फॉर्मिक ऍसिडचे कार्य

अलिकडच्या वर्षांत, जीवाश्म संसाधनांची वाढती कमतरता आणि मानवी सजीव पर्यावरणाचा ऱ्हास यामुळे, बायोमाससारख्या अक्षय संसाधनांचा कार्यक्षम आणि टिकाऊ वापर हा जगभरातील शास्त्रज्ञांच्या संशोधनाचा आणि लक्षाचा केंद्रबिंदू बनला आहे.फॉर्मिक ऍसिड, बायोरिफायनिंगमधील मुख्य उप-उत्पादनांपैकी एक, स्वस्त आणि मिळवण्यास सोपी, गैर-विषारी, उच्च ऊर्जा घनता, नूतनीकरणयोग्य आणि विघटनशील इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत. नवीन ऊर्जा वापर आणि रासायनिक परिवर्तनासाठी ते लागू करणे केवळ आणखी विस्तारण्यास मदत करते. चे अर्ज फील्डफॉर्मिक ऍसिड, परंतु भविष्यातील बायोरिफायनिंग तंत्रज्ञानातील काही सामान्य अडथळ्यांच्या समस्यांचे निराकरण करण्यात देखील मदत करते. या शोधनिबंधाच्या संशोधन इतिहासाचा थोडक्यात आढावा घेतला फॉर्मिक ऍसिड च्या नवीनतम संशोधन प्रगतीचा सारांशफॉर्मिक ऍसिड रासायनिक संश्लेषण आणि बायोमासच्या उत्प्रेरक रूपांतरणात एक कार्यक्षम आणि बहुउद्देशीय अभिकर्मक आणि कच्चा माल म्हणून, आणि वापरण्याच्या मूलभूत तत्त्वाची आणि उत्प्रेरक प्रणालीची तुलना आणि विश्लेषण केले. फॉर्मिक ऍसिड कार्यक्षम रासायनिक रूपांतरण साध्य करण्यासाठी सक्रियकरण. हे निदर्शनास आणून दिले आहे की भविष्यातील संशोधनाने फॉर्मिक ऍसिडची वापर कार्यक्षमता सुधारण्यावर आणि उच्च निवडक संश्लेषण लक्षात घेण्यावर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे आणि या आधारावर त्याचे अनुप्रयोग क्षेत्र आणखी विस्तृत केले पाहिजे.

रासायनिक संश्लेषणात,फॉर्मिक ऍसिड, पर्यावरणास अनुकूल आणि नूतनीकरण करण्यायोग्य बहु-कार्यात्मक अभिकर्मक म्हणून, विविध कार्यात्मक गटांच्या निवडक रूपांतरण प्रक्रियेत वापरला जाऊ शकतो. हायड्रोजन हस्तांतरण अभिकर्मक किंवा उच्च हायड्रोजन सामग्रीसह कमी करणारे एजंट म्हणून,फॉर्मिक ऍसिड पारंपारिक हायड्रोजनच्या तुलनेत साधे आणि नियंत्रण करण्यायोग्य ऑपरेशन, सौम्य परिस्थिती आणि चांगली रासायनिक निवडीचे फायदे आहेत. अल्डीहाइड्स, नायट्रो, आयमाइन्स, नायट्रिल्स, अल्काइन्स, अल्केन्स आणि अशाच प्रकारे संबंधित अल्कोहोल, अमाइन्स, अल्केन्स आणि अल्केन्स तयार करण्यासाठी निवडक घट करण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. आणि अल्कोहोल आणि इपॉक्साइड्सचे हायड्रोलिसिस आणि फंक्शनल ग्रुप डिप्रोटेक्शन. वस्तुस्थिती लक्षात घेताफॉर्मिक ऍसिड C1 कच्चा माल म्हणून देखील वापरले जाऊ शकते, मुख्य बहुउद्देशीय मूलभूत अभिकर्मक म्हणून,फॉर्मिक ऍसिड क्विनोलिन डेरिव्हेटिव्ह्जचे कमी फॉर्मायलेशन, अमाईन संयुगांचे फॉर्मायलेशन आणि मेथिलेशन, ओलेफिनचे कार्बोनिलेशन आणि अल्काइन्सचे हायड्रेशन कमी करणे आणि इतर मल्टीस्टेज टँडम प्रतिक्रियांवर देखील लागू केले जाऊ शकते, जे सूक्ष्म आणि जटिल सेंद्रीयांचे कार्यक्षम आणि साधे हिरवे संश्लेषण साध्य करण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे. रेणू नियंत्रित सक्रियतेसाठी उच्च निवडकता आणि क्रियाकलाप असलेले बहु-कार्यक्षम उत्प्रेरक शोधणे हे अशा प्रक्रियांचे आव्हान आहे. फॉर्मिक ऍसिड आणि विशिष्ट कार्यात्मक गट. याव्यतिरिक्त, अलीकडील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की C1 कच्चा माल म्हणून फॉर्मिक ऍसिड वापरल्याने उत्प्रेरक विषमतेच्या प्रतिक्रियेद्वारे उच्च निवडकतेसह मिथेनॉलसारख्या मोठ्या प्रमाणात रसायनांचे थेट संश्लेषण देखील होऊ शकते.

