文前释义：

FDCA：2,5-呋喃二羧酸

HMF：5-羟甲基糠醛

KOH：氢氧化钾

DHMF：二羟甲基呋喃

HMFCA：5-羟甲基-2-呋喃羧酸

Cannizzaro：坎尼扎罗反应，是无α活泼氢的醛在强碱作用下发生分子间氧化还原反应，生成一分子羧酸和一分子醇的有机歧化反应。意大利化学家斯坦尼斯劳·坎尼扎罗在1895年通过用草木灰处理苯甲醛，得到了苯甲酸和苯甲醇，首先发现了这个反应，由此而称坎尼扎罗反应。

作为合成塑料、化学品和燃料的重要生物质衍生构建之一的HMF，可以在碱性溶液中、高氧气压力、温度下氧化成FDCA。在HMF的碱性电氧化中，HMF在碱性溶液中迅速降解的时间比电氧化本身的时间短得多。但在pH≥12时，5-羟甲基糠醛很容易分解为胡敏素而不能再被氧化为FDCA。这使得HMF转化为FDCA很难在碱性条件下实现高产率。

为了使在碱性条件下的高产率合理化，Ferdi Schüth教授等人将Cannizzaro反应作为碱性介质中HMF的决定性降解步骤。并研究了KOH和HMF浓度对Cannizzaro产物和胡敏素形成的影响，然后对获得的最有希望的电解质进行电化学氧化。

在碱性介质中，5-羟甲基糠醛经Cannizzaro反应降解后得到的DHMF和HMFCA，也可以电氧化得到FDCA，并可以做到起始HMF的几乎定量转化。为了证明羟甲基糠醛的不稳定性，在环境条件下，在不同KOH浓度的存在下搅拌50mMHMF溶液。仅1小时后，观察到HMF初始浓度损失约20%。这一结果与通常报道的HMF在1小时的碱性电化学氧化成FDCA的产率和FE接近100%形成了鲜明的对比。

通过此研究可知，在高碱性介质中，5-羟甲基糠醛通过Cannizzaro反应选择性地转化为DHMF和HMFCA。这两种产物都可以电氧化成FDCA，使文献中报道的高FDCA产量合理化，尽管已知HMF在碱性溶液中不稳定。基于这些发现，提出了另一种将HMF电氧化到FDCA的“间接”途径。这避免了HMF快速降解为胡敏素，提高了碱性HMF电氧化对FDCA的原子经济性。

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