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Biomass-Modified Zirconium-Based Catalyst for One-Pot Reductive Etherification of Bioderived Aldehydes to Furanic Diether

催化作用 路易斯酸 产量(工程) 化学 有机化学 呋喃 材料科学 冶金
作者
Weitao Wang,Huan Wang,Xulu Jiang,Zhen‐Hong He,Yang Yang,Kuan Wang,Zhao‐Tie Liu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (15): 4969-4979 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.1c08351
摘要

The furanic diether of 2,5-bis(isopropoxymethyl)furan (BPMF) derived from 5-hydroxymethylfurfural (HMF) can be used as a biobased fuel or fuel additive. It is highly desirable but challenging to develop a one-pot process for the transformation of HMF into BPMF because it is a cascade sequence reaction involving reduction and etherification reactions over multifunctional acid catalysts. In this work, zirconium-based catalysts were facilely prepared from a zirconium salt, sulfosalicylic acid, and biomass by a simple hydrothermal method. The obtained catalyst with both Brønsted and Lewis acids (BA and LA, respectively) can transform HMF into BPMF with a yield of 92.4% in 2-propanol by Meerwein–Ponndorf–Verley reduction and etherification in a one-pot strategy. Additionally, the reaction pathway and mechanism of the reductive etherification reaction was investigated and is presented. This work proposes an approach for the preparation of a solid acid catalyst with multifunctional BA and LA for reductive etherification of aldehydes to ethers.
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