離子液體催化蟹殼一步轉(zhuǎn)化為乙酰丙酸
隨著木質(zhì)纖維素生物煉制技術(shù)的突破,漁業(yè)原料如甲殼類(lèi)動(dòng)物的殼類(lèi)等受到了越來(lái)越多的關(guān)注。然而,**每年有600萬(wàn)至800萬(wàn)噸蝦蟹殼被丟棄,造成了可再生資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。甲殼類(lèi)動(dòng)物的主要成分是幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)和碳酸鈣,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,**利用殼資源不僅符合低成本可再生資源所固有的經(jīng)濟(jì)利益,也符合環(huán)境保護(hù)的利益。
幾丁質(zhì)(甲殼素)是世界**大生物質(zhì),主要來(lái)源于甲殼類(lèi)動(dòng)物的殼類(lèi)。近年來(lái),為了開(kāi)發(fā)更環(huán)保的技術(shù),離子液體(ILs)已被應(yīng)用于幾丁質(zhì)的生產(chǎn)中。ILs以其不揮發(fā)性、強(qiáng)溶解性、靈活的設(shè)計(jì)性和可回收性,為生物質(zhì)研究提供了新的可能性。ILs經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)可被用于選擇性脫蛋白,這樣就可以實(shí)現(xiàn)幾丁質(zhì)的分離。
乙酰丙酸(Levulinicacid,LA)是公認(rèn)的12大生物質(zhì)轉(zhuǎn)化增值平臺(tái)化學(xué)品之一。因其具有雙官能團(tuán)的氧化和羧基團(tuán)體,具有廣闊的應(yīng)用和可轉(zhuǎn)化為各種下游精細(xì)化學(xué)品,包括乙酰乙酸丙酯風(fēng)味物質(zhì)),5-溴乙酰丙酸(醫(yī)藥試劑),δ-氨基乙酰丙酸(除草劑),5-壬酮(燃料)、琥珀酸(增塑劑)、γ-戊內(nèi)酯(溶劑),尼龍66(聚合物)等等。因此,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)A已成為生物煉制的重要目標(biāo)之一。
近期,我們研究了一項(xiàng)以蟹殼為原料,結(jié)合幾丁質(zhì)分離和幾丁質(zhì)轉(zhuǎn)化的ILs催化合成LA的工作。研究了ILs的結(jié)構(gòu)與LA的產(chǎn)率之間的關(guān)系,指出ILs的酸性和氫鍵形成能力決定了其催化活性。
通過(guò)IR、SEM、元素分析、固體13CNMR、XRD和DA等檢測(cè)手段,發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)組分去除CaCO3和蛋白質(zhì)后,在氫鍵相互作用下能夠自愈,且這種自愈行為在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域尚是首次發(fā)現(xiàn)。在強(qiáng)氫鍵網(wǎng)絡(luò)的存在下,幾丁質(zhì)的直接解聚和連續(xù)去乙;惶姘l(fā)生在表面,而內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)則保持惰性。
該研究對(duì)蟹殼轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)A的過(guò)程進(jìn)行了深入探究,為未來(lái)蟹殼原料資源的合理利用提供了新的視角。
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1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽cas:674282-83-8
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1-丁基-2, 3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽cas:402846-78-0
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氯化1-丁基-2, 3-二甲基咪唑cas:98892-75-2
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1-乙基-2, 3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽cas:292140-86-4
1-乙基-2, 3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽cas:307492-75-7
碘化1-乙基-2, 3-二甲基咪唑cas:141085-40-7
1-辛基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽cas:862731-66-6
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