乙酰丙酸及其酯类合成γ-戊内酯的最新研究进展

张 颖， 李 闯， 傅 尧

(能源材料化学协同创新中心，中科院城市污染物转化重点实验室，安徽省生物质洁净能源重点实验室，中国科学技术大学 化学系，安徽 合肥230006)



·特邀论文·

乙酰丙酸及其酯类合成γ-戊内酯的最新研究进展

张 颖， 李 闯， 傅 尧

(能源材料化学协同创新中心，中科院城市污染物转化重点实验室，安徽省生物质洁净能源重点实验室，中国科学技术大学 化学系，安徽 合肥230006)

ZHANG Ying

在众多生物质平台分子中，γ- 戊内酯(GVL)作为一种新型的生物质基化合物具有广泛的应用价值。首先介绍了由生物质平台分子乙酰丙酸(LA)及其酯类通过氢化作用制备GVL的反应途径及其最新研究进展，在这个反应过程中，氢源对不同催化体系有重要的影响，因此，着重归纳总结了非均相催化剂(氢源：氢气、甲酸和醇类)，在多种类型催化体系下催化合成GVL的合成路线和方法，为探索更加绿色、经济、高效、可持续的GVL合成途径，发展新的转化技术梳理思路并提供参考。

生物质；乙酰丙酸；γ- 戊内酯；催化体系；氢化

当前人类社会发展过程中，内燃机燃料、大宗化学品、高分子聚酯材料等的生产对资源的需求急剧增加[1-2]，但是传统的化石资源日益枯竭，且使用化石资源对环境造成的污染问题使其应用将会受到很大限制[3-4]，因此，寻找清洁、可再生的资源迫在眉睫[5-6]。生物质是储量丰富的天然可再生资源，由于可以转化成燃料、合成气、高分子聚合材料和大宗化学品等[7-9],已成为替代化石资源的首选。预计到2050年生物质能源在全球一次能源消费中所占的比例将达到15%[10]。在众多木质纤维素生物质化学品中，乙酰丙酸(LA)是最重要的化学平台分子之一[11-12]。LA是一种同时含羰基、α-氢和羧基的多官能团化合物，主要由生物质木质纤维素的酸水解转化得到，它是合成多种轻化工产品的基本原料，在有机合成和工农业、医药行业上具有广泛的应用价值[13]，并且可转化得到多种生物质衍生产品，如燃料添加剂、合成聚合物的单体，或其它高附加值的化学品[14]。LA及其酯类可以通过进一步氢化作用制备γ- 戊内酯(GVL)[15-17],这是生物质转化路径中一个非常关键的反应[18-20]。GVL因具有高沸点(207～208 ℃)、高闪点(96 ℃)、高热值、不易挥发、稳定性好、低温流动性、低毒可降解以及易于储存运输等特点而被广泛应用[21]，如GVL可作为比较理想的绿色溶剂，可作汽油、柴油和生物油等燃料的添加剂，还可用于制备液体燃料[22-23]；在化工和制药行业用作树脂溶剂及各种有关化合物的中间体[24-25]，也可用作润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂的凝胶剂等[26-27]，尤其在用作汽油、柴油和生物油等燃料的添加剂方面具有广阔的应用前景[28]。Horvath等[21]对比了90%汽油-10% GVL添加剂和90%汽油-10%乙醇添加剂的燃料特性，发现这两者的辛烷值相近，而添加GVL的汽油具有较低的蒸汽压、高热值和高能量密度，因此用GVL作为燃料添加剂能提高汽油的燃烧特性。另外，GVL还可以进一步氢解为1,4-戊二醇(1,4-PDO)或2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)[29]，GVL和它的氢解产品都可以用作需求量较大的工业高分子材料单体化合物[30]，如己二酸二甲酯、戊烯酸甲酯、甲基戊内酯和戊酸酯等。目前，关于生物质降解产物LA及其酯类化合物制备GVL已有大量报道，且其制备方法是生物质反应中最普遍最常用的。作者重点综述了由乙酰丙酸及其酯类化合制备γ- 戊内酯化学平台分子的最新研究进展。

