一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法
阅读说明：本技术 一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法 (Method for preparing 5-hydroxymethylfurfural from glucose ) 是由 林晓清 陶顺辉 刘耀 胡蕾 张晓东 郑晓洁 冼君亭 于 2021-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法。由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法包括如下步骤：S1.将水和深度共熔溶剂混合,得到混合溶液；S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应,得到5-羟甲基糠醛；其中,S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物,季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1:(1～10)；混合溶液中水的质量百分数为5～80wt％；S2中反应温度为110～170℃,反应时间为0.1～6h。本发明方法中无需加入额外的催化剂,5-羟甲基糠醛的最高产率达到36％。(The invention discloses a method for preparing 5-hydroxymethylfurfural from glucose. The method for preparing 5-hydroxymethylfurfural from glucose comprises the following steps: s1, mixing water and a deep eutectic solvent to obtain a mixed solution; s2, carrying out closed mixing reaction on the glucose and the mixed solution in the S1 to obtain 5-hydroxymethylfurfural; the deep eutectic solvent in the S1 is a mixture of quaternary ammonium salt and organic carboxylic acid, and the molar ratio of the quaternary ammonium salt to the organic carboxylic acid is 1 (1-10); the mass percentage of water in the mixed solution is 5-80 wt%; the reaction temperature in S2 is 110-170 ℃, and the reaction time is 0.1-6 h. The method of the invention does not need to add extra catalyst, and the highest yield of the 5-hydroxymethylfurfural reaches 36 percent.)
技术领域
本发明涉及生物质催化转化领域，更具体地，涉及一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法。
背景技术
5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural，5-HMF)是一种重要的生物质基平台化合物，5-羟甲基糠醛及其衍生物被广泛的应用于燃料、涂料、医药和可降解材料等行业。5-羟甲基糠醛的后续生产加工，能很好的与现有的石油工业体系相衔接，是连接生物质能源与现有石油工业体系的桥梁。5-羟甲基糠醛可以由葡萄糖和果糖脱水制得。如果以果糖为原料制备5-羟甲基糠醛，产率会比以葡萄糖为原料制备的产率高，这是因为果糖特有的呋喃环构型容易转化为5-羟甲基糠醛。然而，葡萄糖需要先异构化形成果糖，再脱水形成5-羟甲基糠醛，由于多了异构化步骤，由葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛的产率较低。但是果糖的价格比葡萄糖的价格高很多，相比之下，以葡萄糖为原料制备5-羟甲基糠醛，在经济上更具可行性。
在现有的技术中，为了提高产率，用葡萄糖制备5-羟甲基糠醛会用到各种各样的催化剂。如中国专利CN107556271公开了一种用葡萄糖制备及分离5-羟甲基糠醛的方法，该方法利用葡萄糖与氯化胆碱形成深度共熔溶剂作为反应相，有机溶剂为萃取相，构成一双向反应体系，其产率最高可达到36.23％。但是该方法引入了由活性炭、硫酸和金属盐制成固体酸催化剂，硫酸催化剂会腐蚀设备，活性炭在酸性体系下积碳严重容易失活，金属盐存在重金属污染环境的问题，因此还存在后续需要回收固体酸催化剂的问题。
为了解决催化剂还需要回收的问题，中国专利CN112574143A公开了一种不添加任何催化剂下将高聚合度纤维素直接降解得到5-羟甲基糠醛的方法，其利用具有强酸性的对甲苯磺酸和氯化胆碱作为低共熔溶剂，不加入额外催化剂，将纤维素直接降解得到5-羟甲基糠醛。然而，由于该方法不加入催化剂，导致5-羟甲基糠醛的收率最高仅为10.2％。因此，不使用催化剂时，用葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的产率还有待于进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有用葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法中，使用催化剂则会产生催化剂回收问题，不使用催化剂仅仅使用深度共熔溶剂又会导致5-羟甲基糠醛产率低的缺陷和不足，提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，通过在深度共熔溶剂中加入水加快反应速率，无需使用催化剂，能够极大地提高5-羟甲基糠醛的产率。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
