光催化脱钨酸盐+Pd/C体系中金属/H+位点调控实现糠醛温和条件下高效转化为糠乙醚

本文推荐一种创新的光诱导催化转移氢化（CTH）体系，通过Na4W10O32（NaDT）介导的氢原子转移（HAT）与Pd/C协同催化，在溴苯（PhBr）调控下实现糠醛（FF）高效转化为高辛烷值生物燃料糠乙醚（FEE，产率92.7%）。该研究突破传统高温高压限制，通过动态调控Pd表面Br吸附平衡H+/Pd位点，为生物质温和转化提供新策略。

　　

亮点速览

我们开发了一种基于NaDT+Pd/C的光诱导催化转移氢化（CTH）体系，在室温条件下高效将糠醛（FF）转化为高附加值生物燃料糠乙醚（FEE）。溴苯（PhBr）作为关键添加剂，通过动态调节Pd表面Br原子吸附，巧妙平衡H⁺位点（促进缩醛化）与Pd位点（催化加氢）的协同作用，最终实现92.7%的FEE收率。

结果与讨论

实验表明（表1），NaDT在365 nm光照下既能作为光催化剂又能作为氢原子转移（HAT）催化剂，而Pd/C负责将乙醇提供的活性氢（H*）用于加氢反应。当添加30 μmol PhBr时，FEE产率从基准值提升至92.7%。表征数据揭示：Br原子在Pd表面的可逆吸附能精准调控H⁺位点密度，促使FF优先在酸性位点形成缩醛中间体，随后在Pd位点完成加氢步骤。这种"先活化后加氢"的级联机制显著提升了反应效率。

结论

本研究构建的PhBr-NaDT+Pd/C光催化体系，通过金属/酸位点的动态平衡调控，实现了生物质衍生糠醛在温和条件下的高效转化。该策略兼具优异的稳定性、可循环性及底物普适性，为绿色生物燃料合成提供了新思路。