Page 20 - 《精细化工》2022年第3期

第 39 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.39, No.3
2022 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2022

综论
木质素催化氧化制备芳香醛研究进展

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周姚红 ，张晓华 ，熊万明
（1. 江西农业大学 化学与材料学院，江西 南昌 330045；2. 江西农业大学 化学与材料学院，南昌市植
物资源化学利用重点实验室，江西 南昌 330045）

摘要：催化氧化技术是实现木质素资源化利用的有效途径之一，可将木质素转化为具有高度官能化的芳香醛（对
羟基苯甲醛、香草醛、紫丁香醛等）。芳香醛是合成染料、香料及药品的重要中间体，具有较大的工业应用价值。
综述了国内外有关木质素在金属催化氧化、有机催化氧化、电化学催化氧化、光催化氧化和离子液体催化氧化
方面制备芳香醛的最新研究进展，并对不同催化体系下反应过程机理进行了简要阐述。展望了有关木质素催化
氧化增值的研究方向，对不同木质素应研发具有针对性的催化剂，以便有助于实现木质素高值化利用。最后，
指出调控金属氧化物的表面氧空位是一种选择性催化木质素制备芳香醛的有效策略。
关键词：木质素；催化；氧化；芳香醛；高值化利用
中图分类号：TQ244.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 03-0442-12

Research progress of preparation of aromatic aldehydes

by catalytic oxidation of lignin

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ZHOU Yaohong , ZHANG Xiaohua , XIONG Wanming
(1. College of Chemistry and Materials, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China; 2. Key
Laboratory of Chemical Utilization of Plant Resources of Nanchang, College of Chemistry and Materials, Jiangxi
Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)
Abstract: Catalytic oxidation technique is one of effective ways to realize resource utilization of lignin and
can transform lignin into highly functional aromatic aldehydes (p-hydroxybenzaldehyde, vanillin,
syringaldehyde, etc). Aromatic aldehydes are important intermediates in the synthetic of dyes, perfumes and
pharmaceuticals, and have great industrial application value. The latest research progress of the preparation
of aromatic aldehydes from lignin at home and abroad through five aspects: metal catalytic oxidation,
organic catalytic oxidation, electrochemical catalytic oxidation, photocatalytic oxidation and ionic liquids
catalytic oxidation is reviewed. The reaction mechanisms under different catalytic systems are briefly
elaborated. The direction of research of the value-added of lignin catalytic oxidation is prospected and
should develop targeted catalysts for different lignins, which is conductive to the high value utilization of
lignin. Finally, it is pointed out that regulating the oxygen vacancy on the surface of metal oxides is an
effective strategy to selectively catalyze the preparation of aromatic aldehydes from lignin.
Key words: lignin; catalysis; oxidation; aromatic aldehydes; high value-added utilization

作为生物质三大组分（纤维素、半纤维素和木 约 2%的木质素被用于生产添加剂、吸附剂和表面活
质素）之一的木质素是仅次于纤维素的第二大天然 性剂等低值化学品 [3-7] ，而绝大多数木质素作为低质
[1]
有机生物质资源 ，同时也是自然界中唯一由芳环 燃料燃烧或作为污染物排放 [8-10] ，这种处理方式不
[2]
骨架构成的生物大分子 。然而，目前工业上只有 但经济效益低而且对环境有害 [11] 。因此，合理使用

收稿日期：2021-09-27; 定用日期：2021-12-07; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210985
基金项目：国家自然科学基金（31760193）；江西省科技厅基金项目（20202BABL205003）；江西省教育厅科研基金项目（GJJ190181,
GJJ200462）
作者简介：周姚红（1998—），女，硕士生，E-mail：zyh360122@163.com。联系人：张晓华（1990—），男，讲师，E-mail：
xiaohuazhang0417@163.com；熊万明（1978—），男，副教授，E-mail：xiongwm10@163.com。