木质素是一种丰富的可再生有机碳来源，其转化为增值有机化学物质有助于降低人们对化石资源的依赖。由木质素解聚而成的木质素单体包括甲氧基芳香化合物，可作为可再生原料用于生产用于制药的甲氧基环己烷衍生物。电催化加氢（ECH）已被广泛研究用来将木质素单体转化为环己烷衍生物。

近日，深圳大学赵伟研究员，加拿大多伦多大学Edward H. Sargent，洛桑联邦理工学院Jeremy S. Luterbacher报道了木质素单体在可再生电力驱动下选择性ECH为甲氧基化增值化学品的研究。先前的研究虽然迅速推进了该领域发展，然而，迄今为止，仍然缺乏所需的选择性：当木质素衍生的甲氧基化单体加氢生成甲氧基环己烷时，所需的甲氧基（−OCH₃）也被降低。基于此，研究人员开发了一种可选择性地将木质素单体加氢生成甲氧基环己烷的三元PtRhAu电催化剂。

文章要点

1）研究人员利用X射线吸收光谱和原位拉曼光谱研究了Rh和Au对Pt电子结构的影响，发现Rh和Au可通过调节催化剂表面的中间能来促进木质素单体的加氢，抑制C−OCH₃键的断裂。

2）实验结果显示，PtRhAu电催化剂在电流密度为200 mA cm⁻²时，木质素单体愈创木酚合成2-甲氧基环己醇的法拉第效率（FE）达到了创纪录的5 8%，与以往报道的最高生产率相比，FE提高了1.9倍，部分电流密度提高了4倍。

3）研究人员展示了一种集成的木质素生物精炼装置，其中木质来源的木质素单体在PtRhAu电催化剂的作用下选择性地氢化并输送到甲氧基化的2-甲氧基-4-丙基环己醇。

这项工作为利用可再生生物质电催化合成甲氧基化药物提供了一种有效途径。

参考文献

Tao Peng, et al, Ternary Alloys Enable Efficient Production of Methoxylated Chemicals via Selective Electrocatalytic Hydrogenation of Lignin Monomers, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c08348

https://doi.org/10.1021/jacs.1c08348