由二氧化碳制備乙酸

劉志敏

（北京分子科學(xué)國家實驗室，中國科學(xué)院化學(xué)研究所，北京100190）

由二氧化碳制備乙酸

劉志敏

（北京分子科學(xué)國家實驗室，中國科學(xué)院化學(xué)研究所，北京100190）

乙酸是一種重要的化工產(chǎn)品。20世紀(jì)70年代甲醇羰基化工藝（CH3OH+CO?CH3COOH）問世后，迅速在全世界范圍內(nèi)取代了其它技術(shù)而成為生產(chǎn)乙酸的主要技術(shù)。甲醇羰基化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中的重要反應(yīng)，目前甲醇羰基化技術(shù)中采用一氧化碳為羰基原料。

二氧化碳是主要溫室氣體，同時也是廉價、無毒和可再生的重要碳資源。如果能將二氧化碳作為生產(chǎn)乙酸的原料，對解決日益嚴(yán)峻的資源和環(huán)境問題具有重要的意義，但這也是一個極具挑戰(zhàn)性的難題。針對這一問題，中國科學(xué)院化學(xué)研究所錢慶利博士和韓布興院士等首次以甲醇、二氧化碳和氫氣為原料，通過甲醇加氫羧化實現(xiàn)了乙酸的高效合成，相關(guān)工作發(fā)表在近期的Nature Communications上1。研究發(fā)現(xiàn)，在以Ru-Rh雙金屬為活性組分，咪唑為配體，LiI為助劑，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮為溶劑的催化體系中反應(yīng)可以高效地進(jìn)行，甲醇轉(zhuǎn)化率接近100%，乙酸產(chǎn)率在70%以上，副產(chǎn)物主要為甲烷。該催化體系可以循環(huán)使用，乙酸轉(zhuǎn)化數(shù)（TON）可達(dá)1000以上。反應(yīng)過程中，二氧化碳在氫氣協(xié)助下直接進(jìn)入了乙酸分子（圖1），這是一條全新的反應(yīng)路徑。以廉價易得的二氧化碳、甲醇和氫氣為原料制備乙酸的路線將具有良好的應(yīng)用前景。

圖1　二氧化碳、甲醇和氫氣為原料制備乙酸的反應(yīng)路徑

References

（1）Qian，Q.L.；Zhang，J.J.；Cui，M.；Han，B.X.Nat.Commun. 2016，7，11481.doi:10.1038/ncomms11481

［Highlight］10.3866/PKU.WHXB201605252www.whxb.pku.edu.cn