美國伊利諾伊大學(xué)化學(xué)家于2011年4月22日宣布開發(fā)出鎳基均相催化劑,，可望更有效地支持從生物質(zhì)生產(chǎn)燃料和化工原料以及改進(jìn)煤炭液化,。這些成果已發(fā)表在《科學(xué)（Science）》雜志上。
該催化劑可使芳香碳-氧(CO)鍵在溫和條件下進(jìn)行選擇性氫解,。這將使木質(zhì)素即頑固的生物聚合物破解,，生物聚合物由CO鍵連接的九個烴單元組成。目前,，芳香CO鍵的氫解需要多相催化劑在高溫高壓（超過250 ° C和30巴）下操作,，選擇性差。
芳香碳-氧(CO)鍵的氫解（通過與氫的反應(yīng)裂解斷裂生成CH和OH鍵）存在困難挑戰(zhàn),，這是因?yàn)檫@些鏈接的強(qiáng)度大而穩(wěn)定,，然而,，這一過程對于將富氧的木質(zhì)纖維素植物生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為脫氧的燃料和商業(yè)化化學(xué)品卻是重要的。
纖維素中獨(dú)有的脂肪CO鍵可用水解和脫水而進(jìn)行破裂,，而木質(zhì)素中的芳香CO鍵卻不能采用這些過程進(jìn)行,，并且用氫氣選擇性破解也很困難。此外,，褐煤中含有的芳香族CO鍵的聚合網(wǎng)絡(luò)來源從木質(zhì)纖維素生物質(zhì),，這些鍵的液化可促進(jìn)這一碳源的液化并使它轉(zhuǎn)化為芳烴原料。
為了實(shí)現(xiàn)芳香碳-氧(CO)鍵的選擇性氫解,，研究人員設(shè)想了一種反應(yīng),，這涉及到將離散過渡金屬配合物插入到芳香CO鍵中，生成的中間體與氫反應(yīng)可產(chǎn)生芳烴和醇類,。預(yù)計,，均相催化劑用于芳香環(huán)加氫有低的反應(yīng)活性，這將阻礙環(huán)烷烴和環(huán)烷醇從這一過程中競爭性的生成,。眾所周知，在脂肪族CO鍵存在下,，鎳配合物可激活芳香CO鍵,，這正是新催化劑開發(fā)的出發(fā)點(diǎn)。
研究人員已使芳烴醚中的芳香CO鍵實(shí)現(xiàn)了選擇性氫解,。這一過程通過可溶性鎳碳烯配合物在僅1巴氫壓和80至120 ° C溫度下就可被催化,。這項工作的結(jié)果表明，業(yè)已驗(yàn)證了芳香CO鍵在其他CO鍵存在下,，通過采用可廣泛使用的金屬和低廉的,、緩和的和原子經(jīng)濟(jì)還原劑氫氣，就可使芳香CO鍵進(jìn)行選擇性破解,。（生物谷Bioon.com）
