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职业足球运动员有很多业余爱好——在球场外,有些人是模特、音乐家或电影制片人,有些人是时装设计师或餐馆老板。本周,迈克·弗里曼特尔发现了这位法国足球运动员对绿色化学的热情。

迈克尔Freemantle

欧洲成千上万的球迷将记住马蒂厄·弗拉米尼这个名字。这位法国中场球员曾为法国效力,也曾为阿森纳和AC米兰等著名俱乐部效力。球迷们不知道的是,当他进球的时候,他有一个秘密,他不告诉他的队友,甚至他的父母。

马蒂厄·弗拉米尼,2015年阿森纳会员日

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弗拉米尼

2008年,弗拉米尼结识了意大利企业家帕斯夸里·格拉纳塔。两人对全球变暖的共同担忧加深了感情,并决定联手帮助解决环境破坏问题。他们秘密成立了一家公司,从生物质中生产含碳化学物质。他们打电话给公司GFBiochemicalsG代表格拉纳塔,F代表弗拉米尼。

在接下来的几年里,他们与米兰理工大学和比萨大学的研究人员合作,开发了乙酰丙酸的生产技术,乙酰丙酸是一种有机化合物,也被称为4-氧戊酸。2004年,美国能源部将这种酸确定为开发绿色工业化学过程的12种平台化学品之一。这些过程依赖生物质作为原料,而不是不可再生的化石资源来生产有机化学品和燃料。

乙酰丙酸结构

2015年,弗拉米尼向公众透露了他的秘密,他宣布,GFBiochemicals在那不勒斯以北约40公里的卡塞塔的工厂已经开始生产乙酰丙酸。它是第一家大规模生产这种酸的公司,并且以每年2000吨的速度生产。

贝克汉姆、因扎吉和弗拉米尼庆祝进球

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2009年4月19日,意大利米兰梅阿扎球场,因扎吉与贝克汉姆和弗拉米尼在意甲米兰对阵都灵的比赛中庆祝进球。

其他公司目前正在开发技术,以商业规模生产这种化合物。例如,2017年3月,意大利公司Bio-on和萨达姆集团启动了一个联合项目,利用制糖业的副产品作为原材料进行可持续的低成本生产。Bio-on的新闻稿指出:

“乙酰丙酸是未来可持续化学工业的关键元素之一。它主要用于农业、制药和化妆品,但也用于制造生物塑料和生物燃料。”

2017年12月,英国组织木质纤维素生物精炼网络将乙酰丙酸确定为十大绿色化学品之一,可以推动英国新的生物基工业。所有的化学物质都可以从可再生能源中获得来源如糖、淀粉和木质纤维素生物质。木质纤维素大量存在于可再生资源中,如木材和草,以及废弃的农业和森林产品中,如稻草和木屑。它的主要成分是两种碳水化合物聚合物——纤维素和半纤维素——以及芳香族聚合物木质素。英国网注意到乙酰丙酸是:

“用于生产环保除草剂、香精香料、护肤霜和脱脂剂。”

纯酸是一种白色晶体化合物,熔点低。它可溶于水和有机溶剂,如丙酮和乙酸乙酯。每个分子都有两个官能团——酸羧基和酮羰基。这些基团使化合物作为转化为各种具有商业吸引力的衍生品的前体很有价值。一个显著的例子是甲基四氢呋喃,它被用作燃料添加剂和溶剂。

玉米田玉米生物量

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玉米生物量

从木质纤维素中商业化生产乙酰丙酸需要将原料切碎,这样就可以很容易地处理产生单糖,如葡萄糖和果糖。这一过程需要使用稀释的矿物酸,如盐酸或硫酸。酸作为催化剂,可循环利用。然后糖在两步过程中转化为乙酰丙酸和甲酸。发酵工艺也在开发中,以生物质生产乙酰丙酸及其衍生物。

大规模生产乙酰丙酸的低成本工艺的发展仍处于起步阶段。但是像GFBiochemicals这样的公司对这种酸的前景充满信心。它在其网站上的说明是:

“乙酰丙酸是一种平台化学品,在化学和生物燃料领域具有替代石油产品的巨大潜力。”

该公司预计,在2020年至2025年期间,其年产量将增加到5万吨。它的竞争对手Bio-on也同样乐观。该公司估计,未来7到8年,市场需求将增长150到200倍。

这些预测无疑会让弗拉米尼感到高兴,因为他的足球生涯即将结束。据说他在GFBiochemicals投资了一大笔钱。但该公司从乙酰丙酸的生产中赚了多少钱,我们不知道。他一直保守着这个秘密。

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那是迈克·弗里曼特尔的乙酰丙酸。下周,布莱恩·克莱格会告诉我们一些深深印在他记忆中的事情。

布莱恩·克莱格

虽然有限的科学证据表明嗅觉和味觉比其他感官更重要,但对我来说,一种气味确实能让我回到某个特定的时间点。这是环氧树脂的独特气味,让我回想起几十年前,我父亲用玻璃纤维船体建造了一艘模型船。

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加入布莱恩的一个部分播客两部分环氧胶粘剂。在那之前,如果有任何问题或意见,请联系我——你可以发电子邮件chemistryworld@rsc.org推特@chemistryworld.我是本·瓦尔斯勒,感谢收看。