[发明专利]盐和酸混合物催化的HMF生产

权利要求书

1.一种生产5-羟甲基糠醛(HMF)的方法，包括以下步骤：

a)提供包含果糖的组分和包含盐和酸混合物的溶液的催化剂体系，

b)将所述含果糖的组分与所述催化剂体系混合以获得反应溶液，

c)在90℃至200℃的温度下，将反应溶液中存在的果糖转化为HMF，以获得液体的含HMF的产物混合物；以及

d)获得液体的含HMF的产物混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸是无机酸和/或有机酸，并且所述盐是无机酸和/或有机酸的盐。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述无机酸特别选自盐酸、硫酸、硝酸和磷酸；所述有机酸特别选自乙酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、乙醇酸和葡萄糖酸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，无机酸的盐特别选自碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属硝酸盐、碱土金属硝酸盐、碱金属硫酸盐、碱土金属硫酸盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐及其混合物；有机酸的盐特别选自乙酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、草酸盐、乙醇酸盐、葡萄糖酸盐及其混合物。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述盐和酸的混合物的浓度为0.01至2.00重量％(基于在方法步骤b)中获得的反应溶液的总重量计)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得的反应溶液的pH为1.2至4.5，优选1.5至3。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得并在方法步骤c)中使用碳水化合物含量为5至50重量％(碳水化合物干物质相对于反应溶液的总重量)的反应溶液。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得并在方法步骤c)中使用果糖含量为40至100重量％(果糖干物质相对于碳水化合物干物质)的反应溶液。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述含果糖的组分是固体含果糖的组分，特别是果糖；或液体含果糖的组分，特别是果糖糖浆或果糖溶液。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得的反应溶液中盐与游离酸之比为0.8至10(mol/mol)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得的反应溶液中，盐和酸混合物中的阴离子与盐和酸混合物的盐中的阳离子之比为0.5至4(mol/mol)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)中获得的反应溶液中催化剂体系的阴离子的浓度为1×10^-5至0.6mol/L。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在方法步骤b)之前将在方法步骤a)中提供的含果糖的组分、催化剂体系或两者的温度均设置为90℃至200℃，或者其中，将方法步骤b)中获得的反应溶液的温度设置为90℃至200℃。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，进行所述方法以使得方法步骤c)的果糖转化率达到1至50mol％。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，设置所述方法以使得方法步骤c)的HMF选择性达到60至100mol％。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，除所述催化剂体系之外，在所述方法中不使用其他催化活性组分。