复合催化剂及生物基呋喃化学品的合成方法

1.本技术具体涉及一种复合催化剂及生物基呋喃化学品的合成方法，属于有机化学技术领域。


背景技术：

2.生物质碳水化合物作为一种可再生的碳源，是一种很有潜力的化石能源替代品，是生产生物基化学品的原料之一。生物质碳水化合物的一个重要来源是海洋生物质。海洋生物质的储量丰富，生长周期短，结构简单，易于解聚，其中的碳水化合物含量高且易于提取，是一种很有潜力的生物质资源。5-羟甲基糠醛(5-hmf)是碳水化合物脱水衍生的关键中间体化学品之一，是一种用途广泛的平台化合物，可用于合成多种化学品和燃料。利用生物质合成5-hmf的过程中，金属盐催化剂应用广泛。目前常用的金属盐催化剂主要以金属氯化物为主。其中，一价金属氯化物由于其活性较低，难以催化生物质转化为呋喃化学品。二价或三价金属盐能与糖形成络合促进糖的异构化，在一定程度上促进了5-hmf的生成，但由于其表面电子密度较低，电子转移活性受限，一般催化温度较高，反应时间较长，限制了从糖类生物质合成5-hmf的效率(例如cn109111414a)。如何开发出一种新型催化剂，以提升生物质转化为呋喃化学品的效率，对于将生物质转化为高附加能源化学中的工业化应用有非常重要的意义，也是本领域一直渴望解决的难题。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种复合催化剂及生物基呋喃化学品的合成方法，以克服现有技术中的不足。
4.为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案。
5.本技术的一个方面提供了一种复合催化剂，包括第一组份和第二组分，所述第一组分包含四价金属盐，所述第二组分包含酸式金属盐。
6.本技术的另一个方面提供了所述复合催化剂在以生物质碳水化合物制备生物基呋喃化学品的反应中的应用。
7.本技术的又一个方面提供了一种生物基呋喃化学品的合成方法，其包括：至少使生物质碳水化合物、溶剂及所述复合催化剂混合形成混合反应体系，并使所述混合反应体系在80～110℃反应，从而获得所述生物基呋喃化学品。
8.与现有技术相比，本技术至少具有如下优点：
9.(1)提供的复合催化剂成分简单，廉价易得；
10.(2)提供的一种生物基呋喃化学品的合成方法因采用了所述复合催化剂，可以在温和条件下简单高效的催化生物质碳水化合物合成5-羟甲基糠醛，目标产品产率高，具有很好的工业化应用前景。
附图说明
11.图1是本技术实施例中一种生物基呋喃化学品合成方法的工艺原理图。
具体实施方式
12.鉴于现有技术的不足，本技术人经长期研究和实践，得以提出本技术的技术方案，其主要是提供了一种复合金属盐催化剂及利用该催化剂合成生物基呋喃化学品的方法，该方法可以在温和条件下高效催化生物质碳水化合物转化形成5-羟甲基糠醛。如下将对本技术的技术方案予以详细说明。
13.本技术的一些实施例提供的一种复合催化剂包括第一组份和第二组分，所述第一组分包含四价金属盐，所述第二组分包含酸式金属盐。
14.在一个实施例中，所述四价金属盐包括四价金属氯化物，例如可以是氯化钛、氯化锆、氯化铪、氯化铈、氯化锗、氯化锡中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
15.在一个实施例中，所述酸式金属盐包括一价或二价酸式金属盐，例如可以是磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸氢钾、过硫酸氢钾、硫酸氢钠中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
16.在一个实施例中，所述第一组分与第二组分的质量比为5∶1～1∶5，例如可以为5∶1、5∶2、5∶3、5∶4、1：1、1∶5、2∶5、3∶5、4∶5中的任一数值。
17.本技术的一些实施例还提供了所述复合催化剂的用途，包括：将所述复合催化剂用于生物质碳水化合物制备生物基呋喃化学品的反应中。
18.在一个实施例中，所述生物质碳水化合物包括海藻衍生多糖，例如，所述生物质碳水化合物可以包括但不限于琼脂或琼脂糖等。
19.在一个实施例中，所述生物基呋喃化学品包括但不限于5-羟甲基糠醛。
20.本技术的一些实施例还提供了一种生物基呋喃化学品的合成方法，包括：在有所述复合催化剂存在、且适合反应的条件下，使生物质碳水化合物被转化为生物基呋喃化学品。
21.本技术的一些实施例还提供了一种生物基呋喃化学品的合成方法，包括：至少使生物质碳水化合物、溶剂及所述复合催化剂混合形成混合反应体系，并使所述混合反应体系在80～110℃反应，从而获得所述生物基呋喃化学品。
22.在一个实施例中，所述生物质碳水化合物与复合催化剂的质量比为5∶1～1∶5，例如可以为5∶1、5∶2、5∶3、5∶4、1∶1、1∶5、2∶5、3∶5、4∶5中的任一数值。
23.在一个实施例中，所述生物质碳水化合物与溶剂的质量体积比为1g∶5ml～1g∶40ml，例如可以为1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶40(g∶ml)中的任一数值。
24.在一个实施例中，所述溶剂包括水、二甲基亚砜或离子液体中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
25.进一步的，所述离子液体为1-丁基-3甲基咪唑氯盐，1-丁基-3甲基咪唑溴盐1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
26.进一步的，所述溶剂包括水与二甲基亚砜或离子液体，且水与二甲基亚砜(dmso)或离子液体的质量比为6∶1～1∶6，例如1：1、6：1、3：1、1：1、1∶3、1∶6中的任一数值。
27.在一个实施例中，所述反应的时间为1～720min，进一步的，可以优选为1～
360min。
28.在一个实施例中，所述生物质碳水化合物包括海藻衍生多糖，例如琼脂、常规琼脂糖、低熔点琼脂糖、低电渗琼脂糖、高强度琼脂糖中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
29.在一个实施例中，所述生物基呋喃化学品包括5-羟甲基糠醛。
30.下面将以具体的实施例来对本技术作进一步详细的描述，但本技术的保护范围不局限于这些具体实例。若非特别说明，如下实施例中所采用的原料均可以从市场途径获取或者参考文献自制，所采用的生产设备、测试设备及测试方法等也可以是本领域常见的设备或方法。
31.实施例1本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
32.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20(如下若非特别说明，则均指g∶ml)，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为71％。
33.对比例1一种5-羟甲基糠醛的合成方法包括：将50mg琼脂糖与sncl4加入到200μlh2o和800μl dmso的混合溶剂中，sncl4与琼脂糖中单糖单元的摩尔量之比为0.1∶1，在140℃下反应60min，反应结束后，利用高效液相色谱测试样品，其中5-hmf和乙酰丙酸(la)的总收率为32％，5-hmf的收率为24％，la的收率为8％。
34.对比例2一种5-羟甲基糠醛的合成方法包括：
35.(1)将常规琼脂糖与合成碳基固体酸按照质量比5∶1混合均匀加入反应釜中；
36.(2)向反应釜中加入10倍于常规琼脂糖及合成碳基固体酸质量之和的混合溶剂，该混合溶剂中包含质量比为2∶6∶2的二甲基亚砜、γ-戊内酯和水，在190℃条件下反应3h；
37.(3)反应结束后，冷却至20℃，通过减压过滤分离，得到产物5-hmf，其产率为64％。
38.该对比例2所采用的催化剂的制备工艺远比实施例1的催化剂复杂，且更为昂贵，同时对比例2的5-hmf合成工艺也远比实施例1的工艺复杂，采用的反应温度也明显高于实施例1，能耗更高，溶剂消耗量更大，无法满足绿色环保的要求。
39.对比例3一种5-羟甲基糠醛的合成方法与实施例1基本相同，区别在于：采用氯化铝替代了复合催化剂中的氯化锆。最终5-hmf的产率为38％。
40.对比例4一种5-羟甲基糠醛的合成方法与实施例1基本相同，区别在于：采用相同质量的硫酸氢钾替代了其中的复合催化剂。最终5-hmf的产率为43％。
41.对比例5一种5-羟甲基糠醛的合成方法与实施例1基本相同，区别在于：采用相同质量的氯化锆替代了其中的复合催化剂。最终5-hmf的产率为45％。
42.实施例2本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化钛和硫酸氢钾。
43.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为58％。
