กรณีศึกษา: ข้อมูลเชิงกลไกสำหรับการผลิต cyclododecanone oxime อย่างยั่งยืน

นักวิจัยจาก SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing ได้พัฒนาเส้นทางที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับการผลิต cyclododecanone oxime (CDOX) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำคัญสำหรับการผลิตไนลอน-12 การศึกษานี้ตรวจสอบการทรานส์ออกซิเมชันทางอ้อมของ cyclododecanone โดยใช้ cyclohexanone oxime บนตัวเร่งปฏิกิริยาไซโอไลต์ที่เป็นกรด เพื่อเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนกว่ากระบวนการออกซิเมชันที่ใช้ hydroxylamine แบบดั้งเดิม

ReactIR™เครื่อง in situ ftir มีบทบาทสำคัญในการอธิบายกลไกการเกิดปฏิกิริยาและระบุสภาวะที่ช่วยเพิ่มการเปลี่ยนสารตั้งต้นและสมรรถนะของตัวเร่งปฏิกิริยา การวัดสเปกตรัมแบบเรียลไทม์เผยให้เห็นว่าการเลือกตัวทำละลายมีอิทธิพลอย่างมากต่อกลไกของปฏิกิริยา ในส่วนผสมเอทานอล-น้ำ ReactIR ตรวจพบการเกิดตัวกลาง hydroxylamine อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นหลักฐานโดยตรงของเส้นทางไฮโดรไลซิสที่มีกรดเป็นตัวเร่ง ซึ่งช่วยให้การถ่ายโอน oxime เกิดขึ้นและส่งเสริมอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่สูงขึ้น ตรงกันข้าม ไม่พบ hydroxylamine ในเอทานอลที่ไม่มีน้ำ ยืนยันว่าปฏิกิริยาเกิดผ่านกลไกการทรานส์ออกซิเมชันอีกแบบหนึ่งที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่า

ด้วยการให้ข้อมูลอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการเกิดตัวกลางและความคืบหน้าของปฏิกิริยา ReactIR ช่วยให้นักวิจัยเชื่อมโยงกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยากับผลของตัวทำละลายและแนวทางเชิงกลไก การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยา HBeta-21 zeolite ร่วมกับระบบตัวทำละลายเอทานอล-น้ำ เป็นเส้นทางที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการผลิต CDOX พร้อมทั้งเน้นคุณค่าของเครื่อง in situ FTIRสำหรับการศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยา การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา และการปรับกระบวนการให้เหมาะสม

“ปฏิกิริยาทรานส์ออกซิเมชันทางอ้อมที่เร่งโดยไซโอไลต์เป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการสังเคราะห์ CDOX ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า HBeta-21 zeolite ส่งเสริมการเปลี่ยน CDON ได้ 64.41% ในระบบเอทานอล-H2O ซึ่งสูงกว่า 44.52% ในเอทานอล…กลไกของปฏิกิริยาในระบบเอทานอล-H₂O ถูกอธิบายผ่านเครื่อง in situ FTIR spectroscopy (React IR™) และการทดลองติดฉลากไอโซโทป ในระบบเอทานอล-H2O การไฮโดรไลซิสของ CHO เป็นขั้นตอนกำหนดอัตรา และ NH2OH ถูกผลิตเป็นตัวกลางด้วยพลังงานกั้นต่ำ (7.73 kJ/mol) ในเอทานอล อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นทั้งสองอย่างเท่า ๆ กัน และ CHO+ ถูกผลิตเป็นตัวกลางด้วยพลังงานกั้นสูง (18.44 kJ/mol)”

Li, M., Wang, Y., Luo, Y., & Shu, X. (2026). An efficient and green approach for synthesis of dodecanone oxime from the zeolite-catalyzed indirect transoximation reaction. Chemical Engineering Journal Green and Sustainable, 2, 100070.
https://doi.org/10.1016/j.cejgas.2026.100070

