Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang...
-
Upload
day-kem-quy-nhon-official -
Category
Documents
-
view
232 -
download
0
Transcript of Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang...
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 1/75
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BÁO CÁO SEMINAR NHỮNG TIẾN BỘ TRONG HÓA HỌC XANH
Chủ đề: XÚC TÁC XANH Thực hiện: Nguyễn Văn Tú - 51305919
Phan Thị Phượng - 91305001Lâm Thị Thu Dung - 13051164Võ Thị Kiều Diễm - 13051163
GVHD: PGS.TS Phan Thanh Sơn Nam
TPHCM, tháng 4 năm 2014
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 2/75
2
Xúctác
Nghiên cứu và công
nghiệp
Lựa chọnhệ xúc tácphù hợp?
Xúc tác trênchất mang
rắn
Xúc táctrong sảnxuất dược
phẩm
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 3/75
NỘI DUNG
Xúc tác phức trên chất mang polyme rắn2
Xúc tác phức trên chất mang Silica4
Tổng quan về xúc tác3
1
Xúc tác phức trên chất mang polyme hòa tan3
3
Kết luận5
3
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 4/75
LOGO
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.
1. Khái niệm
Tăng tốc độ phảnứng = tham giatương tác hóa họcvới các chất phảnứng ở giai đoạntrung gian.
Chất xúc tác
Được phục hồi lại và
giữ nguyên về lượng,
về thành phần và tínhchất hóa học.
4
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 5/75
LOGO
Trong thực tế, chất xúc tác được sử dụng rộng
trong sản xuất các hóa phẩm vô cơ, hữu cơ nh
amoniac, axit sunfuric, rượu etylic, polime, cao su
dược phẩm…
- Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.- http://www.chemistry-blog.com/2011/01/21/kudos-to-the-fagnou-group/
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
1. Khái niệm
5
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 6/75
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
6
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 7/75
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
7
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 8/75
8
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.
2. Phân loại
Quá trình xúc tác
Đồng thể(Homogenous Catalyst)
Dị thể(Heterogenous Catalyst)
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 9/75
9
Tác dụng
chủ yếu
Giảm năng
lượng hoạt
hóa Ea
Tăng tốc độphản ứng
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC3. Cơ chế tác dụng của chất xúc tác
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 10/75
10
Cơ chế tác dụng của xúc tác dị thể phức tạp hơnvới xúc tác đồng thể. Phản ứng xảy ra trên bề m
chất xúc tác (ở các trung tâm hoạt động).
Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC3. Cơ chế tác dụng của chất xúc tác
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 11/75
LOGO
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC
Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.
4. Đặc điểm của chất xúc tác
11
Chỉ cần lượng nhỏ
Không thay đổi lượng và chất
Chọn lọc
Không làm thay đổi trạng tháicấn bằng của phản ứng
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 12/75
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh
Phần lớn các quá trình sản xuất dược phẩm sử dụng xtác đồng thể:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012. 12
Hình thành sản phẩm phụ độc hại
Tạo ra chất thải trong cả khi phản ứng vàtách, tinh chế sản phẩm
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 13/75
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh
Phần lớn các quá trình sản xuất dược phẩm sử dụng xtác đồng thể:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012. 13
Sự nhiễm vết kim loại nặng
Khó thu hồi và tái sử dụng
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 14/75
Để hạn chế việc tạo ra chất thải và các mặt hạn chế
trên, xúc tác trên chất mang rắn đã được quan tâ
nghiên cứu sử dụng:
14Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Tách và tinh chế đơn giản (lọc, ly tâm)
Có khả năng thu hồi, tái sử dụng
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 15/75
Để hạn chế việc tạo ra chất thải và các mặt hạn chế
trên, xúc tác trên chất mang rắn đã được quan tâ
nghiên cứu sử dụng:
15Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Không nhiễm vết KL nặng
Không hoặc ít chất thải
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 16/75
Tuy nhiên, việc sử dụng xúc tác trên chất mang rắ
cũng có những hạn chế nhất định:
Hoạt tính và độ chọn lọc thấp hơn so với xúc tác đồthể tương ứng.
Hiện tượng hòa tan xúc tác, kim loại hòa tan đóng vtrò chủ yếu vào khả năng phản ứng của hệ.
16Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 17/75
17
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Xúc tác phứcPd cố định
trên nhựa
Merrifield
Phản ứng
ghép đôi
Suzuki giữahợp chất
organoborane
với dẫn xuấtalkenyl
bromide
Một công trìnhnghiên cứu
đầu tiên - Jang
và cộng sự
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 18/75
Tổng hợp phức cố định trên nhựa Merrifield:
18
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 19/75
Phản ứng ghép đôi mạch C-C (phản ứng Suzuki):
19
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 20/75
Đặc điểm nổi bật:
20
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Xúc tác có hoạt tính cao tương tự như dạng xúc
tác đồng thể là Pd(PPh3)4
Xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp sản phẩmdễ dàng bằng phương pháp lọc
Lượng xúc tác sử dụng rất nhỏ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 21/75
21
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Khả năng tái sử dụng. Tái sử dụng 10 lần màhoạt tính giảm không đáng kể
Hiệu suất phản ứng rất cao (81-96%) = nguồnPd(PPh3)4 trong phản ứng xúc tác đồng thể
Đặc điểm nổi bật:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 22/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
* Các phản ứng oxy hóa nhóm chức là 1 trong
những quá trình cơ bản của tổng hợp hữu cơ.
* Hạn chế của phương pháp tổng hợp truyềnthống:
- Sử dụng dung môi hóa chất độc hại, làm giảm độ
tinh khiết sản phẩm.
- Quá trình tinh chế phức tạp.22
2. Xúc tác trong phản ứng oxy hóa
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 23/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
Nhóm nghiên cứu của Kobayashi: điều chế xúc tosmium tetroxide (OsO4) cố định trên polystyrene dạng
microcapsule. Sử dụng cho phản ứng dihydroxyl h
nhiều ankene khác nhau.
23
2. Xúc tác trong phản ứng oxy hóa
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Suy nhượcDepression
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 24/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
Đặc điểm nổi bật:
24
2. Xúc tác trong phản ứng oxy hóa
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Hiệu suất khá cao (84%).
Xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp đơn giản bằng lọc.
Tái sử dụng 5 lần mà hoạt tính xúc tác khônggiảm.
Sản phẩm không bị nhiễm OsO4 như tổnghợp trong hệ đồng thể.
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 25/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
25
3. Xúc tác trong phản ứng khử
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Tương tự các phản ứng oxy hóa, các phản ứng khử
có sử dụng xúc tác đồng thể có những hạn chế:
- Sản phẩm có nguy cơ nhiễm vết xúc tác.- Tách và tinh chế sản phẩm khó khăn, tạo ra nhi
chất thải, tốn kém.- Khó thu hồi và tái sử dụng.
Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 26/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
26
3. Xúc tác trong phản ứng khử
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
- Các nghiên cứu tập trung vào giải quyết các hạn
chế nói trên, xúc tác khử trên chất mang rắn là giải
pháp được đưa ra.
- Nhóm nghiên cứu của Islam đã điều chế xúc tác
phức Pd cố định trên polystyrene.
Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 27/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
27
3. Xúc tác trong phản ứng khử
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Xúc tác này được sử dụng cho phản ứng khử các hợ
chất nitro, carbonyl, nitrile, alkene thành các sản phẩ
tương ứng.
Ứ Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 28/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
28
3. Xúc tác trong phản ứng khử
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Đặc điểm nổi bật:
- Hiệu suất cao (92-98%).
Tác nhân Sản phẩm Hiệu suất (%) Nitromethane Methylamine 98Benzophenone Diphenylmethanol 96
Acetone 2-propanol 92Acetonitrile Diethylamine 90
Phenylacetylene Ethylbenzene 97Cyclohexene Cyclohexane 98
Ứ Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 29/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
29
3. Xúc tác trong phản ứng khử
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Đặc điểm nổi bật:
Dễ thuhồi
Tái sử
dụng 10lần
Sau 1 năm, xúc tácvẫn duy trì được
hoạt tính
Bền với điều kiệnthực hiện ở nhiệt độ
cao và áp suất cao
Ú Á Ứ Ê Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 30/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
30
4. Xúc tác trong phản ứng khác
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Shibasaki và cộng sự đã nghiên cứu điều chế xúc t phức aluminium cố định trên polymer sử dụng cho ph
ứng Strecker bất đối xứng.
Ú Á Ứ Ê Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 31/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
31Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
4. Xúc tác trong phản ứng khác
Phản ứng Strecker
Viêm gan CHepatitis
Ú Á Ứ Ê Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 32/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
32Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
4. Xúc tác trong phản ứng khác
Đặc điểm nổi bật:- Hiệu suất và độ chọn lọc quang học cao.
