Conversion of Cellulose to Polyhydroal Alcohols in Water: A Review of Catalysts

Abstract

Целлюлоза - самый распространённый биополимер на Земле. Данный ресурс возобновляем, не имеет пищевой ценности для человека и ежегодно синтезируется в природе в огромных масштабах, способных полностью удовлетворить потребности в сырье современной химической и топливной промышленности. Благодаря наличию в структуре целлюлозы большого количества гидроксильных групп, одними из самых оптимальных вариантов её конверсии, обладающих высокой атомной эффективностью, являются процессы гидролитического гидрирования до гекситов (сорбита и маннита) и гидрогенолиза до гликолей (этилен- и пропиленгликоля). Оба процесса проводятся в гидротермальных условиях в присутствии катализаторов, эффективность действия которых, в данном случае, определяет эффективность процесса в целом. В данном обзоре рассмотрены наиболее интересные, с нашей точки зрения, каталитические системы для процесса конверсии целлюлозы в гекситы и гликоли, сведения о которых появились в литературе за последние несколько лет. Cellulose is the most abundant biopolymer on Earth. This resource is renewable, has no nutritional value for humans, and is annually synthesized in nature on a huge scale, capable of fully satisfying the needs for raw materials of the modern chemical and fuel industry. Due to the presence of a large number of hydroxyl groups in the cellulose structure, one of the most optimal options for its conversion, which have a high atomic efficiency, are the processes of hydrolytic hydrogenation to hexitols (sorbitol and mannitol) and hydrogenolysis to glycols (ethylene and propylene glycol). Both processes are carried out under hydrothermal conditions in the presence of catalysts, the effectiveness of which, in this case, determines the efficiency of the process as a whole. In this review, we consider the most interesting, from our point of view, catalytic systems for the conversion of cellulose to hexitols and glycols, information about which has appeared in the literature over the past few years.