En la lastaj jaroj, kun la kreskanta manko de fosiliaj resursoj kaj la difekto de homa vivmedio, la efika kaj daŭrigebla uzo de renovigeblaj resursoj kiel biomaso fariĝis la fokuso de esplorado kaj atento de sciencistoj ĉirkaŭ la mondo. Formika acido, unu el la ĉefaj kromproduktoj en biorafinado, havas la karakterizaĵojn de malmultekosta kaj facile akirebla, netoksa, alta energia denseco, renovigebla kaj degradable, ktp. Apliki ĝin al nova energia utiligo kaj kemia transformo ne nur helpas al plue vastigi la aplikan kampon de formika acido, sed ankaŭ helpas solvi iujn oftajn botelkolo problemojn en la estonta biorafinado teknologio. Ĉi tiu artikolo mallonge reviziis la esplorhistorion de uzado de formiacido, resumis la plej lastan esplorprogreson de formiacido kiel efika kaj multcela reakciilo kaj krudmaterialo en kemia sintezo kaj kataliza konvertiĝo de biomaso, kaj komparis kaj analizis la bazan principon kaj katalizan sistemon. de uzado de formiacida aktivigo por atingi efikan kemian konvertiĝon. Estas atentigite, ke la estonta esplorado devas koncentriĝi pri plibonigo de la utiliga efikeco de formiacido kaj realigo de alta selektiveca sintezo, kaj plue vastigi sian aplikan kampon sur tiu ĉi bazo.
En kemia sintezo, formika acido, kiel medi-amika kaj renovigebla multfunkcia reakciilo, povas esti uzata en la selektema konverta procezo de diversaj funkciaj grupoj. Kiel hidrogentransiga reakciilo aŭ reduktanta agento kun alta hidrogena enhavo, formika acido havas la avantaĝojn de simpla kaj kontrolebla operacio, mildaj kondiĉoj kaj bona kemia selektiveco kompare kun tradicia hidrogeno. Ĝi estas vaste uzata en la selektema redukto de aldehidoj, nitro, iminoj, nitriloj, alkinoj, alkenoj kaj tiel plu por produkti respondajn alkoholojn, aminojn, alkenojn kaj alkanojn. Kaj la hidrolizo kaj funkcia grupa malprotekto de alkoholoj kaj epoksidoj. Konsiderante la fakton, ke formikacido ankaŭ povas esti uzata kiel C1-krudmaterialo, kiel ŝlosila universala baza reakciilo, formikacido ankaŭ povas esti aplikata al la redukta formiligo de kinolinaj derivaĵoj, formiligo kaj metiligo de aminaj komponaĵoj, karboniligo de olefino. kaj reduktohidratigo de alkinoj kaj aliaj plurstapaj tandemaj reagoj, kio estas grava maniero atingi efikan kaj simplan verdan sintezon de fajnaj kaj kompleksaj organikaj molekuloj. La defio de tiaj procezoj estas trovi multfunkciajn katalizilojn kun alta selektiveco kaj agado por la kontrolita aktivigo de formiacido kaj specifaj funkciaj grupoj. Krome, lastatempaj studoj montris, ke uzi formikan acidon kiel C1-krudaĵon ankaŭ povas rekte sintezi grocajn kemiaĵojn kiel metanolo kun alta selektiveco per kataliza misproporcia reago.
En la kataliza konvertiĝo de biomaso, la multfunkciaj trajtoj de formiacido disponigas potencialon por la realigo de verdaj, sekuraj kaj kostefikaj biorafinadprocezoj. Biomasaj resursoj estas la plej grandaj kaj plej promesplenaj daŭrigeblaj alternativaj rimedoj, sed transformi ilin en uzeblajn rimedformojn restas defio. La acidaj propraĵoj kaj bonaj solventaj propraĵoj de formiacido povas esti aplikataj al la antaŭtraktada procezo de biomasaj krudaĵoj por realigi la apartigon de lignocelulozaj komponantoj kaj celuloza eltiro. Kompare kun la tradicia neorganika acida antaŭtraktada sistemo, ĝi havas la avantaĝojn de malalta bolpunkto, facila disiĝo, neniu enkonduko de neorganikaj jonoj kaj fortan kongruon por kontraŭfluaj reagoj. Kiel efika hidrogenfonto, formika acido ankaŭ estis vaste studita kaj aplikita en la elekto de kataliza konvertiĝo de biomasaj platformkompundaĵoj al altvaloraj kemiaĵoj, lignin-degenero al aromaj komponaĵoj kaj bio-oleaj hidrodeoksidaj rafinaj procezoj. Kompare kun la tradicia hidrogena procezo dependanta de H2, formikacido havas altan konvertan efikecon kaj mildajn reagajn kondiĉojn. Ĝi estas simpla kaj sekura, kaj povas efike redukti la materialan kaj energian konsumon de fosiliaj rimedoj en la rilata bio-rafina procezo. Lastatempaj studoj montris, ke malpolimerizante oksigenitan ligninon en formiacida akva solvaĵo sub mildaj kondiĉoj, oni povas akiri malaltan molpezan aroman solvaĵon kun pezoproporcio pli granda ol 60%. Ĉi tiu noviga malkovro alportas novajn ŝancojn por la rekta eltiro de altvaloraj aromaj kemiaĵoj el lignino.
En resumo, bio-bazita formika acido montras grandan potencialon en verda organika sintezo kaj biomasa konvertiĝo, kaj ĝia ĉiuflankeco kaj ĝeneralvalida estas esencaj por atingi efikan utiligon de krudmaterialoj kaj altan selektivecon de celproduktoj. Nuntempe ĉi tiu kampo faris kelkajn atingojn kaj rapide disvolviĝis, sed ankoraŭ estas konsiderinda distanco de la efektiva industria aplikado, kaj necesas plua esplorado. Estonta esplorado devus temigi la sekvajn aspektojn: (1) kiel elekti taŭgajn katalizajn aktivajn metalojn kaj reagsistemojn por specifaj reagoj; (2) kiel efike kaj kontroleble aktivigi formikan acidon en ĉeesto de aliaj krudaĵoj kaj reakciiloj; (3) Kiel kompreni la reakcian mekanismon de kompleksaj reagoj de la molekula nivelo; (4) Kiel stabiligi la respondan katalizilon en la koncerna procezo. Antaŭĝojante al la estonteco, surbaze de la bezonoj de la moderna socio por medio, ekonomio kaj daŭripova disvolvado, formiacida kemio ricevos pli kaj pli da atento kaj esplorado de industrio kaj akademio.
Afiŝtempo: Dec-19-2024