Integrated Catalytic Process for Biomass Conversion and Upgrading to C12 Furoin and Alkane Fuel

加氢脱氧 化学 催化作用 甲苯 烷烃 有机化学 产量(工程) 异构化 乙酰丙酸 醋酸 糠醛 选择性 材料科学 冶金
作者
Dajiang Liu,Eugene Y.‐X. Chen
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:4 (5): 1302-1310 被引量:99
标识
DOI:10.1021/cs500058p
摘要

Report herein is an integrated catalytic process for conversion and upgrading of biomass feedstocks into 5,5′-dihydroxymethyl furoin (DHMF), through self-coupling of 5-hydroxymethyl furfural (HMF) via organocatalysis, and subsequently into n-C12H26 alkane fuel via metal–acid tandem catalysis. The first step of the process involves semicontinuous organocatalytic conversion of biomass (fructose, in particular) to the high-purity HMF. N-Heterocyclic carbenes (NHCs) are found to catalyze glucose-to-fructose isomerization, and the relatively inexpensive thiazolium chloride [TM]Cl, a Vitamin B1 analog, catalyzes fructose dehydration to HMF of good purity (>99% by HPLC), achieving a constant HMF yield of 72% over 10 semicontinuous extraction batch runs. Crystallization of the crude HMF from toluene yields the spectroscopically and analytically pure HMF as needle crystals. The second step of the process is the NHC-catalyzed coupling of C6 HMF produced by the semicontinuous process to C12 DHMF; the most effective organic NHC catalyst produces DHMF in 93% or 91% isolated yield with an NHC loading of 0.70 mol % or 0.10 mol % at 60 °C for 3 h under solvent-free conditions. The third step of the process converts C12 DHMF to linear alkanes via hydrodeoxygenation. With a bifunctional catalyst system consisting of Pd/C + acetic acid + La(OTf)3 at 250 °C and 300 psi H2 for 16 h, DHMF has been transformed to liquid hydrocarbon fuel (78% alkanes), with a 64% selectivity to n-C12H26 and an overall C/H/O % ratio of 84/11/5.0.

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
风清扬发布了新的文献求助30
刚刚
1秒前
Transition发布了新的文献求助30
2秒前
CipherSage应助谨慎的炳采纳,获得10
3秒前
4秒前
wwy应助咸鱼采纳,获得10
5秒前
静宝发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
6秒前
单纯寒凝发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
Wind应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
shishi应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
yyds应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
hxxx应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
文麒发布了新的文献求助10
8秒前
zhang发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
天很蓝完成签到,获得积分10
9秒前
鸟头发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
COCO完成签到 ,获得积分10
10秒前
神明发布了新的文献求助30
10秒前
young完成签到,获得积分10
10秒前
黄臻发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
The polyurethanes book 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5610713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4695216
关于积分的说明 14885929
捐赠科研通 4723170
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2545217
邀请新用户注册赠送积分活动 1509998
关于科研通互助平台的介绍 1473110