線性醇作為一類重要的化工產(chǎn)品，在食品、醫(yī)藥化工、化妝品、表面活性劑、增塑劑及潤滑油等領(lǐng)域中具有重要作用。傳統(tǒng)合成方法是烯烴經(jīng)過氫甲酰化反應(yīng)生成醛，再經(jīng)過還原反應(yīng)制得多一個碳的醇。烯烴經(jīng)一步法還原氫甲酰化反應(yīng)是合成線性高碳醇的理想途徑，簡化了操作流程，降低了能耗和廢物排放。然而，已開發(fā)的催化劑集中于均相貴金屬催化劑體系，反應(yīng)活性和線性醇選擇性均不夠理想，催化劑分離和循環(huán)利用難。

近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所催化聚合與工程研究中心研究員楊勇帶領(lǐng)的低碳催化轉(zhuǎn)化研究組，設(shè)計合成了具有明確結(jié)構(gòu)的含膦有機聚合物基三核Ru位點多相催化劑，發(fā)展了二階程序控溫策略，實現(xiàn)了烯烴“一鍋法”還原氫甲酰化反應(yīng)直接合成線性醇。這一催化劑表現(xiàn)出可媲美均相催化劑的反應(yīng)活性、化學(xué)和區(qū)域選擇性，可適用于C3-C12不同碳鏈烯烴、環(huán)烯烴及芳香烯烴，穩(wěn)定性好，易于分離和循環(huán)使用。該策略的優(yōu)點在于第一階段通過低溫氫甲酰化反應(yīng)，能夠有效降低反應(yīng)過程中烯烴異構(gòu)化和氫化副反應(yīng)的發(fā)生，最大化地將烯烴轉(zhuǎn)化為直鏈醛，為第二階段高效高選擇性加氫反應(yīng)制備線性醇提供保障。在最優(yōu)反應(yīng)條件下，模型反應(yīng)中1-己烯的轉(zhuǎn)化率近100%，庚醇的選擇性達95%，直鏈/支鏈醇的比值達30。這一成果對于烯烴至線性高碳醇的催化劑和工藝開發(fā)頗具意義。

相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Catalysis上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和山東省重點研發(fā)計劃等的支持。

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基于含膦有機聚合物基三核Ru位點多相催化劑烯烴“一鍋法”還原氫甲酰化直接制備線性醇