Polyesterification of alpha-Angelicalactone

alpha-Angelicalactone can be polymerized by two ways: as the substituted ethylene and as lactone. Polyesters of alpha-angelicalactone are obtained on alkali based catalysts. The obtained polymers are light yellow resins or solid, water-insoluble and soluble in polar organic solvents. Molecular weight of the obtained polymers is up to 2000 amu. The structure of the polymers is studied by 1Н NMR spectroscopy. It is shown, that the part of polyester intermonomeric bond is more than 68 %. The obtained polymers are exposed to full biodegradation by microorganisms Sacharomices cerevisae during 5 - 15 day, and by Streptomyсes lividans and Streptomyсes chrysomallus - during 20 - 30 day

Sodium Hydrosulfate as the Catalyst for Carbohydrate Conversion into the Levulinic Acid and 5-Hydroxymetylfurfural Derivatives

The new regenerable catalyst H2SO4 + Na2SO4 for the levulinic acid production has been developed. The catalyst provides product extraction from the reaction mass with n-butanol during the reaction. The acid-catalyzed dehydration process of fructose and sucrose in three systems (homogeneous water solution, homogeneous butanol solution and two-phase system water-butanol) has been studied and compared. The ester of levulinic acid and ether of 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde were found to be the main products in the presence of butanol, and their total yield is of maximum in the two-phase system. It attains 83 – 90 mol. %. The structure of 5-buthoxymethyl-2-furaldehyde was identified by PMR, NMR 13C spectroscopy and GC-MS analysis. The results obtained show that to increase the product yields one should separate the products from the catalyst and carbohydrate converted during the acid-catalyzed conversion

Sodium Hydrosulfate as the Catalyst for Carbohydrate Conversion into the Levulinic Acid and 5-Hydroxymetylfurfural Derivatives

The new regenerable catalyst H2SO4 + Na2SO4 for the levulinic acid production has been developed. The catalyst provides product extraction from the reaction mass with n-butanol during the reaction. The acid-catalyzed dehydration process of fructose and sucrose in three systems (homogeneous water solution, homogeneous butanol solution and two-phase system water-butanol) has been studied and compared. The ester of levulinic acid and ether of 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde were found to be the main products in the presence of butanol, and their total yield is of maximum in the two-phase system. It attains 83 – 90 mol. %. The structure of 5-buthoxymethyl-2-furaldehyde was identified by PMR, NMR 13C spectroscopy and GC-MS analysis. The results obtained show that to increase the product yields one should separate the products from the catalyst and carbohydrate converted during the acid-catalyzed conversion

Polyesterification of alpha-Angelicalactone

alpha-Angelicalactone can be polymerized by two ways: as the substituted ethylene and as lactone. Polyesters of alpha-angelicalactone are obtained on alkali based catalysts. The obtained polymers are light yellow resins or solid, water-insoluble and soluble in polar organic solvents. Molecular weight of the obtained polymers is up to 2000 amu. The structure of the polymers is studied by 1Н NMR spectroscopy. It is shown, that the part of polyester intermonomeric bond is more than 68 %. The obtained polymers are exposed to full biodegradation by microorganisms Sacharomices cerevisae during 5 - 15 day, and by Streptomyсes lividans and Streptomyсes chrysomallus - during 20 - 30 day

