Синтез акрилової кислоти на B–P–V–W–OX/SIO2 каталізаторах, модифікованих механохімічною обробкою

The influence of mechanochemical treatment of catalysts on the process of aldol condensation of acetic acid with formaldehyde into acrylic acid in the gas phase was investigated. The active phase components B2O3–P2O5–WO3–V2O5/SiO2 of the catalyst studied during the mechanochemical treatment of the carrier (silica gel of the KSKG brand) and the wet gel SiO2 in the aqueous solution, which was performed in term to determine the influence of catalysts porous structure modification on the catalytic properties of the catalyst. Mechanochemical treatment was performed at 300 rpm, 500 rpm, 650 rpm and 800 rpm. The atomic ratio of components in catalyst B:P:W:V is 3:1:0.18:0,12. The catalytic properties of the obtained catalysts were investigated in the reaction of aldol condensation of acetic acid with formaldehyde at the temperature range from 573 to 673 K, the contact time of 8 s with the equimolar ratio of the initial reagents. The influence of the reaction temperature and the conditions of the mechanochemical treatment of the catalyst on the parameters of the condensation process of acetic acid with formaldehyde was established. The best of the investigations is a catalyst subjected to mechanochemical treatment in water at 300 rpm. The optimal conditions for the process are temperature 648 K, contact time 8 s. Under these conditions, it was possible to achieve the acrylic acid yield of 65,8 % with 91,3 % selectivity and 72,1 % of acetic acid conversion, which is better than that of a not treated catalyst (the yield of acrylic acid is 57 %, with a selectivity of 89 % and a conversion of 64,1 %). The comparison of the catalytic activity of the previously developed crude catalyst based on the silica gel of the KSKG; a carrier which was subjected to hydrothermal treatment at 150 °C, a catalyst with mechanochemical treatment of the carrier at 300 rpm and a catalyst with a mechanochemical treatment of a wet gel carrier SiO2 at 800 rpm in optimum conditions of the process. Mechanochemical treatment of the catalyst is simple and effective way to improve the efficiency of catalysts and allows to increase the yield of acrylic acid by 8,8 %. It is shown that the method of preparation of the catalyst significantly affect its porous structure.Досліджено вплив механохімічного оброблення каталізаторів на процес альдольної конденсації оцтової кислоти з формальдегідом в акрилову кислоту в газовій фазі. Компоненти активної фази B2O3–P2O5–WO3–V2O5/SiO2 каталізатора впроваджено в структуру носія (силікагель марки КСКГ) під час його механохімічного оброблення у воді або під час механохімічного оброблення вологого гелю SiO2 у процесі приготування силікагелю. Механохімічне оброблення здійснено за 300 об./хв, 500 об./хв, 650 об./хв та 800 об./хв. Каталітичні властивості одержаних каталізаторів досліджено в реакції альдольної конденсації оцтової кислоти з формальдегідом у температурному діапазоні від 573 до 673 К, часі контакту 8 с за еквімолярного співвідношення вихідних реагентів. Встановлено вплив температури реакції та умов механохімічного оброблення каталізатора на параметри процесу конденсації оцтової кислоти з формальдегідом. Кращим із досліджених є каталізатор, підданий механохімічній обробці у воді за 300 об./хв. Оптимальними умовами здійснення процесу є температура 648 К, час контакту 8 с. У зазначених умовах вдалося досягти виходу акрилової кислоти 65,8 % за селективності її утворення 91,3 % та конверсії ОК 72,1 %. Механохімічне оброблення каталізатора є простим та ефективним способом вдосконалення ефективності каталізаторів і дає змогу збільшити вихід АК на 8,8 %. Показано, що метод приготування каталізатора істотно впливає на його порувату структуру

