Der Querfindungsmechanismus in Fettsäuren in Mikroalgen verwendet

Der Verstärkung Es ist eine chemische Reaktion, die Ester erleben. Die Alcoxi -Gruppe des Esters wird durch eine andere normalerweise unter Säure- oder Basisbedingungen ersetzt. Diese Arten von Reaktionen werden durch einen Mechanismus durchgeführt, der mit dem der Esterhydrolyse identisch ist. Es kommt jedoch häufig vor.

Da es sich um eine Reaktion im Gleichgewicht handelt, muss sie sich in die gewünschte Richtung bewegen, indem Sie einen beträchtlichen Alkoholüberschuss in der endgültigen Struktur oder der Beseitigung der anderen vorhanden haben.

Verstärkung. CC0

Die Tatsache, dass der Reaktionsguthaben reversibel ist und äquivalente Mechanismen für direkte und inverse Reaktionen impliziert, dass die Transterung als am besten geeignetes Beispiel für die Initiierung der Untersuchung von nukleophilen Substitutionsmechanismen in der Acylgruppe ist, wenn sie durch eine Säure oder durch a katalysiert wird Base.

[TOC]

Querfindungsmechanismus

Tranifizierungsreaktionen werden normalerweise durch Säuren oder Base katalysiert.

In Basen

Wenn eine Basis als Katalysator verwendet wird, impliziert der Reaktionsmechanismus einen einfachen nukleophilen Ersatz.

In Säuren

Bei der durch eine Säure katalysierten Querverstärkung ist die Reaktion auch in die beiden zuvor benannten Schritte unterteilt, aber vor und nach jeder dieser diese ist eine Protonenübertragung erforderlich.

Das heißt, dem nucleophilen Alkoholangriff geht die Protonierung der Carbonylgruppe voraus, und nachdem sie durchgeführt wurde, ist es notwendig. In ähnlicher Weise geht der Beseitigung der ausgehenden Gruppe die Protonierung dieser und sobald die Eliminierungsstufe gipfelt, die Devrootonierung erfolgt erneut.

Säurekatalysierte Transsertifizierung. MIPE/CC BY-SA (https: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)

Da der vorherige Mechanismus die Bildung von Carboxsäuren durch Reaktion der Carbokation (Produkt der Protonierung der Carbonylgruppe) erzeugen kann, wobei Wasser im Reaktionsmedium vorhanden ist.

Kann Ihnen dienen: Calciumchlorid (CACL2)

In einigen Fällen kann die Quervermittlung in einer nicht -katalytischen Umgebung durchgeführt werden. Dies ist jedoch nur unter überkritischen Bedingungen (höher.

Fettsäure -Überesterung

Gemüselöle aus Samen und Pflanzenfrüchten bestehen hauptsächlich aus Triglyceriden (Glycerin -Trifes), die drei langkettige Fettsäuren enthalten, die für die hohe Molekülmasse und die geringe Volatilität solcher Öle verantwortlich sind.

Durch die Übermittlung eines Transseterifizierungsprozesses unter Verwendung von Methanol werden Öle in die Methylester der drei einzelnen Fettsäuren umgewandelt. Glycerin wird auch als Nebenprodukt der Reaktion erzeugt.

Alkohole und Katalysatoren

Zusätzlich zu Methanol, anderen Kettenalkoholen wie Ethanol, Propanol, Butanol und Puntanol. Methanol und Ethanol sind jedoch die der Präferenz:

• Methanol aufgrund seiner besonderen physikochemischen Eigenschaften.
• Ethanol, weil es weniger giftig ist und aus erneuerbaren Quellen auftreten kann.

Katalysatoren, die in der Reaktion verwendet werden. Es ist jedoch üblich, dass der Prozess in einer alkalischen Umgebung durchgeführt wird, da die Effizienz der Reaktion größer ist und zusätzlich weniger Schäden an den verwendeten Geräten durch Korrosion erzeugt werden.

Biodiesel

Da die molekularen Massen der erhaltenen Methylester ungefähr ein Drittel der Molekülmasse des ursprünglichen Triglycerids sind, ist ihre Volatilität größer und kann in Dieselmotoren verwendet werden.

Daher erhält die aus Fettsäuren gewonnene Methylestermischung normalerweise den Namen Biodiesel. Die Zusammensetzung hängt jedoch von der Struktur von Carboxsäurketten ab, die jedes Triglycerid bilden.

Trommel in Mikroalgen

Triglyceride können auch aus Mikroalgen erhalten werden. Diese Spezies synthetisieren sie nicht nur natürlich, sondern speichern sie auch als Kohlenstoffergie -Reserve in ihren Zellen, wenn sie sich nicht mehr teilen können.

