Une réaction douce : Les micro-ondes pourraient accroître la durabilité de l'industrie chimique

Ces travaux contribueront à minimiser l'utilisation des ressources fossiles dans la production de produits chimiques industriels.

08.02.2023 - Japon

La plupart des produits de l'Industrie chimique, à l'exception des métaux, sont dérivés de ressources fossiles. L'utilisation de biomasse renouvelable et même de sources à un seul carbone - comme le formaldéhyde - est nécessaire pour accroître la durabilité de l'industrie chimique.

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Dans une étude récemment publiée dans RSC Advances, des chercheurs de l'université d'Osaka ont utilisé l'irradiation par micro-ondes pour accroître l'adéquation de la réaction de formose comme source de précurseurs pour la production de produits chimiques industriels.

Une synthèse chimique classique à partir du formaldéhyde est la réaction de formose, qui produit un mélange complexe de sucres et d'alcools de sucre. Les mélanges complexes de produits ne sont pas nécessairement utiles aux chimistes, qui ont souvent besoin d'une substance pure, par exemple un seul sucre, pour les réactions chimiques ultérieures. Il existe peu de rapports sur l'utilisation de la réaction de formose pour produire des sucres ou des alcools de sucre purs contenant un grand nombre d'atomes de carbone, par exemple six ou plus. Aucun rapport ne décrit clairement l'utilisation de l'irradiation par micro-ondes, un moyen courant et écologique d'accélérer et d'augmenter la sélectivité des réactions chimiques. L'utilisation de l'irradiation par micro-ondes pour améliorer l'utilité de la réaction de formose dans l'industrie chimique est l'objectif que les chercheurs ont cherché à atteindre.

"L'industrie chimique a un problème de durabilité, et l'utilisation du formaldéhyde comme précurseur de synthèse chimique peut contribuer à résoudre ce problème", explique Akihito Hashidzume, auteur principal de l'étude. "Nos mises à jour de la réaction du formose ajoutent une valeur substantielle à son utilité dans les synthèses chimiques ultérieures."

Les chercheurs sont les premiers à rapporter le résultat de l'exposition d'un réactif en solution de formaldéhyde et d'un catalyseur d'hydroxyde de calcium à une minute d'irradiation par micro-ondes à 150°C. Cinq millilitres de réactif ont été convertis en un mélange composé de deux sucres : l'un contenant six carbones (hexose) et l'autre contenant sept atomes de carbone (heptose). Sans décomposition en produits plus petits, le rendement de la réaction était proche de 100 %.

"Nous émettons l'hypothèse que la réaction du formose dans notre système se déroule essentiellement à la surface des cristallites d'hydroxyde de calcium dans le mélange réactionnel", explique Hashidzume. "Étant donné que la réaction de formose peut également se produire sur les surfaces des minéraux ou des météorites, notre travail a également des implications possibles intrigantes pour comprendre la synthèse prébiotique des sucres."

Ces travaux ont permis d'étendre l'utilité de la réaction de formose pour l'industrie chimique, en accélérant la réaction et en produisant un mélange de seulement deux produits qui peuvent être facilement purifiés. La conception simple de la réaction présentée ici aidera les chercheurs à améliorer la durabilité de la production de matières premières chimiques, ce qui s'avérera inestimable si l'on parvient à augmenter les volumes de réaction.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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