1 由乙酰丙酸还原制备γ-戊内酯

1.1 反应路径

近年来由乙酰丙酸(LA)及其酯类制备γ-戊内酯(GVL)的工作报道很多。由LA合成GVL存在两种不同作用机制：1)LA先经过羰基加氢形成中间体4-羟基戊酸(4-HVA)，然后4-HVA再经过分子内酯化环合形成GVL；2)LA先脱去一分子水形成中间体α-当归内酯，然后进一步加氢形成GVL(如图1所示)[31]，其中第一种作用机制的研究最为广泛。此处，重点讨论由LA还原制备GVL。

图1 由LA制备GVL过程中两种不同的反应路径[31]

林鹿课题组[20]和傅尧课题组[32]在2014年分别从多种氢源和多种催化体系两个角度对之前该反应的发展状况作了详细阐述，Miller课题组[33]也在2016年专门从均相催化的角度对该反应进行了阐述。因此，作者主要从催化体系尤其是非均相催化剂(主要是氢源)的应用角度，综述了2014年以来LA及其酯类制备GVL的最新研究状况。

1.2 均相催化体系

由LA合成GVL的反应过程中，均相催化剂在温和的反应条件下通常表现出较高的催化活性。最早使用均相催化体系催化LA转化到GVL的过程是由Braca等[34]在1991年提出。在均相催化过程中，不仅催化中心金属起到重要的活化反应作用，而且不同配体的选择搭配也对催化剂催化功能的改善起到了至关重要的作用。因此，后来很多学者对活性中心与配体的相互作用关系研究做了大量探讨(见表1)。

由表1数据可以看出，均相催化剂与底物分子能够充分接触而具有较高的催化效率，催化条件也相对温和。然而均相催化剂所固有的一系列缺点，如配体较为复杂、昂贵，贵金属作为活性中心成本较高并且均相催化剂不能回收再利用等，限制了其在催化LA转化到GVL的工业化生产中大规模应用。而非均相催化剂成本较低及可循环等优势逐渐吸引了研究者的目光。目前，已有多种非均相催化剂以不同类型的氢源作为氢供体用于催化LA转化成GVL的研究。

表1 均相反应条件下还原LA 合成GVL

1.3 非均相催化体系

在非均相催化体系下对LA及其酯类还原制备GVL，需要外加氢源作为氢供体参与到整个催化反应过程，因此，反应氢源的选择对整个反应过程至关重要。

1.3.1 H2作为氢源 早在1930年，Schuette等[43]发展了PtO2催化剂，以乙醚为溶剂，在室温，0.23～0.30 MPa的H2压力下持续反应44 h，得到GVL最大产率为87%。其后，Broadbent等[44]使用Re2O7，15 MPa 的H2无溶剂条件下直接催化氢化LA也获得了71%的GVL。迄今用于催化生物质平台分子LA及其酯类氢化还原生成GVL的非均相催化体系，以金属的类别区分可分为贵金属、非贵金属和双金属等，以催化反应的氢源区分可分为H2、甲酸和醇类等，其中H2作为氢源使用最为广泛(见表2)。

在非均相催化剂中金属负载到不同的载体上表现出的金属活性、载体的表面积、孔径、颗粒分布、金属分散性、金属与载体的相互作用、氢溢出效应以及微量元素的改性效果等都有可能影响催化剂的活性[32]。Manzer[45]将5%的贵金属Ru、Ir、Rh、Re、Pd和Pt分别负载到活性炭载体制备催化剂，用于催化LA制备GVL，结果表明5% Ru/C催化剂具有最高的催化选择性。其后，Primo等[46]将0.6% Ru/TiO2和5% Ru/C做了对比，发现 Ru/TiO2催化得到的内酯产物产率更高，而且由Ru/TiO2催化得到内酯产物的转化速率高于Ru/C至少2倍以上。一般认为：Ru金属颗粒具有微晶构造，载体TiO2具有活化羰基官能团的作用，并可通过修饰载体表面金属的负载量以增加活性金属的分散度，加之活性金属和载体的协同作用，明显加强了Ru/TiO2的催化活性，使其表现出比Ru/C较好的催化效果。

最近，朱玉雷课题组[47]将Ru负载到不同载体TiO2、γ- Al2O3、SiO2、 ZrO2上，研究同样表明Ru与TiO2之间的相互作用促进了金属在载体上更好地分散，使其表现出较优异的催化性能。同时，催化剂Ru/TiO2克服了现有工艺中制备GVL的高温高压，改善了有机酸碱和有机溶剂的缺点，提高了制备方法的经济性和安全性，且催化剂用量小，可循环使用，产品产率高且易于分离，具有潜在的工业应用价值[48]。而后续利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对Ru/γ- Al2O3进行改性，改性后的催化剂稳定性明显增强并且在绿色溶剂水中，室温25 ℃，4 MPa H2，反应13 h条件下具有超高的LA的催化活性，LA的转化率为100%，GVL的产率为99.1%，反应速率高达306 h-1[49]。一些研究组发现向非均相催化剂中再加入一些助催化剂可以显著降低反应温度和H2压力，从而改善非均相催化体系的催化效果[52]。

