中國(guó)科學(xué)院大連化物所航天催化與新材料研究中心在綠色對(duì)二甲苯(PX)合成路線中取得新進(jìn)展，設(shè)計(jì)出一條以木質(zhì)纖維素資源生物發(fā)酵產(chǎn)物(生物基異戊二烯)和甘油脫水產(chǎn)物(丙烯醛)為原料，利用碳化鎢催化分子內(nèi)氫轉(zhuǎn)移串聯(lián)反應(yīng)的合成路線。該反應(yīng)的PX總收率高達(dá)90%，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。

研究人員選擇具有特定結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)平臺(tái)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(guò)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)，構(gòu)建具有對(duì)位取代基的六元環(huán)中間體(4-甲基-3-環(huán)己烯甲醛)。隨后，該中間體在碳化鎢催化劑的作用下，通過(guò)連續(xù)氣相脫氫-加氫脫氧反應(yīng)生成PX，兩步反應(yīng)的PX總收率高達(dá)90%。此外，通過(guò)對(duì)底物分子取代基及官能團(tuán)的改變，可拓展制備其它生物基芳烴，單一產(chǎn)物收率為80%～92%。

該研究團(tuán)隊(duì)以碳化鎢為催化劑，通過(guò)分子內(nèi)氫轉(zhuǎn)移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了脫氫芳化和加氫脫氧的高度耦合反應(yīng)。該過(guò)程中的碳化鎢表面剪切式反應(yīng)機(jī)理完全不同于傳統(tǒng)貴金屬催化過(guò)程，且碳原子在產(chǎn)物中可100%保留，主要副產(chǎn)物為水，便于PX產(chǎn)物的分離。該研究成果為探索從生物質(zhì)資源出發(fā)制備芳香化學(xué)品提供了一條新思路。