العلاقة بين الرائحة وهيكل مونومر الأشعة فوق البنفسجية

يستخدم الأكريلات على نطاق واسع في تصنيع مواد البوليمر المختلفة بسبب مرونة درجة الحرارة المنخفضة ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة الشيخوخة ، والشفافية العالية ، واستقرار اللون.تتيح هذه الخصائص إمكانية استخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك البلاستيك وورنيش الأرضيات والطلاء والمنسوجات والدهانات والمواد اللاصقة.يؤثر نوع وكمية مونومرات الأكريلات المستخدمة بشكل كبير على أداء المنتج النهائي ، بما في ذلك درجة حرارة التزجج واللزوجة والصلابة والمتانة.يمكن الحصول على المزيد من البوليمرات المناسبة لتطبيقات مختلفة عن طريق البلمرة المشتركة مع المونومرات مع مجموعات وظيفية هيدروكسيل أو ميثيل أو كربوكسيل.

تُستخدم المواد التي يتم الحصول عليها عن طريق بلمرة مونومرات الأكريلات على نطاق واسع في الصناعة ، ولكن غالبًا ما توجد المونومرات المتبقية في المواد البوليمرية.قد لا تسبب هذه المونومرات المتبقية تهيج الجلد ومشاكل أخرى فحسب ، بل قد تسبب أيضًا رائحة كريهة في المنتج النهائي بسبب الرائحة الكريهة لهذه المونومرات.

يمكن لنظام حاسة الشم في جسم الإنسان أن يشعر بمونومر أكريليت بتركيز منخفض جدًا.بالنسبة للعديد من مواد بوليمر أكريليت ، تأتي رائحة المنتجات في الغالب من مونومرات الأكريلات.المونومرات المختلفة لها روائح مختلفة ، ولكن ما العلاقة بين بنية المونومر والرائحة؟درس Patrick Bauer من جامعة Friedrich Alexander Universit ä t erlangen-n ü rnberg (Fau) في ألمانيا أنواع الرائحة وعتبات الروائح لسلسلة من مونومرات الأكريلات التجارية والمُصنّعة.

تم اختبار ما مجموعه 20 مونومرا في هذه الدراسة.وتشمل هذه المونومرات المصنعة والمختبرية التجارية.يُظهر الاختبار أن رائحة هذه المونومرات يمكن تقسيمها إلى كبريت ، وغاز أخف ، وإبرة الراعي ، والفطر.

1،2-بروبانديول دياكريلات (رقم 16) ، ميثيل أكريليت (رقم 1) ، إيثيل أكريليت (رقم 2) وبروبيل أكريلات (رقم 3) موصوفة بشكل أساسي برائحة الكبريت والثوم.بالإضافة إلى ذلك ، توصف المادتان الأخيرتان أيضًا بأن لهما رائحة غاز أخف ، في حين أن إيثيل أكريليت و 1،2 بروبيلين جليكول دياكريلات لهما انطباع برائحة صغيرة من الصمغ.توصف فينيل أكريلات (رقم 5) وأكريلات بروبينيل (رقم 6) على أنها روائح وقود الغاز ، بينما توصف 1-هيدروكسي أيزوبروبيل أكريلات (رقم 10) و 2-هيدروكسي بروبيل أكريلات (رقم 12) على أنها رائحة إبرة الراعي والغازات الأخف. .N-butyl acrylate (رقم 4) ، 3- (z) pentene acrylate (رقم 7) ، SEC butyl acrylate (إبرة الراعي ، نكهة الفطر ؛ رقم 8) ، 2-hydroxyethyl acrylate (رقم 11) ، 4-methylamyl يتم وصف أكريليت (فطر ، نكهة الفاكهة ، رقم 14) وإيثيلين جليكول دياكريلات (رقم 15) على أنها نكهة الفطر.توصف إيزوبوتيل أكريليت (رقم 9) ، 2-إيثيل هكسيل أكريليت (رقم 13) ، سيكلوبنتانيل أكريلات (رقم 17) وأكريلات سيكلو هكسان (رقم 18) على أنها روائح جزر وإبرة الراعي.2-methoxyphenyl acrylate (رقم 19) هو رائحة إبرة الراعي ولحم الخنزير المدخن ، في حين يوصف أيزومر 4-methoxyphenyl acrylate (رقم 20) برائحة اليانسون والشمر.

أظهرت عتبات الرائحة للمونومرات المختبرة اختلافات كبيرة.هنا ، تشير عتبة الرائحة إلى تركيز المادة التي تنتج الحد الأدنى من التحفيز لإدراك رائحة الإنسان ، والمعروف أيضًا باسم العتبة الشمية.كلما زادت عتبة الرائحة ، انخفضت الرائحة.يتضح من النتائج التجريبية أن عتبة الرائحة تتأثر بالمجموعات الوظيفية أكثر من تأثرها بطول السلسلة.من بين المونومرات العشرين التي تم اختبارها ، كان 2-methoxyphenyl acrylate (رقم 19) و SEC butyl acrylate (رقم 8) أقل عتبة للرائحة ، والتي كانت 0.068ng / lair و 0.073ng / lair ، على التوالي.أظهر 2-hydroxypropyl acrylate (رقم 12) و 2-hydroxyethyl acrylate (رقم 11) أعلى عتبة للرائحة ، والتي كانت 106 نانوغرام / لاير و 178 نانوغرام / لاير ، على التوالي ، أكثر من 5 و 9 مرات من 2-إيثيل هكسيل. أكريليت (رقم 13).

إذا كانت هناك مراكز لولبية في الجزيء ، فإن الهياكل المختلفة لها تأثير أيضًا على رائحة الجزيء.ومع ذلك ، لا توجد دراسة منافسة في الوقت الحالي.تؤثر السلسلة الجانبية في الجزيء أيضًا على رائحة المونومر ، ولكن هناك استثناءات.

ميثيل أكريليت (رقم 1) ، إيثيل أكريليت (رقم 2) ، بروبيل أكريليت (رقم 3) ومونومرات أخرى قصيرة السلسلة تظهر نفس الرائحة مثل الكبريت والثوم ، لكن الرائحة ستنخفض تدريجياً مع زيادة طول السلسلة.عندما يزداد طول السلسلة ، تقل رائحة الثوم ، وستنتج رائحة غاز أخف.إن إدخال مجموعات الهيدروكسيل في السلسلة الجانبية له تأثير على التفاعل بين الجزيئات ، وسيكون له تأثير أكبر على الخلايا المستقبلة للرائحة ، مما ينتج عنه حواس مختلفة للرائحة.بالنسبة للمونومرات ذات الروابط المزدوجة غير المشبعة بالفينيل أو البروبينيل ، أي أكريليت الفينيل (رقم 5) وأكريلات البروبينيل (رقم 6) ، فإنها تظهر فقط رائحة الوقود الغازي.بمعنى آخر ، فإن إدخال الرابطة المزدوجة غير المشبعة الثانية يؤدي إلى اختفاء رائحة الكبريت أو الثوم.

عندما تزداد سلسلة الكربون إلى 4 أو 5 ذرات كربون ، من الواضح أن الرائحة المحسوسة ستتغير من الكبريت والثوم إلى الفطر وإبرة الراعي.إجمالاً ، سيكلوبنتانيل أكريلات (رقم 17) وأكريلات سيكلو هكسان (رقم 18) ، وهما مونومرات أليفاتية ، يظهران رائحة مماثلة (رائحة إبرة الراعي والجزر) ، وهما مختلفان قليلاً.إدخال السلاسل الجانبية الأليفاتية ليس له تأثير كبير على حاسة الشم.