nghiên cứu tổng hợp và khâu mạch dầu hạt cây đen acrylat hóa

B GIO DC V O TO VIN HN LM KHOA HC V CễNG NGH VIT NAM Viện Kỹ thuật nhiệt đới *** ĐàM XUÂN THắNG NGHIÊN CứU TổNG HợP Và KHÂU MạCH DầU HạT CÂY ĐEN ACRYLAT HóA Chuyên ngành : hóa hữu cơ Mã số : 62 44 01 14 TóM TắT LUn áN TIếN S hóA HọC Hà Nội - 2014 Công trình được thực hiện tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. PGS.TS. Lê Xuân Hiền PGS.TS. Nguyễn Thị Việt Triều  PGS.TS. Trần Thị Như Mai,    PGS.TS. Lê Thị Anh Đào,   PGS.TS. Bạch Trọng Phúc,    -   , ngày 10 tháng 12 . Có thể tìm luận án tại: - . - K. - hhtp://itt.ac.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án  ng gây     . Tùy à y       .  nên  .                        là  ,   acrylat hóa                  acrylat hóa   .      g      , là     2. Mục tiêu của luận án -    -   3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2 -        -   -  4. Bố cục luận án -   -       8  7   - 1    - - 1 H- 13 -  . Chương 1. TỔNG QUAN           hóa     acrylat hóa . C , hóa     Chương 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Nguyên liệu, hóa chất g     ao su và d monome, oligome acrylat hexandiol diacrylat (HDDA); n bisphenol-A-diglyxydyl ete dimetacrylat (DGEDM);  -A-diglyxydyl ete diacrylat (DGEDA);   monome, oligome acrylat    isphenol-A-diglyxydyl ete dimetacrylat (DGEDM) và acrylat hexandiol diacrylat (HDDA)  toluen, axeton, ete pertrol, dioxan, clorofom, n- 3 2.2. Phương pháp tách dầu hạt cây đen cây        0    khi ),   2.3. Acrylat hóa dầu hạt cây đen bằng axít acrylic hoặc axít metacrylic.  60 hay 80 o   2.4. Tạo mẫu nghiên cứu phản ứng khâu mạch - . - màng  2.5. Phương pháp phân tích, thử nghiệm -  : P ; Phân tích nguyên máy EA 1112, Mỹ); máy NEXUS 670, Mỹ); máy CINTRA 40, GBC, M  máy Waters-API-ESI, Mỹ). -  theo tiêu chuẩn PERSOZ (NFT 30 – 016))theo tiêu chuẩn ISO 6272); theo tiêu chu-03);  cng bút chì (theo tiêu chuẩn ASTM D3363- 05 bám dính (theo tiêu chuẩn ISO 2409). Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu dầu hạt cây đen                      3,27 mg KOH/gam.   u và        oxy  là 14,96%. 4  Phân tích   h     Bảng 3.1.   Phương pháp phân tích Nhóm định chức và nhóm nguyên tử Hồng ngoại Tử ngoại (nm) Cộng hưởng từ proton (ppm) Số sóng (cm -1 ) Dao động đặc trưng 3470 1163 - hydro    -     - Hydroxyl 3008 1654  C-H olefin.  5,30 - 5,53  (-CH=CH-) 2926 1378 -H trong -CH 3 -H trong -CH 3 0,87 - 0,92 Nhóm (CH 3 -) 2926; 2855 1461 721  trong nhóm -CH 2 -        -H trong -CH 2 - -CH 2 - 1,25 - 1,61 Nhóm (-CH 2 -) 1745 1237; 1101      -O trong nhóm este. 225nm:     * trong nhóm este - Nhóm este (-COO-) 1725       273nm:     * trong nhóm   - Nhóm cacbonyl  1260 851 824  O vòng epoxy   2,76 - 2,93 Nhóm epoxy  Các    cho    các nhóm ch, olefin và   5    - Nghiên cứu phổ 1 H-NMR của dầu hạt cây đen Bảng 3.2.  1 H-và  Loại proton Độ chuyển dịch hóa học (δ, ppm) Dầu hạt cây đen Dầu vernonia Proton hydroxyl (OH) - - Proton olefin (CH=CH) 5,30 - 5,53 5,22 - 5,56 Proton glyxerin (CH) 5,25 5,22 -5,56 Proton glyxerin (CH 2 ) 4,12 - 4,31 4,02 - 4,34 Proton epoxy (OCH) 2,76 - 2,93 2,71 - 2,98 Metylen (CH 2 -CH=CH-CH 2 ) 2,05  2,40 1,94- 2,42 Metylen (CH 2 ) n 1,25  1,61 1,18 - 1,68 Metyl (CH 3 ) 0,87  0,92 0,81 - 0.91  1 H-  1 H-NMR  1 và 3. Hình 3.1.  1 H-. Bảng 3.3. 