دیاستون آکریلامید چیست؟

آشنایی با دیاستون آکریلامید

دیاستون آکریلامید (DAAM) یک ترکیب آلی است که به طور گسترده در کاربردهای صنعتی ، به ویژه در تولید مواد مختلف مبتنی بر پلیمر استفاده می شود. این یک مشتق آکریلامید است که حاوی یک گروه آکریلامید و دو گروه استون است که خاصیت فیزیکی و شیمیایی خاصی را به مولکول منتقل می کند. DAAM به دلیل تطبیق پذیری خود در اصلاح ساختار پلیمرها ، توجه خود را بر روی خاصیت مکانیکی و ثبات آنها تحت تأثیر قرار داده است.

این ترکیب مورد توجه ویژه ای به زمینه علوم پیشرفته مواد ، به ویژه در سنتز پلیمرهای Superabsorbent ، پوشش ها ، چسب ها و هیدروژل ها است. ساختار و رفتار شیمیایی آن ، آن را به یک واسطه حیاتی در ایجاد کوپلیمرها با خواص متناسب تبدیل می کند ، که می تواند برای کاربردهای مختلف از جمله مهندسی زیست پزشکی ، کشاورزی و تصفیه آب بسیار مهم باشد.

اکنون ، ما ساختار شیمیایی آکریلامید دیاستون ، روشهای سنتز آن ، کاربردهای آن و کاربردهای آن و همچنین تأثیرات زیست محیطی و ملاحظات ایمنی آن را بررسی خواهیم کرد.

ساختار و خواص شیمیایی

ساختار

دیاستون آکریلامید (c₇h₁₁no₂) دارای یک ساختار متمایز است که آن را از سایر آکریلامیدها جدا می کند. این یک مونومر است که حاوی دو گروه کاربردی کلیدی است:

1. گروه آکریلامید (–ch = ch₂c (o) NH): گروه آکریلامید ویژگی تعیین کننده مولکول است. این گروه به دلیل ترکیب بین پیوند مضاعف کربن-کربن و گروه کربونیل مجاور بسیار واکنش پذیر است و این ترکیب را برای واکنش های پلیمریزاسیون مناسب می کند.
2. گروه های استون (–C (ch₃) ₂o): دو گروه استون به اتم نیتروژن نیتروژن آکریلامید وصل شده اند. این گروه ها مانع استری در اطراف محل پلیمریزاسیون می شوند و بر واکنش DAAM در مقایسه با سایر مشتقات آکریلامید تأثیر می گذارد.

گروه های استون در DAAM به اصلاح حلالیت ، قطبیت و واکنش پذیری آن کمک می کنند. این ترکیب به طور معمول یک مایع شفاف و بی رنگ در دمای اتاق است و حلالیت آن در آب متوسط ​​است. با این حال ، DAAM در حلال های آلی از جمله الکلها و استون محلول تر است ، که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی که در آن از حلال های آلی به عنوان محیط واکنش استفاده می شود ، قابل توجه است.

خصوصیات کلیدی

• وزن مولکولی: 141.17 گرم در مول
• تراکم: تقریباً 1.04 گرم در سانتی متر مربع
• نقطه جوش: 150-152 درجه سانتیگراد (302-306 درجه فارنهایت)
• نقطه ذوب: NA (مایع در دمای اتاق)
• حلالیت: محلول در آب (هرچند تا حدی کمتر) ، الکل و استون
• واکنش پذیری: DAAM واکنش پذیری آکریلامید معمولی را نشان می دهد ، و آن را برای پلیمریزاسیون مناسب ، به ویژه پلیمریزاسیون رادیکال مناسب می کند.

ترکیب منحصر به فرد گروههای عملکردی در DAAM بر رفتار آن در واکنش های پلیمریزاسیون تأثیر می گذارد ، و در نتیجه پلیمرهای با خواص مطلوب مانند افزایش پایداری و توانایی اتصال متقابل.

سنتز آکریلامید دیاستون

دیاستون آکریل آمید به طور معمول از طریق واکنش سنتز می شودآکریل آمیدوتاستوندر حضور یک کاتالیزور مناسب. یک روش متداول شامل استفاده از یک پایه قوی یا کاتالیزور اسید برای ترویج تراکم آکریلامید با استون است. این روش تضمین می کند که هر دو گروه استون به اتم نیتروژن در آکریلامید وصل شده و آکریلامید دیاستون را به عنوان محصول به دست می آورند.

