Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport - PowerPoint PPT Presentation

greta
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport PowerPoint Presentation
Download Presentation
Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport

play fullscreen
1 / 42
Download Presentation
Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport
109 Views
Download Presentation

Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Klórozott szénhidrogének dehalogénezése reduktív módszerekkel Joó Ferenc DE Fizikai Kémiai Tanszék MTA-DE Homogén Katalízis Kutatócsoport

  2. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Triklór-etilén (TCE) lépcsőzetes dehalogénezése hidrogénezéssel (a reakcióegyenlet csak a telítetlen termékeket mutatja) Új katalizátorok szükségesek!

  3. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Az előadás témakörei Rh(I)-, Pd(II)- és Ni(II)-komplexekszulfonáltszalénligandummal (+ elméleti kémiai számítások ) Poli(vinil-pirrolidon)-nal (PVP) stabilizált nanoméretű fémkolloid katalizátorok HidrodehalogénezésPd/C katalizátorral H-Cubemikrofluidikai reaktorban Redukció elemi vassal (ZVI) N-Heterociklusoskarbének komplexei Hidrogén fejlesztés és tárolás Következtetések

  4. halogénezett szénhidrogén TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 ártalmatlanított szénhidrogén Halogénezett szénhidrogének lebontása homogénkatalitikus hidrogénezéssel katalizátorok vizes oldata hidrogéngáz

  5. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Szalénkomplexek előállítása

  6. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Ciklohexil-kloriddehalogénezése vízoldható Ni-szalén katalizátorral 0.005 mmol Cat., 5 mLH2O, 10 mLheptán, T = 80 C

  7. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Hidrogénezett szulfoszalén (HSS) szintézise NaBH4 etanol, rt Óleum, rt NaBH4 etanol, rt

  8. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Hidrogénezett szulfoszalén (HSS) röntgendiffrakciós szerkezete

  9. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 H2 aktiválása PdIISS és NiIIHSS komplexekkel; DFT számítások

  10. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 1,60 Å 2,82 Å CCl4dehalogénezés átmeneti állapota 1,63 Å 2,15 Å

  11. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Allil-alkoholokredoxizomerizációja Pd(HSS) katalizátorral 1,25·10-6 mol katalizátor, 0,25·10-3 mol szubsztrátum, 3 ml 0,2 M foszfát puffer pH = 6,05, 5 bar H2, 80°C, 60 perc.

  12. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 halogénezett szénhidrogén Dehalogénezésnanoméretű fémekkel katalizált hidrogénezéssel dehalogénezett szénhidrogén nanokatalizátorok vizes szuszpenziója hidrogéngáz Pd, Ni, Rh-Ru PVP katalizátor PVP: polivinilpirrolidon

  13. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Nanoméretű fémkolloid hidrogénező katalizátorok Pd-PVP 4,7 % Pd 6-40 nm Rh-PVP 7,7 % Rh 73-87 nm PdRh-PVP 10,9 % Pd 24-46 nm 2,4 % Rh PdRh-PVPP 0,38 % Pdhordozós 0,57 % Rh

  14. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Poli(vinil-pirrolidon)nal stabilizált nanoméretű fémporok, M-PVP; (M=Ni, Rh, Pd-Ni, Pd) Pd-PVP un. szól-gél módszerrel üvegbe zárva (heterogenizálva)

  15. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Katalizátorok heterogenizálásaszól-gél módszerrel Pd-PVP@üveg H. Sertchook, D. Avnir, J. Blum, F. Joó. Á. Kathó, H. Schumann, R. Weimann, S. Wernik, J. Mol. Catal., 1996, 108, 153-160 ( [{RuCl2(mtppms)2}2] katalizátor szól-gél rögzítése).

  16. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Vizsgált reakciók Kísérleti berendezés Analízis:Hewlett Packard 5890 Series II gázkromatográf

  17. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Klór-benzolhidrodehalogénezésePd-PVP katalizátorral 0,5 mmol szubsztrát T=60ºC P(H2)= 2 bar Körülmények: 3 cm3 heptán, 0,5 mmol klór-benzol (50,7 μl), 0,5 mmol dekán (97,5 μl), 5 cm3 víz, 0,005 mmolPd-PVP, T=60ºC, P(H2)= 2 bar

  18. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Automata berendezés hidrodehalogénezés követésére

  19. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Reakcióedény pH-sztatikus hidrodehalogénezéshez

  20. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Benzil-klorid pH-sztatikus hidrogénezése 1mmol szubsztrát T= 25 ºC Foly.H2 áramlás Körülmények:3 cm3 heptán, 1mmol benzil-klorid, 1mg/ml Pd-PVP törzsoldat, foly. H2 áramlás, lúg: 0,5 M KOH, T= 25 ºC, pH= 4,6 a kiindulási pH tartása

  21. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012

  22. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Reduktív dehalogénezés elemi vassal (ZVI) C2HCl3 + 4Fe0 + 5H+ = C2H6 + 4Fe2+ + 3Cl- C2Cl4 + 5Fe0 + 6H+ = C2H6 + 5Fe2+ + 4Cl- ZVI előállítása Stabilizátor: nincs*, felületaktív anyagok, PVP, cyclodextrinek *Liu et al., Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 1338-1345.

