nghiên cứu thực hiện phản ứng heck hình thành liên kết carbon-carbon trong điều kiện hóa học xanh

70 855 1
nghiên cứu thực hiện phản ứng heck hình thành liên kết carbon-carbon trong điều kiện hóa học xanh

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu) NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG HECK HÌNH THÀNH LIÊN KẾT CARBON- CARBON TRONG ĐIỀU KIỆN HÓA HỌC XANH CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) TS. PHAN THANH SƠN NAM CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 06 / 2009 i TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Xúc tác bentonite Bình Thuận biến tính được điều chế theo phương pháp trao đổi cation với dung dịch PdCl 2 , có hàm lượng palladium là 0,12 - 0,14 mmol/g (ICP-MS). Hoạt tính xúc tác được đánh giá thông qua phản ứng ghép đôi Heck giữa các dẫn xuất aryl halide và styrene để hình thành sản phẩm là các hợp chất họ stilbene. Phản ứng được thực hiện ở hàm lượng xúc tác 0,5 mol%, có mặt base là Na 2 CO 3 , ở nhiệt độ 120 o C đối với trường hợp dẫn xuất của iodobenzene, và ở nhiệt độ 140 o C đối với trường hợp các dẫn xuất của bromobenzene. Các phản ứng đạt độ chuyển hóa cao mà không cần phải sử dụng thêm các ligand họ phosphine độc hại. Các nhóm thể hút điện tử có mặt trên vòng benzene của các dẫn xuất aryl halide sẽ làm tăng tốc độ phản ứng ghép đôi Heck. Sau khi phản ứng kết thúc, xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng dễ dàng bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm, và tái sử dụng cho phản ứng tiếp theo mà hoạt tính không giảm đáng kể. Bên cạnh đó, tốc độ phản ứng Heck sử dụng xúc tác bentonite biến tính tăng một cách đáng kể khi có sự hỗ trợ của vi sóng. Các chất lỏng ion 1-butyl-, 1-hexyl-, và 1-octyl-3-methylimidazolium bromide được tổng hợp từ phản ứng giữa n-butyl-, n-hexyl-, và n-octyl bromide và N- methylimidazole trong điều kiện vi sóng, được nhận danh bằng phương pháp 1 H kết hợp với 13 C NMR, và MS. Các chất lỏng ion này được sử dụng làm dung môi xanh cho phản ứng Heck giữa các dẫn xuất aryl halide và styrene trong điều kiện vi sóng để hình thành sản phẩm chính là các hợp chất trans-stilbene. Trong điều kiện này, tốc độ phản ứng ghép đôi tăng một cách đáng kể, đạt độ chuyển hóa tổng cộng khoảng 99% chỉ trong thời gian 2.5 - 3 phút, cao hơn độ chuyển hóa đạt được sau 7 h trong điều kiện gia nhiệt thông thường. Đặc biệt, phản ứng Heck thực hiện với sự hỗ trợ của vi sóng xảy ra mà không cần phải sử dụng thêm các ligand phosphine đắt tiền và độc hại, trong khi đó phản ứng tương tự thực hiện trong điều kiện gia nhiệt thông thường xảy ra khó khăn khi không có mặt phosphine. Kết hợp xúc tác bentonite biến tính với chất lỏng ion làm dung môi xanh, hàm lượng palladium cần sử dụng giảm một cách đáng kể so với trường hợp sử dụng xúc tác đồng thể là PdCl 2 hoặc Pd(OAc) 2 . Bên cạnh đó, hệ chất lỏng ion - xúc tác palladium có thể được thu hồi và tái sử dụng mà không cần phải bổ sung thêm nguồn palladium. ii SUMMARY OF RESEARCH CONTENT Modified Binh Thuan bentonite catalyst was prepared by exchanging with aqueous solution of PdCl 2 , affording a catalyst loading of 0.14 mmol of Pd/g (ICP-MS). The Pd 2+ -exchanged bentonite catalyst was assessed for its activity in the the Heck cross- coupling reaction between several aryl halide derivatives and styrene to form stilbenes as principal products. The reaction was performed using 0.5 mol% catalyst at 120 o C for iodobenzene derivatives and 140 o C for bromobenzene derivartives in dimethylformamide (DMF) and in the presence of Na 2 CO 3 as a base, with stilbenes being formed in excellent conversions (GC) without added phosphine ligands. A favourable effect of electron-withdrawing