5- ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (HMF)

1.5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (HMF): สารประกอบแพลตฟอร์มชีวภาพอเนกประสงค์

5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (HMF) ได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าเป็นสารประกอบแพลตฟอร์มชีวภาพที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการพัฒนากระบวนการทางเคมีที่ยั่งยืนและหมุนเวียนได้ HMF ได้มาจากการขาดน้ำของน้ำตาล โดยมีลักษณะเฉพาะคือโครงสร้างวงแหวนฟูราน ซึ่งแก้ไขโดยหมู่อัลดีไฮด์ที่ตำแหน่ง 2 และหมู่ไฮดรอกซีเมทิลที่ตำแหน่ง 5 สถาปัตยกรรมโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์นี้ให้ปฏิกิริยาที่สำคัญต่อ HMF ทำให้เป็นสารตั้งต้นที่เหมาะสำหรับการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์เคมีหลากหลายประเภท
โดยทั่วไปการผลิต HMF ทำได้โดยการทำให้ฟรุกโตส กลูโคส หรือน้ำตาลเฮกโซสอื่นๆ ขาดน้ำ กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับหลักการของเคมีสีเขียว เนื่องจากเป็นการใช้ทรัพยากรชีวมวลหมุนเวียน ความสำคัญของ HMF อยู่ที่ศักยภาพในการทดแทนสารเคมีที่ได้จากปิโตรเลียมด้วยทางเลือกจากชีวภาพ ซึ่งมีส่วนทำให้อุตสาหกรรมเคมีมีความยั่งยืนมากขึ้น ศักยภาพนี้ได้รับการขยายด้วยข้อเท็จจริงที่ว่า HMF สามารถแปลงเป็นสารเคมีที่มีมูลค่าสูงได้จำนวนมาก โดยแต่ละชนิดสามารถนำไปใช้งานทางอุตสาหกรรมได้อย่างกว้างขวาง
บทบาทของ HMF ในฐานะสารประกอบแพลตฟอร์มถือเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาโพลีเมอร์และเชื้อเพลิงชีวภาพ อนุพันธ์ของมัน เช่น กรด 2,5-furandicarboxylic (FDCA) เป็นส่วนสำคัญในการผลิตพลาสติกชีวภาพ เช่น โพลีเอทิลีนฟูราโนเอต (PEF) ซึ่งถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพแทนโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ทั่วไป ตำแหน่งนี้ HMF ไม่เพียงแต่เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้งานได้หลากหลายเท่านั้น แต่ยังเป็นปัจจัยสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่เศรษฐกิจแบบวงกลมอีกด้วย

2.ความเก่งกาจของ HMF ในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

ปฏิกิริยาของ HMF เนื่องมาจากกลุ่มฟังก์ชันที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้ HMF เป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงมากมาย อนุพันธ์ที่สำคัญที่สุดของ HMF ได้แก่ กรด 2,5-ฟูรันดิคาร์บอกซิลิก (FDCA), 2,5-ฟูแรนเมทานอล (FDM) และ 2,5-ไดฟอร์มิลฟูราน (DFF) ซึ่งแต่ละชนิดทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับวัสดุที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมต่างๆ
กรด 2,5-Furandicarboxylic (FDCA) เป็นหนึ่งในอนุพันธ์ที่สำคัญที่สุดของ HMF โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการพัฒนาโพลีเมอร์ที่ยั่งยืน FDCA เป็นโมโนเมอร์หลักในการผลิตโพลีเอทิลีนฟูราโนเอต (PEF) ซึ่งเป็นโพลีเอสเตอร์จากชีวภาพซึ่งถือเป็นสารทดแทนที่มีศักยภาพสำหรับโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) PEF มีคุณสมบัติกั้นที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PET ทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม การเปลี่ยนจาก PET มาเป็น PEF สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการผลิตพลาสติกได้อย่างมาก เนื่องจาก PEF ได้มาจากทรัพยากรหมุนเวียนและสามารถรีไซเคิลได้ทั้งหมด การพัฒนา FDCA จาก HMF จึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างโซลูชันบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน
อนุพันธ์ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ 2,5-ฟูแรนเมทานอล (FDM) ซึ่งใช้ในการผลิตเรซิน กาว และวัสดุโพลีเมอร์อื่นๆ FDM สามารถสังเคราะห์ได้ผ่านการไฮโดรจิเนชันของ HMF ซึ่งแสดงให้เห็นความอเนกประสงค์ของ HMF ในฐานะสารเคมีตัวกลาง คุณสมบัติของ FDM ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การเคลือบและกาว ไปจนถึงการใช้งานที่มีศักยภาพในด้านเภสัชกรรมและเคมีเกษตร ความสามารถในการแปลง HMF ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการนำไปใช้อย่างกว้างขวางของสารประกอบแพลตฟอร์มชีวภาพนี้
2,5-Diformylfuran (DFF) เป็นอีกหนึ่งอนุพันธ์ของ HMF ที่มีความเกี่ยวข้องทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ DFF ถูกใช้เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์โพลีเมอร์ ยา และสารเคมีชั้นดี ออกซิเดชันของ HMF เพื่อสร้าง DFF เน้นถึงประโยชน์ของ HMF ในการสร้างโครงสร้างทางเคมีที่ซับซ้อนและมีคุณค่ามากขึ้น การใช้งานของ DFF ขยายไปถึงการผลิตสารเชื่อมโยงข้าม โมโนเมอร์สำหรับการผลิตโพลีเมอร์ และสารตัวกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ประโยชน์ใช้สอยที่หลากหลายของ DFF เน้นย้ำถึงศักยภาพของ HMF ในฐานะวัสดุเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีที่มีมูลค่าสูง

