CN110437185A - 一种提高5-羟甲基糠醛合成效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高5‑羟甲基糠醛合成效率的方法，该合成方法的反应体系包括有机溶剂，在反应过程中，先把有机溶剂预热至反应温度，然后和水相一起打入反应器，这样可以起到快速升温从而缩短反应时间的作用，避免从室温升至反应温度的过程中副反应的发生，减少5‑羟甲基糠醛的水解，提高5‑羟甲基糠醛的产率。
Description
技术领域
本发明属于5-羟甲基糠醛合成领域，具体涉及一种合成5-羟甲基糠醛的方法。
背景技术
5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的化工原料，是合成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的原料。虽然5-羟甲基糠醛从被发现到现在已经有120多年时间，但是至今并没有被大规模生产，其主要原因是其制备和分离过程中存在着很大的困难。5-羟甲基糠醛主要是通过葡萄糖、果糖等六碳糖的脱水反应获得，其中从果糖脱水获得最为容易，也是由其它糖类化合物制备5-羟甲基糠醛的基础。目前由果糖制备5-羟甲基糠醛的方法主要由以下几种体系：纯水体系、有机体系、水油两相体系、离子液体体系。纯水体系虽然可以提高果糖的初始浓度，但是由于生成的5-羟甲基糠醛会和水发生再水合反应，生成乙酰丙酸和甲酸，使得最终的5-羟甲基糠醛产率非常低。大量的实验研究证明，在高沸点的有机溶剂中，5-羟甲基糠醛的选择性较高，例如在DMSO中5-羟甲基糠醛的选择性可以达到99％以上。但是如何从高沸点溶剂中分离出5-羟甲基糠醛是一个非常困难的问题，即使使用减压蒸馏也会造成非常大的产品损耗。近年来，离子液体体系备受大家关注，在离子液体中几乎可以定量的从果糖中获得5-羟甲基糠醛。但是离子液体的价格相对较高，不利于大量使用。且从离子液体中分离5-羟甲基糠醛需要使用萃取方法，用掉大量的低沸点溶剂，消耗大量的能量。因此，水油两相体系，尤其是水和低沸点有机溶剂组成的反应体系是最有希望用于5-羟甲基糠醛生产的体系。Dumesic等人(Science，2006；Top Catal，2009)在这方面做了大量的研究，取得了不错的效果，在水-有机溶剂体系中，果糖在水相中发生脱水反应，然后原位被萃取到有机相中，在一定时间内可以有效的避免5-羟甲基糠醛的水合反应，提高5-羟甲基糠醛的选择性。但是如果反应时间较长，被萃取到有机层的5-羟甲基糠醛会被反萃取到水相中，并在水相中发生水合反应，生成乙酰丙酸和甲酸，5-羟甲基糠醛的选择性也会降低。综上所述，现有技术中由于溶剂从室温到高温需要一个较长的过程，所以在此期间会有很多副反应的发生，从而大幅降低5-羟甲基糠醛的产率。
发明内容
基于以上的背景技术，本发明的目的在于提供一种高效合成5-羟甲基糠醛的方法，本发明通过预热可以大大缩短反应时间，从而解决现有技术中由于反应时间较长而引发副反应这一问题。采取如下技术方案：
本发明提供一种提高5-羟甲基糠醛合成效率的方法，所述方法的反应体系包括有机溶剂，所述有机溶剂反应前预热至反应温度，即所述有机溶剂与反应物混合反应之前预热至反应温度。
基于以上技术方案，优选的，所述反应原料为六碳糖。
基于以上技术方案，优选的，所述反应体系还包括饱和无机盐溶液。
基于以上技术方案，优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、正丁醇，2-丁醇，丁酮，甲基异丁基酮，2-甲基四氢呋喃；所述无机盐为氯化钾，氯化钠，硫酸钠，硫酸钾，溴化钾，溴化钠，碘化钾，碘化钠，氯化锂。
基于以上技术方案，优选的，所述反应器为静态混合器或高压反应釜；所述静态混合器中溶液的流速为0.1-5m/s；所述静态混合器的反应管长度为10-200m。
基于以上技术方案，优选的，所述方法的催化剂为有机酸、无机酸、酸性离子液体或路易斯酸。
基于以上技术方案，优选的，
当所述反应器为静态混合器时，所述方法包括如下步骤：
(1)将饱和无机盐溶液与原料混合得到原料溶液，将催化剂加入到所述原料溶液中得到反应溶液；所述原料溶液中原料的质量分数为5-60wt％；所述反应溶液中，催化剂的质量分数为0.1％-5％；
(2)将预热至反应温度的有机溶剂和所述反应溶液分别通过输送设备注入静态混合器，控制于160-240℃下反应；
(3)将步骤(2)中静态混合器的反应液流出物冷却、静置分层，分液，然后将上层的有机相层减压蒸馏得到所述5-羟甲基糠醛；上层为有机相，下层为饱和无机盐水相；
当所述反应器为高压反应釜时，所述方法包括如下步骤：
(1)将原料和催化剂溶解于无机盐饱和水溶液中得到反应物溶液，将有机溶剂置于高压反应釜中预热至反应温度；
(2)将所述的反应物溶液加入所述反应釜中，于80-240℃下处理1min-12h；所述原料在反应物溶液中的质量浓度为5％-60％，催化剂的用量为反应物溶液质量的0.01％-5％，所述有机溶剂与反应物溶液的质量比为0.5-50:1；
(3)冷却降温，静置分层，分液，然后将上层有机相层减压蒸馏得到所述5-羟甲基糠醛。
基于以上技术方案，优选的，所述无机酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，有机酸为甲酸、乙酸、丙酸；路易斯酸为氯化铝、氯化铁、硫酸铝、硝酸铝、硝酸铁、硝酸铬、氯化铬；所述酸性离子液体为1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑氯盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑溴盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硝酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑氯盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑溴盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑硝酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑磷酸二氢盐。
基于以上技术方案，优选的，当反应器为静态混合器时，步骤(2)所述的有机溶剂和反应物溶液的体积比为1:1-20:1；步骤(3)中的饱和无机盐水相用等体积的有机溶剂萃取，萃取后的有机相层与步骤(3)所述的有机相层合并减压蒸馏，得到所述5-羟甲基糠醛以及回收有机溶剂；萃取后的饱和无机盐水层补加原料后循环使用。
基于以上技术方案，优选的，当反应器为高压反应釜时，步骤(3)中的下层为饱和无机盐水层，将所述饱和无机盐水层用相同质量的有机相萃取剂萃取三次，与步骤(3)中的上层有机相合并后减压蒸馏，得到所述的5-羟甲基糠醛；所述有机相萃取剂为四氢呋喃、甲基异丁基酮、丁酮、正丁醇、异丁醇或2-甲基四氢呋喃。
基于以上技术方案，优选的，其特征在于静态混合器中溶液的流速为0.1-5m/s，优选1m/s。
有益效果
本发明的合成方法中，先把有机相预热至反应温度，然后和水相一起打入反应器，这样可以起到快速升温从而缩短反应时间的作用，避免从室温升至反应温度的过程中副反应的发生，减少5-羟甲基糠醛的水解，提高5-羟甲基糠醛的产率。
本发明使用的萃取剂毒性较小，对环境的危害较小，使用高浓度的饱和无机盐溶液，使得产物在有机-水相的分配系数增大，在保证双相体系形成的同时，有利于产物向有机相的转移。