其中，S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1:(1～10)；
混合溶液中水的质量百分数为5～80wt％；
S2中反应温度为110～170℃，反应时间为0.1～6h。
需要说明的是，S1和S2可以同时进行。
本发明选用了季铵盐和有机羧酸作为深度共熔溶剂，既可以作为葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的反应溶剂，也可以作为催化葡萄糖的催化剂，本发明中的反应温度为110～170℃，水在此范围的高温下以水合氢离子形式存在，能够促进质子传递，加快反应速率，从而减少因葡萄糖堆积而造成的副反应，提高5-羟甲基糠醛产率；而且，水还能降低深度共熔溶剂的黏度，避免因为黏度过大导致葡萄糖难以和深度共熔溶剂混合均匀造成传质困难导致产率降低；另外，水也作为一种氢键供体，季铵盐可以和水形成氢键，因此，能够避免水和5-羟甲基糠醛水合反应生成乙酰丙酸副产物，使5-羟甲基糠醛能够稳定存在。水的加入量过多，深度共熔溶剂不足以将所有的水禁锢，仍然会和产物5-羟甲基糠醛发生副反应，导致5-羟甲基糠醛的产率降低，因此要严格控制深度共熔溶剂中的含水量在本发明的范围内。
S2中，该反应所需要的温度超过100℃，因此需要在高压反应釜中进行密闭反应，密闭反应实际产生的压力由温度、反应程度等多种因素决定。
优选地，S1混合溶液中水的质量百分数为20～60wt％。水的质量百分数在此范围内，既能够降低反应体系的黏度，也能够加快反应速率，防止葡萄糖堆积发生副反应，水还能够被深度共熔溶剂通过氢键网络禁锢，使5-羟甲基糠醛能够稳定存在。
优选地，S2中葡萄糖溶液的浓度为12.5～100g/L。葡萄糖的浓度过高，葡萄糖会堆积发生副反应降低5-羟甲基糠醛产率，葡萄糖的浓度过低深度共熔溶剂中的多余氢质子会促进副反应的发生，降低产率。
优选地，S2中葡萄糖溶液的浓度为25～50g/L。葡萄糖的浓度在此范围内，既不会使葡萄糖堆积发生副反应，也不会导致深度共熔溶剂中的多余氢质子促进副反应的发生而导致5-羟甲基糠醛产率的降低过多。
优选地，S1中季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1:(2～3)。较多的有机羧酸中的部分氢质子能够和季铵盐能够形成氢键网络，另一部分氢质子提供酸性环境，从而催化葡萄糖反应生成5-羟甲基糠醛。提高有机羧酸的含量，更多的氢质子可以被释放用于催化葡萄糖脱水生成5-羟甲基糠醛，进而提高5-羟甲基糠醛的产率。然而有机羧酸的含量过高，酸性增强不仅会促进葡萄糖脱水生成5-羟甲基糠醛，还会促进5-羟甲基糠醛聚合生成胡敏素，并且会增大副产物的选择性，因此会降低5-羟甲基糠醛的产率。
优选地，S2中反应温度为130℃～150℃，反应时间为0.5～1.5h。该范围内的反应温度能够有较快的反应速率，同时又不至于温度过高增强副反应。反应时间在此范围内，既能够充分反应，也能防止5-羟甲基糠醛开始发生聚合，提高5-羟甲基糠醛产率。
优选地，所述季铵盐为三乙基苄基氯化铵、三丁基甲基氯化铵或四甲基氯化铵中的一种或多种。季铵盐也可以为氯化胆碱。其中，季铵盐中的氯离子具有较强的电负性，能够和葡萄糖以及5-羟甲基糠醛之间形成氢键作用，稳定葡萄糖和5-羟甲基糠醛，减少副反应，从而提高产率。
进一步优选地，所述季铵盐为三乙基苄基氯化铵。三乙基苄基氯化铵具有苯环结构，具有优异的相转移能力，本身可以作为有机反应的催化剂，有助于降低深度共熔溶剂的熔点和黏度，增加产率。
优选地，所述有机羧酸为甲酸、乳酸、柠檬酸或乙酰丙酸中的一种或多种。本发明选用的有机羧酸中，酸度系数较小，能够释放更多的氢质子，部分氢质子能够和季铵盐能够形成氢键网络，另一部分氢质子提供酸性环境，从而催化葡萄糖反应生成5-羟甲基糠醛。
进一步优选地，所述有机羧酸为甲酸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选用了季铵盐和有机羧酸作为深度共熔溶剂，既可以作为葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的反应溶剂，也可以作为催化葡萄糖的催化剂，因此本发明方法中无需加入额外的催化剂，减少了回收催化剂的步骤，也避免了加入催化剂腐蚀设备带来的负面影响，经济简单，绿色环保，而且在没有加入额外催化剂的情况下，5-羟甲基糠醛的产率最高能达到36％。
另外，本发明在在深度共熔溶剂中加入适量的水，不但能够降低反应体系的黏度，还能够促进质子传递，加快反应速率，从而减少因葡萄糖堆积而造成的副反应，提高5-羟甲基糠醛产率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
实施例1
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为40wt％；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
本实施例中，三乙基苄基氯化铵和甲酸搅拌混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为50℃，搅拌速度可以为800rpm；
本实施例中，水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为600rpm。
实施例2
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为30wt％；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为乙酰丙酸。
本实施例中，三乙基苄基氯化铵和乙酰丙酸搅拌混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为25℃，搅拌速度可以为600rpm；
本实施例中，S2中水的质量为12g，深度共熔溶剂的质量为28g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为800rpm。
实施例3
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为30wt％；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为三丁基甲基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