TT R = Thời gian (h) Hiệu suất (%) ee (%)1 Phenyl 60 98 872 p-MeC6H4 64 100 83
3 p-ClC6H4 59 98 854 p-MeOC6H4 41 98 835 (E)-PhCH=CH 66 96 83
Ú Á Ứ Ê Ấ Ắ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 33/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
33Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
4. Xúc tác trong phản ứng khác
Đặc điểm nổi bật:
- Thu hồi dễ dàng.
- Tái sử dụng 5 lần, sau đó hiệu suất phản ứng và
độ chọn lọc giảm nhẹ (83% và 77% ee).
II XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 34/75
II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ
34Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
Có thể sử dụng các loại xúc tác trên chất mangrắn trong các phản ứng khác nhau.
Các loại xúc tác sử dụng đều thể thiện đượcnhững ưu điểm (hiệu suất cao, tái sử dụng nhiều
lần mà hoạt tính giảm không đáng kể, tách loại dễ
dàng, ít sản phẩm phụ…).
III. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 35/75
POLYMER HÒA TAN
1. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo nhiệt độ2. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo pH3. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo phương pháp kết tủa4. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước – hữu cơ
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012. 35
1. Phân riêng xúc tác trên chất mang
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 36/75
polymer theo nhiệt độTác chất
Xúc tác
Tác chấtSản phẩmXúc tác
Sản phẩm
Xúc tác
Tách pha
Gia nhiệtLàm lạnh
Sản phẩmXúc tác
Hai pha không tan
Thu hồi xúc tácTác chất
Xúc tác tan trong pha phân cực
Pha phâncực
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 201236
Phân riêng xúc tác trên chất mangệ ộ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 37/75
polymer theo nhiệt độXúc tác
Tác chất
Tác chất
Sản phẩmXúc tác
Xúc tác
Sản phẩm
Tách pha
Gia nhiệt Làm lạnh
Xúc tác Sản phẩm
Hai pha không tan
Thu hồi xúc tácSản phẩm
Xúc tác tan trong pha không phân cực
Pha không
phân cực
37
Phân riêng xúc tác trên chất mangệ ộ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 38/75
polymer theo nhiệt độ
Các ưu điểm:1. Hệ dung môi thích hợp không tan lẫn vào
nhau ở nhiệt độ thường
2. Xúc tác đồng thể như hoạt tính và độchọn lọc cao, không hạn chế bởi quátrình truyền khối
3. Tách pha và tinh chế sản phẩm4. Dễ dàng thu hồi và tái sử dụng xúc tác
38
Phân riêng xúc tác trên chất mangl h h ệ độ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 39/75
polymer theo nhiệt độ
Xúc tác 47: phức rhodium cố định trên chấtmang polymer hoà tan
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012
-Xúc tác 47 tương tự xúc tác đồng thể RhCl(PPh3)3.-Tuy nhiên xt 47 trong pha ethanol/nước tách ra dễ dàngbằng cách làm nguội-Tái sử dụng 4 lần, hoạt tính không thay đổi so với xt mới
1. Phản ứng hidrogen hoáalkene (xt 47)2. Phản ứng hidrogen hoá 1-dodecene và 1-octene (xúc tác47 dung môi ethanol 90%/nướcvà heptane)
39
Phân riêng xúc tác trên chất mangl h hiệ độ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 40/75
polymer theo nhiệt độ
Xúc tác 48: phức palladium cố định trên chấtmang polymer hoà tan
NH
4Pd48
25 1
HNO O O
CH3 3
PPh2
1,5
H2 N
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012
-Phản ứng thế allyliccinnamylaxetate và di-n-propylamine ( xt 48 dungmôi ethanol 90%/nước vàheptane )
-Ở 700 C hỗn hợp phản ứng và pha xúc tác trở thành một pha duy nhất- Làm nguội, pha phân cực chứa xúc tác.- Tái sử dụng xúc tác 5 lần.Nhưng hiệu suất thu sản phẩm tăng dần
(80%;98%;98%;100%;100%)40
Phân riêng xúc tác trên chất mangl h hiệ độ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 41/75
polymer theo nhiệt độ
Xúc tác 49: phức palladium cố định trên oligoethylen
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012
Phản ứng Heck của nhiều dẫnxuất(xt 47 , dung môidiethylacetamide 10%/nước vàhepthane)
-Thu hồi xúc tác trong pha phân cực-Tái sử dụng 4 lần, hoạt tính không đổi-Lượng xúc tác mất vào pha không phân cực hầu nhưkhông đáng kể
41
2. Phân riêng xúc tác trên chất mang polymerth H
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 42/75
theo pH
Xúc tác+tác chất
Xúc tác +sản phẩmPhản ứng
CH3SO3H
Sản phẩm
Xúc tác
Phân riêngSản phẩm
-Tác chất mới-Dung môi mới pH=7,5
Xúc tác
Thu hồi vàtái sử dụng
pH=7,5 pH=7,5
pH=4
Phân riêng thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mang polymer có độtan thay đổi theo pH của dung dịch
42
Phân riêng xúc tác trên chất mangl th H
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 43/75
polymer theo pH
Các ưu điểm:1. Phản ứng lúc xảy ra ở dạng đồng thể.2. Không bị quá trình truyền khối khống chế
3. Tách và thu hồi xúc tác dễ dàng . Phânriêng pha L - R (xúc tác)4. Dựa vào pH của dung dịch có thể áp
dụng cho nhiều xúc tác tan trong nước.
