عنوان

اثر برخی مایعات یونی بر پایه ی اتانول آمین بر روی خواص ترموديناميكي و انتقالي کافئین درمحلولهاي آبي

Number

پ۲۹۸۷۷

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

اثر برخی مایعات یونی بر پایه ی اتانول آمین بر روی خواص ترموديناميكي و انتقالي کافئین درمحلولهاي آبي

First Statement of Responsibility

نسترن حمیدی نسب

Name of Publisher, Distributor, etc.

شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۸۴ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

شیمی گرايش شیمی فیزیک

Date of degree

۱۴۰۱/۰۵/۱۱

Text of Note

کافئین یک ترکیب شیمیایی مهم و پر کاربرد در زمینه های مختلف دارویی، بیولوژیکی و غذایی به شمار می‌رود. برای خالص سازی و جداسازی این ترکیب می‌توان از مایعات یونی استفاده کرد. برای انتخاب بهینه مایعات یونی و نیل به اهداف فوق نیاز به داده های ترمودینامیکی و انتقالی وجود دارد. لذا در این کار پژوهشی اثر مایعات یونی بر پایه ی اتانول آمین(مونو اتانول آمین لاکتات، دی اتانول آمین لاکتات و تری اتانول آمین لاکتات) بر روی خواص ترمودینامیکی و انتقالی کافئین در محلول های آبی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، خواص حجمی، صوتی، ویسکوزیته و هدایت الکتریکی سیستم های شامل محلول های دوتائی (آب+ کافئین) و سه تائی (آب+ کافئین+ مایع یونی) در دمای K 298.15 اندازه گیری شده است. با استفاده از این داده ها برخی از کمیت های مهم ترمودینامیکی به دست آمده و با استفاده از نتایج حاصل، به شناخت برهمکنش های موجود بین کافئین و مایع یونی و تعیین خواص ترمودینامیکی آن ها پرداخته شده است. نتایج حاصل از بررسی خواص حجم سنجی نشان می دهد حجم مولی ظاهری استاندارد کافئین در حضور مایع یونی تری اتانول آمین لاکتات بیشترین میزان تغییرات را از خود نشان داده و مقدار آن از cm3.mol-1 143.93 به cm3.mol-1142.44 رسیده است بنابراین می توان گفت افزودن این مایعات یونی در محلول های آبی کافئین، منجر به کاهش نیروهای آب گریزی می شود، در نتیجه برهمکنش های کافئین-آب در حضور مایعات یونی ذکر شده مطلوب تر می گردد. با افزایش غلظت و اندازه ی کاتیون مایع یونی، برهمکنش های کافئین-آب افزایش یافته و از میزان برهمکنش های کافئین-کافئین و کافئین-مایع یونی کاسته می شود. مقادیر حجم مولی انتقالی، برای همه ی سیستم ها منفی است و با افزایش غلظت مایع یونی منفی تر می شود، مقادیر منفی به سبب غالب بودن برهمکنش های آب گریز است. نتایج حاصل از اندازه گیری هدایت الکتریکی نیز حاکی از آن است که با افزایش غلظت دارو، برای همه ی سیستم ها هدایت مولی در رقت بی نهایت افزایش یافته که در حضور مایع یونی تری اتانول آمین لاکتات بیشترین میزان تغییرات را از خود نشان داده و مقدار آن از S.cm2.mol-155.3767 به S.cm2.mol-1 58.1002 رسیده است. در نتیجه می توان گفت افزایش غلظت دارو منجر به رانده شدن یون های مایع یونی و افزایش حرکت آزادانه ی یون ها در محیط محلول می گردد. همچنین با افزایش غلظت کافئین برای هر مایع یونی، مقادیر ثابت تجمع یونی کاهش یافته است که نشان می دهد با افزایش غلظت دارو، مولکول های آب از اطراف یون های مایعات یونی پراکنده شده و به سمت مولکول های کافئین می روند. نتایج بدست آمده از ویسکومتری نیز تاییدی بر نتایج حاصل از بررسی سایر خواص ترمودینامیکی می باشد بدین صورت که با افزایش غلظت و طول زنجیر آلکیل مایع یونی، مقادیر ضریب ویسکوزیته B کاهش می یابد و در حضور مایع یونی تری اتانول آمین لاکتات بیشترین میزان تغییرات را از خود نشان داده که مقدار آن از dm3•mol−1 0.7780 به dm3•mol−1 0.314رسیده است، این روند مربوط به کاهش برهمکنش های کافئین با مایع یونی و افزایش برهمکنش های کافئین با مولکول های آب در اثر افزایش غلظت و طول زنجیر آلکیل مایع یونی است. نتایج حاصل به قوی تر شدن برهمکنش های بین کافئین و آب در حضور مایعات یونی ذکر شده اشاره دارد، در نتیجه این مایعات یونی حلال های مناسبی برای افزایش حلالیت کافئین به شمار می روند.