Swarha研究组[56]首先制备了Ru负载在碱性载体Mg-LaO上的催化剂(Ru/Mg-LaO)，然后用于催化生物平台分子LA制备GVL，在甲苯溶剂体系内，80 ℃，0.5 MPa H2压力下，反应4 h,LA的转化率为92%，GVL的选择性大于99%。Ru/Mg-LaO催化剂表现出很好的稳定性和反应活性，经过5次循环催化反应实验后依然维持较高的GVL选择性。Kantam研究组[57]也将金属Ru、Pt、Pd和Ni负载到碱性载体羟基磷灰石(HAP)用于还原LA，Ru/HAP催化剂在水溶剂中，70 ℃，0.5 MPa H2压力条件下，GVL产率达到99%，经过4次循环催化剂保持较好的稳定性。

表2 非均相反应条件下还原LA 合成GVL

用气相反应催化LA到GVL的研究也有报道，气相反应可以实现LA还原生成GVL的工业大规模生产，这种气相反应最早是由Quaker Oats公司发明[57],可以在H2氛围下向固定床反应器内持续地通入LA蒸气(200 ℃，1.2 g/min LA，5 L/min H2)，在反应体系内加入CuO/Cr2O3催化剂对LA进行高效的气相加氢，能够使LA完全地转化为GVL。最近Mohan等[59]用30%Ni/H-ZSM-5催化剂在250 ℃低氢压条件下实现了LA的完全转化，GVL产率为92%。这些气相固定床反应虽然达到了高选择性地生产GVL或实现了规模化的生产过程，但是对于整个反应过程，将LA(沸点245～246 ℃)气化需要消耗较高的能量，且对进入气相反应的LA纯度要求较高，从绿色化学和实用的角度看，气相反应仍然需要进一步改进。

贵金属催化剂催化条件相对比较温和但昂贵的价格也限制了其在催化领域的规模化应用。近年来，科研工作者将目光转到非贵金属的催化应用领域。Hengne研究组[60]设计了Cu基的Cu-ZrO2和Cu-Al2O3纳米复合材料催化剂用于催化LA及其酯类的氢化加氢反应，GVL的选择性都超过90%。然而，Cu-Al2O3在水溶剂体系中很容易与底物形成羧酸铜盐导致催化剂活性中心Cu严重流失，如果用 Cu-ZrO2催化剂在甲醇溶剂体系中，则可以完全抑制Cu金属流失，并且催化剂表现出较为优秀的循环能力，在200 ℃，3.5 MPa H2压力条件下反应5 h，LA能够实现完全转化，GVL的选择性大于90%，因此Cu-ZrO2催化剂具有可持续的商业化应用前景。国内还有很多研究组使用磁性Co/Al2O3[61]、Co/HZSM-5[62]、RQ-Ni[63]、Ni/Al2O3[64]、Ni/ZrO2[65]等非贵单金属负载的催化剂实现了催化LA制备GVL，这些催化剂都高选择性的催化得到了GVL。

