葡萄糖“一锅法”合成2,5-二甲基呋喃磁性双功能催化剂的构建及催化机理

项目名称： 葡萄糖“一锅法”合成2,5-二甲基呋喃磁性双功能催化剂的构建及催化机理

项目编号： No.21303035

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 肖文军

作者单位： 杭州师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 2,5-二甲基呋喃（DMF）是一种重要的生物质燃料，其可由葡萄糖通过脱水、脱氧还原两步法转化而来，但两步法存在分离难、不易回收、效率低等问题。为此，本项目提出用一种同时载有酸（B酸&L酸）与贵（过渡）金属纳米粒子（NPs）的磁性双功能催化剂，"一锅法"直接由葡萄糖合成DMF。揭示了催化剂的构效关系，以及催化作用的机理。重点研究B酸与L酸协同催化作用，聚离子液体稳定贵（过渡）NPs，以及"一锅法"中反应间的关联等基础科学问题。预计本项目的实施能够提高反应的效率及DMF的收率，并为生物质催化转化以及催化剂的设计提供了新思路。

中文关键词： 葡萄糖；5-羟甲基糠醛；2;5-二甲基呋喃；离子液体；催化

英文摘要： 2,5-Dimethylfuran is an important biomass fuel.At present, the conversion from glucose to synthesize 2,5-dimethylfuran (DMF) mainly employ two-step approach. There are some problems, eg, difficulity to separate and recycle, as well as poor efficiency, to be resolved. Therefore, this program proposes a kind of magnetic bifunctional catalysts which the loading acid (B acid & L acid) and noble (or transition) metal nanoparticles simultaneously are applied in one-pot synthesis of 2,5-dimethylfuran from glucose. We will also explore the structure-activity relationship of catalysts, and the mechanism of the catalytic reactions. Morover, we will mainly study the basic scientific problems which are the synergy catalysis of B acid and L acid, the stabilisation model for noble (or transition) metal nanoparticles (NPs) in poly (ionic liquid), and the relevance among the reactions of one-pot synthesis. It is estimated that the implementation of this program should increase the reaction efficiency and the yield of DMF, providing new ideas for biomass catalytic conversion and catalysts design.

英文关键词： glucose；5-hydroxymethylfurfural；2;5-dimethylfuran；ionic liquid；catalysis