กรณีศึกษา: การย่อยสลาย PET และการรีไซเคิลเชิงเคมี

นักวิจัยจาก National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) ได้พัฒนากระบวนการย่อยสลาย PET ที่ขยายขนาดได้ และแนวทางการเฝ้าติดตามด้วย in-situ FTIR แบบใหม่ เพื่อประเมินประสิทธิภาพการรีไซเคิลเชิงเคมีแบบเรียลไทม์ งานนี้มุ่งเน้นที่การเมทาโนลิซิสของ PET ซึ่งเป็นเส้นทางการรีไซเคิลที่เปลี่ยน polyethylene terephthalate (PET) ให้เป็น dimethyl terephthalate (DMT) ซึ่งเป็นโมโนเมอร์ที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์และเหมาะสำหรับนำกลับมาใช้ในการผลิตพอลิเมอร์

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ นักวิจัยได้พัฒนาระบบที่เร่งปฏิกิริยาด้วย potassium carbonate (K₂CO₃) ซึ่งทำให้การย่อยสลาย PET มีประสิทธิผล ขณะเดียวกันยังคงความดันปฏิกิริยาต่ำและตัวชี้วัดgreen chemistryที่ดี K₂CO₃ สร้าง potassium methoxide ใน situ ซึ่งทำหน้าที่เร่งการตัดพันธะเอสเทอร์ของ PET และส่งเสริมการกู้คืนโมโนเมอร์ภายใต้สภาวะค่อนข้างอ่อนโยน

เครื่อง FTIR in-situ ReactIR ถูกใช้เพื่อติดตามการเกิด DMT อย่างต่อเนื่องตลอดปฏิกิริยา ทำให้สามารถกำหนดจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา ผลได้ของผลิตภัณฑ์ และตัวชี้วัดgreen chemistryตามช่วงเวลาได้แบบเรียลไทม์ เทคโนโลยีEasySampler™ที่เสริมกันช่วยให้ได้ตัวอย่างที่มีการประทับเวลาเพื่อยืนยันด้วย NMR และระบุผลพลอยได้ ขณะที่เครื่องปฏิกรณ์อัตโนมัติEasyMax™ช่วยควบคุมสภาวะปฏิกิริยาได้อย่างแม่นยำ

เวิร์กโฟลว์แบบบูรณาการช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดประสิทธิภาพปฏิกิริยา ระบุชนิดตัวเร่งปฏิกิริยาที่ออกฤทธิ์ ตรวจสอบกลไกการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา และสนับสนุนการขยายขนาดกระบวนการ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า in-situ FTIR สามารถให้ข้อมูลเชิงกระบวนการอย่างต่อเนื่อง ขณะเดียวกันก็เอื้อต่อการประเมินความยั่งยืน ประสิทธิภาพของปฏิกิริยา และความสามารถในการขยายขนาดด้วยข้อมูลในงานรีไซเคิลเชิงเคมี

“วิธีการเฝ้าติดตามด้วย in-situ FT-IR ที่พัฒนาขึ้นทำให้สามารถประเมินแบบตามเวลาได้ของตัวประกอบความประหยัดพลังงาน (e) ปัจจัยสิ่งแวดล้อม (E) และผลกระทบด้านพลังงานต่อสิ่งแวดล้อม (x)… การวิเคราะห์จลนพลศาสตร์ของข้อมูล in-situ FT-IR โดยใช้แบบจำลองจลนพลศาสตร์ shrinking cylinder ที่ควบคุมโดยปฏิกิริยา ช่วยให้เราสามารถกำหนดค่าคงที่อัตราปรากฏและพลังงานกระตุ้นที่สอดคล้องกัน…ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า DCAM ของ PET ที่เร่งด้วย K₂CO₃ สามารถขยายขนาดได้ง่าย และ in-situ FT-IR เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังและใช้งานได้จริงสำหรับการเฝ้าติดตามการขยายขนาดกระบวนการแบบเรียลไทม์” 

Ogiwara, H., Yamamoto, T., Ogawa, A., Hiyoshi, N., Yoshida, M., & Tanaka, S. (2026). Time-resolved green Chemistry Metrics for low energy depolymerization of polyethylene terephthalate. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv.15005558/v1 

