undefined

Highly regioselective surface acetylation of cellulose and shaped cellulose constructs in the gas-phase

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Koso, Tetyana; Beaumont, Marco; Tardy, Blaise L.; Rico del Cerro, Daniel; Eyley, Samuel; Thielemans, Wim; Rojas, Orlando J.; Kilpeläinen, Ilkka; King, Alistair W.T.

Abstrakti:

Gas-phase acylation is an attractive and sustainable method for modifying the surface properties of cellulosics. However, little is known concerning the regioselectivity of the chemistry, i.e., which cellulose hydroxyls are preferentially acylated and if acylation can be restricted to the surface, preserving crystallinities/morphologies. Consequently, we reexplore simple gas-phase acetylation of modern-day cellulosic building blocks - cellulose nanocrystals, pulps, dry-jet wet spun (regenerated cellulose) fibres and a nanocellulose-based aerogel. Using advanced analytics, we show that the gas-phase acetylation is highly regioselective for the C<sub>6</sub>-OH, a finding also supported by DFT-based transition-state modelling on a crystalloid surface. This contrasts with acid- and base-catalysed liquid-phase acetylation methods, highlighting that gas-phase chemistry is much more controllable, yet with similar kinetics, to the uncatalyzed liquid-phase reactions. Furthermore, this method preserves both the native (or regenerated) crystalline structure of the cellulose and the supramolecular morphology of even delicate cellulosic constructs (nanocellulose aerogel exhibiting chiral cholesteric liquid crystalline phases). Due to the soft nature of this chemistry and an ability to finely control the kinetics, yielding highly regioselective low degree of substitution products, we are convinced this method will facilitate the rapid adoption of precisely tailored and biodegradable cellulosic materials.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Tardy Blaise

Beaumont Marco

Rojas Orlando Orcid -palvelun logo

Helsingin yliopisto

King Alistair W.T.

Rico del Cerro Daniel

Kilpeläinen Ilkka

Koso Tetyana

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Emojulkaisun nimi

Green Chemistry

Volyymi

24

Numero

14

Sivut

5604-5613

Julkaisu­foorumi

56789

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Materiaalitekniikka; Nanoteknologia; Ympäristötiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1039/d2gc01141g

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä