在使用酸和金属化物的基于ChCl的深度浸泡溶剂中高效地生产5-基甲基
Hong Guo1,2,3, Xinyi Ma1, Zhipeng Chen1
1College of Textile Engineering, Taiyuan University of Technology Shanxi Jinzhong 030600 China guohong@tyut.edu.cn.
基于胆化物的深溶解剂 (DES) 从果糖和葡萄糖中有效地产生5-基甲基 (5-HMF). 胆化物-果糖DES实现了65.2%的产量,证明了具有成本效益的生物基生产方法.
科学领域:
- 绿色化学和可持续的过程
- 生物质转化和生物质价值化
- 化学工程和工艺优化 化学工程和工艺优化
背景情况:
- 生物基的5-甲 (5-HMF) 生产对于可持续的化学合成至关重要.
- 深度环氧溶剂 (DES) 为生物质转化提供了一个环保和有效的媒介.
- 基于胆化物 (ChCl) 的DES因其催化和溶剂特性而越来越多地被探索.
研究的目的:
- 为了比较基于酸性CHCl的DES与CHCl-果糖DES在5-HMF生产中的有效性.
- 为了研究不同酸性催化剂 (酸,酸,酸,p-toluenesulfonic酸) 对5-HMF产量的影响.
- 优化反应参数,包括DES组成,催化剂负载,温度,时间和水含量,以最大限度地从果糖和葡萄糖中获得5-HMF产量.
主要方法:
- 合成和表征CHCl-果糖和CHCl-葡萄糖DESs.
- 使用不同酸性催化剂在基于ChCl的DES中对5-HMF生产的比较研究.
- 优化反应条件 (质量比,催化剂量,温度,时间,含水量) 以最大限度地提高5-HMF产量.
主要成果:
- 与基于酸性ChCl的DES相比,ChCl-果糖DES在将果糖转化为5-HMF方面表现优越.
- 使用CHCl-果糖DES (6:4重量/重量) 与20%的水和80毫克的酸在120°C下120分钟达到65.2%的最大5-HMF产量.
- 在相同条件下,从葡萄糖中获得33.7%的5-HMF产量,在CHCl-葡萄糖DES (6:4重量/重量) 中获得20%的水,120毫克的酸和25毫克的CrCl3·6H2O.
结论:
- 基于胆化物的DES,特别是ChCl-果糖,为生物基5-HMF生产提供了高效和成本效益的途径.
- 优化的水含量有利于提高CHCl-果糖和CHCl-葡萄糖DES中的5-HMF产量.
- 尽管高粘度导致质量转移阻力,但基于ChCl的DES为可持续的5-HMF合成提供了有前途的方法.
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