  23. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Szerves halogénszármazékok dehalogénezése zérus oxidációs fokú vassal (ZVI) *1 mol%Pd Körülmények: 9 mL víz, 33 mg Br-acetofenon, 25 mLBr-ciklohexán, 23 mLbenzil-klorid, argon, r.t. A vasat szonikálássaldiszpergáltuk.

  24. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Halogénezett szénhidrogének reduktív lebontása nanovassal történő reakcióban ártalmatlanított szénhidrogén Halogénezett szénhidrogén Ciklodextrinennel stabilizált nano- méretű elemi vas víz C2HCl3 + 4 Fe0 + 5 H+ = C2H6 + 4 Fe2+ + 3 Cl-

  25. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Benzil-klorid reduktív dehalogénezése toluollá ciklodextrinnel stabilizált vas nanorészecskékkel Fe (mg) RAMEB (mg) Toluol (%) 0 81 300 30091 * 0 75 300* 30082 Reakcióidő: 42 óra, T = szobahőmérséklet RAMEB = statisztikusan metilezett béta-ciklodextrin * két hét tárolás után (Ar)

  26. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 DehalogénezésH-CubeRátáramlásos hidrogénező reaktorban Termék Elektrolitikus hidrogénfejlesztés Max. 100°C and 100 bar Katalizátor töltetek (CatCart) H-CubeR : a ThalesNanoNanotechnology Inc., Budapest, gyártmánya

  27. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 DehalogénezésH-CubeRreaktorban 10% Pd/C katalizátoron V(áramlás)= 1 ml/perc, etanol Katalizátor: 10% Pd/C 1 bar, 65 oC, etanol

  28. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 A dehalogénezésen túl, 1. Vízoldható N-heterociklusos karbénkomplexek

  29. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 N-Heterociklusoskarbén-komplexek - X + - + X N N N N + . . R ' - H R ' R R H . . L B + M N N + L R ' R M

  30. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Vízoldható szulfoarilimidazólium sók előállítása közvetlen szulfonálással

  31. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 [AuCl(szulfoIMes)] ESI-TOF-MS spektrum; észlelt/számított izotóp eloszlás ESI-TOF-MS observed m/z 347.018 [M-2Na]2- ( C21H22N2O6S2)AuCl calculated m/z 347.014

  32. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Fenilacetilén hidratálása Au(I)-NHC katalizátorral

  33. Terminális alkinek hidratálása Na2[Au(sSIMes)Cl] katalizátorral Csilla Enikő Czégéni, Gábor Papp, Ágnes Kathó, Ferenc Joó: Journal of MolecularCatalysis A: Chemical, 2011, 340, 1-8. Conditions:5 mmolalkin,0,005 mmol4h, 2,5 mLMeOH, 2,5 mL H2O vagy2,5 mL 0,2 M H2SO4, reflux.

  34. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 A dehalogénezésen túl, 2. Hidrogén tárolás és fejlesztés NaHCO3 + H2 NaHCO2 + H2O katalizátor, pl. RuCl2(P)3

  35. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Ciklikus bikarbonát hidrogénezés (a) és formiát bontás (b)

  36. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Hidrogén elnyelődés vizes bikarbonát oldatban és hidrogén fejlődés formiát oldatból. Mindkét folyamatot ugyanaz a vízoldható RuX2P3 katalizátor segíti elő nagy ill. kis nyomáson. Gábor Papp, Jenő Csorba, Gábor Laurenczy, Ferenc Joó: AngewandteChemie Int. Ed. 2011, 50, 10433-10435.

  37. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Eredmények, következtetések A reduktív módszerek közül –további fejlesztés után- gyakorlati alkalmazásra tarthat számot: a) hidrogénezés szilárd mátrixba rögzített Pd-PVPnanokolloidokkal (szól-gél) b) redukció elemi vassal Tudományosan érdekes eredményeket értünk el és további vizsgálatra érdemesek: a) energiatároló rendszerek b) hidrogénezettszulfoszalén komplexei c) vízoldható N-heterociklusos karbénkomplexek

  38. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Almássy, Ambroz Bakos Mónika Barczáné Bertók Ágnes, Basu, Susmit Czégéni Csilla Enikő Demendi Tünde Erli Henrietta Gombos Réka Győrváriné Horváth Henrietta Horváth H. Henrietta Horváthné Csajbók Éva Kathó Ágnes Ősz Katalin Papp Gábor Purgel Mihály Szatmári Imre Torma Krisztián Udvardy Antal Voronova Krisztina Résztvevők

  39. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012

  40. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012

  41. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 HidrodehalogénezésPVP-stabilizált fém nanorészecskékkel

  42. TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0012 Nyomásálló üvegreaktor