Соңғы жылдары қазба байлық ресурстарының тапшылығының артуы және адамның өмір сүру ортасының нашарлауына байланысты биомасса сияқты жаңартылатын ресурстарды тиімді және тұрақты пайдалану бүкіл әлем ғалымдарының зерттеулері мен назарының орталығына айналды.Құмырсқа қышқылы, биоөңдеудегі негізгі жанама өнімдердің бірі, арзан және оңай алынатын, улы емес, жоғары энергия тығыздығы, жаңартылатын және ыдырайтын және т.б. сипаттамаларына ие. Оны жаңа энергияны пайдалану мен химиялық түрлендіруге қолдану тек одан әрі кеңейтуге көмектесіп қана қоймайды. қолдану өрісіқұмырсқа қышқылы, сонымен қатар болашақ биотазалау технологиясындағы кейбір жалпы қиындықтарды шешуге көмектеседі. Бұл мақалада зерттеу тарихына қысқаша шолу жасалды құмырсқа қышқылы пайдалану, соңғы зерттеу барысын қорытындыладықұмырсқа қышқылы биомассаны химиялық синтезде және каталитикалық түрлендіруде тиімді және көп мақсатты реагент және шикізат ретінде және пайдаланудың негізгі принципі мен каталитикалық жүйесін салыстырып, талдады. құмырсқа қышқылы тиімді химиялық түрлендіруге қол жеткізу үшін белсендіру. Болашақ зерттеулер құмырсқа қышқылын пайдалану тиімділігін арттыруға және жоғары селективті синтезді жүзеге асыруға бағытталып, осы негізде оның қолдану аясын одан әрі кеңейту керек екендігі атап өтілді.
Химиялық синтезде,құмырсқа қышқылы, экологиялық таза және жаңартылатын көп функциялы реагент ретінде әртүрлі функционалдық топтарды таңдаулы түрлендіру процесінде қолдануға болады. Құрамы жоғары сутегі бар сутегі тасымалдаушы реагент немесе тотықсыздандырғыш ретінде,құмырсқа қышқылы дәстүрлі сутегімен салыстырғанда қарапайым және басқарылатын жұмыстың, жұмсақ жағдайлардың және жақсы химиялық селективтіліктің артықшылықтары бар. Ол альдегидтерді, нитроды, иминдерді, нитрилдерді, алкиндерді, алкендерді және т.б. сәйкес спирттер, аминдер, алкендер және алкандарды алу үшін іріктеп қалпына келтіруде кеңінен қолданылады. Ал спирттер мен эпоксидтердің гидролизі және функционалдық тобының қорғанышсыздануы. Осыны ескере отырыпқұмырсқа қышқылы C1 шикізаты ретінде, негізгі көп мақсатты негізгі реагент ретінде де пайдалануға болады,құмырсқа қышқылы хинолин туындыларының тотықсыздану формилизациясына, амин қосылыстарының формилизациясы мен метилденуіне, олефиннің карбонилденуі мен алкиндердің тотықсыздану гидратациясына және басқа да көп сатылы тандемдік реакцияларға қолданылуы мүмкін, бұл ұсақ және күрделі органикалық заттардың тиімді және қарапайым жасыл синтезіне қол жеткізудің маңызды тәсілі болып табылады. молекулалар. Мұндай процестердің міндеті - басқарылатын белсендіру үшін жоғары селективтілігі мен белсенділігі бар көп функциялы катализаторларды табу. құмырсқа қышқылы және нақты функционалдық топтар. Сонымен қатар, соңғы зерттеулер C1 шикізаты ретінде құмырсқа қышқылын пайдалану каталитикалық диспропорциялану реакциясы арқылы жоғары селективті метанол сияқты сусымалы химиялық заттарды тікелей синтездейтінін көрсетті.
Биомассаны каталитикалық түрлендіруде көп функциялы қасиеттеріқұмырсқа қышқылыжасыл, қауіпсіз және үнемді биотазалау процестерін жүзеге асыру үшін әлеуетті қамтамасыз ету. Биомасса ресурстары ең үлкен және ең перспективалы тұрақты баламалы ресурстар болып табылады, бірақ оларды пайдалануға жарамды ресурс нысандарына айналдыру қиын мәселе болып қала береді. Құмырсқа қышқылының қышқылдық қасиеттері мен жақсы еріткіш қасиеттері лигноцеллюлоза компоненттерін бөлу және целлюлоза экстракциясын жүзеге асыру үшін биомасса шикізатын алдын ала өңдеу процесіне қолданылуы мүмкін. Дәстүрлі бейорганикалық қышқылды алдын ала өңдеу жүйесімен салыстырғанда оның қайнау температурасының төмендігі, оңай бөлінуі, бейорганикалық иондардың енгізілмеуі және төменгі реакциялар үшін күшті үйлесімділік артықшылықтары бар. Тиімді сутегі көзі ретінде,құмырсқа қышқылы сонымен қатар биомасса платформасының қосылыстарын жоғары қосылған құны бар химиялық заттарға каталитикалық түрлендіруді таңдауда, лигниннің ароматты қосылыстарға ыдырауын және биомұнайдың гидрототықсыздануын тазарту процестерін таңдауда кеңінен зерттелген және қолданылған. Н2-ге тәуелді дәстүрлі гидрлеу процесімен салыстырғанда құмырсқа қышқылы жоғары конверсиялық тиімділікке және жұмсақ реакция жағдайларына ие. Бұл қарапайым және қауіпсіз және биотазалау процесінде қазба ресурстарының материалды және энергия шығынын тиімді төмендете алады. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, тотыққан лигнинді деполимеризациялау арқылықұмырсқа қышқылы жұмсақ жағдайда сулы ерітінді, салмағы 60%-дан асатын төмен молекулалық салмақты хош иісті ерітінді алуға болады. Бұл инновациялық жаңалық лигниннен жоғары құнды хош иісті химиялық заттарды тікелей алу үшін жаңа мүмкіндіктер береді.
Қорытындылай келе, био негізделген құмырсқа қышқылыжасыл органикалық синтезде және биомассаны түрлендіруде үлкен әлеуетті көрсетеді және оның әмбебаптығы мен көпмақсаттылығы шикізатты тиімді пайдалану мен мақсатты өнімдердің жоғары селективтілігіне қол жеткізу үшін маңызды. Қазіргі уақытта бұл кен орны біршама жетістіктерге қол жеткізіп, қарқынды игерілуде, бірақ нақты өнеркәсіптік қолданудан әлі де айтарлықтай алшақтық бар және одан әрі барлау қажет. Болашақ зерттеулер келесі аспектілерге назар аударуы керек: (1) нақты реакциялар үшін қолайлы каталитикалық белсенді металдар мен реакция жүйелерін қалай таңдау керек; (2) басқа шикізат пен реагенттердің қатысуымен құмырсқа қышқылын қалай тиімді және бақыланатын белсендіру керек; (3) Күрделі реакциялардың реакция механизмін молекулалық деңгейден қалай түсінуге болады; (4) Тиісті процесте сәйкес катализаторды қалай тұрақтандыру керек. Болашаққа үмітпен қарап, қазіргі қоғамның қоршаған ортаға, экономикаға және тұрақты дамуға деген қажеттіліктеріне сүйене отырып, құмырсқа қышқылдарының химиясына өнеркәсіп пен академияның көбірек назары мен зерттеулері аударылады.
Хабарлама уақыты: 27 маусым 2024 ж