2.5.1. Quy trình thực hiện phản ứng
Xúc tác sử dụng là mẫu HKUST-1 không tẩm thêm kim loại và HKUST tẩm thêm Pt với các hàm lượng khác nhau.
Phản ứng được thực hiện như sau:
- Lấy NaOH 1M pha với NaBH4 theo tỷ lệ nhất định trong bình cầu được làm lạnh ở
15 oC thu được dung dịch 1.
- Cân 4-NP với lượng thích hợp trộn đều với xúc tác HKUST-1 hoặc HKUST-1 tẩm Pt (ký hiệu chung là xúc tác HK) thu được hỗn hợp 1.
- Lắp bình cầu chứa dung dịch 1 vào máy khuấy từ. Hỗn hợp 1 được cho từ từ vào dung dịch 1 trong 30 phút, tiếp tục khuấy thêm cho tới khi 4-NP đã tan hết (tổng thời
42
gian khoảng 60-80 phút). Nhiệt độ vẫn được duy trì liên tục ở khoảng 5oC đến nhiệt độ
phòng trong cả quá trình phản ứng.
- Nhỏ HCl 2N (dư) vào để chuyển hóa thành môi trường axit, để đảm bảo chuyển hết 4-AP tạo thành về dạng muối tan hoàn toàn. Quay ly tâm dung dịch để tách xúc tác và các chất rắn dư.
- Dịch lỏng sau đó được chuyển về môi trường pH = 7 - 8 bằng Na2CO3 10% và được
kết tinh bằng cách đặt cốc trong bát nước đá trong 10 phút để thu được tinh thể 4-AP thô.
- Mẫu 4-AP thô có màu nâu được lọc, hút và rửa nhiều lần bằng nước cất sau đó mẫu tiếp tục được kết tinh lại bằng hệ dung môi EtOH/nước tỷ lệ 1/1 (mL/mL), sấy khô thu được tinh thể màu trắng của 4-AP sạch.
Sơ đồ phản ứng được thể hiện trong hình 2.3.
Hình 2.3. Quy trình tổng hợp 4-AP với xúc tác HK.
2.5.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng
2.5.2.1. Khảo sát khả năng xúc tác của vật liệu HKUST-1 và vật liệu HKUST-1 biến tính kim loại
NaOH 1M NaBH4 Làm lạnh Dung dịch 1 Xúc tác HK 4-NP Hỗn hợp 1 1 Khuấy và làm lạnh Hỗn hợp phản ứng tiến hành trong 40-80 phút HCl 2N để hoà tan
hoàn toàn 4-AP Ly tâm để thu
dung dịch, tách xúc tác
Trung hoà bằng Na2CO3
Tinh thể 4-AP thô (màu nâu)
Lọc, rửa
Kết tinh lại bằng dung môi EtOH/nước = 1/1, sấy khô
Tinh thể 4-AP sạch (màu trắng)
43