ВПЛИВ КОНЦЕНТРАЦІЇ ДРІЖДЖОВИХ КЛІТИН НА ЗБРОДЖУВАННЯ ВИСОКОГУСТИННОГО ПИВНОГО СУСЛА

The effect of the concentration of yeast cells on fermentation rate and the degree of beer fermentation involving lager brewing yeast strain Saflager W–34/70 was studied. physical and chemical characteristics of the young beer obtained with studied concentrations of yeasts were determined. It was found that the fermentation rate of wort with the yeast pitching rate of 22,5–50 million cells per 1 cm3 differed slightly and was higher than with the pitching rate of 15 and 7,5 million cells in 1 cm3, which increased the delay of fermentation. With the increasing of yeast cells concentrations in the wort at the start of fermentation from 7,5 to 15 million cells in 1 cm3, content of ethanol in young beer and its degree of fermentation were increased slightly. Pitching rate of 22,5 million cells per 1 cm3 stimulated the formation of the maximum quantity of ethanol and achieving the maximum degree of fermentation. When the yeast concentration increased to 30 and 50 million cells in 1 cm3these parameters were slightly lower. At all investigated pitching rates of yeast, exept 7,5 million cells per 1 cm3, the content of vicinal diketones was in the normal range for young beer before the maturation stage. It was established that to achive the fermentation of 16 % beer wort with adequate fermentation rate and to get the young beer with relevant physico–chemical parameters, the optimal pitching rate is 22,5 million cells per 1 cm3of wort.Исследовано влияние концентрации дрожжевых клеток на скорость брожения и степень сбраживания пива с участием низового штамма пивных дрожжей Saflager W–34/70. Определены физико–химические показатели молодого пива, полученного при исследуемых концентрациях дрожжей.Выявлено, что при внесении 22,5–50 млн. клеток на 1 см3 скорость брожения сусла отличалась незначительно и была выше, чем при нормах внесения дрожжей 15 и 75 млн. клеток на 1 см3, при которых увеличивалась продолжительность задержки брожения. При увеличении концентрации дрожжей от 7,5 до 15 млн. клеток в 1 см3 содержание этанола в молодом пиве и степень его сбраживания увеличивались незначительно. При норме внесения 22,5 млн. клеток на 1 см3 наблюдали образование максимального количества этанола и достижение максимального степени сбраживания. При повышении концентрации до 30 и 50 млн. клеток в 1 см3 эти показатели были незначительно ниже. При всех исследуемых нормах внесения дрожжей, кроме 7,5 млн. клеток на 1 см3, содержание вицинальных дикетонов было в пределах нормы для пива перед стадией дображивания и созревания.Установлено, что для сбраживания 16%–го пивного сусла с адекватной скоростью и получения молодого пива с соответствующими физико–химическим показателям оптимальная норма внесения дрожжей составляет 22,5 млн. клеток на 1 см3 сусла.Досліджено вплив концентрації дріжджових клітин на швидкість бродіння та ступінь зброджування пива за участю низового штаму пивних дріжджів Saflager W–34/70. Визначено фізико–хімічні показники молодого пива, отриманого при досліджуваних концентраціях дріжджів. Виявлено, що при внесенні 22,5–50 млн. клітин на 1 см3 швидкість бродіння сусла відрізнялась незначно та була вищою, ніж при нормах внесення дріжджів 15 і 7,5 млн. клітин на 1 см3, за яких збільшувалась тривалість затримки бродіння. При збільшенні концентрації дріжджів від 7,5 до 15 млн. клітин в 1 см3 вміст етанолу в молодому пиві та ступінь його зброджування збільшувались несуттєво. При нормі внесення 22,5 млн. клітин на 1 см3 спостерігали утворення максимальної кількості етанолу та досягнення максимального значення ступеня зброджування. При підвищенні концентрації до 30 і 50 млн. клітин в 1 см3 ці показники були незначно нижчими. При всіх досліджуваних нормах внесення дріжджів, крім 7,5 млн. клітин на 1 см3, вміст віцинальних дікетонів був в межах норми для пива перед стадією доброджування та дозрівання. Встановлено, що для зброджування 16 %–го пивного сусла з адекватною швидкістю та отримання молодого пива з відповідними фізико–хімічними показниками оптимальна норма внесення дріжджів становить 22,5 млн. клітин на 1 см3 сусла. &nbsp

Non-covalent close contacts in fluorinated thiophene-phenylene-thiophene conjugated units: understanding the nature and dominance of O···H versus S···F and O···F interactions towards the control of polymer conformation

