پژوهشگران دانشگاه مازندران با استفاده از روش مکانوشیمیایی بدون استفاده از حلال، موفق به سنتز نانوذرات اکسید روی شدند که قابلیت کاتالیزوری بالاتری داشته و شرایط واکنش را برای فرمیلدار کردن آمینها بسیار ملایم و راحتترمیکند.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، با پیشرفتهای اخیر در علم نانو، نانوذرات اکسید روی به طور گستردهای در زمینههای مختلف پژوهشهای علمی از شیمی گرفته تا فیزیک و پزشکی یافت میشوند و روشهای مختلفی برای تهیه آنها گزارش شده است. از طرفی، نانوذرات اکسید فلزی به دلیل داشتن نسبت بالای سطح به حجم و مکانهای کئوردینه شونده به عنوان کاتالیزورهای کارآمد برای تبدیلات مختلف واکنشهای آلی استفاده میشوند.
از آن جایی که تهیه فرمامیدها از واکنشهای مهم در سنتزهای آلی به شمار میرود و برخی از روشهای ارائه شده برای تهیه فرمامیدها دارای معایبی از قبیل طولانی بودن زمان واکنش، بازده پایین محصولات، دمای بالای واکنش، استفاده از کاتالیزورهای پیچیده یا ضعیف هستند در این تحقیقات سعی شده است تا واکنش ذکر شده با استفاده از کاتالیزور نانوذرات سنتز شده اکسید روی با کارایی بالا انجام شود.
حشمتالله علی نژاد، عضو هیات علمی دانشگاه مازندران یکی از محققان این طرح گفت: فرمیل دار شدن آمینها فرایند مهمی در سنتز شیمی آلی به شمار میرود. از این رو واکنشگرها و شرایط متعددی برای تهیه فرمامیدها در مقالات ارائه شده که البته برخی از آنها دارای معایبی هستند. همواره شیمیدانان به دنبال یافتن روشهای سادهترو با کارایی بیشتر هستند؛ لذا در این تحقیق سعی شد که نانواکسید روی از روشی آسان و ارزان تهیه شود و به عنوان کاتالیزور برای فرمیل دار شدن آمینها با استفاده از اسید فرمیک با هدف انجام واکنشی با زمان کوتاه و بازده بالا در شرایط بدون حلال استفاده شود.
وی با توضیح نحوه انجام آزمایشات مورد نیاز ادامه داد: برای انجام این تحقیق ابتدا کاتالیزور نانوذرات اکسید روی از روش مکانوشیمیایی با استفاده از استات روی و اسید اگزالیک به عنوان مواد اولیه تهیه شد. استات روی و اسید اگزالیک با نسبت مولی 2:3 در یک هاون عقیق مخلوط و ساییده شدند. پودر سفید به دست آمده پس از کلسینه شدن در کوره به نانوذرات اکسید روی تبدیل شد. سپس واکنش تهیه مشتقات مختلف فرمامیدها از اورتوفنیلن دی آمینها و اسید فرمیک در شرایط بدون حلال در مجاورت کاتالیزور نانواکسیدروی سنتز شده انجام شد.
عضو هیات علمی دانشگاه مازندران تصریح کرد: کاتالیزور نانو اکسید روی با روش ساده و ارزان مکانوشیمیایی تهیه شد، به طوری که از حلال در سنتز آن استفاده نشده است و این مزید بر علت شد تا علاوه بر قیمت مناسب و دسترسی آسان مواد اولیه برای تولید نانو اکسید روی، به قابلیت کاتالیزوری بالاتری دست پیدا کنند. با استفاده از این کاتالیزور، شرایط واکنش تهیه فرمامیدها از آمینها ملایم با زمان واکنش کوتاه و در عین حال دارای محصولات با راندمان بالایی است. از مزایای دیگر این کاتالیزور نیز میتوان به جداسازی بسیار ساده محصول و ناچیز بودن درصد اتلافی ماده در اثر خالص سازی، اشاره کرد.
به گفته علینژاد، روش مکانوشیمیایی بدون حلال با استفاده از ساییدن در مرحله هسته زایی باقی میماند. در این روش، انرژی مکانیکی سبب فعال شدن واکنش شیمیایی میشود. واکنش فقط در سطح تماس ذرات واکنشگر جامد اتفاق میافتد و مقدار واکنشگرهای موجود در واکنش کمتر از سنتز عادی آن در محلول است.
نتایج این کار تحقیقاتی که به وسیله دکتر حشمتالله علی نژاد و دکتر سیده فاطمه صالحیان (دانش آموخته دکتری شیمی آلی) از دانشگاه مازندران صورت گرفته در مجله Synthesis and Reactivity in Inorganic, Metal-Organic, and Nano-Metal Chemistry منتشر شده است.
انتهای پیام
نظرات