近日，我校材料學院生物質催化轉化團隊在國際權威期刊Green Chemistry（一區，TOP期刊，IF=9.3）發表題為“Selective hydrodeoxygenation of lignin phenolics to cyclohexanols over low-Ru catalysts”的研究論文，在木質素衍生酚類化合物向高附加值環己醇的高效轉化方面取得重要進展。
環己醇是尼龍、增塑劑和醫藥等精細化工產品的關鍵中間體，全球市場規模預計到2031年將達到162億美元。目前，其工業生產仍高度依賴石油基原料，面臨原料不可再生、能耗高和碳排放大等問題。因此，開發以可再生生物質為原料、可持續制備環己醇的新途徑具有重要意義。木質素作為植物細胞壁的主要組成部分，是地球上儲量最為豐富的可再生芳香族資源。通過還原催化降解，木質素可轉化為帶有不同側鏈取代基的酚類單體，為高附加值化學品合成提供了理想原料基礎。然而，木質素衍生的酚類分子通常同時含有酚羥基、甲氧基和芳環結構，在還原條件下，脫甲氧基、芳環加氫以及不希望發生的脫羥基反應具有相近的能壘，導致反應路徑難以精準調控，嚴重制約了環己醇的高選擇性制備。
針對這一難點，本研究設計并構筑了一種低負載量（0.36 wt%）、高分散的RuCN/γ-Al2O3催化劑，將其用于木質素衍生酚類化合物定向制備環己醇研究。研究發現，該催化劑在水相體系中即可實現高活性與高選擇性協同。以典型木質素單體4-丙基愈創木酚（4-PrG）為模型化合物，在200 °C、2 MPa H2、2 h條件下即可獲得77%的4-丙基環己醇收率，同時有效抑制了脫羥基副反應。該體系的環境因子（E-factor）為28.7，處于精細化學品綠色工藝的合理區間（5–50），體現了其良好的環境友好性與應用潛力。機理研究表明，該催化體系遵循“先脫甲氧基—再加氫”的反應路徑，不同于傳統“先氫化、再斷鍵”的機制，從而實現了對目標產物的選擇性調控。更重要的是，該體系不僅適用于模型化合物，還可直接用于真實木質素生物油的升級轉化。以杉木木質素油為原料，經RuCN/γ-Al2O3催化加氫脫氧后，總環己醇及環己烷產率達到23.2 wt%（以生物油計），其中烷基環己醇選擇性高達69.5%（圖1）。該研究為利用低負載量貴金屬催化劑，將木質素衍生生物酚類高效轉化為高附加值環己醇提供了一條有效的途徑，對推動生物質補充/替代石化資源具有重要意義。
圖1 RuCN/γ-Al2O3催化木質素衍生酚類化合物制備環己醇衍生物示意圖
材料學院博士研究生麻如敏為論文第一作者，王水眾副教授和宋國勇教授為通訊作者。
該工作得到國家自然科學基金重點項目（52430002）、國家自然科學基金（22208024）和中央高校基本科研業務費（JCYJ202509）資助。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/gc/d5gc04644k
