(资料图片仅供参考)

乙醇是典型的生物质平台分子，将其催化转化为含氧化学品原子经济性高，且是零碳甚至负碳过程，是实现精细化学品绿色可持续生产的新路线。乙醇分子化学性质活泼，在金属、酸、碱等催化活性中心的作用下，会发生脱氢、脱水、酯化、酮基化、缩合等多种反应，反应网络复杂，产物分布多样（图1）。

芳香醇/醛的附加值高，在香精香料、医药卫生等领域有不可替代的应用，目前仍以石油路线的芳烃氧化进行生产，需要多段工艺。在温和条件下催化转化乙醇制备芳香醇极具前瞻性，原子经济性高，具有重要的工业应用价值。该过程需要脱氢、偶联、环化等多个基元步骤的速率匹配，避免生成脂肪醇，提升芳香产物的收率。课题组前期设计并合成了Co-HAP双功能催化剂，开拓了一条从乙醇出发直接合成甲基苯甲醇的新路线，获得了目前文献报道的最高芳香产物收率。通过引入甲醇与乙醇共进料，可以选择性地调变苯甲醛/醇和甲基苯甲醛/醇的选择性。

此外，乙醇还可以选择性地转化为丙酮、甲基酚、乙酸醚等含氧化合物。乙醇在金属氧化物ZrO₂或ZnO上缩合成丙酮，其反应路径在乙醇脱氢到乙醛后，乙醛是通过醛醇缩合反应还是氧化反应生成丙酮尚有争议。具体来说，涉及到乙醇脱氢形成乙醛，缩合形成3-羟基丁醛，然后脱氢和脱碳形成丙酮，或进一步氧化成醋酸，醋酸盐物种缩合生成丙酮。同样乙醇一步转化过程中，以丙酮为中间体，在酸碱催化剂上可以进一步缩合或环化制备C⁵⁺酮、甲基酚类等物质。