An de leschte Joeren, mam ëmmer méi Mangel u fossille Ressourcen an der Verschlechterung vum mënschleche Liewensëmfeld, ass déi effizient an nohalteg Notzung vun erneierbaren Ressourcen wéi Biomass de Fokus vun der Fuerschung an der Opmierksamkeet vu Wëssenschaftler ronderëm d'Welt ginn. Mieresäure, ee vun den Haapt Nieweprodukter an der Bioraffinéierung, huet d'Charakteristike vu bëlleg an einfach ze kréien, net gëfteg, héich Energiedicht, erneierbar an ofbaubar, asw. weider erweidert d'Applikatiounsfeld vun der Mieresäure, awer hëlleft och e puer gemeinsame Flaschenhalsproblemer an der Zukunft Bioraffinéierungstechnologie ze léisen. Dëse Pabeier huet d'Fuerschungsgeschicht vun der Mieresäure Benotzung kuerz iwwerpréift, de leschte Fortschrëtt vu Mieresäure als effizienten a Multi-Zweck Reagens a Rohmaterial an der chemescher Synthese a katalytescher Konversioun vu Biomass zesummegefaasst, a verglach an analyséiert de Basisprinzip a katalytesche System d'Benotzung vu Mieresäureaktivéierung fir effizient chemesch Konversioun z'erreechen. Et gëtt drop higewisen datt déi zukünfteg Fuerschung sech op d'Verbesserung vun der Notzungseffizienz vun der Mieresäure soll fokusséieren an d'Héichselektivitéitssynthese ze realiséieren, a seng Uwendungsfeld op dëser Basis weider auszebauen.
Bei der chemescher Synthese kann Mieresäure, als ëmweltfrëndlecht an erneierbaren multifunktionnelle Reagens, am selektiven Konversiounsprozess vu verschiddene funktionnelle Gruppen benotzt ginn. Als Wasserstofftransferreagens oder Reduzéierungsmëttel mat héije Waasserstoffgehalt huet Mieresäure d'Virdeeler vun enger einfacher a kontrolléierbarer Operatioun, mëll Konditiounen a gudder chemescher Selektivitéit am Verglach mat traditionellem Waasserstoff. Et gëtt wäit an der selektiver Reduktioun vun Aldehyden, Nitro, Iminen, Nitrilen, Alkynen, Alkenen a sou weider benotzt fir entspriechend Alkoholen, Aminen, Alkenen an Alkanen ze produzéieren. An d'Hydrolyse an d'funktionell Gruppeschutz vun Alkoholen an Epoxiden. Wéinst der Tatsaach, datt Mieresäure och als C1 Rohmaterial benotzt ka ginn, als Schlëssel Multi-Zweck Basisreagens, kann Mieresäure och fir d'Reduktiounsformylatioun vu Quinolinderivaten, Formylatioun a Methylatioun vun Aminverbindungen, Carbonylatioun vun Olefin applizéiert ginn. a Reduktioun Hydratatioun vun Alkynen an aner Multistage Tandem Reaktiounen, wat e wichtege Wee ass fir effizient an einfach gréng Synthese vu feinen a komplexe organeschen z'erreechen. molekulare. D'Erausfuerderung vun esou Prozesser ass multifunktionell Katalysatoren mat héijer Selektivitéit an Aktivitéit fir d'kontrolléiert Aktivatioun vu Mieresäure a spezifesche funktionnelle Gruppen ze fannen. Zousätzlech hu rezent Studien gewisen datt d'Benotzung vu Miersäure als C1 Rohmaterial och direkt Bulkchemikalien wéi Methanol mat héijer Selektivitéit duerch katalytesch Disproportiounsreaktioun kann synthetiséieren.
An der katalytescher Konversioun vun der Biomass bidden déi multifunktionell Eegeschafte vun Mieresäure Potenzial fir d'Realiséierung vu gréngen, sécheren a kosteneffektive Bioraffinéierungsprozesser. Biomass Ressourcen sinn déi gréissten a villverspriechend nohalteg alternativ Ressourcen, awer se an benotzbar Ressourceformen ze transforméieren bleift eng Erausfuerderung. D'Säureeigenschaften a gutt Léisungsmëtteleigenschaften vun Mieresäure kënnen op de Virbehandlungsprozess vu Biomass Rohmaterial applizéiert ginn fir d'Trennung vu Lignocellulosekomponenten an d'Zelluloseextraktioun ze realiséieren. Am Verglach mam traditionellen anorganesche Säure-Virbehandlungssystem huet et d'Virdeeler vum nidderegen Kachpunkt, einfacher Trennung, keng Aféierung vun anorganeschen Ionen, a staark Kompatibilitéit fir Downstream Reaktiounen. Als effizient Waasserstoffquell ass Mieresäure och wäit studéiert an applizéiert an der Auswiel vun der katalytescher Konversioun vu Biomass Plattformverbindungen op héichwäerteg Chemikalien, Lignin Degradatioun zu aromatesche Verbindungen, a Bio-Ueleg Hydrodeoxidatiounsraffinéierungsprozesser. Am Verglach mam traditionelle Hydrogenéierungsprozess ofhängeg vun H2, huet Mieresäure eng héich Konversiounseffizienz a mëll Reaktiounsbedéngungen. Et ass einfach a sécher, a kann effektiv d'Material- an Energieverbrauch vu fossille Ressourcen am verbonne Bioraffinéierungsprozess reduzéieren. Rezent Studien hu gewisen datt duerch depolymeriséiert oxidéiert Lignin a Mieresäure-wässerlech Léisung ënner mëlle Bedéngungen eng aromatesch Léisung mat engem nidderegen molekulare Gewiicht mat engem Gewiichtsverhältnis méi wéi 60% kritt ka ginn. Dës innovativ Entdeckung bréngt nei Méiglechkeeten fir déi direkt Extraktioun vun héichwäertege aromatesche Chemikalien aus Lignin.
Zesummegefaasst, Bio-baséiert Mieresäure weist e grousst Potenzial an der grénger organescher Synthese a Biomass Konversioun, a seng Villsäitegkeet a Multipurpose si wesentlech fir effizient Notzung vu Matière première an héich Selektivitéit vun Zilprodukter z'erreechen. Am Moment huet dëst Gebitt e puer Erreeche gemaach a gouf séier entwéckelt, awer et ass nach ëmmer eng bedeitend Distanz vun der aktueller industrieller Applikatioun, a weider Exploratioun ass néideg. Zukünfteg Fuerschung soll op déi folgend Aspekter konzentréieren: (1) wéi gëeegent katalytesch aktive Metaller a Reaktiounssystemer fir spezifesch Reaktiounen auswielen; (2) wéi effizient a kontrolléierbar Mieresäure an der Präsenz vun anere Rohmaterialien a Reagenz aktivéieren; (3) Wéi versteet een de Reaktiounsmechanismus vu komplexe Reaktiounen vum molekulare Niveau; (4) Wéi stabiliséiert de entspriechende Katalysator am relevante Prozess. Mir freeën eis op d'Zukunft, baséiert op de Bedierfnesser vun der moderner Gesellschaft fir Ëmwelt, Wirtschaft an nohalteg Entwécklung, Mieresäurechemie wäert ëmmer méi Opmierksamkeet a Fuerschung vun der Industrie an der Akademie kréien.
Post Zäit: Dez-19-2024