通常单金属催化剂性质单一，催化性能受限，因此近年来研究人员又开始提出双金属及多金属的调控催化概念，即利用多种金属性质和功能的互补，根据不同需要使几种不同金属通过一定的方法形成特殊结构或形貌，或者使载体与多种金属之间相互作用协同配合，最终实现更加高效的催化效果。Shimizu等[68]探究了一系列碱金属(Ni，Co，Cu，Fe)与金属氧化物(MoOx，VOx，WOx)共负载到活性炭上，制备的催化剂用于还原LA到GVL，通过对比发现Ni-MoOx/C具有最高的催化活性：在140 ℃，0.8 MPa H2的较为温和条件下反应5 h能使LA完全转化，GVL的产率达97%；反应的TON值是之前报道过非贵金属催化剂的300倍以上；研究得出底物结构与催化剂的作用机制为Ni-MoOx/C在反应中依靠Ni0和部分还原的MoO2活性中心起作用。Yan等[69]又探究使用非贵金属合金Cu-Fe作为催化剂，在200 ℃，7 MPa H2，10 h水相溶剂中催化LA转化到GVL,LA的转化率为98.7%，GVL的产率为90.1%。Luo等[70]使用改性金属的湿浸渍方法(MIm)制备了具有高活性、高选择性、高稳定性的1% Au-Pd/TiO2和1% Ru-Pd/TiO2两种纳米合金催化剂，将其用于催化还原LA制备GVL，通过研究催化剂与催化活性的构效关系表明纳米合金结构在催化过程中起到明显作用，一方面电子效应使得具有改性电子特性的Pd与Au相连接形成金属键，使1% Au-Pd/TiO2具有很强的催化活性；另一方面Pd粒子促进Ru金属在载体上的分散，使Ru粒子的活性位点分开，并且可以阻碍1% Ru-Pd/TiO2对底物的过渡加氢，最终使催化剂表现出较高的选择性。Li等[71]制备非贵金属Cu-Cr催化剂，该催化剂合成条件温和，经过原位还原的催化剂表现出很好的稳定性，经5次催化循环实验后催化剂没有明显失活，用于催化乙酰丙酸酯类到GVL的反应活性很高,GVL的收率达到95%。因此，这种高效廉价强循环能力的Cu-Cr催化剂在催化转化LA及其酯类到GVL产品过程具有很好的发展前景。Xu等[72]尝试了两种不同溶剂体系催化转化LA到GVL的过程，在乙醇体系中采用Cu(30%)-WO3(10%)/ZrO2-CP-300催化剂，在140 ℃，5 MPa H2，6 h条件下实现了LA的全转化，GVL产率为81%。为了进一步发挥金属催化剂的多功能性，陈金铸课题组[73]以水滑石为前体制备了一种磁性可循环、高选择性、高活性、强稳定性的多功能催化剂Ni4.59Cu1Mg1.58Al1.96Fe0.70，在甲醇溶剂中催化LA完全转化，GVL产率高达98.1%。因此，双金属及多金属的多功能性催化剂的使用还需要进一步探究和应用，而且这类型的催化剂所具有的一系列优势使其在未来工业化应用过程中具有光明的前景。

1.3.2 甲酸作为氢源 在催化还原LA到GVL的反应过程中，H2通常被作为氢源通过金属催化剂的催化完成反应。除了H2，甲酸也可以原位产氢作为氢源使用。尤其目前工业上使用较为成熟的路线是将纤维素经过无机强酸H2SO4进行酸水解制备LA，在这个酸水解过程中伴随着甲酸副产品生成，所以在生物质领域中能充分利用副产物甲酸参与进一步的反应，可极大提高反应的原子经济性(如图2所示)[74]。因此甲酸作为氢源在近年来引起了科研工作者的浓厚兴趣。

图2 酸催化转化纤维素到GVL[74]

Deng等[75]第一次使用由生物质原料酸水解原位产出的甲酸作氢源还原LA制备GVL，首先用无机酸对生物质糖类进行酸水解得到LA和FA，紧接着RuCl3/PPh3/吡啶催化剂催化LA和FA溶液发生原位还原反应得到48%的GVL。Kopetzki等[76]利用廉价的硫酸盐(Na2SO4)催化FA发生氢转移催化LA生成了11%的GVL。近年来，Hengne等[77]制备Ag-Ni-ZrO2纳米复合催化剂，以FA作为氢源催化LA，反应过程中投入等物质量的LA和FA，在液相中220 ℃反应5 h，可以将原料完全转化到GVL。然而单独使用Ag/ZrO2和Ni/ZrO2催化剂，GVL的产率仅为22%和34%。Qi等[78]也提出使用Shvo催化剂在无溶剂条件下原位催化LA制备GVL， Shvo催化剂能够非常有效地分解FA为CO2和H2，然而CO2的存在很大程度上会抑制LA发生氢化作用，除此之外Shvo催化剂价格昂贵并且不能循环使用。Son等[79]也使用非均相催化剂以甲酸作为氢源直接一锅法转化葡萄糖到GVL，结果表明：在一系列碱金属中，Au负载到氧化锆和碳化锆(Au/ZrO2和Au/ZrC)对甲酸的分解具有非常高的活性，氢化LA得到产率为97%的GVL。