3. เทคโนโลยีพลังงานน้ำตาลของเจ้อเจียง: ผู้บุกเบิกวัสดุ Furan ชีวภาพ

Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. (Sugar Energy Technology) ก่อตั้งขึ้นในปี 2560 และได้สถาปนาตนเองอย่างรวดเร็วในฐานะผู้นำในอุตสาหกรรมวัสดุชีวภาพ ในฐานะองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงระดับชาติ ซึ่งร่วมก่อตั้งโดย Ningbo Institute of Materials ของ Chinese Academy of Sciences บริษัทได้ใช้ประโยชน์จากการวิจัยและนวัตกรรมที่ล้ำสมัย เพื่อสร้างระบบการผลิตและการตลาดที่แข็งแกร่งสำหรับวัสดุที่ทำจากฟูราน การมุ่งเน้นเชิงกลยุทธ์ของพวกเขาไปที่ห่วงโซ่วัสดุ furan ซึ่งห่อหุ้มอยู่ในแนวทาง "1 วัตถุดิบระดับไฮเอนด์ 5 แพลตฟอร์มโมเลกุล และผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง" ได้ทำให้พวกเขาอยู่ในแถวหน้าของตลาดวัสดุชีวภาพทั่วโลก
ความมุ่งมั่นของ Sugar Energy Technology ในการวิจัยและพัฒนาถือเป็นหัวใจสำคัญของความสำเร็จ ด้วยการร่วมมือกับสถาบันวิจัยชั้นนำและการลงทุนอย่างมากในด้านนวัตกรรม บริษัทได้พัฒนาชุดผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมซึ่งได้มาจาก HMF และสารประกอบที่มีพื้นฐานจากฟูแรนอื่นๆ ซึ่งรวมถึงไม่เพียงแต่วัตถุดิบระดับไฮเอนด์ที่จำเป็นสำหรับการผลิตสารประกอบเหล่านี้ แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์ขั้นปลายที่ขับเคลื่อนมูลค่าในอุตสาหกรรมต่างๆ ความสามารถของบริษัทในการบูรณาการห่วงโซ่คุณค่าทั้งหมด ตั้งแต่การผลิตวัตถุดิบไปจนถึงการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง ถือเป็นข้อพิสูจน์ถึงความเป็นผู้นำในภาคส่วนวัสดุชีวภาพ
แนวทางเชิงนวัตกรรมของบริษัทเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษจากการให้ความสำคัญกับ HMF ในฐานะโมเลกุลแพลตฟอร์มหลัก ด้วยการพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการผลิตและการแปลง HMF เทคโนโลยีพลังงานน้ำตาลได้สร้างโมเดลธุรกิจที่ยั่งยืนและปรับขนาดได้ การผลิตอนุพันธ์ของบริษัท เช่น FDCA, FDM และ DFF เน้นย้ำถึงความสามารถของบริษัทในการตอบสนองความต้องการทางเลือกที่ใช้ชีวภาพแทนผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในตลาดเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับความพยายามระดับโลกในการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ความสำเร็จของ Sugar Energy Technology ยังได้รับแรงหนุนจากความมุ่งมั่นต่อคุณภาพและความยั่งยืน บริษัทได้ใช้มาตรการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดตลอดกระบวนการผลิต เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ของตนเป็นไปตามมาตรฐานสูงสุด นอกจากนี้ การให้ความสำคัญกับความยั่งยืนยังขยายไปไกลกว่าการนำเสนอผลิตภัณฑ์เพื่อให้ครอบคลุมการดำเนินธุรกิจทั้งหมดอีกด้วย ด้วยการลดของเสีย เพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Sugar Energy Technology กำลังสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมในอุตสาหกรรมวัสดุชีวภาพ