본 연구에서는 고온($230{\sim}290^{\circ}C$)의 무촉매 조건에서 이루어지는 팜 지방산 디스틸레이트(PFAD)의 에스테르화 반응에 대해 수학적 모델링을 통해 그 반응 특성을 분석하였다. '무촉매 에스테르화 반응'에 대해 균일계(homogeneous) 2차 가역 반응으로 가정하였고 액상 내에서 동시적, 경쟁적으로 발생하고 있는 물과 메탄올의 증발과 반응을 모두 고려하기 위해 '반응 유효 인자'(reaction effectiveness factor, ${\eta}$)를 도입하였다. 각 반응물 및 생성물의 농도에 대하여 실험을 통해 측정한 값과 반응모델에 의한 예측값 사이의 차이를 최소화하는 반응속도 상수와 물질전달 계수를 구하기 위해 비선형 계획법(nonlinear programming)을 수행하였다. 이를 통해 얻은 반응의 활성화 에너지는 43.98 kJ/mol이다.
본 연구는 산저항성을 가진 새로운 폴리비닐알콜계 투과증발막을 이용한 불화에탄올(TFEA)과 메타크릴산(MA)의 에스테르화 반응에 관한 연구이다. TFEA와 MA의 에스테르화 에스텔화반응에 사용된 폴리비닐알콜계 막은 PVA와 EGDE의 열 가교반응을 통하여 제조되었다. 에스텔화 반응의 반응조건 - 반응온도, 산 촉매의 양, 초기 몰비(불화에탄올/메탄크릴산)- 등을 달리하여 에스텔화 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과, TFEMA 전환율은 반응온도 촉매의 양, 초기몰비가 증가함에 따라 향상되었다. TFEMA 전환율이 90% 이상을 위한 경제적인 반응조건은 $90^{\circ}C$의 반응온도, 2.5 wt%의 촉매 양, 그리고 1.7의 초기 반응 몰비였다.
본 논문에서는 adipic acid(AA)와 1,4-butane diol(BD)을 반응 기질로 이용한 에스테르화 반응에 의하여 bis(4-hydroxy butyl) adipate(BHBA)를 생산하고자 하였으며, 이때 AA와 BD의 몰비율, 촉매(TBT)농도 및 반응온도 등이 에스테르화 반응에 미치는 영향을 검토함으로써 BHBA를 효율적으로 생산하기 위한 기초 최적화 조건을 제시하고자 하였다. AA와 BD 사이의 직접적 에스테르화 반응시 몰비율이 2.0 이상일 때, 반응속도를 살펴본 결과 몰비율([AA]/[BD])이 증가함에 따라 반응속도는 감소함을 확인하였으며, 촉매농도에 따른 반응속도를 살펴보았을 때 촉매농도가 증가할수록 반응속도상수가 증가함을 알 수 있었다. 또한, 반응온도가 증가함에 따라 반응속도상수는 무촉매와 촉매사용시 모두 증가하였으며, 무촉매 반응 및 촉매사용 반응시의 활성화에너지는 각각 198.5 kJ/mol 및 94.8 kJ/mol로서 TBT 촉매사용시 반응이 약 2배 정도 수월해짐을 알 수 있었다.
Ginsenosides are metabolized (deglycosylated) by intestinal bacteria to active forms after oral administration. 20(S)-Protopanaxadiol $20-O-{\beta}-D-glucopyranoside$ (M1) and 20(S)-protopanaxatriol (M4) are the main intestinal bacterial metabolites (IBMs) of protopanaxadiol- and protopanaxatriol-type glycosides. M1 was selectively accumulated into the liver soon after its intravenous (i.v.) administration to mice, and mostly excreted as bile; however, some M1 was transformed to fatty acid ester (EMl) in the liver. EM1 was isolated from rats in a recovery dose of approximately $24mol\%.$ Structural analysis indicated that EM1 comprised a family of fatty acid mono-esters of M1. Because EM1 was not excreted as bile as Ml was, it was accumulated in the liver longer than M1. The in vitro cytotoxicity of M1 was attenuated by fatty acid esterification, implying that esterification is a detoxification reaction. However, esterified M1 (EM1) inhibited the growth of B16 melanoma more than Ml in vivo. The in vivo antitumor activity paralleled with the pharmacokinetic behavior. In the case of M4, orally administered M4 was absorbed from the small intestine into the mesenteric lymphatics followed by the rapid esterification of M4 with fatty acids and its spreading to other organs in the body and excretion as bile. The administration of M4 prior to tumor injection abrogated the enhanced lung metastasis in the mice pretreated with 2-chloroadenosine more effectively than in those pretreated with anti-asialo GMl. Both EM1 and EM4 did not directly affect tumor growth in vitro, whereas EM1 promoted tumor cell lysis by lymphocytes, particularly non-adherent splenocytes, and EM4 stimulated splenic NK cells to become cytotoxic to tumor cells. Thus, the esterification of IBM with fatty acids potentiated the antitumor activity of parental IBM through delay of the clearance and through immunostimulation. These results suggest that the fatty acid conjugates of IBMs may be the real active principles of ginsenosides in the body.
Kim, Jeum-Jong;Park, Yong-Dae;Kweon, Deok-Heon;Kang, Young-Jin;Kim, Ho-Kyun;Lee, Sang-Gyeong;Cho, Su-Dong;Lee, Woo-Song;Yoon, Yong-Jin
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제25권4호
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pp.501-505
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2004
Esterification of aliphatic or aromatic carboxylic acids with alcohols using 2-(4-nitrobenzenesulfonyl)-4,5-dichloropyridazin-3(2H)-one (3) in the presence of base in organic solvents gave the corresponding esters in excellent yields
Veluturla, Sravanthi;Narula, Archna;Rao, D. Subba;Indraja., S;Kulkarni, Rajeswari. M.
Korean Chemical Engineering Research
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제56권4호
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pp.592-599
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2018
An increase in the global production of biodiesel has resulted in the newfound significance of its byproduct, glycerol. The synthesis of acetins is an economical avenue to enhance the value of glycerol derived from biodiesel. WE developed an eco-friendly process for the synthesis of fuel additives from glycerol using a mixed oxide $SO{_4}^{2-}/CeO_2-Al_2O_3$ as catalyst. The $CeO_2-Al_2O_3$ mixed oxide was synthesized by the combustion method and then sulfated. The characterization of the catalyst was by means of XRD, BET, FTIR, and SEM. The influence of temperature, mole ratio and catalyst loading on yield and selectivity of the acetins was studied for the esterification of glycerol. The reaction rate constants ($k_1$, $k_2$ and $k_3$) were estimated using optimization method in MAT lab, and the activation energies ($E_1$, $E_2$ and $E_3$) were determined by the Arrhenius equation. Furthermore, a kinetic model was developed.
The first esterification reactor in the continuous polymerization of poly(ethylene terephthalate) has been analyzed by solving the material balances for the two-phase system with respect to the solubility of terephthalic acid. The Newton-Raphson method was used to solve the material balance equations instead of the Simplex method that is frequently used for finding a minimum point of a residual rather than a solution of an equation. A solution for the material balance equations, with the constraint of non-zero liquid phase fraction, could not be obtained with the solubility data of Yamada et al., but could be obtained with solubilities over a minimum value that is larger than their data. Thus, the solubility data of Yamada et al. are considered to be too small. On the other hand, the solubility data of Baranova and Kremer are so large that they gave a solution with the liquid phase only. Based on our results, several typical solubility curves satisfying the constraint of a non-zero liquid phase fraction are suggested in this study; we studied the reaction characteristics of the system using these curves. A higher temperature and a lower pressure are preferred for reducing the content of diethylene glycol.
A lipase-catalyzed esterification reaction of (S)-naproxen ethyl ester by CALB (Candida antarctica lipase B) enzyme was performed in supercritical carbon dioxide. Experiments were performed in a high-pressure cell for 10 h at a stirring rate of 150 rpm over a temperature range of 313.15 to 333.15 K and a pressure range of 50 to 175 bar. The productivity of (S)-naproxen ethyl ester was compared with the result in ambient condition. The total reaction time and conversion yields of the catalyzed reaction in supercritical carbon dioxide were compared with those at ambient temperature and pressure. The experimental results show that the conversion and reaction rate were significantly improved at critical condition. The maximum conversion yield was 9.9% (216 h) at ambient condition and 68.9% (3 h) in supercritical state. The effects of varying amounts of enzyme and water were also examined and the optimum condition was found (7 g of enzyme and 2% water content).
Cellulose triacetate (CTA) was prepared from cotton linter and pulps which contain various contents of $\alpha$-cellulose. CTA which contains 2.8 of degree of substitution (DS) and 222 of degree of polymerization (DP) was obtained from V-81 pulp under the heterogeneous system. The DS was measured by the titration method, and the DP was obtained by measurement of viscosity. FT-IR spectometer (FT-IR 6300, JASCO) was used to analyze the chemical structure of raw materials and cellulose triacetate, and X-ray diffractometer (X-pert MPD PW3040, Philips) was used to confirm the crystal structure and to calculate the relative crystallinity index (RCI). As $\alpha$-cellulose content in pulp increased, the acetylation yield increased. Besides with a kind of pulp, it contains insoluble residue which was mainly formed due to the formation of glucomannan triacetate and xylan diacetate during the esterification.
Bio-diesel as fatty acid methyl ester was derived from such oils as soybean, peanut and canola oil by lipase catalyzed continuous trans-esterification. So the activation of lipase(Novozym - 435) was kept to be up to 4:1, the limiting molar ratio of methanol to oil under one-step addition of methanol due to the miscibility of oil and methanol through the static mixer for 4hrs and the elimination of glycerol on the surface of lipase by 7wt% silica gel. Therefore the overall yield of fatty acid methyl ester from soybean oil appeared to be 98% at 50$^{\cdot}C$ of reaction temperature under two-steps addition of methanol with 2${\times}$2:1 of methanol to oil molar ratio at an interval of 5.5hrs, 7wt% of lipase, 24 number of mixer elements, 0.2ml/min of flow rate and 7wt% of silica gel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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