1.3.3 醇类作为氢源 甲酸作为氢源在催化LA到GVL的反应过程中依然存在很多问题，如酸存在易导致催化剂流失，甚至甲酸分解产生的CO2会阻碍LA的氢化加氢，为避免以上诸多弊端，有研究提出使用多种醇作为氢源供体，以Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应原理[80]氢化LA制备GVL。不同类型的醇类作为氢供体对MPV还原效果差别很大，异丙醇≈2-丁醇<1-丁醇<乙醇<甲醇[81]。Chia等[82]第一次提出了以MPV为基础的催化氢转移反应(CTH)，反应体系中使用二级醇(2-丁醇)作为氢源和溶剂，并采用非均相催化剂ZrO2和Al2O3还原LA及其酯类生成GVL(如图3所示)，GVL产率高达92%，使用这类反应的一个很大优势就是使用的催化剂结焦后可以通过煅烧方法除去，催化剂的活性很容易恢复。

图3 用二级醇作为氢源催化LA及酯类氢转移到GVL[82]

近年来，林鹿课题组探讨了多种醇类作氢源催化LA及其酯类制备GVL,如ZrO2可以作为催化氢转移反应的最佳材料，在催化LA到GVL过程中使用异丙醇作为氢源，250 ℃，反应3 h后，能转化93.7% LA，获得GVL 75.6%[83]；以铜铬氧化物[84]为催化剂，以少量的甲醇作为氢源催化乙酰丙酸甲酯制备得到高产率的GVL(85.6%)；首次将ZrOCl2·8H2O在LA/2-丁醇溶液中原位自动分解生成HCl/ZrO(OH)2催化剂[85]，以2-丁醇为溶剂，反应过程中不需要额外加入氢源，在240 ℃温度条件下反应2 h，得到GVL 92.4%。

随着新型催化材料的日益兴起，金属有机框架材料因其具有较大的比表面积，可调控的孔尺寸，有效的不饱和位点、功能化的金属粒子和有机配体等催化特性优势被用作催化材料。Valeka课题组[86]研究了一系列Zr/MOFs催化剂催化乙酰丙酸乙酯(EL)到GVL，研究发现使用UiO-66(Zr)催化剂在 200 ℃，反应2 h，GVL最大产量可以达到92.7%，并且循环实验5次后，催化剂活性和选择性没有明显下降。对于多种金属有机框架结构的MOF材料催化剂的催化作用机制还需要进一步深入研究。

2 由纤维素、糖类及其衍生物制备GVL

通常情况下，LA是由纤维素通过酸水解转化得到，然而在热分解中间体过程中很容易结焦形成胡敏素,使LA产率较低。酸水解使用的酸性催化剂如H2SO4，以及生成的副产物对后续还原催化剂有毒化的作用。如果将LA从水解液中分离，由于其沸点较高，易与水形成共沸物，分离过程会增加能量的消耗。为了降低耗能减少副产物的生成得到更高产率的产品，Palkovits等[87-88]提出将LA酯化，得到的乙酰丙酸酯类化合物由于固有的疏水性，比LA容易分离。事实证明由乙酰丙酸酯类化合物制备GVL具有优势。为简化处理过程，直接在醇体系下醇解纤维素，得到高产率的乙酰丙酸酯类化合物，并能从反应体系中更加容易分离出来，进一步氢化生产GVL，这种制备GVL方法条件温和，易于控制，具有很好的应用前景。

图4 在GVL和无机酸的双相体系内转化纤维素到GVL[89]Fig.4 Schematic representation of a processing approach to convert cellulose into GVL[89]

近年来，科研人员为进一步优化反应工艺避免对中间产物的人工分离过程，于是开创使用了一种双相反应体系(如图4所示)[89]用于由纤维素合成GVL。首先用NaCl/HCl水解纤维素得到LA，继而同一反应器内的GVL有机相体系将LA从酸体系内提取分离出来，可得到70%LA和少量的FA，再用Ru-Sn/C催化剂将LA进一步氢化完全转化到GVL，后又对这个双相体系进行改善，在纤维素生产LA过程中加入Amberlyst15非均相催化剂[90]，发现溶剂对LA的生产过程有非常大的影响，用纯水作溶剂时纤维素不完全转化仅得到了非常低产量的LA，而使用GVL/H2O双相体系，纤维素完全转化得到69%的LA，最终经过进一步催化可实现由LA到GVL的完全转化。

