近日，全讯600cc大白菜教师李兴龙在生物质资源转化领域取得重要进展。其研究聚焦于将碳水化合物通过一锅法转化为 2,5 -二甲酰呋喃（DFF），相关成果发表在可持续能源与材料领域国际知名期刊《ChemSusChem》上。

生物质资源具有可再生、分布广泛等优势，其转化为新型燃料和高值化学品对解决石油基资源带来的能源与环境问题意义重大。DFF作为生物质平台分子 5-羟甲基糠醛（HMF）的关键氧化产物，在药物、抗真菌剂等众多领域用途广泛，是连接生物质资源与下游应用的重要 “桥梁” 中间体。

作者开发了廉价的Cu (OAc)₂/TEMPOL/吡啶催化体系，在液态阳光甲醇溶剂中实现HMF向DFF的选择性氧化。研究表明，Cu(OAc)₂作为催化剂时DFF收率可达94%，不同Cu盐效果各异。反应溶剂对产物影响显著，甲醇和乙醇表现出良好的促进作用，而醋酸和水因导致催化剂沉淀使转化率较低。Cu基催化剂与含 N 配体配位可提高反应活性，其中吡啶类配体效果较好，配体的pKa值（4.3 - 6.58）对收率至关重要。

催化体系中各组分比例调整对反应影响明显。例如，在7 mol% Cu(OAc)₂，5 mol% TEMPOL，8 mol%吡啶量时得到最高96%的收率。水含量在＜20%时对收率影响不大，超 20% 则使HMF转化率降低。温度方面，40 ℃为合适反应温度，1H-NMR分析进一步确认了原料和产物的变化规律。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和电喷雾离子化质谱（ESI-MS）的表征，发现催化剂复合物中吡啶和Cu(OAc)₂的相互作用。质谱结果显示TEMPOL及其相关碎片的存在，支持TEMPOL作为共催化剂的角色。

基于最优实验条件，5 克 HMF 选择性放大氧化至 DFF 的实验取得成功，分离产率为 82%。此外，通过一锅两步法从果糖出发合成 DFF，总产率达 68.6%，展现出良好的应用前景。该研究为 DFF 的选择性制备提供了新思路与方案，彰显了600全讯白菜官方网站在相关领域的科研实力与创新能力，有望推动生物质资源转化技术的进一步发展。

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相关成果以“Copper-Catalyzed Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Diformylfuran Assisted by TEMPOL in Liquid Sunlight Methanol”为题发表在可持续能源与材料领域的国际知名期刊《ChemSusChem》上，论文第一作者为全讯600cc大白菜教师李兴龙。

论文网址

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202401527