Mechanism of Brønsted-acid-promoted self-photosensitized [2+2] cycloaddition for synthesis of high-performance bio-spiral fuel

布朗斯特德-洛瑞酸碱理论 环加成 机制(生物学) 螺旋(铁路) 光化学 化学 材料科学 化学工程 组合化学 有机化学 催化作用 物理 工程类 机械工程 量子力学
作者
Ying Chen,Yumei Shu,Minhua Ai,Wenbiao Chen,Chengwen Liu,Songyi Zhang,Shaojie Wang,Haopeng Shi,Ji‐Jun Zou,Lun Pan
出处
期刊:Green Energy & Environment [KeAi]
卷期号:10 (3): 585-597 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.gee.2024.05.006
摘要

Photoinduced [2 + 2] cycloaddition of biomass-derived cycloolefin is a promising approach to synthesize high-energy bio-fuels, however, the conversion efficiency and selectivity are still low. Herein, we provide an acid-promoted photocycloaddition approach to synthesize a new kind of spiral fuel from biomass-derived cyclohexanone (CHOE) and camphene (CPE). Brønsted acids show higher catalytic activity than Lewis acids, and acetic acid (HOAc) possesses the best catalytic performance, with CHOE conversion up to 99.1%. Meanwhile, the HOAc-catalytic effect has been confirmed for [2 + 2] photocycloaddition of other biomass-derived ketenes and olefins. The catalytic mechanism and dynamics have been investigated, and show that HOAc can bond with CO groups of CHOE to form H–CHOE complex, which leads to higher light adsorption and longer triplet lifetime. Meanwhile, H–CHOE complex reduces the energy gap between CHOE LUMO and CPE HOMO, shortens the distance of ring-forming atoms, and then decreases the energy barrier (from 103.3 kcal mol−1 to 95.8 kcal mol−1) of rate-limiting step. After hydrodeoxygenation, the targeted bio-spiral fuel shows high density of 0.992 g cm−3, high neat heat of combustion of 41.89 MJ L−1, low kinetic viscosity of 5.69 mm2 s−1 at 20 °C, which is very promising to serve as high-performance aerospace fuel.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jiangzefeng完成签到,获得积分10
刚刚
lily完成签到,获得积分10
刚刚
贪玩的秋柔应助哈哈采纳,获得10
刚刚
香蕉觅云应助Le_long采纳,获得10
刚刚
666完成签到,获得积分10
刚刚
嗝嗝完成签到,获得积分10
刚刚
Lengbo完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
MiRoRo完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
zhoupeng发布了新的文献求助10
1秒前
yin发布了新的文献求助10
2秒前
LXX不钻牛角尖完成签到,获得积分10
2秒前
jingguofu完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小土豆儿完成签到,获得积分10
2秒前
温柔一枪王小双完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
1111完成签到 ,获得积分20
3秒前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
3秒前
顾矜应助XY采纳,获得10
3秒前
灵巧乐儿完成签到,获得积分10
3秒前
Nana发布了新的文献求助10
3秒前
全缘郡发布了新的文献求助10
4秒前
消费折扣999完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
呓语完成签到,获得积分10
5秒前
可耐的机器猫完成签到,获得积分10
5秒前
黄诗淇完成签到 ,获得积分10
5秒前
冷静绿旋发布了新的文献求助10
5秒前
lars完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
优美煎蛋发布了新的文献求助10
5秒前
卓若之完成签到 ,获得积分10
6秒前
zz完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
科研通AI6.3应助zhouwenbiao采纳,获得10
6秒前
Xx丶完成签到,获得积分10
7秒前
胡小溪完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7892195
关于积分的说明 16299789
捐赠科研通 5203882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784020
邀请新用户注册赠送积分活动 1766778
关于科研通互助平台的介绍 1647203