Biorefinery series: การสังเคราะห์สารเคมีมากมูลค่าจาก HMF (ตอนที่ 2)
จากบทความก่อนหน้านี้ เราได้บอกเล่าความน่าสนใจของสาร 5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (5-Hydroxymehylfurfural, HMF) และเล่าถึงวิธีการสังเคราะห์ชนิดนี้ไปแล้ว มาบทความในตอนที่ 3 ของ Biorefinery series นี้เราจะขยายความการนำ HMF ไปใช้ประโยชน์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม HMF จึงเป็นหนึ่งในสารเคมีพื้นฐาน (Platform chemical) ที่สำคัญ ดังที่ได้เกริ่นพอเป็นน้ำจิ้มไปแล้วในบทความก่อนหน้า ในปัจจุบัน HMF ได้ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีชีวภาพมูลค่าสูงได้หลากหลายชนิด ได้แก่ 5-furandicarboxylic acid (FDCA), levulinic acid (LA), 5-ethoxymethyfurfural (EMF), 2,5-dimethylfuran (DMF), γ-valerolactone (GVL), 2,5-dimethyltetrahydrofuran (DMTHF), 2-hexanol, 2,5-bis(hydroxymethyl)furan (BHMF), 2,5-bis(hydroxymethyl)-tetrahydrofuran (BHMTHF), furan-2,5- dimethylcarboxylate (FDMC) และ 5‐hydroxymethyl‐2‐furoic acid (HMFA) เป็นต้น [1,2] ในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างสารเคมีชีวภาพมูลค่าสูงที่สามารถสังเคราะห์จาก HMF […]
NCAS welcomes faculties from Monash University Malaysia
NCAS team headed by Dr. Kajornsak Faungnawakij welcomes faculties from Monash University Malaysia to discuss for expanding our collaboration in the area of carbon capture and utilization.
Biorefinery series: HMF สารเคมีพื้นฐานจากน้ำตาล สู่วัสดุชีวภาพมากมูลค่า
ในตอนที่ 2 ของ Biorefinery series นี้ เราจะมาเล่าถึงสาร 5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟูรัล (5-Hydroxymehylfurfural, HMF) ซึ่งถูกจัดให้เป็น 1 ใน 10 สารเคมีพื้นฐาน (Platform chemical) ที่สำคัญ โดย U.S. Department of Energy [1] เนื่องจาก HMF เป็นโมเลกุลตัวกลางระหว่างชีวมวลและสารเคมีชีวภาพมูลค่าสูงในทางอุตสาหกรรม [2] โมเลกุล HMF ประกอบด้วยวงฟูราน และหมู่ฟังก์ชันไฮดรอกซีเมทิล และหมู่อัลดีไฮด์ ที่ตำแหน่ง 5 และ 2 ของวงฟูรานตามลำดับ โดยการมีหมู่ฟังก์ชันทั้งสองอยู่ในโมเลกุล ทำให้สามารถผลิตวัสดุและผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ จาก HMF ได้หลากหลาย ผ่านกระบวนการทางเคมีต่างๆ เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชัน เพื่อเปลี่ยน HMF เป็นกรดฟูรานไดคาร์บอกซิลิก (2,5-furandicarboxylic acid, FDCA) ซึ่งสามารถนำไปใช้แทนกรดเทเรฟทาลิกที่เป็นสารตั้งต้นของขวด PET (Polyethylene […]
Congratulations to Anchalee for being awarded L’Oréal Thailand ‘For Women in Science 2022’
Dr. Anchalee wins L’Oreal Thailand Fellowship for Women in Science for Physical Science category. The award recognizes her exceptional work on Integrating Theoretical Methods to Develop Heterogeneous Catalysts and Advanced Materials for Biorefinery and the Environment. Congratulations to Dr. Anchalee on this well-deserved recognition! https://thereporter.asia/2022/11/25/loreal-women-researchers-awards/
Congratulations to Pongtanawat for receiving the Bronze Award at the iENA international trade fair!