substituents on benzene ring was observed for the cross- coupling reaction. The modified bentonite catalyst could be facilely separated from the reaction mixture by centrifugation or simple filtration, and could be reused in subsequent reactions without significant degradation in activity. It was also observed that the reaction rate was dramatically enhanced in the presence of microwave irradiation. Easily accessible ionic liquids, 1-butyl-, 1-hexyl-, and 1-octyl-3- methylimidazolium bromide, were synthesized from n-butyl-, n-hexyl-, and n-octyl bromide with N-methylimidazole under microwave irradiation condition, and characterized by 1 H and 13 C NMR, and MS. The ionic liquid was demonstrated to be an efficient and recyclable solvent for the Heck cross-coupling reaction between several aryl halides and styrene under microwave irradiation to form trans-stilbenes as the principal products. Using the ionic liquid as the reaction solvent in conjuction with microwave irradiation, the reaction rate was dramatically enhanced, with 99% conversion being achieved within 2.5 - 3 minutes, compared to conversions obtained after 7 hours under conventional conditions. Interestingly, the Heck reaction in the ionic liquid under microwave irradiation could afford qualitative conversions without the presence of any triphenylphosphine, while the corresponding reaction under conventional heating proceeded with difficulty in the absence of phosphine ligand. Using the modified Binh Thuan betonite in conjunction with ionic liquids as green solvents, the palladium concentration necessary for the reaction could be decreased significantly. Furthermore, the ionic liquid - Pd 2+ system could be reused in subsequent reaction without significant degradation in activity. iii BÁO CÁO NGHIỆM THU Tên đề tài: Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck hình thành liên kết carbon-carbon trong điều kiện hóa học xanh Chủ nhiệm đề tài: TS Phan Thanh Sơn Nam Cơ quan chủ trì: Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Thời gian thực hiện đề tài: 07/2008 – 07/2009 Kinh phí được duyệt: 282 triệu đồng Mục tiêu (theo đề cương đã duyệt): Thực hiện các phản ứng ghép đôi carbon - carbon Heck của các dẫn xuất halobenzene và styrene trong một số điều kiện hóa học xanh (green chemistry). Đây là loại phản ứng mới đang thu hút sự chú ý của các nhà khoa học trên thế giới nhưng ở Việt Nam vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu và vẫn chưa được đưa vào giảng dạy chi tiết tại các trường đại học. Mục tiêu cụ thể của đề tài là: - Nghiên cứu sử dụng bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác rắn cho phản ứng, nhằm tận dụng được nguồn khoáng sét tự nhiên có sẵn trong nước làm xúc tác mà không cần phải sử dụng các xúc tác phức có chi phí cao. - Nghiên cứu thực hiện phản ứng trong dung môi là chất lỏng ion (ionic liquid) - là một trong những loại dung môi xanh (green solvent) đang được quan tâm trên thế giới, nhằm khắc phục những khuyết điểm của các dung môi hữu cơ thông thường. Nội dung (theo đề cương đã duyệt): • Bentonite nguyên khai được lấy từ mỏ Bình Thuận do Sở Khoa Học Công Nghệ & Môi Trường Tỉnh Bình Thuận cung cấp. Tiến hành sơ chế và tinh chế bentonite Bình Thuận để loại đất cát, các khoáng calcium … Bentonite sau khi sơ chế được hoạt hóa bằng dung dịch acid HCl để loại các kim loại nằm giữa các lớp cấu trúc montmorrilonite như Ca, Mg, Na, K … Sau giai đoạn hoạt hóa sẽ thu được bentonite chứa proton giữa các lớp mạng cấu trúc. • Tiến hành trao đổi bentonite hoạt hóa với dung dịch PdCl 2 để thay thế các proton giữa các lớp cấu trúc bằng cation Pd 2+ , thu được xúc tác Pd rắn. • Xác định các đặc trưng của xúc