Company Logowww.themegallery.com43
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo pH
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 44/75
polymer theo pH
Xúc tác 50: rhodium trên chất mang copolymercủa maleic anhydride-methyl vinyl ether.
pH <4: xt 50dạng rắn
pH>7,5; H2O và[Rh(COD)]CF3SO3 các
nhóm axit của xúc tác 50chuyển thành các muốicacboxylate hoà tan.
Xúc túc 50 có hoạt tính giảm nhẹ so với xúc tác đồng thể dạng monomer tương ứng44
3. Phân riêng xúc tác trên chất mang polymertheo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 45/75
theo phương pháp kết tủa
Xúc tác +
tác chất Xúc tác +
sản phẩmPhản ứng
Dung môikhông hòa tan
Sản phẩm
Xúc tác
Phân riêngSản phẩm
-Tác chất mới-Dung môi hòa tan
Xúc tác
Thu hồi vàtái sử dụng
Phân riêng thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mang polymer có độtan thay đổi theo phương pháp kết tủa bằng dung môi thích hợp
45
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 46/75
polymer theo phương pháp kết tủa
Các ưu điểm:1. Kết tủa polymer ra khỏi dung dịch khi cho lượnglớn dung môi không hoà tan polymer vào.
2. không hạn chế bởi quá trình truyền khối3. Dễ dàng thu hồi và tái sử dụng xúc tác(quá trình
phân riêng L-R )4. Phương pháp được áp dụng nhiều nhất cho xúc
tác phức hoặc các ligand cố định lên chất mangpolymer dễ tan trong dung môi nước (vdpolyethylen-glycol)
46
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 47/75
polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 51: phức ruthenium sử dụng cho phảnứng metathesis
-Xúc tác 51 có hoạt tính cao trong phản ứng đóng vòng metathesisngay cả trong điều kiện tiếp xúc với không khí mà không cần khí tr-Thu hồi và tái sử dụng 8 lần(độ chuyển hoá từ lần 1-8 là 98%-92%)
47
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 48/75
polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 52: phức ruthenium cố định trên
polyethyleneglycol hoà tan-Sử dụng cho phảnứng hidrogen hoá cácchất ketone thơm.
-Phản ứng cho hiệusuất cũng như độchọn lọc quang họccao.-Thu hồi và tái sửdụng 5 lần
48
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 49/75
polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 53:phức scandium trên chất mang polymer
-Sử dụng trong quá trình tổng hợp các dẫn xuất của quinoline-Thu hồi và tái sử dụng trong các phản ứng tiếp theo mà hoạttính vẫn không thay đổi
CH2
NSO2CF3
(NSO2CF
3)2Sc
n
53
49
Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 50/75
polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 54: phức salen cobalt trên chất mang
polystyrene -Sử dụng trong phản ứngphân giải thuỷ động học hỗnhợp racemic (đp S và dxdiol)- HS phản ứng 50%; độ chọnlọc quang học 99%-Thu hồi và tái sử dụng màhoạt tính thay đổi khôngđáng kể.
50
4. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 51/75
polymer trong hệ hai pha nước hữu cơ
Tác chất
Xúc tác
Tác chấtSản phẩmXúc tác
Sản phẩm
Xúc tác
Khuấy trộnphản ứng Tách pha
Phân riêng , thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước – hữu cơ
-Hai pha không tan lẫn vào nhau ngay cả trong quátrình phản ứng-Phản ứng xảy ra thông thường ở bề mặt phân chiapha (hoặc pha nước hoặc pha hữu cơ)-Thu hồi bằng quá trình phân riêng lỏng – lỏng vàtái sử dụng
51
Phân riêng xúc tác trên chất mang polymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 52/75
p y g ệ p
Xúc tác 55: phức Rhodium trên chất mangpolymer tan trong nước
-Sử dụng trong phản ứng hidrogen hoá bất đối xứng- Độ chọn lọc quang học 89%-Thu hồi và tái sử dụng mà hoạt tính hầu như không thayđổi .
