In this context, bio-polyols can be

In this context, bio-polyols can be obtained from agricultural products like vegetable oils, wood, carbohydrates (cellulose and starch) and lignine (Latere et al., 2005). Oleochemical polyols are a great alternative for the polyurethane industry in applications where hydrofobicity, hardness, flexibility, and mechanical and chemical resistance are needed: foams, coatings and floorings (Höfer et al., 1997). Although most triglycerides contain unsaturations, few oils naturally contain other groups. Therefore, it is necessary to perform the hydroxylation of double bounds through one of four main approaches (Guo and Petrović, 2005; Latere et al., 2005): a) epoxidation followed by the ring-opening, almost secondary hydroxyl groups are generated; b) Hydroformylation and reduction of aldehydes oils; c) Transesterification with different polyols; d) Microbial or enzymatic conversion. It is always desirable to obtain the highest conversion in the preparation of polyols because of the requirements for polyurethane rigid foams (hydroxyl numbers above 300 mg KOH/g) (Guo and Petrović, 2005; Vilar, 2004); for that reason most investigations are focused to increase hydroxyl numbers to improve functionality values. The average molecular weight of oleochemical polyols obtained by this way is between 250 and 2500; due to the low viscosity and good compatibility with methyl-di(phenyl isocyanate) (MDI), these polyols are particularly useful to produce PU rigid foams (Hill, 2000). The value has increased more than twice since the price of soybean crude oil is 28 ¢/lb (Zhang et al., 2007) while epoxidized soybean oil is about 48 - 1 US$/lb (Paster et al., 2003) with a growing market of ~70 000 ton/year (Rangarajan et al., 1995). The aggregate value of PU foams is even higher, reaching prices up to 3 US$ (Paster et al., 2003; Burridge, 2003).

About the conditions of hydroxylation, Petrović et al. (2003) patented the alcoholysis of epoxidized oils using fluoboric acid as a catalyst (48%, < 2%p/p) with different hydroxylated molecules like water, monoalcohols (methanol, ethanol, propanol and butanol) and their mixtures, using molar excess to avoid polymerization and products of higher viscosities. They obtained yields of 85-95% and hydroxyl numbers (OH numbers) of 110-213 mg KOH at 25-50°C, using molar relations between 1:1 and 10:1 of a mixture of alcohols (methanol and isopropyl alcohol with water) to epoxide group.

Other authors (Zlatanić et al., 2004) reported conversions of 76-84% for the hydroxylation of different epoxidized oils using boiling methanol (in the presence of fluoboric acid) as a catalyst. They obtained a soybean oil polyol with functionality of 4.5, molecular weight of 1249, and hydroxyl number of 179.3 mg KOH/g. For the hydroformylation of epoxidized soybean oil (Guo et al., 2002), they reported OH number of 230 and 160 mg KOH/g with Rh and Co catalysts, functionalities of 4.1 and 2.7, and molecular weights of 1006 y 962, respectively. Guo et al. (2000b) studied other catalysts such as clorhidric and bromhidric acids, hydrogen or methanol reaching functionalities between 3.5 and 4.1, with OH numbers 182-212 mg KOH/g. For example, using a 6:1 molar relation of methanol: epoxide, and a catalyst concentration of 1.7% p/p the reaction time is just 1 hour at 50ºC. Other works of the same authors (Guo et al., 2000a, 2006) present OH number of 215 and 228 mg KOH/g for polyols obtained from methanolysis and hydroformylation processes over epoxidized soybean oil.

In this research, we obtained an oleochemical polyol from soybean oil through the in situ epoxidation of the oil with acetic acid. Then, we made an opening oxirane ring to introduce two hydroxyl groups in each unsaturation (Fig. 1), a well-known and used method. This hydroxylation reaction is catalyzed in acid medium with non solvent required. (Höfer et al., 1997). The catalysts can be mineral acids (sulfuric, clorhidric or phosphoric) and even some organics, with molar excesses of 1:1-1:10 between the agent of hydroxylation and the epoxide group, using temperatures of 20-100ºC, better at 50ºC (Kluth et al., 1988; Petrović et al., 2003).



