Forestry Engineering JournalForestry Engineering JournalЛесотехнический журнал2222-7962110310.12737/2188ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКА. ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИWOOD PROCESSING. CHEMICAL TECHNOLOGYДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКА. ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИSynthesis of ionic liquids based oncations of 1,3-dialkylimidazolium and tetraalkylammonium for pret-reatment of lignocellulosic raw material to increase its hydrolyzabilityСинтез ионных жидкостей на основе катионов 1,3-диалкилимидазолия и тетраалкиламмония для проведения предобработки лигноцеллюлозного сырья с целью увеличения его гидролизуемостиМасютинЯков АндреевичMasyutinYakov АндреевичYMA1989@mail.ruНовиковАндрей АлександровичNovikovAndrei Александровичgubkin.biotech@gmail.comВинокуровВладимир АрнольдовичVinokurovVladimir Арнольдовичvinok_ac@mail.ru210120142101201434107114https://zh-szf.ru/en/nauka/article/1103/view
В работе на основе теоретического анализа зависимости свойств ионных жидкостей от их строения был синтезирован ряд соединений данного класса с оптимальным строением для дальнейшего проведения процесса предобработки лигноцеллюлозного сырья. Цель предобработки заключается в удалении лигнина и гемицеллюлоз, а также в снижении степени кристалличности и повышении пористости целлюлозы, что делает ее более доступной для ферментов на последующей стадии гидролиза в рамках процесса производства биоэтанола. В качестве оптимальных структур предложены ионные жидкости, содержащие ацетат- и иодид-анионы.
In this paper, based on the theoretical analysis of the properties of ionic liquids dependence on their structure a number of compounds of this class with the optimal structure was synthesized for continuing the process of pretreatment of lignocelluloses raw material. The purpose of preprocessing is to remove lignin and hemicelluloses, as well as to reduce degree of crystallinity and increase the porosity of the cellulose, making it more accessible to the enzymes in the subsequent hydrolysis step in a process of production of bioethanol. As the optimal structures ionic liquids were proposed containing acetate and iodide anions.
лигноцеллюлозное сырьепредобработкаионные жидкостиметатезискватернизациябиоэтанолlignocellulosic raw materialpreprocessingionic liquidsmetathesisquarternizationbioethanol
Россия обладает огромными запасами различных природных ресурсов, к числу которых относятся и лесные ресурсы. Отходы от переработки древесины (щепа, опилки, ветки и кора деревьев, горбыль, костра и др.) являются ценным сырьем, но в настоящее время их использование ограничивается производством пеллет для получения тепловой энергии. Более глубокая переработка древесных отходов позволит получать значительно более ценные продукты: очищенную целлюлозу, лигнин, би-
Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass resources // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. Vol. 69. P.627-642.Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass resources. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. Vol. 69. P.627-642.A.T.W.M. Hendriks and G. Zeeman. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass // Bioresource Technology. 2009. Vol. 100. Issue 1. P. 10-18.A.T.W.M. Hendriks and G. Zeeman. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology. 2009. Vol. 100. Issue 1. P. 10-18.Ionic liquid pretreatment of cellulos-ic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic liquid recycle / Kierston Shill, Sasisanker Padmanabhan, Qin Xin [and other] // Biotechnology and Bioengineering. 2011. Vol. 108. Issue 3. P. 511-520.Ionic liquid pretreatment of cellulos-ic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic liquid recycle / Kierston Shill, Sasisanker Padmanabhan, Qin Xin [and other]. Biotechnology and Bioengineering. 2011. Vol. 108. Issue 3. P. 511-520.Ionic Liquids and Their Interaction with Cellulose / Andre´ Pinkert, Kenneth N. Marsh, Shusheng Pang [and other] // Chem. Rev. 2009. -Vol. 109. -P. 6712-6728.Ionic Liquids and Their Interaction with Cellulose / Andre´ Pinkert, Kenneth N. Marsh, Shusheng Pang [and other]. Chem. Rev. 2009. -Vol. 109. -P. 6712-6728.P. Wasserscheid, W. Keim. Synthesis of Ionic Liquids Using Non-Conventional Activation Methods: An Overview // Angew. Chem. Int. Ed. 2000. Vol. 39. P. 3772-3789.P. Wasserscheid, W. Keim. Synthesis of Ionic Liquids Using Non-Conventional Activation Methods: An Overview. Angew. Chem. Int. Ed. 2000. Vol. 39. P. 3772-3789.Cellulose dissolution with polar ionic liquids under mild conditions: required factors for anions / Fukaya Y., Hayashi K., Wada M. [and other] // Green Chemistry. 2008. Vol. 10. P. 44-46.Cellulose dissolution with polar ionic liquids under mild conditions: required factors for anions / Fukaya Y., Hayashi K., Wada M. [and other]. Green Chemistry. 2008. Vol. 10. P. 44-46.Li Feng, Zhong-lan Chen. Research progress on dissolution and functional modification of cellulose in ionic liquids // Journal of Molecular Liquids. 2008. Vol. 142. P. 1-5.Li Feng, Zhong-lan Chen. Research progress on dissolution and functional modification of cellulose in ionic liquids. Journal of Molecular Liquids. 2008. Vol. 142. P. 1-5.Игнатьев H.B., Вельц-Бирман У., Вильнер X. Новые перспективные ионные жидкости // Рос. Хим. Ж. (Ж. Рос. Хим. Общества им. Д. И. Менделеева). 2004.Т. XLVIII. № 6. С. 36-39.Ignat´ev H.B., Vel´ts-Birman U., Vil´ner X. Novye perspektivnye ionnye zhidkosti. Ros. Khim. Zh. (Zh. Ros. Khim. Obshchestva im. D. I. Mendeleeva). 2004.T. XLVIII. № 6. S. 36-39.Jana Holm and Ulla Lassi. Ionic Liquids in the Pretreatment of Lignocellulosic Biomass // "Ionic Liquids: Applications and Perspectives", book edited by Alexander Ko-korin, ISBN 978-953-307-248-7. 2011. P.545-560.Jana Holm and Ulla Lassi. Ionic Liquids in the Pretreatment of Lignocellulosic Biomass. "Ionic Liquids: Applications and Perspectives", book edited by Alexander Ko-korin, ISBN 978-953-307-248-7. 2011. P.545-560.