Полное гидрирование фурфурола и 5-гидроксиметилфурфурола на нанесённом Pd–Ir-сплавном катализаторе

Гидрирование водного фурфурола проводили с использованием биметаллических катализаторов на основе палладия, нанесённых на диоксид кремния. Сочетание палладия и иридия обеспечивало наилучшие результаты полного гидрирования до тетрагидрофурфурилового спирта. Более высокое давление H₂ и более низкая температура реакции способствовали подавлению побочных реакций. Синергетический эффект Pd и Ir в гидрировании был наиболее выражен для замещённых фуранов в качестве субстратов. Сначала фурфурал превращался в фурфуриловый спирт, который затем превращался в тетрагидрофурфуриловый спирт. На первой стадии образовывалось небольшое количество тетрагидрофурфураля (селективность около 20%), а последующее гидрирование тетрагидрофурфураля протекало значительно медленнее. Суммарный выход тетрагидрофурфурилового спирта и тетрагидрофурфураля достигал 98%. При увеличении количества катализатора выход тетрагидрофурфурилового спирта достигал 94%. Полное гидрирование 5-гидроксиметилфурфурола также было возможно с использованием катализатора Pd–Ir/SiO₂. При повторном использовании активность катализатора Pd–Ir/SiO₂ изменялась лишь незначительно; отработанный катализатор можно было регенерировать прокаливанием и восстановлением при 573 K. Результаты характеризации показали, что на катализаторе образовывались частицы Pd–Ir-сплава размером ≤4 нм. Добавление Ir значительно увеличивало значения оборотной частоты (TOF) по сравнению с Pd/SiO₂ с частицами аналогичного размера, особенно при гидрировании C═O-связи. Одним из факторов более высокой активности Pd–Ir/SiO₂ по сравнению с Pd/SiO₂ может быть изменение способа адсорбции: атомы Ir на поверхности способствуют адсорбции по участку C═O, тогда как поверхность Pd сильно взаимодействует с фурановым кольцом.