Figure 1. Hydroxylation reaction of soybean epoxide with a. Ethanol, b. Ethylene glycol.

II. METHODS

A. Materials

Soybean oil (iodine value of 130g I2/100 g oil) was used for the epoxidation with sulfuric acid (96% p/p), hydrogen peroxide (50% p/p) and acetic acid (98% p/p), all reagents provided by Merck S.A. For the hydroxylation step, two types of alcohol were used: ethylene glycol (99.9% p/p) and ethanol (99.9% v/v), both from Panreac S.A.

The reaction system (Figure 2) is formed by a jacket glass vessel of 500 mL with a mechanical stirred system connected to a thermostated bath (to control the temperature of the jacket). Other equipments are: a copper coil for water-cooling purposes, and a peristaltic pump for the addition of the catalyst solution.



Figure 2. Reaction system used for the epoxidation and the hydroxylation of soybean oil.

B. Procedures

The soybean oil was placed into a glass reactor and the temperature of the system was raised until 80°C. The catalyst solution was prepared dissolving the sulfuric acid into the hydrogen peroxide. The reaction time is started with the addition of that solution into the system reactor (8.8 mL/min) with the acetic acid. The reaction took place for about 2.5 h to obtain an oxirane oxygen content (OOC) of 6.4% using concentrations of H2O2 (25% of molar excess), CH3COOH (5% p/p) and H2SO4 (2% p/p). The epoxidized oil was purified with repeated washes with water until it reached an acid value of

Results (Vietnamese) 1:

