اكسيم ها
اكسايش فوتوكاتاليزوري اكسيم ها و سمي كاربازون ها با استفاده ازفوتوكاتاليست تيتانيم دي اكسيد
چكيده
يك روش جا لب براي اكسيداسيون تركيبا ت آلي روش فوتوكاتاليزوري ( استفا ده از انرژي نور و پودر نيمه رساناي تيتانيم دي اكسيد ) است0 اين قبيل فوتوكاتاليزورهاي هتروژن در حلال هاي آلي معمولا استونيتريل به كار مي روند. وقتي سوسپانسيون TiO2 در معرض نور UV قرار مي گيرد فرآيند فوتوكاتاليزوري آغا ز شده جفت الكترون- حفره ايجاد مي گردد. تحريك نيمه رسانا توسط نوري با انرژي بيشتر از نوار شكا ف صورت گرفته، لذا الكترون از نوار ظرفيت به نوار هدايت ارتقا مي يا بد. سپس حفره ،از جاي خالي الكترون در نوار ظرفيت ايجاد مي گردد.
شكست اكسيم و ايجاد آلدهيد و كتن تحت شرايط ملايم از واكنش هاي مهم است زيرا اكسيم ها به عنوان يك گروه محافظ براي حفاظت آلدهيد وكتن به كار مي روند و به طور گسترده براي خالص سا زي تركيبا ت كربونيل استفاده مي شوند. در اين تحقيق اكسايش فوتو كاتاليزوري اكسيم در حضور فوتو كا تا ليزور TiO2 مورد بررسي قرار گرفت. اثر نور UV حاصل از لامپ 400 وات جيوه،اكسيژن، تيتانيم دي اكسيد، زمان تابش، مقدار TiO2و بازده آزما يش شد. در اين روش براي ايجاد تركيبا ت كربونيل از اكسيم، از تيتا نيم دي ا كسيد در حضور اكسيژن و نور UV حا صل از لامپ 400 وات جيوه استفاده شد. مد ت زما ن تابش براي حداكثر تبديل تركيبات اكسيم به كربونيل، بين 5/0 تا 20 سا عت به دست آمد.
در يك آزمايش نمونه اي از اكسيم در حلا ل استونيتريل، بدون آن كه TiO2به آن افزوده شود، تحت تابش نور UV قرار گرفت. در آزمايش ديگر اكسيم در حلا ل استو نيتريل حل، سپس TiO2به آن افزوده، در غياب نور UV به هم زده شد. در هر مورد، پيشرفت قابل ملا حظه اي مشاهده نشد.
هم چنين در حضور اكسيژن ، سرعت و كارآيي واكنش فو تو كاتاليزوري بهبود يافت. در اصل مولكول اكسيژن به طور مؤثر الكترون نوار هدايت را به دام انداخته، از تركيب مجدد حفره و الكترون جلوگيري مي نمايد.
د ر آزما يش ديگر، تا ثير مقدار كا تا ليزور بر روي پيشرفت واكنش در حضور نور UV و اكسيژن مورد بررسي قرار گرفت. مخلوط واكنش شا مل استوفنون اكسيم (1- ميلي مول )،استونيتريل (17 - ميلي ليتر) وتيتانيم دي اكسيد به ترتيب با مقادير 1/03 ، 0/518، 0/337، 0/250، 0/200، 0/100 و 0/060 ميلي مول آزمايش شد. مخلوط واكنش به مد ت 4 ساعت تحت تابش نور UV قرار گرفت. پيشرفت واكنش در همه موارد 100 % به دست آمد. پيشرفت واكنش فوتو كا تا ليزوري توسط TLC دنبا ل گرديد. تيتانيم دي اكسيد با استفاده از سانتريفوژ از مخلوط واكنش جدا، سپس حلال تبخير، توسط كروماتوگرافي صفحه سيليكاژل، محصول جداسازي و خالص سازي شد. بازده تركيبات كربونيلي حاصل، بين ( 96-60 ) درصد به دست آمد كه توسط روش هاي دستگاهي IR و 1H NMR شناسايي شد.
تركيبات سمي كاربازون به طور گسترده بزاي محافظت و خالص سازي تركيبات كربونيل به كار مي رود. در اين تحقيق،اكسايش فوتوكاتاليزوري سمي كاربازون در حضور فوتوكاتاليزور TiO2مورد بررسي قرار گرفت و ايجاد آلدهيد و كتن از تركيبات سمي كاربازون، با استفاده از فوتوكاتاليزور تيتانيم دي اكسيد مطالعه شد.
براي نمونه،مخلوط واكنش شامل: استوفنون سمي كاربازون ( 0/5 ميلي مول )، استونيتريل(15 ميلي ليتر) و تيتانيم دي اكسيد ( 0/5 ميلي مول) بود كه به مدت 5 روز تحت تابش نور UV ، حاصل از لامپ جيوه 400 وات جيوه به هم زده شد. تيتانيم دي اكسيد با استفاده از سانتريفوژ از مخلوط واكنش جدا، سپس حلال تبخير، توسط كروماتوگرافي صفحه سيليكاژل، محصول جداسازي و خالص سازي شد. بازده تركيبات كربونيلي حاصل، بين ( 90-56 ) درصد به دست آمد كه توسط روش هاي دستگاهي IR و 1H NMR شناسايي گرديد