Son yıllarda fosil kaynakların giderek azalması ve insan yaşam ortamının bozulmasıyla birlikte biyokütle gibi yenilenebilir kaynakların verimli ve sürdürülebilir kullanımı dünya çapında bilim adamlarının araştırma ve ilgi odağı haline geldi.Formik asitBiyorafinasyondaki ana yan ürünlerden biri olan ucuz ve elde edilmesi kolay, toksik olmayan, yüksek enerji yoğunluğu, yenilenebilir ve parçalanabilir vb. özelliklere sahiptir. Bunun yeni enerji kullanımına ve kimyasal dönüşüme uygulanması yalnızca daha da yaygınlaşmaya yardımcı olmakla kalmaz, uygulama alanıformik asit, ancak aynı zamanda gelecekteki biyolojik arıtma teknolojisindeki bazı yaygın darboğaz sorunlarının çözülmesine de yardımcı olur. Bu yazıda araştırma geçmişi kısaca gözden geçirilmiştir. formik asit kullanımı, en son araştırma ilerlemesini özetlediformik asit Biyokütlenin kimyasal sentezinde ve katalitik dönüşümünde verimli ve çok amaçlı bir reaktif ve hammadde olarak kullanılması ve kullanımının temel prensibi ve katalitik sistemi karşılaştırıldı ve analiz edildi. formik asit Verimli kimyasal dönüşüm elde etmek için aktivasyon. Gelecekteki araştırmaların formik asidin kullanım verimliliğinin arttırılması ve yüksek seçiciliğe sahip sentezin gerçekleştirilmesine odaklanılması ve bu temelde uygulama alanının daha da genişletilmesi gerektiği belirtilmektedir.
Kimyasal sentezde,formik asitÇevre dostu ve yenilenebilir çok fonksiyonlu bir reaktif olarak çeşitli fonksiyonel grupların seçici dönüşüm sürecinde kullanılabilir. Yüksek hidrojen içeriğine sahip bir hidrojen transfer reaktifi veya indirgeyici ajan olarak,formik asit Geleneksel hidrojenle karşılaştırıldığında basit ve kontrol edilebilir çalışma, yumuşak koşullar ve iyi kimyasal seçicilik avantajlarına sahiptir. İlgili alkolleri, aminleri, alkenleri ve alkanları üretmek için aldehitlerin, nitro, iminlerin, nitrillerin, alkinlerin, alkenlerin ve benzerlerinin seçici indirgenmesinde yaygın olarak kullanılır. Alkollerin ve epoksitlerin hidrolizi ve fonksiyonel grup korumasının kaldırılması. gerçeği göz önüne alındığındaformik asit Ayrıca çok amaçlı temel reaktif olarak C1 hammaddesi olarak da kullanılabilir.formik asit aynı zamanda kinolin türevlerinin indirgeme formilasyonuna, amin bileşiklerinin formilasyonuna ve metilasyonuna, olefinin karbonilasyonuna ve alkinlerin indirgeme hidrasyonuna ve diğer çok aşamalı tandem reaksiyonlara da uygulanabilir; bu, ince ve karmaşık organik maddelerin verimli ve basit yeşil sentezini elde etmenin önemli bir yoludur. moleküller. Bu tür proseslerin zorluğu, kontrollü aktivasyonu için yüksek seçiciliğe ve aktiviteye sahip çok fonksiyonlu katalizörler bulmaktır. formik asit ve spesifik fonksiyonel gruplar. Ek olarak, son çalışmalar, formik asidin C1 hammaddesi olarak kullanılmasının, katalitik orantısızlaştırma reaksiyonu yoluyla metanol gibi yüksek seçiciliğe sahip toplu kimyasalların doğrudan sentezlenebileceğini göstermiştir.
Biyokütlenin katalitik dönüşümünde çok işlevli özelliklerformik asityeşil, güvenli ve uygun maliyetli biyorafinasyon süreçlerinin gerçekleştirilmesi için potansiyel sağlar. Biyokütle kaynakları en büyük ve en umut verici sürdürülebilir alternatif kaynaklardır, ancak bunları kullanılabilir kaynak formlarına dönüştürmek hala bir zorluktur. Formik asidin asit özellikleri ve iyi solvent özellikleri, lignoselüloz bileşenlerinin ayrılmasını ve selüloz ekstraksiyonunu gerçekleştirmek için biyokütle hammaddelerinin ön arıtma prosesine uygulanabilir. Geleneksel inorganik asit ön arıtma sistemiyle karşılaştırıldığında, düşük kaynama noktası, kolay ayırma, inorganik iyonların karışmaması ve sonraki reaksiyonlar için güçlü uyumluluk gibi avantajlara sahiptir. Verimli bir hidrojen kaynağı olarak,formik asit biyokütle platformu bileşiklerinin yüksek katma değerli kimyasallara katalitik dönüşümü, ligninin aromatik bileşiklere parçalanması ve biyo-yağ hidrodeoksidasyon rafinasyon işlemlerinin seçiminde de geniş çapta araştırılmış ve uygulanmıştır. H2'ye bağlı geleneksel hidrojenasyon işlemiyle karşılaştırıldığında formik asit, yüksek dönüşüm verimliliğine ve yumuşak reaksiyon koşullarına sahiptir. Basit ve güvenlidir ve ilgili biyo-rafinasyon sürecinde fosil kaynakların malzeme ve enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltabilir. Son çalışmalar, oksitlenmiş ligninin depolimerizasyonuyla,formik asit sulu çözeltinin ılımlı koşullar altında işlenmesiyle, ağırlık oranı %60'ın üzerinde olan düşük molekül ağırlıklı bir aromatik çözelti elde edilebilmektedir. Bu yenilikçi keşif, yüksek değerli aromatik kimyasalların ligninden doğrudan ekstraksiyonu için yeni fırsatlar getiriyor.
Özetle biyo bazlı formik asityeşil organik sentez ve biyokütle dönüşümünde büyük potansiyel gösterir ve çok yönlülüğü ve çok amaçlılığı, hammaddelerin verimli kullanımını ve hedef ürünlerin yüksek seçiciliğini sağlamak için gereklidir. Şu anda bu alan bazı başarılar elde etmiş ve hızla gelişmiştir, ancak gerçek endüstriyel uygulamadan hâlâ önemli bir mesafe vardır ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Gelecekteki araştırmalar aşağıdaki hususlara odaklanmalıdır: (1) spesifik reaksiyonlar için uygun katalitik aktif metallerin ve reaksiyon sistemlerinin nasıl seçileceği; (2) diğer ham maddeler ve reaktiflerin varlığında formik asidin verimli ve kontrollü bir şekilde nasıl aktive edileceği; (3) Karmaşık reaksiyonların reaksiyon mekanizmasını moleküler düzeyden nasıl anlayabiliriz; (4) İlgili proseste ilgili katalizörün nasıl stabilize edileceği. Modern toplumun çevre, ekonomi ve sürdürülebilir kalkınma ihtiyaçlarına dayalı olarak geleceğe bakan formik asit kimyası, endüstri ve akademi tarafından giderek daha fazla ilgi ve araştırma görecektir.
Gönderim zamanı: Haz-27-2024