羟甲基糠醛HMF（Hydroxymethylfurfural）是一种重要的可再生能源分子，HMF能通过生物原料出发，通过Lewis酸、Brønsted酸进行催化转化得到。有鉴于此，国家可再生能源实验室Seonah Kim、David K. Johnson等报道了通过实验、理论相结合，探索了Lewis酸、有机溶剂类型对HMF反应产率的影响。

本文要点：

（1）

在Lewis酸效应关系中，通过考察6种金属氯化物型Lewis酸（AlCl₃，CrCl₃，FeCl₂，FeCl₃，CoCl₂，CuCl₂），发现酸的硬度和HMF产率之间的关系，即葡萄糖异构转化为果糖（fructose）过程中关键步骤的影响。当金属卤化物酸的硬度和反应底物类似，反应中HMF的产率提高。

（2）

设计了一种多变量模型，从果糖在有机/水混合溶剂中的脱水反应得到的相关结果，考察了反应受到反应有机溶剂的影响情况。

（3）

该模型对13种溶剂体系的HMF产率预测结果准确度误差仅仅3.0 %，对4种新溶剂体系的HMF产率预测结果误差仅仅10.7 %。该多变量模型的意义在于，通过廉价的计算资源对反应的情况进行比较准确的预测，为选择反应溶剂提供经验和预测。

参考文献

Yeonjoon Kim, Ashutosh Mittal, David J. Robichaud, Heidi M. Pilath, Brian D. Etz, Peter C. St. John, David K. Johnson*, and Seonah Kim*, Prediction of Hydroxymethylfurfural Yield in Glucose Conversion through Investigation of Lewis Acid and Organic Solvent Effects, ACS Catal. 2020, 10, XXX, 14707–14721

DOI: 10.1021/acscatal.0c04245

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04245