معرفی نانوکاتالیزوری که جایگزین اسید سولفوریک می‌شود


نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

پژوهشگران دانشگاه گیلان موفق به به‌کارگیری
نانوکاتالیزوری جدید به‌عنوان جایگزینی مناسب برای اسید سولفوریک در
واکنش‌های آلی شدند.

دکتر فرهاد شیرینی، استاد گروه شیمی دانشگاه گیلان، در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد فناوری نانو گفت: «استفاده از کاتالیزورها در علم شیمی امری
ناگزیر و پدیده‌ای ضروری به‌شمار می‌رود. در این راستا کاتالیزورهای اسیدی
نقشی عمده و کلیدی ایفا می‌کنند. مشکل اصلی در این زمینه، دشواری
به‌کارگیری اسیدهای شناخته شده معدنی همچون اسید سولفوریک، اسید کلریدریک و
غیره، سختی جداسازی محصولات و بهره‌ی اندک محصولات مورد نظر است. با توجه
به این موارد، استفاده از اسیدهای جامد به‌عنوان کاتالیزورهای جایگزین مورد
توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این پروژه، سنتز و معرفی یک نانوکاتالیزور
جدید به‌عنوان جایگزینی مناسب و موثر برای اسید سولفوریک و استفاده از آن
در فرایندهای شیمیایی است».

وی افزود: «اساس کار در این تحقیق، اصلاح شیمیایی سطح نانوذرات سدیم مونت
موریلونیت، شناسایی نانوکاتالیزگر حاصل و سپس استفاده از آن به‌عنوان یک
نانوکاتالیست ناهمگن در تبدیلات آلی مختلف، بود. مرحله‌ی کلیدی در این
پروژه، ساخت کاتالیزگر و شناسایی آن (به کمک دستگاه‌های IR، CHNOS، TGA،
XRD، BET و TEM) بود که شامل اصلاح سطوح سدیم مونت موریلونیت به وسیله‌ی
کلروسولفونیک اسید و انجام کلیه تست‌های لازم بود».

دکتر شیرینی با بیان این مطلب که واکنش سدیم مونت موریلونیت با
کلروسولفونیک اسید، امکان پیوند عامل سولفونیک اسید (-SO3H) بر روی سطوح
سدیم مونت موریلونیت، برای ایجاد قابلیت کاتالیزگری در این ماده را فراهم
خواهد ساخت، گفت: «استفاده از کاتالیزگر تهیه شده در تبدیلات آلی مختلف اعم
از محافظت و محافظت‌زدایی از گروه‌های عاملی و واکنش‌های سنتزی از دیگر
مراحل این پروژه بود».

وی در رابطه با نتایج این کار تحقیقاتی ابراز داشت: «نتیجه‌ی اولیه، ساخت و
اثبات ساختار کاتالیزور مورد نظر با روش‌های اشاره شده و نیز به‌کارگیری
بسیار موفق آن در تسریع واکنش محافظت از آمین‌ها به‌صورت تبدیل آنها به
مشتقاتN-Boc مربوطه بود».

به گفته‌ی محقق طرح، مقایسه‌ی نتایج به‌خوبی موید ارجحیت استفاده از
کاتالیزور ساخته شده نسبت به سایر کاتالیزورها از نظر کاهش زمان فرایند،
افزایش بهره، کاهش مقدار کاتالیزور مورد استفاده و نیز سهولت روش کار و
جداسازی محصولات است.

استاد دانشگاه گیلان در پایان گفت: «گام بعدی، به‌کارگیری این کاتالیزور در
گستره‌ی وسیعی از واکنش‌های آلی که برای انجام، نیاز به کاتالیزور اسیدی
دارند، است».

جزئیات این پژوهش –که در قالب پایان‌نامه‌ی دکتری مهندس سید وحید اتقیاء،
با همکاری دکتر منوچهر مامقانی و راهنمایی دکتر فرهاد شیرینی در گروه شیمی
دانشگاه گیلان انجام شده‌است- در مجله‌ی Catalysis Communications (جلد 12،
صفحات 1094-1088، سال 2011) منتشر شده‌است.