Angew Chem：一步法催化甘油制谷氨酸
方木
2019-11-28
甘油作为生物柴油工业主要的副产物即将达到每年370万吨的规模。甘油本身价值低，通过氧化/脱氢、脱水、氢解、蒸汽重整、酯交换等途径可获得高附加值化学品。然而这些路径制得的通常为含氧化学品，而商业价值更高的有机氮化学品则很少被关注。鉴于甘油可制得乳酸，而乳酸进一步可转化为丙氨酸，因而合成同时具有碱性与金属的催化剂有望直接将甘油转化为丙氨酸。有鉴于此，来自新加坡国立大学的颜宁教授课题组以来自生物柴油工业的甘油为原料，利用Ru1Ni7/MgO催化剂采用一步法将甘油转化为43%的丙氨酸。该多功能催化剂首先将甘油转化为乳酸，然后在转化为丙氨酸。采用X射线吸收光谱和扫描透射电子显微镜研究表明双金属RuNi物种的存在。DFT计算研究结果表明Ni掺杂Ru催化剂能够降低速率控制步骤——乳酸醇盐中C-H解离生成丙酮酸盐——的活化能。该研究结果为甘油的进一步利用制高附加值化学品提供了新的视野与思路。
Yunzhu Wang, Shinya Furukawa, Song Song, Qian He, Hiroyuki Asakura and Ning Yan*, Catalytic production of alanine from waste glycerol, Angew Chem, 2019.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201912580?af=R
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