Pēdējos gados, pieaugot fosilo resursu trūkumam un cilvēku dzīves vides stāvokļa pasliktināšanās, atjaunojamo resursu, piemēram, biomasas, efektīva un ilgtspējīga izmantošana ir kļuvusi par pētījumu un zinātnieku uzmanības centrā visā pasaulē.Skudrskābe, kas ir viens no galvenajiem biorafinēšanas blakusproduktiem, tam piemīt tādas īpašības kā lēts un viegli iegūstams, netoksisks, augsts enerģijas blīvums, atjaunojams un noārdāms utt. Tā pielietošana jaunai enerģijas izmantošanai un ķīmiskai transformācijai palīdz ne tikai turpināt paplašināties. pielietojuma lauksskudrskābe, bet arī palīdz atrisināt dažas izplatītas sašaurinājumu problēmas nākotnes biorafinēšanas tehnoloģijā. Šajā rakstā īsi tika apskatīta pētījuma vēsture skudrskābe izmantošana, apkopoja jaunāko pētījumu progresuskudrskābe kā efektīvu un daudzfunkcionālu reaģentu un izejvielu biomasas ķīmiskajā sintēzē un katalītiskajā pārveidē, kā arī salīdzināja un analizēja lietošanas pamatprincipu un katalītisko sistēmu. skudrskābe aktivizēšana, lai panāktu efektīvu ķīmisko pārveidi. Tiek norādīts, ka turpmākajos pētījumos jākoncentrējas uz skudrskābes izmantošanas efektivitātes uzlabošanu un augstas selektivitātes sintēzes realizēšanu, un uz šī pamata jāturpina paplašināt tās pielietojuma jomu.
Ķīmiskajā sintēzē,skudrskābe, kā videi draudzīgs un atjaunojams daudzfunkcionāls reaģents, var tikt izmantots dažādu funkcionālo grupu selektīvā konversijas procesā. Kā ūdeņraža pārneses reaģents vai reducētājs ar augstu ūdeņraža saturu,skudrskābe Salīdzinot ar tradicionālo ūdeņradi, tam ir vienkāršas un vadāmas darbības priekšrocības, viegli apstākļi un laba ķīmiskā selektivitāte. To plaši izmanto aldehīdu, nitro, imīnu, nitrilu, alkīnu, alkēnu un tā tālāk selektīvai reducēšanai, lai iegūtu atbilstošus spirtus, amīnus, alkēnus un alkānus. Un spirtu un epoksīdu hidrolīze un funkcionālo grupu noņemšana. Ņemot vērā faktu, kaskudrskābe var izmantot arī kā C1 izejmateriālu, kā galveno daudzfunkcionālo pamata reaģentu,skudrskābe var izmantot arī hinolīna atvasinājumu reducēšanai formilēšanai, amīnu savienojumu formilēšanai un metilēšanai, olefīna karbonilēšanai un alkīnu reducējošai hidratācijai un citām daudzpakāpju tandēma reakcijām, kas ir svarīgs veids, kā panākt efektīvu un vienkāršu smalku un sarežģītu organisko savienojumu zaļo sintēzi. molekulas. Šādu procesu izaicinājums ir atrast daudzfunkcionālus katalizatorus ar augstu selektivitāti un aktivitāti kontrolētai aktivizēšanai. skudrskābe un specifiskas funkcionālās grupas. Turklāt jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka, izmantojot skudrskābi kā C1 izejvielu, var arī tieši sintezēt lielapjoma ķīmiskas vielas, piemēram, metanolu ar augstu selektivitāti, izmantojot katalītiskās disproporcijas reakciju.
Biomasas katalītiskajā pārveidē tiek izmantotas daudzfunkcionālās īpašībasskudrskābenodrošināt potenciālu videi draudzīgu, drošu un izmaksu ziņā efektīvu biorafinēšanas procesu realizācijai. Biomasas resursi ir lielākie un perspektīvākie ilgtspējīgie alternatīvie resursi, taču to pārveide izmantojamās resursu formās joprojām ir izaicinājums. Skudrskābes skābes īpašības un labās šķīdinātāja īpašības var izmantot biomasas izejvielu pirmapstrādes procesā, lai realizētu lignocelulozes komponentu atdalīšanu un celulozes ekstrakciju. Salīdzinājumā ar tradicionālo neorganisko skābju pirmapstrādes sistēmu, tai ir zemas viršanas temperatūras priekšrocības, viegla atdalīšana, neorganisko jonu ievadīšana un spēcīga saderība ar pakārtotajām reakcijām. Kā efektīvs ūdeņraža avots,skudrskābe ir arī plaši pētīts un izmantots biomasas platformas savienojumu katalītiskās pārvēršanas par augstas pievienotās vērtības ķimikālijām, lignīna sadalīšanās aromātiskajos savienojumos un bioeļļas hidrodeoksidācijas rafinēšanas procesos. Salīdzinot ar tradicionālo hidrogenēšanas procesu, kas ir atkarīgs no H2, skudrskābei ir augsta konversijas efektivitāte un viegli reakcijas apstākļi. Tas ir vienkāršs un drošs, un var efektīvi samazināt fosilo resursu materiālu un enerģijas patēriņu saistītajā bioloģiskās rafinēšanas procesā. Jaunākie pētījumi liecina, ka, depolimerizējot oksidēto lignīnuskudrskābe ūdens šķīdumā vieglos apstākļos var iegūt zemas molekulmasas aromātisku šķīdumu ar svara attiecību, kas lielāka par 60%. Šis novatoriskais atklājums paver jaunas iespējas tiešai augstvērtīgu aromātisko ķīmisko vielu ekstrakcijai no lignīna.
Rezumējot, uz bio bāzes skudrskābeuzrāda lielu potenciālu zaļajā organiskajā sintēzē un biomasas pārveidē, un tā daudzpusība un daudzpusība ir būtiska, lai panāktu efektīvu izejvielu izmantošanu un augstu mērķa produktu selektivitāti. Šobrīd šī joma ir sasniegusi dažus sasniegumus un ir strauji attīstīta, taču joprojām ir ievērojams attālums no faktiskā rūpnieciskā pielietojuma, un ir nepieciešama turpmāka izpēte. Turpmākajos pētījumos galvenā uzmanība jāpievērš šādiem aspektiem: (1) kā izvēlēties piemērotus katalītiski aktīvos metālus un reakciju sistēmas konkrētām reakcijām; (2) kā efektīvi un kontrolējami aktivizēt skudrskābi citu izejvielu un reaģentu klātbūtnē; (3) Kā izprast kompleksu reakciju reakcijas mehānismu no molekulārā līmeņa; (4) Kā stabilizēt atbilstošo katalizatoru attiecīgajā procesā. Raugoties nākotnē, balstoties uz mūsdienu sabiedrības vajadzībām vides, ekonomikas un ilgtspējīgas attīstības jomā, skudrskābes ķīmijai tiks pievērsta arvien lielāka rūpniecība un akadēmiskās vides uzmanība un pētījumi.
Izlikšanas laiks: 27. jūnijs 2024