呋喃基平台分子选择性氢解制备液体燃料研究开题报告

1. 研究目的与意义

呋喃基平台分子可以从生物质糖类化合物大规模获得，通过后续化学和生物等转化，可以制备多种用途的分子，如高聚物单体、化工中间体、香料和燃料等。

其中，通过氢解反应可以选择性脱除呋喃基分子中的含氧官能团，从而获得液体烷烃燃料或者含氧燃料。

因此，发展基于呋喃基分子的选择性催化氢解体系有着重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

2007年，美国威斯康辛大学的Dumesic教授报道了使用CuRu/C催化剂催化HMF在氢气氛围下氢解制备DMF的方法，获得了接近80%的产物产率。2010年，美国Rauchfuss教授提出了使用钯碳催化剂和甲酸催化HMF高效制备DMF的方法。过程中无需使用高压氢气，反应取得了大于90%的DMF产率。2014年，傅尧等在镍系金属催化剂( Ni-W2C/AC)的作用下，在180度，4MPa氢气条件下，将HMF转化为DMF，反应收率高达96%。

综述近些年制备DMF的文献不难发现，目前通过氢转移方法制备DMF的体系仍然相对较少。因此在这一领域进行探索，发展高效非均相催化体系仍然非常必要。

3. 研究的基本内容与计划

本项目拟发展双金属催化剂，利用氢转移手段，实现呋喃基分子（5-羟甲基糠醛或糠醛等）在温和条件下高效氢解，从而获得液体烷烃燃料或含氧燃料（甲基呋喃，二甲基呋喃等）。

研究催化剂组成、反应温度、供氢溶剂等因素对反应产物选择性和产率的影响。

同时研究不同金属中心对催化反应的作用及其协同催化关系。

4. 研究创新点

发展了双金属催化氢解生物质基呋喃类分子到液体燃料的转化，采用了氢转移的方法，避免了使用高压氢气，反应条件温和、效率高。