本实施例中，三丁基甲基氯化铵和甲酸搅拌混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为45℃，搅拌速度可以为600rpm；
本实施例中，S2中水的质量为12g，深度共熔溶剂的质量为28g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为200rpm。
实施例4
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为40wt％；
S2中反应温度为130℃，反应时间为0.5h，葡萄糖溶液的浓度为50g/L；
S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为乳酸。
本实施例中，三乙基苄基氯化铵和乳酸搅拌混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为25℃，搅拌速度可以为800rpm；
本实施例中，S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为2g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为600rpm。
实施例5
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为40wt％；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1.5h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为柠檬酸。
本实施例中，三乙基苄基氯化铵和柠檬酸混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为50℃，搅拌速度可以为800rpm；
本实施例中，S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为600rpm。
实施例6
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.将水和深度共熔溶剂混合，得到混合溶液；
S2.将葡萄糖和S1中的混合溶液密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：2；
混合溶液中水的质量百分数为40wt％；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为四甲基氯化铵，有机羧酸为乙酰丙酸。
本实施例中，四甲基氯化铵和乙酰丙酸混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度可以为50℃，搅拌速度可以为800rpm；
本实施例中，S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度可以为600rpm。
实施例7
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：3；S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例8
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：10；S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例9
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S2中葡萄糖溶液的浓度为12.5g/L。
S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为0.5g。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例10
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S2中葡萄糖溶液的浓度为100g/L。
S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为4g。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例11
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1混合溶液中水的质量百分数为20wt％；
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例12
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1混合溶液中水的质量百分数为60wt％；
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例13
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1混合溶液中水的质量百分数为5wt％；
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例14
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1混合溶液中水的质量百分数为80wt％；
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例15
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：1；S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例16
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S2中反应温度为110℃，反应时间为6h。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例17
