作者:卜叶 张波 来源:中国科学报 发布时间:2021/8/3 19:04:31
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科学家发展出木质素催化转化制备苄胺新路线

 

近日,中国科学院大连化学物理研究所李昌志研究员和张涛院士团队发展出一种新策略,实现木质素β—O—4结构片段选择性胺化解聚一步法生成苄胺,打通了真实木质素原料到苄胺的制备路线。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。

木质素是植物类生物质的主要成分,由苯丙单元通过C—O或C—C键连接构成,是自然界中最丰富的可再生芳香类化合物资源。开发出简单高效转化策略制备芳香胺类化合物,对拓展木质素应用领域和生物质高值转化具有重要意义。

此前,该团队发展了系列催化解聚策略,实现木质素定向转化为酚类、芳烃、芳香酮、环烷烃类等产物。由于大多数木质素胺化反应受限于解聚单体的转化,因此木质素中含量最多的β—O—4片段,需两步反应才能实现胺化解聚,且需要消耗外加的氧化剂和还原剂,反应的整体效率和原子经济性较低。

该研究以具有一定碱性的有机胺为氮源,在负载性钯催化剂的作用下,使β—O—4结构片段连续发生多步串联反应生成苄胺,收率最高达98%。接下来,团队以木质素为原料制备苄胺化合物。首先利用前期发展的铑基催化剂解聚木质素,获得含羰基芳香族生物油,再利用负载性钯催化剂催化木质素油胺化反应获得4种苄胺化合物,从而提供了从真实木质素转化为苄胺的新路线,整个过程无需外加氢源。

研究人员介绍,该策略具有普适性,多种有机胺都可用于该高效反应,其中仲胺既是氮源也是还原剂,减少了胺化解聚反应对外加氧化剂和还原剂的依赖。接下来,团队还将进一步优化木质素原料一步转化效率。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.202105973

 
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