Разработка нового подхода спектроскопии ЯМР для изучения конверсии углеводов в 5-гидроксиметилфурфурол в среде ионных жидкостей

• Автор: Хохлова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ионные жидкости как перспективные растворители для конверсии биомассы

1.1.1. Общие сведения об ионных жидкостях

1.1.2. Краткий обзор областей применения ионных жидкостей

1.1.3. Общие сведения о процессе конверсии гексоз

в 5-гидроксиметилфурфурол

1.1.4. Растворение углеводов в ионной жидкости

1.2. Конверсия углеводов в ионной жидкости

1.2.1. Гстерогенный катализ

1.2.2. Кислотно-каталитическая конверсия углеводов в 5-ГМФ
1.2.3. Конверсия углеводов с использованием катализаторов на основе соединений металлов
1.2.4. Каталитическая конверсия углеводов при микроволновом нагреве
1.3. Методы изучения реакций в ионной жидкости
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. ЯМР-спектроскопия высокого разрешения для систем на основе ионной жидкости
2.2. Определение аиомерного состава углеводов в среде ионной жидкости
2.3. ЯМР-мониторинг конверсии углеводов в 5-ГМФ
2.4. Изучение механизма конверсии углеводов в 5-ГМФ в присутствии В(ОН)з и В
2.5. Сравнение эффективности известных каталитических систем конверсии моносахаридов
2.6. Селективность процесса. Изучение процесса дегидратации целевого продукта и структуры олигомеров
2.7. Эффект микроволнового нагрева в реакции конверсии углеводов в 5-ГМФ
2.8. Методы выделения и очистки 5-ГМФ
2.9. Масс-спектрометрическое исследование каталитической конверсии углеводов в 5-ГМФ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Общие сведения
3.2. Постановка ЯМР-эксперимента
3.3. Регистрация масс-спектров высокого разрешения
3.4. Конверсия углеводов в 5-гидроксиметилфурфурол, катализируемая соединениями бора
3.5. Получение углеводно-боратного комплекса
3.6. Конверсия углеводов в 5-гидроксиметилфурфурол, катализируемая АтЬеЛуэЫб, СгС13-6Н20 и Н2
3.7. Каталитическая реакция в условиях микроволнового нагрева
3.8. Получение и выделение олигомеров при дегидратации 5-ГМФ
3.9. Химические сдвиги ядер 'Н и 13С для углеводов, 5-ГМФ, углеводно-боратного комплекса и ионной жидкости
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТЬ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Использованные сокращения:
ИЖ - ионная жидкость; 5-ГМФ - 5-гидроксиметилфурфурол; [ВМ1М][С1] -хлорид 1-бутил-3-метилимидазолия; [ЕМ1М][С1] - хлорид 1-этил-З-
метилимидазолия; [BMIM][BF4] - тетрафторборат 1-бутил-З-метилимидазолия; [BMIM][PF6] - гексафторфосфат 1-бутил-З-
метилимидазолия; [Неху1М1М][С1] - хлорид 1-гексил-З-метилимидазолия;
[ВММ1М][С1] - хлорид 1-бутил-2,3-димелимидазолия; [EMIM][BF4] -тетрафторборат 1-этил-З-метилимидазолия; [BMIM][DCA] - дицианамид 1-бутил-3-метилимидазолия; [EMIM][DCA] - дицианамид 1-этил-З-метилимидазолия; [ВМ1М][Вг] - бромид 1-бутил-З-метилимидазолия;
[BMIM][SCN] - тиоционат 1-бутил-З-метилимидазолия; [EMIM][Tf2N] -бис(трифторметилсульфонил)имид 1-этил-З-метилимидазолия; PTSA п-толуолсульфоновая кислота; ЯМР - ядерный-магнитиый резонанс; MW -микроволновое облучение; КССВ - константа спин-спинового взаимодействия; м.д. - миллионная доля; COSY - Correlation SpectroscopY; TOCSY - TOtal Correlation SpectroscopY; ROESY - Rotation flame nuclear Overhauser effect SpectroscopY; HSQC - Heteronuclear Single Quantum Coherence; HMBC - Heteronuclear Multiple-Bond Correlation; HMQC -
Heteronuclear Multiple Quantum Correlation.

1 1 оо ОО [150] [150]
21,2 О 0,

і і
О О О о
(N (N оо оо

О ON 06 001

о О о о
’ ' -—і <—1 *—<

■si* 1 1 г-

о О о
т С/) X
я С-І го
X X к

и и и и
2 2 <ч X CI X

CN го
1 I т—' ’ '