Linear electro-optic effect and temperature coefficient of birefringence in 4-nitro-4script-methylbenzylidene aniline single crystals

A study of the linear electro?optic effect in single crystals of the organic compound, 4?nitro�4??methylbenzylidene aniline is reported. The reduced half?wave voltages have been found to have values 2.8, 1.3, and 1.1 kV at 632.8, 514.5, and 488.0 nm, respectively and the corresponding values of the largest linear electro?optic coefficient have been calculated. The thermal variation of the birefringence has also been investigated and the temperature variation of the refractive index difference is found to have the value, d?n/dT = 15.8 × 10?5 K?1.

Influence of poling methods on the orientational dynamics of 2-methyl-4-nitro-aniline in poly(methyl methacrylate) studied by second harmonic generation

The magnitude and stability of the induced dipolar orientation of 2-methyl-4-nitroaniline (MNA)/poly(methyl methacrylate) (PMMA) guest/host system is investigated. The chromophores are aligned using both the corona discharge and contact electrode poling techniques. The magnitude of order parameter (also an indicator for the second order nonlinear susceptibility) is measured by recording absorbances of the poled (by the two different techniques) and unpoled PMMA films at different concentrations of MNA. Under the same conditions the corona poling technique creates a higher alignment of molecules along the field direction. The time dependence of the second harmonic intensity of the MNA/PMMA film prepared by the two techniques can be described by a Kohlrausch-Williams-Watts stretched exponential. The temperature dependence of the decay time constant is found to generally follow a modified Williams-Landel-Ferry (WLF) or Vogel-Tamann-Fulcher (VTF) equation. The glass transition temperature seems to be the single most important parameter for determining the relaxation time tau(T).

Reduction of aromatic nitro compounds to amines using zinc and aqueous chelating ethers: Mild and efficient method for zinc activation

A mild, environmentally friendly method for reduction of aromatic nitro group to amine is reported, using zinc powder in aqueous solutions of chelating ethers. The donor ether acts as a ligand and also serves as a co-solvent. Water is the proton source. This procedure is also a new method for the activation of zinc for electron transfer reduction of aromatic nitro compounds. The reduction is accomplished in a neutral medium and other reducing groups remained unaffected. The ethers used are dioxolane, 1,4-dioxane, ethoxymethoxyethane, dimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, and diglyme.

Tb3+ sensitization in a deoxycholate organogel matrix, and selective quenching of luminescence by an aromatic nitro derivative

In this article, we present the discovery of a metallo-organogel derived from a Tb3+ salt and sodium deoxycholate (NaDCh) in methanol. The gel was made luminescent through sensitization of Tb3+ by doping with 2,3-dihydroxynaphthalene (DHN) in micromolar concentrations. Rheological measurements of the mechanical properties of the organogel confirmed the characteristics of a true gel. Significant quenching of Tb3+ luminescence was observed in the deoxycholate gel matrix by 2,4,7-trinitrofluorenone (TNF), but not by several other polynitro aromatics. Microscopic studies (AFM, TEM and SEM) revealed a highly entangled fibrous network. The xerogels retained luminescent properties suggesting the possibility for application in coatings, etc.

Selective and Efficient Detection of Nitro-Aromatic Explosives in Multiple Media including Water, Micelles, Organogel, and Solid Support

Selective detection of nitro-aromatic compounds (NACs) at nanomolar concentration is achieved for the first time in multiple media including water, micelles or in organogels as well as using test strips. Mechanism of interaction of NACs with highly fluorescent p-phenylenevinylene-based molecules has been described as the electron transfer phenomenon from the electron-rich chromophoric probe to the electron deficient NACs. The selectivity in sensing is guided by the pK(a) of the probes as well as the NACs under consideration. TNP-induced selective gel-to-sol transition in THF medium is also observed through the reorganization of molecular self-assembly and the portable test trips are made successfully for rapid on-site detection purpose.