Huge congratulations to Pongtanawat for being honored with the Bronze Award at the International Trade Fair for Ideas, Inventions & New Products (iENA) 2022! The award was given to the work on the new type of air filter, which incorporates a HEPA filter and carbon materials infused with Ag nanoparticles. The filter effectively removes PM2.5 […]
Biorefinery series: การผลิตกรดแลคติกจากน้ำตาล ด้วยกระบวนการเชิงเคมีความร้อน
ไบโอรีไฟเนอรี่ (Biorefinery) หรือ อุตสาหกรรมพลังงานและเคมีชีวภาพ คือ อุตสาหกรรมการผลิตแห่งอนาคตที่นำชีวมวล หรือวัตถุดิบที่ได้จากพืช มาใช้เป็นสารตั้งต้น (feedstock) ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ สารเคมี และพลาสติกชีวภาพ ด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น กระบวนการหมัก การเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ หรือกระบวนการทางวิศวกรรมเคมี เช่น กระบวนการทางเคมีความร้อน เคมีไฟฟ้า หรือ ปฏิกิริยาเชิงแสง ซึ่งต้องอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี ประเทศไทยมีศักยภาพในการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพอย่างมาก เนื่องจากมีวัตถุดิบทางการเกษตรที่หลากหลาย มีอุตสาหกรรมเกี่ยวเนื่องในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ และมีอุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่เข้มแข็ง ในทางทฤษฎี กระบวนการไบโอรีไฟเนอรี่นั้นสามารถผลิตสารเคมีชีวภาพ ที่นำมาใช้ทดแทนผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียมที่ผลิตจากอุตสาหกรรมปิโตรเคมีได้โดยง่าย แต่ในทางปฎิบัติ สารตั้งต้นชีวภาพนั้นมีความหลากหลาย แตกต่างกันตามแหล่งที่มา ทั้งยังมีองค์ประกอบที่เป็นน้ำและออกซิเจนสูงกว่าปิโตรเลียม ทำให้การเปลี่ยนชีวมวลเป็นสารเคมีนั้นต้องอาศัยองค์ความรู้ด้านการเร่งปฏิกิริยาชั้นสูง และการออกแบบกระบวนการให้เหมาะกับพืชพันธุ์ในท้องถิ่น องค์ความรู้เหล่านี้จะต้องมีการพัฒนาขึ้น เพื่อเป็นรากฐานสำคัญในการรองรับการขยายตัวของอุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรี่ไทยในอนาคต ในบทความภายใต้ Biorefinery series นี้ เราจะมาไฮไลต์สารเคมีฐานที่สำคัญของอุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรี่ในประเทศไทย ซึ่งสารเคมีตัวแรกที่เราอยากแนะนำให้รู้จัก คือ กรดแลคติก (Lactic acid) อันเป็นสารเคมีชีวภาพที่ผลิตได้จากน้ำตาล และสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น […]
Congratulations to Kajornsak on being recognized as a top 2% scientist in Physical Chemistry!
Kajornsak, our research group director, has been ranked among the top 2% of scientists worldwide in the area of physical chemistry. The list was compiled by Stanford University. Reference: Ioannidis, John P.A. (2022), “September 2022 data-update for “Updated science-wide author databases of standardized citation indicators””, Mendeley Data, V4, doi: 10.17632/btchxktzyw.4 Graphic: NANOTEC PR Team
Nobel Prize in Chemistry 2022
พันธะเคมี ว่าง่ายๆ ก็คือแรงที่เชื่อมต่ออะตอมต่างๆ เข้าด้วยกันให้เกิดเป็นโมเลกุลที่มีคุณสมบัติหลากหลาย การสร้างพันธะเคมี จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่นักเคมีใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ ที่ใช้ประโยชน์ได้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น กาวตราช้าง ที่ตอนอยู่ในหลอดเป็นของเหลวใส แต่เมื่อเราบีบมันออกมาจากหลอดเนื้อกาวก็จะเกิดปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ เกิดการสร้างพันธะเป็นสายโซ่โพลิเมอร์ที่สามารถเชื่อมต่อวัตถุสองชนิดเข้าด้วยกันได้อย่างแน่นหนา หรือยารักษาโรคทั้งหลาย ก็ล้วนเกิดจากการนำโมเลกุลย่อยๆ มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี เพื่อให้มีโครงสร้างที่สามารถจับกับ receptor ในสิ่งมีชีวิต และรักษาโรคได้ สารเคมีหลายชนิดที่เราใช้ในชีวิตประจำวันนั้นมีโครงสร้างซับซ้อน ต้องผ่านกระบวนการสร้างพันธะหลายขั้นตอน การสังเคราะห์สารเหล่านี้ให้มีต้นทุนต่ำ จึงต้องอาศัยการออกแบบปฏิกิริยาการสร้างพันธะให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด ใช้เวลาในการทำปฏิกิริยาน้อยที่สุด และเกิดผลพลอยได้ที่ไม่พึงประสงค์น้อยที่สุด เพื่อลดกระบวนการแยกสารที่ไม่ต้องการเหล่านี้ออก ในช่วงปี 2000 Barry Sharpless ซึ่งปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ทางด้านเคมีอยู่ที่ Scripps Reserach Institute ณ สหรัฐอเมริกา ได้ริเริ่มพูดถึงไอเดีย click chemistry หรือการสร้างพันธะเคมีที่เกิดขึ้นอย่างว่องไว มีความจำเพาะเจาะจงและประสิทธิภาพสูง และทำได้ง่าย ทั้งในสภาวะที่มีออกซิเจน และในตัวทำละลายน้ำ ซึ่งในเวลานั้น มีปฏิกิริยาที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงอยู่บ้างแต่ก็ยังไม่ดีพอ Sharpless และทีม จึงลงมือวิจัยหาปฏิกิริยาในอุดมคติที่ว่านี้ โดยหวังว่าจะทำให้การสังเคราะห์โมเลกุลยาราคาแพงต่างๆ ทำได้ง่ายและถูกลง [1] ในปี 2001 […]
NCAS welcomes team from EGAT
NCAS recently received a visit from the Electricity Generating Authority of Thailand (EGAT). During the visit, NCAS team presents the research work in the areas of 1) biocoal production, 2) carbon dioxide capture technology and 3) carbon dioxide utilization using thermochemical, electrochemical and photochemical processes.