24053

BIOTECH2 364

كارشناسي ارشد

نانو شيمي

شيمي

1403/5/29

63 ص.

بهرام يداللهي

پلي‌اكسومتالات نوع كگين , فلزات واسطه , كاتاليست , واكنش تراكمي ناوناگل , رزين داوكس

پلي‌اكسومتالات‌ها از جمله بهترين كاتاليست‌ها براي انجام و پيشبرد بسياري از واكنش‌هاي آلي مي‌باشند. به منظور جلوگيري از تجمع و يا حلاليت اين تركيبات در محيط واكنش و جداسازي راحت¬تر آن¬ها از مخلوط واكنش، از نگهدارنده¬هاي گوناگون استفاده شده است. در اين تحقيق نقش كاتاليستي تعدادي از پلي‌اكسومتالات‌هاي نوع كگين استخلاف شده با برخي فلزات سري اول واسطه [TBA]n[PW11MO39].xH2O (M = Fe, Ni, Mn, Cr, Cu, Co, Zn)، در واكنش ناوناگل مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا، پس از سنتز و شناسايي كاتاليست‌هاي پلي‌اكسومتالات مورد نظر، شرايط انجام واكنش نظير نوع فلز استخلاف شده، مقدار كاتاليست، نوع حلال و .... بهينه گرديد. با توجه به نتايج به دست آمده، در بين كاتاليست‌هاي مورد استفاده، پلي‌اكسومتالات حاوي مس و پلي‌اكسومتالات حفره‌دار رفتار بهتري نشان دادند. همچنين حلال اتانول، به عنوان بهترين حلال واكنش، 05/0 ميلي¬مول (221 ميلي¬گرم) كاتاليست حاوي مس و 02/0 ميلي¬مول (87 ميلي-گرم) پلي¬اكسومتالات حفره‌دار به عنوان مقادير مناسب انتخاب گرديدند. واكنش¬ها در شرايط بهينه و با استفاده از واكنش دهنده¬هاي متفاوت انجام گرديد و محصولات از طريق داده¬هاي طيفي شناسايي شدند. در مرحله¬ي دوم، پلي‌اكسومتالات استخلاف شده با مس، جهت بررسي عملكرد آن در واكنش ناوناگل، بر روي رزين داوكس قرار داده شد و شرايط بهينه انجام واكنش، مانند: نوع حلال، مقدار رزين، مقدار مناسب كاتاليست قرار گرفته بر روي بستر و... بررسي گرديد. با توجه به نتايج بدست آمده حلال متانول به عنوان بهترين حلال و مقدار 1 گرم رزين حاوي 12/0 ميلي¬مول پلي¬اكسومتالات استخلاف شده با مس به عنوان مقادير مناسب جهت واكنش انتخاب شدند. واكنش¬ها در شرايط بهينه و با استفاده از واكنش دهنده¬هاي متفاوت انجام گرديد و محصولات از طريق داده¬هاي طيفي شناسايي شدند. با توجه به نتايج به دست آمده سرعت انجام واكنش به نسبت كار قبلي كاهش يافت، اما جداسازي كاتاليست و محصولات آسان¬تر گرديد. از مزاياي اين سيستم¬هاي كاتاليستي مي¬توان به زمان كوتاه واكنش، سازگاري با محيط زيست با توجه به استفاده از حلال سبز، غيرسمي بودن كاتاليست¬ها و سهولت جداسازي محصولات و كاتاليست اشاره كرد.

Polyoxometalate , Keggin , Condensation reaction , Knoevenagel , Dowex resin

Synthesis of transition metals substituted Keggin type polyoxometalates and polyoxometalates immobilized on Dowex resin and their catalytic application in Knoevenagel condensation reaction

نانو فناوري

Polyoxometalates are metal-oxygen anionic structures with high stability and diverse structures that are used in most catalytic reactions. In order to prevent the accumulation or solubility of these compounds in the reaction medium and to separate them more easily from the reaction mixture, various preservatives have been used. In this research, the catalytic role of a number of Keggin-type polyoxometalates substituted with some intermediate first series metals [(n-C4H9)4N] n[PW11MO39].xH2O (M = Fe, Ni, Mn, Cr, Cu, Co, Zn), It has been investigated in Knoevenagelʹs reaction. In this regard, after the synthesis and identification of the desired polyoxometalate catalysts, the reaction conditions such as the type of substituted metal, the amount of catalyst, the type of solvent, etc. were optimized. According to the obtained results, among the catalysts used, polyoxometalate containing copper and lacunary polyoxometalate showed better behavior. The reactions were carried out in optimal conditions using different reagents and the products were identified through spectral data. In the second step, the polyoxometalate substituted with copper was placed on Dowex resin to check its performance in Knoevenagel reaction, and the optimal conditions for the reaction, such as: type of solvent, amount of resin, appropriate amount of catalyst placed on the substrate and ... was checked. According to the obtained results, the speed of the reaction was reduced compared to the previous work, but the separation of the catalyst and the product was easier. The advantages of these catalytic systems include short reaction time, compatibility with the environment due to the use of green solvent, non-toxicity of catalysts, and easy separation of products and catalyst

3