近日,化學與材料科學學院綠色材料與綠色能源團隊在《ChemComm》在線發表了題為“In situ reduction of Cu nanoparticles on Mg-Al-LDH for simultaneous efficient catalytic transfer hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol”的研究論文,碩士研究生潘感恩和程士芳為共同第一作者,徐興良副教授和徐靜教授為本文通訊作者。
糠醛作為重要的生物質衍生物,可以通過催化加氫反應制備出各種高附加值的化學品。其中,工業上由糠醛制糠醇通常采用鉻酸銅(CuCr2O4)作為催化劑,在高壓氫氣條件下進行,該方法面臨著諸多問題(圖1)。因此急需發展綠色高效的方式,實現糠醛選擇性加氫制備糠醇。
圖1 工業上由糠醛制備糠醇的示意圖
基于此,研究團隊開發了一種簡單、綠色和經濟高效的催化體系實現了糠醛選擇性加氫制備糠醇的新方法。該反應體系以銅基水滑石為前驅體,以異丙醇為還原劑和氫源,采用氫轉移一鍋法原位還原的方式制備出負載型的納米銅催化劑,并同時完成糠醛的催化轉移加氫合成糠醇。研究結果表明金屬銅物種的引入,可以有效實現氫物種的活化和轉移,提升氫轉移能力,水滑石中路易斯酸性位可以選擇性吸附活化C=O鍵,促進糠醇的生成;此外,該催化體系對其他的生物質羰基衍生物也表現出良好的催化反應活性和選擇性,并展現出了優異的循環穩定性。
圖2 氫轉移“一步兩用”實現活性銅物種的制備和糠醛制備糠醇
該工作得到了國家自然科學基金和山東省自然科學基金的大力支持。
原文鏈接:https://doi.org/10.1039/d3cc00018d
編 輯:萬 千
審 核:賈 波