双功能催化剂使生物基丙烯酸酯的生产经济可行

最近通过生物质生产丙烯酸酯的技术前景可期，因为创业公司Lakril技术公司获得了明尼苏达大学Paul Dauenhauer实验室的技术许可。

Dauenhauer发明的催化剂是世界上第一个让乳酸脱水反应生成丙烯酸产率大于90%的催化剂。以往催化反应通常只有50%～60%的产率，产率太低，无法成为石油基合成丙烯酸(通过氧化丙烯完成)的经济可行的替代方法。

Lakril技术公司已经获得资金来扩大催化剂的生产规模，并进一步开发该技术用于商业用途。该公司计划在2024年底开始商业生产。

正在开发的催化剂是一种胺官能化的酸性固体分子筛(铝硅酸盐)。加入官能化的原因是基于先前对脱水反应机理的研究。Lakril联合创始人兼总裁Chris Nicholas解释说，当乳酸与分子筛接触时，会发生脱水或脱羰反应。分子筛上的胺官能化抑制了包括脱羰反应(主要的副反应)在内的副反应。这是因为胺中氮原子的碱性超过了乳酸中氧官能团的碱性，氮的质子亲和力更强，因此聚集在反应中质子酸位点上的胺比乳酸多。对乳酸脱水过程的技术经济分析结果表明，通过抑制副反应并产生更多的丙烯酸，该反应的成本与石油基反应相当，同时碳强度至少降低了35%。

丙烯酸酯在工业上用途广泛，包括高吸水性聚合物，以及用于纤维、油漆、黏合剂和其他产品的酯类前体。随着这种新型催化剂的发展，通过将玉米糖发酵成乳酸，然后再将乳酸脱水成丙烯酸，制造更环保的生物基丙烯酸酯在经济上很有吸引力。

[王铃摘译自Chemical Engineering，2022-01-02]