《表1 木糖制备糠醛的反应体系》

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《糠醛的水解制备和应用研究进展》


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(1) 底物质量占溶剂体系总质量的分数。

糠醛一旦形成就会发生一系列的副反应,包括糠醛自身的树脂化反应,糠醛与戊糖或反应中间产物的缩合及聚合反应,生成树脂状不溶物质(胡敏素)和可溶性聚合物[50]。此外,糠醛还会发生裂解反应,生成甲酸、甲醛、乙醛、丙酮醛、甘油、乙醇醛和乳酸等。这些二次反应会降低糠醛的实际收率,导致实际生产过程中的糠醛产率远低于100%。将反应体系中生成的糠醛及时移除可抑制糠醛的副反应发生,提高糠醛产率。通过常规蒸馏、汽提或绝热闪蒸可除去反应体系中的糠醛,可以减少糠醛的分解。采用溶剂萃取也是目前研究中最常用的一种方法,而工业上则一般采用汽提的方式分离生成的糠醛。Sangarunlert等[51]采用超临界CO2作萃取剂从反应混合物中回收糠醛,抑制了糠醛的副反应,提高了糠醛的选择性和收率。Agirrezabal-Telleria等[52]采用N2对糠醛进行了同步分离,其分离产率相比于蒸汽分离有显著提升。与蒸汽相比,氮气作为水-糠醛混合物的汽提剂有几个优点:氮气很容易与浓缩的气相流分离,便于其回收利用;氮气汽提可以获得更高纯度的糠醛,从而降低净化成本。此外,采用膜分离技术也有助于提高糠醛分离纯化的效率。Jin等[53]将Zn2(Bim)4有机填料嵌入聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)基体用于糠醛生产和分离。与常规反应器相比,将膜反应器与蒸汽渗透(vapor permeation)工艺相结合显著提高了糠醛收率。木糖制备糠醛的反应体系见表1。