دانلود ترجمه مقاله کیتوسان فعال شده با نمک آمونیوم چهارظرفیتی

1. مقدمه 2. آزمایشات 3. نتایج و بحث و بررسی 4. نتیجه گیری

چکیده – نمک آمونیوم چهارظرفیتی که بر پایه پیوند کووالانسی به کیتوسان متصل می‌شود، یک کاتالیزور بازیافت پذیر تک مؤلفه ایست که برای سنتز پروپیلن کربنات (PC)، از پروپیلن اکسید (PO) و کربن دی اکسید بکار می‌رود. البته اجرای این سنتز به هیچگونه حلال ارگانیک یا کاتالیزور مشترکی نیاز ندارد. این کاتالیزور براحتی با فیلترکردن بازیابی می‌شود. همچنین بدون از دست رفتن قابلیت کاتالیزوری‌اش، حداقل پنج بار بکار می‌رود. محققان با جزئیات کامل، تأثیر ساختار کاتالیزور و پارامترهای مختلف واکنش بر عملکرد کاتالیزوری را بررسی نموده‌اند. علاوه بر این، متوجه می‌شویم که این کاتالیزور برای طیف گسترده‌ای از اپوکساید ترمینال‌ها کارایی دارد. کربنات‌های حلقوی مدنظر با بازده و گزینش پذیری بالا تولید می‌شوند. نکته قابل توجه اینکه این فرایند غیردردسرساز و مقرون به صرفه ، از پتانسیل بالایی برای استفاده در راکتورهای جریان پیوسته در صنایع مختلف برخوردار است. مقدمه: تبدیل کربن دی اکسید به مواد شیمیایی مفید صنعتی ، هم از جنبه حفاظت زیست محیطی، و هم از نظر "َشیمی پایدار"، از دو چشم انداز حائز اهمیت است [1،2]. یکی از امیدوارکننده‌ترین متدولوژی‌ها، سنتز کربنات‌های حلقوی از طریق سیکلوادیشن (اضافه کردن حلقه‌ای) اپوکسیدها و CO2 است (شکل 1) [3]. بازدهی اتمی بالای واکنش، و کاربردهای گسترده کربنات‌های حلقوی حاصله ، اصلی‌ترین دلایل توجه دائمی به این واکنش ساده هستند [4-7]. بخاطر اینکه کربنات‌های حلقوی بیش از 40 سال قبل در مقیاس صنعتی تولید می‌شدند [8-9]، کاتالیزورهای زیادی ساخته شدند تا اضافه شدن کربن دی اکسید به اکسیران افزایش یابد. آمین‌ها و فسفین ها [10]، متال هالیدهای قلیایی و نمک‌های اونیوم [11-12]، ترکیبات آلی فلزی [13-17]، و مایع یونی [18-20] چند نمونه از آن‌ها هستند. در فرایندهای فعلی تولید کربنات حلقوی که در صنعت بکار می‌رود، از کاتالیزورهای همگن متعددی استفاده می‌شود. اما واقعیت امر این است که جداسازی کاتالیزور از فرایند از طریق خالص سازی ، برای مثال تقطیر پس از واکنش، عمل پیچیده ایست و منجر به تجزیه (تخریب) کاتالیزور یا تولید فرآورده‌های جانبی می‌شود. به همین دلیل، کاتالیزورهای متعدد زیادی برای رفع این مشکل پیشنهاد شده‌اند، که اکسیدهای فلزی [21-24]، و اکسی کریدها [25] ، زئولیت بارگذاری شده با cs و آلومینا چند نمونه‌ها آن‌ها هستند [26]. البته این کاتالیزوها اکثراً از مشکل فعالیت کم رنج می‌برند. برای دستیابی به بازده خروجی بالا، به کاتالیزور اضافی/ مشترک نیاز است. از این نظر، یکی از استراتژی‌های موجود این است که ترکیبات فعال، بطور فیزیکی یا شیمیایی به ماده پشتیبانی همچون پلیمرهای طبیعی یا مصنوعی [27-31]، سیلیکا [32-34]، زئولیت [35]، و سایر مواد [36] اضافه بشوند. بدین ترتیب جداسازی فرآورده با کیفیت مطلوب‌تری انجام می‌شود و بازیابی کاتالیزور ساده‌تر خواهد بود. نکته مثبت بعدی اینکه سرعت سینرژیک کاتالیزور ، بعد از تثبیت کاتالیزور همگن روی ماده پشتیبان حاصل می‌شود [34].

A quaternary ammonium salt covalently bound to chitosan is reported as an efficient and recyclable single-component catalyst for the synthesis of propylene carbonate (PC) from propylene oxide (PO) and carbon dioxide without any organic solvent or co-catalyst. The catalyst can be easily recovered by filtration and reused for at least five times without obvious loss of its catalytic activity. The effects of the catalyst structure and various reaction parameters on the catalytic performance were in detail investigated. Moreover, the catalyst was found to be applicable to a variety of terminal epoxides, producing the corresponding cyclic carbonates in high yield and selectivity. Notably, this environmentally benign and cost-effective process has great potential to be applied in various continuous flow reactors in industry. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved. Introduction: Conversion of carbon dioxide into industrially useful chemicals has dual significances in view of both environmental protection and sustainable chemistry [1,2]. One of the most promising methodologies in this area is the synthesis of cyclic carbonates via the cycloaddition of epoxides and CO2 (Scheme 1) [3]. High atom efficiency of the reaction and the wide applications of the cyclic carbonate products are the main reasons for the constant interests paid to this simple reaction [4–7]. Since cyclic carbonates were produced on an industrial scale more than 40 years ago [8,9], many catalysts have been developed to promote carbon dioxide insertion into oxiranes, such as amines and phosphines [10], alkali metal halides and onium salts [11,12], organometallic compounds [13–17], and ionic liquid [18–20]. In current processes of cyclic carbonate production employed by industry, various homogeneous catalysts were used. However, to separate the catalyst from the product by a purification process, such as distillation after the reaction, is a complicated process and may result in the decomposition of the catalyst or formation of by-products. Therefore, many heterogeneous catalysts have been proposed for this reaction, such as metal oxides [21–24] or oxychorides [25], Cs-loaded zeolite and alumina [26], etc. However, these catalysts generally suffer from insufficient activity and an additive or co-catalyst is necessary for realizing high yield of the product. In this context, one strategy is that the active species can be chemically or physically attached to a support like natural or synthesized polymers [27–31], silica [32–34], zeolite [35] and other materials [36], in order to get a better product separation and make the catalyst recovery more facile. To be delighted, a synergistic acceleration of the catalyst activitywas found by immobilization of homogeneous catalyst on the support [34].