近日，生物与制药工程学院郭凯教授团队联合中科院大连化物所张涛院士团队在Applied Catalysis B: Environment and Energy（IF=22.1）发表了题目为“Selective C–C and C–O bond cleavage strategies for the thermochemical upgrading of (hemi)cellulosic biomass”的综述文章。郭凯教授和大连化物所张涛院士、郑明远研究员为共同通讯作者，孙睿岩教授为第一作者。

纤维素基生物质作为来源广泛、廉价易得的可再生有机碳资源，具有替代化石资源生产低碳绿色化学品、燃料、材料的巨大潜力。然而，生物质的高氧含量、复杂含氧基团、以及相对稳定C–C键是面临的主要挑战，通过C-O和C–C键的选择性断裂对纤维素基生物质升值利用至关重要。

该综述围绕生物质分子中C–C/C–O键选择性断裂这一科学问题，系统总结了实现（半）纤维素及其衍生物精准断键的常用方法和策略，重点讨论了每类策略的反应机理、催化剂构效关系、在（半）纤维素转化方面的典型应用，以及不同反应策略的串联耦合来实现（半）纤维素及其衍生物分子结构的定向剪裁，为制备高价值、多功能的生物基化学品和材料单体提供技术方案。该综述还阐明了每种策略在金属位点和官能团之间相互作用、反应物结构特异性、催化剂设计、选择性调控方面的特点和局限性，提出了通过借鉴有机合成以及糖化学中的C–C/C–O断键反应来拓展和丰富生物质转化中所需要的“断键工具箱”，最后对未来发展新型断键策略来推进（半）纤维素高效利用所面临的挑战和机遇进行展望。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.123599

图文：孙睿岩；单位：生工学院；审核人：庄伟