生物基能源化学品替代传统石油基化学品是解决当前过度利用化石燃料引起生态及环境问题的理想途径，对经济社会的可持续低碳发展具有重要意义。5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种重要的生物基平台化合物，可以转化为多种高附加值生物基化学品，并可广泛应用于生物基可降解塑料、日用化工、药物中间体合成等领域。广东省科学院生物与医学工程研究所糖资源生物团队开发了一种新型金属有机框架和绿色低共熔溶剂双相催化体系，HMF收率达到了98.5%，并能有效从多相体系中分离出产物，催化剂也具有良好的循环稳定性，能有效解决多相催化体系催化效率不足及副产物难抑制的关键问题。DFT计算表明，反应底物与溶剂组分之间的氢键作用有利于HMF的生成。该研究为糖资源高值化利用提供了理论研究基础，并具有良好的应用前景。相关成果发表于国际权威期刊Chemical Engineering Journal（中科院一区，IF=15.1）。广东省科学院生物与医学工程研究所为第一单位，李明富博士后为第一作者，张平军高级工程师、张建研究员和蒋丽群副研究员为共同通讯作者。该研究得到了广东省科学院科技发展专项（2023GDASZH-2023010102，2022GDASZH-2022010110）及中国科学院前沿科学重点研究计划（QYZDB-SSW-JSC037）相关项目资助。
图1 MOFs-DESs双相体系催化合成HMF示意图
图2底物与DESs各组分之间的氢键作用
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152767
供稿：省科学院生物医学所
撰稿：李明富
审稿：黄丹 曾晓舵 陈伟明
校稿：徐超 肖捷 章震
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