实用技术:新型硫酸化氧化锆双功能催化剂

鉴于能源资源日益减少的问题,糖如5-羟甲基糠醛(5-HMF)和糠醛被认为是下一代能源需求的关键。这些糖最近被确认在石化和塑料工业中有潜在的应用。虽然正在努力寻找一种更便宜、更环保的生产5-HMF的方法,到目前为止,它一直是大多数研究人员所回避的问题。

为了寻求完全绿色的5-HMF合成,作者将硫酸氧化锆作为双功能催化剂,在水相中一锅转化葡萄糖为5-HMF。据观察,氧化锆可以使葡萄糖异构化为果糖,用硫酸氧化锆(SZ)将果糖脱水成5-HMF。作者试图利用他们以前在水介质中使用SZ的经验,并继续创造出第一个在水中生产5-HMF的双功能催化剂。通往圣杯的关键是调节硫酸的强度ZrO通过单一的双功能催化剂实现异构化和脱水。

硫酸氧化锆双功能催化剂

通过调整金属上的硫酸盐负载,探索和调整了氧化锆的两性性质。由于表面硫酸盐的密度直接关系到催化剂的酸度。研究人员的广泛调查表明,氧化锆以单斜态存在,具有较大的路易斯碱位。在硫酸盐的加入下转化为更稳定的四方结构,并具有丰富的青铜酸位点。路易斯碱位点催化葡萄糖–>果糖异构化,而勃朗斯特德酸位点加速果糖–>5-HMF脱水。这一知识帮助他们将硫酸盐负荷优化到0.3毫升,这为葡萄糖–>果糖–>5-HMF转化提供了一个完美的平台。

阅读更多关于合成这种新型双功能催化剂的技术,请按照以下链接操作:

双功能SOZrO葡萄糖生产5-羟甲基糠醛(5-HMF)的催化剂

多伊: 10.1039/c3cy00409k
Shreesha Bhat网络作家 Shreesha Bhat是美国国家药物研究所(National Institute of新利手机客户端 Pharmaceutical Education and Research)的医学化学硕士(Pharm.),印度。他的兴趣领域包括生物重要分子的化学合成和利用新型催化剂开发新的有机合成方法。
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3对“行动中的艺术:作为双功能催化剂的新型硫酸化氧化锆”的回应

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  2. 美国专利 说:

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