PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Industrial & Engineering Chemistry Research· 2026Q1

Yenilenebilir Spirosiklik Yüksek Yoğunluklu Yakıt Sentezi: β-Pinen ve Metil Siklopentenonun Kendiliğinden Duyarlılaştırılmış [2 + 2] Fotokiloaddisyonu Yoluyla

Renewable Spirocyclic High-Density Fuel Synthesis via Self-Sensitized [2 + 2] Photocycloaddition of β-Pinene and Methyl Cyclopentenone

Irum Batool, Xinfang Zhang, Minhua Ai, Chengxiang Shi ve diğerleri

Kısa özet

Biyokütle türevli β-pinen ve metil siklopentenonun (MCP) kendiliğinden duyarlılaştırılmış [2 + 2] fotokiloaddisyonu, %79,5 MCP dönüşümü ve %61,4 ko-ürün verimi ile yenilenebilir bir spirosiklik yakıt öncüsü üretir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • β-pinen ve metil siklopentenon (MCP) arasında kendiliğinden duyarlılaştırılmış bir ara moleküller arası [2 + 2] fotokiloaddisyon geliştirildi.
  • Optimize edilmiş reaksiyon koşulları altında %79,5 MCP dönüşümü ve %61,4 ko-ürün verimi elde edildi.
  • Triplet uyarılmış durumları ve bir-radikal ara ürünlerini içeren bir reaksiyon mekanizması doğrulandı.
  • Yoğunluğu 0,949 g cm–3, hacimsel yanma ısısı 40,46 MJ L–1 ve donma noktası <−60 °C olan yenilenebilir bir yakıt sentezlendi.
  • Saf yakıt için 280 °C ve karışım için 275 °C minimum tutuşma sıcaklıkları ile JP-10'dan (380 °C) önemli ölçüde düşük üstün yanma özellikleri gösterildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Renewable high-energy-density fuels hold substantial promise for advancing sustainable aviation. However, realizing this potential requires the development of effective strategies for constructing high-performance fuel molecules. Herein, this study reports the synthesis of high-density spirocyclic fuels via a feasible self-sensitized intermolecular [2 + 2] photocycloaddition of biomass-derived β-pinene and methyl cyclopentenone (MCP). Reaction conditions are systematically optimized, achieving an MCP conversion of 79.5% and a Co-adduct yield of 61.4%. Mechanistic investigations, including triplet quenching and radical trapping experiments, confirm that the reaction proceeds via a self-sensitized pathway involving triplet excited states and biradical intermediates. A kinetic model is established, revealing a linear correlation between the reaction rate and light intensity. After hydrodeoxygenation, a density of 0.949 g cm–3, a volumetric net heat of combustion of 40.46 MJ L–1 and an excellent freezing point (<−60 °C) are achieved for the synthesized spirocyclic fuel. Moreover, both the pure fuel and its blend demonstrated superior combustion, with minimum ignition temperatures of 280 and 275 °C, respectively, significantly lower than the reported value for JP-10 (380 °C). These results demonstrate the potential of structure-guided substrate screening and photochemical synthesis for developing high-performance biomass-derived fuels.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Organik Kimya

Organic ChemistryChemistry