واکنش سنتز عمومی:

$Acrylamide\; (C₃H₅NO)+Acetone\; (C₃H₆O)\to CatalystDiacetone\; Acrylamide\; (C₇H₁₁NO₂)\backslash text\{Acrylamide\; (C₃H₅NO)\}\; +\; \backslash text\{Acetone\; (C₃H₆O)\}\; \backslash xrightarrow\{\backslash text\{Catalyst\}\}\; \backslash text\{Diacetone\; Acrylamide\; (c₇h₁₁no₂)\}$

در عمل ، واکنش در شرایط کنترل شده انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که واکنش به طور هموار پیش می رود و از واکنش های جانبی ناخواسته جلوگیری می شود. برخی از روشهای سنتز همچنین از حلالها برای کمک به حل واکنش دهنده ها و بهبود کارآیی واکنش استفاده می کنند. دامنه دمای خفیف اغلب برای جلوگیری از تجزیه اجزای حساس در طول واکنش استفاده می شود.

روش های جایگزین

• پلیمریزاسیون رادیکال آزاد: آکریلامید دیاستون همچنین می تواند از طریق پلیمریزاسیون رادیکال آزاد سنتز شود ، جایی که به عنوان مونومر عمل می کند که با سایر مونومر واکنش نشان می دهد تا کوپلیمرها را تشکیل دهد.
• سنتز با کمک مایکروویو: روشهای مدرن اغلب از تابش مایکروویو برای سرعت بخشیدن به واکنش و بهبود عملکرد DAAM استفاده می کنند.
• سنتز آنزیمی: همچنین تلاش های تجربی برای استفاده از کاتالیزورهای آنزیمی برای کنترل دقیق تر واکنش و کاهش نیاز به مواد شیمیایی سخت وجود دارد.

کاربردهای آکریلامید دیاستون

دیاستون آکریلامید به دلیل توانایی آن در تشکیل پلیمرها با خواص اصلاح شده ، نقش مهمی در انواع کاربردهای صنعتی دارد. در زیر برخی از مناطق کلیدی که معمولاً از DAAM استفاده می شود وجود دارد:

1. پلیمریزاسیون و کوپلیمریزاسیون

DAAM به طور گسترده ای به عنوان یک مونومر در سنتز استفاده می شودکوپلیمرهابشر هنگامی که پلیمری شده ، DAAM ساختارهای متقاطع را تشکیل می دهد که در تولید مفید هستندپلیمرهای Superabsorbent (SAPS)، هیدروژل و سایر مواد پیشرفته پلیمری. حضور دو گروه استون در DAAM ، خواص منحصر به فرد مانند افزایش آبگریز ، بهبود پایداری حرارتی و افزایش اتصال متقاطع را نشان می دهد.

این پلیمرها اغلب در برنامه هایی مانند:

• تصفیه آب: از پلیمرهای مبتنی بر DAAM برای ایجاد فلوکالانت ها و جاذب برای فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
• کاربردهای کشاورزی: پلیمرهای تولید شده با DAAM در کودهای کنترل شده کنترل شده و تهویه مطبوع استفاده می شوند.
• برنامه های زیست پزشکی: از پلیمرهای مشتق از DAAM برای ساخت هیدروژل ها برای سیستم های کنترل دارویی کنترل شده و پانسمان زخم به دلیل سازگاری زیست سازگار و خاصیت احتباس آب استفاده می شود.

2. چسب و روکش

استفاده از آکریلامید دیاستون در چسب و پوشش ، به ویژه در صنایعی که به مواد با استحکام چسبندگی بالا و دوام نیاز دارند ، گسترده است. هنگامی که با مونومرهای دیگر کوپلیمر می شود ، DAAM به شکل گیری فیلم هایی که سخت ، الاستیک و مقاوم در برابر تخریب محیطی هستند ، کمک می کند. این باعث می شود پلیمرهای حاوی DAAM برای:

• پوشش های محافظ: از پوشش های مبتنی بر DAAM می توان در فلزات ، پلاستیک ها و منسوجات برای تقویت دوام و مقاومت در برابر استرس محیطی استفاده کرد.
• چسب های اکریلیک: پلیمریزاسیون DAAM در حضور سایر مونومرها فیلم های چسبنده ای را تشکیل می دهد که می توانند به انواع بسترها پیوند بزنند و آنها را در بسته بندی ، ساخت و ساز و صنایع خودرو مفید جلوه دهند.

