解佳翰
,
聂俊芳
,
刘海超
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60136-4|
以活性炭负载金属钌(Ru/C)为催化剂,在碱性水溶液中研究了5-羟甲基糠醛(HMF)选择氧化反应。与MgO, Ca(OH)2和NaOH相比,加入具有合适碱强度的镁铝水滑石有利于生成5-甲酰基-2-呋喃甲酸(FFCA)或2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。 X射线光电子能谱实验表明金属态的钌是活性催化中心。同位素示踪结果则表明水而非氧气提供了5-甲酰基-2-呋喃甲酸及2,5-呋喃二甲酸等羧酸产物的氧源。根据这些结果,并结合HMF和2,5-呋喃二甲醛氧化的动力学研究,我们提出HMF选择性氧化制备FFCA遵循Langmuir-Hinshelwood反应机理。其中, HMF在金属Ru表面饱和解离吸附,在解离吸附的氧原子的协助下发生β-脱氢生成2,5-呋喃二甲醛(DFF)吸附物种。该DFF物种进一步发生水合与氧化形成FFCA产物。
关键词:
5-羟甲基糠醛
,
氧化反应
,
2,5-呋喃二甲醛
,
5-甲酰基-2-呋喃甲酸
,
镁铝水滑石
,
钌基催化剂
,
反应机理
