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
小满发布了新的文献求助10
1秒前
安瑞巴蒂完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.2应助沉静丹寒采纳,获得10
1秒前
猫独秀完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助YanZ830采纳,获得10
1秒前
Hazel发布了新的文献求助30
1秒前
小烟花关注了科研通微信公众号
1秒前
无花果应助liu采纳,获得10
2秒前
充电宝应助nan采纳,获得10
2秒前
2秒前
Bloomy发布了新的文献求助20
3秒前
大模型应助老六采纳,获得10
3秒前
田様应助自然的行恶采纳,获得10
4秒前
寄鲲鹏完成签到,获得积分10
5秒前
HEL完成签到,获得积分10
5秒前
安瑞巴蒂发布了新的文献求助10
5秒前
深情安青应助高桂花采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
小光发布了新的文献求助10
6秒前
田俊垚完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
shred完成签到,获得积分10
7秒前
shen完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
monica-q完成签到,获得积分10
8秒前
Singularity应助机智秋烟采纳,获得10
8秒前
Chan发布了新的文献求助10
8秒前
希望天下0贩的0应助呼呼采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
ww完成签到,获得积分10
10秒前
小雨点完成签到 ,获得积分10
10秒前
无花果应助忧郁的期待采纳,获得10
10秒前
12秒前
12秒前
Ava应助隐形的乐枫采纳,获得10
12秒前
爱科研完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
herdwind完成签到,获得积分10
14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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6214268
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8039778
关于积分的说明 16754456
捐赠科研通 5302534
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2825058
邀请新用户注册赠送积分活动 1803382
关于科研通互助平台的介绍 1663969