Speciation and kinetic study of iron promoted sugar conversion to 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and levulinic acid (LA)
文献情報
Guannan Li, Dong Han, Jeffrey T. Miller
Cellulose, a major component of renewable biomass, is a polymer of glucose. Abundant and cheap iron salts promote the conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and levulinic acid (LA). In this study, glucose transformations catalyzed by iron(III) chloride (FeCl3) in aqueous and in biphasic media (water and 2-methyltetrahydrofuran (MeTHF)) were investigated. Speciation via mass spectrometry (MS), UV-Vis, and X-ray absorption spectroscopy (XAS) show that FeIII is reduced to FeII (over 95%) readily in the early stage of carbohydrate conversion. The reaction time profiles of reactants (glucose and fructose) as well as products (HMF and LA) were modeled using MATLAB to obtain reaction rate constants. The contributions of iron and the intrinsic Brønsted acidity of iron salts in the sugar conversion are discussed. The kinetic study of sugar conversion indicated that the water–MeTHF biphasic system hinders the conversion of sugars to humins and unknown byproducts and increases the yields of HMF and LA. By adjusting concentrations of FeII and Brønsted acidity, yields of 88% LA (FeCl3, pH = 1) or 56% HMF (FeSO4, pH = 2) from glucose in a water–MeTHF biphasic system are achieved. The optimized reaction conditions proved effective in the conversion of milled poplar biomass to LA (53% yield based on glucose content) and furfural (64% yield based on xylan content) using iron salt, outperforming aluminum and chromium salts.
関連文献
Azide groups in high oxidation state Mn carboxylate chemistry: a new Mn11 complex and its conversion to a Mn25azide complex with Me3SiN3
Theocharis C. Stamatatos, Alina Vinslava, Khalil A. Abboud, George Christou
DOI: 10.1039/B902016K
Vacuum membrane distillation on a microfluidic chip
Yaopeng Zhang, Shinji Kato, Takanori Anazawa
DOI: 10.1039/B823499J
Spiropyran-linked dipeptide forms supramolecular hydrogel with dual responses to light and to ligand–receptor interaction
Zhenjun Qiu, Haitao Yu, Jinbo Li, Yu Wang, Yan Zhang
DOI: 10.1039/B822840J
Constitutional self-sorting of homochiral supramolecular helical single crystals from achiral components
Yves-Marie Legrand, Arie Van der Lee, Mihail Barboiu
DOI: 10.1039/B822619A
Iron–sulfur clusterbiosynthesis: role of a semi-conserved histidine
Jia Huang, J. A. Cowan
DOI: 10.1039/B902676B
Accumulation of an anthraquinone and its platinum complexes in cancer cell spheroids: the effect of charge on drug distribution in solid tumour models
Nicole S. Bryce, Jenny Z. Zhang, Renee M. Whan, Natsuho Yamamoto, Trevor W. Hambley
DOI: 10.1039/B902415H
Cell-induced intracellular controlled release of membrane impermeable cysteine from a mesoporous silica nanoparticle-based drug delivery system
Renato Mortera, Juan Vivero-Escoto, Igor I. Slowing, Edoardo Garrone, Barbara Onida, Victor S.-Y. Lin
DOI: 10.1039/B900559E
Folding-based electrochemical DNA sensor fabricated on a gold-plated screen-printed carbon electrode
Weiwei Yang, Jennifer Y. Gerasimov, Rebecca Y. Lai
DOI: 10.1039/B904550C
こちらもおすすめ
3-(5-フェニル-2-ファイル)-プロパン酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?
この化合物の市場動向は不明ですが、類似化合物の需要は化学繊維、医薬品、農薬分野で安定しています。研究トレンドとしては、該当化合物の生物学的活性の評価や、その他の...
3- Chloro-1H-indazol-5-olはどのように保存すればよいですか?
3- チロロ-1H-吲唑-5-醇は遮光し、直射日光を避けて、温度は室温を推奨し、密閉容器に保存してください。
L-(1-~13~C)メチオニンの市場動向や研究トレンドはどうですか?
L-(1-~13~C)メチオニンは、医薬品やバイオテクノロジー分野での研究が増加しており、その価格は安定しています。新興研究分野では、代謝解析や遺伝子機能解析で...
1,3-フェニレンビスメチレンビスアクリレートは安全ですか?
1,3-フェニレンビスメチレンビスアクリレートは一般的に安全ですが、直接皮膚に触れる場合は保護用具を使用することを推奨します。高濃度の蒸気が吸入された場合は呼吸...
丹参醇Aはどのように保存すればよいですか?
丹参醇Aは、直射日光を避けて室温で保存し、密栓容器に入れることをお勧めします。適切な保存条件は、安定性を保ち、安全性を確保する上で重要です。
4-メチル-2-(1,1,1-三フロロ-2-メチルプロパニル)ピリドインとは何ですか?
CAS番号1378865-93-0の4-メチル-2-(1,1,1-三フロロ-2-メチルプロパニル)ピリドインは、合成化学分野で用いられる有機化合物の一種です。こ...
N-フェニルベンジル-2-クロロ酢氨を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
N-フェニルベンジル-2-クロロ酢氨は毒性があり、皮膚や粘膜に刺激を与えます。取り扱う際には、保護眼鏡、手袋、ゴーグルを着用することを強く推奨します。ドラフトチ...
UCN-02を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
UCN-02は毒性は低いですが、人体への直接的な接触は避けるべきです。PPE要件はグローブと顔面保護具を着用することです。ドラフトチャンバーを使用して漏洩を処理...
N-[3-[2-(二甲基氨基)乙氧基]-4-甲氧基苯基]-2'-甲基-4'-(5-甲基-1,2,4-恶二唑-3-基)-[1,1'-联苯]-4-甲酰胺を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
手袋と保護眼鏡を着用し、漏洩時には吸気防止装置を使用してください。室温、乾燥した場所に保管し、直日光から隔離してください。SDS(安全データシート)を参照してく...
掲載誌
Organic Chemistry Frontiers

Organic Chemistry Frontiers publishes high-quality research from across organic chemistry. Emphases are placed on studies that make significant contributions to the field of organic chemistry by reporting either new or significantly improved protocols or methodologies. Topics include, but are not limited to the following: Organic synthesis Development of synthetic methodologies Catalysis Natural products Functional organic materials Supramolecular and macromolecular chemistry Physical and computational organic chemistry










![N-[(9H-Fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl]serine structure N-[(9H-Fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl]serine structure](https://static.chemtradehub.com/structs/737/73724-45-5-b0dc.webp)



