توصيفگر ها :
آبگيري از سوربيتول , كريستاليزاسيون , ايزوزوربايد , سوربيتان , مدل سينتيكي
چكيده فارسي :
افزايش رشد جعيت و بهبود در كيفيت زندگي منجر به افزايش مصرف انرژي و كاهش منابع فسيلي شده است. همچنين آلودگيهاي زيست محيطي سوختهاي فسيلي يكي از اصلي ترين اين چالشها به شمار ميرود. منابع زيست پايه به علت سازگاري با محيط زيست، در دسترس بودن، تجديدپذيري، كاربردهاي گوناگون، كارايي و بازدهي مناسب، يك منبع جايگزين مطلوب براي سوختهاي فسيلي به شمار ميرود. قند الكلي ايزوزوربايد در زمينه سنتز واسطه‌هاي متعدد مربوط به صنايعي مانند داروها، حلال ها، مواد افزودني (پلاستيك سازها و سورفاكتانتها) و مونومرها براي پليمرها و همچنين در توليد حلال‌هاي سبز، مونومرهاي زيست پايه براي واكنش‌هاي پليمريزاسيون، مواد كاربردي، سنتز داروها، سورفاكتانت ها، ارگانوكاتاليست هاي جديد، بازدارنده‌هاي آتش سوزي احتمالي و عوامل پيوند عرضي كاربرد دارد. در نتيجه ايزوزوربايد ميتواند يكي از تركيبات مهم براي جايگزيني سوختهاي فسيلي باشد. اين ماده از طريق آبگيري دو مرحله اي از سوربيتول،كه از منابع زيست پايه و تجديدپذير به دست ميآيد، توليد ميشود. اين واكنش كاتاليستي به كمك اسيد فسفريك 85% با درصدهاي وزني مختلف 10/11 ، 26/96،20/22 ، 33/7 و 40/44 درصد وزني در سه دماي 120، 130 و 140 درجه سانتيگراد و در زمانهاي 25، 70، 95، 120، 150 و 210 دقيقه انجام شد تا شرايط بهينه آن مشخص گردد.
آبگيري به كمك اسيد سولفوريك نيز انجام شد و نتايج آن با نتايج اسيد فسفريك مقايسه شد. در هر آزمايش از 5 گرم ماده سوربيتول استفاده شد و هر واكنش در 32/0 بار فشار خلاء انجام شد. بعد از انجام واكنش آبگيري، سعي شد تا با استفاده از فرآيند كريستاليزاسيون تركيب مورد نظر خالص سازي شود. رسوب به دست آمده توسط تست تعيين نقطه ذوب و آناليز FT-IR مشخصه يابي شد. نتايج هر دو آناليز نشان داد كه ماده كريستاله شده همان ماده ايزوزوربايد است. براي واكنش آبگيري به كمك اسيد فسفريك در دماي 130 درجه سانتيگراد با 33/07 درصد وزني اسيد و در مدت زمان 95 دقيقه، 61% انتخاب گزيني ايزوزوربايد ايجاد شد. آبگيري از سوربيتول به كمك اسيد فسفريك براي اولين بار در ايران و در شرايط مذكور با موفقيت انجام شد. با توجه به سادگي دسترسي به اسيد فسفريك، قيمت مناسب، سازگاري با محيط زيست، بازدهي نسبتاً مطلوب آن و با توجه به شرايط آسان واكنش به دست آمده، ميتوان از آن به عنوان يك كاتاليست مناسب در اين شرايط بهينه، جهت آبگيري از سوربيتول در مقياسهاي بزرگتر ياد كرد.
چكيده انگليسي :
Increased population growth and improved quality of life have led to increased energy consumption and reduced fossil resources. Environmental pollution from fossil fuels is also one of the main challenges. Bio-based resources are a viable alternative to fossil fuels due to their environmental friendliness, availability, renewability, variety of applications and efficiency. Alcohol isosorbide should be used in the synthesis of various intermediates related to industries such as drugs, solvents, additives (plasticizers and surfactants) and monomers for polymers, as well as in the production of green solvents, bio-based for polymerization reactions, Synthesis of drugs, Surfactants, new organocatalysts, potential fire retardants and crosslinking agents are used. As a result, isosorbide can be one of the important compounds to replace fossil fuels. It is produced through two-stage dehydrating of sorbitol, which is obtained from bio-based and renewable sources. This catalytic reaction with the help of 85% phosphoric acid with different weight percentages of 11.10, 22.20, 26.96, 33.7 and 40.44 wt% at three temperatures of 120, 130 and 140 ° C and at times 25, 70, 95, 120, 150 and 210 minutes were performed to determine the optimal conditions.
Dehydration was also performed with phosphoric acid and the results were compared with the results of phosphoric acid. In each experiment, 5 g of sorbitol was used and each reaction was performed at 0.32 bar the vacuum pressure. After the Dehydrating reaction, an attempt was made to purify the desired compound using the crystallization process. The obtained sediment was characterized by melting point determination test and FT-IR analysis. The results of both analyzes showed that the crystallized material is the same as the isosorbide material. For the phosphoric acid dehydration reaction at 130 ° C with 33.7% by weight of acid and in 95 minutes, 61% isosorbide selectivity was created. Dehydration of sorbitol with the help of phosphoric acid was performed successfully for the first time in Iran under the mentioned conditions. Due to the ease of access to phosphoric acid, reasonable price, environmental friendliness, its relatively good efficiency and due to the mild reaction conditions obtained, it can be used as a suitable catalyst in these optimal conditions, for dehydration from Sorbitol mentioned on a larger scale.