1 H- t Số H (, ppm) Số H (, ppm) A 4,12 (m, 2H) 4,31 (m, 2H) 9 5,53 (t) B 5,25 (t, 1H) 10 5,30 (t) 1 - 11 2,20 (m) 2,40 (m) 2 2,20 (m) 12 2,93 (t, 3H) 3 1,61 (d) 13 2,76 (t, 3H) 4 1,25 - 1,35 (complex) 14 1,52 (m) 5 1,25 - 1,35 (complex) 15 1,25 - 1,35 (complex) 6 1,25 - 1,35 (complex) 16 1,25 - 1,35 (complex) 7 1,25 - 1,35 (complex) 17 1,25 - 1,35 (complex) 8 2,05 (m) 18 0,87 - 0,92 (complex) Ghi ch 6 - Nghiên cứu phổ 13 C-NMR và phổ DEPT của dầu hạt cây đen Bảng 3.4. So sánh 13 C-và  Loại cacbon Độ chuyển dich hóa học (δ, ppm) Dầu hạt cây đen Dầu vernonia Cacbon cacbonyl (C=O) 173,21 173,27 Cacbon olefin (CH=CH) 123,94 - 132,58 123,86 - 132,53 Cacbon glyxerin (CH) 68,93 68,88 Cacbon glyxerin (CH 2 ) 62,08 62,01 - 64,90 Cacbon epoxy (OCH) 56,54 - 57,20 56,41 - 57,16 Cacbon metylen (CH 2 ) n 24,78 - 34,14 22,55 - 33,88 Cacbon metyl (CH 3 ) 14,01 13,96  13 C-5. Bảng 3.5. 13 C-  Số C (, ppm) Số C (, ppm) A 62,08 9 132,58 B 68,93 10 123,94 1 173,21 11 26,22 2 34,14 12 57,20 3 24,80 13 56,54 4 28,99 14 27,14 5 29,06 15 27,38 6 29,28 16 31,88 7 29,31 17 24,78 8 25,61 18 14,01  pic    . , nguyê  ,     7 (acrylat hóa, hydroxyl hóa ),    3.1.2. Nghiên cứu biến đổi dầu hạt cây đen trong thời gian thu hoạch, bảo quản  và .   2 và 3.3. 723.46 825.44 851.08 1098.72 1165.05 1239.66 1378.83 1463.85 1654.93 1746.41 2854.74 2925.89 3008.26 3470.57 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 %Transmittance 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) (a) (b) (d) (c) Sông cm -1 n qua (%)  sóng (cm -1 )  qua (%) a c b A- t ôquang Hình 3.2.   Hình 3.3.  có th  có quy  Một số kết luận rút ra từ kết quả  Qua           onia.  n       3.2. Nghiên cứu phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen 3.2.1. Nghiên cứu phổ hồng ngoại của dầu hạt cây đen trước và sau khi acrylat hóa  ic 4 6. 8 825.70 851.64 1096.69 1250.04 1654.70 810.96 986.97 1060.31 1410.54 1619.92 1636.16 1729.76 2854.14 2927.91 3467.86 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 %Transmittance 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) (b) (a) Sông (cm -1 ) n qua (%) Hình 3.4.  o C. Bảng 3.6.   Số sóng (cm -1 ) Dao động đăc trưng Dầu hạt cây đen Thay đổi cường độ acrylat hóa Sau khi acrylat hóa 3467  nhóm hydroxyl + +  2927 2854    -H no + +  1729 hóm cacbonyl + +  1636 1619         acrylat - +  1410      acrylat - +  1250        -O vòng epoxy + -  851, 825    + -  810    - +  -) không hấp thụ,  cường độ hấp thụ tăng trong quá trình phản ứng,  cường độ hấp thụ giảm trong quá trình phản ứng. B6 ,  -H no  -1 , 2855cm -1   -1  -1  -1 , 1619cm -1 , 987cm -1 và 810cm -1-   acrylat  -1 , 825cm -1   -1 o  -  3.2.2. Biến đổi các nhóm định chức trong quá trình acrylat hóa dầu hạt cây đen Hình 3.5 trình o C. [...]... dầu hạt cây đen acrylat hóa bằng axít acrylic hoặc axít metacrylic:  có nhóm hydroxyl, nhóm acrylat và nhóm este  Đã tổng hợp và xác định được dầu hạt cây đen acrylat hóa Cấu trúc dầu hạt cây đen acrylat hóa cho thấy đây là hợp chất có hoạt tính cao, có thể dễ dàng tham gia phản ứng khâu mạch quang 3.4 Nghiên cứu phản ứng khâu mạch quang của hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa. .. từ hạt nhân của dầu hạt cây đen acrylat hóa Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của dầu hạt cây đen acrylat hóa có dạng phổ rất giống dầu vernonia acrylat hóa So sánh các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho các proton, cacbon trong dầu hạt cây đen acrylat hóa và dầu vernonia acrylat hóa được trình bày trên bảng 3.7 Bảng 3.7 So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của dầu hạt cây đen acrylat hóa và dầu vernonia acrylat. .. nhanh, mức độ acrylat hóa càng cao  Dầu hạt cây đen có nhóm acrylat và metacrylat tổng hợp được tan tốt trong toluen, HDDA, tương hợp tốt với các chất khơi mào quang nên đều có thể dùng trong các hệ khâu mạch quang 3.3 Xác định cấu trúc của dầu hạt cây đen acrylat hóa 3.3.1 Phổ hồng ngoại của dầu hạt