Zhou等[91]报道了一种环保的方法即一锅法转化果糖到GVL，在转化过程中EL是转化中间体产物，先用聚二乙烯基苯与离子液(PDVB-IL)交叉偶联得到的非均相催化剂，在乙醇和二甲亚砜(DMSO)混合溶液中，150 ℃，反应12 h醇解果糖获得65%的EL，果糖的转化率大于99%；然后用Co/TiO2催化剂在130 ℃，6 h，3 MPa H2条件下氢化分离出的EL，最终得到55%的GVL。此反应拓展了非均相催化剂在一锅法转化生物质过程中的应用，而且低负载量的Co发挥了很高的催化效果。一锅法直接实现了由原始生物质原料到GVL的制备，该过程简化了反应工艺、降低了能耗，在未来实际应用中具有广阔的发展前景。

从纤维素、糖类以及乙酰丙酸酯类化合物制备 GVL取得了重要进展，但是利用生物质直接大规模制备 GVL 还需不断努力和探索，并且理论探索也会对未来规模化利用生物质资源具有重要指导意义。

3 总结与展望

将生物质转化为燃料、添加剂、高附加值化学品和高分子材料等具有深远的意义。近年来多种新型的绿色化学技术被广泛应用于γ- 戊内酯(GVL)的制备和转化研究。在生物质转化反应中由乙酰丙酸(LA)及其酯类化合物，以及纤维素和糖类等原料制备GVL是条重要的转化路径，多种类型的催化剂已经应用于催化该反应过程的进行。然而目前在催化反应过程中存在的问题依然是催化剂的效率、稳定性和成本。

虽然均相催化剂催化效率较高且催化条件温和，但由于它的活性金属种类的局限性和配体的复杂、昂贵、不可循环等一系列问题使得均相催化剂的发展和利用相对缓慢，对均相催化剂的设计过程中需要关注以下问题：选取适当的配体与活性金属搭配至关重要；另外，从活性金属和配体上对均相催化剂进行改性也可以提高催化效率和稳定性。目前，非均相催化剂的发展较为迅速，发展较为稳定的多功能性催化剂可以克服传统非均相催化剂的活性低、选择性差、稳定性差等问题，这也逐渐成为科研工作者的追求目标。在设计多功能性的非均相催化剂时需要考虑的几个比较重要的方面：加强金属纳米粒子与载体之间的相互作用，控制金属颗粒的比表面积、孔道尺寸，避免颗粒之间团聚，发挥两种金属或多金属的各自优势性能及相互作用的配合，期望赋予非均相催化剂高活性、高选择性、高稳定性等一系列优异的特性。

因此，未来用于催化LA及其酯类制备γ- 戊内酯(GVL)的催化剂总体趋向于发展新型高效、稳定、多功能性催化剂，并通过改善催化体系使整个催化转化过程更加绿色环保。此外，生产工艺的简洁和可操作性也值得注意，解决包括中间体LA及其酯类化合物的提纯分离、氢源、反应温度、压力以及过程耗能等问题。发展简便、绿色、高效、经济的方法合成GVL将有助于推动生物质平台分子在实际中更加广泛的应用。

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Recent Progress in Hydrogenation of Levulinic Acid and Its Esters toγ-Valerolactone

ZHANG Ying， LI Chuang， FU Yao

(Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Material,CAS Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion,Department of Chemistry,University of Science and Technology of China, Hefei 230006, China)

So far, various platform molecules have been obtained from biomass and its derivatives. Among these molecules,γ- valerolactone (GVL) is widely used because of its high stability, low toxicity and low volatility. In this paper, various catalytic reaction systems such as H2gas, formic acid (FA) or alcohols as hydrogen source for the hydrogenation of levulinic acid (LA) and its esters to GVL are summarized. The future research trends of the selective hydrogenation of LA to GVL are suggested.

biomass; levulinic acid;γ- valerolactone; catalytic system; hydrogenation

10.3969/j.issn.0253-2417.2017.03.002

2016- 11- 09

国家自然科学基金资助项目(21572213)；国家973计划资助(2013CB228103)

张 颖(1977— )，女,陕西西安人，副教授，博士，主要从事生物质催化转化研究工作；E-mail: zhzhying@ustc.edu.cn。

TQ35

A

0253-2417(2017)03- 0010-11

张颖，李闯，傅尧.乙酰丙酸及其酯类合成γ- 戊内酯的最新研究进展[J].林产化学与工业，2017，37(3)：10-20.