đồ án tốt nghiệp chất lỏng ion

chất lỏng ion cho quá trình ankyl hóa và cộng michaell

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

KHOA DẦU KHÍ

BỘ MÔN: LỌC - HÓA DẦU

Nguyễn Xuân Việt PGS.TS Bùi Thị Lệ Thủy MSV: 1221010417

Lớp: Lọc hóa dầu B-K57

Trang 3

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT LỎNG

ION Giới thiệu về chất lỏng ion Tính chất và ứng dụng của chất lỏng ion Tổng hợp chất lỏng ion

Trang 4

GIỚI THIỆU VỀ CHẤT LỎNG ION

• Lịch sử hình thành và phát triển chất lỏng ion

 Năm 1888 Gabriel và weiner đã tìm thấy etanol

amoninitrat (nhiệt độ nóng chảy 52-55 o C)

 1914 đánh dấu mốc đầu tiên tìm ra chất lỏng ion là etyl amoninitrat với nhiệt độ nóng trảy là 12 0 C

 1970-1980 Wikes và Husey phát triển chất lỏng ion với các loại ion nhôm clorua

 1992 phát triển các loại IL dựa trên imidazolium với độ bền không khí và nước.

0 200 400 600 800 1000 1995

1997 1999 2001 2003

No of publications

Trang 6

TÍNH CHẤT CỦA CHẤT LỎNG ION

• Cấu trúc

 Chất lỏng ion được chia làm hai phần chính là anion và cation

Một số cation và anion của chất lỏng ion

Imidazolium ion Pyridium ion Ammonium ion Phosphonium ion

Trang 7

TÍNH CHẤT CỦA CHẤT LỎNG ION

• Phân loại và ứng dụng chất lỏng ion

Việc phân loại dựa trên nhều yếu tố như tính chất vật lý, hóa học hay các ứng dụng (theo cation, anion hoặc cấu tạo…)

Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như tổng hợp hữu cơ, phân tích sắc kí, công nghệ vật liệu và điện hóa học…

Trang 9

ỨNG DỤNG CHẤT LỎNG ION TRONG

PHẢN ỨNG CỘNG MICHAEL

Giới thiệu phản ứng cộng Michael

Ứng dụng của phản ứng cộng Michael

Trang 10

PHẢN ỨNG CỘNG MICHAEL

• Định nghĩa: Là phản ứng giữa các hợp chất -CH mang tính axit

với các hợp chất vinylic cacbonyl

 R, R1, R2, R3 và R4 là hydro,ankyl hoặc đôi khi là aryl;

 X, Y là các nhóm hút điện tử như: COOH, CHO, COOR,

-CONH2, -CN,-NO2, đôi khi là SO3R.

Trang 11

• Cơ chế phản ứng

PHẢN ỨNG CỘNG MCHAEL

Trang 12

• Xúc tác: thường sử dụng các hợp chất có tính bazo

thể đem lọc và tinh chế

Trang 13

ỨNG DỤNG CHẤT LỎNG ION TRONG PHẢN ỨNG CỘNG MICHAEL

• Sử dụng chất lỏng ion làm dung môi cho quá trình phản ứng

Trang 14

SỬ DỤNG CHẤT LỎNG ION LÀM DUNG MÔI

• Nhóm tác giả gồm Peter Kotrusz và cộng sự tìm hiểu chất lỏng ion có thể sử dụng làm dung môi cho L-

Proline làm xúc tác cho phản ứng cộng Michael tới vị trí β-nitrostyren

Trang 15

Trang 16

• Tác giả Meciarova M và cộng sự cũng nghiên cứu sự ảnh hưởng của xúc tác L-Proline lên quá trình phản ứng cộng Michael bằng việc sử dụng [bmim]BF4 làm dung môi cho quá trình phản ứng

phẩm

Hiệu suất (%)

Tỉ lệ sản phẩm (syn/anti)

Độ chọn lọc (%)

H propyl 9a 85 94/4 38

H metyl 9b 77 95/5 19

Trang 17

• Nhóm tác khác là Meciarova M và cộng sự cũng nghiên cứu sự ảnh hưởng của xúc tác L-Proline lên quá trình phản ứng cộng Michael bằng việc sử dụng [bmim]BF4 làm dung môi cho quá trình phản ứng

