Селективное гидрирование 5-гидроксиметилфурфурола, полученного из биомассы, с использованием гетерогенных катализаторов

Продукты гидрирования 5-гидроксиметилфурфурола (HMF), полученного из биомассы, могут служить устойчивыми заменителями строительных блоков на основе нефтяного сырья, используемых в производстве химических веществ. Мы изучили гидрирование HMF на нанесённых катализаторах Ru, Pd и Pt в однофазных и двухфазных реакторных системах, чтобы определить влияние металла, носителя, кислотности раствора и растворителя, а также выявить факторы, определяющие селективность гидрирования HMF до его полностью гидрированной формы — 2,5-дигидроксиметилтетрагидрофурана (DHMTHF). Показано, что селективность по DHMTHF зависит от кислотности водного раствора, содержащего HMF. Основными побочными продуктами являются C6-полиолы, образующиеся в результате кислотно-катализируемой деградации и последующего гидрирования 2,5-дигидроксиметилфурана (DHMF) — промежуточного продукта гидрирования HMF при его превращении в DHMTHF. Наивысшие выходы DHMTHF (88–91%) достигаются при использовании Ru, нанесённого на материалы с высокими изоэлектрическими точками, такие как церия, магнезия–циркония и γ-оксид алюминия. Нанесённые катализаторы, содержащие Pt и Pd в том же массовом процентном содержании, что и Ru, менее активны в селективном гидрировании до DHMTHF.