پلیمرهای ترکیب منبع لیگنین

پلیمرهای ترکیب منبع لیگنین - مادۀ یکپارچه شیمیایی آسان برای واکنش سه جزیی پاسرینی

در این مقاله پلی VMP بعنوان یک پلیمر واکنش پذیر برای واکنش پذیری در واکنشهای چند جزیی که میتواند از ترکیبات لینگنین تأمین شود، مورد بررسی قرار گرفته است. برای دستیابی به شیمی پلیمر پایدار، واکنش VMP در واکنش Passerini-3CR نیز به این دلیل مورد بررسی قرار گرفت که واکنش دهنده های موجود در این ترکیب سه جزیی میتوانند به وفور از ترکیبات زیستی تأمین شوند. ابتدا ترکیب سه جزیی در VMP در فازهای محلول نشان داد که آلدهیدهای آویز آن میتوانند در شرایط مناسب به آمیدهای اسیلوکسی آلفا با 90% تغییر تبدیل شوند با بهره گیری از این میزان واکنش پذیری بالا، پارچه سلولزی بی حرکت آن یا همان هیبرید آلی با منبع زیست توده در معرض ترکیبات Passerini-3CR قرار گرفت. اگرچه آلدهیدها بطور کامل تبدیل نشده اند، بخشهای VMP پیرامون سطوح پارچه با موفقیت ازطریق ترکیبات سه جزیی به منظور پیوند ترکیبات اسید کربوکسیلیک و ایزوسیانید در در پارچه های سلولزی واکنش نشان داده اند.

پارچه های کاربردی یا منسوجات همراه با پیشرفت سریع علم مواد، تقاضای فزاینده ای از طیف گستردۀ علوم میان رشته ای مشاهده شده است؛ چرا که آنها در فرایندهای ساخت مواد نقش مهمی برعهده دارند. بنابراین مواد ترکیبی یا اصلاح شده سطح نقش اساسی برعهده دارند زیرا خواص مواد را میتوان توسط مواد تشکیل دهنده ماتریس تضمین کرده و همچنین خواص سطح را نیز میتوان توسط لنگرها تنظیم کرد. با این حال برای ساخت مواد کاربردی پارچه های ماتریسی با هدف پیاده سازی خواص مورد نظر تحت واکنشهای تغییر سطح قرار می گیرند. از دیدگاه شیمی سبز باتوجه به جریان فعلی در علوم پلیمر و مواد نیاز فزاینده ای به حداکثر استفاده از ترکیبات دارای منبع زیستی درک میشود. برهمین اساس استفاده از اجزای سازندۀ منابع زیستی چه بعنوان یک ماتریس و چه بعنوان تقسیم سطح بایستی با ملزومات شیمی پایدار مطابقت داشته باشد. درنتیجه ما با استفاده از روش پلیمریزاسیون پیوند ناشی از تابش-واکنش و واکنش RCM سطح متوالی با موفقیت مواد هیبریدی آلی حاصل از زیست توده را ساختیم. میتوان گفت که سلولز بعنوان پارچه ماتریس و وانیلین متاکریلات با منبع لینگنین برای لنگر انداختن VMP در سطح ماتریس از سلولز ماتریس پلیمریزاسیون پیوند شدند؛ که ترکیبی از اجزا با منبع چوب - زیست توده را درک کرده است. علاوه بر این لازم به ذکر است که هیبرید آلی حاصل از زیست توده بدست آمده زمینه را برای اصلاح سطح براساس RCM های عملی از گروه های آلدهید سطحی در بخشهای VMP فراهم می کند. واکنش سه جزیی کاباچنیک – فیلدز بعنوان نمونه ای برای اصلاح سطح در سطح ماتریس بکار گرفته شد. این امر منجر به پیوند عملیِ آمینهای معطر و فسفیت های مورد نظر در سطح ماتریس شده و درنتیجه منجر به تشکیل واحدهای آمینو فیفونات آلفا میشود.

اگرچه این انتقال پلیمری پیاده سازی واحدهای عملکردی موردنظر را در Cell-g-PMV امکان پذیر می کند اما شیمی سبز مانع از انجام این فرایند است. اصلاح سطح براساس KF-3CR شامل استفاده از آمینهای معطر و فسفیت ها بعنوان واکنش دهنده ها میشود. از آنجا که سیستم های طبیعی به ندرت آمینهای معطر و فسفیت تولید می کنند کاربرد آنها در عملکرد Cell-g-PMV میتواند بطور قابل توجهی منجر به کاهش پایداری در کل فرایند شود. بنابراین برای افزایش پایداری کلی در این عملکرد، در مرحله اصلاح سطح بایستی از یک واکنش مؤثر و اجزای زیستی با قابلیت پردازش استفاده شود. با توجه به اینکه اسید های کربوکسیلیک و آمینها ازطریق طیف وسیعی از فرایندهای زیستی تولید میشوند، کاربرد آنها نیز منجر افزایش اکوسیستم سبز میشود. از بین RCM های قابل استفاده در شیمی پلیمر Passerini-3CR در یک فرایند ایده آل است زیرا بعنوان یک واکنش در میان آلدهیدها، اسیدهای کربوکسیلیک و ایزوسیانیدها محسوب میشود. در اینجا اسیدهای کربوکسیلیک میتوانند به وفور از طبیعت تولید شوند و ایزوسیانید ها را نیز میتوان از آمین هایی تأمین کرد که آنها نیز از طبیعت بدست می آیند. در این مقاله  Passerini-3CR در بخش VMP در دو مرحلۀ محلول و سطوح مواد به تفصیل بیان نشده اند؛ بلکه هدف ما اصلاح Passerini-3CR است که میتواند به شیمی سطح پایدار در Passerini-3CR  منجر شود. بنابراین Passerini-3CR در VMP دقیقآ مورد بررسی قرار گرفت و Cell-g-PMV نیز به تغییر سطح بخشهای VMP واکنش نشان داد.

در اینجا، ما با موفقیت واکنش VMP در Cell-g-PMV در دو مرحلۀ محلول و جامد را مورد بررسی قرار داده ایم. VMP مشتق شده از لینگنین نشان دهندۀ سازگاری بالایی با Passerini-3CR در تولید پلیمرهای دارای آمیدهای اسیلوکسی آلفای آویز هستند. با بهره گیری از مزیت واکنش VMP در Passerini-3CR تغیرات کاملِ سطح با استفاده از منابع زیستی بطور مقدماتی در Cell-g-PMV با استفاده از ترکیبات آمینواسید آلفا انجام شد که اساسآ ازطریق Passerini-3CR سطحی زمینه را برای نصب مولکولها با منبع آمینواسید آلفا فراهم می کنند. از آنجا که تمام اجزای بکار رفته همچون پارچه سلولزی، VMP با لنگر سطح و واکنش دهنده های اصلاح سطح دارای ساختار زیستی هستند؛ این مقاله نگرشی درمورد استفاده از ترکیبات با منبع زیستی به منظور ساخت مواد کاربردی ارائه میدهد.