Using a simple -conjugated trimer, EDOT-phenylene-EDOT (where EDOT = 3,4-ethylenedioxythiophene), we evaluate the effect that fluorine substituents have upon changes in conformation, conjugation and oxidation potentials in -conjugated structures. These variations are assessed as a function of the fluorine atom’s propensity to feature in hydrogen and/or halogen bonding with other heteroatoms. The molecular motif was chosen because the EDOT unit presents the possibility of competing O···X or S···X non-covalent contacts (where X = H or F). Such non-bonding interactions are acknowledged to be highly influential in dictating molecular and polymer morphology and inducing changes in certain physical properties. We have studied four compounds, beginning with an unsubstituted bridging phenylene ring and then adding one, two or four fluorine units to the parent molecule. Our studies involve single crystal XRD studies, cyclic voltammetry, absorption spectroscopy and density functional theory calculations to identify the dominant non-covalent interactions and elucidate their effects on the molecules described. Experimental studies have also been carried out on the corresponding electrochemically synthesized polymers to confirm that these non-covalent interactions and their effects persist in polymers. Our findings show that hydrogen bonding and halogen bonding feature in these molecules and their corresponding polymers. ABSTRACT: Using a simple -conjugated trimer, EDOT-phenylene-EDOT (where EDOT = 3,4-ethylenedioxythiophene), we evaluate the effect that fluorine substituents have upon changes in conformation, conjugation and oxidation potentials in -conjugated structures. These variations are assessed as a function of the fluorine atom’s propensity to feature in hydrogen and/or halogen bonding with other heteroatoms. The molecular motif was chosen because the EDOT unit presents the possibility of competing O···X or S···X non-covalent contacts (where X = H or F). Such non-bonding interactions are acknowledged to be highly influential in dictating molecular and polymer morphology and inducing changes in certain physical properties. We have studied four compounds, beginning with an unsubstituted bridging phenylene ring and then adding one, two or four fluorine units to the parent molecule. Our studies involve single crystal XRD studies, cyclic voltammetry, absorption spectroscopy and density functional theory calculations to identify the dominant non-covalent interactions and elucidate their effects on the molecules described. Experimental studies have also been carried out on the corresponding electrochemically synthesized polymers to confirm that these non-covalent interactions and their effects persist in polymers. Our findings show that hydrogen bonding and halogen bonding feature in these molecules and their corresponding polymers

Mechanoresponsive diselenide-crosslinked microgels with programmed ultrasound-triggered degradation and radical scavenging ability for protein protection

In the context of controlled delivery and release, proteins constitute a delicate class of cargo requiring advanced delivery platforms and protection. We here show that mechanoresponsive diselenide-crosslinked microgels undergo controlled ultrasound-triggered degradation in aqueous solution for the release of proteins. Simultaneously, the proteins are protected from chemical and conformational damage by the microgels, which disintegrate to water-soluble polymer chains upon sonication. The degradation process is controlled by the amount of diselenide crosslinks, the temperature, and the sonication amplitude. We demonstrate that the ultrasound-mediated cleavage of diselenide bonds in these microgels facilitates the release and activates latent functionality preventing the oxidation and denaturation of the encapsulated proteins (cytochrome C and myoglobin) opening new application possibilities in the targeted delivery of biomacromolecules

Synthesis of acrylic acid and acrylic esters via oxidation and oxidative alkoxylation of acrolein under mild conditions with selenium-modified microgel catalysts

Systematic studies of acrolein oxidation and oxidative alkoxylation catalyzed by Se-modified microgel catalysts under mild reaction conditions were conducted. Se-modified microgels proved to be highly active colloidal catalysts and exhibited high performance for the oxidation of acrolein to acrylic acid and oxidative alkoxylation to the corresponding methyl/ethyl/butyl acrylates using hydrogen peroxide as a green oxidant. Methyl acrylate or acrylic acid can be synthesized in high yield (89-91%) and with high selectivity (97-99%) simply by regulating the solvent type and the concentration of selenium moieties in the microgel structure. Se-microgels exhibit exceptional catalytic activity compared with other Se-containing molecules of organic and inorganic nature. Due to the unique properties of the microgels that combine advantages from homogeneous and heterogeneous catalytic systems in terms of activity and selectivity as well as re-use possibilities, Se-microgel catalysts can be easily separated and reused in several catalytic cycles and remain highly active