將碳水化合物轉化為5-羥甲基糠醛（5-HMF）是農林剩余物資源增值利用的最有吸引力的途徑之一。

5-羥甲基糠醛是一種重要的平臺化合物，具有活潑的呋喃結構、羥甲基和醛基，可用于生產各種高附加值生物基化學品、燃料和功能材料，但在規?；瘧眠^程中存在選擇性差、過程成本高等問題。因此，綠色低碳的5-HMF生產技術受到了研究人員的廣泛關注。

中國林科院林化所、廈門大學在碳水化合物選擇性制備5-羥甲基糠醛的研究基礎上，梳理了不同生物質原料制備5-HMF過程中的溶劑、催化劑、能量場效應等過程機理，重點介紹了溶劑化效應，及其與催化劑的協同作用對過渡態中間體和產物的選擇性調控路徑，展望了碳水化合物選擇性制備5-HMF的未來前景和挑戰，為5-HMF的規?；I生產提供了綠色、低碳的新思路。

5-羥甲基糠醛可以由果糖、葡萄糖、纖維素等糖平臺化合物轉化獲得，但由于葡萄糖異構化的反應能壘較高，目前的工業生產通常采用昂貴的果糖作為原料。木質纖維素等非糧生物質直接選擇性轉化為5-HMF可以顯著降低原料成本，更具吸引力和挑戰性。目前，木質纖維素直接合成5-HMF仍存在產量低、生產成本高、工藝復雜等問題。

催化劑對碳水化合物的轉化起著至關重要的作用，它可以直接調節反應過程的活化能，提高產物的收率和選擇性。值得注意的是，溶劑和催化劑的協同作用對提高催化活性和產物分布起著至關重要的作用。除溶劑和催化劑外，微波、光電、超聲等外部能量場對原料與催化劑的相互作用、中間體的生成速率、催化劑的穩定性和生產效率的提高起著至關重要的作用，從而使反應活性和選擇性發生變化。隨著對光、電、超聲和微波的不斷研究和探索，將外部能量場與傳統催化過程相結合可能成為提高效率和選擇性，同時降低能源消耗和費用，促進環境可持續性的一種有前景的方法。溶劑、能量場、底物、中間體、生成物、催化劑之間的協同作用是復雜而具有挑戰性的，此外，能量場的非熱效應尚不清楚，亟待解決。

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糠醛廠家山東一諾生物，下轄河南浩森生物和濮陽一諾工貿。以生物基材料為原料，生產糠醇、四氫糠醇、2-甲基呋喃、2-甲基四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮、生物基戊二醇系列產品、聚四氫呋喃等，具有綠色低碳、原料再生等明顯優勢，主要用于可降解材料、醫藥、農藥、電子、航空等領域。