Viimastel aastatel on fossiilsete ressursside üha suureneva nappuse ja inimeste elukeskkonna halvenemise tõttu taastuvate ressursside, nagu biomassi, tõhus ja säästev kasutamine tõusnud kogu maailma teadusuuringute ja teadlaste tähelepanu keskmesse.Sipelghape, mis on üks peamisi biorafineerimise kõrvalsaadusi, on odav ja kergesti kättesaadav, mittetoksiline, kõrge energiatihedusega, taastuv ja lagunev jne. Selle rakendamine uuele energiakasutusele ja keemilisele muundamisele ei aita mitte ainult laieneda. rakendusvaldkondsipelghape, vaid aitab lahendada ka mõningaid levinud kitsaskohaprobleeme tulevases biorafineerimistehnoloogias. Selles artiklis vaadeldi lühidalt uurimislugu sipelghape kasutamine, võttis kokku viimaste uuringute edenemisesipelghape tõhusa ja mitmeotstarbelise reagendi ja toorainena biomassi keemilises sünteesis ja katalüütilises muundamises ning võrdles ja analüüsis kasutamise aluspõhimõtet ja katalüütilist süsteemi. sipelghape aktiveerimine tõhusa keemilise muundamise saavutamiseks. Tähelepanu juhitakse sellele, et edaspidised uuringud peaksid keskenduma sipelghappe kasutusefektiivsuse parandamisele ja kõrge selektiivsusega sünteesi realiseerimisele ning selle alusel selle rakendusvaldkonda veelgi laiendama.
Keemilises sünteesissipelghape, keskkonnasõbraliku ja taastuva multifunktsionaalse reagendina, saab kasutada erinevate funktsionaalrühmade selektiivse muundamise protsessis. Suure vesinikusisaldusega vesiniku ülekandereagendina või redutseerijana,sipelghape Selle eeliseks on lihtne ja juhitav töö, kerged tingimused ja hea keemiline selektiivsus võrreldes traditsioonilise vesinikuga. Seda kasutatakse laialdaselt aldehüüdide, nitro, imiinide, nitriilide, alküünide, alkeenide ja nii edasi selektiivsel redutseerimisel vastavate alkoholide, amiinide, alkeenide ja alkaanide tootmiseks. Ja alkoholide ja epoksiidide hüdrolüüs ja funktsionaalrühmade kaitse eemaldamine. Arvestades asjaolu, etsipelghape saab kasutada ka C1 toorainena, mitmeotstarbelise põhireagendina,sipelghape saab kasutada ka kinoliini derivaatide redutseerimisel formüülimisel, amiiniühendite formüülimisel ja metüülimisel, olefiinide karbonüülimisel ja alküünide redutseerimisel hüdratsioonil ja muudel mitmeastmelistel tandemreaktsioonidel, mis on oluline viis peen- ja keerukate orgaaniliste ainete tõhusa ja lihtsa rohelise sünteesi saavutamiseks. molekulid. Selliste protsesside väljakutseks on leida kõrge selektiivsuse ja aktiivsusega multifunktsionaalseid katalüsaatoreid kontrollitud aktiveerimiseks. sipelghape ja spetsiifilised funktsionaalrühmad. Lisaks on hiljutised uuringud näidanud, et sipelghappe kasutamine C1 toorainena võib katalüütilise disproportsioonireaktsiooni kaudu otse sünteesida ka puistekemikaale, nagu metanool, millel on suur selektiivsus.
Biomassi katalüütilisel muundamisel on multifunktsionaalsed omadusedsipelghapepakkuda potentsiaali roheliste, ohutute ja kulutõhusate biorafineerimisprotsesside realiseerimiseks. Biomassi ressursid on suurimad ja lootustandvamad jätkusuutlikud alternatiivsed ressursid, kuid nende muutmine kasutatavateks ressursivormideks on endiselt väljakutse. Sipelghappe happelisi omadusi ja häid lahustiomadusi saab rakendada biomassi toorainete eeltöötlusprotsessis, et realiseerida lignotselluloosi komponentide eraldamine ja tselluloosi ekstraheerimine. Võrreldes traditsioonilise anorgaanilise happe eeltöötlussüsteemiga on selle eeliseks madal keemistemperatuur, lihtne eraldamine, anorgaaniliste ioonide sisseviimine ja tugev ühilduvus allavoolu reaktsioonidega. Tõhusa vesinikuallikanasipelghape on ka laialdaselt uuritud ja rakendatud biomassi platvormi ühendite katalüütilise muundamise valikul kõrge lisandväärtusega kemikaalideks, ligniini lagunemisel aromaatsete ühenditeks ja bioõli hüdrodesoksüdatsiooni rafineerimisprotsesside valikul. Võrreldes traditsioonilise H2-st sõltuva hüdrogeenimisprotsessiga, on sipelghappel kõrge konversioonitõhusus ja pehmed reaktsioonitingimused. See on lihtne ja ohutu ning võib sellega seotud biorafineerimisprotsessis tõhusalt vähendada fossiilsete ressursside materjali- ja energiakulu. Hiljutised uuringud on näidanud, et oksüdeeritud ligniini depolümeriseerimiselsipelghape vesilahusega kergetes tingimustes võib saada madala molekulmassiga aromaatset lahust massisuhtega üle 60%. See uuenduslik avastus toob uusi võimalusi kõrge väärtusega aromaatsete kemikaalide otseseks ekstraheerimiseks ligniinist.
Kokkuvõttes biopõhine sipelghapenäitab suurt potentsiaali rohelises orgaanilises sünteesis ja biomassi muundamises ning selle mitmekülgsus ja mitmekülgsus on olulised tooraine tõhusa kasutamise ja sihttoodete kõrge selektiivsuse saavutamiseks. Praegu on see valdkond saavutanud mõningaid saavutusi ja seda on kiiresti arenenud, kuid tegelikust tööstuslikust rakendusest on veel märkimisväärne kaugus ja vaja on täiendavaid uuringuid. Tulevased uuringud peaksid keskenduma järgmistele aspektidele: (1) kuidas valida konkreetsete reaktsioonide jaoks sobivaid katalüütiliselt aktiivseid metalle ja reaktsioonisüsteeme; (2) kuidas tõhusalt ja kontrollitavalt aktiveerida sipelghapet muude toorainete ja reaktiivide juuresolekul; (3) Kuidas mõista komplekssete reaktsioonide reaktsioonimehhanismi molekulaarselt tasandilt; (4) Kuidas stabiliseerida vastavat katalüsaatorit vastavas protsessis. Tulevikku vaadates pälvib sipelghappekeemia, lähtudes kaasaegse ühiskonna keskkonna-, majandus- ja säästva arengu vajadustest, üha enam tööstuse ja akadeemiliste ringkondade tähelepanu ja uurimistööd.
Postitusaeg: 27. juuni 2024