Page 87 - 《精细化工》2021年第4期

第 38 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.38, No.4
202 1 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2021

综论
非贵金属催化 5-羟甲基糠醛选择氧化的研究进展

温 莎 1,2 ，郭栋稳 1,2 ，朱 婕 1,2 ，施菁欣 1,2 ，刘贤响 1,2* ，尹笃林 1,2

（1. 湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081；2. 石化新材料与资源精细利用国家地方联合工
程实验室，湖南 长沙 410081）

摘要：5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种连接生物质资源和精细化学品工业的多功能平台化合物，因含有醛基、
羟甲基而具有非常活泼的化学性质。HMF 催化选择氧化在生物质转化过程中具有重要意义，其氧化产物如 2,5-
呋喃二甲醛和 2,5-呋喃二甲酸都是具有高附加值的精细化学品，可用于抗菌剂、医药中间体、聚酯等的合成。
非贵金属催化剂因具有低成本、资源丰富以及环境友好的优势，其用于 HMF 选择氧化已引起关注。该文阐述了
HMF 选择氧化的催化反应机理，着重从非贵金属催化剂的角度出发，对近年来 HMF 的不同催化氧化体系进行
了总结和归纳。最后，展望了 HMF 选择氧化的研究前景。
关键词：非贵金属；5-羟甲基糠醛；催化；氧化；生物质
中图分类号：TQ251.1；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 04-0721-08

Research progress of non-noble metal catalyzed selective

oxidation of 5-hydroxymethylfurfural

1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
WEN Sha , GUO Dongwen , ZHU Jie , SHI Jingxin , LIU Xianxiang 1,2* , YIN Dulin
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Normal University, Changsha 410081, Hunan, China;
2. National & Local Joint Engineering Laboratory for New Petro-chemical Materials and Fine Utilization of Resources,
Changsha 410081, Hunan, China）
Abstract: As a versatile platform compound connecting biomass resources and chemical industry,
5-hydroxymethylfurfural(HMF) has very active chemical properties, which is attributed to the aldehyde
group and hydroxymethyl group on the molecule. HMF catalytic oxidation is very important in biomass
conversion, its oxidation products, such as 2,5-diformylfuran and 2,5-furandicarboxylic acid, are fine
chemicals with high value-added and can be used in the synthesis of antibacterial agents, pharmaceutical
intermediates, polyester, etc. Non-noble metal catalysts have attracted much attention in HMF selective
oxidation due to their low cost, abundant resources and environmental friendliness. The catalytic
mechanism of HMF selective oxidation is described. And different HMF catalytic oxidation systems in
recent years are summarized based on non-noble metal catalysts. Finally, the research prospect of HMF
selective oxidation is prospected.
Key words: non-noble metal; 5-hydroxymethylfurfural; catalysis; oxidation; biomass

近年来，随着石油、天然气和煤炭等不可再生 生物质是一种很有前途的可持续材料来源，是地球
资源的日益消耗，环境问题凸显，如全球气候变暖、 上储量最丰富的可再生资源，已被发现是化学和燃
海平面上升以及植被破坏等都威胁着地球生物的生 料工业可持续原料的唯一来源，能被运用于生产并
[3]
存，因此，开发可持续发展的绿色能源成为焦点， 替代以石油为基础的有机化工产品 。
其中，富含碳水化合物的生物质成为研究热点 [1-2] 。 在生物质的衍生物中，HMF 是具有高价值的平

收稿日期：2020-08-18; 定用日期：2020-10-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200771
基金项目：国家自然科学基金（21606082, 21776068）；湖南省自然科学基金（2018JJ3334）；中国博士后科学基金（2019M662787）；
湖南省研究生科研创新项目（CX20200522）；国家级大学生创新创业训练计划项目（S202010542033）；湖南省大学生创新创业训练计
划项目（S202010542062）
作者简介：温 莎（1996—），女，硕士生。联系人：刘贤响（1985—），男，副教授，E-mail：lxx@hunnu.edu.cn。