当归内酯二聚体的加氢脱氧，一种基于纤维素的原料：支链C7~C10类汽油烃的简单、高产量合成
近日，美国加利福尼亚大学研究人员开发了一种新方法，可以将纤维素生物质合成出“可直接使用”的汽油。这种工艺使用纤维素原料，如农业、林业废弃物，生产出了类汽油燃料。这种方法为以植物为基础的燃料开辟了新市场，超越了现有基于植物油的生物柴油替代品。该项研究成果已发表于Angewandte Chemie杂志上。
从植物油中精炼的生物柴油能够以较低的百分比在生物柴油发动机中使用。植物基汽油替代品将为可再生燃料开辟更大的市场。研究人员指出，令人兴奋的消息是有很多工艺是生产直链烃的，但到现在为止没人能够生产汽油范围内的支链烃。
常见的柴油燃料是由碳原子的长直链组成的，而构成汽油的分子更短且是支链。汽油和柴油分子的形状和尺寸导致了在不同的温度和压力下的蒸发，这也反映在汽油和柴油发动机不同的设计。
这种新方法中使用的原料为乙酰丙酸，可以通过化学加工从稻草、玉米秸秆或市政绿色废弃物中获得。随后，在固体酸催化的作用下，对生物质衍生的乙酰丙酸进行脱水。这样，当归内酯会与催化剂碳酸钾发生反应，生产出具有高产量的当归内酯二聚体。该二聚体可作为一种新的原料在相对温和的条件下，与亲氧性的金属和贵金属催化剂的组合进行加氢脱氧处理，生产出汽油范围内支链C7~C10的烃。
乙酰乙酸在生物质原料中的转化率大于80%，所以可直接使用的纤维素汽油从现场到油箱的转化率应高于60%。这种工艺提供了一种使用廉价的生物质原料高效合成支链烃的方法。该方法在温和的反应条件下，在较短的时间内，使用非均相催化剂生产出了可直接使用的燃料。这种方法是一项突破，因为整个过程不依赖于发酵，纤维素不必转化为糖，而且本质上可以使用任何纤维素材料。
目前，研究人员已经将这一方法申请了专利。
程静 摘译自：http://news.ucdavis.edu/search/news_detail.lasso?id=10823
原文检索：Mark Mascal, Dr. Saikat Dutta, Dr. Inaki Gandarias. (2014). Hydrodeoxygenation of the Angelica Lactone Dimer, a Cellulose-Based Feedstock: Simple, High-Yield Synthesis of Branched C7–C10 Gasoline-like Hydrocarbons. Angewandte Chemie, Vol. 53(7), 1854-57.
