纤维素制备异山梨醇研究进展*
2021-03-02任东成
新能源进展 2021年1期
任东成,杨 英
(中国石油大学(北京),国家重质油重点实验室,北京 102249)
0 引 言
近年来,由于日益严重的能源危机与环境问题,探索能够取代传统化石能源的可再生能源引起了人们的广泛关注[1]。生物质作为一类重要的可再生能源,因具有储量大、廉价易得、碳中性等特点受到高度重视。纤维素作为自然界最为丰富的生物质,可被催化转化为高附加值糖醇等化学品,既可缓解目前通过石油路线制备精细化学品造成能源枯竭与环境污染的压力,也可避免以粮食为原料生产大宗化学品所带来的“与农争地”“与人争食”的弊端[2-3]。因此,以纤维素为原料制备高附加值化学品,具有重要的现实与战略意义,是一条富有潜力的利用可再生资源进行“生物炼制”的绿色路线,已成为国内外研究的热点[4-5]。
催化转化纤维素可获得乙二醇、丙二醇、甘露醇、山梨醇、异山梨醇等精细化学品。异山梨醇作为重要的纤维素价值化产物,除了可作为新型溶剂、医药中间体、手性助剂、增塑剂和燃料添加剂外,还可作为聚酯等聚合物材料的单体,具有广阔的应用前景[6-7]。
异山梨醇可以纤维素、葡萄糖、山梨醇为原料制备得到。目前,异山梨醇主要以工业山梨醇为原料经两步脱水制得,年产量不超过10 万t。因此,以纤维素为原料制备异山梨醇不仅可望实现异山梨醇增产,还能避免以葡萄糖为原料制异山梨醇所带来“与人争食”的问题。
目前纤维素转化的相关研究已见诸报道,但由于纤维素转化制异山梨醇的困难性及高效催化剂的缺失,纤维素转化制异山梨醇的相关报道甚少。……
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