tác điều chế được như hàm lượng Pd có trong xúc tác bentonite biến tính, bề mặt riêng của bentonite hoạt hóa và của xúc tác, đo độ acid của bentonite hoạt hóa và của xúc tác, phân tích phổ nhiễu xạ tia X và so sánh với các mẫu montmorrilonite chuẩn. • Nghiên cứu sử dụng xúc tác bentonite biến tính với Pd 2+ điều chế được cho phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên độ chuyển hóa của phản ứng như: loại dung môi hữu cơ sử dụng cho phản ứng Heck (DMF, xylene, alcohol …), loại base sử dụng cho phản ứng Heck (Na 2 CO 3 , CH 3 COONa, triethylamine …), nhiệt độ phản ứng (80 – 120 o C), hàm lượng xúc tác (0.1 – 1 mol% so với iodobenzene), thời gian phản ứng. iv • Khảo sát khả năng thu hồi và tái sử dụng xúc tác bentonite biến tính cho phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene. Sau khi thực hiện phản ứng, xúc tác bentonite biến tính được lọc rửa nhiều lần bằng các dung môi hữu cơ để loại các tác chất và sản phẩm bám trên xúc tác, sau đó được sử dụng lại cho phản ứng Heck với các điều kiện tương tự như phản ứng sử dụng xúc tác mới. So sánh độ chuyển hóa của phản ứng trong trường hợp xúc tác thu hồi với xúc tác mới. • Thực hiện phản ứng Heck giữa các dẫn xuất của iodobenzene có mang nhóm thế hút điện tử (4-iodoacetophenone), hoặc mang nhóm thế đẩy điện tử (4-iodotoluene) với styrene. Từ đó so sánh ảnh hưởng của các hiệu ứng hút hay đẩy điện tử của các nhóm thế lên độ chuyển hóa của phản ứng sử dụng xúc tác bentonite biến tính. • Thực hiện phản ứng ghép đôi giữa các dẫn xuất bromobenzene, 4- bromoacetophenone, 4-bromotoluene với styrene, sử dụng xúc tác bentonite biến tính. Ngoài ra, khảo sát hoạt tính của xúc tác bentonite biến tính trên phản ứng Heck của một số dẫn xuất dị vòng như bromopyridine, bromothiophene. • Tổng hợp chất lỏng ion 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide bằng phản ứng giữa 1-bromohexane và N-methylimidazole, tinh chế chất lỏng ion, xác định các thông số hoá lý của chất lỏng ion điều chế được. • Sử dụng chất lỏng ion điều chế được làm dung môi xanh cho phản ứng Heck giữa iodobenzene và các dẫn xuất với styrene. Xúc tác sử dụng cho phản ứng này là PdCl 2 hoặc Pd(OAc) 2 hoà tan trong chất lỏng ion. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên độ chuyển hóa của phản ứng như nhiệt độ, tỷ lệ dung môi, hàm lượng xúc tác, thời gian phản ứng. • Khảo sát khả năng thu hồi và tái sử dụng chất lỏng ion và xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene. • Kết quả nghiên cứu sử dụng chất lỏng ion 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide làm dung môi cho phản ứng Heck giữa iodobenzene và dẫn xuất với styrene sẽ làm tiền đề cho các đề tài tiếp theo về việc sử dụng các loại chất lỏng ion khác nhau làm dung môi xanh cho các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau. Các thành viên tham gia thực hiện đề tài: 1. TS Phan Thanh Sơn Nam 7. ThS Ngô Thị Thanh An 2. TS Tống Thanh Danh 8. ThS Phan Thị Mỹ Dung 3. ThS Phan Thị Hoàng Anh 9. KS Nguyễn Việt Thịnh 4. ThS Lê Xuân Tiến 10. KS Nguyễn Thị Hoài Ân 5. KS Trương Vũ Thanh 11. KS Nguyễn Thị Mỹ Hiền 6. ThS Bùi Thị Hồng Hương 12. KS Vương Quang Thạo Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ DMF Dimethylformamide Pd(OAc) 2 Palladium acetate Et 3 N Triethylamine NMR Cộng hưởng từ hạt nhân MS Khối phổ GC Sắc ký khí AAS Quang phổ hấp thu ICP Ghép plasma NMR Cộng hưởng từ hạt nhân XRD Nhiễu xạ tia X TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua SEM Kính hiển vi điện tử quét vi DANH SÁCH HÌNH SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG Hình 1.1 Phản ứng Heck giữa các dẫn xuất aryl halide và styrene 1 Hình 1.2. Cơ chế tổng quát của phản ứng Heck 2 Hình 1.3 