水相中铟催化天然己糖和戊糖的烯丙基化：可持续化学制造的新突破

《Nature》：Catalytic allylation of native hexoses and pentoses in water with indium

为解决利用碳水化合物作为生物质原料缺乏环保且可扩展方法的问题，研究人员开展了水相中利用催化量铟金属对未保护碳水化合物进行烯丙基化的研究。结果实现了多种糖类高收率烯丙基化，且铟可回收再利用，还实现了 1 - 烯丙基山梨醇的连续合成，意义重大。

　　碳水化合物是丰富、廉价且可再生的生物质原料，有望成为可持续化学制造的基石，但目前缺乏可扩展且环保的利用方法。例如，1 - 烯丙基山梨醇是聚丙烯澄清剂 Millad NX 8000 的基础构建模块，每年产量达多吨级，但现有制造过程需超化学计量的锡。Millad NX 8000 添加剂占据全球澄清聚丙烯市场约 80% 份额，聚丙烯生产中添加量为 0.01 - 1%，用于提高透明度和耐高温性，每年用量 300 - 30,000 吨。2022 年聚丙烯市场产量约 7901 万吨，预计到 2030 年需求将增长近 33% 至 1.05 亿吨。澄清聚丙烯的成本和可持续性优势推动需求增长，促使需要更多澄清剂。本文报道了在水中使用催化量的铟金属，以烯丙基硼酸或频哪醇酯（allylBpin）为供体，对未保护碳水化合物进行高收率烯丙基化反应。醛己糖、氨基己糖、酮己糖和醛戊糖在温和条件下均可高收率烯丙基化，且铟金属可回收再利用，催化活性不损失。利用这些特性，通过反应参数的贝叶斯优化，该过程可转化为高收率、高生产率的 1 - 烯丙基山梨醇的连续合成。