将碳水化合物转化为5-羟甲基糠醛（5-HMF）是农林剩余物资源增值利用的最有吸引力的途径之一。

5-羟甲基糠醛是一种重要的平台化合物，具有活泼的呋喃结构、羟甲基和醛基，可用于生产各种高附加值生物基化学品、燃料和功能材料，但在规模化应用过程中存在选择性差、过程成本高等问题。因此，绿色低碳的5-HMF生产技术受到了研究人员的广泛关注。

中国林科院林化所、厦门大学在碳水化合物选择性制备5-羟甲基糠醛的研究基础上，梳理了不同生物质原料制备5-HMF过程中的溶剂、催化剂、能量场效应等过程机理，重点介绍了溶剂化效应，及其与催化剂的协同作用对过渡态中间体和产物的选择性调控路径，展望了碳水化合物选择性制备5-HMF的未来前景和挑战，为5-HMF的规模化工业生产提供了绿色、低碳的新思路。

5-羟甲基糠醛可以由果糖、葡萄糖、纤维素等糖平台化合物转化获得，但由于葡萄糖异构化的反应能垒较高，目前的工业生产通常采用昂贵的果糖作为原料。木质纤维素等非粮生物质直接选择性转化为5-HMF可以显著降低原料成本，更具吸引力和挑战性。目前，木质纤维素直接合成5-HMF仍存在产量低、生产成本高、工艺复杂等问题。

催化剂对碳水化合物的转化起着至关重要的作用，它可以直接调节反应过程的活化能，提高产物的收率和选择性。值得注意的是，溶剂和催化剂的协同作用对提高催化活性和产物分布起着至关重要的作用。除溶剂和催化剂外，微波、光电、超声等外部能量场对原料与催化剂的相互作用、中间体的生成速率、催化剂的稳定性和生产效率的提高起着至关重要的作用，从而使反应活性和选择性发生变化。随着对光、电、超声和微波的不断研究和探索，将外部能量场与传统催化过程相结合可能成为提高效率和选择性，同时降低能源消耗和费用，促进环境可持续性的一种有前景的方法。溶剂、能量场、底物、中间体、生成物、催化剂之间的协同作用是复杂而具有挑战性的，此外，能量场的非热效应尚不清楚，亟待解决。

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糠醛厂家山东一诺生物，下辖河南浩森生物和濮阳一诺工贸。以生物基材料为原料，生产糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、2-甲基四氢呋喃、n-甲基吡咯烷酮、生物基戊二醇系列产品、聚四氢呋喃等，具有绿色低碳、原料再生等明显优势，主要用于可降解材料、医药、农药、电子、航空等领域。