在水性双相系统中提取5-Hydroxymethylfurfural和furfural:以COSMO-RS为指导的方法来选择更绿色的溶剂

科学领域:

• * 化学工程和绿色化学
• *专注于生物化学品的可持续生产.

背景情况:

• *5-基甲基 (HMF) 和 (Fur) 是从碳水化合物中获得的关键生物基平台化学物质.
• * 传统的水性反应系统会导致诸如再和凝结之类的副作用反应,降低产量.
• * 探索双相溶剂系统以减轻这些不良反应.

研究的目的:

• * 通过计算选和确定用于HMF和毛皮生产的双相系统的最佳溶剂.
• *通过实验研究验证计算预测.
• *评估已识别的溶剂的可持续性和可重复使用性.

主要方法:

• *使用真溶剂 (COSMO-RS) 的电导体样选模型来预测分区系数 (K).
• * 用汉森溶解度参数和多余热力学量来评估溶剂兼容性.
• *经过实验验证的COSMO-RS预测,并进行了溶剂再利用试验.

主要成果:

• *COSMO-RS预测显示了与实验数据的微小偏差 (HMF的RMSE:0.76,Fur:5.32在298K).
• * 确定了环松,异和甲基异布基 (MIBK) 作为顶级溶剂候选物.
• * 循环松 (K=3.66) 和MIBK (K=7.80) 分别证明适用于HMF和毛皮提取的适用性和可重复使用性.

结论:

• *COSMO-RS方法有效地预测了双相系统中HMF和毛皮提取的溶剂性能.
• * 循环松和MIBK是推的绿色溶剂,用于提高生物基化学品生产的可持续性.
• *双相系统为提高产量和减少HMF和毛皮合成中的副作用提供了一种可行的策略.