Ученые разработали технологию получения нефтяных углеводородов из сахара

Ученые из Корейского института передовых технологий (KAIST) создали интегрированную химико-биологическую платформу, которая преобразует возобновляемое сырье, такое как глюкоза и глицерин, в основные ароматические углеводороды нефти — бензол, толуол, этилбензол и ксилолы (BTEX).

Схематическое представление химико-биологического синтеза BTEX из глюкозы или глицерина в Escherichia coli. Автор: KAIST

Исследователи разработали четыре метаболически модифицированных штамма кишечной палочки, каждый из которых запрограммирован на производство определенного кислородсодержащего предшественника. Во время ферментации продукты непрерывно экстрагировались в органический растворитель изопропилмиристат, который также служил реакционной средой для последующего химического преобразования.

Преодоление химических барьеров

Ключевым нововведением стала адаптация реакций деоксигенации для эффективной работы в нетрадиционном растворителе. Команда установила мягкие и селективные каталитические стратегии, совместимые с этой системой. Например, фенол успешно деоксигенировался до бензола с выходом до 85% с использованием палладиевого катализатора.

Профессор Сун Кю Хан, аспирант Тэ Ван Ким, профессор Кён Рок Чхве, профессор Сан Ёп Ли. Автор: KAIST

Устойчивая модульная система

Этот подход снижает энергопотребление, минимизирует отходы растворителей и обеспечивает интенсификацию процесса. Высокая температура кипения растворителя упрощает выделение продуктов, а сам растворитель легко перерабатывается.

Доктор Сюань Цзоу, первый автор статьи, пояснил: «Будущие усилия будут сосредоточены на оптимизации метаболических потоков, расширении платформы для других ароматических целей и внедрении более экологичных каталитических систем».

Профессор Сан Ёп Ли отметил: «Эта инновация обеспечивает научную и промышленную основу для снижения зависимости от нефтехимических процессов и является важным шагом к уменьшению углеродного следа топливного и химического секторов».