更便宜,更可持续的方式制作丙烯酸酯

来自布朗和耶鲁大学的化学家新报告的重要进步可能会导致一种更便宜,更可持续的方法来制造丙烯酸酯,丙烯酸酯是一种重要的商品化学物质,用于制造从聚酯织物到尿布的材料。亚博网站下载

化学公司每年通常通过加热丙烯(一种来自原油的化合物)来消耗数十亿吨丙烯酸酯。领导这项研究的布朗化学助理教授韦斯利·伯恩斯科特(Wesley Bernskoetter)说:“我们感兴趣的是增强丙烯酸酯的经济学和可持续性。”“目前,使其成为相对昂贵的,不可再生的碳源。”

自1980年代以来,研究人员一直在研究在存在镍和其他金属催化剂的情况下将二氧化碳与称为乙烯的气体结合起来制造丙烯酸酯的可能性。co2本质上是免费的,地球当前有过多的东西。乙烯比丙烯便宜,可以由植物生物量制成。

但是,这种方法存在持续的障碍。而不是形成丙烯酸酯分子CO2乙烯倾向于形成一个由氧,镍和三个碳原子制成的五元环的前体分子。为了完成转换为丙烯酸酯,需要打开该环,以形成碳碳双键,这是一种称为消除的过程。

事实证明,这一步难以捉摸。但是,伯恩斯科特(Bernskoetter)及其同事的研究发表在《有机金属》杂志上,表明,一类称为刘易斯酸的化学物质可以轻松地打开该五元环,从而使分子消除并形成丙烯酸酯。

路易斯酸基本上是电子受体。在这种情况下,酸会偷走构成环中镍和氧之间键的电子。削弱了键并打开环。

伯恩斯科特说:“我们认为,如果我们可以找到一种化学切割环的方法,那么我们将能够非常快速消除并形成丙烯酸酯。”“事实证明这是真的。”

他称发现“有利的技术”最终可以将其纳入完整的催化过程中,以使丙烯酸酯在大规模上制造丙烯酸酯。他说:“我们现在可以做所有所需的步骤。”

从这里开始,团队需要调整所用刘易斯酸的强度。为了证明这一概念,他们使用了易于获得的最强酸,一种源自硼。但是,这种酸太强了,无法在可重复的催化过程中使用,因为它与丙烯酸酯产物的键太强,无法与镍催化剂产生其他反应。

伯恩斯科特说:“在开发和测试这个想法时,我们可以用最大的锤子击中它。”“因此,我们现在要做的就是拨打并找到使它更加实用的。”

刘易斯酸的强度很大,因此伯恩斯科特(Bernskoetter)充满信心,有一个会起作用。他说:“我们认为这是可能的。”“有机化学家一直在与刘易斯酸做这种反应。”

正在进行的研究是由国家科学基金会化学创新计划支持的布朗和耶鲁之间合作的一部分。亚博老虎机网登录该作品旨在激活CO2用于制造各种商品化学品,丙烯酸酯是一个不错的起点。

伯恩斯科特说:“这大约是一个每年20亿美元的行业。”“如果我们能找到一种使丙烯酸酯更便宜的方法,我们认为该行业会感兴趣。”

资源:http://www.brown.edu/

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