XÚC TÁC XANH HÓA HỌC XANH

Đề tài XÚC TÁC XANH (GREEN CATYLYST) KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH I.TỔNG QUAN II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN POLIME RẮN III. XÚC TÁC PHỨC TRÊN POLYME CHẤT HÒA TAN IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILICA V. TÀI LIỆU THAM KHẢO

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HĨA HỌC XANH TIỂU LUẬN NHĨM BÁO CÁO SEMINAR Đề tài: XÚC TÁC XANH (GREEN CATYLYST) ĐỀ TÀI GVHD: Nhóm 1: Mai Minh Vương Phạm Thành Lợi Đỗ Thế Thái Nguyễn Thanh Nghiêm Nguyễn Ngọc Sơn XÚC TÁC XANH TP HCM, 01/2018 GVHD: Nội dung NỘI DUNG Tổng Quan XúcQUAN tác phức chất mang I.2TỔNG polymer rắn Xúc tácPHỨC phứcTRÊN POLIME chất mang II XÚC TÁC RẮNpolyme hòa tan III XÚC TÁC PHỨC TRÊN POLYME CHẤT HÒA Xúc tác phức chất mang Silica TAN Kết luận IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILICA V TLTK I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Khái niệm Chất xúc tác (Catalyst) ? I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Khái niệm • Chất xúc tác làm thay đổi chế phản ứng dẫn đến làm giảm lượng họat hóa phản ứng Về chất Về mặt lý thuyết • Chất xúc tác khơng làm thay đổi đặc tính nhiệt động phản ứng • Đối với phản ứng thuận nghịch, Chất xúc tác làm tăng tốc độ chiều thuận chiều nghịch, dẫn đến phản ứng đạt cân nhanh Về mặt lý thuyết I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Khái niệm • Ví dụ: CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔG°373=151 kJ/mol (100°C) ΔG°973 =-16 kJ/mol (700°C) • Tại 100°C, ΔG°373=151 kJ/mol > Phản úng không xảy dù có hay khơng có xúc tác • Tại 700°C, ΔG°973= -16 kJ/mol < Phản ứng có xả với vận tốc nhỏ Khi có diện Pt/ZrO2 hay Ni/Al2O3 tốc độ phản ứng xảy mãnh liệt I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Phân loại I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Đặc điểm chất xúc tác Chỉ cần lượng nhỏ Không làm thay đổi trạng thái cân phản ứng Đặc điểm Chọn lọc Không thay đổi lượng chất IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  LĨNH VỰC XÚC TÁC: p/ứ Phản ứng hình thành liên kết C-C Phản ứng oxi hóa Phản ứng khử Các phản ứng cần quan tâm khác IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng hình thành liên kết C-C  Xúc tác phức palladium cố định chất mang silica (57-64) tác giả CLARK thực • Sử dụng cho phản ứng ghép đôi Heck & Suzuki & số phản ứng khác: đóng vịng Diels-Alder, m vịng, ghép đơi kumada… • Xây dựng khung carbon cho hóa chất CN d ợ c phẩm & chất có hoạt tính sinh học IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng hình thành liên kết C-C IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng oxi hóa Ưu điểm Sản phẩm có độ chọn lọc quang học cao phản ứng oxh bất đối xứng, dị thể Xúc tác có khả tách khỏi hỗn hợp phản ứng dễ dàng - Nhược điểm Khả tái sử dụng chưa nghiên cứu Xúc tác đồng thể cho độ chọn lọc quang học thấp Dùng phản ứng: Oxy hóa bất đối xứng : Epoxy alkene Oxy hóa bất đối: oxy hóa hợp chất alcohol, allylic, dẫn xuất alkyl benzene IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng oxi hóa PP CỐ ĐỊNH: Xúc t c Jacobsen xúc t c chủ yếu cho phản ứng oxh, lần t c giả Salvadori cố định Jacobsen lên chất mang silica liên kết cộng hóa trị Si N N Mn O O S t Bu t S Si Bu Hình 74: xúc tác phức manganese họ salen cố định chất mang silica