Page 80 - 《精细化工》2020年第2期

第 38 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.38, No.2
202 1 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2021

综论
5-羟甲基糠醛及糖类定向转化制备

2,5-呋喃二甲酸的研究进展

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马 浩 ，邝栋铃 ，陈利利 ，滕俊江 ，李 凝 ，纪红兵 1,3*
（1. 广东石油化工学院 化学学院，广东 茂名 525000；2. 广东石油化工学院 化学工程学院，广东 茂
名 525000；3. 中山大学 化学学院 精细化工研究院，广东 广州 510275）
摘要：2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是重要的生物质基平台化学品，具有与重要化工原料对苯二甲酸（PTA）相同
的官能团和相似的芳香性，完全可以代替 PTA 制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品。生物质基 5-羟甲基
糠醛（HMF）是制备 FDCA 的最佳原料。该文综述了近十年来 HMF 定向氧化制备 FDCA 的方法，如“直接氧
化法”、“贵金属催化氧化法”、“非贵金属催化氧化法”、“电催化氧化法”以及“生物酶催化氧化法”等，并对
糖类原料直接制备 FDCA 的催化反应体系和经济可行性进行总结，重点综述了氧化过程中催化剂的开发和应用，
同时对未来催化剂体系的设计提出几点建议。
关键词：2,5-呋喃二甲酸；5-羟甲基糠醛；催化氧化；生物质；对苯二甲酸
中图分类号：O643.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 02-0282-12

Research progress in the preparation of 2,5-furandicarboxylic acid by
oriented conversion of 5-hydroxymethylfurfural and sugars

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MA Hao , KUANG Dongling , CHEN Lili , TENG Junjiang , LI Ning , JI Hongbing 1,3*
（1. College of Chemistry, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, Guangdong, China;
2. College of Chemical Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, Guangdong,
China; 3. Fine Chemical Industry Research Institute, School of Chemistry, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275,
Guangdong, China）
Abstract: 2,5-Furandicarboxylic acid (FDCA) is an important biomass-based platform compound, which
has the same functional group and similar aromaticity as the important chemical raw material terephthalic
acid (PTA), and can completely replace PTA to prepare green, environment-friendly and renewable high-
performance polymer products. Biomass-based 5-hydroxymethylfurfural (HMF) is the best feedstock for the
production of FDCA. Firstly, the selective oxidation methods of HMF to prepare FDCA, such as “direct
oxidation”, “catalytic oxidation by precious metals”, “catalytic oxidation by non-precious metals”,
“electrocatalytic oxidation” and “catalytic oxidation by biological enzyme” are introduced. Secondly, the
catalytic systems for the selective conversion of sugars into FDCA through catalytic dehydration and oxidation
steps are summarized with their economic feasibility. Then, the development and application of catalysts in
oxidation process are reviewed. Finally, several suggestions for the design of catalysts are pointed out.
Key words: 2,5-furandicarboxylic acid; 5-hydroxymethylfurfural; catalytic oxidation; biomass; terephthalic
acid

2,5-呋喃二甲酸（FDCA）与重要化工原料对苯 二甲酸（PTA）具有相同的官能团（—COOH）和相

收稿日期：2020-07-27; 定用日期：2020-10-09; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200697
基金项目：国家自然科学基金（21808043、21938001）；广东省自然科学基金（2018A030307055、 2020A151501145）；广东省教育厅
项目（2018KTSCX151、2017KQNCX131）；茂名市科技专项资金项目（2019S001001）；大学生创新创业项目（733571）
作者简介：马 浩（1985—），男，博士，副教授，E-mail：thma@gdupt.edu.cn。联系人：滕俊江（1979—），男，博士，教授，E-mail：
tjjteng@gdupt.edu.cn；纪红兵（1970—），男，教授，E-mail：jihb@mail.sysu.edu.cn。