木质纤维素是自然界中储量最丰富的可再生原料,主要由纤维素、半纤维素和木质素这三素组成。如何高质量地分离三素并获取可规模化利用的原料,是木质纤维素用作可再生化工原料使用的关键难题。近日,中国科学院大连化学物理研究所王峰研究员团队设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离(claf)技术,在木质纤维素三素分离和高值化利用方面取得重要突破。相关成果发表在《自然》杂志上。
针对木质纤维素利用不充分的问题,王峰团队“因势利导”引入与木质素结构类似且具有高亲核活性的酚类化合物,在分离过程中,酚与木质素发生选择性芳基化反应,阻止木质素的无序自缩合过程。结果大幅提高木质素发生芳基化反应的选择性,并在此基础上设计开发了claf技术。
成功将木质素分离出来后,王峰团队基于芳基化木质素的结构特性,开辟了一条芳基迁移的催化解聚路线,将claf技术处理后的木质素组分直接催化解聚为木质素基双酚,进而制备环境友好的可再生双酚及寡聚酚。