具体实施方式
本发明所用的高压反应釜和静态混合器为一般市购或商用的高压反应釜或静态混合器。
实施例1
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为99％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例2
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的氯化铝催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为79％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例3
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将预热至160℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至160℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为75％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例4
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将预热至240℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至240℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为89％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例5
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的甲酸催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为70％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例6
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为82％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例7
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为1:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为72％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例8
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的甲酸催化剂。将预热至200℃的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为20:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为97％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
实施例9
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g果糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率93％。
实施例10
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.9g饱和食盐水，0.1g果糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率92％。
实施例11
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有0.8g饱和食盐水，1.2g果糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为96％，收率85％。
实施例12
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g果糖，和0.0002g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为95％，收率82％。
实施例13
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.3g饱和食盐水，0.6g果糖，和0.1g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为93％，收率81％。
实施例14
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至240℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g果糖，和0.0002g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于240℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层为有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率85％。
实施例15
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g果糖，和0.0002g1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率93％。
实施例16
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g葡萄糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率72％。
实施例17
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g半乳糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率53％。
实施例18
将4g四氢呋喃加入到50ml的高压反应釜中，预热至180℃，使用加料泵加入含有1.4g饱和食盐水，0.6g甘露糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐的反应液加入到预热后的反应釜中，于180℃反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率53％。
对比例1
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将未经预热的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为77％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
对比例2
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为千分之一的硫酸催化剂。将未经预热的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为20:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为76％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
对比例3
使用饱和食盐水配制质量分数为10％的果糖溶液，加入质量分数为2％的1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化剂。将未经预热的四氢呋喃和含有催化剂的果糖溶液分别通过A、B两个恒流泵按照1m/s的流量注入已经预热至200℃的静态混合器(反应管长度为60m)中，其中四氢呋喃和果糖溶液的体积比为3:1，通过静态混合器以后反应液进入一个放在冰水浴中的储液罐中冷却分层，上层为有机相，下层为饱和食盐水相。分液以后用等体积的四氢呋喃萃取饱和食盐水层，并与上层有机相合并后减压蒸馏，得到5-羟甲基糠醛的收率为69％，回收的四氢呋喃直接进行循环使用，饱和食盐水层在补加原料以后进行循环使用。
对比例4
将4g四氢呋喃，1.4g饱和食盐水，0.6g葡萄糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐加入到50ml的高压反应釜中，升温至180℃后，反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率45％。
对比例5
将4g四氢呋喃，1.4g饱和食盐水，0.6g半乳糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐加入到50ml的高压反应釜中，升温至180℃后，反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率42％。
对比例6
将4g四氢呋喃，1.4g饱和食盐水，0.6g甘露糖，和0.006g1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐加入到50ml的高压反应釜中，升温至180℃后继续反应3min，冰水冷却反应釜至室温，分液，上层物有机相，下层为饱和食盐水相，使用2g四氢呋喃萃取所述饱和食盐水相三次，并与原上层四氢呋喃相合并后进行减压蒸馏，即得到HMF，纯度为98％，收率45％。
Claims (10)
1.一种催化合成5-羟甲基糠醛的方法，其特征在于，原料为六碳糖，所述方法的反应体系包括有机溶剂，所述有机溶剂反应前预热至反应温度。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述反应体系还包括饱和无机盐溶液；所述六碳糖为果糖、葡萄糖、甘露糖或半乳糖。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、正丁醇，2-丁醇，丁酮，甲基异丁基酮，2-甲基四氢呋喃；所述无机盐为氯化钾，氯化钠，硫酸钠，硫酸钾，溴化钾，溴化钠，碘化钾，碘化钠，氯化锂。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述方法的反应器为静态混合器或高压反应釜；所述静态混合器中溶液的流速为0.1-5m/s；所述静态混合器的反应管长度为10-200m。
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述方法的催化剂为有机酸、无机酸、酸性离子液体或路易斯酸。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
当所述反应器为静态混合器时，所述方法包括如下步骤：
(1)将饱和无机盐溶液与原料混合得到原料溶液，将催化剂加入到所述原料溶液中得到反应溶液；所述原料溶液中原料的质量分数为5-60wt％；所述反应溶液中，催化剂的质量分数为0.1％-5％；
(2)将预热至反应温度的有机溶剂和所述反应溶液分别通过输送设备注入静态混合器，控制于160-240℃下反应；
(3)将步骤(2)中静态混合器的反应液流出物冷却、静置分层，分液，然后将上层的有机相层减压蒸馏得到所述5-羟甲基糠醛；上层为有机相，下层为饱和无机盐水相；
当所述反应器为高压反应釜时，所述方法包括如下步骤：
(1)将原料和催化剂溶解于无机盐饱和水溶液中得到反应物溶液，将有机溶剂置于高压反应釜中预热至反应温度；
(2)将所述的反应物溶液加入所述反应釜中，于80-240℃下处理1min-12h；所述原料在反应物溶液中的质量浓度为5％-60％，催化剂的用量为反应物溶液质量的0.01％-5％，所述有机溶剂与反应物溶液的质量比为0.5-50:1；
(3)冷却降温，静置分层，分液，然后将上层有机相层减压蒸馏得到所述5-羟甲基糠醛。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无机酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，
所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸；
所述路易斯酸为氯化铝、氯化铁、硫酸铝、硝酸铝、硝酸铁、硝酸铬、氯化铬；
所述酸性离子液体为1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑氯盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑溴盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑硝酸盐、1-(3-磺酸基丙基)-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑氯盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑溴盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑硝酸盐、1-(4-磺酸基丁基)-3-甲基咪唑磷酸二氢盐。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当反应器为静态混合器时，步骤(2)所述的有机溶剂和反应物溶液的体积比为1:1-20:1；步骤(3)中的饱和无机盐水相用等体积的有机溶剂萃取，萃取后的有机相层与步骤(3)所述的有机相层合并减压蒸馏，得到所述5-羟甲基糠醛以及回收有机溶剂；萃取后的饱和无机盐水层补加原料后循环使用。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当反应器为高压反应釜时，步骤(3)中的下层为饱和无机盐水层，将所述饱和无机盐水层用相同质量的有机相萃取剂萃取三次，与步骤(3)中的上层有机相合并后减压蒸馏，得到所述的5-羟甲基糠醛。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述有机相萃取剂为四氢呋喃、甲基异丁基酮、丁酮、正丁醇、异丁醇或2-甲基四氢呋喃。
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