有机化学 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (4): 1215-1240.DOI: 10.6023/cjoc202207013 上一篇 下一篇
综述与进展
收稿日期:
2022-08-19
修回日期:
2022-09-21
发布日期:
2022-11-15
通讯作者:
陈春霞, 彭进松
基金资助:
Baichuan Moa,b, Chunxia Chena,b(), Jinsong Penga()
Received:
2022-08-19
Revised:
2022-09-21
Published:
2022-11-15
Contact:
Chunxia Chen, Jinsong Peng
Supported by:
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碳中和发展理念的提出使得生物质基催化剂的关注度不断提高, 将木质素作为过渡金属催化剂的载体来制备非均相催化剂应用于有机合成领域, 可以极大地提高木质素的利用价值. 木质素结构中广泛存在的含氧官能团为金属催化剂的负载提供了多种结合位点, 通过物理吸附/沉积、离子交换以及与羟基官能团通过静电络合可以有效地捕获金属粒子. 首先介绍了木质素的结构, 然后介绍了制备非均相催化剂的方法, 重点介绍了木质素及其衍生物负载金属催化剂催化点击反应、Glaser反应、Huisgen [3+2]环加成反应、Heck反应、Suzuki反应、Sonogashira反应、Stille偶联反应、迈克尔加成/脱水串联反应、亲电开环反应、Fridel-Crafts型反应及乙烯聚合反应等, 并对存在的问题和发展趋势进行了展望.
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名称 | 提取流程 | 特征 |
---|---|---|
硫酸盐木质素 | Na2S/NaOH | 高度修饰, 部分碎片化 |
木质素磺酸盐 | 从软木材硫酸盐制浆工艺的废液中提取木质素 | 高度修饰, 高平均分子量, 醚键断裂, 甲氧基裂解且 会形成新的碳-碳键 |
磨木质素(MWL) | 球磨后用二氧六环和水混合溶剂提取 | 最接近天然结构, 多次球磨可能导致部分解聚 |
有机溶剂木质素 | 直接用有机溶剂提取木质素 | 条件温和, 木质素收率高, 可以回收有机溶剂 |
离子液体木质素 | 逐步沉淀或选择性提取 | 与硫酸盐木质素比结构改变更小, 分子量分布更均匀 |
蒸汽爆破木质素 | 对纤维进行高温蒸汽爆破 | 不需要或需要很少的化学试剂, 能耗低, 处理时间短, 只改变某些特定的官能团 |
碱性木质素 | 在碱性条件下处理木质素 | 通过β-O-4断裂进行部分降解 |
名称 | 提取流程 | 特征 |
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硫酸盐木质素 | Na2S/NaOH | 高度修饰, 部分碎片化 |
木质素磺酸盐 | 从软木材硫酸盐制浆工艺的废液中提取木质素 | 高度修饰, 高平均分子量, 醚键断裂, 甲氧基裂解且 会形成新的碳-碳键 |
磨木质素(MWL) | 球磨后用二氧六环和水混合溶剂提取 | 最接近天然结构, 多次球磨可能导致部分解聚 |
有机溶剂木质素 | 直接用有机溶剂提取木质素 | 条件温和, 木质素收率高, 可以回收有机溶剂 |
离子液体木质素 | 逐步沉淀或选择性提取 | 与硫酸盐木质素比结构改变更小, 分子量分布更均匀 |
蒸汽爆破木质素 | 对纤维进行高温蒸汽爆破 | 不需要或需要很少的化学试剂, 能耗低, 处理时间短, 只改变某些特定的官能团 |
碱性木质素 | 在碱性条件下处理木质素 | 通过β-O-4断裂进行部分降解 |
电极 | 电解液 | 法拉第效率/% |
---|---|---|
铜-木质素-泡沫镍 | 0.1 mol/L Na2SO4 | 23.20 |
铜-泡沫镍 | 0.1 mol/L Na2SO4 | 16.50 |
铜/N-参杂石墨烯 | 0.1 mol/L KHCO3 | 63 |
铜网 | 0.5 mol/L KHCO3 | 13 |
3D CuO | 0.1 mol/L KHCO3 | 13 |
Cu/TiO2 | 0.2 mol/L KI | 27.40 |
石墨烯/Cu2O | 0.5 mol/L NaHCO3 | 9.93 |
Cu4Zn | 0.1 mol/L KHCO3 | 29.10 |
电极 | 电解液 | 法拉第效率/% |
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铜-木质素-泡沫镍 | 0.1 mol/L Na2SO4 | 23.20 |
铜-泡沫镍 | 0.1 mol/L Na2SO4 | 16.50 |
铜/N-参杂石墨烯 | 0.1 mol/L KHCO3 | 63 |
铜网 | 0.5 mol/L KHCO3 | 13 |
3D CuO | 0.1 mol/L KHCO3 | 13 |
Cu/TiO2 | 0.2 mol/L KI | 27.40 |
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