生物質資源的高效綜合利用已成為全球綠色可持續發展的戰略方向。由農業過剩資源、廢棄物等可再生原料合成高附加值化學品的技術路線，正逐步完善現代化工業的原料供應鏈。作為典型的生物質平臺化合物，糠醛、5-羥甲基糠醛可以通過可控開環合成C5-C6鏈式多元醇，進而用于聚酯、表面活性劑、增塑劑、樹脂等領域。
圖 1 C5-C6鏈醇的制備與應用
中國科學院寧波材料技術與工程研究所非金屬催化團隊在生物質高值轉化領域取得系列突破性進展。團隊深耕5-羥甲基糠醛規模化制備與高值化技術開發十余年，聯合浙江糖能科技有限公司共同完成的兩項規模化生產與應用技術，并于2024年分別通過成果鑒定、評價。此外，團隊成員在5-羥甲基糠醛加氫還原方面也取得一系列創新成果。
近期，團隊通過系統篩選過渡金屬摻雜的鉑基雙金屬催化劑庫（PtM，M=Fe、Co、Ni、Cu和Zn），揭示了5-羥甲基糠醛生成1,2,6-己三醇、1,6-己二醇的基本構效關系（如圖2）。同位素標記與動力學實驗證明，呋喃環加氫、開環這兩條平行路線的速率控制步驟均涉及到溶劑水，降低水介導活性氫的覆蓋度有助于促進呋喃環開環。其中，鐵、鈷、鋅修飾組分顯著提高了鏈醇選擇性，而鎳、銅上的活性氫則傾向于通過Langmuir-Hinshelwood機制與呋喃環C=C鍵作用，該工作對高選擇性催化體系設計具有重要指導意義。
圖 2 水溶液中雙金屬催化劑催化呋喃轉化為鏈醇的規律探究
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