德國與中國的科學(xué)家合作開發(fā)新的生物燃料合成路線

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一條新的生物燃料合成路線。研究人員將生物質(zhì)產(chǎn)生的5-羥甲基糠醛(HMF)轉(zhuǎn)化為2，5-二甲基呋喃(DMF)，該化合物有可能用作生物燃料。反應(yīng)條件比以往的方法更溫和，且產(chǎn)率和選擇性更高。德國波鴻魯爾大學(xué)(RUB)研究團隊與中國常州的研發(fā)人員共同在發(fā)表于《Angewandte Chemie》雜志(2021年1月22日)的論文中描述了該方法。

與乙醇相比，DMF的辛烷值更高，能量密度更高，沸點為92～94 ℃，完全可以用作生物燃料。然而，對于從HMF轉(zhuǎn)化為DMF的反應(yīng)，盡管已經(jīng)進行了深入的研究，但仍存在一些難點。例如，DMF的制備需要相對苛刻的反應(yīng)條件(例如高的氫氣壓力)，并且通常只會產(chǎn)生少量的目標產(chǎn)物，同時還會產(chǎn)生副產(chǎn)物。因此，研究人員正在尋找能夠在溫和條件下有效促進該反應(yīng)的新方法。這一點已在該團隊的工作中實現(xiàn)了。

該團隊使用鈀納米顆粒作為催化劑，在甲酸和氫氣的存在下進行反應(yīng)，反應(yīng)速率比以往的方法高5倍。研究人員發(fā)現(xiàn)，甲酸的加入在創(chuàng)造有利的反應(yīng)條件方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

他們利用各種添加劑進行了反應(yīng)，比較了產(chǎn)率和選擇性，發(fā)現(xiàn)在甲酸存在下產(chǎn)率和選擇性最高。甲酸不僅可以促進反應(yīng)，而且還可以防止發(fā)生不需要的副反應(yīng)。