52
Phân riêng xúc tác trên chất mang polymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 53/75
p y g ệ p
Xúc tác 56: phức rhudium cố định trênchất mang poly(4-pentenoic acid)
-Sử dụng trong phản ứng hydroformyl hoá các alkene như 1-
octene và 1-dodecene- Phản ứng xảy ra ở 900C, thời gian 16 giờ, HS phản ứng100% thành hỗn hợp sản phẩm aldehyde mạch thẳng vànhánh (tỉ lệ 2:1)
-Thu hồi và tái sử dụng 3 lần mà hoạt tính không thay đổi .53
IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 54/75
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
54Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p95.
Ưu điểm:Bền hóa,bền nhiệt, bền cơ
T/H các pư ở to
cao hoặctốc độ khuấy mạnh
Có thể thu hồi và tái sử dụng
từ 5-7 lần mà hoạt tính kogiảm đáng kể
Nhược điểm:
Hạn chế về số lượng
các nhóm chức trên
bềmặt chất mang
IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 55/75
Phương pháp cố định xúc tác phức lên chất mangSilica:Tạo liên kết giữa PHỨC và SILICA nhờ phản ứng giữa nhóm –OH với các hợp chất silane/ trong dm hữu cơ ko phân cực(toluene, hexane, khí trơ…)
55
SILICA SILICA
OH OHOH OH
toluene
OY YO
OY
X
Si O OSi
X
OY
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012,p96.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 56/75
Các P/ứOxi Hóa
Các P/ứ
Khử
Các P/ứ
khác
Các P/ứ
hình thànhlk C-C
56
LĨNH VỰC XÚC TÁC: trong các p/ư:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 57/75
57
Xây dựng bộ khung carbon cho các hóa chất trong CN dượcphẩm &các chất có hoạt tính sinh học
Sửdụng chophảnứng ghép đôi Heck & Suzuki& 1 sốp/ứ #: đóng vòng Diels-Alder, mởvòng, ghép đôi kumada…
xúc tác phức palladium cốđịnh trên chất mang silica (57-64) do tácgiảCLARK thực hiện
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p 97-106.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 58/75
58
1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C C
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012,p97.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2 Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 59/75
59
2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
Ưu điểm:Sp có độ chọn lọc quang họccao trong các p/u oxh bất đốixứng, dị thể
Xúc tác có khả tách khỏi hỗnhợp phản ứng dễ dàng
Nhược điểm:Khả năng tái sử dụng chưanghiên cứu được Xt đồng thể cho độ chọnlọc quang học thấp
Dùng trong các phản ứng:- oxy hóa bất đối xứng :Epoxy các alkene- Oxy hóa # bất đối:oxy hóa các hợp chất alcohol, allylic,
các dẫn xuất alkyl benzene
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p106.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2 Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 60/75
PP CỐ ĐỊNH: Xúc tác Jacobsen là xúc tác chủ yếu cho cácphản ứng oxh, lần đầu tiên được tác giả Salvadori cố định Jacobsen lên chất mangsilica bằng liên kết cộng hóa trị
60
2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
O
tBu
Si S S Si
tBu
O
NMn
N
Hình 74: xúc tác phức manganese họ salen cố định trên chất mang silica bằng 2 liên kết thioether
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p107.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 61/75
Ngoài ra, còn nhiều phương pháp cố định Jacobsen lên chất mang Silica donhiều tác giả khác thực hiện:
1/T/g Kimđã cố định Jacobsen lên Silica họMCM-41 nhờ vào phảnứng giữanhóm Aldehyde (của phức maganese) và nhóm amin của chất mang silica:
61
g p g
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 62/75
2/ T/g Bigiđã cố định phức manganese họ salen trên chất
mang silica qua liên kết trên cơ sơ triazine.Ưu điểm: cải tiến độ chọn lọc quang học, và tạo điều kiện tối đa cho phảnứng bất đối xứng, xúc tác có khả năng thu hồi và tái sử dụng.Nhược: hiệu suất giảm sau mỗi lần tái sử dụng
62
g p g
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p109.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2 Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 63/75
3/ T/g Cheđã cố định phức chromium lên chất mang silica MCM-41 bằng p/u tạo phức giữa chromium và nhóm amin trên bm silicaƯ u điểm:cho hiệu suất và độ chọn lọc quang học tương đối cao ( trong cácp/u epoxy hóa alkene), có thể thu hồi và tái sử dụng 4 lầnNhược điểm:hoạt tính và độ chọn lọc giảm sau mỗi lần tái sử dụng, hàmlượng chromium bịmất vào dd p/u
63
2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p110.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2 Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 64/75
4/ T/g Clarkđã cố định phức palladium cố định trên chất mangsilica dùng cho các phản ứng ohx # bất đối xứng như oxy hóaancoholƯ u: hiệu suất cao, thu hồi và tái sử dụng đượcNhược:hoạt tính xt giảm mạnh sau 5 lần tái sd
64
2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p115.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3. Xúc tác trong phản ứng khử:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 65/75
PP CỐ ĐỊNH:do T/g Carpentier cố định phứcdirhodium trên chất mangsilica.