Text of Note

Caffeine is an important and widely used chemical compound in various pharmaceutical, biological and food fields. Ionic liquids can be used to purify and separate this compound. For the optimal selection of ionic liquids and achieving the above goals, there is a need for thermodynamic and transport data. Therefore, in this research work, the effect of ionic liquids based on ethanolamine (monoethanolamine lactate, diethanol amine lactate and triethanolamine lactate) on the thermodynamic and transport properties of caffeine in aqueous solutions has been studied. In this regard, the volumetric, acoustic, viscosity and electrical conductivity properties of the binary systems, including (water + caffeine) and ternary solutions including (water + caffeine + ionic liquid) have been measured at a temperature of 298.15 K. Using these data, some important thermodynamic quantities have been obtained, and using the results, the interactions between caffeine and ionic liquid have been identified and their thermodynamic properties have been determined. The results of studying the volumetric properties show that the standard apparent molar volume of caffeine in the presence of triethanolamine lactate showed the greatest amount of change and its value reached from 143.93 cm3.mol-1 to 142.44 cm3.mol-1, so it can be said that adding these ionic liquids in aqueous solutions of caffeine leads to a decrease in hydrophobic forces. As a result, caffeine-water interactions become more favorable in the presence of the mentioned ionic liquids. By increasing the concentration and size of the ionic liquid cation, the caffeine-water interactions increase and the caffeine-caffeine and caffeine-ionic liquid interactions decrease. The transition molar volume values are negative for all systems and become more negative with the increasing concentration of the ionic liquid. Negative values are due to the dominance of hydrophobic interactions. The results of the electrical conductivity measurement also indicate that with increasing drug concentration, molar conductivity increased for all systems in infinite dilution, which showed the greatest amount of changes in the presence of triethanolamine lactate and its amount reached from 55.3767 S.cm2.mol-1 to 58.1002 S.cm2.mol-1. As a result, the increase in drug concentration leads to the expulsion of ionic liquid ions and the increase in the free movement of ions in the solution environment. Also, with the increase in caffeine concentration for each ionic liquid, the constant values of ion accumulation have decreased, which shows that with the increase in drug concentration, water molecules disperse from around the ions of ionic liquids and move towards caffeine molecules. The results obtained from viscometry are also a confirmation of the results obtained from the examination of other thermodynamic properties. Thus with the increase in the concentration and length of the alkyl chain of the ionic liquid, the values of the viscosity coefficient B decrease, and in the presence Thus, with the increase in the concentration and length of the alkyl chain of the ionic liquid, the values of the viscosity coefficient B decrease, and in the presence of the triethanolamine lactate showed the greatest amount of changes that its value has reached from 0.7780 dm3.mol-1 to 0.314 dm3.mol-1. This trend is related to the reduction of caffeine interactions with ionic liquid and the increased caffeine interactions with water molecules due to the increased concentration and alkyl chain length of ionic liquid. The results indicate that the interactions between the drug and water become stronger in the presence of these mentioned ionic liquids. As a result, these ionic liquids are suitable solvents for increasing the solubility of caffeine.

Variant Title

Effect of some ionic liquids based on ethanol amines on the thermodynamic and transport properties of caffeine in aqueous solutions

Entry Element

‏حمیدی نسب،

Part of Name Other than Entry Element

نسترن

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏شکاری،

Entry Element

مختارپور،

Part of Name Other than Entry Element

حمایت

Part of Name Other than Entry Element

معصومه

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز