Biomasse per la produzione di platform chemicals: sintesi ed applicazioni sintetiche del 5-idrossimetilfurfurale

Nowadays, our society still depends on oil to obtain energy and materials. Being aware that this is not sustainable anymore, due to both the climate crisis and the progressive exhaustion of resources, it is necessary to find alternative routes. Biomass is the optimal candidate of renewable source of carbon, from which it is possible to obtain a large variety of building blocks. In this work, 5-hydroxymethylfurfural (HMF) will be discussed. The attention will be focused on the synthetic processes, according to the principles of Green Chemistry. More specifically, some solvents, which act as reaction promoters, avoiding the use of further catalysts, and that are reusable or can be obtained from biomass as well, will be presented. Finally, some of the synthetic applications of HMF will be illustrated. The aim of this work is to highlight the existence of alternative routes for the production of energy and materials and analyse the sustainability of the processes.

Attualmente, la nostra società dipende ancora in grandissima parte dal petrolio per ricavare energia e materiali. Con la consapevolezza che ciò non è più sostenibile, sia per via della crisi climatica che per via del progressivo esaurimento delle risorse, è necessario trovare strade alternative. In ambito chimico, le biomasse sono il candidato ideale per svolgere il ruolo di fonte di carbonio rinnovabile, da cui è possibile ottenere una vasta gamma di “building blocks”. In questo lavoro di tesi, verrá discusso in particolare il 5-idrossimetilfurfurale (HMF). Verrà rivolta particolare attenzione ai vari aspetti che compongono il processo di sintesi, in accordo con i principi della Green Chemistry. Più specificatamente, saranno presentati alcuni solventi in grado di agire come promotori di reazione, permettendo quindi di evitare l’utilizzo di ulteriori catalizzatori, e che possono essere riutilizzabili o sono a loro volta ottenuti da biomasse. Infine, saranno illustrate alcune delle applicazioni sintetiche del HMF. L’obiettivo finale dell’elaborato è quello di mettere in luce l’esistenza di una delle tante vie alternative al petrolio dalle grandi potenzialità, oltre a quello di analizzare la sostenibilità del processo stesso.