兰化所与索尔维合作实现非贵金属催化羟甲基呋喃甲醛(HMF)高效合成呋喃二甲胺

  作为可替代化石资源为人类提供能源和化工产品的可再生资源,以生物质平台分子为原料合成高附加值化学品意义重大。二元伯胺分子是聚酰胺、聚脲类高分子的重要有机单体,如果能够将高效的实现生物质平台分子如羟甲基呋喃甲醛(HMF)与氨气催化胺化制备二元伯胺,无疑将为基于可再生资源的二元伯胺制备提供基础研究支持。

  中科院兰州化物所羰基合成与选择氧化国家重点实验室石峰课题组致力于生物质醇与含氮化合物协同转化高效催化体系的构建(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 5251 –5255 RSC Adv., 2015, 5, 7970-7975; ACS Catal., 2013, 3, 808-811; Chem Eur J, 2013, 19: 3665–3675)。在多年催化胺化合作研究工作基础上(ACS Omega, 2019, 4, 2510-2516; Catal. Commun., 2015, 58: 195–199),该团队与比利时索尔维公司进一步通过发展双功能CuNiAlOx催化剂体系,结合Ni的加氢还原能力和Cu的脱氢转氢作用,成功实现HMF分子高效催化胺化合成2,5-(氨基甲基)呋喃(图1)。 

  

 

  1HMF与液氨一锅法高收率制备2,5-(氨基甲基)呋喃 

  该工作高效实现了多相非贵金属体系下HMF一锅法制备2,5-(氨基甲基)呋喃单体,取得了令人满意的收率(85.9%)和碳平衡(95.4%)。相关成果在线发表在RSC Advances,(RSC Adv., 2019, 9, 38877–38881) 

  以上工作得到了国家自然科学基金、中科院和索尔维公司的长期支持。