Angew. Chem.：玉米秸秆木质素制备对苯二甲酸

木质素在自然界中储量丰富且来源广泛。木质素由对羟苯基、愈创木基和紫丁香基等苯丙烷结构单元组成，结构单元之间主要通过C-O-C醚键（约占60% – 75%）以及C-C键连接。作为自然界中唯一能直接提供芳环结构的可再生资源，木质素是潜在的最适合制备芳香单体的生物质原料。然而，受制于木质素单体结构的不均一性和单体间化学键连的复杂性，如何将复杂的木质素转化为单一的高附加值芳香化学品，是学术届尚未解决的难题。

对苯二甲酸是一种重要的大宗化学品，主要用来合成高分子材料PET，用于生产纤维和塑料制品等。2025年的全球市场份额预计会达到1100亿美元。近年来，采用可再生生物质原料制备对苯二甲酸吸引了大量的关注。之前的研究主要集中于利用纤维素基平台分子呋喃化合物通过狄尔斯-阿尔德偶联脱水反应制备对二甲苯，随后氧化制备对苯二甲酸。然而，利用木质素高效制备对苯二甲酸却鲜有报道。

最近，新加坡国立大学化工系颜宁教授（点击查看介绍）课题组提出一种全新的化学方法，将从玉米秸秆中提取出的复杂木质素单体转化为单一的高附加值化学品对苯二甲酸。反应分三步进行：首先利用活性炭负载的钼基催化剂，选择性脱除玉米秸秆衍生物中芳香单体的甲氧基及羧基，得到一系列的烷基酚类化合物；其后，利用均相钯基催化剂，通过羰基化将一氧化碳引入活化的烷基酚类化合物中，得到烷基苯甲酸类化合物；最终利用商业化的Co-Mn-Br催化体系，以氧气作为氧源，将一系列烷基苯甲酸类化合物的混合物氧化为单一化学品对苯二甲酸。产品从反应体系中自动析出，通过过滤洗涤的简单步骤，所得到的对苯二甲酸的纯度 >99 %。

通过以上步骤，基于玉米秸秆中木质素的含量计算，对苯二甲酸的最终收率可以达到15.5 wt%。本路线开拓了木质素制备高附加值化学品的转化利用新途径。

该论文作者为：Song Song, Jiaguang Zhang, Gökalp Gözaydın, Ning Yan

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Production of Terephthalic Acid from Corn Stover Lignin

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201814284

导师介绍

颜宁

https://www.x-mol.com/university/faculty/46688

（本稿件来自Wiley）