بخشی از مقاله
چکیده
حلالهای اتکتیک شدید حلالهای نوظهور حائز اهمیت زیاد در دهه اخیر میباشند. حلالهای اتکتیک شدید جزء حلالهای سبز و دوستدار طبیعت هستند که در بسیاری از واکنشها بهعنوان کاتالیست یا عوامل اکسنده بهکار میروند. این حلالها ارزان و قابل بازگردانی و دارای فشاربخار پایین و ظرفیت گرمایی بالا هستند. در این پژوهش، خواص این حلالها را که متفاوت از مایعات یونی بوده و در مواردی کارآمدتر از آنها بوده مورد بررسی قرار گرفته است. حلالهای اتکتیک شدید بسادگی و تحت شرایط سبز تهیه میشوند.
واژگان کلیدی: حلالهای اتکتیک شدید، شیمی سبز، مایعات یونی، کاتالیست، عامل اکسنده
-1 مقدمه
ابتدا لازم است توضیح مختصری درباره شیمی سبز و انواع حلالهای سبز دهیم و سپس به حلالهای اتکتیک شدید که توسط ابوت در سال 2003 گزارش شدند [1] بپردازیم. شیمی سبز به دنبال راهکارهای کاهش و جلوگیری از آلودگی در محیط زیست است. شیمی سبز تلاش میکند در طراحی محصولات و فرآیندهای جدید مسیری را توسعه دهد که آسیب بر محیط زیست را حذف یا کاهش دهد[2] تحقیقات در شیمی سبز بهمنظور کاهش مصرف انرژی برای تولید محصولات مورد نیاز در دارو، رنگ و دیگر محصولات شیمیایی [3] و یا برای کاهش ضررهای مواد و فرآیندهای استفاده شده در تولید این محصولات است که در کتاب اناستاس و وارنر به 12 اصل اشاره شدهاست که به اصول 12 گانه شیمی سبز معروف است و یکی از اصول معروف آن بهرهگیری از حلالها و شرایط واکنشی سالمتر [4] میباشد که جایگزینی حلالها سبز بجای حلالهای آلی سمی و فرار بسیار با اهمیت میباشد از میان حلالهای سبز این حلالها علاوه بر ارزان بودن و آمادهسازی سادهتر، سمیت ندارند و تجدیدپذیر میباشند و برای محیطزیست هیچگونه آلودگی ندارند.
-2 نامگذاری
نامی که برای این مایعات برگزیدهاند حلالهای اتکتیک شدید میباشد که اتکتیک از واژه لاتین Eutectic میباشد که ریشه آن یونانی میباشد و از کلمات - eu = easy - و " " - WHFVLV PHOWLQJ - میباشد و ما وقتی دو ماده را با هم مخلوط میکنیم نقطه ذوب آنها بدلیل ایجاد ناخالصی پایین میآید و معنای آن حلالهای بشدت ذوبشونده می-باشد که در مخطوطهای اتکتیک دمای ذوب بشدت پایین میآید در بعضی موارد بیش از 250 درجه میباشد[5]
-3 ساختار
حلالهای اتکتیک شدید به عنوان مخلوطی از دو یا چند ماده هستند که می توانند جامد یا مایع باشند و شامل پذیرنده پیوند هیدروژنی - HBA - و دهنده پیوند هیدروژنی - HBD - این ترکیبات شامل آمینو اسیدها، اسیدهای آلی، قندها یا مشتقات کولین هستند اینها همچنین به عنوان NADES1 نیز نامیده می شوند چونکه اصول شیمی سبز را کاملاً بیان میکنند و میتوانند بعنوان نسل جدید حلالها پیشبینی شوند و مایعات یونی را از مسیر خارج کنند .[6]DESs2 یک سری جدیدی شبیه ILs3 می باشند چونکه بسیاری از ویژگیهای آنها با مایعات یونی مشترک است. جملات DESs و ILs در مقالات بجای هم بکاربرده می شوند با این حال لازم است که حد و مرزی میان آنها قائل شد و آنها را دو نوع متفاوت از حلال ها نامید.
DESs سیستم های تشکیل شده از یک مخلوط اتکتیک از اسیدها و بازهای لویس یا برونشتد که میتوانند شامل یک تنوع اجزاء آنیونی یا کاتیونی هستند. سیستم های ILsعمدتاً از ترکیباتی تشکیل شده از یگ گونه آنیون و کاتیون جدا است اگرچه خواص فیزیکی DESs شبیه ILs است اما خواص شیمیایی آنها نشان میدهد که در زمینه های کاربردی دارای تفاوتهای معناداری می باشند[7] حلالهای اتکتیک شدید میتوانند از انواع نمکهای آمونیوم چهارتایی و کبوکسیلیک اسیدها تشکیل شوند و خواص فیزیکی تحت تأثیر کربوکسیلیک اسیدها است اما رفتار آنها میتواند وابسته به جزء مولی کربوکسیلیک اسید در مخلوط باشد[8] که در شکل 2 نشان داده شده است.
