中国矿业大学梁静/赵云鹏ChemCatChem：纳米WO3催化一锅法温和解聚木质素及其模型化合物

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以纳米WO₃为催化剂，NaOH为碱，TBHP为氧化剂，可有效断裂木质素模型化合物中的b-O-4键，转化率96.0-99.0%，将此催化体系用于有机溶剂木质素解聚时，100℃下回流4h，可获得93.3%的转化率，液体油的产率为80.4%，香草酸的产率7.6%，单体选择性91.6%，该催化体系兼有均相催化和非均相催化的优点。

随着化石资源的大量使用，寻求其绿色可持续的替代物引起人们关注。木质素是世界上含量最丰富的天然酚醛聚合物，是潜在的芳香化合物的来源，结构中约含50%的b-O-4键，因此，b-O-4键的断裂是木质素解聚获得高附加值的燃料或化学品的关键因素，常见的解聚方法包括氧化法、还原法、电化学法、光催化法等。然而，目前的方法往往存在催化剂制备繁琐、反应条件苛刻、反应时间长、操作工艺复杂等问题，阻碍了木质素的高值利用。

最近，中国矿业大学梁静、赵云鹏等报道了以商业纳米WO₃为催化剂，以TBHP（叔丁基过氧化氢）为氧化剂，加入NaOH后，WO₃溶于碱中，提供了均相催化的环境，有利于反应进行完全；当反应完成后进行酸化，纳米WO₃又可以从反应体系沉淀出来，有利于催化剂与产物的分离，催化剂过滤后可重复使用，此催化体系兼具均相催化与非均相催化的优点。

将此催化体系用于木质素模型化合物，可有效断裂其中的b-O-4键，主产物为芳香酮或芳酸（产率为82.3%-98.9%）则取决于模型化合物中-OCH₃的数量，催化剂可再循环使用5次，活性几乎没有降低。氘代实验、动力学同位素实验以及中间体的验证实验为反应机理提供了依据。

将改良后的催化体系（加入二氧六环作为共溶剂，乙二醇作为阻聚剂）用于有机溶剂木质素的解聚，在100℃下回流4 h，不但可以实现有机溶剂木质素93.3%的转化率，而且可以实现催化剂与未反应的木质素的分离，催化剂与产物的分离，解决了以往非均相催化剂与木质素残渣分离困难的问题。该方法为氧化解聚木质素提供了一种新的思路。

原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cctc.202100670

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