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High tension cyclic hydrocarbons synthesized from biomass-derived platform molecules for aviation fuels in two steps

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Green Energy & Environment 2023年第1期8卷 331-337页

作者： Zhanchao Li Yizhuo Wang Qing Li Liqing Xu Hong Wang Frontier Institute of Science and Technology Xi'an Jiaotong UniversityXi'an710054China State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering Xi'an Jiaotong UniversityXi'an710054China

Synthesizing ring structure aviation fuels from biomass-derived platform molecules is challenging,especially for bridged ring structure aviation fuels which are typically achieved from fossil-derived chemicals.Herein,we report the synthesis of a series of ring structure biofuels in two steps by a combination of a solvent-free Michael-cyclization reaction and a hydrodeoxygenation(HDO)reaction from lignocellulosederived 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione.These biofuels are obtained with high overall yields up to 90%,which exhibit high densities of 0.81 g cm^(-3)-0.88 g cm^(-3)and high volumetric neat heat of combustion(VNHOC)values of 36.0 MJ L^(-1)-38.6 MJ L^(-1).More importantly,bridged-ring structure hydrocarbons can also be achieved in two steps by a combination of a Robinson annulation reaction and an HDO reaction to afford the final products at high overall yields up to 90%.The bridged-ring structure products have comparable high densities and high VNHOC values to the best artificial fuel JP-10(0.94 g cm^(-3)and 39.6 MJ L^(-1)).The results demonstrate a promising way for the synthesis of high-density aviation fuels with different fuel properties at high yields.

关键词： Biofuels 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione Solvent-free Michael-cyclization Robinson annulation Green reaction

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