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S2中反应温度为170℃，反应时间为0.1h。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例18
本实施例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S2中葡萄糖溶液的浓度为200g/L。
S2中水的质量为16g，深度共熔溶剂的质量为24g，葡萄糖的质量为8g，
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例1
本对比例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，还加入了0.05g六水合氯化铝作为催化剂。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例2
本对比例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1中深度共熔溶剂为四甲基氯化铵和乙醇。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例3
本对比例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，包括如下步骤：
S1.制备深度共熔溶剂；
S2.将葡萄糖和深度共熔溶剂密闭混合反应，得到5-羟甲基糠醛；
S1中深度共熔溶剂为季铵盐和有机羧酸的混合物，季铵盐和有机羧酸的摩尔比为1：10；
S2中反应温度为150℃，反应时间为1h，葡萄糖溶液的浓度为25g/L；
S1中季铵盐为三乙基苄基氯化铵，有机羧酸为甲酸。
本对比例中，三乙基苄基氯化铵和甲酸混合至澄清得到深度共熔溶剂，混合温度为50℃，搅拌速度为800rpm；
本对比例中，S2中深度共熔溶剂的质量为40g，葡萄糖的质量为1g，在高压搅拌釜中搅拌混合反应，搅拌速度为600rpm。
对比例4
本对比例提供一种由葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的方法，与实施例1不同的是，S1中深度共熔溶剂的氢键受体为甜菜碱。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
结果检测
(1)测试实施例1～18和对比例1～4的5-羟甲基糠醛产率，具体方法如下：
取实施例1～18和对比例1～4反应所得反应液，用LC-20AT/SPD-M20型号的高效液相色谱仪测试5-羟甲基糠醛浓度，同时测量反应液的体积，计算5-羟甲基糠醛的产率。
5-羟甲基糠醛的产率按以下公式计算：
羟甲基糠醛产率(％)＝[(5-羟甲基糠醛浓度*反应液体积/126.11g/mol)/(葡糖糖质量/180.16g/mol)]*100
检测结果如下表1所示。
(2)用黏度测试仪测试实施例1中混合溶液和对比例3中深度共熔溶剂的黏度。
(3)用高效液相色谱仪测试实施例1、实施例12和对比例3中乙酰丙酸的浓度。
表1：实施例1～18和对比例1～4制备的5-羟甲基糠醛的产率
序号
5-羟甲基糠醛产率(％)
实施例1
36
实施例2
32
实施例3
28
实施例4
30
实施例5
28
实施例6
34
实施例7
32
实施例8
12
实施例9
25
实施例10
27
实施例11
36
实施例12
35
实施例13
31
实施例14
34
实施例15
31
实施例16
19
实施例17
17
实施例18
12
对比例1
24
对比例2
0
对比例3
10
对比例4
10
实施例8步骤S1中混合溶液的黏度为15cp，对比例3步骤S1中深度共熔溶剂的黏度为40cp，实施例8得到的5-羟甲基糠醛的产率为12％，对比例3得到的5-羟甲基糠醛的产率为10％，说明加入水之后，不仅黏度下降，5-羟甲基糠醛的产率还有提高。这是因为水能降低深度共熔溶剂的黏度，避免因为黏度过大导致葡萄糖难以和深度共熔溶剂混合均匀造成传质困难导致产率降低；另外，水也作为一种氢键供体，季铵盐可以和水形成氢键，因此能够避免水和5-羟甲基糠醛水合反应生成乙酰丙酸副产物，使5-羟甲基糠醛能够稳定存在，进而提高5-羟甲基糠醛的产率。
对比例3中，副产物乙酰丙酸的浓度为0g/L，5-羟甲基糠醛的产率为10％；实施例1中，水在S1混合溶液中的质量百分数为40％，副产物乙酰丙酸的浓度为0.76g/L，5-羟甲基糠醛的产率为36％；测试实施例12中，水在S1混合溶液中的质量百分数为60％，副产物乙酰丙酸的浓度为1.13g/L，5-羟甲基糠醛的产率为35％；实施例14中，水在S1混合溶液中的质量百分数为80％，副产物乙酰丙酸的浓度为0.45g/L，5-羟甲基糠醛的产率为34％。
从对比例3、实施例1、实施例12和实施例14中可以看出，没有水的加入，虽然没有副产物乙酰丙酸产生，但是5-羟甲基糠醛的产率仅能达到10％。实施例12中5-羟甲基糠醛的产率虽然比实施例1低，但是实施例12中乙酰丙酸的浓度大幅高于实施例1，说明实施例12中生成的5-羟甲基糠醛的浓度很高，但是5-羟甲基糠醛中有较大部分转化成了乙酰丙烯。实施例14中水的含量是实施例1的两倍，其5-羟甲基糠醛的产率和副产物乙酰丙酸的浓度均低于实施例1，说明水含量过高，会使得5-羟甲基糠醛的浓度降低，由5-羟甲基糠醛发生副反应生成的乙酰丙酸的浓度也会降低。
从实施例1和对比例1可以看出，在体系中加入六水合氯化铝作为催化剂后，5-羟甲基糠醛产率为24％，然而本发明没有加入催化剂，5-羟甲基糠醛产率最高能达到36％。本发明没有加入额外的催化剂，选择季铵盐和羧酸作为深度共熔溶剂，也能够催化葡萄糖生成5-羟甲基糠醛。而且，对比例1在加入六水合氯化铝后，后续还存在催化剂回收的问题。
从实施例1和对比例2可以看出，将甲酸换成了乙醇后，5-羟甲基糠醛产率为0，这是因为三乙基苄基氯化铵和乙醇形成的深度共熔溶剂并没有催化效果，乙醇不能提供酸性的催化环境，因此无法催化葡萄糖形成5-羟甲基糠醛。
从实施例1和对比例4可以看出，季铵盐为甜菜碱时，5-羟甲基糠醛产率较低，仅为10％，这是因为甜菜碱为两性离子，并不属于季铵盐，而且甜菜碱中不含氯离子，氯离子具有较强的电负性，能够和葡萄糖以及5-羟甲基糠醛之间形成氢键作用，稳定葡萄糖和5-羟甲基糠醛，减少副反应，从而提高产率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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