XÚC TÁC PHỨC TRÊN CÁC CHẤT MANG SILICA

1 CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM EM! MÔN : HÓA HỌC XANH Giáo viên : MAI HÙNG THANH TÙNG Thành Viên Nhóm Lý Nguyễn Minh Châu Trần Thị Liên Nguyễn Ngọc Linh Lê Thị Vân Anh Nguyễn Bích Hạnh Khổng Thị An CHỦ ĐỀ: XÚC TÁC PHỨC TRÊN CÁC CHẤT MANG SILICA Phương pháp cố định xúc tác phức lên chất mang Silica Tạo liên kết PHỨC SILICA nhờ phản ứng nhóm –OH với hợp chất silane/ dung môi hữu không phân cực ( toluene, hexane, khí trơ…) X XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILICA LĨNH VỰC XÚC TÁC TRONG CÁC PHẢN ỨNG Các phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon tiêu biểu Các phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon tiêu biểu Xúc tác 57 sử dụng cho phản ứng Suzuki dẫn xuất aryl bromide phenylboronic acid Có khả thu hồi tái sử dụng lần mà hoạt tính giảm không đáng kể Xúc tác 58 sử dụng cho phản ứng Heck dẫn xuất iodoebnzene số olefin Có khả thu hồi tái sử dụng lần mà hoạt tính giảm không đáng kể Các phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon tiêu biểu Tác giả sau nghiên cứu điều chế thêm nhiều xúc tác có cấu trúc tương tự để sử dụng cho phản ứng ghép đôi carbon-carbon (xúc tác 59-64) Các xúc tác hầu hết ổn định điều kiện thực phản ứng, có khả thu hồi tái sử dụng nhiều lần Chèn hình xt 59-64 3.Các phản ứng khử Sau đó, tác giả Yusan điều chế xúc tác phức palladium với chitosan cố định phức chất mang silica sử dụng cho phản ứng hydrogen hóa bất đối xứng hợp chất ketone ( xúc tác 86) điều kiện nhiệt độ thường áp suất 1atm Độ chọn lọc sản phẩm chịu ảnh hưởng tỷ lệ mol N:Pd xúc tác thay đổi theo cấu trúc ketone Xúc tác có khả thu hồi tái sử dụng mà hoạt tính thay đổi không đáng kể 3.Các phản ứng khử Tác giả Halligudi nghiên cứu điều chế phức ruthenium cyclohxyldiamine triphenylphosphine cố định silica SBA-15 ( xúc tác 87) sử dụng cho phản ứng hydrogen hóa bất đối xứng hợp chất α,β-ketone ưu tiên phản ứng hydrogen hóa nhóm cacbonyl Khả thu hồi tái sử dụng chưa nghiên cứu chi tiết Các phản ứng cần quan tâm khác Tác giả Seebach: nghiên cứu điều chế xúc tác phức titanium cố định chất mang silica 97, phức titanium đóng vai trò Lewis acid cố định thông qua liên kết thioether Các phản ứng cần quan tâm khác Ưu điểm xúc tác có hoạt tính độ chọn lọc tốt, cho phản ứng hình thành (S)phenylpropanol với hiệu suất 95% độ chọn lọc quang học 96%ee Xúc tác 97 có khả thu hồi tái sử dụng nhiều lần cách rửa với HCl / nước / acetone tái sinh cách xử lí với titanate Độ chọn lọc lần thứ 20 lần đầu sử dụng Các phản ứng cần quan tâm khác Tác giả Mayoral: nghiên cứu thực phản ứng hình thành vòng cạnh từ alkene sử dụng xúc tác phức kim loại sở bis cố định chất mang rắn ( xúc tác 99 100) Trong nhóm vinyl vinylbenzen gắn vào ligand họ bis nói trên, làm sở cho việc cố định xúc tác phức lên chất mang silica thông qua phản ứng liên kết đôi nhóm –SH để hình thành liên kết thioether Các xúc tác sử dụng cho phản ứng hình thành vòng cạnh bất đối xứng styrene ethyl diazoacetate Các phản ứng cần quan tâm khác Tuy nhiên độ chọn lọc quang học sản phẩm thấp, vào khoảng 9-29%ee cho phản ứng xúc tác 100 (ligand chứa nhóm vinyl) Phản ứng xử dụng xúc tác 99 (ligand chứa nhóm vinylbenzen) cho độ chọn lọc sản phẩm khoảng 6-65%ee Tuy nhiên giá trị thấp trường hợp sử dụng xúc tác đồng thể tương ứng Các xúc tác rắn có khả thu hồi tái xử dụng lần mà hoạt tính độ chọn lọc không giảm đáng kể Các phản ứng cần quan tâm khác Sử dụng hệ xúc tác tương tự xúc tác 99 100, tác giả Corma dựa hệ xúc tác phức đồng bis(oxazoline) cố định lên chất mang silica , hình thành xúc tác 103 Trong sử dụng phản ứng gốc tự liên kết C=C nhóm –SH hình thành liên kết thioether để làm sở cho việc cố định xúc tác Xúc tác thiết kế cho liên kết với bề mặt chất mang chuỗi hydrocarbon chứa chín nguyên tử carbon để tăng độ linh hoạt cho tâm xúc tác Các phản ứng cần quan tâm khác Xúc tác sử dụng cho phản ứng Friedel-Crafts hydroxylakyl hóa 1,3-dimethoxylbenzene với 3,3,3trifluropyruvate dung môi acetonitrile nhiệt độ thường Hiệu suất phản ứng đạt 72% sản phẩm có độ chọn lọc quang học 92%ee Tác giả khảo sát hoạt tính dung dịch phản ứng sau tách xúc tác Kết dung dịch phản ứng hoạt tính, chứng tỏ phản ứng xảy dị thể Khi phản ứng kết thúc, xúc tác tách khỏi dung dịch phản ứng phương pháp lọc, rửa dichloromethane, tái sử dụng hoạt tính không giảm đáng kể KẾT LUẬN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM EM! [...]