综述：沸石基多相催化剂催化生物质转化为5-羟甲基糠醛的批判性评价

本综述聚焦沸石基多相催化剂在生物质转化中的关键作用，系统评述了从?-葡萄糖（C6H12O6）到5-羟甲基糠醛（5-HMF）的两步催化路径（异构化+脱水），重点分析了沸石的孔结构、酸碱位点（Lewis/Br?nsted）及稳定性对反应选择性和收率的影响，为绿色催化剂的开发提供理论依据。

　　

Abstract
沸石基多相催化剂因其可调控的酸碱性和独特的孔道结构，在生物质转化为5-HMF的进程中展现出显著优势。本文深入剖析了NaY(Mg)沸石和ETS-4在葡萄糖异构化中的表现，以及离子交换树脂和TiO₂在脱水步骤的作用机制，揭示了催化剂结构与反应效率的构效关系。

Introduction
化石燃料的过度依赖催生了生物质转化的迫切需求。作为平台化学品，5-HMF可通过?-葡萄糖的异构化-脱水两步法制备，但传统酶催化存在成本高、耗时长等缺陷。沸石凭借其热稳定性、可修饰的Lewis/Br?nsted酸位及分级孔道结构，成为替代均相催化剂的理想选择。

Mechanistic Analysis
葡萄糖异构化遵循Lobry de Bruyn-Alberda van Ekenstein（LdB-AvE）机制：碱位夺取C-2质子形成烯二醇中间体，经酮-烯醇互变异构生成?-果糖；而Lewis酸则通过分子内氢迁移促进转化。脱水阶段依赖Br?nsted酸质子化C-2羟基，形成5-HMF。

Conclusion
沸石的微-介孔协同效应可显著提升反应物扩散效率，而Mg²⁺修饰的Y型沸石因强Lewis酸性使果糖收率达58%。未来催化剂设计需平衡酸强度与孔道限域效应，同时解决积碳导致的失活问题。

Credit author statement
所有研究工作由Alexandra Rotaru独立完成，涵盖构思、实验分析与文稿撰写。

Declaration of competing interest
作者声明无利益冲突。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非文献依据的结论，专业术语均保留原文格式如C₆H₆O₃、Na⁺等，并避免使用SVG/HTML转义符。）