Ανάπτυξη πράσινης μεθοδολογίας σύνθεσης ωρονών με χρήση βαθέως ευτηκτικών διαλυτών (NaDESs) σε συνδυασμό με τεχνικές υψηλής ενέργειας

Κακοκέφαλου, Βασιλική; Kakokefalou, Vasiliki

dc.contributor.author	Κακοκέφαλου, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Kakokefalou, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2022-11-29T09:47:35Z
dc.date.available	2022-11-29T09:47:35Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56286
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23984
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ωρόνες	el
dc.subject	Πράσινη Χημεία	el
dc.subject	Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες	el
dc.subject	Υπέρηχοι	el
dc.subject	Μικροκύματα	el
dc.subject	Aurones	en
dc.subject	Green Chemistry	en
dc.subject	Deep Eutectic Solvents	en
dc.subject	Ultrasound	en
dc.subject	Microwaves	en
dc.title	Ανάπτυξη πράσινης μεθοδολογίας σύνθεσης ωρονών με χρήση βαθέως ευτηκτικών διαλυτών (NaDESs) σε συνδυασμό με τεχνικές υψηλής ενέργειας	el
dc.title	Development of a green methodology for the synthesis of aurones, using both natural deep eutectic solvents and high energy techniques	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Οργανική Χημεία	el
heal.classification	Organic Chemistry	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-06
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας πράσινης μεθοδολογίας σύνθεσης ωρονών μέσω της αντίδρασης Knoevenagel χρησιμοποιώντας, τόσο φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες, όσο και τεχνικές υψηλής ενέργειας, όπως είναι οι υπέρηχοι και τα μικροκύματα. Αρχικά, συντέθηκαν τρεις διαφορετικοί φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες: i) προλίνη – γαλακτικό οξύ – νερό (Pro:LA:W) με αναλογία 1:2, ii) προλίνη – γλυκερόλη (Pro:Gly) με αναλογία 1:2 και iii) προλίνη – οξαλικό οξύ (Pro:Ox) με αναλογία 1:1, οι οποίοι αξιολογήθηκαν ως προς τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες (pH, πολικότητα και ιξώδες). Έπειτα, οι διαλύτες χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της αντίδρασης – μοντέλο, ανάμεσα στη βενζοφουρανόνη και τη βανιλλίνη. Βρέθηκε ότι καλύτερα αποτελέσματα προκύπτουν, όταν χρησιμοποιείται ο διαλύτης Pro:Gly 1:2, με απόδοση 71% και χρόνο αντίδρασης 6 h. Προκειμένου να ενισχυθεί ο ‘’πράσινος’’ χαρακτήρας της διεργασίας, η αντίδραση – μοντέλο πραγματοποιήθηκε με τρεις διαφορετικούς τρόπους θέρμανσης: α) συμβατικά, β) με υπερήχους και γ) με μικροκύματα. Ως διαλύτης χρησιμοποιήθηκε Pro:Gly 1:2, ενώ η υψηλότερη % απόδοση σε προϊόν (89%), καθώς και ο μικρότερος χρόνος αντίδρασης (16 min), προέκυψαν χρησιμοποιώντας υπερήχους. Συγκριτικά με τα αποτελέσματα της συμβατικής θέρμανσης, η χρήση υπερήχων οδήγησε σε μείωση του χρόνου αντίδρασης κατά 18 φορές, ενώ η τελική απόδοση αυξήθηκε κατά 25%. Ακόμη, εξετάστηκε η δυνατότητα ανάκτησης και επαναχρησιμοποίησης του NaDES, μετά τη διεξαγωγή της αντίδρασης – μοντέλο με βάση τις βέλτιστες συνθήκες που καθορίστηκαν (υπέρηχοι ως πηγή θέρμανσης και διαλύτης Pro:Gly 1:2, με αναλογία αντιδρώντων 1:1). Προέκυψε ότι ο διαλύτης μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί τουλάχιστον 6 φορές, χωρίς να αλλοιωθεί σημαντικά, επιτυγχάνοντας συνθέσεις με μεγάλες αποδόσεις (79 – 91%) και προϊόν υψηλής καθαρότητας, με τη μάζα του να παραμένει πρακτικά αμετάβλητη μετά από κάθε επανάληψη. Σε μια προσπάθεια γενίκευσης της μεθοδολογίας σύνθεσης ωρονών, μέσω της βελτιστοποιημένης οδού, συντέθηκαν 8 ωρόνες με διαφορετικούς υποκαταστάτες στον αρωματικό δακτύλιο C και αποδόσεις που κυμαίνονταν από 14 – 76%, ενώ οι συντιθέμενες ωρόνες εξετάστηκαν και ως προς την αντιοξειδωτική τους δράση, μέσω των μεθόδων δέσμευσης ελευθέρων ριζών DPPH και AAPH.	el
heal.abstract	The aim of this diploma thesis is to develop a green methodology for the synthesis of aurones, through the Knoevenagel reaction, using both natural deep eutectic solvents and high energy techniques, such as ultrasound and microwaves. Initially, three different natural deep eutectic solvents were synthesised: (i) proline - lactic acid - water (Pro:LA:W) in a ratio of 1:2, (ii) proline - glycerol (Pro:Gly) in a ratio of 1:2 and (iii) proline - oxalic acid (Pro:Ox) in a ratio of 1:1. The NaDESs were evaluated in terms of their physicochemical properties (pH, polarity and viscosity). Subsequently, the solvents were used to conduct the model – reaction, between benzofuranone and vanillin. The best results were obtained when using the 1:2 Pro:Gly solvent, with a 71% yield and a reaction time of 6 h. In order to enhance the ''green'' character of the process, the model – reaction was performed, using three different heating methods: a) conventional heating, b) ultrasound irradiation and c) microwave irradiation. NaDES Pro:Gly 1:2 was used as the solvent, while the highest % yield in product (89%), as well as the shortest reaction time (16 min), was obtained using ultrasound irradiation. Compared to the results of conventional heating, the use of ultrasound irradiation resulted in an 18-times reduction in reaction time, while the final yield increased by 25%. Furthermore, the recyclability and reusability of the NaDES, after the model – reaction was carried out, was examined based on the determined optimal conditions (ultrasound as a heating source and Pro:Gly 1:2 as the solvent, with a 1:1 reactant ratio). It was discovered that the solvent can be reused at least 6 times, without being significantly altered, achieving compositions with high yields (79 - 91%) and a high purity product, with its mass remaining practically unchanged after each iteration. In an attempt to broaden the scope of the optimized methodology, 8 aurones with different substituents on the aromatic ring C and yields ranging from 14 - 76% were synthesized and tested for their antioxidant activity, using two different free radical scavenging methods, DPPH and AAPH methods.	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.advisorName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Ταραντίλη, Πετρούλα	el
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Tarantili, Petroula
heal.committeeMemberName	Tsopelas, Fotios
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	134 σ.
heal.fullTextAvailability	false