大連化物所發展纖維素合成甲基環戊二烯新方法

近日，大連化物所催化與新材料研究室李寧研究員、張濤院士團隊成功實現纖維素基3-甲基-2-環戊烯酮（MCP）直接加氫脫氧合成甲基環戊二烯（MCPD），該工作為不飽和酮直接轉化制共軛二烯開辟了一條新路徑。

MCPD是火箭燃料RJ-4的生產原料，同時還被應用于生產各種產品，例如醫藥產品、汽油抗爆劑、環氧樹脂固化劑及染料添加劑等。目前，MCPD主要從石油裂解焦油的副產物中制取，收率低（約0.7千克/噸）且價格高（約7萬元/噸），這極大地限制了它的應用。因此，探索可再生的生物質合成路線具有重要意義。

該團隊在前期工作的基礎上，發展了一種纖維素轉化制MCPD的新策略，首先將纖維素轉化為MCP（Joule，2019），隨后在鋅—鉬氧化物催化劑上選擇性加氫脫氧直接生成MCPD。實驗結果表明，MCP在氣相加氫脫氧過程中，部分還原的鋅—鉬氧化物催化劑在碳—碳雙鍵存在下優先與碳—氧雙鍵發生相互作用，并高選擇性的形成二烯產物MCPD（碳收率為70%）。與最近國內外學者報道的MCP先選擇性加氫后脫水制MCPD的兩步過程相比，直接加氫脫氧技術具有工藝簡單，操作步驟少，能耗低等優勢。

上述研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communication）上。該工作得到國家自然科學基金、我所創新研究基金、中科院潔凈能源創新研究院合作基金等項目的資助。（文/圖 王冉、劉艷廷）