《表1 甜高粱秆汁在不同分子筛上的转化a》

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《Hβ分子筛催化甜高粱秆汁转化制呋喃类化合物》

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Cui等[10]研究发现，在Hβ分子筛和γ-丁内酯溶剂协同作用下，蔗糖、葡萄糖和果糖等六碳糖类都能通过C-C键选择性断裂生成五碳的糠醛。而由表1和2结果可知，甜高粱秆汁在考察的所有反应条件下主要产物都是5-羟甲基糠醛，由六碳糖C-C键断裂生成的糠醛收率却很低，这与Cui等的研究结果不一致。作者用去离子水配制了模型甜高粱秆汁，其蔗糖、葡萄糖和果糖含量与甜高粱秆汁相同，然后分别考察了模型甜高粱秆汁和纯果糖、葡萄糖及蔗糖在Hβ分子筛上和γ-丁内酯溶剂中的转化。由表3可知，模拟高粱秆汁在Hβ分子筛上和γ-丁内酯溶剂中转化生成的主要产物为糠醛（42.5%收率），而5-羟甲基糠醛收率仅为14.4%（Entry 2）。蔗糖、果糖和葡萄糖纯物质，在Hβ上，γ-丁内酯和水混合溶剂中，主要产物也都是糠醛；果糖为原料时，糠醛收率最高为48.5%，葡萄糖和蔗糖为原料时，糠醛的收率分别为36.7%和35.0%（Entries 3-5）。ICP-OES测试结果表明，甜高粱秆汁中含有钾（3515μg/g）、钙（367.8μg/g）、镁（340.7μg/g）和钠（6.31μg/g）等金属元素，其中，钾含量最高，这与甜高粱在盐碱地种植有关。由此推测，在同一Hβ分子筛上和溶剂γ-丁内酯中，甜高粱秆汁中的糖类转化机理与纯糖的转化却截然不同，其原因可能是甜高粱秆汁中钾等碱性离子与分子筛发生了相互作用，从而导致了分子筛上糖转化活性位的变化。