Catalytic Hydrogenation of Furfural in Alcoholic Media

Изучен процесс гидрирования фурфурола в спиртовых средах на медно-рутениевых и платиновых катализаторах. Показано, что в растворах устанавливается равновесие фурфурол – ацеталь фурфурола, и гидрируются оба эти вещества. Гидрогенолиз ацеталей дает алкилфурфуриловые эфиры с селективностью до 30 и 60 % на платиновых и медно- рутениевых катализаторах соответственно. Среди других продуктов образуются фурфуриловый спирт и 2-метилфуран. На платиновых катализаторах образуются также тетрагидрофурановые аналоги ацеталей, фурфурилового спирта и 2-метилфуранаThe processes of furfural hydrogenation in the alcohol solutions over copper-ruthenium and platinum catalysts were studied. The equilibrium of acetals formation is shown to establish in the solutions. Both substances, furfural and the acetals of furfural are hydrogenated in the system. The acetals hydrogenation produces alkylfurfuryl ethers, and selectivity of their formation attains 30 and 60 % over platinum and copper-ruthenium catalysts, correspondingly. Furfuryl alcohol and 2-methylfuran are formed among other products. Tetrahydrofuran analogues of the furfural acetals, furfuryl alcohol, and 2-methylfuran are also formed over the platinum catalyst

5-butoxymethylfurfural Catalytic Hydrogenation over Palladium Catalysts

Изучен процесс каталитического гидрирования 5-бутоксиметилфурфурола (5-БМФ) на палладиевых катализаторах, нанесенных на углеродный носитель cибунит и диоксид циркония в тетрагидрофуране и бутаноле соответственно. При нагревании раствора 5-БМФ в бутаноле без катализаторов и водорода основным продуктом является дибутилацеталь 5-БМФ, в небольших концентрациях зарегистрированы также бутиловый эфир 5-бутоксиметил- 2-фуранкарбоновой кислоты и дибутилацеталь бутаналя. В присутствии палладиевых катализаторов в первую очередь протекают процессы гидрирования фуранового кольца в тетрагидрофурановые производные с сохранением дибутилацетальной группировки. Наблюдаются также процессы гидрогенолиза и миграции заместителей в фурановом кольцеThe 5-butoxymethylfurfural (5-BMF) catalytic hydrogenation process has been studied using SIBUNIT and zirconium dioxide supported palladium catalysts in tetrahydrofuran and butanol, respectively. 5-BMF dibutylacetal is the main product of heating the solution of 5-BMF without both catalyst and hydrogen. Butyl ester of 5-butoxymethyl-2-furan carboxylic acid and butanal dibutylacetal traces have also been detected. In the first step, processes of the furan ring hydrogenation to tetrahydrofuran derivatives using palladium catalysts occur. Hydrogenation of the dibutylacetal group occurs slower than the furan ring conversion. Hydrogenolysis and migration of the furan ring substituents have also been observe

Получение 5-фторметилфурфурола из 5-галогенметилфурфуролов в присутствии краун-эфиров

5-fluoromethylfurfural has been obtained by interaction of 5-bromo- and 5-chloromethylfurfurals with potassium bifluoride in the presence of dibenzo-24-crown-8 and 18-crown-6 in acetonitrile medium. The yield attains 40–60 mol. %, and the selectivity of 5-bromomethylfurfural conversion is close to 90 %. The NMR and MS spectra are described. The results demonstrate the capability of the KHF2/ crown-ethers system to process biomass-derived feedstock molecules to valuable furan compounds by exchange reactionsИзучен селективный процесс получения 5-фторметилфурфурола путем взаимодействия 5-бром и 5-хлорметилфурфуролов с гидрофторидом калия в присутствии дибензо-24-каун-8 и 18-краун-6 эфиров в среде ацетонитрила. Выход продукта реакции достигает 40-60 мол. %. Приведены ЯМР 1Н и масс-спектр продукта. Полученные результаты демонстрируют возможность применения системы KHF2/краун-эфир для получения высокореакционных фурановых соединений из возобновляемого сырь

Препаративный синтез диэтилацеталя фурфурола прямым взаимодействием спирта и альдегида

A possibility of the furfural diethyl acetal preparation by direct interaction of the aldehyde and a slight excess of ethanol with high selectivity and preparative yield of 70 % was demonstrated. To shift the acetalization equilibrium the water vapour was absorbed by calcium oxide from gas phase. The acetalization process suggested is accelerated by the acid catalystsПродемонстрирована возможность получения диэтилацеталя фурфурола прямым взаимодействием незначительного избытка этанола с альдегидом с высокой селективностью и препаративным выходом до 70 %. Смещение равновесия ацетализации достигается удалением паров воды оксидом кальция из газовой фазы над реакционной смесью. Разработанный процесс ацетализации протекает как в присутствии кислотных катализаторов, так и с меньшей скоростью без ни

