近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究室研究員李昌志、中科院院士張濤團隊發(fā)展出一步法將木質(zhì)素中含量最豐富的β-O-4結(jié)構(gòu)片段選擇性胺化解聚生成芐胺的新策略，并打通了從真實木質(zhì)素原料到芐胺的制備路線。

　　木質(zhì)素是植物類生物質(zhì)的主要成分，由苯丙單元通過C-O或C-C鍵連接構(gòu)成，是自然界中最豐富的可再生芳香類化合物資源之一。開發(fā)出簡單高效轉(zhuǎn)化策略制備芳香胺類化合物，對拓展木質(zhì)素應(yīng)用領(lǐng)域和生物質(zhì)高值轉(zhuǎn)化具有重要意義。

　　該團隊前期發(fā)展了系列催化解聚策略，實現(xiàn)木質(zhì)素定向轉(zhuǎn)化為酚類、芳烴、芳香酮、環(huán)烷烴類等產(chǎn)物（ACS Energy Lett.、Chem. Sci.、ACS Catal.、Chem. Sci.、Energy Environ. Sci.）。由于多數(shù)木質(zhì)素胺化反應(yīng)受限于解聚單體的轉(zhuǎn)化，因此對于木質(zhì)素中含量最多的β-O-4片段，需要兩步反應(yīng)才能實現(xiàn)其胺化解聚，且需要消耗外加的氧化劑和還原劑，反應(yīng)的整體效率和原子經(jīng)濟性較低。

　　本工作中的一步法解聚策略以具有一定堿性的有機胺為氮源，在Pd/C催化劑的作用下，使β-O-4結(jié)構(gòu)片段連續(xù)發(fā)生多步串聯(lián)反應(yīng)生成芐胺，收率最高達98%?？蒲袌F隊進一步以木質(zhì)素為原料制備芐胺化合物：首先利用前期發(fā)展的銠基催化劑解聚木質(zhì)素獲得含羰基芳香族生物油（ACS Catal.），再利用Pd/C催化木質(zhì)素油胺化反應(yīng)獲得四種芐胺化合物，從而提供了從真實木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為芐胺的新路線，整個過程無須外加氫源。該策略具有普適性，多種有機胺均可用于該高效反應(yīng)，其中仲胺既是氮源也是還原劑，避免了胺化解聚反應(yīng)對外加氧化劑和還原劑的依賴。未來，研究團隊將進一步優(yōu)化木質(zhì)素原料一步轉(zhuǎn)化效率。

　　相關(guān)研究成果以Sustainable Production of Benzylamines from Lignin為題，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學》上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）“能源化學轉(zhuǎn)化的本質(zhì)與調(diào)控”、英國皇家化學學會國際合作項目等的資助。