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Abstract :
[en] At the moment, biorefining is increasingly seen as a promising alternative to petrochemical sector since it targets both the replacement of part of petroleum as a source of energy and the development of chemicals from the biomass, such as detergents, phytopharmaceutics, solvents, plastics, etc. The valorisation of carbohydrates arising from the hydrolysis of renewable feedstocks is therefore an area of outmost interest.
In this context, uronic acids such as glucuronic acid (GlcA) or galacturonic acid (GalA) derived from widely available raw material such as hemicellulose or pectins represent important biocompatible and bioresorbable starting material. The quest of highly effective, environmentally friendly and straightforward chemical strategies to transform totally O-unprotected uronic acids into high valuable materials remains actually a particularly challenging task.
A new strategy enabling the quantitative “one-pot” production of water-soluble monosubstituted D-glucofuranosidurono-6,3-lactones from unprotected D-glucuronic acid (D-GlcA) involving microwaves and an inexpensive siliceous-based promoter will be described.
The use of a heterogeneous acid catalytic systems consisting of sulfuric acid impregnated onto silica (H2SO4/SiG60) or onto carbon (H2SO4/C), offers a green alternative to unrecyclable liquid sulfuric acid and permit the developpment of a truly eco-friendly green process, as these supported acids were readily separated from liquid products, without neutralization, by decantation or filtration, thus minimizing energy consumption and wastes. Faced with environmental concerns, this solventless methodology offers attractive features, including short reaction times, high yields and easy set-up and workup.
[fr] En raison de l'épuisement inévitable des ressources fossile et des préoccupations environnementales, le concept du bioraffinage apparaît de plus en plus comme une alternative prometteuse au secteur pétrochimique puisqu'il vise à la fois le remplacement d’une partie du pétrole comme une source d'énergie mais aussi le développement de produits chimiques comme des détergents, des produits phytopharmaceutiques, des solvants, des plastiques, etc. au départ de la biomasse.
La valorisation de glucides provenant de l’hydrolyse de matières premières renouvelables fait ainsi actuellement l'objet de nombreuses recherches.
Dans ce contexte, les acides uroniques (acide glucuronique ou galacturonique par exemple), issus de matières premières renouvelables largement disponibles comme les hémicelluloses ou les pectines, représentent des composés de départ intéressants en synthèse organique, biocompatibles et biodégradables qui peuvent être transformés en produits à plus haute valeur ajoutée.
Une nouvelle stratégie de synthèse assistée par micro-ondes, efficace et respectueuse de l'environnement, a ainsi permis la production quantitative de D-glucofuranosidurono-6,3-lactones monosubstituées hydrosolubles au départ d'acide D-glucuronique non protégé en utilisant un catalyseur acide supporté. L'utilisation d’un systèmes catalytique acide hétérogène peu coûteux constitué d'acide sulfurique imprégné sur de la silice (H2SO4/SiG60) ou sur du carbone (H2SO4/C), a permis le développement d'un processus de synthèse écologique et offrant une alternative verte à l'acide sulfurique liquide. En effet, ce type de catalyseur acide supportés peut aisément être séparé des produits liquides, sans neutralisation, par simple filtration, réduisant ainsi au minimum la consommation d'énergie et la formation de déchets.
Face aux préoccupations environnementales, cette méthodologie sans solvant permet également d’obtenir des composés avec de grandes chimio- et stéréosélectivités, pendant des temps de réaction courts et avec de hauts rendements.
