5-羥甲基糠醛HMF路線制備FDCA呋喃二甲酸非常受科研和產(chǎn)業(yè)界重視，已取得了顯著的進(jìn)展，是有望率先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的方法。
5-羥甲基糠醛HMF以果糖為原料的合成路線，最早可追隨到1977 年。2000—2002年，SERI等以鑭系氯化物為催化劑，比較研究了單糖在水中的脫水反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)果糖轉(zhuǎn)化HMF的產(chǎn)率明顯高于葡萄糖、甘露糖、半乳糖等其他單糖。因此，由葡萄糖等單糖合成的果糖成為HMF生產(chǎn)的主要原料來源。
但在果糖制HMF的過程中，果糖的脫水將不可避免的產(chǎn)生小分子酸甲酸、乙酸、乙酰丙酸。酸催化的體系下，會轉(zhuǎn)化生成可溶性聚合物和不溶性腐殖質(zhì)等諸多副產(chǎn)物，影響HMF的分離提純。理論上：1.43噸果糖生產(chǎn)1噸HMF；實際上：1.8噸-4噸果糖生產(chǎn)1噸HMF（工業(yè)上）。
根據(jù)分離提純與否，5-羥甲基糠醛HMF路線通常分為一鍋法和兩鍋法（傳統(tǒng)釜式生產(chǎn)工藝），兩鍋法即首先從糖類脫水得到HMF，將HMF分離、純化后，再用于氧化合成FDCA呋喃二甲酸。一鍋法是通過糖類脫水得到HMF，HMF不經(jīng)分離直接被氧化得到目標(biāo)產(chǎn)物FDCA，整個反應(yīng)在同一個反應(yīng)器中進(jìn)行。一鍋法要求通過糖類脫水得到 HMF，HMF不經(jīng)分離直接被氧化得到目標(biāo)產(chǎn)物 FDCA，需要通過設(shè)計合適的催化劑和溶劑體系，以分別適應(yīng)兩步反應(yīng)的各自特點。一鍋法相較兩鍋法，反應(yīng)過程簡單，但存在目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率偏低等缺陷。
國內(nèi)公司如糖能科技、合肥利夫，國外AVA Biochem等多使用兩鍋法進(jìn)行FDCA呋喃二甲酸合成，而荷蘭Avantium則采用一鍋法合成FDCA。
此外，國內(nèi)中科國生的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，由果糖生產(chǎn)5-羥甲基糠醛HMF、FDCA呋喃二甲酸的技術(shù)引起業(yè)界關(guān)注，區(qū)別于傳統(tǒng)釜式的間歇生產(chǎn)，F(xiàn)DCA純度達(dá)99.9%，大幅提升了FDCA的轉(zhuǎn)化率。
5-羥甲基糠醛HMF相較于其他方法的優(yōu)勢在于，HMF除了被用于生產(chǎn)FDCA呋喃二甲酸，還可與二醇、二胺共聚，進(jìn)一步制造聚酯、尼龍材料。此外，精細(xì)化工品也是HMF應(yīng)用的主要市場，可用以制造生物基水性膠粘劑、生物基表面活性劑、生物基環(huán)保涂料、生物基消殺病毒產(chǎn)品、生物基增塑劑、生物基防腐材料。
山東一諾生物是以生物基材料為原料，生產(chǎn)糠醇、糠醛、四氫糠醇、2-甲基呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、正戊醇、δ-戊內(nèi)酯、3,4-二氫-2H-吡喃等生物質(zhì)化學(xué)品供應(yīng)商，產(chǎn)品具有綠色低碳、原料再生等明顯優(yōu)勢。
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