تولید آسپرین با استفاده از هتروپلی اسید ها در فرم های نانوساختار و بالک به عنوان کاتالیزورهای سبز و سازگار با محیط زیست در مقیاس نیمه صنعتی

کاتالیزور ها از اهمیت زیادی در صنایع مختلف از جمله صنعت دارو سازی برخوردارند. به طور ساده کاتالیزور ها موجب بهبود واکنش شیمیایی، تسریع آن، انجام آن در شرایط عادی و متعادل یا انجام آن به صورت یک مرحله ای می شوند. هر صنعتی که به واکنش های شیمیایی متکی باشد از کاتالیزور های پیشرفته سود می برد؛ به عنوان مثال می توان به صنعت دارو سازی و تولید کنندگان مواد شیمیایی برای مصارف گوناگون از جمله کود های شیمیایی ، حشر ه کش ها و صنعت نفت که به شدت به کاتالیزور ها وابسته است، اشاره کرد. در تولید داروها به دلیل شرایط ویژه وحساسیت بالای آنها و محدودیت در استفاده از مواد موجود، انتخاب ماده ای بی ضرر به عنوان کاتالیزور بسیار حائز اهمیت است. یکی از فرآیندهای دارویی متداول در کشور ما تولید آسپرین یا همان استیل سالیسیلیک اسید است که تحت یک واکنش کاتالیزوری با یک اسید معدنی قوی به عنوان کاتالیزور تولید می شود. کاتالیزورهای اسیدی مورد استفاده در این واکنش معمولا اسید سولفوریک یا اسید فسفریک است. یکی از مهمترین مشکلات استفاده از این دو کاتالیزور خورنده بودن و آلودگی زیست محیطی آن ها می باشد. خورندگی بالای آن ها باعث افزایش هزینه های ساخت و نگهداری ادوات صنعتی شده است. در سال های اخیر هتروپلی اسیدها به عنوان کاتالیزورهای اسیدی جامد مورد توجه قرار گرفته اند. این مواد از نظر قدرت اسیدی قوی و در حد اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک هستند. به طور کلی عواملی که باعث می شود هتروپلی اسیدها کاربرد زیادی به عنوان کاتالیزور داشته باشند شامل خواص اکسایشی- کاهشی، ساختار متنوع، قدرت اسیدی زیاد، حلالیت بالا در حلالهای قطبی و غیر قطبی، سازگاری با محیط زیست و پایداری در برابر هیدرولیز و گرما می باشد. در این پروژه به بررسی سه نوع مهم کاتالیزورهای هتروپلی اسید در حالت بالک و نانو ساختار در واکنش استیلاسیون سالیسیلیک اسید با انیدرید استیک پرداخته شده است. این پایانامه شامل شش فصل می باشد که در ذیل به خلاصه ای از مطالب ارائه شده در هر فصل اشاره می گردد: فصل اول شامل معرفی فرآیندهای کاتالیزوری، هتروپلی اسیدها و برخی از کاربردهای مهم این مواد و معرفی آسپرین، فرآیند ساخت و برخی خواص ویژه آن می باشد فصل دوم شامل اصول اساسی طراحی و آنالیز آزمایش ها و پارامترهای مهم در طراحی آزمایشات به روش تاگوچی می باشد. فصل سوم شامل مواد و روش ها، تجهیزات به کار رفته برای انجام آزمایش ها و روش های آنالیز می باشد. در فصل چهارم نتایج حاصل از تولید آسپرین در شرایط بهینه در مقیاس نیمه صنعتی آورده شده است و برآوردکلی از هزینه های تولید آن در مقیاس نیمه صنعتی به عمل آمد. فصل پنجم به تحلیل و بررسی نتایج به دست آمده از آزمایش های انجام گرفته می پردازد. فصل ششم خلاصه ای از نتایج بدست آمده و پیشنهادات لازم برای مطالعه جامع تر و امکان سنجی کاربرد کاتالیزورهای مذکور در صنعت را ارائه می دهد.