Trong bối cảnh này, bio-polyols có thể được lấy từ các sản phẩm nông nghiệp như dầu thực vật, gỗ, carbohydrate (cellulose và tinh bột) và lignine (Latere và ctv., 2005). Oleochemical polyols là một thay thế tuyệt vời cho ngành công nghiệp polyurethane trong các ứng dụng, nơi hydrofobicity, độ cứng, tính linh hoạt và cơ khí và hóa chất kháng là cần thiết: bọt, lớp phủ và lớp trải (Höfer và ctv., 1997). Mặc dù hầu hết các chất béo trung tính chứa unsaturations, vài loại dầu tự nhiên có chứa các nhóm khác. Vì vậy, nó là cần thiết để thực hiện hydroxylation của các giới hạn đôi thông qua một trong bốn phương pháp tiếp cận chính (Quách và Petrović, 2005; Latere et al., 2005): một) epoxidation theo nhóm hydroxyl vòng mở, gần như thứ cấp được tạo ra; b) Hydroformylation và giảm số aldehyde dầu; c) Transesterification với polyols khác nhau; d) vi khuẩn hoặc enzym chuyển đổi. Đó là luôn luôn mong muốn để có được chuyển đổi cao nhất trong việc chuẩn bị của polyols vì các yêu cầu cho bọt polyurethane cứng nhắc (hydroxyl số trên 300 mg KOH/g) (Quách và Petrović, 2005; Vilar, 2004); Vì lý do đó hầu hết các điều tra được tập trung để tăng số lượng hiđrôxyl để cải thiện chức năng giá trị. Trọng lượng phân tử trung bình của oleochemical polyols thu được bằng cách này là giữa 250 và 2500; do độ nhớt thấp và khả năng tương thích tốt với methyl-di(phenyl isocyanate) (MDI), những polyols là đặc biệt hữu ích để sản xuất xà phòng cứng nhắc PU (Hill, 2000). Giá trị đã tăng nhiều hơn hai lần kể từ khi giá của đậu tương dầu thô là 28 ¢ /lb (trương và ctv., 2007) trong khi epoxidized đậu tương dầu là về 48-1 US$ /lb (Paster và ctv., 2003) với một thị trường ngày càng tăng của ~ 70 000 tấn/năm (Rangarajan và ctv., 1995). Giá trị tổng hợp của PU bọt là thậm chí cao hơn, đạt giá USD lên đến 3 (Paster et al., 2003; Burridge, 2003).Về các điều kiện của hydroxylation, Petrović et al. (2003) cấp bằng sáng chế alcoholysis epoxidized dầu bằng cách sử dụng fluoboric axit như một chất xúc tác (48%, < 2%p/p) với phân tử epoxit khác nhau như nước, monoalcohols (methanol, ethanol, propanol và butanol) và hỗn hợp của họ, bằng cách sử dụng phân tử dư thừa để tránh trùng hợp và các sản phẩm của độ nhớt cao. Họ có được sản lượng số 85-95% và hiđrôxyl (OH số) của 110-213 mg KOH ở 25-50° C, sử dụng phân tử quan hệ giữa 1:1 và 10:1 một hỗn hợp của rượu (methanol và isopropyl rượu với nước) để epoxide nhóm.Các tác giả (Zlatanić và ctv., 2004) báo cáo chuyển đổi 76-84% cho hydroxylation khác nhau epoxidized dầu sôi methanol (sự hiện diện của axit fluoboric) bằng cách sử dụng như một chất xúc tác. Họ thu được một đậu tương dầu polyol với chức năng của 4.5, trọng lượng phân tử của 1249, và số hydroxyl của 179.3 mg KOH/g. Đối với hydroformylation epoxidized dầu đậu tương (Quách et al., 2002), họ báo cáo OH số 230 và 160 mg KOH/g với chất xúc tác Rh và hợp tác, các chức năng của 4.1 và 2,7, và trọng lượng phân tử của 1006 y 962, tương ứng. Quách et al. (2000b) nghiên cứu chất xúc tác khác chẳng hạn như clorhidric và bromhidric axit, hydro hoặc methanol đạt chức năng giữa 3.5 và 4.1, với OH số 182-212 mg KOH/g. Ví dụ, bằng cách sử dụng 6:1 phân tử mối quan hệ của methanol: epoxide, và nồng độ chất xúc tác của 1,7% p/p thời gian phản ứng là chỉ cần 1 giờ tại 50ºC. Các tác phẩm của các tác giả tương tự (Quách et al., 2000a, 2006) trình bày