سنتز نانوکاتالیست‌های مغناطیسی با کاربرد در صنایع دارو در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، آلدهیدها و کتون‌ها مواد اولیه بسیاری از داروها و مواد شیمیایی در صنعت و آزمایشگاه است. از این ‌رو، تولید این ترکیبات از مواد اولیه در دسترس با روش‌های تولید پربازده، توجه ویژه محققان علم شیمی را به خود جلب کرده است. اکسایش الکل‌ها به آلدهیدها و کتون‌ها از اهمیت ویژه‌ای در شیمی آلی برخوردار است و تاکنون اکسیدکننده‌ها و روش‌های مختلفی جهت نیل به این هدف معرفی ‌شده است. در اکثر این روش‌ها، از واکنشگرهای گران‌قیمت، سمی و آلاینده محیط‌زیست استفاده می‌شود و از طرفی بازدهی اغلب این واکنش‌ها نیز پایین است. از این‌ رو معرفی سیستم‌های اکسیداسیونی زیست سازگار با بازدهی بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

دکتر میرزاآقا بابازاده، مجری این کار پژوهشی، هدف از انجام این کار را سنتز یک نانوکاتالیست بر پایه نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن و دی‌اکسید منگنز عنوان کرد. از این نانوکاتالیست می‌توان جهت اکسیداسیون گزینشی الکل‌ها به ترکیبات آلدهیدی و کتونی در محیط‌های آبی با هزینه پایین استفاده کرد.

وی کاهش مدت ‌زمان انجام واکنش اکسایش، بازدهی بالای محصولات، کاهش آلودگی محیط زیست و صرفه‌جویی اقتصادی را از دیگر مزایای استفاده از این نانوکاتالیست برشمرد. به‌علاوه به دلیل خاصیت مغناطیسی این نانوکاتالیست، می‌توان آن را پس از انجام کامل واکنش به‌ وسیله یک آهن‌ربا از مخلوط واکنش جداسازی و جمع‌آوری کرده و مجدداً مورد استفاده قرار داد.

به گفته این محقق، استفاده از این روش علاوه بر این که به کارگیری حلال‌های آلی و سمی در تولید آلدهیدها و کتون‌های پرکاربرد در مواد دارویی را مرتفع ساخته، کمک شایانی به کاهش آلودگی محیط‌زیست می‌نماید.

بابازاده با اشاره به سهولت سنتز این نانوکاتالیست به‌عنوان یکی از مزایای مهم این طرح، مراحل انجام آن را بدین‌صورت شرح داد: «در مرحله اول یک نانوکامپوزیت چندجزیی بر پایه اکسید آهن و دی‌اکسید منگنز سنتز شده و در ادامه به‌منظور مشخصه یابی و بررسی ساختار نانوکاتالیست سنتز شده از آزمون‌های EDX، TGA، XRD، CHN و FTIR و میکروسکوپ‌های الکترونی SEM و TEM استفاده‌ شده است. در نهایت، عملکرد این نانوکاتالیست در اکسیداسیون انتخابی انواع الکل‌ها در دمای اتاق و محلول‌های آبی مورد ارزیابی قرار گرفته و فعالیت کاتالیتیکی این نانوکاتالیست پس از چندین بار استفاده مجدد مورد بررسی واقع شده است».

مشاهدات و نتایج به ‌دست ‌آمده از فعالیت کاتالیتیکی بالای نانوکاتالیست سنتز شده حکایت داشته است، به ‌طوری‌ که به کمک این نانوکاتالیست می‌توان الکل‌ها را در یک محیط آبی و شرایط هوازی، در دمای اتاق و در مدت‌ زمان کمتر از یک ساعت به آلدهیدها و کتون‌ها با بازدهی بالا اکسید کرد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر میرزاقا بابازاده، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، دکتر رحیم حسین زاده خانمیری، دکتر رضا عهدنو، محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، مصطفی سعادت، محقق دانشگاه ارومیه، مهسا دهقان، محقق دانشگاه کرمانشاه و آتیه مطهری نژاد، محقق دانشگاه کاشان است.