• Li, D., Mao, Q., Xiong, C., Xi, L., Nie, Y., Xu, X., & Ji, H. (2026). การสร้าง COF พอร์ไฟรินของ Ru เพื่อเร่งการออกซิเดชันด้วยอากาศของพันธะ C–H ของ adamantane เพื่อถ่ายทอดการเกิดเอพอกซิเดชันของโอเลฟิน Chinese Journal of Catalysis, 88, 442–456. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(26)65132-7 
• Geng, J., Zhang, H., Wei, Q., Fu, H., Gao, H., & Liao, Y. (2026). การเพิ่มประสิทธิภาพการตรึงไนโตรเจนผ่านการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างโฟโตแคตะลิสต์เฮเทอโรจังก์ชัน Bi₂MoO₆ และ BiOCl. New Journal of Chemistry. https://doi.org/10.1039/d6nj02173e
• Nishino, S., Inamura, K., & Kurahashi, T. (2026). คอมเพล็กซ์ผู้ให้–รับอิเล็กตรอนที่จับคู่กับซับสเตรตช่วยให้เกิดการครอสคัปปลิงระหว่างอัลคิล–อัลคิลด้วยแสง. Organic Letters. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c02921
• Maxwell, V., Karagiannis, A., Schramm, T. K., Kotelnikow, V., Gupta, R., Lalancette, R. A., Appel, A. M., Hansen, A., Wiedner, E. S., & Prokopchuk, D. E. (2026). การทำแผนที่เชิงสเตอริก พลวัตของลิแกนด์ และการเร่งปฏิกิริยาไซโคลไอโซเมอไรเซชันด้วย Mn I/0/-I ไดคาร์บีนที่ทนต่อปฏิกิริยารีดอกซ์. Organometallics, 45(12), 1355–1367. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.6c00057
• Li, M., Wang, Y., Luo, Y., & Shu, X. (2026). An efficient and green approach for synthesis of dodecanone oxime from the zeolite-catalyzed indirect transoximation reaction. Chemical Engineering Journal Green and Sustainable, 2, 100070. https://doi.org/10.1016/j.cejgas.2026.100070
• Abdoun, S., Bour, C., Mayer, R. J., & Vayer, M. (2026). การ N-propargylation เชิงไฟฟ้าเคมีของ N-heterocycles ผ่านการดีคาร์บอกซิเลชันของกรด allenoic ACS Organic & Inorganic Au, 6(3), 314–324. https://doi.org/10.1021/acsorginorgau.5c00117
• Zars, E., Beagan, D., Reed, S., Zeller, M., Lehnert, N., & Szymczak, N. (2026). การจับคู่ N-N ของลิแกนด์ไนโตรซิลในคอมเพล็กซ์เหล็กไดไนโตรซิลที่ถูกสื่อโดยกรดจากภายนอก ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-9z9lk/v2
• Zhang, C., Ma, Y., Wang, Z., Jia, S., Zhang, Y., Yang, L., Yang, H., Cheng, J., & Yang, C. (2026). อิทธิพลของสมบัติของเมล็ดและสภาวะการดำเนินงานต่อการเกิดนิวเคลียสรองของ glyphosate. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(15), 7826–7839. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c04870
• Sagmeister, P., Matsunami, K., Aprile, G., Whitaker, D. A., Janoudi, M., Toupy, T., Galilea, A. R., Nazemifard, N., Papageorgiou, C. D., Bhaskar, A., Mack, J., Braatz, R. D., & Myerson, A. S. (2026). การพัฒนากระบวนการไฮโดรจิเนชันในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยข้อมูล. Organic Process Research & Development, 30(7), 2008–2018. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00149
• Botlik, B. B., Vieira, A. N., Mitschke, B., Ruepp, F., & Morandi, B. (2026). ปฏิกิริยาเมทาทีซิส C═C/N═O ช่วยให้เกิดการดีคาร์บอกซิเลชันเชิงออกซิเดทีฟ. Journal of the American Chemical Society, 148(26), 27782–27791. https://doi.org/10.1021/jacs.6c08509
• Ghaffari, S., Gänsch, J., Schulze, P., & Lorenz, H. (2026). จลนพลศาสตร์การเติบโตของผลึกของเฟสไฮเดรต NA 2 CO 3 ในระบบ NA 2 CO 3 –NAOH–H 2 O เพื่อการผลิต soda ash อย่างยั่งยืน. ACS Omega, 11(5), 7741–7755. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c09440
• Crouse, S. H., Rousseau, R. W., & Grover, M. A. (2026). การตรวจจับความขัดข้องแบบเรียลไทม์ในสารแขวนลอยกากนิวเคลียร์หลายองค์ประกอบผ่านการผสานข้อมูลจากเซนเซอร์สเปกโทรสโกปี AIChE Journal, 72(5). https://doi.org/10.1002/aic.70234
• Lorraine, S. C., Baur, A., Taylor, N., Dolinar, B. S., & Hoover, J. M. (2026). ผลของสนามควบคุมการดีคาร์บอกซิเลชันของ Copper(II)-Benzoates: การศึกษาด้านจลนพลศาสตร์และกลไก Organometallics, 45(2), 169–180. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.5c00415
• Lima, F. a. R. D., Abdelrehim, A., Bharambe, A., Micluța-Câmpeanu, M., Gandhi, D., Bhat, V., Singhvi, A., Piibeleht, M., Secchi, A., De Souza, M. B., Leblebici, M. E., Rackauckas, C., & Nogueira, I. (2026). การประเมินภาษาแบบจำลองเชิงเอเจนต์ DYAD ในวิศวกรรมระบบกระบวนการ Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-8475139/v1