OH số 215 và 228 mg KOH/g cho polyols thu được từ quá trình methanolysis và hydroformylation trên epoxidized dầu đậu tương.Trong nghiên cứu này, chúng tôi có được một oleochemical polyol từ đậu tương dầu thông qua epoxidation tại chỗ của dầu với axit axetic. Sau đó, chúng tôi thực hiện một mở kỹ thuật vòng để giới thiệu hai hiđrôxyl nhóm trong mỗi unsaturation (hình 1), một phương pháp nổi tiếng và được sử dụng. Phản ứng hydroxylation này xúc tác trong môi trường axít với dung môi không cần thiết. (Höfer et al., 1997). Các chất xúc tác có thể là axit vô cơ (sulfuric, clorhidric hoặc phosphoric) và thậm chí một số chất hữu cơ, với các bồi thường phân tử của 1:1-1:10 giữa các đại lý của hydroxylation và epoxide nhóm, bằng cách sử dụng nhiệt độ 20-100ºC, tốt hơn lúc 50ºC (Kluth et al., 1988; Petrović et al., 2003). Hình 1. Hydroxylation các phản ứng của đậu tương epoxide với a. Ethanol, sinh Ethylene glycol.II. PHƯƠNG PHÁPA. vật liệuDầu đậu tương (iốt giá trị của 130g I2/100 g dầu) được sử dụng cho epoxidation với axít sulfuric (96% p/p), hydrogen peroxide (50% p/p) và axit axetic (98% p/p), tất cả thuốc thử cung cấp bởi Merck S.A. Đối với bước hydroxylation, hai loại rượu được sử dụng: ethylene glycol (99,9% p/p) và ethanol (99,9% v/v), cả hai từ Panreac saHệ thống phản ứng (hình 2) được thành lập bởi một tàu thủy tinh áo 500 ml với một hệ thống cơ khí khuấy kết nối với một bồn tắm thermostated (để kiểm soát nhiệt độ của áo). Thiết khác: một cuộn dây đồng cho các mục đích water-cooling, và một máy bơm nhu động cho việc bổ sung các giải pháp chất xúc tác. Hình 2. Phản ứng hệ thống được sử dụng cho epoxidation và hydroxylation của dầu đậu tương.B. thủ tụcĐậu tương dầu được đặt vào một lò phản ứng kính và nhiệt độ của hệ thống đã được nâng lên đến 80° C. Giải pháp chất xúc tác đã được chuẩn bị hòa tan trong axít sulfuric vào hydrogen peroxide. Thời gian phản ứng bắt đầu với việc bổ sung các giải pháp đó vào lò phản ứng hệ thống (8.8 mL/phút) với axit axetic. Phản ứng diễn ra cho khoảng 2,5 h để có được một nội dung oxy kỹ thuật (OOC) của 6,4% sử dụng nồng độ của H2O2 (25% của phân tử dư thừa), CH3COOH (5% p/p) và H2SO4 (2% p/p). Dầu epoxidized tinh khiết với lặp đi lặp lại rửa với nước cho đến khi nó đạt đến một giá trị axit của < 0,70 mg KOH/g epoxide.Mười hai hydroxylation thử nghiệm đã là thực hiện nhiệt độ khác nhau và các giá trị phân tử liên quan (bảng 1) bằng cách sử dụng ethanol và ethylene glycol. Trước tiên, epoxide đã được đặt vào các tàu thủy tinh và các chất xúc tác (axít sulfuric, 2% p/p) giải tán vào rượu và tổng hợp vào lò phản ứng khi hệ thống đã đạt đến nhiệt độ cần thiết. Phản ứng diễn ra giữa 2 và 6 giờ để có được một khối màu trắng mà có thể cần phải được tinh khiết với nước rửa và cuối cùng khô trong một hệ thống chân không (22 inch Hg) cho đến khi nó lấy một sản phẩm trong suốt với 0,14% p/p của độ ẩm.C. phân tích quyết địnhCác phản ứng được tiếp nối bằng việc xác định nội dung oxy kỹ thuật (OOC) theo tiêu chuẩn quốc tế, AOCS CD9-57 và xác định số hydroxyl từ ASTM D4274-94. Axit giá trị của epoxide đã được xác định bằng cách sử dụng tiêu chuẩn kỹ thuật NTC 2366 và polyol độ ẩm đã được đo bằng cách sử dụng tiêu chuẩn ASTM D44672-00. Tất cả mẫu (từ dầu đậu tương, epoxide và polyols) được đặc trưng với phổ hồng ngoại (FT_IR) bằng cách sử dụng KBr tế bào trong một thiết bị Paragon 500, loạt 1000, Perkin Elmer (phần mềm phổ dành cho Windows).III. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCHA. hydroxylation epoxidized đậu tương dầuCác phản ứng đã được theo sau thông qua giảm nội dung oxy kỹ thuật. Bảng 1 cho thấy tối thiểu OOC thu được trong mỗi trường hợp cũng như thời gianBảng 1. Điều kiện sử dụng để thử nghiệm hydroxylation cần thiết để đạt được những giá trị. Hình 3 và 4 đại diện cho các giá trị trong thời gian cho hydroxylation thử nghiệm bằng cách sử dụng cả hai hợp chất epoxit. Hình 3. Hydroxylation với cồn khác nhau rượu: epoxide phân tử liên quan (M.R.) tại: một). T = 60; b). T = 70ºC. Hình 4. Hydroxylation với thay đổi mối quan hệ phân tử rượu: epoxide (M.R.) tại ethylene glycol: một). T = 60 ºC; b). T = 70ºC.Tại 60ºC (hình 3) nó có thể được đề nghị rằng một khoảng thời gian cảm ứng cần thiết cho thử nghiệm E2 không quan sát cho Rx E1 vì sự dư thừa cao phân tử sử dụng làm loãng hệ thống và nó có thể làm giảm tỷ lệ phản ứng. Ngay cả một quan hệ cao phân tử (4:1) tạo ra một hóa chất thấp động (thử nghiệm E3) vì vậy bất kỳ thời gian cảm ứng là hiển nhiên. Giai đoạn này có thể xảy ra do các hiện tượng khối lượng chuyển giao xảy ra lúc phản ứng interphase và nghiên cứu sau này là cần thiết cho một sự hiểu biết đầy đủ.Theo E4-E6 thử nghiệm (hình 3b) hydroxylations với cồn tại 70ºC yêu cầu đáng thấp phản ứng lần (< 3 h), Hiển thị ảnh hưởng của nhiệt độ trên mức động lực. Những phản ứng này cũng có mặt ít thời gian cảm ứng có được cao hơn tăng mối quan hệ phân tử được sử dụng (kiểm tra E5 và E6). Kết quả tốt nhất (E6) thu được với cao nhất ethanol: epoxide phân tử mối quan hệ (4:1) trong một thời gian phản ứng thuận tiện (45 phút).Trong trường hợp của ethylene glycol (hình 4) có là một hành vi tương tự giữa nhiệt độ và hàm quan hệ nhưng giá trị COO tối thiểu thu được bằng cách sử dụng vượt quá phân tử thấp hơn (6:1). Nhiệt độ tích cực ảnh hưởng đến thời gian phản ứng, nó làm giảm từ 4 h (tại T = 60ºC) trong thời gian ngắn (t < 1,7 h tại T = 80ºC).Mối quan hệ phân tử tối thiểu (6:1) thu được kết quả tốt nhất (G4) trong một thời gian phản ứng của 1 giờ. Theo dự kiến, các hydroxylations cần nhiều thời gian hơn những người có cồn, do những hạn chế steric của phân tử bằng ethylene glycol.B. Infrared spectroscopyIR spectroscopy allows us to corroborate the chemical nature of the products and also to demonstrate that the reaction went from epoxidation to ring-opening to form the OH groups. For soybean oil, the principal function is the ester group due to the large bonds of triglycerides that compounds it. Esters have two strong characteristic absorption bands arising from C=O and C-O stretching. In this case (Fig. 5a), carbonyl group appears in the 1750-1735 cm-1 region while the second one appears in the 1210-1163 region as a quite strong and wide band. Figure 5. IR spectra for: a) soybean oil; b) epoxidized oil; c) E6 ethanol polyol; d) G4 ethylene glycol polyol.On the other hand, the alkene function is also very important due to the high unsaturation (iodine value) of the soybean oil according to its average fatty acids composition: oleic (C18:1) 23%, linoleic (C18:2) 54% y linolenic (C18:3) 8% (Zlatanić et al., 2004). The sp2 hybridation of alkene function (C-H bond) is waited just above of 3000 and it is clearly observed in 3009 such a high inte

