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可再生资源合成2-甲基四氢呋喃有很大潜力

作者:一诺生物来源:浏览次数:963日期:2023-02-02

2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)是一种非质子性溶剂,在酸性介质中稳定性高,是格氏反应等各种有机反应中比四氢呋喃或二氯甲烷更好的溶剂选择。在一般情况下FUR直接加氢制备2-甲基四氢呋喃的收率较低,因此,开发一种高效的催化剂,以H2为氢源实现FUR直接加氢制2-MTHF具有重要意义。

丰富的生物质是理想的碳中性能源。化石燃料的过度使用造成了严重的环境污染问题和不断增加的温室气体排放,因此迫切需要可再生的、低碳的能源资源来取代化石燃料。

秸秆、燕麦壳、麦麸、木屑等木质纤维素类生物质广泛存在,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,可转化为糠醛(FUR)、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛、芳香分子等多种平台分子。其中FUR被认为是一种重要的平台化学品。糠醛可加氢生产糠醇(FOL)、四氢糠醇(THFOL)。FUR开环加氢生成1,4-戊二醇。FUR脱碳生成呋喃。FUR选择性加氢脱氧生成2-甲基呋喃(2- MF)、2-甲基四氢呋喃(2- MTHF)。2-MTHF是一种非质子性溶剂,不易与水混溶,在酸性介质中稳定性高,是格氏反应等各种有机反应中比四氢呋喃或二氯甲烷更好的溶剂选择。除溶剂外,2-MTHF还显示出作为可再生燃料添加剂的潜力。此外,2-甲基四氢呋喃被认为是一种潜在的燃料,比传统汽油的能量密度更高。

在三金属CuNiRe/Hβ催化剂上研究了糠醛(FUR)转化为2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应。在240 ℃在3 MPa H2的最佳反应条件下反应1 h,FUR几乎完全转化,并获得了81%的2-MTHF高产率。对催化剂的可回收性评估表明,在五次循环后仍保持84%的整体产物收率。这项研究为今后利用可再生资源合成2-甲基四氢呋喃提供了很大的潜力。

2-甲基四氢呋喃,是一种有机化合物,化学式为C5H10O,为无色透明液体,溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿等有机溶剂,主要用作树脂、天然橡胶、乙基纤维素和氯乙酸-醋酸乙烯共聚物的溶剂,也是制药工业的原料,可用于抗痔药磷酸伯氨喹等的合成。

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