2025年6月12日，Cell旗下高水平综合期刊《The innovation》（创新）在线发表了77779193永利官网帅李教授团队题为“Manipulation of lignin condensation pathways to produce different bisphenols from biomass”（调控木质素缩合途径从生物质制备不同结构的双酚类化合物）的研究成果，论文被选为封面文章。该成果首次揭示了主导木质素在高温反应条件下的新缩合机制，进一步丰富了对于木质素缩合机理的理解。通过进一步调控木质素的缩合路径，制备了多种新型的双酚化合物，这一新机制的发现对高品质木质素的分离提取以及高值化利用具有重要意义。
在绿色化学发展的浪潮中，利用可再生的植物资源替代化石资源，制备高附加值化学品、生物燃料和材料已成为重要趋势。双酚类化合物（如最常见的双酚A），是工业基础原料，广泛应用于合成聚碳酸酯和环氧树脂等材料。木质素是由含甲氧基的对羟基肉桂醇单体偶联构成的芳香族聚合物，其结构中包含大量β–O–4醚键，这为开发各类解聚策略以制备高值芳香化学品提供了分子基础。然而，木质素在分馏和解聚过程中普遍存在的缩合反应会导致顽固性碳-碳（C-C）键的形成，这也是制约木质素高效转化的关键科学难题。针对这一挑战，研究木质素的缩合机理，并开发能够有效抑制缩合副反应、同时实现木质素定向解聚的新型工艺路线，对于推动生物质精炼技术的产业化进程具有重要的战略意义。
图1 调控木质素缩合路径制备不同双酚化合物
该研究揭示了木质素在近中性高温条件下的缩合反应机制。该一新发现的缩合机制对理解木质素在稀酸预处理、有机溶剂体系和热水处理（180-220℃）等过程的结构演变规律提供了分子层面的解释；同时，机制方面研究将有助于开发新的抑制木质素缩合策略，促进木质素转化利用。此外，本研究展示了通过调控木质素缩合路径的方法，制备三种双酚平台化合物，这类生物基双酚经后续转化可制备高附加值产品：1）催化加氢制取环二醇（聚合物单体）；2）深度脱氧生产可持续航空燃料（SAF）；3）作为功能单体合成高性能聚合物材料（如环氧树脂、聚碳酸酯等）。这类生物基双酚类化合物以及其衍生产品具有替代传统石油基双酚A、二醇的巨大潜力，成为环保塑料、涂料和粘合剂等产品的优质原料。该研究成果为木质素的高值化利用提供了新的科学基础和技术路径。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2025.100997
团队部分成员合影
以上研究工作获得了国家杰出青年科学基金（32425039），青年科学基金（项目编号：32301543）和国家林草局青年拔尖人才（项目编号20201326005）等经费支持。
The Innovation 期刊简介：
《The Innovation》是由中国科学院青年创新促进会百余会员与Cell Press（细胞出版社）于2020年5月共同创办的开放获取英文期刊，覆盖自然科学全领域。该刊以影响因子25.7和CiteScore 53.4位列全球综合性学术期刊第三位，仅次于《Nature》和《Science》。
研究团队帅李教授简介：
帅李，博士、教授、博（硕）士生导师，国家杰出青年科学基金获得者、“十四五”国家重点研发计划首席科学家，入选中组部“海外高层次人才计划”青年项目、福建省高层次Ａ类人才、国家林草局青年拔尖人才等。主持美国国家科学基金、国家自然科学基金、国家重点研发计划项目等。研究成果以第一作者或通讯作者在Nature、Science、Innovation、Science Advances、 Nature Communications、Trends in Chemistry、Energy & Environment Science、Angewandte Chemie International Edition等期刊上发表。获得威斯康辛州杰出研究生生奖、国际木材科学院年度博士论文金奖、蔡伦青年科技奖、中国化学会纤维素专委会青年学者奖、团中央“新时代青年先锋”称号等。研究方向为生物质资源高值化利用，研究如何将纤维素、木质素等可再生资源催化转化为燃料、化学品和材料。