Một số chất lỏng ion thường gặp 5 Sơ đồ 2.1 Quy trình tinh chế bentonite 9 Sơ đồ 2.2 Quy trình điều chế bentonite biến tính với Pd 2+ 10 Sơ đồ 2.3 Quy trình thực hiện phản ứng tổng quát 11 Hình 2.1 Thực hiện phản ứng trong điều kiện gia nhiệt thông thường 12 Hình 2.2 Thực hiện phản ứng trong điều kiện vi sóng 13 Sơ đồ 2.4 Quy trình thu hồi xúc tác 14 Sơ đồ 3.1 Phản ứng Heck giữa các dẫn xuất arylhalide với styrene 18 Hình 3.1 Ảnh hưởng của dung môi phản ứng lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 19 Hình 3.2 Ảnh hưởng của dung môi phản ứng lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene 19 Hình 3.3 Ảnh hưởng của base lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 20 Hình 3.4 Ảnh hưởng của base lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene 21 Hình 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 21 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene 22 Hình 3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 22 Hình 3.8 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene 23 Hình 3.9 Thu hồi và tái sử dụng xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 23 Hình 3.10 Số lần thu hồi và tái sử dụng xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene 24 Hình 3.11 Độ chọn lọc sản phẩm trans- trong quá trình thu hồi và tái sử dụng xúc tác 24 Hình 3.12 Ảnh hưởng của nhóm thế trên vòng benzene lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck 25 vii Hình 3.13 Độ chọn lọc của sản phẩm trans- trong phản ứng Heck 25 Sơ đồ 3.2 Giai đoạn cộng hợp oxy hóa (oxidative addition) quyết định tốc độ phản ứng trong chu trình phản úng Heck 26 Hình 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene 27 Hình 3.15 Ảnh hưởng của base lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene 27 Hình 3.16 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên độ chuyển hoá của phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene 28 Hình 3.17 Thu hồi và tái sử dụng xúc tác trong phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene 29 Hình 3.18 Độ chọn lọc của sản phẩm trans- trong phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene 29 Hình 3.19 Ảnh hưởng của nhóm thế trên vòng benzene lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck của bromobenzene 30 Hình 3.20 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene trong điều kiện có hỗ trợ của vi sóng 31 Hình 3.21 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa bromobenzene và dẫn xuất với styrene trong điều kiện có hỗ trợ của vi sóng 32 Hình 3.22 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa 2-bromothiophene, 3- bromothiophene, 3-bromopyridine với styrene trong điều kiện có hỗ trợ của vi sóng 32 Hình 3.23 Thu hồi và tái sử dụng xúc tác trong phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene trong điều kiện vi sóng 33 Hình 3.24 Độ chọn lọc của sản phẩm trans- trong phản ứng Heck giữa bromobenzene và styrene trong điều kiện vi sóng 33 Sơ đồ 3.3 Điều chế các chất lỏng ion 1-butyl-, 1-hexyl-, và 1-octyl- 3-methylimidazolium bromide trong điều kiện có sự hỗ trợ của vi sóng 34 Hình 3.25 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene thực hiện trong chất lỏng ion 38 Hình 3.26 Ảnh hưởng của tỷ lệ triphenylphosphine:palladium lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene thực hiện trong chất lỏng ion 38 Hình 3.27 Phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene thực hiện trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 40 Hình 3.28 Phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene thực hiện trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng, lần lượt sử dụng xúc tác Pd(OAc) 2 và PdCl 2 41 Hình 3.29 