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藻类生物质由于其高的石油生产效率和在食品中缺乏使用，近年来作为一种替代碳资源而受到关注。生产石油后剩下的藻类残渣通常被丢弃。这些残留物可以用来生产化学品，并增加使用藻类生物质而不是使用化石燃料的价值。一组日本研究人员利用藻类残留物作为一种新的碳资源来生产两种重要的化学物质:乙酰丙酸甲酯和乳酸甲酯。
今天生产的许多重要化学品都是从化石燃料中提取出来的。一个常见的例子是石油，它目前被用作燃料、取暖油和塑料生产的原材料。欧洲杯足球竞彩目前各种碳氢化合物都是从天然气中获得的，但对这两种碳源的依赖带来了一个问题——它们是有限的，而且正在迅速消耗。
作为一种替代方法，许多方法将碳水化合物从木材和作物生物质转化为重要的化学物质已经取得了巨大的成功。
然而，随着人口的不断增长，生产大量农作物所需的耕地数量是完全不现实的。当任何多余的农业土地将优先用于粮食生产时，这一点尤其正确。因此，相当长一段时间以来一直需要一种替代方案。
微藻已聚集了后期生产生物质的利益，因为每单位时间的工作效率是非常高的。有农田无依赖性，无竞争力的利益，不像其他方法。海藻已经被用来生产油和碳水化合物的生物燃料的生产，但目前，藻类残留物被丢弃。转换的淀粉分子进入其他化学品的有效性被忽视。
此前，纤维素被用于生产乳酸酯或乙酰丙酸酯，日本研究人员开发了一种类似的方法来生产乳酸甲酯和乙酰丙酸甲酯。
研究人员在各种选择性催化剂的存在下进行24小时采用使用藻类 - 甲醇悬浮液一釜合成法在160℃下。藻类培养，离心，干燥，冷冻，并通过超声处理方法悬浮到甲醇溶剂中。这个过程既释放碳水化合物，包括淀粉和油。
研究人员尝试和测试不同的催化剂，以产生两种化学品，与使用所有对乙酰丙酸甲酯生产的催化剂的高收率。乳酸甲酯少量也产生，但不以相同的量。
这两种产物都是通过淀粉分子和藻类本身的降解产生的。通过糖苷键解离生成葡萄糖单体，通过[4+2]反转录醛醇反应转化为tetrose和glyco醛，或通过[3+3]反转录醛醇反应转化为1,3-二羟基丙酮和甘油醛。
[3+3]反应是最稳定的热力学反应，并导致乙酰丙酸甲酯的生成。稳定性较低的[4+2]反应生成乳酸甲酯。反应的热力学稳定性是获得高产率的动力。
根据所用催化剂的不同，乙酰丙酸甲酯的产量在33%到53%之间变化，而乳酸甲酯的最高产量仅为2%。结果表明，四氢氧化钠是合成乙酰丙酸甲酯最有效的催化剂。
其结果是，使用纤维素类似的方法大不相同。在利用纤维素生产过程中，大多数的催化剂并未从两个产生许多显著的结果，除了。其中之一是优选的乙酰丙酸甲酯，另一个用于乳酸甲酯。最高产率分别为48％和对分别乙酰丙酸甲酯和乳酸甲酯，27％。
用不同的原料生产这些化学物质之间的差异是一个有趣的发现。欧洲杯足球竞彩这表明，纤维素和淀粉的反应活性是相当不同的，尽管纤维素和淀粉在化学上是相似的，都是由葡萄糖单体组成。
研究人员已经证明，藻类不仅可以用于石油生产，还可以作为生产重要化学物质的碳源。这使得藻类生物质有可能在未来替代化石燃料作为碳资源使用，并缓解世界目前正在经历的一些环境和资源紧张。
来源:
“新碳资源开发：从藻渣重要化工生产的” - S.山口等人，科学报告，2017，DOI: 10.1038 / s41598 - 017 - 00979 - y
图片来源:Shutterstock / Chokniti Khongchum
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