Results (Vietnamese) 2:

Trong bối cảnh này, sinh học polyols có thể thu được từ các sản phẩm nông nghiệp như dầu thực vật, gỗ, carbohydrates (cellulose và tinh bột) và lignine (Latere et al., 2005). Polyols hóa dầu là một thay thế tuyệt vời cho các ngành công nghiệp polyurethane trong các ứng dụng mà hydrofobicity, độ cứng, tính linh hoạt, và sức bền cơ học và hóa học là cần thiết: xà phòng, chất phủ và sàn (. Hofer et al, 1997). Mặc dù hầu hết các chất béo trung tính chứa unsaturations, vài loại dầu tự nhiên có chứa các nhóm khác. Vì vậy, nó là cần thiết để thực hiện các hydroxyl giới hạn gấp đôi thông qua một trong bốn phương pháp chính; (Guo và Petrović, 2005 Latere et al, 2005.): A) epoxidation tiếp theo là mở vòng, nhóm hydroxyl thứ gần như được tạo ra; b) Hydroformylation và giảm của andehit dầu; c) transester với polyol khác nhau; d) Vi sinh vật hoặc chuyển đổi enzym. Nó luôn luôn là mong muốn để có được những chuyển đổi cao nhất trong việc chuẩn bị của các polyol vì những yêu cầu cho xốp cứng nhắc polyurethane (số hydroxyl trên 300 mg KOH / g) (Guo và Petrović, 2005; Vilar, 2004); vì lý do đó hầu hết các điều tra đang tập trung để tăng số hydroxyl để nâng cao giá trị chức năng. Trọng lượng phân tử trung bình của polyols hóa dầu thu được bằng cách này là giữa 250 và 2500; do độ nhớt thấp và khả năng tương thích tốt với methyl-di (phenyl isocyanate) (MDI), các polyol là đặc biệt hữu ích để sản xuất PU bọt cứng nhắc (Hill, 2000). Các giá trị đã tăng hơn gấp đôi kể từ khi giá dầu thô đậu nành là 28 ¢ / lb (Zhang et al, 2007). Trong khi dầu đậu nành epoxy hóa là khoảng 48-1 USD / lb (Paster et al., 2003) với một thị trường ngày càng tăng của ~ 70 000 tấn / năm (Rangarajan et al., 1995). Tổng giá trị của PU bọt thậm chí còn cao hơn, đạt giá lên đến 3 USD (Paster et al, 2003;. Burridge, 2003). Về các điều kiện của hydroxyl, Petrović et al. (2003) được cấp bằng sáng alcoholysis dầu epoxy hóa bằng axit fluoboric như một chất xúc tác (48%, <2% p p /) với các phân tử hydroxy khác nhau như nước, monoalcohols (methanol, ethanol, propanol và butanol) và hỗn hợp của chúng, bằng cách sử dụng quá mức phân tử để tránh trùng hợp và các sản phẩm của độ nhớt cao. Họ thu được năng suất 85-95% và số hydroxyl (OH số) của 110-213 mg KOH ở 25-50 ° C, sử dụng các mối quan hệ giữa mol 1: 1 và 10: 1 của một hỗn hợp của rượu (methanol và rượu isopropyl với nước) để nhóm epoxide. Các tác giả khác (Zlatanić et al., 2004) báo cáo chuyển đổi của 76-84% cho các hydroxyl hóa dầu epoxy hóa khác nhau sử dụng sôi methanol (trong sự hiện diện của axit fluoboric) như là một chất xúc tác. Họ nhận được một polyol dầu đậu tương với chức năng của 4.5, trọng lượng phân tử của năm 1249, và số hydroxyl của 179,3 mg KOH / g. Đối với các hydroformylation dầu đậu nành đã epoxy hóa (Guo et al., 2002), họ đã báo cáo số OH của 230 và 160 mg KOH / g với Rh và Hợp chất xúc tác, chức năng của 4.1 và 2.7, và trọng lượng phân tử của 1006 y 962, tương ứng. Guo et al. (2000b) đã nghiên cứu chất xúc tác khác như axit clorhidric và bromhidric, hydro hoặc methanol đạt chức năng giữa 3.5 và 4.1, với số OH 182-212 mg KOH / g. Ví dụ, sử dụng một 6: Mối quan hệ 1 mol methanol: epoxide, và nồng độ chất xúc tác là 1,7% p / p thời gian phản ứng là chỉ trong 1 giờ ở 50ºC. Các tác phẩm khác của cùng một tác giả (Guo et al., 2000a, 2006) số OH hiện tại của 215 và 228 mg KOH / g cho polyols thu được từ quá trình methanolysis và hydroformylation hơn dầu đậu nành đã epoxy hóa. