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5-羟甲基糠醛(HMF)可由D-果糖脱水制备,因分子中官能团多,可以进行酯化、氧化还原、聚合等多种反应合成有用的化合物,因此有望成为新的“平台化合物”而备受关注。为了绿色高效地合成HMF,本课题重点研究了水溶剂中杂多酸类催化剂催化下果糖脱水生成5-羟甲基糠醛的反应,分别考察了HPA1、HPA2及其对应的盐对果糖脱水制备HMF的催化活性,通过对反应时间、温度、溶剂、助剂、催化剂、催化剂用量、果糖浓度等因素的考察发现:高温有利于提高反应的选择性;以水作为溶剂,在反应体系中添加助剂氯化钠以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可以有效的抑制副反应的发生;杂多酸的金属M盐与其相应的杂多酸的催化活性几乎同样高。反应的最佳条件:果糖0.3g,饱和食盐水(含助剂PVP 5 wt%)2mL,正丁醇6.4mL,催化剂为M2H2PA2(0.5mol%),165℃,10min,反应产率为70.2%。此外,本文还将催化效果较好的催化剂采用浸渍法和溶胶-凝胶法进行负载,考察了不同载体和负载量时催化剂的结构和催化效果。研究发现,最好的负载催化剂为浸渍法制备的M1H2PA1/MCM-41,循环使用三次收率分别为60.2%,52.3%,50.1%。为开发HMF的应用,本文还就5-羟甲基糠醛衍生物制备聚酯进行了初步研究。以2,5-二羟甲基呋喃,2,5-呋喃二甲酰氯为单体分别与cardo二酰氯及螺环二醇聚合得到了新型聚酯,通过1H NMR确认结构、高分子凝胶色谱(GPC)测定分子量并通过热失重分析(TGA)测试其热稳定性。