... hóa chất nông nghiệp cũng như nhiều loại hóa chất quan trọng khác Một trong những nghiên cứu về việc sử dụng xúc tác phức cố định trên chất mang rắn là xúc tác phức dirhodium của tác giả Carpentier (xúc tác 85) được sử dụng cho phản ứng hydrogen hóa hợp chất α-ketoester 3 .Các phản ứng khử 1.67a: điều chế xúc tác và cố định lên chất mang silica 1.67b: xúc tác được sử dụng cho phản ứng hydrogen hóa -... khối Xúc tác bền trong điều kiện thực hiện phản ứng oxy hóa, có khả năng thu hồi và tái sử dụng 3 lần mà hoạt tính và độ chọn lọc không giảm đáng kể 2 Các phản ứng oxy hóa Xúc tác phức kim loại chuyển tiếp cố định lên các chất mang silica cũng được quan tâm nghiên cứu Tác giả Clack, đã điều chế xúc tác phức palladium cố định lên chất mang silica sử dụng cho các phản ứng oxy hóa các hợp chất alcohol Xúc. .. xúc tác phức lên chất mang rắn, do sự tạo phức trực tiếp với tâm sẽ ảnh hưởng lên hoạt tính cũng như độ chọn lọc của xúc tác 2 Các phản ứng oxy hóa Tác giả Kim, xúc tác được cố định theo phương pháp trao đổi ion Phức salen được cố định lên chất mang silica theo phương pháp trao đổi ion trong dung môi ethanol ở 80oC nhờ tương tác giữa anion Al- của silica MCM-41 và cation Mn2+ của phức salen, xúc tác. .. 91%ee - xúc tác được tách ra dễ dàng, có khả năng thu hồi và tái sử dụng 3 .Các phản ứng khử Sau đó, tác giả Yusan đã điều chế xúc tác phức palladium với chitosan và cố định phức này trên chất mang silica sử dụng cho phản ứng hydrogen hóa bất đối xứng các hợp chất ketone ( xúc tác 86) ở điều kiện nhiệt độ thường và áp suất 1atm Độ chọn lọc của sản phẩm chịu ảnh hưởng của tỷ lệ mol N:Pd của xúc tác và...1 Các phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon tiêu biểu Tác giả Corma đã nghiên cứu cố định phức palladium họ oximecarbapalldacycle (phức 65) lên chất mang silica hình thành xúc tác 66 và sử dụng xúc tác nay cho phản ứng ghép đôi Suzuki của các dẫn xuất bromide hoặc chloride Tác giả Corma sau đó tiếp tục nghiên cứu cố định phức palladium trên zeolite (xúc tác 67) 1 Các phản ứng hình... bis(oxazoline) lên chất mang silica hình thành ligand 70 Ligand được sử dụng trong phản ứng đóng vòng Diels-Alder bất đối xứng giữa 3-acryloyl-2oxazolidione và cyclopentadien với sự có mặt của CuClO4.2H2O để hình thành xúc tác phức đồng 1 Các phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon tiêu biểu Ngoài ra còn có các xúc tác khác như : xúc tác 71, xúc tác 72, xúc tác 73… Trong đó, xúc tác 72 được trao tặng... đến xúc tác của tác giả Grubbs Nguyên tắc của phương pháp này là cố định chất mang theo phương pháp trao đổi ligand,hình thành xúc tác 72 2 Các phản ứng oxy hóa 2 Các phản ứng oxy hóa Đặc biệt chú ý đến các phản ứng oxy hóa bất đối xứng như phản ứng epoxy hóa các alkene cho sản phẩm có độ chọn lọc quang học cao 2 Các phản ứng oxy hóa Tác giả Kim: cố định phức manganese họ salen lên chất mang silica. .. MCM-41 nhờ phản ứng nhóm andehyde của phức manganese và nhóm amine của chất mang silica, xúc tác 75 Khả năng thu hồi và tái sử dụng 4 lần trong phản ứng epoxy hóa mà hoạt tính và độ chọn lọc không thay đổi đáng kể 2 Các phản ứng oxy hóa 2 Các phản ứng oxy hóa Tác giả Bigi :đã cố định phức manganese họ salen len chất mang silica qua liên kết trên cơ sở triazine, xúc tác 76 Ưu điểm: Để cải tiến độ chọn... xúc tác 79 2 Các phản ứng oxy hóa Cation Mn2+ được cố định lên chất mang silica nhờ tương tác với anion Al- Sau đó, phản ứng tạo phức với salen ligand, xử lí với dung dịch Cp2FePF6, hình thành xúc tác 80 có cấu trúc tương tự xúc tác 79 2 Các phản ứng oxy hóa Thực nghiệm cho thấy phản ứng sử dụng xúc tác 79 và 80 có độ chọn lọc tốt hơn xúc tác đồng thể tương ứng , mặc dù hoạt tính xúc tác rắn thấp... phẩm của phản ứng epoxy hóa sử dung xúc tác rắn, và tạo điều kiện tối đa cho phản ứng bất đối xứng, xúc tác có khả năng thu hồi và tái sử dụng Nhược điểm: Hiệu suất giảm sau mỗi lần tái sử dụng 2 Các phản ứng oxy hóa Tác giả Che đã cố định phức chromium lên chất mang silica MCM-41 bằng phản ứng tạo phức giữa chromium và nhóm amine cố định trên bề mặt chất mang, xúc tác 77 Ưu điểm: Cho hiệu suất và độ