近日，化學(xué)工程學(xué)院生物質(zhì)化工彭林才教授團(tuán)隊(duì)和四川大學(xué)胡常偉教授團(tuán)隊(duì)綜述了基于C-C鍵斷裂和偶聯(lián)策略實(shí)現(xiàn)碳水化合物高值化利用的最新研究進(jìn)展，相關(guān)成果以“Toward Value-Added Chemicals from Carbohydrates via C?C Bond Cleavage and Coupling Transformations”為題發(fā)表在美國化學(xué)會(huì)催化領(lǐng)域旗艦期刊《ACS Catalysis》上。論文第一作者為我院青年教師張蕊博士，通訊作者為彭林才教授和胡常偉教授，昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院為論文第一通訊單位。

隨著全球化石資源的日益枯竭以及節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的呼聲與日高漲，豐富可再生的生物質(zhì)資源憑借清潔、低碳、可持續(xù)等優(yōu)勢倍受關(guān)注，對其進(jìn)行開發(fā)與高效利用成為一個(gè)亟待解決的世界重大課題。纖維素和半纖維素等生物質(zhì)基碳水化合物是自然界存在最多、分布最廣的含碳可再生能源，通過催化轉(zhuǎn)化可制備多種平臺化學(xué)品、燃料和聚合物單體等。常規(guī)碳水化合物催化轉(zhuǎn)化途徑主要經(jīng)脫水和C-C鍵斷裂生成5-羥甲基糠醛/糠醛和乳酸/乳酸酯等平臺化合物，近年來新發(fā)展了多種極具潛力的碳水化合物高值化利用途徑，有望成為獲取眾多可替代石油基化工產(chǎn)品和液態(tài)燃料的重要手段。

基于此，該論文聚焦于總結(jié)分析通過C-C鍵斷裂和偶聯(lián)方式從碳水化合物合成多類型“非常規(guī)”精細(xì)化學(xué)品的最新研究進(jìn)展，包括：1）糖類經(jīng)C-C鍵斷裂獲得C2-C4含氧中間體，進(jìn)而原位偶聯(lián)加氫、氫解、氧化、親核加成和胺化反應(yīng)合成多種“非常規(guī)”高值化學(xué)品，如乙二醇、乙醇、C3-C4酮醇、乙醇酸和甲酸、C4骨架α-羥基酯、含N小分子等；2）受上述活性中間體轉(zhuǎn)化的啟發(fā)，總結(jié)了通過C-C偶聯(lián)將具有相似結(jié)構(gòu)的單糖直接轉(zhuǎn)化為呋喃類化學(xué)品的重要研究發(fā)現(xiàn)。論文全面呈現(xiàn)了通過C-C鍵斷裂和偶聯(lián)的方式從碳水化合物原子經(jīng)濟(jì)地合成多種化合物的巨大潛力，并強(qiáng)調(diào)了該轉(zhuǎn)化利用途徑中高效催化體系構(gòu)建的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為今后從碳水化合物到精細(xì)化學(xué)品的研究發(fā)展提供科技指導(dǎo)。

上述工作得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（22078139、22208137）和云南省杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目（202301AV070005）的資助。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c05734