近日，中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员李宁、中科院院士张涛团队，实现纤维素基3-甲基-2-环戊烯酮（MCP）直接加氢脱氧合成甲基环戊二烯（MCPD），该研究为不饱和酮直接转化制共轭二烯开辟了新路径。
MCPD是火箭燃料RJ-4的生产原料，并被应用于生产各种产品，如医药产品、汽油抗爆剂、环氧树脂固化剂及染料添加剂等。目前，MCPD主要从石油裂解焦油的副产物中制取，收率低（约0.7千克/吨）且价格高，这限制了其应用。因此，探索可再生的生物质合成路线具有重要意义。
研究团队在前期工作的基础上，发展出一种纤维素转化制MCPD的新策略，首先将纤维素转化为MCP（Joule，2019），随后在锌—钼氧化物催化剂上选择性加氢脱氧直接生成MCPD。实验结果表明，MCP在气相加氢脱氧过程中，部分还原的锌—钼氧化物催化剂在碳—碳双键存在下优先与碳—氧双键发生相互作用，并高选择性的形成二烯产物MCPD（碳收率为70%）。
与最近国内外报道的MCP先选择性加氢后脱水制MCPD的两步过程相比，直接加氢脱氧技术具有工艺简单、操作步骤少，能耗低等优势。
相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communication）上。研究工作得到国家自然科学基金、大连化物所创新研究基金、中科院洁净能源创新研究院合作基金等的资助。