Az elmúlt években a fosszilis erőforrások növekvő hiánya és az emberi életkörnyezet romlása miatt a megújuló erőforrások, például a biomassza hatékony és fenntartható felhasználása a kutatás és a tudósok figyelmének középpontjába került világszerte.Hangyasav, a biofinomítás egyik fő mellékterméke, olcsó és könnyen beszerezhető, nem mérgező, nagy energiasűrűségű, megújuló és lebomló stb. jellemzőkkel bír. Alkalmazása új energiahasznosításra és kémiai átalakításra nem csak a további terjeszkedést segíti elő alkalmazási területehangyasav, hanem segít megoldani néhány gyakori szűk keresztmetszeti problémát a jövő biofinomítási technológiájában. Ez a cikk röviden áttekintette a kutatás történetét hangyasav hasznosítása, foglalta össze a legújabb kutatási eredményekethangyasav hatékony és többcélú reagensként és nyersanyagként a biomassza kémiai szintézisében és katalitikus átalakításában, valamint összehasonlította és elemezte a felhasználás alapelvét és katalitikus rendszerét. hangyasav aktiválás a hatékony kémiai átalakítás elérése érdekében. Kiemeljük, hogy a jövőbeni kutatásnak a hangyasav hasznosítási hatékonyságának javítására és a nagy szelektivitású szintézis megvalósítására kell összpontosítania, és ennek alapján tovább kell bővítenie alkalmazási területét.
A kémiai szintézisbenhangyasav, mint környezetbarát és megújuló többfunkciós reagens, felhasználható különféle funkciós csoportok szelektív átalakítási folyamatában. Hidrogéntranszfer reagensként vagy magas hidrogéntartalmú redukálószerként,hangyasav A hagyományos hidrogénnel szemben az egyszerű és szabályozható működés, az enyhe körülmények és a jó kémiai szelektivitás előnyei. Széles körben használják aldehidek, nitro-, iminek, nitrilek, alkinek, alkének és így tovább szelektív redukciójában megfelelő alkoholok, aminok, alkének és alkánok előállítására. És az alkoholok és epoxidok hidrolízise és funkciós csoportok védőcsoportjainak eltávolítása. Tekintettel arra, hogyhangyasav C1 alapanyagként, kulcsfontosságú többcélú alapreagensként is használható,hangyasav kinolin származékok redukciós formilezésében, amin vegyületek formilezésében és metilezésében, olefinek karbonilezésében és alkinok redukciós hidratálásában és egyéb többlépcsős tandem reakciókban is alkalmazható, ami fontos módja a finom és összetett szerves szerves anyagok hatékony és egyszerű zöld szintézisének elérésének. molekulák. Az ilyen eljárások kihívása, hogy olyan multifunkcionális katalizátorokat találjanak, amelyek nagy szelektivitással és aktivitással rendelkeznek a sejtek szabályozott aktiválására. hangyasav és meghatározott funkciós csoportok. Ezenkívül a közelmúltban végzett tanulmányok kimutatták, hogy a hangyasavat C1 nyersanyagként használva közvetlenül is előállíthatók ömlesztett vegyszerek, például metanol, nagy szelektivitással a katalitikus diszproporcionálási reakció révén.
A biomassza katalitikus átalakításában a multifunkcionális tulajdonságai ahangyasavlehetőséget teremtenek a zöld, biztonságos és költséghatékony biofinomítási eljárások megvalósítására. A biomassza-források a legnagyobb és legígéretesebb fenntartható alternatív erőforrások, de ezek hasznosítható erőforrásokká történő átalakítása továbbra is kihívást jelent. A hangyasav savas tulajdonságai és jó oldószer tulajdonságai a biomassza nyersanyagok előkezelési folyamataiban alkalmazhatók a lignocellulóz komponensek elválasztására és a cellulóz extrakciójára. A hagyományos szervetlen savas előkezelő rendszerhez képest előnye az alacsony forráspont, a könnyű elválasztás, a szervetlen ionok bejuttatásának hiánya, valamint az erős kompatibilitás a későbbi reakciókkal. Hatékony hidrogénforráskénthangyasav Széles körben tanulmányozták és alkalmazták a biomassza platformvegyületek katalitikus átalakításában nagy hozzáadott értékű vegyszerekké, a lignin aromás vegyületekké történő lebontásában és a bioolaj hidrodeoxidációs finomítási folyamataiban. A hagyományos, H2-től függő hidrogénezési eljáráshoz képest a hangyasav magas konverziós hatékonysággal és enyhe reakciókörülményekkel rendelkezik. Egyszerű és biztonságos, és hatékonyan csökkentheti a fosszilis erőforrások anyag- és energiafelhasználását a kapcsolódó bio-finomítási folyamat során. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az oxidált lignin depolimerizálásávalhangyasav vizes oldattal enyhe körülmények között kis molekulatömegű aromás oldatot kaphatunk, amelynek tömegaránya nagyobb, mint 60%. Ez az innovatív felfedezés új lehetőségeket kínál a nagy értékű aromás vegyszerek ligninből történő közvetlen kivonására.
Összefoglalva, bio-alapú hangyasavnagy potenciált mutat a zöld szerves szintézisben és a biomassza átalakításban, sokoldalúsága és többcélú felhasználása elengedhetetlen az alapanyagok hatékony felhasználásához és a céltermékek nagy szelektivitásához. Jelenleg ez a terület elért bizonyos eredményeket és gyorsan fejlődött, de még mindig jelentős távolság van a tényleges ipari alkalmazástól, és további kutatásokra van szükség. A jövőbeli kutatásoknak a következő szempontokra kell összpontosítaniuk: (1) hogyan válasszuk ki a megfelelő katalitikusan aktív fémeket és reakciórendszereket specifikus reakciókhoz; (2) hogyan lehet hatékonyan és szabályozhatóan aktiválni a hangyasavat más nyersanyagok és reagensek jelenlétében; (3) Hogyan lehet megérteni a komplex reakciók reakciómechanizmusát molekuláris szintről; (4) Hogyan stabilizáljuk a megfelelő katalizátort a megfelelő eljárásban. A jövőre tekintve, a modern társadalom környezet, gazdaság és fenntartható fejlődés iránti szükségletei alapján a hangyasavkémia egyre több figyelmet és kutatást kap az ipar és a tudományos körök részéről.
Feladás időpontja: 2024. június 27