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随着社会的不断发展,能源和资源问题越来越成为制约人类可持续发展的瓶颈.开发可再生的生物质资源是解决此问题的途径之一.作为产量最大的生物质资源,纤维素的年产量可达1.1×1011t.纤维素的开发利用已成为当前化学研究的热点.2002年,Rogers等人发现纤维素可以大量溶于离子液体[BMIM]Cl中.这为纤维素均相降解奠定的基础.Han等人发现用SnCl4催化溶于[BMIM]BF4中的葡萄糖脱水转化为HMF,产率达到60%.但是以SnCl4作催化剂很难将纤维素降解,而酸性离子液体[PSMIM]HSO4可以高效的将纤维素为葡萄糖,但降解产物中5-HMF的含量很少.在本研究中首先合成能溶解纤维素的离子液体[BMIM]Cl,酸功能离子液体[PSMIM]HSO4.用[PSMIM]HSO4与SnCl4进行反应,制得双功能催化剂Sn([PSMIM]HSO4).以此催化溶于[BMIM]Cl中的纤维素降解转化为5-HMF.用紫外分光光度计在284nm处测产物中5-HMF的含量,用DNS法测还原糖产率.用乙酸乙酯萃取产物中的5-HMF,用高效液相检测显示,乙酸乙酯相中含有较高浓度的5-HMF.用冷冻干燥仪除去乙酸乙酯,可以得到纯度较高的5-HMF.研究考察了催化剂用量、时间、温度及纤维素浓度对反应的影响.结果表明,反应的最佳条件为:0.1g纤维素溶于2.0g[BMIM]Cl中,在130℃下反应5h,催化剂量为0.12g,5-HMF产率为50%,还原糖产率为15%.5-HMF的产率远远高于以[PSMIM]HSO4作催化剂的产率(33%).催化剂量对反应的影响为随着催化剂量的增加,5-HMF的产率和还原糖的产率都是先增加后减小.温度和时间对反应的影响也呈现此趋势.而在催化剂量一定的情况下,纤维素浓度越高,5-HMF的产率越低.