《表2 果糖、菊糖与菊芋根茎催化脱水结果》

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《能源植物菊芋制备生物基化合物研究进展》

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（1）5-羟甲基糠醛（HMF)HMF分子中含有不饱和官能团，化学性质活泼，可经过加氢、氧化、酯化、聚合等反应生成多种化合物，是一种重要的平台化合物[38]，可用于合成如柴油成分在内的液体烷烃[39]。酸催化作用下，HMF可进一步生成乙酰丙酸（LA），其分子中含有羧基与羰基官能团，化学性质也很活泼，同样是一种重要的平台化合物[40]。加氢条件及催化剂作用下，HMF可进一步生成2，5-二羟甲基呋喃和2，5-二羟甲基四氢呋喃，二者是合成聚酯、聚氨酯的醇类单体，可用于合成药物中间体、核苷衍生物等，同时也可作为溶剂、表面活性剂等[41]。生物质果糖在酸催化作用下容易脱水生成HMF，因此，HMF也被认为是连接生物质资源与石油基化学品的桥梁[41]。图3为菊糖经过果糖和葡萄糖至HMF和LA的主要路径，整个过程需要在酸的催化作用下完成。通常，菊糖水解在水溶液及质子酸催化作用下实现。非水环境有B酸或L酸存在时，果糖的脱水过程很容易进行[42]。水溶液中，质子酸催化果糖或葡萄糖可直接生成乙酰丙酸[43]。水溶剂、有机溶剂或离子液体中在无机酸/盐[40]、酸性离子交换树脂[40，44]、分子筛[40，44]或杂多酸[40，45]催化剂作用下，果糖、菊糖与菊芋根茎很容易转化生成HMF，一些研究结果如表2所示。