3. هیدروژل

DAAM به ویژه در ایجادهیدروژل، که شبکه های سه بعدی پلیمرها هستند که می توانند مقادیر زیادی آب را جذب کنند. این هیدروژل ها در زمینه های مختلف استفاده می شوند ، از جمله:

• برنامه های زیست پزشکی: هیدروژل های ساخته شده از DAAM در سیستم های تحویل دارو ، بهبود زخم ، مهندسی بافت و به عنوان داربست برای رشد سلول استفاده می شود.
• کشاورزی: هیدروژل ها می توانند برای بهبود احتباس آب در خاک ، به ویژه در مناطق خشک استفاده شوند.

4. پلیمرهای Superabsorbent (SAPS)

یکی از مهمترین کاربردهای آکریلامید دیاستون در تولید استپلیمرهای Superabsorbent، که می تواند مقادیر زیادی آب یا مایعات آبی را نسبت به جرم خود جذب و حفظ کند. این مواد در محصولاتی مانند پوشک ، محصولات بهداشت زنانه و محصولات بی اختیاری بزرگسالان بسیار مهم هستند.

ظرفیت جاذب بالای پلیمرهای Superabsorbent مبتنی بر DAAM به توانایی DAAM در تشکیل شبکه های بسیار متقاطع که مولکول های آب را به دام می اندازند ، نسبت داده می شود.

ملاحظات زیست محیطی و ایمنی

در حالی که آکریلامید دیاستون دارای انواع کاربردهای صنعتی است ، باید تأثیر محیطی و مشخصات ایمنی آن با دقت در نظر گرفته شود.

1. سمی

مانند بسیاری از مواد شیمیایی ارگانیک ، DAAM به طور بالقوه خطرناک است اگر به درستی اداره نشود. قرار گرفتن در معرض غلظت بالای بخارات DAAM یا تماس با پوست ممکن است باعث تحریک شود. استفاده از تجهیزات محافظ مناسب ، مانند دستکش و عینک ، هنگام کار با DAAM در یک محیط صنعتی یا آزمایشگاهی بسیار مهم است.

استنشاق یا مصرف DAAM نیز می تواند مضر باشد. پیروی از دستورالعمل های ایمنی و استانداردهای نظارتی برای به حداقل رساندن خطر قرار گرفتن در معرض ضروری است.

2. تأثیرات زیست محیطی

با توجه به استفاده فزاینده از پلیمرهای مبتنی بر DAAM در کاربردهای مختلف ، نگرانی فزاینده ای در مورد تداوم و تجزیه پذیری این مواد وجود دارد. پلیمرهای حاصل از DAAM ممکن است به راحتی در محیط زیست تخریب نشوند ، در صورت عدم استفاده صحیح به آلودگی پلاستیک کمک می کنند. بنابراین ، محققان به طور فعال در حال بررسی روشهای بهبود تجزیه پذیری پلیمرهای مبتنی بر DAAM و ایجاد گزینه های پایدار تر هستند.

3. دفع زباله

برای جلوگیری از آلودگی محیطی باید روشهای دفع مناسب دنبال شود. DAAM ، مانند بسیاری از مواد شیمیایی ، نباید بدون درمان در منابع آب طبیعی یا دفن زباله ها آزاد شود. فرآیندهای بازیافت و مدیریت پسماند می توانند به کاهش اثرات زیست محیطی کمک کنند.

دیاستون آکریلامید یک ترکیب مهم در زمینه علوم پلیمر و مهندسی مواد است. ساختار شیمیایی منحصر به فرد آن امکان استفاده از آن را در طیف گسترده ای از برنامه ها ، از پلیمرهای Superabsorbent گرفته تا چسب ها ، پوشش ها و هیدروژل ها فراهم می کند. توانایی کنترل پلیمریزاسیون و تغییر خصوصیات آن ، آن را به یک مونومر همه کاره برای فرآیندهای صنعتی تبدیل می کند.

علیرغم مزایای بسیاری ، استفاده از DAAM باید با دقت انجام شود تا اثرات زیست محیطی بالقوه و سمیت آن را به حداقل برساند. ادامه تحقیقات در مورد پلیمرهای پایدارتر و زیست تخریب پذیر برای آینده DAAM در کاربردهای صنعتی ضروری است.

با افزایش تقاضا برای مواد پیشرفته تر و کاربردی ، انتظار می رود که دیاستون آکریلامید برای بسیاری از فناوری های نوظهور در زمینه هایی مانند دارو ، تصفیه آب و کشاورزی یک ساختمان مهم برای بسیاری از فناوری های نوظهور باقی بماند.

TDS DAAM MSDS (DAAM)