5-butoxymethylfurfural Catalytic Hydrogenation over Palladium Catalysts

Изучен процесс каталитического гидрирования 5-бутоксиметилфурфурола (5-БМФ) на палладиевых катализаторах, нанесенных на углеродный носитель cибунит и диоксид циркония в тетрагидрофуране и бутаноле соответственно. При нагревании раствора 5-БМФ в бутаноле без катализаторов и водорода основным продуктом является дибутилацеталь 5-БМФ, в небольших концентрациях зарегистрированы также бутиловый эфир 5-бутоксиметил- 2-фуранкарбоновой кислоты и дибутилацеталь бутаналя. В присутствии палладиевых катализаторов в первую очередь протекают процессы гидрирования фуранового кольца в тетрагидрофурановые производные с сохранением дибутилацетальной группировки. Наблюдаются также процессы гидрогенолиза и миграции заместителей в фурановом кольцеThe 5-butoxymethylfurfural (5-BMF) catalytic hydrogenation process has been studied using SIBUNIT and zirconium dioxide supported palladium catalysts in tetrahydrofuran and butanol, respectively. 5-BMF dibutylacetal is the main product of heating the solution of 5-BMF without both catalyst and hydrogen. Butyl ester of 5-butoxymethyl-2-furan carboxylic acid and butanal dibutylacetal traces have also been detected. In the first step, processes of the furan ring hydrogenation to tetrahydrofuran derivatives using palladium catalysts occur. Hydrogenation of the dibutylacetal group occurs slower than the furan ring conversion. Hydrogenolysis and migration of the furan ring substituents have also been observe

Природа и механизм снижения селективности кислотно-каталитической конверсии фруктозы с ростом концентрации углеводов

To understand the effect of decreasing the process selectivity with increasing the carbohydrate concentration, the influence of levulinic acid and glucose additions on the fructose acid-catalyzed conversion was studied. Levulinic acid yield significantly decreases by initial addition of levulinic acid and glucose to the reaction mixture. Humins were found to include structural fragments of levulinic acid, carbohydrates, and 5-hydroxymetylfurfural. According to the mechanism suggested, the carbocation formed from fructose interacts with water producing target products (5-HMF and levulinic acid) or with levulinic acid or another carbohydrate molecules giving humins. In these assumptions the levulinic acid formation in the process is a reaction of first order with respect to substrate concentration, and the humic substance formation is a reaction of second order with respect to the initial carbohydrate concentration. These two process characteristics, water to substrate ratio and the reaction orders distinction, are the reasons of decreasing the carbohydrate conversion selectivity with increasing the substrate concentrationИзучено влияние добавок левулиновой кислоты и глюкозы на селективность кислотно- каталитической конверсии фруктозы. Выход левулиновой кислоты при дегидратации фруктозы значительно снижается при введении в начальный момент времени в реакцию левулиновой кислоты и глюкозы. Образующиеся гуминовые вещества содержат фрагменты левулиновой кислоты, углеводов и 5-гидроксиметилфурфурола. Согласно предложенному механизму образующиеся из фруктозы карбокатионы взаимодействовуют либо с водой, либо с конечными продуктами процесса. В первом случае образуются 5-ГМФ и левулиновая кислота, а в последнем – гумины. В соответствии с этим механизмом левулиновая кислота образуется по реакции первого порядка по концентрации углевода, а гумины – по реакции второго порядка по начальной концентрации углевода. В результате основными причинами снижения селективности кислотно-каталитической конверсии углеводов с ростом их концентрации являются снижение отношений активности воды и углевода, а также различие порядков реакций образования целевых продуктов и гуминов по концентрации субстрат