能源和环境问题刺激了对将可再生生物质转化为燃料和增值化学品的高效过程的探索。甲基环戊二烯是制备高能量密度火箭燃料的原料，同时，甲基环戊二烯也是制备各种高值化学品如环氧树脂固化剂甲基纳迪克酸酐、汽油抗爆甲基环戊二烯三羰基锰、药品、染料添加剂、有机金属催化剂等的原料。目前，甲基环戊二烯主要来源于石油裂解，产量低，价格高，严重限制了其应用。

有鉴于此，大连化物所张涛院士和李宁研究员等人，描述了一种用纤维素生产甲基环戊二烯（MCPD）的创新途径，包括将纤维素转化为3-甲基环戊-2-烯酮（MCP），然后在锌-钼氧化物催化剂上进行选择性加氢脱氧为MCPD。

本文要点

1）首次提出由纤维素通过化学方法制备甲基环戊二烯，可以解决甲基环戊二烯市场日益增长的需求（需求大于50000吨每年）。首先由纤维素合成2,5-己二酮，2,5-己二酮分子内Aldol缩合反应制备3-甲基环戊烯-2-酮，3-甲基环戊烯-2-酮加氢脱氧到甲基环戊二烯。

2）锌钼氧化物催化剂的出色性能归因于在ZnMoO₄还原过程中形成ZnMoO₃物种。实验表明，在MCP气相加氢脱氧中，ZnMoO₃位点与C = O键而不是C = C键的优先相互作用会导致MCPD的选择性形成（碳收率为70％）。

总之，该工作从纤维素出发设计了一条甲基环戊二烯的可替代制备路线。

参考文献：

Liu, Y., Wang, R., Qi, H. et al. Synthesis of bio-based methylcyclopentadiene via direct hydrodeoxygenation of 3-methylcyclopent-2-enone derived from cellulose. Nat Commun 12, 46 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-020-20264-3

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20264-3