介紹

芐基苯基醚（Benzyl Phenyl Ether, BPE）的分子式為C13H12O，外觀為淺橙色固體。難溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。常溫下穩(wěn)定，不易水解，但在強(qiáng)酸（如氫碘酸）或高溫下可發(fā)生醚鍵斷裂，生成苯酚和芐基鹵化物。它常用于保護(hù)羥基，反應(yīng)完成后可通過(guò)催化氫化或親核取代脫除，實(shí)現(xiàn)羥基的選擇性保護(hù)與釋放。

芐基苯基醚

應(yīng)用

作為木質(zhì)素模型化合物

芐基苯基醚是木質(zhì)素中典型β-O-4醚鍵的模型化合物，其碳-氧鍵強(qiáng)度與木質(zhì)素中的醚鍵相似，常用于模擬木質(zhì)素的解聚反應(yīng)。通過(guò)機(jī)械催化氫解BPE，可研究木質(zhì)素中醚鍵的斷裂機(jī)制及催化轉(zhuǎn)化路徑。

用于催化反應(yīng)

在負(fù)載型鈀催化劑（如Pd04/Al2O3和Pd04/SiO2）作用下，芐基苯基醚在氫氣氛圍中通過(guò)機(jī)械催化實(shí)現(xiàn)高效氫解，主要產(chǎn)物為甲苯和苯酚，伴隨少量環(huán)己醇（苯酚氫化產(chǎn)物）。反應(yīng)路徑為醚鍵斷裂后，芐基轉(zhuǎn)化為甲苯，苯基轉(zhuǎn)化為苯酚，甲苯產(chǎn)率可達(dá)100%，而部分苯酚因吸附在催化劑表面導(dǎo)致實(shí)際收率為48%。4wt%負(fù)載量的鈀催化劑可實(shí)現(xiàn)芐基苯基醚完全轉(zhuǎn)化，顯著優(yōu)于鎳基催化劑（如Ni53/Si?Al）。鈀催化劑在氫氣中形成的間隙氫化物（Pd hydrides）作為氫存儲(chǔ)庫(kù)，加速氫解反應(yīng)，使周轉(zhuǎn)頻率（TOF）提升至鎳催化劑的300倍，這歸因于鈀獨(dú)特的氫擴(kuò)散能力和表面活性位點(diǎn)。反應(yīng)在球磨機(jī)中進(jìn)行，通過(guò)機(jī)械力驅(qū)動(dòng)固體催化劑與芐基苯基醚的接觸，無(wú)需額外加熱或加壓，依賴球磨過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和瞬時(shí)熱點(diǎn)促進(jìn)反應(yīng)。煅燒再生后的鈀催化劑仍可恢復(fù)活性，Pd04/Al2O3回收后甲苯產(chǎn)率保持100%，但硅膠載體催化劑因表面積減少導(dǎo)致活性下降。

用于木質(zhì)素解聚

芐基苯基醚的高效氫解證明了機(jī)械催化策略在木質(zhì)素模型化合物轉(zhuǎn)化中的可行性。通過(guò)類似機(jī)制，木質(zhì)素中的β-O-4鍵可被斷裂，實(shí)現(xiàn)大分子解聚為低分子量芳香化合物（如單木質(zhì)醇、二聚體），為木質(zhì)素資源化利用提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]Phillips V E ,Tricker W A ,Stavitski E , et al.Mechanocatalytic Hydrogenolysis of the Lignin Model Dimer Benzyl Phenyl Ether over Supported Palladium Catalysts.[J].ACS sustainable chemistry & engineering,2024,12(33):12306-12312.