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thu được một polyol hóa dầu từ dầu đậu nành thông qua tại chỗ epoxidation của dầu với axit axetic. Sau đó, chúng tôi đã thực hiện một vòng oxirane mở cửa để giới thiệu hai nhóm hydroxyl trong mỗi không bão hòa (Fig. 1), một phương thức nổi tiếng và được sử dụng. Phản ứng hydroxyl hóa này được xúc tác trong môi trường axit với dung môi không cần thiết. (Hofer et al., 1997). Các chất xúc tác có thể là các axit khoáng (sulfuric, clorhidric hoặc phosphoric) và thậm chí cả một số chất hữu cơ, với thái quá mol 1: 1-1: 10 giữa các đại lý của hydroxyl và nhóm epoxide, sử dụng nhiệt độ của 20-100ºC, tốt hơn ở 50ºC ( Kluth et al, 1988;... Petrović et al, 2003) Hình 1. phản ứng hydroxyl của epoxide đậu tương với một. Ethanol, b. Ethylene glycol. II. PHƯƠNG PHÁP A. Vật liệu (giá trị iot của 130g I2 / 100 g dầu) Dầu đậu nành đã được sử dụng cho các epoxidation với axit sulfuric (96% p / p), hydrogen peroxide (50% p / p) và axit axetic (98% p / p), tất cả các thuốc thử được cung cấp bởi Merck SA Đối với bước hydroxyl, hai loại rượu đã được sử dụng: ethylene glycol (99,9% p / p) và ethanol (99,9% v / v), cả hai đều từ Panreac SA Hệ thống phản ứng (Hình 2) được hình thành bởi một tàu jacket ly 500 ml với một hệ thống khuấy cơ học kết nối với một phòng tắm thermostated (để kiểm soát nhiệt độ của áo). Thiết bị công trình là: một cuộn dây đồng cho mục đích làm lạnh bằng nước, và một máy bơm nhu động cho việc bổ sung các giải pháp chất xúc tác. Hình 2. Hệ thống phản ứng sử dụng cho các epoxidation và hydroxyl hóa của dầu đậu tương. B. Thủ tục Dầu đậu nành đã được đặt vào một lò phản ứng thủy tinh và nhiệt độ của hệ thống đã được nâng lên đến 80 ° C. Các giải pháp xúc tác đã được chuẩn bị hòa tan axit sulfuric vào hydrogen peroxide. Thời gian phản ứng được bắt đầu với việc bổ sung các giải pháp đó vào lò phản ứng hệ thống (8.8 mL / phút) với axit axetic. Các phản ứng diễn ra trong khoảng 2,5 h để có được một nội dung oxirane oxy (OOC) 6,4% sử dụng nồng độ H2O2 (25% số mol dư), CH3COOH (5% p / p) và H2SO4 (2% p / p). Dầu epoxy hóa đã tinh khiết với chất rửa nhiều lần với nước cho đến khi nó đạt đến một giá trị acid của <0,70 mg KOH / g epoxide. Mười hai thử nghiệm hydroxyl hóa được thực hiện khác nhau về nhiệt độ và các giá trị liên quan mol (Bảng 1) sử dụng ethanol và ethylene glycol. Đầu tiên, các epoxide được đặt vào mạch thủy tinh và các chất xúc tác (axit sulfuric, 2% p / p) hòa tan vào rượu và tổng hợp thành các lò phản ứng khi hệ thống đã đạt đến nhiệt độ yêu cầu. Các phản ứng diễn ra từ 2 đến 6 giờ để có được một khối màu trắng mà có thể đã được thanh tẩy bằng nước rửa và cuối cùng là sấy khô trong một hệ thống chân không (22 inch Hg) cho đến khi nó thu được một sản phẩm minh bạch với 0,14% p / p của độ ẩm. C. Phân tích Xác Định Các phản ứng được theo sau bởi việc xác định nội dung oxirane oxy (OOC) theo tiêu chuẩn quốc tế, AOCS CD9-57 và quyết số hydroxyl từ ASTM D4274-94. Giá trị axit của epoxide được xác định bằng cách sử dụng NTC 2366 chỉ tiêu và polyol kỹ thuật độ ẩm được đo bằng ASTM D44672-00. Tất cả các mẫu (từ dầu đậu tương, epoxide và polyol) được đặc trưng với quang phổ hồng ngoại (FT_IR) bằng cách sử dụng các tế bào KBr trong một thiết bị Paragon 500, series 1000, Perkin Elmer (Software Spectra cho Windows). III. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH A. Hydroxyl hóa epoxy hóa dầu đậu tương Các phản ứng được theo dõi thông qua việc giảm các nội dung oxirane oxy. Bảng 1 cho thấy OOC tối thiểu thu được trong mỗi trường hợp cũng như thời gian Bảng 1. Điều kiện sử dụng để kiểm tra sự hydroxyl hóa cần thiết để đạt được những giá trị. Hình 3 và 4 biểu diễn các giá trị trong thời gian cho các bài kiểm tra hydroxyl hóa bằng cách sử dụng cả hai hợp chất hydroxy. Hình 3. hydroxyl với ethanol khác nhau rượu: epoxide quan mol (MR) tại: a). T = 60; b). . T = 70ºC Hình 4. hydroxyl với ethylene glycol khác nhau rượu: epoxide quan mol (MR) tại: a). T = 60 ºC; b). T = 70ºC. Tại 60ºC (Fig. 3) nó có thể được gợi ý rằng một thời gian cảm ứng yêu cầu cho kiểm tra E2 mà không được quan sát cho Rx E1 vì dư thừa phân tử cao hơn được sử dụng làm loãng hệ thống và nó có thể làm giảm tốc độ phản ứng. Ngay cả một phân tử cao hơn liên quan (4: 1) tạo ra một động lực hóa học thấp hơn (thử nghiệm E3) để bất kỳ thời gian cảm ứng là điều hiển nhiên. Giai đoạn này có thể xảy ra do hiện tượng chuyển khối lượng xảy ra ở phản ứng interphase và nghiên cứu sau này là cần thiết cho một sự hiểu biết đầy đủ. Theo thử nghiệm E4-E6 (Fig. 3b) hydroxylations với ethanol tại 70ºC cần đáng thời gian phản ứng thấp (<3h) , cho thấy sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ động học. Những phản ứng này cũng ít lần cảm ứng hiện nay mà có được cao hơn tăng mối quan hệ phân tử được sử dụng (thử nghiệm E5 và E6). Kết quả tốt nhất (E6) thu được với ethanol cao nhất: mối quan hệ mol epoxide (4: 1). Trong một phản ứng thuận tiện thời gian (45 phút) Trong trường hợp của ethylene glycol (. Hình 4) có một hành vi tương tự giữa nhiệt độ và quan hệ mol nhưng những giá trị COO tối thiểu được thu được bằng cách sử dụng quá mức phân tử nhỏ hơn (6: 1). Nhiệt độ tích cực ảnh hưởng đến thời gian phản ứng, nó giảm từ 4 h (ở T = 60ºC) để trong thời gian ngắn (t <1.7h tại T = 80ºC). Các mối quan hệ mol tối thiểu (6: 1) thu được kết quả tốt nhất (G4) trong một thời gian phản ứng của 1 giờ. Theo dự kiến, các hydroxylations cần nhiều thời gian hơn so với những người có ethanol, do những hạn chế về không gian của phân tử ethylene glycol. B. Hồng ngoại quang phổ quang phổ hồng ngoại cho phép chúng tôi để chứng thực cho tính chất hóa học của các sản phẩm và cũng để chứng minh rằng phản ứng đi từ epoxidation reo mở để hình thành các nhóm OH. Đối với dầu đậu tương, các chức năng chủ yếu là các nhóm este do các trái phiếu lớn của triglycerides rằng các hợp chất đó. Este có hai dải hấp thụ đặc trưng mạnh mẽ phát sinh từ C = O và CO kéo dài. Trong trường hợp này (. Hình 5a), nhóm cacbonyl xuất hiện trong 1750-1735 cm-1 khu vực trong khi điều thứ hai xuất hiện trong khu vực 1210-1163 như là một ban nhạc khá mạnh mẽ và rộng. Hình 5. IR quang phổ cho: a) đậu tương dầu; b) epoxy hóa dầu; c) polyol E6 ethanol; . d) G4 ethylene glycol polyol Mặt khác, các chức năng alken cũng rất quan trọng do sự bão hòa cao (giá trị iốt) của dầu đậu tương theo trung bình thành phần axit béo của nó: oleic (C18: 1) 23%, linoleic (C18: 2) 54% y linolenic (C18: 3) 8% (Zlatanić et al., 2004). Các hybridation sp2 chức năng alken (CH trái phiếu) được chờ đợi ngay phía trên của 3000 và nó được quan sát rõ trong 3009 như một inte cao