宁波材料所在生物基长链多元醇合成方面取得进展

生物质资源的高效综合利用已成为全球绿色可持续发展的战略方向。由农业过剩资源、废弃物等可再生原料合成高附加值化学品的技术路线，正逐步完善现代化工业的原料供应链。作为典型的生物质平台化合物，糠醛、5-羟甲基糠醛可以通过可控开环合成C5-C6链式多元醇，进而用于聚酯、表面活性剂、增塑剂、树脂等领域（如图1）。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所非金属催化团队在生物质高值转化领域取得系列突破性进展。团队深耕5-羟甲基糠醛规模化制备与高值化技术开发十余年，联合浙江糖能科技有限公司共同完成的两项规模化生产与应用技术，并于2024年分别通过成果鉴定、评价。此外，团队成员在5-羟甲基糠醛加氢还原方面也取得一系列创新成果。

近期，团队通过系统筛选过渡金属掺杂的铂基双金属催化剂库（PtM，M=Fe、Co、Ni、Cu和Zn），揭示了5-羟甲基糠醛生成1,2,6-己三醇、1,6-己二醇的基本构效关系（如图2）。同位素标记与动力学实验证明，呋喃环加氢、开环这两条平行路线的速率控制步骤均涉及到溶剂水，降低水介导活性氢的覆盖度有助于促进呋喃环开环。其中，铁、钴、锌修饰组分显著提高了链醇选择性，而镍、铜上的活性氢则倾向于通过Langmuir-Hinshelwood机制与呋喃环C=C键作用，该工作对高选择性催化体系设计具有重要指导意义。

图1 C5-C6链醇的制备与应用

图2 水溶液中双金属催化剂催化呋喃转化为链醇的规律探究