Search :
Project
Project Title :
Synthesis and X-Ray Structural Characterization of Dihexulose-Dianhydrides and Related Compounds
downloaded 16 times
Researcher Name :
Adrian Flood
Abstract :
งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองสังเคราะห์สาร Dixhexulose dianhydrides จากสารละลาย 3 ชนิด ชนิดแรกคือ สารละลายเดี่ยว hexulose ketose monosaccharides (ใช้ D-fructose หรือ L-sorbose อย่างใดอย่างหนึ่ง) ชนิดที่สองคือสารละลายผสม hexulose ketose monosaccharides (สารละลายผสมของ D-fructose และ L-sorbose) และ ชนิดที่สามคือ สารละลายเดี่ยว hexulose ketose monosaccharides กับ hexulose aldose monosaccharides (สารผสมของ D-mannose กับ D-fructose หรือ L-sorbose อย่างใดอย่างหนึ่ง) กรดที่ใช้ 3 ชนิดคือ กรดไฮโดรคลอริค กรดซัลฟูริค และกรดไนตริก จากผลการทดลองพบว่ากรดทั้งสามชนิดใช้ในการสังเคราะห์สาร Dixhexulose dianhydrides ได้ดี โดยสภาวะการทดลองที่เหมาะสมคือความเข้มข้นของกรดที่ใช้ 1.25 M อุณหภูมิ 75oC ระยะเวลาทำปฏิกิริยา 2 ชั่วโมง สารสังเคราะห์ที่ได้ถูกทำให้บริสุทธิ์ด้วยการหมักกับยีสต์และการตกผลึก ผลิตภัณฑ์ที่ได้นำมาศึกษาคุณลักษณะด้วยเครื่องวิเคราะห์ 13C NMR, Gas Chromatography (GC), High Performance Liquid Chromatography (HPLC), Fourier-Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy และ Dispersive X-Ray (EDX) spectroscopy จากผลการวิเคราะห์พบว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ difructose dianhydrides อย่างไรก็ตามผลึกที่เตรียมได้จาก 13C NMR พบว่ามีขนาดเล็กเกินไปที่จะศึกษาโครงสร้างผลึกด้วยเครื่อง X-Ray diffraction Abstract Dixhexulose dianhydrides have been synthesized from a range of single hexulose ketose monosaccharides (including D-fructose and L-sorbose, however D-tagatose was also shown to be a potential candidate for production of dianhydrides), from mixtures of hexulose ketose monosaccharides (mixtures of D-fructose and L-sorbose were used), and also mixtures of hexulose ketose monosaccharides and hexulose aldose monosaccharides (mixtures of D-glucose with either D-fructose or L-sorbose, and mixtures of D-mannose with either D-fructose or L-sorbose were used). All acids used, including hydrochloric, sulfuric, nitric, and hydrofluoric, were successful in synthesizing the desired dihexulose dianhydride products. Conditions which resulted in near optimum results for both yield and selectivity of the desired products were determined, and these conditions were at approximately 1.25 M acid (which appeared to have small dependence on the type of acid used), 75ºC, and 2 h reaction time. Although there is a broad optimum for synthesis conditions, using acid concentrations in excess of 1.5 M, reaction times in excess of 3 h, and/or reaction temperatures in excess of 90 ºC will lead to further degradation of the desired products into lower molecular weight residues; these conditions are not recommended. Many of the reaction products have been purified using a combination of yeast degradation of residual sugar reagents and crystallization. These products have been characterized by a range of techniques, including13C NMR, Gas Chromatography (GC) of the trimethylsilyl (TMS) derivatives of the compounds, high performance liquid chromatography (HPLC), Fourier-Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, and Energy Dispersive X-Ray (EDX) spectroscopy. Based on results from previous researchers the structures of several products could be specified, which were mainly difructose dianhydrides. Due to the inaccessibility of a preparative-scale HPLC our ability to separate enough pure product to achieve diffraction-sized single crystals was greatly inhibited, however diffraction was performed on several crystals that were found in product samples. Unfortunately these were found to be crystals of unreacted reagents or crystals of salts precipitating as a result of the reaction between the acid used to cause reaction and the base used later to neutralize the mixture. Crystals shown to be products by 13C NMR were unfortunately too small for single crystal X-Ray diffraction.
Publications :
No
View Publications
Detail
Award/Honor :
Name
Sponsor
Get Date
IRD SEARCH
|
IRD LOGIN