65
3. Xúc tác trong phản ứng khử:
Phan Thanh Sơn Nam.Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p119.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3. Xúc tác trong phản ứng khử:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 66/75
ƯU
• Độ chuyển hóa và chọn lọcquang học tốt
• Xt tách ra khỏihh p/ư dễ dàng
• Dễ thu hồi và táisử dụng
NHƯỢC
• Hoạt tính độchọn lọc giảmsau mỗi lần táisử dụng
• Rhodium dễ bịhòa tan vào ddp/ứ
DÙNG CHO P/U
• Khử chọn lọccác h/c ketoneđể điều chế cách/c alcohol
• p/u chuyểnhydrogen &Hydrogen hóa bấtđối xứng:
• -các dẫn xuấtcinnamic acid
• - Ethyl nicotinat ->et nipecotinate
66
g p g
Phan Thanh Sơn Nam.Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p118.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xúc tác trong phản ứng khử:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 67/75
Một số cơ sở của xúc tác và các p/ư sử dụng xt:
67
3. Xúc tác trong phản ứng khử:
Hình 85: P/ư hydrogen hóa bất đối xứng sử dụng xúc tác
Phan Thanh Sơn Nam.Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p120.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xúc tác trong phản ứng khử:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 68/75
68
3. Xúc tác trong phản ứng khử:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p121.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xú á hả ứ khử
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 69/75
69
3. Xúc tác trong phản ứng khử:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p122.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4. Các phản ứng cần quan tâm khác:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 70/75
T/g Seebachđiều chế xt phứcTitanium cố định trên chất mang silicadùng cho p/ứ giữa hợp chất cơ kẽm và aldehydeƯ u điểm:hoạt tính và độ chọn lọc tốt, có khả năng thu hồi và tái sửdụng đến lần thứ 20 mà vẫn cho hoạt tính tốt:
70Phan Thanh Sơn NamHóa học xanh trong tổng hợp hữu cơNXB Đại học Quốc gia TPHCM 2012 p128
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4 Cá hả ứ g ầ tâ khá
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 71/75
Ngoài ra, còn có các xúc tác: Xúc tác phức Đồng cố định lên chất mang silica Xúc tác phức cobalt họ salen cố định trên chất mang
silicaDùng cho các phản ứng Friedel-Crafts, phảnứng phân
giải thủy động học hỗn hợp racemic/epichlorohydrin, p/ugiữa styeren với diazoacetate…
71
4. Các phản ứng cần quan tâm khác:
Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p129-135.
IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4. Các phản ứng cần quan tâm khác:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 72/75
72
p g q
V. KẾT LUẬN:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 73/75
Mục tiêu quan trọng của việc cố định chất xúc tác phức kim
loại lên chất mang rắn đã đápứng được các yêu cầu về XÚC TÁC XANH
Có khảnăngthu hồi và táisử dụng
Hoạt tính và độ chọnlọc cao
Giảm hàmlượng kimloại nặngtrong sp
Giảm tối đachất độc hạira môitrường
73
Xúc tác xanh thỏa mãn các nguyên tắc:
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 74/75
P: ngăn ngừa sự hình thành chất thảiC: sử dụng xúc tác cho quá trình
T: thực hiện các quá trình ở nhiệt độ thường và
áp suất thường
E: chuyển hóa tối đa nguyên liệu thành sản phẩm
Y: an toàn
74
8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica
http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 75/75
LOGO