Green Solvents in Carbohydrate Chemistry: From Raw Materials to Fine Chemicals

Abstract

In recent decades, there has been an increasing effort to reduce the use of fossil fuels and oil derivatives, to decrease environmental pollution, and to counteract global warming. The use of biomass as raw material is becoming a major alternative to fossil fuels, since it is widely abundant and relatively inexpensive.1 Carbohydrates, that is, cellulose, starch, and sucrose, are important raw materials in the chemical industry because they are produced from biomass that is readily available in large amounts, facilitating their large-scale application. Carbohydrates display important functions in cell physiology and at the nanoscale in cell membranes, as part of glycoconjugates (glycoproteins, glycolipids, and polysaccharides) comprising the glycocalyx. Consequently, carbohydrates have important roles in many biological processes, including bacterial and viral infection, cancer metastasis, apoptosis, neuronal proliferation, and many other crucial intercellular recognition events.

En las últimas décadas, ha habido un esfuerzo creciente para reducir el uso de combustibles fósiles y derivados del petróleo, disminuir la contaminación ambiental y contrarrestar el calentamiento global. El uso de biomasa como materia prima se está convirtiendo en una importante alternativa a los combustibles fósiles, ya que es muy abundante y relativamente económico.1 Los carbohidratos, es decir, la celulosa, el almidón y la sacarosa, son materias primas importantes en la industria química porque se producen a partir de biomasa fácilmente disponible en grandes cantidades, lo que facilita su aplicación a gran escala. Los carbohidratos desempeñan funciones importantes en la fisiología celular ya escala nanométrica en las membranas celulares, como parte de los glicoconjugados (glucoproteínas, glicolípidos y polisacáridos) que componen el glicocálix. En consecuencia, los carbohidratos tienen un papel importante en muchos procesos biológicos, incluidas las infecciones bacterianas y virales, la metástasis del cáncer, la apoptosis, la proliferación neuronal y muchos otros eventos cruciales de reconocimiento intercelular.