新方法可以大規(guī)模生產(chǎn)生物基塑料瓶

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種從非食用植物纖維素的葡萄糖衍生物中高產(chǎn)率合成呋喃-2,5-二羧酸(FDCA)的新方法，為塑料瓶應(yīng)用中用生物材料替代石油衍生的對(duì)苯二甲酸鋪平了道路。 。

化學(xué)工業(yè)面臨著建立節(jié)能化學(xué)程序的壓力，這些程序不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品，并盡可能使用可再生資源?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果能夠在不給環(huán)境帶來(lái)負(fù)擔(dān)的情況下使用非食用植物的資源，它將有助于維持現(xiàn)有的社會(huì)系統(tǒng)。

據(jù)報(bào)道，各種有用的聚合物可由5-(羥甲基)糠醛(F)合成，F(xiàn)是本研究中使用的生物材料。當(dāng)F在2重量百分比(wt%)的稀釋溶液中用各種負(fù)載的金屬催化劑氧化時(shí)，可以獲得高產(chǎn)率的FDCA。然而，工業(yè)應(yīng)用的主要障礙在于使用10-20wt%的濃縮溶液，這對(duì)于化學(xué)工業(yè)中FDCA的有效和可擴(kuò)展生產(chǎn)是必不可少的。當(dāng)F在濃縮溶液(10wt%)中簡(jiǎn)單氧化時(shí)，F(xiàn)DCA產(chǎn)率僅為約30%，同時(shí)形成大量固體副產(chǎn)物。這是由于F本身引起的復(fù)雜副反應(yīng)。

在Angewandte Chemie國(guó)際版發(fā)表的研究中，由北海道大學(xué)的Kiyotaka Nakajima副教授和埃因霍溫理工大學(xué)的Emiel JM Hensen教授領(lǐng)導(dǎo)的 - 荷蘭研究小組成功地抑制了副反應(yīng)并從濃縮F產(chǎn)生高產(chǎn)率的FDCA溶液(10~20%(重量))，不形成副產(chǎn)物。具體地，它們首先用1,3-丙二醇縮醛化F以??保護(hù)副產(chǎn)物誘導(dǎo)甲?；缓笥秘?fù)載的Au催化劑氧化F-縮醛。

用于保護(hù)甲?；募s80%的1,3-丙二醇可以重復(fù)用于隨后的反應(yīng)。此外，底物濃度的顯著提高降低了生產(chǎn)過(guò)程中使用的溶劑量。Kiyotaka Nakajima說(shuō)：“重要的是我們的方法可以減少?gòu)?fù)雜后處理過(guò)程中分離反應(yīng)產(chǎn)物所需的總能量消耗。”

“這些結(jié)果代表了相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯著進(jìn)步，克服了F氧化成生物聚合物生產(chǎn)的重要單體的固有限制。控制甲?；姆磻?yīng)性可以為從糖生產(chǎn)商品化學(xué)品打開(kāi)大門(mén)。 Kiyotaka Nakajima說(shuō)：“生物材料”。該研究與三菱化學(xué)公司聯(lián)合進(jìn)行。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種從非食用植物纖維素的葡萄糖衍生物中高產(chǎn)率合成呋喃-2,5-二羧酸(FDCA)的新方法，為塑料瓶應(yīng)用中用生物材料替代石油衍生的對(duì)苯二甲酸鋪平了道路。 。

化學(xué)工業(yè)面臨著建立節(jié)能化學(xué)程序的壓力，這些程序不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品，并盡可能使用可再生資源?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果能夠在不給環(huán)境帶來(lái)負(fù)擔(dān)的情況下使用非食用植物的資源，它將有助于維持現(xiàn)有的社會(huì)系統(tǒng)。

據(jù)報(bào)道，各種有用的聚合物可由5-(羥甲基)糠醛(F)合成，F(xiàn)是本研究中使用的生物材料。當(dāng)F在2重量百分比(wt%)的稀釋溶液中用各種負(fù)載的金屬催化劑氧化時(shí)，可以獲得高產(chǎn)率的FDCA。然而，工業(yè)應(yīng)用的主要障礙在于使用10-20wt%的濃縮溶液，這對(duì)于化學(xué)工業(yè)中FDCA的有效和可擴(kuò)展生產(chǎn)是必不可少的。當(dāng)F在濃縮溶液(10wt%)中簡(jiǎn)單氧化時(shí)，F(xiàn)DCA產(chǎn)率僅為約30%，同時(shí)形成大量固體副產(chǎn)物。這是由于F本身引起的復(fù)雜副反應(yīng)。

在Angewandte Chemie國(guó)際版發(fā)表的研究中，由北海道大學(xué)的Kiyotaka Nakajima副教授和Eindhove University of Technology的Emiel JM Hensen教授領(lǐng)導(dǎo)的 - 荷蘭研究小組成功地抑制了副反應(yīng)并從濃縮F產(chǎn)生高產(chǎn)率的FDCA溶液(10~20%(重量))，不形成副產(chǎn)物。具體地，它們首先用1,3-丙二醇縮醛化F以??保護(hù)副產(chǎn)物誘導(dǎo)甲?；?，然后用負(fù)載的Au催化劑氧化F-縮醛。

用于保護(hù)甲?；募s80%的1,3-丙二醇可以重復(fù)用于隨后的反應(yīng)。此外，底物濃度的顯著提高降低了生產(chǎn)過(guò)程中使用的溶劑量。Kiyotaka Nakajima說(shuō)：“重要的是我們的方法可以減少?gòu)?fù)雜后處理過(guò)程中分離反應(yīng)產(chǎn)物所需的總能量消耗。”

“這些結(jié)果代表了相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯著進(jìn)步，克服了F氧化成生物聚合物生產(chǎn)的重要單體的固有限制?？刂萍柞；姆磻?yīng)性可以為從糖生產(chǎn)商品化學(xué)品打開(kāi)大門(mén)。 Kiyotaka Nakajima說(shuō)：“生物材料”。該研究與三菱化學(xué)公司聯(lián)合進(jìn)行。