Selectivity Control in the Tandem Aromatization of Bio-Based Furanics Catalyzed by Solid Acids and Palladium
作者:Homer C. Genuino、Shanmugam Thiyagarajan、Jan C. van der Waal、Ed de Jong、Jacco van Haveren、Daan S. van Es、Bert M. Weckhuysen、Pieter C. A. Bruijnincx
DOI:10.1002/cssc.201600776
日期:2017.1.10
Bio‐based furanics can be aromatized efficiently by sequential Diels–Alder (DA) addition and hydrogenation steps followed by tandem catalytic aromatization. With a combination of zeolite H‐Y and Pd/C, the hydrogenated DA adduct of 2‐methylfuran and maleic anhydride can thus be aromatized in the liquid phase and, to a certain extent, decarboxylated to give high yields of the aromatic products 3‐methylphthalic
通过连续的狄尔斯-阿尔德(DA)加成和氢化步骤,然后串联催化芳构化,可以有效地芳构化生物基呋喃。通过 H-Y 沸石和 Pd/C 的组合,2-甲基呋喃和马来酸酐的氢化 DA 加合物可以在液相中芳构化,并在一定程度上脱羧,得到高产率的芳香族产物 3-甲基邻苯二甲酸酐以及邻甲苯甲酸和间甲苯甲酸。在这里,研究表明,固体酸的酸度和质地特性以及双官能团的变化提供了对芳香族产品的选择性的处理。发现沸石组分主导选择性。事实上,3-甲基邻苯二甲酸酐的产率与(强酸/总酸度)和H-Y中孔体积的乘积之间存在线性相关性,突出了平衡催化剂酸度和孔隙率的需要。通过改变沸石与 Pd/C 的比例,有效耦合脱水和脱氢步骤,有效抑制竞争性脱羧反应,从而将 3-甲基邻苯二甲酸酐/总芳烃选择性提高到 80%(89%)芳烃总产率)。在双功能 Pd/H-Y 催化剂中紧邻酸位点的 Pd 纳米颗粒的掺入也提供了一种灵活的方法来控制芳香族产