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电化学氨氧化将木质素中的伯醇氧化为羧酸:聚合物改性和解聚

       木质素是不可食用生物质的主要组成部分,它是通过苯丙基自由基偶联而合成的。木质素的市场应用已经确定,但从木质素和/或木质素衍生材料中获得更多价值具有更多必要性。将木质素转化为低分子量的化学物质是主要的努力方向,这种化学物质有可能成为化学工业的燃料或原料。这些努力导致了一些有效的木质素解聚方法,包括热解、酸或碱处理、催化氢解或相关还原方法和氧化方法。还原法和氧化法已被证明能够将木质素转化为少量的芳香族单体,其产率相对较高。
        在2019年10月29日,一篇发表在在《JACS》的文章中,美国威斯康星大学麦迪逊分校化学系等的研究人员研究发现电化学氨氧化法可以使木质素中的伯醇有效且有选择性地转化为相应的羧酸。对模型化合物的研究用于比较不同醇类的反应活性,并为反应的选择性提供见解。结果表明,缺乏电性的氨基氧基衍生物ACT的反应活性高于TEMPO,是这些反应的首选电催化剂,优化的条件能够将从杨树中分离出的木质素转化为一种水溶性聚电解质。该材料在酸性条件下发生木质素骨架的裂解,使单体芳香族化合物的收率接近30%。
       这项报道发现氨基氧基化电化学氧化法对木素模型化合物中伯醇基的氧化具有很高的选择性,对杨树中提取的木质素的氧化具有一定的效果。将木质素中的伯醇转化为羧酸会形成一种多元电解质,这种电解质与已建立的木质素磺酸盐材料相辅相成,这使得木质素衍生聚合物的应用前景值得进一步研究。(来源:QYIM & AMSC XT CHEN 编报)

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