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乙醇到正丁醇的一步直接轉(zhuǎn)化乙醇可通過生物質(zhì)發(fā)酵制備,是一種很有前途的可再生能源和清潔燃料。然而乙醇作為燃料也還存在不少問題,比如,能量密度比汽油低,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及管道有腐蝕性(燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生乙酸)以及吸水性強(qiáng)易導(dǎo)致混合燃料的液相分離。 高階醇如正丁醇與汽油更相似,可以克服乙醇以上諸多的缺點(diǎn),但麻煩的是,正丁醇很難大規(guī)模合成。 最近,美國密歇根大學(xué)的Nathaniel Szymczak及其同事開發(fā)了一種簡單的方法,只需一步就能將乙醇轉(zhuǎn)化為正丁醇。該研究成果發(fā)表于《Chem. Commun.》。(Upgrading ethanol to 1-butanol with a homogeneous air-stable ruthenium catalyst. Chem. Commun., 2016, DOI: 10.1039/C5CC09913G) Szymczak等人使用酰胺衍生的N,N,N-Ru(II)絡(luò)合物作為催化劑,在環(huán)境條件下將乙醇轉(zhuǎn)化為正丁醇,且具有高選擇性和高轉(zhuǎn)化率。該反應(yīng)中,首先發(fā)生乙醇脫氫得到相應(yīng)的乙醛,然后,兩分子乙醛反應(yīng)生成巴豆醛(crotonaldehyde),最后,巴豆醛發(fā)生氫化反應(yīng)生成丁醇。其中,催化劑的作用是在第一步接收氫,并在第三步將氫歸還,即所謂的“借氫化學(xué)(borrowed hydrogen chemistry)”。 |