甘油是合成生物柴油（biodiesel）过程中的副产物，作为储量丰富的原料能够用于合成高价值化学品，目前甘油转化存在多种方法，但是由于该过程中存在复杂反应机理，对产物的控制变得非常困难。有鉴于此，瑞典查尔姆斯理工大学Mikael Valter等报道了不同金属催化剂，对甘油脱氢化学反应的选择性实现调控，具体对C(主要是*C, *CH₂OH)、O(主要是*O, CH₃O*)进行描述。通过对描述符、所占权重相结合，通过线性回归，对Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au等紧密堆积表面的两个甘油分子脱氢反应进行研究。

本文要点：

（1）

发现*CH₂OH对结合在界面上作为描述含碳中间体的效果比其他类型描述符具有更好的效果，这是因为相邻*OH官能团在界面上形成相互作用，导致形成负氧相互作用，这种作用概括为醇衍生物吸附物种类似。

（2）

发现CH₃O*比其他氧描述符对氧中间体物种描述效果更好，这是因为单键、双键区别导致，*OH描述符的准确度非常接近CH₃O*的准确度。通过*C, *O, *OH不同结合进行多元线性回归，其准确度达到类似*CH₂OH，CH₃O*。

（3）

通过这些标度关系能够实现甘油脱氢反应选择性相图。结果展示，反应过程中首先由于碳、氧描述符相对成键强度的区别对两种第一步的中间体产生选择性；在第二步脱氢反应中，将生成5种中间体，其中通过界面上的碳、氧中间体物种键强度产生选择性。通过选择性趋势图、动力学分析、实验结果结合，能够用于对甘油脱氢反应合适的催化剂进行筛选。

参考文献

Mikael Valter*, Egon Campos dos Santos, Lars G. M. Pettersson, and Anders Hellman, Selectivity of the First Two Glycerol Dehydrogenation Steps Determined Using Scaling Relationships, ACS Catal. 2021, 11, 3487–3497

DOI: 10.1021/acscatal.0c04186

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04186