由生物质衍生的环戊酮合成高密度航空生物燃料

在这里，我们描述了从化学动力学控制的一锅两步反应开始的三步合成策略。一系列生物质衍生的分子已被转化为适合用作运输燃料或喷气燃料的环结构烷烃，总分离产率为68-90%。各种生物质衍生的分子可以用作起始材料，其包括具有不同官能团的分子，如羰基、苯和呋喃环、烯烃等。开发了有效和绿色反应，包括两步反应和无溶剂反应，与普通试剂和催化剂在温和的反应条件下甚至在室温下进行，以生产具有多样化和选择性结构的环戊烷基生物燃料。所得产物表现出0.87-0.94g/cm³的高密度和38.3-41.4 MJ/L的高净体积热值。此外，它们还具有与一些众所周知的商业合成燃料 (如喷气燃料A、喷气A-1、喷气燃料B、JP-10和RJ-4) 相当的其他燃料特性。某些获得的生物燃料的冰点低，为 −58和 − 80°C。这种通用的合成方法可以扩展到一系列具有不同碳数的前体，从而可以选择性地生成碳数为C₁₁-C₂₆的高能含量环结构烷烃。