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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Cellulose Dissolution in Mixtures of Ionic Liquids and Dimethyl Sulfoxide: A Quantitative Assessment of the Relative Importance of Temperature and Composition of the Binary Solvent

Texto completo
Autor(es):
Dignani, Marcella T. [1] ; Bioni, Thais A. [1] ; Paixao, Thiago R. L. C. [1] ; El Seoud, Omar A. [1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Chem, 748 Prof Lineu Prestes Ave, BR-05508000 Sao Paulo - Brazil
Número total de Afiliações: 1
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Molecules; v. 25, n. 24 DEC 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

We studied the dissolution of microcrystalline cellulose (MCC) in binary mixtures of dimethyl sulfoxide (DMSO) and the ionic liquids: allylbenzyldimethylammonium acetate; 1-(2-methoxyethyl)-3-methylimidazolium acetate; 1,8-diazabicyclo {[}5.4.0]undec-7-ene-8-ium acetate; tetramethylguanidinium acetate. Using chemometrics, we determined the dependence of the mass fraction (in %) of dissolved cellulose (MCC-m%) on the temperature, T = 40, 60, and 80 degrees C, and the mole fraction of DMSO, chi(DMSO) = 0.4, 0.6, and 0.8. We derived equations that quantified the dependence of MCC-m% on T and chi(DMSO). Cellulose dissolution increased as a function of increasing both variables; the contribution of chi(DMSO) was larger than that of T in some cases. Solvent empirical polarity was qualitatively employed to rationalize the cellulose dissolution efficiency of the solvent. Using the solvatochromic probe 2,6-dichloro-4-(2,4,6-triphenylpyridinium-1-yl)phenolate (WB), we calculated the empirical polarity E-T(WB) of cellobiose (a model for MCC) in ionic liquid (IL)-DMSO mixtures. The E-T(WB) correlated perfectly with T (fixed chi(DMSO)) and with chi(DMSO) (fixed T). These results show that there is ground for using medium empirical polarity to assess cellulose dissolution efficiency. We calculated values of MCC-m% under conditions other than those employed to generate the statistical model and determined the corresponding MCC-m% experimentally. The excellent agreement between both values shows the robustness of the statistical model and the usefulness of our approach to predict cellulose dissolution, thus saving time, labor, and material. (AU)

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