44.实施例3本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化铪和硫酸氢钾。
45.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶
20，控制反应温度为100℃、时间为150min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为57％。
46.实施例4本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化铈和硫酸氢钾。
47.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为120min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为55％。
48.实施例5本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化钛和磷酸二氢钾。
49.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为50％。
50.实施例6本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锗和过硫酸氢钾。
51.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶2，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为51％。
52.实施例7本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锗和硫酸氢钠。
53.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶2，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为53％。
54.实施例8本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钠。
55.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为120min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为65％。
56.实施例9本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化钛和硫酸氢钠。
57.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为90min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为62％。
58.实施例10本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锡和硫酸氢钠。
59.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为90min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，
其中5-hmf的收率为60％。
60.实施例11本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
61.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为73％。
62.实施例12本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
63.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为110℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为63％。
64.实施例13本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶5的氯化锆和硫酸氢钾。
65.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为64％。
66.实施例14本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为2∶5的氯化锆和硫酸氢钾。
67.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为62％。
68.实施例15本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为3∶5的氯化锆和硫酸氢钾。
69.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为57％。
70.实施例16本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为4∶5的氯化锆和硫酸氢钾。
71.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为52％。
72.实施例17本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶1的氯化锆和硫酸氢钾。
73.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为70％。
74.实施例18本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为5∶4的氯化锆和硫酸氢钾。
75.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为67％。
76.实施例19本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为5∶3的氯化锆和硫酸氢钾。
77.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为65％。
78.实施例20本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为5∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
79.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为61％。
80.实施例21本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为5∶1的氯化锆和硫酸氢钾。
81.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为56％。
82.实施例22本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
83.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶5，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为70％。
84.实施例23本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
85.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为2∶5，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，
其中5-hmf的收率为68％。
86.实施例24本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
87.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为3∶5，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶10，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为65％。
88.实施例25本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