बायोमासच्या उत्प्रेरक रूपांतरणामध्ये, चे बहुकार्यात्मक गुणधर्मफॉर्मिक ऍसिडहिरव्या, सुरक्षित आणि किफायतशीर बायोरिफायनिंग प्रक्रियेच्या प्राप्तीसाठी क्षमता प्रदान करते. बायोमास संसाधने ही सर्वात मोठी आणि सर्वात आशादायक शाश्वत पर्यायी संसाधने आहेत, परंतु त्यांना वापरण्यायोग्य संसाधन स्वरूपात रूपांतरित करणे हे एक आव्हान आहे. लिग्नोसेल्युलोज घटकांचे पृथक्करण आणि सेल्युलोज निष्कर्षण लक्षात घेण्यासाठी फॉर्मिक ऍसिडचे ऍसिड गुणधर्म आणि चांगले सॉल्व्हेंट गुणधर्म बायोमास कच्च्या मालाच्या प्रीट्रीटमेंट प्रक्रियेवर लागू केले जाऊ शकतात. पारंपारिक अजैविक ऍसिड प्रीट्रीटमेंट सिस्टीमच्या तुलनेत, त्याचे कमी उकळते बिंदू, सोपे वेगळे करणे, अजैविक आयनांचा परिचय नसणे आणि डाउनस्ट्रीम प्रतिक्रियांसाठी मजबूत अनुकूलता हे फायदे आहेत. एक कार्यक्षम हायड्रोजन स्त्रोत म्हणून,फॉर्मिक ऍसिड बायोमास प्लॅटफॉर्म संयुगांचे उत्प्रेरक रूपांतर उच्च मूल्यवर्धित रसायनांमध्ये, सुगंधी संयुगांमध्ये लिग्निनचे ऱ्हास, आणि जैव-तेल हायड्रोडॉक्सिडेशन शुद्धीकरण प्रक्रियेच्या निवडीमध्ये व्यापकपणे अभ्यास आणि लागू केले गेले आहे. H2 वर अवलंबून असलेल्या पारंपारिक हायड्रोजनेशन प्रक्रियेच्या तुलनेत, फॉर्मिक ऍसिडमध्ये उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता आणि सौम्य प्रतिक्रिया परिस्थिती आहे. हे सोपे आणि सुरक्षित आहे आणि संबंधित जैव-शुद्धीकरण प्रक्रियेत जीवाश्म संसाधनांचा सामग्री आणि ऊर्जा वापर प्रभावीपणे कमी करू शकते. अलीकडील अभ्यासात असे दिसून आले आहे की ऑक्सिडाइज्ड लिग्निन डिपोलिमराइझ करूनफॉर्मिक ऍसिड सौम्य परिस्थितीत जलीय द्रावण, 60% पेक्षा जास्त वजनाचे प्रमाण असलेले कमी आण्विक वजन सुगंधी द्रावण मिळवता येते. या नाविन्यपूर्ण शोधामुळे लिग्निनपासून उच्च-मूल्य असलेल्या सुगंधी रसायनांच्या थेट उत्खननासाठी नवीन संधी उपलब्ध झाल्या आहेत.

सारांश, जैव-आधारित फॉर्मिक ऍसिडहरित सेंद्रिय संश्लेषण आणि बायोमास रूपांतरणामध्ये मोठी क्षमता दर्शवते आणि कच्च्या मालाचा कार्यक्षम वापर आणि लक्ष्य उत्पादनांची उच्च निवड साध्य करण्यासाठी त्याची अष्टपैलुत्व आणि बहुउद्देशीयता आवश्यक आहे. सध्या, या क्षेत्राने काही यश मिळवले आहे आणि वेगाने विकसित केले आहे, परंतु वास्तविक औद्योगिक अनुप्रयोगापासून अजूनही बरेच अंतर आहे आणि आणखी शोध आवश्यक आहे. भविष्यातील संशोधनात खालील पैलूंवर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे: (1) विशिष्ट प्रतिक्रियांसाठी योग्य उत्प्रेरक सक्रिय धातू आणि प्रतिक्रिया प्रणाली कशी निवडावी; (2) इतर कच्चा माल आणि अभिकर्मकांच्या उपस्थितीत फॉर्मिक ऍसिड कार्यक्षमतेने आणि नियंत्रितपणे कसे सक्रिय करावे; (3) आण्विक स्तरावरून जटिल प्रतिक्रियांची प्रतिक्रिया यंत्रणा कशी समजून घ्यावी; (4) संबंधित प्रक्रियेत संबंधित उत्प्रेरक कसे स्थिर करावे. भविष्याकडे पाहताना, आधुनिक समाजाच्या पर्यावरण, अर्थव्यवस्था आणि शाश्वत विकासाच्या गरजांवर आधारित, फॉर्मिक ऍसिड रसायनशास्त्राकडे उद्योग आणि शैक्षणिक संस्थांकडून अधिकाधिक लक्ष आणि संशोधन मिळेल.