中國科學院大連化物所對二甲苯“綠色合成”研究取得新進展

中國科學院大連化物所航天催化與新材料研究中心在綠色對二甲苯(PX)合成路線中取得新進展，設計出一條以木質纖維素資源生物發酵產物(生物基異戊二烯)和甘油脫水產物(丙烯醛)為原料，利用碳化鎢催化分子內氫轉移串聯反應的合成路線。該反應的PX總收率高達90%，相關研究結果發表在《德國應用化學》上。

研究人員選擇具有特定結構的生物質平臺分子異戊二烯和丙烯醛為底物，首先在路易斯酸離子液體催化作用下，通過狄爾斯-阿爾德反應，構建具有對位取代基的六元環中間體(4-甲基-3-環己烯甲醛)。隨后，該中間體在碳化鎢催化劑的作用下，通過連續氣相脫氫-加氫脫氧反應生成PX，兩步反應的PX總收率高達90%。此外，通過對底物分子取代基及官能團的改變，可拓展制備其它生物基芳烴，單一產物收率為80%～92%。

該研究團隊以碳化鎢為催化劑，通過分子內氫轉移，進而實現了脫氫芳化和加氫脫氧的高度耦合反應。該過程中的碳化鎢表面剪切式反應機理完全不同于傳統貴金屬催化過程，且碳原子在產物中可100%保留，主要副產物為水，便于PX產物的分離。該研究成果為探索從生物質資源出發制備芳香化學品提供了一條新思路。