Catalytic Asymmetric Michael Addition/Cyclization Cascade Reaction of 3-Isothiocyanatooxindoles with Nitro Olefins

The first organocatalytic asymmetric reaction of 3-isothiocyanatooxindoles with nitro olefins has been developed by using a cinchonidine-derived bifunctional catalyst. The resulting products, highly functionalized 3,2-pyrrolidinyl-substituted spirooxindole derivatives, were obtained in high yields with good diastereo- and enantioselectivities (up to dr >20:1 and er = 96:4). This Michael addition/cyclization cascade reaction employs monosubstituted nitro olefins and complements the Zn-II-catalyzed variant, which is only applicable to disubstituted nitro olefins.

Optical detection of submicromolar levels of nitro explosives by a submicron sized metal-organic phosphor material

Two isomorphous submicron sized metal-organic network compounds, Y-2(PDA)(3)(H2O)1]center dot 2H(2)O (PDA = 1,4-phenylenediacetate), 1 and Y1.8Tb0.2(PDA)(3)(H2O)1]center dot 2H(2)O, Tb@1 have been synthesized by employing solvent assisted liquid grinding followed by heating at 180 degrees C for 1' min and washing with water. Single crystal X-ray data of bulk 1 confirmed a three dimensional porous structure. The structure and morphology of 1 and Tb@1 were systematically characterized by PXRD, TGA, DSC, IR, SEM and EDX analysis. Dehydrated Tb@1 Tb@1'] shows a high intense visible green emission upon exposure to UV light. The green emission of Tb@1' was used for the detection of nitro explosives, such as 2,4,6-trinitrophenol (TNP), 1,3-dinitro benzene (DNB), 2,4-dinitro toluene (DNT), nitro benzene (NB), and 4-nitro toluene (NT) in acetonitrile. The results show that the emission intensity of dehydrated Tb@1' can be quenched by all the nitro analytes used in the present work. Remarkably, Tb@1' exhibited a high efficiency for TNP, DNB and DNT detection with K-SV K-SV = quenching constant based on linear Stern-Volmer plot] values of 70 920, 44 000 and 35 430 M-1, respectively, which are the highest values amongst known metal-organic materials. Using this material submicromolar level (equivalent to 0.18 ppm), a detection of nitro explosives has been achieved.

Self-assembled gold nanofilms as a simple, recoverable and recyclable catalyst for nitro-reduction

Hexaazamacrocycle (L) stabilized gold nanoparticles (AuNPs) were prepared by combining L with HAuCl4 center dot 3H(2)O in a variety of alcohol-water (1 : 1) mixtures. The dual roles of L as a reducing and stabilizing agent were exploited for the synthesis of AuNPs under the optimized ratio of L to Au3+ (2 : 1). Self-assembled gold nanofilms (AuNFs) were constructed at liquid-liquid interfaces by adding equal volumes of hexane to the dispersions of AuNPs in the alcohol-water systems. The nanofilms were formed spontaneously by shaking the two-phase mixture for a minute followed by standing. The alcohols explored for the self-assembly phenomenon were methanol, ethanol, i-propanol and t-butanol. The systems containing methanol or t-butanol resulted in AuNFs at the interfaces, whereas the other two alcohols were found not suitable and the AuNPs remained dispersed in the corresponding alcohol-water medium. The AuNFs prepared under suitable conditions were coated on a variety of surfaces by the dip and lift-off method/solvent removal approach. The AuNFs were characterized by UV-vis, SEM, TEM, AFM and contact angle measurement techniques. A coated glass-vial or cuvette was used as a catalytic reservoir for nitro-reduction reactions under ambient and aqueous conditions using NaBH4 as the reducing agent. The reduced products (amines) were extracted by aqueous work-up using ethyl acetate followed by evaporation of the organic layer; the isolated products required no further purification. The catalyst was recovered by simply decanting the reaction mixture whereupon the isolated catalyst remained coated inside the vessel. The recovered catalyst was found to be equally efficient for further catalytic cycles.

Conversão do metanol em olefinas catalisada por zeólitas com diferentes características ácidas e estruturais

A reação de transformação de metanol em olefinas leves foi investigada sobre as peneiras moleculares HZSM-5, HFER, SAPO-34 e HMCM-22. A caracterização físico-química das amostras foi realizada através das técnicas de FRX, DRX, fisissorção de nitrogênio, MEV, espectrometria no IV com adsorção de piridina e TPD de NH3. O desempenho catalítico das mesmas foi comparado em condições de isoconversão inicial de 755%. Verificou-se que as características ácidas e estruturais exerceram forte influência sobre o desempenho catalítico quanto à atividade, estabilidade e seletividade aos produtos da reação. A amostra mais estável foi a HZSM-5 que apresentou maior densidade de sítios fortes e uma estrutura porosa que permite uma circulação tridimensional das moléculas. Já a menos estável, SAPO-34, apresentou a menor concentração de sítios ácidos fortes dentre os materiais estudados e uma estrutura com cavidades com aberturas estreitas (4Å) que oferecem restrições ao acesso dos reagentes aos sítios ácidos do catalisador. Quanto à seletividade a olefinas, a primeira foi mais seletiva a propeno e a segunda, a eteno. A ferrierita não se mostrou seletiva às olefinas leves tendo apresentado, no entanto, comportamento promissor quanto a formação de DME a partir do metanol. Já a HMCM-22 foi seletiva às olefinas leves e aos hidrocarbonetos com 4, 5 e 6 ou mais átomos de carbono. A influência da temperatura no desempenho catalítico foi investigada variando-se a temperatura de reação (300, 400 e 500C). Verificou-se que para a HZSM-5 e HMCM-22, perda da atividade catalítica foi intensificada a partir de 400C. Quanto à seletividade a olefinas leves, apenas a SAPO-34 não se mostrou sensível a variações na temperatura, efeito este que foi nitidamente observado nos outros três catalisadores: um aumento na temperatura promoveu um aumento na seletividade a olefinas leves no caso da HZSM-5 e da HMCM-22 e queda nesse valor para a HFER

Copolimerização de 1,3-butadieno e alfa-olefinas com catalisadores à base de versatato de neodímio

Nesta Dissertação, foram realizadas reações de copolimerização de 1,3-butadieno com diferentes alfa-olefinas (1-hexeno, 1-octeno e 1-dodeceno) utilizando-se um sistema catalítico do tipo Ziegler-Natta ternário constituído por versatato de neodímio, hidreto de diisobutilalumínio e cloreto de t-butila. O sistema catalítico também foi avaliado em reações de homopolimerização com cada alfa-olefina. As condições reacionais, tanto da síntese do catalisador como das reações de polimerização, foram mantidas constantes. Foi estudada a influência de diferentes teores de cada alfa-olefina (1, 3, 5, 10, 20 e 30 % em relação ao 1,3-butadieno) sobre a conversão da polimerização, a microestrutura, a massa molar, as propriedades viscosimétricas e a estabilidade térmica dos polímeros obtidos. Foi avaliada, ainda, a influência do tamanho da cadeia da alfa-olefina sobre as características da polimerização. Os polímeros foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), cromatografia por exclusão de tamanho (SEC), viscosimetria capilar e termogravimetria (TG). A microestrutura dos polímeros, praticamente, não variou com a adição das alfa-olefinas. A massa molar numérica média (Mn) não sofreu alterações significativas, enquanto que a massa molar ponderal média (Mw) apresentou tendência ao aumento, quanto maior foi a incorporação de comonômero. A viscosidade intrínseca não apresentou uma tendência com a adição da alfa-olefina na reação, permanecendo na faixa de 2,015 a 3,557 dL/g. A estabilidade térmica do copolímero mostrou uma tendência a aumentar com a incorporação das alfa-olefinas

Transformação de metanol em olefinas leves catalisada por zeólitas HZSM-5

A reação de transformação de MeOH em olefinas leves foi investigada sobre zeólitas HZSM-5 com razões SiO2/Al2O3 (SAR) iguais a 30, 80 e 280. As propriedades ácidas e texturais da amostra com SAR 30 foram modificadas por impregnação com ácido fosfórico. A caracterização físico-química das amostras foi realizada empregando-se as técnicas de FRX, fisissorção de N2, DRX, DTP de NH3 e IV com adsorção de piridina. O desempenho catalítico das mesmas foi comparado tanto em condições reacionais similares (mesma T, pressão parcial de MeOH e WHSV) como em condições de isoconversão. Verificou-se, que quanto maior a SAR da zeólita, menor a densidade total e a força dos sítios ácidos presentes, sendo este efeito mais significativo para os sítios de Brönsted. O efeito do aumento da SAR favoreceu a estabilidade catalítica e a formação de olefinas leves, principalmente propeno. No caso das amostras contendo fósforo, foi observada uma redução linear na área específica BET e no volume de microporos com o aumento do teor de fósforo. Estes resultados, aliados aos obtidos por DRX, sugerem que a redução mais significativa na área específica e no volume de microporos pode ser associada à redução na cristalinidade e à formação de espécies amorfas contendo fósforo, que bloqueariam a estrutura porosa da zeólita. Não se observou alteração significativa na força dos sítios fracos, enquanto a força dos sítios fortes diminuiu significativamente. As amostras apresentando menor SAR e menor teor de fósforo foram mais ativas. Por outro lado, em condições de isoconversão de 916%, a amostra mais seletiva à formação de olefinas foi aquela com maior SAR. Dentre as amostras impregnadas, aquela contendo 4% de fósforo foi a mais seletiva a propeno, enquanto a que continha 6% foi mais seletiva a eteno. A amostra com SAR igual a 280 foi investigada variando-se a temperatura de reação (400, 500 e 540C) e a pressão parcial de metanol (0,038; 0,083 e 0,123 atm), através de um planejamento experimental do tipo Box-Benhnken (32). O rendimento otimizado em olefinas leves foi alcançado a 480C e 0,08 atm. O modelo proposto descreveu bem os dados experimentais e evidenciou a existência de uma faixa ótima de temperatura para maximização do rendimento em propeno e eteno, o qual foi também afetado pela pressão parcial de MeOH na faixa estudada. Palavras-chave: ZSM-5, olefinas, propeno, eteno, processo MTO, fósforo.

Proceso catalítico de transformación de dimetil éter en olefinas (DTO)

325 p.

Digestão nitro-sulfúrica de fígado de peixe Mugil liza em forno de micro-ondas com radiação focalizada para determinar elementos de interesse ambiental por ICPMS

O presente estudo propõe uma metodologia para dissolução de tecidos biológicos em sistema de micro-ondas com radiação focalizada e posterior análise elementar por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICPMS). Foram determinados os elementos arsênio (As), cádmio (Cd), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni), vanádio (V) e zinco (Zn). A matriz nitro-peroxo-sulfúrica foi comparada com outra sem o ácido sulfúrico e apresentou melhor padrão de recuperação (acima de 90%) na quantificação dos elementos certificados no material de referência TORT-2. As interferências causadas pela presença do ácido sulfúrico na matriz digestora foram contornadas com o uso da célula de reação/colisão com gás hélio (He) e adição deste ácido na composição da curva de quantificação. O ganho analítico proporcionado pelo método de digestão em matriz sulfúrica, em sistema não pressurizado, baseia-se no incremento da temperatura reacional e na degradação completa da matéria orgânica. As digestões tradicionalmente realizadas para quantificação por ICPMS, compostas unicamente de ácido nítrico (HNO3) e peróxido de hidrogênio (H2O2), não apresentam a mesma eficiência na degradação da matéria orgânica em sistemas abertos. Por fim, este método foi aplicado satisfatoriamente em amostras de tecido hepático de peixe Mugil liza (tainha), comprovando sua eficiência em monitorar a bioacumulação, utilizando-se da sensibilidade da técnica multielementar de ICPMS

Obtención sostenible de combustibles por oligomerización de olefinas ligeras

El objetivo principal de este trabajo es realizar una revisión bibliográfica sobre el estado del arte del proceso de oligomerización de olefinas para la obtención sostenible de combustibles. Para ello se han planteado analizar la situación actual y perspectivas de demanda de los combustibles (gasolina y diésel), realizando una comparativa de las características de los mismos, y enmarcar el proceso de oligomerización de olefinas dentro de las tecnologías disponibles para la producción de diésel y gasolina; y analizar las diferentes tecnologías de oligomerización de olefinas disponibles para la producción de diésel y gasolina, así como las iniciativas de mejora para maximizar el rendimiento de ambos combustibles. Además se pretende estudiar los diferentes catalizadores utilizados en el proceso de oligomerización.