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随着全球经济的快速发展,化石能源已经无法满足工业的需求,而且环境污染问题层出不穷。因此,开发可以替代化石能源的新型可再生的绿色资源已经迫在眉睫。生物质作为一种储量丰富的可再生有机碳资源,可以通过不同的化学反应转化为各种高附加值的平台化合物,γ-戊内酯(GVL)作为其中一个非常重要的生物质平台分子,可用作胶凝剂、添加剂、溶剂和相关化合物的中间体。因此,设计合成出高效稳定的催化剂用于GVL等生物质平台分子的制备具有重要的意义。本论文首先合成两种无机磷酸锆催化剂,将其用于催化乙酰丙酸乙酯(EL)加氢酯化制备GVL,随后再将这两个催化剂应用至其它羰基化合物的催化转移氢化(CTH)反应。具体研究内容如下:(1)合成了三种不同金属中心的三偏磷酸盐催化剂(Zr-TMPA、Sn-TMPA、Ti-TMPA),对其进行一系列表征,并将其用于EL转化为GVL的CTH反应。随后研究了催化剂的种类、催化剂的用量、反应温度和反应时间对CTH反应的影响,得到的最佳反应条件及结果为:以异丙醇(IPA)作为氢源,0.2 g Zr-TMPA可以催化1 mmol EL在160 ~oC下反应8 h实现100%的EL转化率和96.2%的GVL产率。然后研究了以乙酰丙酸、乙酰丙酸甲酯和乙酰丙酸丁酯作为底物用于制备GVL,发现Zr-TMPA同样能展现出很好的催化效果。最后分析了Zr-TMPA催化剂具有高活性的原因,并借助催化剂的中毒实验提出了一种可能的反应机理。(2)合成了一系列多孔的酸碱双功能三聚磷酸锆催化剂(Zr-TPPA-X),用于催化EL转化为GVL的CTH反应。表征结果和实验结果一致表明具有大量路易斯酸碱位点和高比表面积的Zr-TPPA-3是活性最高的催化剂。在最佳反应条件(0.2 g Zr-TPPA-3、160 ~oC、8 h、IPA作为氢源)下,EL转化率和GVL产率分别为99.5%和93.1%。此外,催化剂的浸出实验表明Zr-TPPA-3在反应体系中属于非均相催化剂。催化剂的循环实验结果显示,Zr-TPPA-3经过5次循环使用后仍能保持较高的催化活性。(3)鉴于Zr-TMPA和Zr-TPPA-3催化剂在EL转化为GVL的CTH反应中表现出优异的催化活性,所以将这两个催化剂先用于糠醛(FF)制备糠醇(FA)的氢化反应,实验结果显示这两个催化剂都能实现很好的催化效果。随后通过反应动力学计算出反应的表观活化能,结果表明Zr-TMPA的催化活性确实略高于Zr-TPPA-3。最后将这两个催化剂推广至其它羰基化合物的CTH反应,结果表明每个羰基化合物都能高效转化为对应的目标产物,并且观察到醛类物质比酮类物质更容易发生转移氢化反应。