HMF介绍及应用

5-羟甲基糠醛（HMF）是美国能源部重点推广的12种生物基平台化合物之一，也是唯一一个具有芳香环的平台化合物，被称为“沉睡的巨人”，近年来一直受到材料产业界的重点关注。HMF以独特的呋喃环为中心，分别在2,5位含有一个羟甲基和一个醛基，这样使其具有丰富的下游衍生物开发可行性。HMF下游衍生物包括醇，酸，醚，醛等上千种的衍生物，以及由这些新的衍生物继续合成万种的终端产品，可广泛应用于塑料，化工，油品添加剂，食品等各个行业，也可以说，完全可以对标现有市场领域中应用的含苯环类的石油基产品。
   另外，呋喃环的结构相比于石油基的苯环结构，存在后续衍生物和终端产物的性能差异性。目前已知的聚酯材料PEF就凸显出比传统石油基PET材料良好的气体阻隔性，这样可以用在瓶片领域，不仅可提高饮料和食品的保质期，而且可以降低传统包装瓶的重量。就PEF和PET的化学性质的差异，在对比图中有更好的体现，也在后续的开发中给PEF带来的无限的遐想及可能性包括可口可乐公司、巴斯夫股份公司、Shell公司都在力争实现PEF的产业化。

欧洲大力支持HMF产业的发展，在欧盟Horizon 2020研究和创新项目中将HMF及其FDCA的产业化列入其支持范围。今年2月初，我国科技部下发“十四五”国家重点研发计划18个重点专项2021年度项目申报指南中明确将HMF、FDCA和PEF作为重点支持方向列入“低成本生物基工程塑料的制备与产业化”项目范畴，预期在十四五期间相关行业领域将实现大规模的产业化。HMF在生物基材料领域以及市场中占据了非常重要的地位，QYR预测到2025年HMF市场将达到6270亿美元。另外，未来我国制定的2060年碳中和目标也将会加速HMF等生物基材料的市场增长。