Kann Ihnen dienen: organische Verbindungen

Vorteile

In Bezug auf pflanzliche Öle bieten Mikroalgen mehrere Vorteile, wenn es um Rohstoff verwendet wird, um Biodiesel zu erhalten. Zusätzlich zur Herstellung einer größeren Menge an Biomasse, da sie hohe Wachstumsraten aufweisen, stellen sie keine Konkurrenz für Kultivierungsgebiete für die Lebensmittelproduktion dar.

Mikroalgen können unter so widrigen Bedingungen wachsen, wie sie in nicht kultivierbaren Ländern oder frischen und salzigen Gewässern wie Teichen, Seen, Meeren und Ozeanen enthalten sind.

Mikroalgenanbau im Laborskala. CSIRO / Creative Commons Agust 3.0 unverportelt.

Katalisierte Säure -Tressstruktur

Da Mikroalgenöl mehr freie Fettsäuren enthält als pflanzliche Öle, die in einem Basismedium unerwünschte Sekundärreaktionen erzeugen.

In Anbetracht dessen werden feste Katalysatoren ein großes Potenzial beim Mikroalgenübergang präsentiert. Das reine Glycerin wird nicht nur mehrmals verwendet und leicht vom Reaktionsmedium getrennt, sondern wird auch ohne durch -Produkte erhalten, da der Prozess nicht durch die Luftfeuchtigkeit in Rohstoffen und freien Fettsäuren beeinflusst wird.

Anwendungen der Verstärkung

Die Querifizierung wird hauptsächlich in der Biodieselproduktion verwendet. Es werden nicht nur wirtschaftliche Vorteile erzielt, sondern die Treibhausgasemissionen werden reduziert. Die große Vielseitigkeit der Umesterung hat jedoch sowohl im Labor als auch in der Industrie die Verwendung ermöglicht.

Synthese von Estern

In Bezug.

Die Ester sind in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich, während einige Carboxsäuren eine sehr kleine Löslichkeit haben, was es schwierig macht, eine homogene Veresterung durchzuführen. Dann ist die Ester-Dehnungs-Transformation besonders nützlich bei den im Handel erhältlichen sowie ethilen und ethylischen Estern.

Kann Ihnen dienen: Effektive Kaliumkernbelastung: Was ist und Beispiele und Beispiele

Polymerisation

Die Querifizierung ist auch bei der Öffnung des Lactona -Rings nützlich, der zur Bildung eines Polyester führt.

Obwohl die Produktion von Polyethylen -Terephthalat (PET) derzeit auf der direkten Sterifizierung der Tereftallsäure basiert, wurde die Transcesserifikationsreaktion zwischen Dimethyl -Terephthalat und Ethylenglykol in der Produktion von diesem Polyester verwendet.

Sich wiederholende Einheit von Polyethylen -Terephthalat. LJFA-Ag-Diskusion / Pub-Domäne

Auf der anderen Seite ist die Transzessterung in der Lackbranche von grundlegend.

Verweise

1. Da Silva, v. T., & Sousa, l. ZU. (2013). Katalytische Aufstieg von Fetten und Pflanzenölen für die Herstellung von Kraftstoffen. Die Rolle der Katalyse für die nachhaltige Produktion von Bio-Fuels und Biochemikalien, 67-92.
2. Makareviciene, v., & Skorupskaite, v. (2019). Vertretung von Mikroalgen für die Biodieselproduktion. Zweite und dritte Generation von Rohstoffen, 469-510.
3. Meneghetti, s. P., Meneghetti, m. R., & Brito und. C. (2013). Trommelmittel, SOM -Anwendungen und Biodieselproduktion. Virtual Chemistry Magazine, 5 (1), 63-73.
4. Nasreen, s., Nafes, m., Qureshi, l. ZU., Asad, m. S., Sadiq, a., & Ali, s. D. (2018). Überprüfung der katalytischen Querverstärkungsmethoden für die Biodieselproduktion (PP. 93-119). Intechopen.
5. Schucardt, u., Sercheli, r., & Vargas, r. M. (1998). Verstärkung von Pflanzenölen: eine Überprüfung. Journal of the Brazilian Chemical Society, 9 (3), 199-210.
6. Smith, m. B. (2020). Die fortgeschrittene organische Chemie des März: Reaktion, Mechanismen und Struktur (8)^th ed.). Hoboken: John Wiley & Sons.
7. Vyas, a. P., Verma, j. L., & Subrahmanyam, n. (2010). Eine Überprüfung zum Ruhmsproduktionsprozess. Kraftstoff, 89 (1), 1-9.
8. Wade, l. G. (2013). Organische Chemie (8^thed.). New York. Pearson.