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乙醇到正丁醇的一步直接轉化乙醇可通過生物質發酵制備,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,對發動機及管道有腐蝕性(燃燒過程中會產生乙酸)以及吸水性強易導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,但麻煩的是,正丁醇很難大規模合成。 最近,美國密歇根大學的Nathaniel Szymczak及其同事開發了一種簡單的方法,只需一步就能將乙醇轉化為正丁醇。該研究成果發表于《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)絡合物作為催化劑,在環境條件下將乙醇轉化為正丁醇,且具有高選擇性和高轉化率。該反應中,首先發生乙醇脫氫得到相應的乙醛,然后,兩分子乙醛反應生成巴豆醛(crotonaldehyde),最后,巴豆醛發生氫化反應生成丁醇。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(borrowed hydrogen chemistry)”。 |