生物質(zhì)的電化學(xué)氧化生產(chǎn)增值化學(xué)品是可持續(xù)化學(xué)領(lǐng)域的一種很有前途的方法。有鑒于此，東京農(nóng)業(yè)技術(shù)大學(xué)Kazuya Nakata、慶應(yīng)義塾大學(xué)Yasuaki Einaga等報道在恒電流（10 mA）或恒電位（1.5-3.0 V vs Ag/AgCl）下，使用摻硼的金剛石（BDD）電極對d-葡萄糖（一種生物質(zhì)衍生化合物）的電化學(xué)催化轉(zhuǎn)化。
本文要點：
（1）
采用高效液相色譜HPLC和液相色譜/質(zhì)譜LC/MS對反應(yīng)的產(chǎn)物進行分析，采用對氨基苯甲酸乙酯（ABEE，p-aminobenzoic acid ethyl ester）和l-色氨酸酰胺（l-tryptophan amide）標記進行表征。
結(jié)果表明，摻硼的金剛石BDD電極降解d-葡萄糖的量達到95.9%，能夠生成多種稀有的糖化合物，包括d-阿拉伯糖（0.126 mmol/L）（d-arabinose）、d-紅糖（0.0544 mmol/L）（d-erythrose）、d-甘油醛（d-glyceraldehyde）和L-甘油醛（兩者的組合達到0.148 mmol/L，l-glyceraldehyde）。
（2）
在相同的條件下，Pt電極作為對照，d-葡萄糖的降解僅為10.2%，并且稀有糖的產(chǎn)量顯著降低。施加過電位能夠顯著的影響產(chǎn)物分布，在2.5 V/Ag/AgCl下觀察到最好的稀有糖產(chǎn)量，表明葡萄糖氧化和產(chǎn)物降解之間的平衡。
機理研究的結(jié)果表明，稀有糖的形成過程包括一系列的氧化反應(yīng)和脫羧反應(yīng)，這是通過電化學(xué)產(chǎn)生的活性物質(zhì)促進的。
BDD電極的優(yōu)異性能來自寬電位窗口、高效的氧化物質(zhì)生成和獨特的表面特性。這項研究為生物質(zhì)衍生化合物的電化學(xué)轉(zhuǎn)化提供新見解，展示了可持續(xù)生產(chǎn)高價值稀有糖的潛力，為食品科學(xué)、制藥和綠色化學(xué)的應(yīng)用提供幫助。
參考文獻
Kio Kawakatsu, Sho Usuki*, Tiangao Jiang, Naoko Taki, Yuma Uesaka, Haru Togawa, Shanhu Liu, Yasuaki Einaga*, and Kazuya Nakata*, Generation of Rare Sugars by Electrochemical Oxidation of d-Glucose Using Boron-Doped Diamond Electrode, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c17553
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17553
