钯催化剂合成β-谷甾烷醇示意图
胆固醇过高严重威胁人类健康.相比药物疗法, 膳食疗法更具有吸引力.研究发现,天然植物甾醇及其饱和形式甾烷醇能有效降低人体的胆固醇水平,并可用作功能性食品添加剂.它们可抑制小肠对胆固醇的吸收,而其本身则极少被人体吸收.人类已经发现超过40种植物甾醇,其中以β-谷甾醇最为常见,其饱和形式β-谷甾烷醇在抑制胆固醇吸收方面更加有效,此外,β-谷甾烷醇具有更好的抗氧化性能,不易转化为对人体有害的固醇物质. 但天然存在的β-谷甾烷醇很少, 需要通过β-谷甾醇加氢制得. 研究发现, Ni催化剂并不适于甾醇的选择加氢反应, 担载的Pd或Pt催化剂则表现出优良的催化性能.碳材料、嫁接高分子化合物以及氧化铝等都是常用的载体. Pd/C催化剂用于甾醇酯加氢为甾烷醇酯已见诸报道.
由于β-谷甾醇分子较大, 因而孔径较大的催化剂更为适用. 近期研究发现, 与活性碳(AC)担载的Pd催化剂相比, 介孔碳材料担载的Pd催化剂在β-谷甾醇加氢反应中表现出更高的活性和稳定性.
南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室沈俭一等人采用液相还原法制备了介孔碳(CMC)担载的Pd催化剂, 用于β-谷甾醇加氢制备β-谷甾烷醇反应. 与活性碳担载的Pd催化剂相比, Pd/CMC的活性更高, 这归因于该催化剂具有较大的孔径, 从而有利于较大分子的催化加氢反应.他们还发现反应温度对β-谷甾醇转化率的影响较大, 而反应压力的影响较小. 提高反应温度可以减少催化剂用量, 缩短反应时间.