• Chen, X., Liu, Y., Zhong, Z., Qiu, D., Hu, H., Liu, W., & Gao, C. (2026). การคงเสถียรของ selenol ด้วยความร่วมมือแบบเสริมฤทธิ์ช่วยให้เกิดการโพลิเมอไรเซชันแบบ click ไปสู่พอลิเมอร์หลากหลายชนิด Macromolecules, 59(13), 7849–7861. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6c01399
• Zou, X., Xie, T., Xu, J., Bai, H., Wang, D., Ke, X., Zhao, W., & Lv, M. (2026). เปิดเผยจลนพลศาสตร์แบบออโตแคตาไลติกในการพอลิแอดดิชันสายสั้นของ poly(amic acid) ด้วยเครื่อง in situ FTIR. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(10), 5452–5459. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c00046
• Duan, W., Zhao, S., Wen, Y., Duan, Z., Zhang, L., & Liu, B. (2026). ตัวเร่งปฏิกิริยาออร์แกโนบอรอนที่ทนต่อการเจือจางสำหรับการโคพอลิเมอไรเซชันของ CO 2 และ propylene oxide ที่เปิดทางโดย cyclic anhydride Macromolecules, 59(4), 2040–2051. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c03427
• Enferadikerenkan, A., Beillard, M., Wang, G., Rajeshkhumar, T., Maron, L., Kaliaguine, S., & Fontaine, F. (2026). การไซโคลแอดดิชันของ CO 2 กับเอพอกไซด์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา triphenylphosphonium แบบสองหน้าที่ ChemCatChem, 18(1). https://doi.org/10.1002/cctc.202501396
• Yang, Y., Guan, Z., Wang, R., Wang, W., Zhang, M., Su, X., & Shao, Y. (2026). การปรับให้เหมาะสมของปฏิกิริยาการดีไตรทิลเลชันของโอลิโกนิวคลีโอไทด์ในเฟสของแข็งโดยใช้เครื่อง IR แบบ in-line Organic Process Research & Development, 30(5), 1369–1377. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00103
• Ogiwara, H., Yamamoto, T., Ogawa, A., Hiyoshi, N., Yoshida, M., & Tanaka, S. (2026). Time-resolved green Chemistry Metrics for low energy depolymerization of polyethylene terephthalate. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv.15005558/v1