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6.3 Mechanistische Überlegungen
Hydrothermaler Abbau
6.3 Mechanistische Überlegungen
Das Reaktionsgeschehen des hydrothermalen Abbaus ist basierend auf Literaturergebnissen
[Ant-1990a, Ant-1990b, Bon-1983, Kab-1999, Kir-1965, Mod-1985, Pon-1993] und eigenen
Experimenten (Kapitel 6.1) in Abb. 6.32 schematisiert zusammengefasst. Bei einer
Temperatur von 200 °C isomerisiert Glucose schon bei kurzen Verweilzeiten von < 60 s in
deutlichem Maße über eine Lobry de Bruyn-Alberda van Ekenstein-Umlagerung (LdBAvE)
zu Fructose und Mannose (siehe Kapitel 4.1). Bei leicht höherer Temperatur von 250 °C tritt
Dehydratisierung zu 1,6-Anhydroglucose und 5-HMF hinzu, wobei 1,6-Anhydroglucose nur
von Glucose und 5-HMF hauptsächlich von Fructose gebildet wird [Ant-1990a, Bon-1983,
Kab-1999]. Die Bildung von 5-HMF über einen cyclischen Reaktionsmechanismus ist aus-
gehend von Fructose in Abb. 6.31 verdeutlicht. Daneben wird in der Literatur auch ein offen-
kettiger Reaktionsmechanismus diskutiert [Ant-1990a].
HO
HO
OH
OH
HO
O
OH
OH
D-Fructose
CH 2OH
O CHO
- H 2O
O CHO
5-HMF
+ H +
- H 2O
+ H +
OH
OH
OH
OH
O
O
OH
Abb. 6.31: Cyclischer Reaktionsmechanismus zur Bildung von 5-HMF und Furfural über ein Fructofuranosylkation
[Ant-1990a, Pon-1993].
OH
OH 2
CH 2OH
CHO
- H 2O
OH
OH
OH
OH
O
O
OH
- H +
OH
H
Enol-Form
H O CHO - CH O
2O CHO
O
H 2O
- H 2O
CH
OH
Furfural
CHOH
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