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên độ chuyển hóa của 41 viii phản ứng Heck thực hiện trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng Hình 3.30 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa iodobenzene và dẫn xuất với styrene trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 42 Hình 3.31 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa iodobenzene, bromobenzene, chlorobenzene với styrene trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 43 Hình 3.32 Ảnh hưởng của chiều dài gốc alkyl lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck thực hiện trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 44 Hình 3.33 Ảnh hưởng của chiều dài gốc alkyl lên độ chọn lọc của sản phẩm trans trong phản ứng Heck thực hiện trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 44 Hình 3.34 Thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene trong điều kiện gia nhiệt thông thường 45 Hình 3.35 Thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene trong điều kiện vi sóng 46 Hình 3.36 Số lần thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene với sự hỗ trợ của vi sóng 46 Hình 3.37 Độ chọn lọc sản phẩm trans- trong quá trình thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene với sự hỗ trợ của vi sóng 47 Hình 3.38 Phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene sử dụng xúc tác bentonite biến tính thực hiện trong dung môi chất lỏng ion 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide với sự hỗ trợ của vi sóng 48 Hình 3.39 Độ chuyển hóa phản ứng Heck giữa iodobenzene, bromobenzene, chlorobenzene với styrene sử dụng xúc tác bentonite biến tính trong chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 48 Hình 3.40 Ảnh hưởng của chiều dài gốc alkyl lên độ chuyển hóa của phản ứng Heck sử dụng xúc tác betonite biến tính trong 3 chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 49 Hình 3.41 Độ chọn lọc sản phẩm trans- của phản ứng Heck sử dụng xúc tác betonite biến tính trong 3 chất lỏng ion với sự hỗ trợ của vi sóng 49 ix Hình 3.42 Thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác bentonite biến tính trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene trong điều kiện vi sóng 50 Hình 3.43 Độ chọn lọc sản phẩm trans trong quá trình thu hồi và tái sử dụng hỗn hợp chất lỏng ion và xúc tác bentonite biến tính trong phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene trong điều kiện vi sóng 51 [...]... benzene 3.1.4 Phản ứng Heck thực hiện với sự hỗ trợ của vi sóng 3.2 NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG HECK TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION Trang 1 9 9 9 9 10 10 13 13 14 14 15 15 15 15 17 17 17 17 18 20 21 22 23 25 26 26 27 28 28 30 30 34 x 3.2.1 Điều chế chất lỏng ion 3.2.2.Xác định cấu trúc của chất lỏng ion 3.2.3 Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion trong điều kiện gia... TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC Như đã trình bày ở trên, các phản ứng ghép đôi carbon-carbon Heck đang được cộng đồng hoá học trên thế giới quan tâm - đặc biệt là thực hiện các phản ứng này trong những điều kiện hoá học xanh Tuy nhiên theo hiểu biết của chúng tôi, cho đến nay, ở Việt Nam vẫn chưa có các công trình khoa học về các phản ứng ghép đôi quan trọng này, đặc biệt là thực hiện trong điều kiện. .. kiện gia nhiệt thông thường 3.2.4 Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion trong điều kiện có sự hỗ trợ của vi sóng 3.2.5 Nghiên cứu khả năng thu hồi và tái sử dụng hệ dung môi chất lỏng ion - xúc tác palladium trong phản ứng Heck 3.2.6 Nghiên cứu kết hợp xúc tác bentonite biến tính với chất lỏng ion làm dung môi xanh cho phản ứng Heck CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ TÀI LIỆU THAM... NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG HECK VỚI XÚC TÁC BENTONITE BÌNH THUẬN BIẾN TÍNH 2.1.1 Nguyên liệu 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu 2.1.2.2 Xác định một số đặc trưng của xúc tác 2.1.2.3 Kiểm tra hoạt tính xúc tác trong phản ứng Heck 2.1.2.4 Xử lý kết quả 2.1.2.5 Thu hồi và tái sử dụng xúc tác 2.2 NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG HECK TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION 2.2.1... 