生物质基乙酰丙酸化学与技术

分類: 图书,科技,化学工业,制药化学工业,
品牌: 林鹿
基本信息·出版社:化学工业出版社
·页码:239 页
·出版日期:2009年10月
·ISBN:9787122060952
·条形码:9787122060952
·包装版本:第1版
·装帧:平装
·开本:16
·正文语种:中文
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内容简介《生物质基乙酰丙酸化学与技术》结合乙酰丙酸的研究和生产技术进展,特别是针对乙酰丙酸作为一种有广泛应用前景的平台化合物的合成与转化技术过程与工艺机理进行了深入的阐述。全书共分八章,主要介绍了生物质基乙酰丙酸的意义与前景、生物质纤维的酸水解化学、生物质基乙酰丙酸合成途径与技术、生物质转化乙酰丙酸中间产物——糠醛与糠醇化学、生物质转化乙酰丙酸中间产物——5羟甲基糠醛化学、乙酰丙酸及中间产物转化燃料类化合物、生物质基乙酰丙酸转化材料化合物及生物质基乙酰丙酸转化药用化合物——5氨基乙酰丙酸等内容。
《生物质基乙酰丙酸化学与技术》适合化学、化工、材料、生物、医药等领域的科研人员、工程技术人员及管理人员参阅,也可作为高等院校相关专业教材或参考书使用。
编辑推荐《生物质基乙酰丙酸化学与技术》为化学工业出版社出版。
目录
第一章 生物质基乙酰丙酸的意义与前景
第一节 生物质化工及其发展趋势
一、生物质化工产生与发展
二、生物质绿色化学研究
三、生物质生物技术
第二节 生物质基乙酰丙酸——概念与前景
一、乙酰丙酸基本化学特性
二、乙酰丙酸纯化与检测
三、乙酰丙酸合成与生产概况
四、乙酰丙酸作为平台化合物的前景
第二章 生物质纤维的酸水解化学
第一节 生物质纤维酸水解过程
一、生物质纤维酸水解生成乙酰丙酸的化学过程
二、生物质纤维稀酸和浓酸水解
三、纤维素超低酸水解
四、纤维素亚临界和超临界水解
五、纤维素的固体酸水解
六、生物质纤维的两段高温水解
第二节 生物质纤维酸水解动力学
一、微晶纤维酸水解动力学
二、麦草纤维酸水解动力学
三、竹浆纤维酸水解动力学
四、玉米秆纤维酸水解动力学
第三节 生物质纤维酸水解过程中的结构变化
一、微晶纤维素水解过程中的结构变化
二、竹浆纤维水解过程中的结构变化
三、麦草纤维素水解过程中的结构变化
四、脱脂棉纤维素水解过程中的结构变化
第四节 生物质纤维水解产物葡萄糖的稳定性
一、葡萄糖在酸水解溶液中的稳定性
二、一些因子对葡萄糖在酸水解溶液中稳定性的影响
第三章 生物质基乙酰丙酸合成途径与技术
第一节 玉米淀粉水解转化为乙酰丙酸
第二节 稻草酸水解转化为乙酰丙酸
第三节 小麦秸秆酸水解转化为乙酰丙酸
第四节 玉米秸秆酸水解转化为乙酰丙酸
第五节 林业废弃物木屑酸水解转化为乙酰丙酸
第六节 棉籽壳水解转化为乙酰丙酸
第七节 工业废弃物酸水解转化为乙酰丙酸
第八节 糠醇转化为乙酰丙酸的工艺技术
第九节 固体酸催化生物质转化为乙酰丙酸的工艺技术
第四章 生物质转化乙酰丙酸中间产物——糠醛与糠醇化学
第一节 糠醛合成及其进展
一、糠醛合成
二、糠醛合成工艺新进展
第二节 糠醇合成及其进展
一、糠醛液相加氢合成糠醇及其催化剂
二、糠醛气相加氢合成糠醇
第五章 生物质转化乙酰丙酸中间产物——5-羟甲基糠醛化学
第一节 5-羟甲基糠醛合成途径
一、5-羟甲基糠醛特性
二、5-羟甲基糠醛合成
第二节 催化羟甲基糠醛合成的固体超强酸类型与制备
一、固体超强酸类型
二、固体超强酸作用机理
三、固体超强酸制备方法
第六章 乙酰丙酸及中间产物转化燃料类化合物
第一节 甲基四氢呋喃
第二节 脂肪族类液体燃料
第三节 乙酰丙酸酯类化合物
第七章 生物质基乙酰丙酸转化材料化合物
第一节 双酚酸的合成
一、无机酸催化双酚酸合成
二、固体酸催化双酚酸合成
第二节 双酚酸的应用前景
第三节 乙酰丙酸加氢还原转化5-羟基乙酰丙酸
第八章 生物质基乙酰丙酸转化药用化合物——5-氨基乙酰丙酸
第一节 5-氨基乙酰丙酸的合成
一、化学合成法
二、生物合成方法
第二节 5-氨基乙酰丙酸的应用
一、在农业上的应用
二、在医药上的应用
参考文献
