новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Неорганический катализатор бросает вызов бактериям


1.5.2010
эту статью еще не оценивали Подписаться на RSS

Исследователи из Дании заявляют, что процесс, основанный на использовании неорганического катализатора, может заменить бактериальную ферментацию углеводов в производные молочной кислоты. Такая трансформация углеводов важна в производстве сырья для возобновляемых биоразлагаемых полимеров, экологически чистых растворителей и других продуктов химической промышленности [1].



В порах цеолитного катализатора глюкоза (в центре) разрушается с образованием эфиов молочной кислоты (справа) (Рисунок из Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1183990)

Эсбен Тааринг (Esben Taarning), специалист по каталитической химии из компании Хальдор Топсе, разработавший новый катализатор совместно с коллегами из Технического Университета Дании, отмечает, что новый катализатор способствует превращению глюкозы, фруктозы или сахарозы в метиловый эфир молочной кислоты, который далее может быть очищен с помощью перегонки. Такой подход позволяет избежать использования больших количеств отходов солевых растворов и проведения многостадийной очистки и выделения лактатов, образующихся в результате ферментации сахаров микроорганизмами.

Тааринг заявляет, что процесс превращения углеводов в эфиры молочной кислоты очень прост – в автоклав помещают раствор углевода (в качестве углевода можно применять даже сахарозу – обычный столовый сахар) в метаноле, в который введен катализатор. По окончанию реакции твердый катализатор без проблем отделяется с помощью фильтрования, перегонка оставшейся жидкой фазы позволяет выделить чистый метиловый эфир молочной кислоты.

По мнению исследователей из Дании, такое протекание процесса обусловлено тем, что цеолиты обычно представляют собой достаточно сильные кислоты Бренстеда. В состав цеолитов часто входит алюминий, атомы которого способствуют накоплению значительных количеств ионов H+ в порах материала. Было обнаружено, что кислые цеолиты способствуют превращению треоз (углеводы С3) в лактаты, большие по размеру углеводы в порах кислых цеолитов разлагались и вступали в реакцию дегидратации.

Однако исследователи провели эксперименты с другим классом цеолитов, разработанных в группе Авелино Корма (Avelino Corma) из Института химической технологии Валенсии [2]. В этих цеолитах атомы алюминия замещены атомами олова, титана или циркония, благодаря чему активные центры этих катализаторов представляют собой уже не кислоты Бренстеда, а кислоты Льюиса, что кардинально меняет характер взаимодействия таких цеолитов с углеводами. Как отмечает Таарнинг, в порах катализаторов, обладающих льюисовской кислотностью, дегидратация подавляется протеканием ретро-альдольной реакции, приводящей к образованию треоз, которые в присутствии метанола превращаются в лактаты.

Марк Дэвис из Калифорнийского Технологического Института приятно удивлен тем, что молекулы углеводов могут реагировать в порах цеолитов – цеолиты представляют собой достаточно гидрофобные материалы, а углеводы гидрофильны. Дэвис подчеркивает, что еще одним преимуществом новой системы является возможность высокая стабильность цеолитов и, как следствие, возможность многократной регенерации цеолитного катализатора за счет выжигания побочных продуктов, способных закупорить его поры. Дэвис, однако, не уверен, что реакция на цеолитных катализаторах полностью вытеснит производство эфиров молочной кислоты с помощью ферментации, он предполагает, что эти методы могут сосуществовать и применяться в каждом конкретном случае исходя из требований, предъявляемых к конечному продукту.

Источники: [1] Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1183990; [2] Chem. Eur. J., 12, 27, 2006, DOI: 10.1002/chem.200600478

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #органический синтез, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Неорганический катализатор бросает вызов бактериям"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация