رابطه بین بو و ساختار مونومر UV

آکریلات به دلیل انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر پیری، شفافیت بالا و ثبات رنگ به طور گسترده در ساخت مواد پلیمری مختلف استفاده می شود.این ویژگی‌ها آن را قادر می‌سازد در طیف وسیعی از کاربردها از جمله پلاستیک، لاک‌های کف، پوشش‌ها، منسوجات، رنگ‌ها و چسب‌ها استفاده شود.نوع و مقدار مونومرهای آکریلات مورد استفاده تاثیر بسزایی بر عملکرد محصول نهایی از جمله دمای انتقال شیشه، ویسکوزیته، سختی و دوام دارد.پلیمرهای مناسب برای کاربردهای مختلف را می توان با کوپلیمریزاسیون با مونومرهایی با گروه های عاملی هیدروکسیل، متیل یا کربوکسیل به دست آورد.

مواد به دست آمده از پلیمریزاسیون مونومرهای آکریلات به طور گسترده در صنعت استفاده می شوند، اما مونومرهای باقیمانده اغلب در مواد پلیمری یافت می شوند.این مونومرهای باقیمانده نه تنها ممکن است باعث تحریک پوست و سایر مشکلات شوند، بلکه به دلیل بوی نامطبوع این مونومرها، باعث ایجاد بوی نامطبوع در محصول نهایی می شوند.

سیستم بویایی بدن انسان می تواند مونومر آکریلات را در غلظت بسیار کم حس کند.برای بسیاری از مواد پلیمری آکریلات، بوی محصولات بیشتر از مونومرهای آکریلات ناشی می شود.مونومرهای مختلف بوهای متفاوتی دارند، اما رابطه بین ساختار مونومر و بو چیست؟پاتریک بائر از دانشگاه فردریش الکساندر ä t erlangen-n ü rnberg (Fau) در آلمان انواع بو و آستانه‌های بو یک سری مونومرهای آکریلات تجاری و سنتز شده را مورد مطالعه قرار داد.

در مجموع 20 مونومر در این مطالعه مورد آزمایش قرار گرفت.این مونومرها شامل تجاری و آزمایشگاهی سنتز شده است.آزمایش نشان می دهد که بوی این مونومرها را می توان به گوگرد، گاز فندک، شمعدانی و قارچ تقسیم کرد.

1،2-پروپاندیول دیاکریلات (شماره 16)، متیل آکریلات (شماره 1)، اتیل آکریلات (شماره 2) و پروپیل آکریلات (شماره 3) عمدتاً به عنوان بوی گوگرد و سیر توصیف می شوند.علاوه بر این، دو ماده اخیر نیز بوی گاز سبک‌تری دارند، در حالی که اتیل آکریلات و 1،2-پروپیلن گلیکول دیاکریلات بوی کمی چسب دارند.وینیل آکریلات (شماره 5) و پروپنیل آکریلات (شماره 6) به عنوان بوهای سوخت گاز توصیف می شوند، در حالی که 1-هیدروکسی ایزوپروپیل آکریلات (شماره 10) و 2- هیدروکسی پروپیل آکریلات (شماره 12) به عنوان بوهای شمعدانی و گازهای سبک تر توصیف می شوند. .N-بوتیل آکریلات (شماره 4)، 3- (z) پنتن آکریلات (شماره 7)، SEC بوتیل آکریلات (شمعدانی، طعم قارچ؛ شماره 8)، 2-هیدروکسی اتیل آکریلات (شماره 11)، 4-متیل آمیل آکریلات (طعم قارچ، میوه؛ شماره 14) و اتیلن گلیکول دیاکریلات (شماره 15) به عنوان طعم قارچ توصیف می شوند.ایزوبوتیل آکریلات (شماره 9)، 2-اتیل هگزیل آکریلات (شماره 13)، سیکلوپنتانیل آکریلات (شماره 17) و سیکلوهگزان آکریلات (شماره 18) به عنوان بوهای هویج و شمعدانی توصیف می شوند.2- متوکسی فنیل آکریلات (شماره 19) بوی شمعدانی و ژامبون دودی است، در حالی که ایزومر آن 4- متوکسی فنیل آکریلات (شماره 20) به عنوان بوی بادیان و رازیانه توصیف می شود.

آستانه بو مونومرهای آزمایش شده تفاوت زیادی را نشان داد.در اینجا، آستانه بو به غلظت ماده ای اطلاق می شود که حداقل محرک را برای درک بوی انسان ایجاد می کند، که به آن آستانه بویایی نیز می گویند.هرچه آستانه بو بیشتر باشد، بو کمتر می شود.از نتایج تجربی می توان دریافت که آستانه بو بیشتر تحت تأثیر گروه های عملکردی قرار می گیرد تا طول زنجیره.در بین 20 مونومر مورد آزمایش، 2-متوکسی فنیل آکریلات (شماره 19) و SEC بوتیل آکریلات (شماره 8) کمترین آستانه بو را داشتند که به ترتیب 0.068ng/lair و 0.073ng/lair بودند.2-هیدروکسی پروپیل آکریلات (شماره 12) و 2-هیدروکسی اتیل آکریلات (شماره 11) بالاترین آستانه بو را نشان دادند که به ترتیب 106 نانوگرم در لانه و 178 نانوگرم در لایه، بیش از 5 و 9 برابر 2-اتیل هگزیل بودند. آکریلات (شماره 13).

اگر مراکز کایرال در مولکول وجود داشته باشد، ساختارهای کایرال مختلف نیز بر روی بوی مولکول تاثیر می گذارد.با این حال، در حال حاضر مطالعه رقیب وجود ندارد.زنجیره جانبی در مولکول نیز تأثیری بر بوی مونومر دارد، اما استثناهایی وجود دارد.

متیل آکریلات (شماره 1)، اتیل آکریلات (شماره 2)، پروپیل آکریلات (شماره 3) و سایر مونومرهای زنجیره کوتاه، بویی مشابه گوگرد و سیر را نشان می دهند، اما با افزایش طول زنجیر، بو به تدریج کاهش می یابد.هنگامی که طول زنجیره افزایش می یابد، بوی سیر کاهش می یابد و مقداری بوی گاز سبک تر ایجاد می شود.معرفی گروه های هیدروکسیل در زنجیره جانبی بر تعامل بین مولکولی تأثیر می گذارد و تأثیر بیشتری بر سلول های دریافت کننده بو خواهد داشت و در نتیجه حس های بو متفاوتی ایجاد می شود.برای مونومرهای دارای پیوندهای دوگانه غیراشباع وینیل یا پروپنیل، یعنی وینیل آکریلات (شماره 5) و پروپنیل آکریلات (شماره 6)، آنها فقط بوی سوخت گازی را نشان می دهند.به عبارت دیگر، معرفی دومین پیوند دوگانه غیر اشباع سرپوشیده منجر به از بین رفتن بوی گوگرد یا سیر می شود.

هنگامی که زنجیره کربن به 4 یا 5 اتم کربن افزایش یابد، بوی درک شده آشکارا از گوگرد و سیر به قارچ و شمعدانی تغییر می کند.در کل سیکلوپنتانیل آکریلات (شماره 17) و سیکلوهگزان آکریلات (شماره 18) که مونومرهای آلیفاتیک هستند، بوی مشابهی (بوی شمعدانی و هویج) از خود نشان می دهند و کمی متفاوت هستند.معرفی زنجیره های جانبی آلیفاتیک تاثیر زیادی در حس بو ندارد.