《纖維素基γ-戊內酯的綠色化學研究》是依託中國科學技術大學，由傅堯擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：纖維素基γ-戊內酯的綠色化學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：傅堯
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目擬從綠色化學角度出發，以纖維素為原料經新型能源平台化合物γ-戊內酯轉化為液體烴類燃料為研究目標,針對纖維素制γ-戊內酯過程中的酸水解反應和甲酸原位還原反應以及γ-戊內酯制烴類化合物過程中的脫羧聚合反應開展研究，通過設計併合成雙功能催化劑和固體酸催化劑，實現纖維素基γ-戊內酯的高效綠色化學轉化，利用酸性離子液體和均相鈀催化劑，完成在溫和條件下製備C8以上烴類化合物的連續反應。本項目的創新之處在於使用水解過程中的副產物甲酸原位還原乙醯丙酸製備γ-戊內酯，避免了外部氫氣的供給，實現了整個反應體系的低排放，與傳統方法比較具有更佳的原子經濟性。此外充分利用烴類化合物與離子液體不互溶的特性解決均相催化中的分離難題，為非糧生物質催化轉化為高級液體燃料奠定理論基礎。
結題摘要
本項目從綠色合成化學角度出發，以生物質纖維素和糖類經新型能源平台分子γ-戊內酯製取液體燃料和高附加值化學品為研究目標,針對纖維素和葡萄糖制乙醯丙酸過程中的酸水解反應、甲酸原位還原反應及乙醯丙酸在不同的催化加氫條件下的還原反應開展研究，我們通過設計併合成多種高效非均相催化劑及均相加氫催化劑，研究了乙醯丙酸及γ-戊內酯在不同氫源及不同的催化體系下的轉化過程和機理研究，實現了纖維素固體酸水解，乙醯丙酸催化氫化制γ-戊內酯，以及γ-戊內酯進一步到吡咯烷酮、芳烴和戊酸脂等其他高附加值化學品的化學轉化。在項目執行期間，項目負責人於2012年入選中組部首批“青年拔尖人才支持計畫”，2013年獲得國家傑出青年科學基金項目資助。該項目執行期間共發表 SCI 收錄論文49篇，包括Journal of the American Chemical Society 2篇，Angewandte Chemie International Edition 3篇，ChemSusChem 9篇，Green Chemistry 10篇，Bioresource Technology2篇，獲得授權中國發明專利4篇。Green Chemistry 雜誌邀請課題組撰寫了關於固體酸催化生物質纖維素水解領域的前瞻性綜述（Green Chem., 2013, 15, 1095），項目負責人受邀擔任了國際綠色化學領域權威刊物ChemSusChem國際顧問編委，獲得教育部霍英東教育基金會青年教師獎一等獎。
