تولید مونومرهای نایلون تجدیدپذیر از چوب صنوبر دستاورد جدید یک تیم پژوهشی از موسسه‌ی DICP آکادمی علوم چین است.
امروزه نگرانی‌های گسترده‌ای درباره‌ی حفاظت از محیط‌زیست و توسعه‌ی پایدار وجود دارد. رهیافت تبدیل کاتالیزوری مواد تجدیدپذیر، فراوان و ارزان سلولزی چوبی (lignocellulose) به سوخت و مواد شیمیایی ارزشمند‌تر پژوهش‌های فراوانی را به خود جلب کرده است.
نایلون ماده‌ای ترموپلاستیک ابریشم‌مانند است که معمولا از مواد نفتی به دست می‌آید و با فرآیند گرمادهی به شکل رشته، ورق یا فیلم درمی‌آید. این ماده به گروهی از پلیمرها تعلق دارد که از تکرار واحد‌های آمید یا پلی‌آمید ساخته می‌شود. پلی‌آمیدها هم به صورت طبیعی و هم ساخت مصنوعی وجود دارند. پلی‌آمیدهای طبیعی در پروتئین‌هایی مانند چوب و ابریشم وجود دارند در حالی که پلیمریزاسیون دو گروه با پیوندهای آمیدی شکل مصنوعی این مواد را می‌سازند.
تبدیل چوب به نایلون
درخت صنوبر (poplar) گیاه چوبده با رشد سریع است که به دلیل وزن سبک در صنعت ساختمان، کشاورزی و زیست‌سوخت کاربرد فراوانی دارد. پژوهش جدید کاربرد حتی جذابتری برای این گونه‌ی گیاهی پیدا کرده است. پروفسور ژانگ تائو و پروفسور لی نینگ، پژوهشگران موسسه‌ی فیزیک شیمی دالیان، مکانیزم هیدروژن کافتی (hydrogenolysis) چوب درخت صنوبر را در حضور کاتالیزور Pd/C (پالادیوم روی کربن) در سیستم محلول آبی دوفازی تولوئن/سدیم کلرید مورد بررسی قرار دادند.
چرخه‌ی تولید مونومرهای نایلون تجدیدپذیر از بافت‌های سلولزی درخت صنوبر
یافته‌های این پژوهشگران چینی نشان داده است که در شرایط مورد بررسی، کل بازده‌ی کربن سیکلوپنتانون (cyclopentanone)، ۳-متیل سیکلوپنتانون (3-methylcyclopentanone)، ۲/۵-هگزاندیون و ۲/۵-دی‌متیل‌فوران به بیش از ۳۹/۲ درصد می‌رسد. این ترکیبات پس از آن به مونومرهای نایلون مانند متیل-گلوتاریک اسید، گلوتاریک اسید (glutaric acid)، دی‌متیل متیل آدیپات و دی‌متیل آدیپات (dimethyl adipate) تبدیل می‌شوند.
موفقیت این پژوهشگران در تولید مونومرهای نایلون تجدیدپذیر از چوب درخت صنوبر تاثیر بزرگی در تبدیل کاتالیزوری مواد خام زیست‌توده یا بیومس به ترکیبات شیمیایی مهم دارد.
منبع: phys.org
