成均馆大学Jaehoon Kim等报道了在三金属(Zn促进CuNi)合金修饰在H-ZSM-5分子筛中进行乙酰丙酸LA(levulinic acid)一步直接转化为1,4-戊二醇1,4-PDO,具体在130 ℃和2.5 MPa H2气氛中的溶液相中催化,实现了93.4 %的产率。
Cu-Ni-Zn/H-ZSM-5催化剂中的丰富Lewis酸位点改善LA底物分子吸附,随后吸附LA分子在H-ZSM-5中的Brønsted酸位点上、Cu-Ni合金加氢转化为γ-戊内酯(GVL)产物。随后生成的GVL分子重新吸附和活化,在Cu-Ni合金位点上开环生成1,4-PDO产物。Zn促进Cu-Ni合金的H2溢流效应改善了LA加氢合成1,4-PDO。
该反应能够在温和条件中进行催化,反应中生成积碳、活性位点烧结得以抑制。此外,在Cu-Ni-Zn/H-ZSM-5上发生金属浸出的可能性较低。这种Cu-Ni-Zn/H-ZSM-5催化剂在5次循环催化过程中没有明显的活性衰减。
参考文献
Neha Karanwal, Malayil Gopalan Sibi, Muhammad Kashif Khan, Aye Aye Myint, Beom Chan Ryu, Jeong Won Kang, and Jaehoon Kim*, Trimetallic Cu–Ni–Zn/H-ZSM-5 Catalyst for the One-Pot Conversion of Levulinic Acid to High-Yield 1,4-Pentanediol under Mild Conditions in an Aqueous Medium, ACS Catal. 2021, 11, 2846–2864
DOI: 10.1021/acscatal.0c04216
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04216