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序言生物质主要包括农业秸秆和林木生物质两大类。目前,我国生物质年总产量超过21亿吨,其中农业秸秆超过7亿吨、林木生物质(地上部分)超过14亿吨。生物质组分主要是纤维素、半纤维素和木质素,三者的含量占生物质总量的90%以上。随着我国经济的高速发展,对以生物质为原料转化产生可降解功能材料和化学品的需求急剧增长,但我国现有工业体系在生物质转化产物的产量、质量以及清洁过程等方面还远不能满足国家对生物质功能材料的需求;另一方面,我国有数量庞大的生物质还没有得到充分转化利用,被弃置于自然环境或被露天焚烧,造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。因此,发展生物质化工对于国家经济发展和保护生态环境有重要作用。生物质化工的另一重要意义还在于其能逐步替代化石基合成材料和化学品。自20世纪90年代中期以来,由于化石基合成材料和化学品往往难以生物降解,不仅对人类赖以生存的环境造成严重的污染,而且由于石油资源的逐渐枯竭,使合成材料再一次面临原料匮乏的威胁,对我国现有的合成材料工业体系造成了极大的冲击,这一严峻事实重新唤起人们对生物质材料研究的关注。利用生物质资源合成功能材料和高附加值化学品,以补充或逐步替代不可再生的化石基材料是目前的一种重要发展趋势,将推动现有的庞大的化石基合成材料工业体系向生物质基合成材料和化学品工业体系的良性转变;同时,生物质转化合成功能材料和化学品,既能替代化石资源,又将有机碳以材料形式储藏,避免生成CO2排放,起着双重的CO2减排作用。因此,加快发展生物质材料和化学品对于实现CO2减排作用具有特别重要的意义,有助于推动建立低碳经济的新模式。从这个意义上说,生物质化学化工是后石油时代工业发展的必然趋势。随着石油等不可再生资源的日渐减少,生物质技术将和生物技术、绿色化学化工技术结合起来,有可能建立起一套与环境友好新型化学工业体系。
在生物质材料和化学品的发展过程中,关键是合成具有广泛应用前景的平台化合物。乙酰丙酸是有希望从可再生生物质资源半纤维素和纤维素转化产生的未来的平台化合物,其中半纤维素和纤维素分别是以木糖为主的五碳糖和以葡萄糖为主的六碳糖组成的。乙酰丙酸由于可以大规模地来自可再生资源植物生物质,将有可能成为一种新的平台化合物,从而引起人们的重视。从乙酰丙酸的分子结构式可以看到,它的分子中既有一个羧基又有一个酮基,因此具有良好的反应性,通过酯化、卤化、加氢、氧化脱氢、缩合等制取各种产品, 包括大宗化学品、燃料、新材料、树脂、医药、农药、香料、溶剂、涂料和油墨、橡胶和塑料、助剂、润滑油添加剂、表面活性剂等。
为了推动生物质化学化工技术进步,较全面地反映乙酰丙酸的研究和生产进展,编著者收集了本领域较丰富的有关资料,并结合编著者近年来的研究与技术开发成果,编著了《生物质基乙酰丙酸化学与技术》一书。本书主要由林鹿、薛培俭、庄军平等编著,刘颖、庞春生、孙勇等参与部分编著工作,最后由林鹿统稿、定稿。
乙酰丙酸化学与技术是一个正在迅速发展的新领域,本书内容上可能还存在一些疏漏和不足,衷心希望读者批评指正,以便再版时能进一步修正和完善。
文摘插图:

第一章 生物质基乙酰丙酸的意义与前景
第一节 生物质化工及其发展趋势
一、生物质化工产生与发展
生物质(Biomass)是指由植物、动物或微生物生命体所合成得到的物质的总称,分为植物生物质、动物生物质和微生物生物质。转化乙酰丙酸的生物质主要是植物生物质(Plant biomass),又称木质纤维生物质(Lignocellulosic biomass),主要包括木材、农作物废弃物、草类及城市的纤维性生物质废弃物等。木质纤维生物质的主要组成元素为C、H和O,而化石资源的主要组成元素为C和H。木质纤维生物质是通过光合作用将大自然中的CO2和H20转化而来,地球上植物每年转化约2000亿吨的CO2中的碳为碳水化合物,并存储了3×1013GJ的太阳能,其存储的能量是目前世界能源消耗量的10倍左右。我国生物质资源十分丰富,木质纤维生物质资源总量(以干物质计)不低于30亿吨/年,相当于每年10亿吨油当量,约为我国目前石油消耗量的3倍。其中,每年仅农作物生物质和农副产品谷壳等就有7亿多吨,除30%用作饲料、肥料和工业原料外,60%以上可以作为能源使用。由于收获季节期间农作物生物质短期内阵发性增加、保存困难和来不及利用等因素,许多地区就地焚烧,不仅浪费资源,而且还导致严重的环境污染。如将这些富余生物质转化为液体燃料,则每年相当于增加了数千万吨石油当量的能量,从而可显著提高我国的能源安全,并能够有效减少污染物和温室气体的排放。同时,大量农业废弃物的能源化利用,可使农民增加收入,有利于农业经济结构调整和促进新农村建设。