乙醇在合成燃料、化学品领域中具有广泛应用前景，其中特别是在合成喷气和柴油混合原料等中间馏分燃料领域具有较大应用价值。这种醇制备燃料的过程通常需要乙醇脱水生成乙烯、包括丁烯的低聚反应、水热处理、蒸馏等过程。因此，美国太平洋西北国家实验室Vanessa Dagle、Robert A. Dagle等报道了Ag-ZrO₂/SBA-16表面均匀分散金属和Lewis酸位点催化活性中心，实现了将甲醇转化为正丁烯（1-丁烯，2-丁烯等），在99 %的转化率中实现了88 %的选择性。

本文要点

（1）

在该反应过程中避免了乙醇脱水生成乙烯过程，降低了乙醇制备燃料过程所需步骤，此外作者发现通过调控供氢压力、催化剂参数能够对产物中丁烯、1,3-丁二烯含量进行调节。

（2）

作者通过原位NMR对反应机理进行研究，结果显示乙醇分子首先会在Ag位点上脱水反应生成醛，随后乙醛通过羟醛缩合反应脱水在ZrO₂/SiO₂上转化为巴豆醛。巴豆醛通过Meerwein–Ponndorf–Verley还原生成丁二烯中间体，并随后在Ag上加氢生成丁烯。此外，少量部分丁烯能通过巴豆醛还原生成丁醛进而转化得到。同位素标记的乙醇的NMR实验结果对反应机理进行研究。

参考文献

Vanessa Dagle*, Austin D Winkelman, Nicholas R. Jaegers, Johnny Saavedra-Lopez, Jian Zhi Hu, Mark H. Engelhard, Susan E. Habas, Sneha A Akhade, Libor Kovarik, Vassiliki-Alexandra Glezakou, Roger Rousseau, Yong Wang, and Robert A. Dagle*

Single-step conversion of ethanol to n-butenes over Ag-ZrO₂/SiO₂ catalysts, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c02235

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02235