آمین‌های بازدارنده دسته‌ای از مواد شیمیایی هستند که به‌عنوان بلوک‌های سازنده و پایه در محصولات مختلف، از داروها و مواد شیمیایی کشاورزی گرفته تا شوینده‌ها و oledها استفاده می‌شوند. محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی روشی سریعتر و کم‌هزینه‌تر برای تولید این نوع از آمین‌ها توسعه داده‌اند. در ادامه با میلی‌لب همراه باشید.
آمین‌های بازدارنده ترکیبات شیمیایی حاوی یک گروه عامل آمین هستند که در یک فضای پر از مولکلو‌ل‌های دیگر احاطه شده‌اند. این نوع آمین‌ها در فیلتراسیون گازها، تثبیت‌کننده‌‌ی پلیمرها در برابر تخریب ناشی از نور، و ری‌اجنت سنتز آلی کاربرد دارند. مفهوم آمین بازدارنده بر اساس نرخ واکنش گازهای اسیدی با مولکول‌های آمین مختلف مطرح می‌شود.
یکی از روش‌های ارزانتر برای تولید آمین‌های بازدارنده (hindered amines)، هیدروآمینومتیلاسیون (hydroaminomethylation) یا به اختصار HAM است. با این حال، صنایع شیمیایی تا حد زیادی از استفاده از HAM اجتناب می‌کنند، چرا که احتمالات زیادی وجود دارد که ممکن است فرآیند تولید اشتباه پیش برود. تولیدکنندگان ممکن است به جای آمین‌های کاربردی با مواد شیمیایی نامطلوب مواجه شوند. در طول سال‌ها، پژوهشگران فرآیند HAM را بهبود بخشیده‌اند؛ اما تمام تکنیک‌ها برای جلوگیری از محصولات جانبی نامطلوب منجر به افزایش زمان فرآیند HAM شده است به‌طوری که انجام تمام واکنش‌های لازم ساعت‌ها طول می‌کشد.
پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی روشی سریعتر و کم‌هزینه‌تر برای تولید این نوع از آمین‌ها توسعه داده‌اند. میلاد ابوالحسنی، نویسنده‌ی مسئول مقاله و دانشیار مهندسی شیمی و بیومولکولی در دانشگاه کارولینای شمالی گفت: «آمین‌های بازدارنده در محصولات بسیار متنوعی استفاده می‌شوند، اما تمام تکنیک‌های موجود برای تولید این آمین‌ها پیچیده و پرهزینه است. ما تصمیم گرفتیم که روش بهتری برای سنتز این آمین‌های بازدارنده ایجاد کنیم و موفق هم شدیم.»
ابوالحسنی اضافه می‌کند: «ما یک تکنیک HAM ایجاد کرده‌ایم که از فن‌آوری‌های راکتور جریان پیوسته برای تولید کارآمدتر آمین‌های بازدارنده استفاده می‌کند. این فرآیند HAM در بیشتر موارد کمتر از ۳۰ دقیقه طول می‌کشد. تنها محصولات، آمین‌های بازدارنده و آب هستند و ما حتی می‌توانیم کاتالیزور اولیه، rhodium/N-Xantphos را بازیافت کنیم که باعث کاهش بیشتر هزینه‌ها می‌شود.»
موفقیت تکنیک جدید با دو چیز ممکن می‌شود. ابتدا، استفاده از یک راکتور جریان پیوسته (continuous flow reactor) که جریان پیوسته‌ی گازها و مایعات را در قالب یک جریان بخش‌پذیر ممکن می‌کند. دانشمندان با این راکتور پویایی واکنش را بسیار کارآمدتر کرده‌اند. دوم، این تکنیک جدید از یک کاتالیزور کمکی – بنزوئیک اسید فلوئوردار – استفاده می‌کند که مقدار انرژی مورد نیاز برای انجام برخی از واکنش‌های لازم در فرآیند HAM را کاهش می‌دهد. در نهایت، این تکنیک با استفاده از مواد اولیه ارزان‌قیمت هزینه‌ی تولید آمین‌های بازدارنده را کاهش می‌دهد و به تولیدکنندگان امکان می‌دهد که سریعتر و بدون محصول جانبی سمی تولید کنند.
مالک ابراهیم، نویسنده‌ی اول مقاله گفت: «با طراحی یک سیستم کاتالیزور مشارکتی، ما نشان دادیم که سرعت واکنش HAM در فرآیند ما می‌تواند ۷۰ برابر بیشتر از فرآیندهای پیشرفته‌ی موجود باشد. این فرآیند همچنین مثال خوبی برای این است که چگونه پلتفرم‌های شیمی جریان می‌توانند بسامد بازیافت کاتالیزور را بهبود ببخشند. این موضوع با افزایش قیمت کاتالیزورهای رودیوم اهمیت زیادی دارد.»
روش جدید به‌ویژه برای فرآیندهای تولید غیرمتمرکز جذاب است. میزان کم تجهیزات لازم و مقیاس‌پذیری آن به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا آمین‌های بازدارنده را در مکان مورد نظر و بر اساس میزان تقاضا تولید کنند.
ابراهیم می‌گوید: «علاوه بر این، در صورت وجود تقاضا و تنها با تنظیم حلال‌هایی که در راکتور جریان استفاده می‌کنیم، می‌توانیم از همین روش برای تولید اِنامین‌ها – که بلوک‌های سازنده‌ی شیمیایی دیگری هستند – استفاده کنیم. شما می‌توانید به معنای واقعی کلمه بدون نیاز به توقف فرآیند بین تولید آمین‌ها و اِنامین‌ها جابجا شوید. چون تنها چیزی که تغییر می‌کند ترکیب حلال است.”
مرجع: scitechdaily
بیشتر بخوانید
- پوشش‌های پلیمری هوشمند لوله‌ها از مواد شیمیایی ارزان ساخته می‌شوند
- شیمیدانان دانشگاه MIT روش جدیدی برای سنتز یک آنتی‌بیوتیک طبیعی پیدا کردند
- ساخت خانواده‌ی جدیدی از کاتالیزورها که چندین فرآیند شیمیایی را بهبود می‌بخشند
شما در Mililab می‌توانید وسیع‌ترین طیف اطلاعات و آگهی‌های فروش مواد شیمیایی داخلی و خارجی را از تولیدکنندگان و فروشندگان مختلف بیابید. همچنین، مجموعه‌ی کاملی از انواع دستگاه‌ها، تولیدکنندگان و فروشندگان تجهیزات آزمایشگاهی در این قسمت قابل دسترسی است.
