कार्बोक्सिलिक एसिड पर आधारित मूल्य वर्धित महीन रसायनों के विभिन्न रासायनिक उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग हैं। अल्कोहल के एसिड में प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण से जुड़ी प्रतिक्रियाएं कई फार्मास्यूटिकल्स, कीटनाशकों, स्नेहक और बहुलक क्षेत्रों में आम हैं। इसलिए, अल्कोहल के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण के माध्यम से कार्बोक्जिलिक एसिड का संश्लेषण महत्वपूर्ण है।

1. सीएसआईआर-एनसीएल में डॉ. वृशाली जाधव के शोध समूह ने अल्कोहल के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण से इन व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य कार्बोक्सिलिक एसिड को प्राप्त करने के लिए एक किफायती और टिकाऊ प्रक्रिया तैयार की है। उनके छात्रों, स्वप्नाली कीर्तन और शुभम बांकर ने एक सरल लेकिन कुशल कार्बन-आधारित उत्प्रेरक विकसित किया है। यह पहली बार है जब उत्प्रेरक समर्थन के रूप में कार्बन के उपयोग की सूचना मिली है। चूंकि उपयोग किया जाने वाला कार्बन बायोमास से प्राप्त होता है, इसलिए यह प्रक्रिया नवीकरणीय और हरित है।

संश्लेषण कार्बन समर्थन प्राप्त करने के लिए ग्लूकोज का हाइड्रोथर्मल उपचार किया जाता है। इसके बाद इसमें सहारा पैलेडियम धातु भरी जाती है जो प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करता है। इस प्रकार प्राप्त उत्प्रेरक, Pd@Glu-HTC, का उपयोग व्यावसायिक तथा जैव आधारित अल्कोहल के ऑक्सीकरण में किया जाता है। इस उत्प्रेरक की सहायता से लगभग 16 विभिन्न प्रकार के अल्कोहल का ऑक्सीकरण किया गया है। इनमें फ्यूरिक एसिड (स्वाद देने वाला एजेंट एवं उद्योग में संरक्षक), 2,5-फ्यूरान-डाइकार्बोक्सिलिक एसिड (पूर्णतः जीवाश्म मुक्त, पुनर्नवीनीकरण पॉलीएथिलीन फ्यूरानोएट (PEF) के लिए एक मोनोमर), टेट्राहाइड्रो-2-फ्यूरिक एसिड (औषधि निर्माण में उपयोगी) और वैनिलीन (स्वाद और सुगंध उद्योग का महत्वपूर्ण उत्पाद) शामिल हैं।

विकसित यह उत्प्रेरक साहित्य में बताए गए पहले के उत्प्रेरकों की तुलना में लागत प्रभावी है। 99% उपज प्राप्त करने के साथ प्रतिक्रिया समय 2-3 घंटे कम हो जाता है। विलायक के रूप में केवल पानी का उपयोग करके अन्य अभिकर्मकों का उपयोग व्यापक रूप से कम किया जाता है। अल्कोहल और अम्ल ध्रुवीय होने के कारण पानी में घुलनशील होते हैं। यह प्रक्रिया हरित और टिकाऊ है क्योंकि उत्प्रेरक बायोमास से प्राप्त होता है। उत्प्रेरक विषम है और एक ही उत्प्रेरक का उपयोग अभिकारकों के 4 चक्रों तक किया जा सकता है। आगे बढ़ते हुए, डॉ. वृशाली ने उल्लेख किया कि उत्प्रेरक कार्बन समर्थन को जलाने पर कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है, और समर्थन में शेष पैलेडियम को इस प्रकार पुनर्प्राप्त और पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।

किर्दांत, एस. पी., बांकऱ, एस. आर., & जाधव, वी. एच. (2024) । सरल और किफायती Pd@Glu-HTC उत्प्रेरक का उपयोग करके अल्कोहल का सीधे कार्बोक्सिलिक अम्लों में ऑक्सीकरण: बायोमास आधारित मूल्य वर्धित रसायनों की ओर व्यावहारिक और स्केलेबल दृष्टिकोण। बायोमास और बायोएनर्जी, 187, 107290. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2024.107290