cây đen acrylat hóa Nghiên cứu phổ hồng ngoại của dầu hạt cây đen trước và sau khi acrylat hóa và cho thấy,... nhờ proton hóa và giai đoạn hai gắn nhóm acrylat vào mạch dầu Do vậy, mà tốc độ phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen bằng axít metacrylic và axít acrylic xảy ra hầu như không có sự khác biệt Kết quả này phù hợp với nghiên cứu trước đây của Victoria Kolot và cộng sự khi thực hiện phản ứng acrylat hóa dầu vernonia Một số kết luận rút ra từ kết quả nghiên cứu phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen bằng axít... nhóm định chức trong quá trình acrylat hóa dầu hạt cây đen Phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen đã được nghiên cứu ở các nhiệt độ 35oC, 60oC và 80oC Ở 80oC phản ứng acrylat hóa ban đầu xảy ra nhanh nhưng sau 3,5 giờ hệ phản ứng bị gel Biến đổi hàm lượng nhóm epoxy, hydroxyl và acrylat trong quá trình acrylat hóa dầu hạt cây đen ở 35oC, 60oC được trình bảy trên hình 3.6 và 3.7 0.20 D825 /D 2927 D X /D... vernonia acrylat hóa Độ chuyển dịch hóa học (δ, ppm) Dầu hạt cây đen acrylat hóa Dầu vernonia acrylat hóa Loại proton Proton etylen của dầu acrylat hóa Proton proton của dầu metacrylat hóa Proton cạnh acrylat và metacrylat este Proton của nhóm hydroxyl Proton metyl của nhóm metacrylat Loại cacbon Cacbon của acrylat este Cacbon của metacrylat este Cacbon trong liên kết đôi đầu mạch acrylat Cacbon trong... nghiên cứu ảnh hưởng của bản chất và hàm lượng nhóm acrylat đến phản ứng khâu mạch của dầu hạt cây đen acrylat hóa và chất khơi mào quang I.184:  Do có nhóm acrylat và metacrylat hoạt tính cao nên đóng rắn nhanh sau 3,6 giây chiếu tia tử ngoại  DHCĐA1.6 > DHCĐMA1.6 > DHCĐMA1.0  phần gel, độ cứng tương đối tăng 3.4.2 Các hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa, monome, oligome acrylat. .. quang hóa của các hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa với các HDDA, DGEDM và H4.12.2 cho thấy chuyển hóa nhóm acrylat cũng như phần gel, độ trương, các tính chất cơ lý của màng đóng rắn có thể sắp xếp theo thứ tự của hợp phần sử dụng: HDDA > H4.12.2 > DGEDM  Nghiên cứu ảnh hưởng của bản chất và tỉ lệ dầu hạt cây en acrylat hóa, monome, oligome acrylat đến phản ứng khâu mạch quang... hạt cây đen ở 60oC Các hình 3.6 và 3.7 cho thấy, ở 35oC phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen đạt hiệu suất thấp hơn phản ứng ở 60oC nên luận án không nghiên cứu phản ứng acrylat hóa ở các nhiệt độ thấp hơn Từ các kết quả nghiên cứu trên, đã xác định được điều kiện nhiệt độ tối ưu để thực hiện phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen là ở 60oC và sau thời gian phản ứng 60 giờ để phục vụ cho các nghiên cứu. .. quả nghiên cứu này là cơ sở lựa chọn điều kiện tối ưu tổng hợp dầu hạt cây đen acrylat hóa có khả năng tương hợp tốt với các monome, oligome acrylat sẵn có trên thị trường tạo ra các màng phủ với tính năng cơ lý tốt 3 Đã góp phần làm rõ mối quan hệ của hàm lượng, bản chất nhóm acrylat và tỉ lệ các hợp phần của hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa và các monome, oligome acrylat đến . C  3.4. Nghiên cứu phản ứng khâu mạch quang của hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa 3.4.1 Các hệ khâu mạch quang trên cơ sở dầu hạt cây đen acrylat hóa và chất khơi.   3.2. Nghiên cứu phản ứng acrylat hóa dầu hạt cây đen 3.2.1. Nghiên cứu phổ hồng ngoại của dầu hạt cây đen trước và sau khi acrylat hóa  ic. kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của bản chất và hàm lượng nhóm acrylat đến phản ứng khâu mạch của dầu hạt cây đen acrylat hóa và chất khơi mào quang I.184:  Do có nhóm acrylat và metacrylat