利用ZnCl2/γ-戊内酯体系将小麦秸秆转化为糠醛和葡萄糖

《Green Chemistry》：Valorization of wheat straw to furfural and glucose via ZnCl2/gamma-valerolactone system

小麦秸秆在ZnCl?/GVL熔盐水合物体系中经级联催化实现糠醛（67.3%）和葡萄糖（93.8%）高效转化，MSH组分调控半纤维素（93.5%）和木质素（71.2%）选择性去除，保持98.5%纤维素得率。

　　

开发从木质纤维素生物质中高效合成关键平台分子的催化途径对于建立可持续的化学工业至关重要。在这里，我们提出了一种创新的级联催化方法，将小麦秸秆转化为糠醛（FAL）和葡萄糖，该方法利用熔盐水合物/γ-戊内酯（MSH/GVL）体系实现。MSH的组成对小麦秸秆的分离效率及产物分布有着重要影响。在ZnCl?·60 wt%/GVL（1:1，v/v）体系中，该体系表现出优异的性能：在140°C下处理40分钟后，可保留98.5%的纤维素，同时去除93.5%的半纤维素和71.2%的木质素。值得注意的是，GVL抑制了半纤维素衍生物的缩合反应，使得从小麦秸秆中直接获得糠醛的产率达到67.3%。此外，富含纤维素的残渣在80°C下经过酸化的ZnCl?·65 wt%体系进行选择性化学催化水解20分钟后，葡萄糖的产率达到93.8%。这项工作建立了一种综合的催化策略，用于将木质纤维素生物质转化为关键平台分子，为可持续的生物精炼提供了有前景的途径。