liên kết thioether IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng oxi hóa Ngồi ra, nhiều phương pháp cố định Jacobsen lên chất mang Silica nhiều tác giả khác thực hiện:  Tá c giả Kim cố định Jacobsen lên Silica họ MCM-41 nhờ vào phản ứng nhóm Aldehyde (của phức maganese) nhóm amin chất mang silica  Tá c giả Bigi cố định phức manganese họ salen chất mang silica qua liên kết sở triazine • Ưu điểm: cải tiến độ chọn lọc quang học, tạo điều kiện tối đa cho phản ứng bất đối xứng, xúc t c có khả thu hồi tái sử dụng • Nhược điểm: hiệu suất giảm sau lần t i sử dụng IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng oxi hóa  Tá c giả Che cố định phức chromium lên chất mang silica MCM41 phản ứng tạo phức chromium nhóm amin bề mặt silica: • Ưu điểm: cho hiệu suất độ chọn lọc quang học tương đối cao (trong phản ứng epoxy hóa alkene), thu hồi tái sử dụng lần • Nhược điểm: hoạt tính độ chọn lọc giảm sau lần tái sử dụng, hàm lượng chromium bị vào dd phản ứng  Tá c giả Clark cố định phức palladium cố định chất mang silica dùng cho phản ứng ohx # bất đối xứng n h oxy hóa ancohol • Ưu điểm: hiệu suất cao, thu hồi tái sử dụng • Nhược điểm: hoạt tính xúc tác giảm mạnh sau lần tái sử dụng IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng khử PP CỐ ĐỊNH: t c giả Carpentier cố định phức dirhodium chất mang silica IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng khử Ưu điểm Khuyết điểm Độ chuyển hóa chọn lọc quang học tốt Hoạt tính độ chọn lọc giảm sau lần tái sử dụng Xúc tác tách khỏi hh p/ư dễ dàng Rhodium dễ bị hòa tan vào dd p/ứ Dễ thu hồi tái sử dụng DÙNG CHO P/Ứ Khử chọn lọc h/c ketone để điều chế h/c alcohol P/ứ chuyển hydrogen & Hydrogen hóa bất đối xứng:các dẫn xuất cinnamic acid, Ethyl nicotinat → et nipecotinate IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng khử • Một số sở xúc tác phản ứng sử dụng xúc tác: Hình 85: P/ư hydrogen hóa bất đối xứng sử dụng xúc tác IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng khử IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Xúc tác phản ứng khử IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Các phản ứng cần quan tâm khác • • Tá c giả Seebach điều chế xúc tác phức Titanium cố định chất mang silica dùng cho phản ứng hợp chất kẽm aldehyde Ưu điểm: hoạt tính độ chọn lọc tốt, có khả thu hồi t i sử dụng đến lần thứ 20 mà cho hoạt tính tốt IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA  Các phản ứng cần quan tâm khác  Ngồi cịn có xúc tác: • Xúc tác phức Đồng cố định lên chất mang silica • Xúc tác phức cobalt họ salen cố định chất mang silica • Dùng cho phản ứng Friedel - Crafts, phản ứng phân giải thủy động học hỗn hợp racemic - epichlorohydrin, phản ứng styeren với diazoacetate… ... QUAN VỀ XÚC TÁC Phân loại I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Cơ chế tác dụng xúc tác I TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Đặc... Tác chất Xúc tác Gia nhiệt Tác chất Sản phẩm Xúc tác Làm lạnh Sản phẩm Xúc tác Pha phân cực Hai pha không tan Tách pha Thu hồi xúc tác Tác chất Xúc tác Sản phẩm Xúc tác tan pha phân cực III XÚC... riêng , thu hồi tái sử dụng xúc tác chất mang polymer hệ hai pha nước – hữu Tác chất Xúc tác Khuấy trộn phản ứng Tác chất Sản phẩm Xúc tác Tách pha Sản phẩm Xúc tác III XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG