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由R-1转化为更广泛的木质纤维素衍生物

作者:山东一诺生物来源:浏览次数:640日期:2023-04-03

以R-1为催化剂,探索了更多的木质纤维素衍生物的C-C偶联反应。在环己酮的自醛醇缩合反应中,转化率和双环产物收率均优于对比文献,反应条件也温和得多。这主要是由于R-1(三氟甲烷磺酸(H0=-14.1))比文献中使用的HPW (H0=-12.8)酸性更强。然后,又扩展了R-1在羟基烷基化/烷基化中的应用。以2-甲基呋喃与酮的反应为例,2-甲基呋喃的转化率略高于对比文献。在苯酚与苄基化合物的烷基化反应中,超过82%的苯酚和100%的苄基醚被转化,远远超过了对比文献在相同反应条件下的结果(分别为32%和20%)。

从催化剂性质看,R-1(三氟甲烷磺酸,H0=-14.1)比MMT-K10(对比文献,H0=-8.20)酸性更强,R-1的表面积(590 m2/g)比MMT-K10 (233 m2/g)更大,R-1的酸量(2.499 mmol/g)比MMT-K10(0.671 mmol/g)更大。这些结果表明,疏水性树脂可作为高效催化剂用于木质纤维素衍生物与航空燃料前驱体的广泛C-C偶联反应。

考虑到木质纤维素衍生物是一种混合物,以及R-1在木质纤维素衍生物广泛的C-C偶联反应中的催化效率,研究人员推测,木质纤维素衍生物通过R-x共同转化为C-C偶联混合物是可能的。

因此,使用R-1作为催化剂,在较低的温度下进行共转化反应(方案1)。除苯酚外,所有底物都被转化了(保留了38%的原料),获得了约75.4%的总产物收率(单环化合物5.5%,双环化合物46.3%,三环化合物23.6%),表明R-1对木质纤维素衍生物的共转化是有效的。值得注意的是,与表1中的产物相比,生成了许多新的C-C偶联化合物。这是因为原料种类的增加增加了反应的复杂性。此外,由于R-1的酸性较强,容易催化过度聚合,形成较多的焦炭,而焦炭覆盖了酸性,导致R-1的重复利用率较差。

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