110 oC và 100 oC Các phản ứng sử dụng hàm lượng xúc tác là 0,5 mol% và base là Na2CO3 trong dung môi DMF Kết quả nghiên cứu (hình 3.5) cho thấy sau 6 h phản ứng, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ 120 o C, 110 oC và 100 oC có độ chuyển hóa lần lượt là 96%, 65% và 50% Phản ứng Heck giữa 4-iodotoluene và styrene cũng đã được thực hiện trong điều kiện tương tự, và kết quả được trình bày ở hình 3.6 Độ chuyển... liệu 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.2.1 Điều chế chất lỏng ion 2.2.2.2 Xác định cấu trúc của chất lỏng ion 2.2.2.3 Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG HECK VỚI XÚC TÁC BENTONITE BÌNH THUẬN BIẾN TÍNH 3.1.1 Điều chế xúc tác bentonite Bình Thuận biến tính với Pd2+ 3.1.2 Phản ứng Heck của iodobenzene và... mẫu được thực hiện tại Viện Hóa học Hà Nội, thuộc Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam Ngoài ra, các chất lỏng ion còn được phân tích bằng phổ hồng ngoại (FT-IR) trên máy Vector 22 tại Viện Công nghệ Hóa học TP Hồ Chí Minh, thuộc Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam 2.2.2.3 Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion Phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene được thực hiện trong dung... lại cho phản ứng mới giữa iodobenzene và styrene Điều kiện phản ứng tương tự như phản ứng với xúc tác mới: dung môi sử dụng là DMF, base sử dụng là Na2CO3, nhiệt độ phản ứng là 120 oC, khối lượng xúc tác thu hồi và lượng tác chất phản ứng tương tự 23 như trường hợp phản ứng sử dụng xúc tác mới Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 6 h, phản ứng sử dụng xúc tác thu hồi cho độ chuyển hóa 89% (phản ứng sử dụng... loại xúc tác cũng như điều kiện phản ứng [8] Các base được sử dụng cho phản ứng Heck giữa iodobenzene và styrene trong nghiên cứu này lần lượt là triethyl amine (Et3N), Na2CO3, và CH3COONa, là những base thông dụng thường được sử dụng nhiều nhất cho phản ứng Heck Kết quả nghiên cứu (hình 3.3) cho thấy trong giai đoạn đầu, phản ứng sử dụng base ở dạng hòa tan là Et3N cho độ chuyển hóa cao hơn so với các... 0,1 mol%) Kết quả này tương tự 22 như nhiều nghiên cứu khác, trong đó tốc độ phản ứng tăng theo hàm lượng xúc tác sử dụng Tuy nhiên do Pd là một kim loại quý và xúc tác có chi phí cao, trong thực tế tùy điều kiện cụ thể mà chọn lượng xúc tác thích hợp Kết quả nghiên cứu còn cho thấy xúc tác bentonite Bình Thuận biến tính có hiệu quả trong phản ứng Heck ở hàm lượng tương đối thấp Phản ứng Heck giữa . 3.2.3. Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion trong điều kiện gia nhiệt thông thường 37 3.2.4. Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck trong dung môi là chất lỏng ion trong. Tên đề tài: Nghiên cứu thực hiện phản ứng Heck hình thành liên kết carbon-carbon trong điều kiện hóa học xanh Chủ nhiệm đề tài: TS Phan Thanh Sơn Nam Cơ quan chủ trì: Trường Đại Học Bách Khoa,. trình điều chế bentonite biến tính với Pd 2+ 10 Sơ đồ 2.3 Quy trình thực hiện phản ứng tổng quát 11 Hình 2.1 Thực hiện phản ứng trong điều kiện gia nhiệt thông thường 12 Hình 2.2 Thực hiện phản

Ngày đăng: 09/02/2015, 04:36

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan