Etherification of 5-hydroxymethylfurfural using a heteropolyacid supported on a silica matrix

Portilla-Zúñiga, Omar; Martínez, José Javier Pérez-Fadón; Casella, Mónica Laura; Lick, Ileana Daniela; Sathicq, Ángel Gabriel; Luque, Rafael; Romanelli, Gustavo Pablo

doi:10.1016/j.mcat.2020.111125

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“…After each recycling run no leaching of the H 3 PW could be detected by UV-Vis spectroscopy. In the case of H 3 PW on pristine silicalite-1, a significant decrease in conversion was observed under similar reaction conditions, indicating an improved H 3 PW-support interaction for silicalite-1 [92] Table 3. Specific surface area (S BET ), total pore volume (V total ) and total acidity by NH 3 -TPD of H 3 PW/SiO 2 solid acid catalysts.…”

Section: Chemcatchemmentioning

confidence: 79%

“…In a similar approach, Preyssler‐type HPAs were incorporated into mesoporous SiO 2 materials and applied in the esterification of HMF with n BuOH [92] . Although commercially available Keggin‐HPAs are most commonly used, Preyssler‐HPAs exhibit beneficial properties such as an increased acidity and hydrolytic stability [93–95] .…”

Section: Supported Hpasmentioning

confidence: 99%

“…In a similar approach, Preyssler-type HPAs were incorporated into mesoporous SiO 2 materials and applied in the esterification of HMF with n BuOH. [92] Although commercially available Keggin-HPAs are most commonly used, Preyssler-HPAs exhibit beneficial properties such as an increased acidity and hydrolytic stability. [93][94][95] In this regard, the silica incorporated Preyssler-HPA H 14 [NaP 5 W 29 MoO 110 ] shows a high catalytic activity in the esterification with up to 89 % HMF conversion.…”

Section: Silica Supportsmentioning

confidence: 99%

“…Reaction conditions: 100 °C, 1 h, 40 mg of catalyst, HMF/n-BuOH 1 : 3, 2 mL of toluene. Reproduced from Portilla-Zuñiga et al with permission from Elsevier [92].…”

mentioning

confidence: 99%

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Solidified and Immobilized Heteropolyacids for the Valorization of Lignocellulose

et al. 2022

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Heteropolyacids have been identified as promising for catalyzing the reaction types, hydration and dehydration, which play an important role in the valorization of lignocellulose. Not only do they possess adaptable Brønsted acidity, but they also show a redox multi functionality. To increase the industrial applicability of this promising class of catalysts and to enable recycling, many different approaches for immobilization (such as multiphasic catalysis or grafting) and solidification (such as salt formation) have been pursued in recent years. This review summarizes these efforts and highlights the studied acidcatalyzed lignocellulose conversions, trends and current challenges.

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Section: Chemcatchemmentioning

confidence: 79%

Section: Supported Hpasmentioning

confidence: 99%

Section: Silica Supportsmentioning

confidence: 99%

“…Reaction conditions: 100 °C, 1 h, 40 mg of catalyst, HMF/n-BuOH 1 : 3, 2 mL of toluene. Reproduced from Portilla-Zuñiga et al with permission from Elsevier [92].…”

mentioning

confidence: 99%

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Solidified and Immobilized Heteropolyacids for the Valorization of Lignocellulose

et al. 2022

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“…Este comportamiento se puede relacionar con una mayor cantidad de sitios activos que son necesarios para la transformación del intermediario de Knoevenagel, que conduce a la formación del uracilo, por lo tanto, una masa de catalizador <50 mg no es suficiente para logar esta transformación con altos rendimientos. El comportamiento directamente proporcional entre la masa del catalizador y el rendimiento es característico en los sistemas catalíticos y no puede asociarse con una pérdida de sitios activos de la hidrotalcita [195,196]. basicidad.…”

Section: Efecto De La Masa De Catalizadorunclassified

Sólidos básicos como catalizadores en la síntesis ecoeficiente de heterociclos potencialmente activos

Vargas¹,

Rocío²

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En los últimos años, el interés por realizar una Química más sostenible y favorable con el ambiente, ha aumentado drásticamente. La contaminación ambiental, el calentamiento global y el esfuerzo por mejorar la protección de cultivos, productos y medicamentos, han causado daños no deseables al planeta y a la salud humana. En este contexto, la Química Verde surge como una disciplina que se esfuerza por lograr la sostenibilidad, desarrollando procesos químicos benignos con la humanidad y con el medio ambiente. Esta nueva forma de hacer Química se aplica en todo el ciclo de un proceso de síntesis, y tiene como fin, eliminar o reducir el consumo energético, el uso de sustancias peligrosas y realizar procesos más seguros. Por lo tanto, la aplicación de estrategias ingeniosas para sintetizar moléculas altamente sustituidas, combinando diversidad molecular con eco-compatibilidad, ha sido uno de los objetivos de muchas investigaciones, por lo que, el diseño de reacciones que transformen sustratos simples y de fácil disposición en estructuras complejas, es uno de los desafíos actuales en la Química Orgánica. Las reacciones multicomponente (RMC) son una herramienta para la síntesis de compuestos biológicamente activos, que resultan de interés para el desarrollo de nuevos fármacos. Estas reacciones se llevan a cabo en un solo paso e involucran el uso de tres o más reactivos que forman un único producto, que contiene a la mayoría de los átomos de los materiales de partida, lo que conlleva a que estos procedimientos presenten alta economía atómica. Además, permiten trabajar con numerosas variaciones estructurales, minimizan tiempos de reacción y en algunos procesos evitan el uso de sustancias auxiliares, permitiendo desarrollar reacciones libres de solvente. Estas ventajas se encaminan dentro de los principios de la Química Verde, por lo que cada día presentan un mayor interés en la Química moderna. Dentro de los principios de la Química Verde se menciona el uso de la catálisis para el desarrollo de tecnologías más limpias y benignas con el medio ambiente, y se hace principal énfasis en el uso de los catalizadores heterogéneos. La sustitución de bases en medios homogéneos por sólidos básicos como alúminas, zeolitas, arcillas y materiales mesoporosos modificados, son una alternativa para reemplazar las metodologías convencionales. Teniendo en cuenta que los sólidos básicos se pueden clasificar como sólidos con propiedades básicas intrínsecas y con propiedades básicas incorporadas, en este trabajo se estudiaron materiales tipo hidrotalcita y polioxometalatos tipo decaniobato, como sólidos con propiedades intrínsecas y se estudió, además, la incorporación de carbonato de calcio en un material mesoporoso tipo MCM-41 como sólido con propiedades básicas incorporadas De esta manera, en este trabajo se plantea como objetivo general sintetizar materiales básicos tipo hidrotalcitas, decaniobato y CaCO3 soportado en un material mesoporoso tipo MCM-41 (Ca-MCM-41), evaluar su activad catalítica en la síntesis multicomponente de tres familias de compuestos de heterociclos, con potencial actividad biológica, aplicando metodologías bajo los principios de la Química Verde. Se plantearon como objetivos específicos, caracterizar los materiales sintetizados por diversas técnicas; estudiar y optimizar las reacciones multicomponentes de la síntesis de 4H-piranos, de derivados de los cromenos y de derivados de uracilos con el catalizador más activo

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5‐Hydroxymethylfurfural and its Downstream Chemicals: A Review of Catalytic Routes

Chen,

Lv,

et al. 2024

Advanced Materials

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Biomass assumes an increasingly vital role in the realm of renewable energy and sustainable development due to its abundant availability, renewability, and minimal environmental impact. Within this context, 5‐hydroxymethylfurfural (HMF), derived from sugar dehydration, stands out as a critical bio‐derived product. It serves as a pivotal multifunctional platform compound, integral in synthesizing various vital chemicals, including furan‐based polymers, fine chemicals, and biofuels. The high reactivity of HMF, attributed to its highly active aldehyde, hydroxyl, and furan ring, underscores the challenge of selectively regulating its conversion to obtain the desired products. This review highlights the research progress on efficient catalytic systems for HMF synthesis, oxidation, reduction, and etherification. Additionally, it outlines the techno‐economic analysis (TEA) and prospective research directions for the production of furan‐based chemicals. Despite significant progress in catalysis research, and certain process routes demonstrating substantial economics, with key indicators surpassing petroleum‐based products, a gap persists between fundamental research and large‐scale industrialization. This is due to the lack of comprehensive engineering research on bio‐based chemicals, making the commercialization process a distant goal. These findings provide valuable insights for further development of this field.This article is protected by copyright. All rights reserved

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Etherification of 5-hydroxymethylfurfural using a heteropolyacid supported on a silica matrix

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Solidified and Immobilized Heteropolyacids for the Valorization of Lignocellulose

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Sólidos básicos como catalizadores en la síntesis ecoeficiente de heterociclos potencialmente activos

5‐Hydroxymethylfurfural and its Downstream Chemicals: A Review of Catalytic Routes

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