Trang 18

SỬ DỤNG CHẤT LỎNG ION LÀM CHẤT XÚC TÁC

• Tác giả Yunbo Qian đã chọn nghiên cứu các đặc tính của chất lỏng ion amino axit được sử dụng như dung môi

và chất xúc tác cho phản ứng tổng hợp bất đối xứng

Trang 19

Ảnh hưởng của [EMim][Pro] lên phản ứng với dung

môi CH 3 OH

Lần tái sinh

Trang 20

Thời gian phản

ứng

Hiệu suât (%)

Độ chuyển hóa (%)

Tỉ lệ sản phẩm (cùng/đối)

Trang 21

Trang 22

SỬ DỤNG CHẤT LỎNG ION LÀM CHẤT XÚC TÁC VÀ MÔI TRƯỜNG PHẢN ỨNG

• Tác giả gồm Sanzhong Luo và cộng sự đang nổ lực để thiết kế một chất lỏng ion đặc biệt cho sự biến đổi hóa học 1-metyl-3-nbutyl

imidazolium hidroxit [Bmim]OH như một chất xúc tác hiệu quả cho phản ứng cộng Michael

Trang 23

Trang 24

Hiệu suất(%)

Trang 25

Cơ sở lý thuyết chung về quá trình ankyl hóa

Ankyl hóa isobutan bằng 2-buten sử dụng xúc tác là chất lỏng ion

ỨNG DỤNG CỦA CHẤT LỎNG ION CHO QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA ISO BUTAN BẰNG 2-

BUTEN

Ankyl hóa iso-butan bằng 2-buten

Trang 26

CƠ SỞ QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA

• Khái niệm: Quá trình ankyl hoá là quá trình đưa

các nhóm ankyl vào phân tử các hợp chất hữu cơ

hoặc vô cơ

• Tầm quan trọng: Quá trình ankyl hóa là một trong

những quá trình tạo ra các sản phẩm ankylate được dùng cho công nghệ pha xăng vì chúng có rất nhiều

ưu điểm so với loại xăng thông thường

 Có chỉ số octan cao

 Áp suất hơi bão hòa thấp

 Không có hàm lượng aromatic

 Hàm lượng lưu huỳnh, nito và anken thấp

 Độ biến động chỉ số octan thấp.

Trang 27

CƠ SỞ QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA

Trang 28

QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA ISOBUTAN

BẰNG 2-BUTEN

Sản phẩm

ankylate (%

khối lượng)

Nguyên liệu quá trình isome hóa

1-Buten Trans-2-buten Cis-2-buten Isobutylen

Trang 29

QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA ISOBUTAN BẰNG 2-BUTEN

• Cơ chế của phản ứng

Trang 30

QUÁ TRÌNH ANKYL HÓA ISOBUTAN BẰNG 2-BUTEN SỬ DỤNG CHẤT LỎNG ION

• Tác giả gồm Kyesang Yoo và cộng sự đã nghiên cứu

và khảo sát chất lỏng ion bằng cách thay đổi các

thành phần của anion và cation cho quá trình ankyl

hóa của iso butan với 2-buten

Ảnh hưởng của xúc tác đến độ chuyển hóa và tỉ

lệ sản phẩm

Trang 31

So sánh ảnh hưởng một số xúc tác đến độ chuyển hóa theo

thời gian

Trang 32

Quá trình ankyl hóa trong công nghiệp sử dụng

tert-butyl clorua là phụ gia

Trang 33

Tác giả Bùi Thị Lệ Thủy và cộng sự đã nghiên cứu chất

lỏng ion [OMIM]Br/AlCl3 và [(C2H5)3NH]Cl/AlCl3 làm

xúc tác cho phản ứng ankyl hóa thay thế cho nhóm xúc

tác truyền thống

Trimethylpentan trong sản phẩm (% khối

lượng)

Độ chuyển hóa 2-buten (%)

Trang 34

Khả năng tái sinh của xúc tác [OMIM] Br/AlCl 3 và

H2SO4

Trang 35

Sự phụ thuộc của chất lượng sản phẩm và chỉ

số RON đến nhiệt độ phản ứng ảnh hưởng của nồng độ xúc tác lên chất

lượng ankylate

Trang 36

• Tác giả gồm Ying Liu đã tổng hợp chất lỏng ion

[(C2H5)3NH]Cl/AlCl3-CuCl làm xúc tác cho phản ứng

Trang 37

Trang 38

Dung môi

Xúc tác

Hóa học xanh Chất

Trang 39

Em Xin Chân Thành Cảm Ơn!

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	1,07 MB