ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲ: ಹಸಿರು ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಹುಮುಖ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಕಾರಕ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಕೊರತೆ ಮತ್ತು ಮಾನವನ ಜೀವನ ಪರಿಸರದ ಕ್ಷೀಣಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಜೈವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಂತಹ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥನೀಯ ಬಳಕೆಯು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಗಮನದ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಮುಖ್ಯ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪಡೆಯಲು, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ವಿಘಟನೀಯ, ಇತ್ಯಾದಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಹೊಸ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸಿ, ಆದರೆ ಭವಿಷ್ಯದ ಬಯೋರೆಫೈನಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಡಚಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಬಳಕೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದೆ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ಬಹುಪಯೋಗಿ ಕಾರಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಮತ್ತು ಜೀವರಾಶಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ ತತ್ವ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೋಲಿಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದೆ. ಸಮರ್ಥ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಗಮನಹರಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಈ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸಬೇಕು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಕಾರಕವಾಗಿ ವಿವಿಧ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳ ಆಯ್ದ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರಕವಾಗಿ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸರಳ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ಸೌಮ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಲ್ಡಿಹೈಡ್‌ಗಳು, ನೈಟ್ರೋ, ಇಮೈನ್‌ಗಳು, ನೈಟ್ರೈಲ್‌ಗಳು, ಆಲ್ಕೈನ್‌ಗಳು, ಆಲ್ಕೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ಗಳು, ಅಮೈನ್‌ಗಳು, ಆಲ್ಕೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೇನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಪಾಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪು ಡಿಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್. ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು C1 ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬ ಅಂಶದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಪ್ರಮುಖ ಬಹುಪಯೋಗಿ ಮೂಲ ಕಾರಕವಾಗಿ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಕ್ವಿನೋಲಿನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಡಿತ ಫಾರ್ಮೈಲೇಶನ್, ಅಮೈನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಫಾರ್ಮೈಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಮೆತಿಲೀಕರಣ, ಓಲೆಫಿನ್ನ ಕಾರ್ಬೊನೈಲೇಶನ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೈನ್‌ಗಳ ಜಲಸಂಚಯನ ಮತ್ತು ಇತರ ಮಲ್ಟಿಸ್ಟೇಜ್ ಟಂಡೆಮ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಇದು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸರಳವಾದ ಹಸಿರು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ. ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಚಟುವಟಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಹುಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಅಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸವಾಲು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು C1 ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಕ ಅಸಮಾನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೆಥನಾಲ್ನಂತಹ ಬೃಹತ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.

ಜೀವರಾಶಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಬಹುಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹಸಿರು, ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಬಯೋಮಾಸ್ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು ಅತಿದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಸಮರ್ಥನೀಯ ಪರ್ಯಾಯ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸಂಪನ್ಮೂಲ ರೂಪಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಆಮ್ಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ದ್ರಾವಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಲಿಗ್ನೋಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಘಟಕಗಳ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಜೀವರಾಶಿ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲದ ಪೂರ್ವ-ಚಿಕಿತ್ಸೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು, ಸುಲಭವಾದ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ, ಅಜೈವಿಕ ಅಯಾನುಗಳ ಯಾವುದೇ ಪರಿಚಯ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಬಲವಾದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಮರ್ಥ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲವಾಗಿ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಆಯ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯ-ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು, ಲಿಗ್ನಿನ್ ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ತೈಲ ಹೈಡ್ರೋಡಿಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ. H2 ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸೌಮ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಸರಳ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಜೈವಿಕ-ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸೌಮ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ ಲಿಗ್ನಿನ್ ಅನ್ನು ಡಿಪೋಲಿಮರೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ, 60% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೂಕದ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕದ ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು ಎಂದು ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಈ ನವೀನ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಲಿಗ್ನಿನ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯದ ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಹೊಸ ಅವಕಾಶಗಳನ್ನು ತರುತ್ತದೆ.

ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಜೈವಿಕ-ಆಧಾರಿತ ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಹಸಿರು ಸಾವಯವ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಜೀವರಾಶಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಮರ್ಥ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಗುರಿ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅದರ ಬಹುಮುಖತೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧೋದ್ದೇಶ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕೆಲವು ಸಾಧನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದೆ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿದೆ, ಆದರೆ ನಿಜವಾದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಿಂದ ಇನ್ನೂ ಸಾಕಷ್ಟು ದೂರವಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಶೋಧನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು: (1) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು; (2) ಇತರ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಹೇಗೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದು; (3) ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಹೇಗೆ; (4) ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅನುಗುಣವಾದ ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಹೇಗೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವುದು. ಪರಿಸರ, ಆರ್ಥಿಕತೆ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗಾಗಿ ಆಧುನಿಕ ಸಮಾಜದ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ಎದುರುನೋಡುತ್ತಾ, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಅಕಾಡೆಮಿಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.