Under de senaste åren, med den ökande bristen på fossila resurser och försämringen av mänsklig livsmiljö, har effektiv och hållbar användning av förnybara resurser som biomassa blivit fokus för forskning och uppmärksamhet hos forskare runt om i världen.Myrsyra, en av de viktigaste biprodukterna inom bioraffinering, har egenskaperna billig och lätt att få tag på, giftfri, hög energitäthet, förnybar och nedbrytbar, etc. Att tillämpa den på nytt energiutnyttjande och kemisk omvandling hjälper inte bara till att expandera ytterligare. tillämpningsområdet förmyrsyra, men hjälper också till att lösa några vanliga flaskhalsproblem i framtidens bioraffineringsteknik. Denna artikel granskade kort forskningshistorien för myrsyra utnyttjande, sammanfattade den senaste forskningsutvecklingen avmyrsyra som ett effektivt och mångsidigt reagens och råmaterial vid kemisk syntes och katalytisk omvandling av biomassa, och jämförde och analyserade den grundläggande principen och katalytiska systemet för att använda myrsyra aktivering för att uppnå effektiv kemisk omvandling. Det påpekas att den framtida forskningen bör fokusera på att förbättra utnyttjandeeffektiviteten av myrsyra och realisera syntes med hög selektivitet, och ytterligare utöka sitt användningsområde på denna basis.
Vid kemisk syntes,myrsyra, som ett miljövänligt och förnybart multifunktionellt reagens, kan användas i den selektiva omvandlingsprocessen för olika funktionella grupper. Som väteöverföringsreagens eller reduktionsmedel med hög vätehalt,myrsyra har fördelarna med enkel och kontrollerbar drift, milda förhållanden och god kemisk selektivitet jämfört med traditionellt väte. Det används i stor utsträckning vid selektiv reduktion av aldehyder, nitro, iminer, nitriler, alkyner, alkener och så vidare för att producera motsvarande alkoholer, aminer, alkener och alkaner. Och hydrolys och funktionell gruppavskyddning av alkoholer och epoxider. Med tanke på attmyrsyra kan också användas som C1-råmaterial, som ett basreagens för flera ändamål,myrsyra kan också tillämpas på reduktionsformylering av kinolinderivat, formylering och metylering av aminföreningar, karbonylering av olefin och reduktionshydratisering av alkyner och andra flerstegs tandemreaktioner, vilket är ett viktigt sätt att uppnå effektiv och enkel grön syntes av fina och komplexa organiska ämnen. molekyler. Utmaningen med sådana processer är att hitta multifunktionella katalysatorer med hög selektivitet och aktivitet för kontrollerad aktivering av myrsyra och specifika funktionella grupper. Dessutom har nyare studier visat att användning av myrsyra som C1-råvara också direkt kan syntetisera bulkkemikalier som metanol med hög selektivitet genom katalytisk disproportioneringsreaktion.
I den katalytiska omvandlingen av biomassa, de multifunktionella egenskaperna hosmyrsyrager potential för förverkligande av gröna, säkra och kostnadseffektiva bioraffineringsprocesser. Biomassaresurser är de största och mest lovande hållbara alternativa resurserna, men att omvandla dem till användbara resursformer är fortfarande en utmaning. Myrsyrans syraegenskaper och goda lösningsmedelsegenskaper kan appliceras på förbehandlingsprocessen av biomassaråmaterial för att realisera separation av lignocellulosakomponenter och cellulosaextraktion. Jämfört med det traditionella förbehandlingssystemet för oorganisk syra har det fördelarna med låg kokpunkt, enkel separation, ingen introduktion av oorganiska joner och stark kompatibilitet för nedströmsreaktioner. Som en effektiv vätekälla,myrsyra har också studerats i stor omfattning och tillämpats vid valet av katalytisk omvandling av biomassaplattformsföreningar till högt förädlade kemikalier, nedbrytning av lignin till aromatiska föreningar och raffineringsprocesser för hydrodeoxidation av bioolja. Jämfört med den traditionella hydrogeneringsprocessen som är beroende av H2, har myrsyra hög omvandlingseffektivitet och milda reaktionsförhållanden. Det är enkelt och säkert och kan effektivt minska material- och energiförbrukningen för fossila resurser i den relaterade bioraffineringsprocessen. Nyligen genomförda studier har visat att genom att depolymerisera oxiderat lignin imyrsyra vattenlösning under milda förhållanden, kan en aromatisk lösning med låg molekylvikt med ett viktförhållande större än 60 % erhållas. Denna innovativa upptäckt ger nya möjligheter för direkt utvinning av högvärdiga aromatiska kemikalier från lignin.
Sammanfattningsvis biobaserad myrsyravisar stor potential inom grön organisk syntes och omvandling av biomassa, och dess mångsidighet och mångsidighet är avgörande för att uppnå effektivt utnyttjande av råvaror och hög selektivitet för målprodukter. För närvarande har detta område gjort vissa framsteg och har utvecklats snabbt, men det finns fortfarande ett avsevärt avstånd från den faktiska industriella tillämpningen, och ytterligare utforskning behövs. Framtida forskning bör fokusera på följande aspekter: (1) hur man väljer lämpliga katalytiskt aktiva metaller och reaktionssystem för specifika reaktioner; (2) hur man effektivt och kontrollerbart aktiverar myrsyra i närvaro av andra råmaterial och reagens; (3) Hur man förstår reaktionsmekanismen för komplexa reaktioner från den molekylära nivån; (4) Hur man stabiliserar motsvarande katalysator i den relevanta processen. Med blickar mot framtiden, utifrån det moderna samhällets behov av miljö, ekonomi och hållbar utveckling, kommer myrsyrakemin att få mer och mer uppmärksamhet och forskning från industri och akademi.
Posttid: 2024-jun-27