Selective Nickel-Catalyzed Conversion of Model and Lignin-Derived Phenolic Compounds to Cyclohexanone-Based Polymer Building Blocks
作者:Wouter Schutyser、Sander Van den Bosch、Jan Dijkmans、Stuart Turner、Maria Meledina、Gustaaf Van Tendeloo、Damien P. Debecker、Bert F. Sels
DOI:10.1002/cssc.201403375
日期:2015.5.22
Valorization of lignin is essential for the economics of future lignocellulosic biorefineries. Lignin is converted into novel polymer building blocks through four steps: catalytic hydroprocessing of softwood to form 4‐alkylguaiacols, their conversion into 4‐alkylcyclohexanols, followed by dehydrogenation to form cyclohexanones, and Baeyer–Villiger oxidation to give caprolactones. The formation of alkylated
木质素的增价对于未来木质纤维素生物精炼厂的经济性至关重要。木质素通过以下四个步骤转化为新型的聚合物结构单元:针叶木的催化加氢处理形成4-烷基愈创木酚,将其转化为4-烷基环己醇,然后脱氢形成环己酮,以及Baeyer-Villiger氧化生成己内酯。烷基化环己醇的形成是该系列中最困难的步骤之一。在CeO 2或ZrO 2上存在镍的液相过程本文证明了催化剂可产生最高的环己醇收率。与4-烷基愈创木酚的催化反应遵循两条平行的途径,且速率相近:1)环加氢形成相应的烷基化2-甲氧基环己醇,以及2)脱甲氧基化形成4-烷基苯酚。尽管随后的苯酚向环己醇的转化速度很快,但从2-甲氧基环己醇中除去甲氧基的速率受到限制。总的来说,这最后一个反应是限速步骤,需要足够的温度(> 250°C)才能克服能垒。Ni / CeO 2的底物反应性(相对于烷基链的类型)和反应速率的催化剂特性(镍负载量和镍粒度)的细节已详细报道。催化剂。最好的Ni