89.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为4∶5，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶15，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为55％。
90.实施例26本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
91.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶1，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶25，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为60％。
92.实施例27本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
93.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为5∶2，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶30，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为55％。
94.实施例28本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
95.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为5∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶35，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为58％。
96.实施例29本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
97.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为5∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶40，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为59％。
98.实施例30本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
99.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入水中，其中琼脂糖与复合催化剂的质量比为5∶4，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶40，控制反应温度为95℃、时间为60min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为53％。
100.实施例31本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
101.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与dmso的质量比为1∶6，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为75％。
102.实施例32本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
103.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与dmso的质量比为1∶3，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为68％。
104.实施例33本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
105.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与dmso的质量比为1∶1，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为57％。
106.实施例34本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
107.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与dmso的质量比为6∶1，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为95℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为52％。
108.实施例35本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
109.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与1-丁基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为1∶6，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为70％。
110.实施例36本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
111.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与1-丁基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为1∶3，且琼脂
糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为50％。
112.实施例37本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
113.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为6∶1，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为48％。
114.实施例38本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
115.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与1-丁基-3-甲基咪唑溴盐的质量比为1∶6，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为71％。
116.实施例39本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
117.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为1∶6，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为65％。
118.实施例40本实施例提供的一种复合催化剂包含质量比为1∶2的氯化锆和硫酸氢钾。
119.本实施例提供的一种5-羟甲基糠醛(5-hmf)的合成方法包括：将琼脂糖和复合催化剂加入复合溶剂中，该复合溶剂内水与1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为1∶4，且琼脂糖与复合催化剂的质量比为1∶3，琼脂糖与溶剂的质量体积比为1∶20，控制反应温度为100℃、时间为30min，反应结束后，采用高效液相色谱分析反应混合物，其中5-hmf的收率为63％。
120.尽管已参考说明性实施例描述了本技术，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本技术的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的物质。另外，可在不背离本技术的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本技术的教示。因此，本文并不打算将本技术限制于用于执行本技术的所揭示特定实施例，而是打算使本技术将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。