瓦赫宁根大学与研究中心（WUR）和乌得勒支大学的化学家报告称，他们开发出一种以电力驱动的新方法，可从生物质来源原料制备2(5H)-呋喃酮。这一化合物被认为具有工业应用潜力，可作为塑料、药品及香料等产品成分的前体。相关研究已发表于期刊《ChemSusChem》。

研究团队以生物基呋喃甲醛为起始原料开展转化。呋喃甲醛为液态化合物，可由植物残渣（如农业废弃物）中的糖制得。研究人员表示，既往将生物基呋喃甲醛转化为多功能呋喃酮的路线通常需要使用液态溴，该物质具有毒性并需严格安全措施。

在此次工作中，瓦赫宁根大学博士生Dmitri Pirgach采用电化学反应器推进反应，避免直接加入液态溴。研究人员以溴化物盐（如溴化钠）替代液态溴：溴在盐中以结合态存在，相对更易处理。当电流通过反应器时，溴化物在电极处被氧化生成溴，随后溴与水反应并触发呋喃甲醛的氧化，经过一系列步骤最终生成2(5H)-呋喃酮。该研究高级作者、生物基化学与技术教授Harry Bitter称，溴“仅在需要时形成”，从而使工艺在储存和运输环节无需处理红棕色液态溴。

研究还对反应器结构进行了简化。团队指出，电化学生产呋喃酮并非全新概念，但此前常采用带膜分隔的隔膜电池，以隔离不同反应步骤并减少相互干扰。研究人员表示，这类膜组件成本较高、易降解且会增加能耗；Bitter将其比作“细筛”，离子通过需要额外电能。

为降低复杂度与能耗，Pirgach改用无隔膜电池，即不使用分隔膜的电化学反应器。研究人员称，这一设计更便宜且能效更高，但由于所有反应物处于同一隔室，可能与电极或彼此发生副反应，带来副产物风险。

为提高选择性，研究人员在反应混合物中加入少量硫酸以调节酸性环境，从而改变反应条件并引导反应路径，抑制不良产物生成。团队称，经条件调整后，该电化学路线在无膜反应器中仍可稳定获得2(5H)-呋喃酮，并保持较低能耗。Pirgach表示，在实验室条件下，该反应消耗的电量不到电热水壶烧开一次所用电量的0.5%。

研究人员强调，目前实验规模较小，仅制备了0.3毫升呋喃酮，用于分析与优化反应。Bitter表示，这是基础研究的典型路径：先从小规模理解基础化学，再考虑放大与应用。

研究团队称，下一步仍需进一步优化并推进放大验证，因为实验室克级反应在更大规模反应器中的表现可能不同。合著者、应用与可持续及循环化学专家Daan van Es表示，该研究将可再生电力与可再生原料结合，用于制造循环产品的化学构件；尽管距离工业应用仍有距离，但其温和反应条件以及在荷兰本地生产的可能性被认为具有意义。