Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Kataliza homogeniczna Reakcje: -Polimeryzacji -Metatezy -Uwodornienia -Karbonylowania -Fiksacji azotu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Kataliza homogeniczna Reakcje: -Polimeryzacji -Metatezy -Uwodornienia -Karbonylowania -Fiksacji azotu."— Zapis prezentacji:

1 Kataliza homogeniczna Reakcje: -Polimeryzacji -Metatezy -Uwodornienia -Karbonylowania -Fiksacji azotu

2 OLIGOMERYZACJA I POLIMERYZACJA ALKENÓW Reakcję polimeryzacji olefin w zależności od ilości (n) reagujących cząsteczek nazywamy: dimeryzacją gdy n=2, oligomeryzacją gdy 2100. Reakcje te przebiegają jedynie w obecności katalizatorów. Kataliza homogeniczna polimeryzacja

3 Pierwszy etap - inicjowanie – koordynacja monomeru na atomie metalu. Może zachodzić w dwojaki sposób: przez wiązanie monomeru – w przypadku nienasyconych monomerów węglowodorowych przez wolną parę elektronową na heteroatomie – w przypadku monomerów heterocyklicznych i heteronienasyconych. H 2 C=CH 2 M-R + H 2 C=CH 2 M-R(1) gdzie R=H lub alkil Kataliza homogeniczna polimeryzacja

4 Drugi etap - propagacja ( wzrost łańcucha ) – migracja alkilu H 2 C=CH 2 M-R M-CH 2 -CH 2 -Rgdzie R=H lub alkil(2) Trzeci etap terminacja - eliminacja wodoru od -węgla do centrum katalitycznego i zakończenie łańcucha polimeru. M-CH 2 -CH 2 -R M-H + CH 2 =CHR(3) Gdy r p >r t wiele etapów propagacji przebiega zanim nastąpi etap zakończenia łańcucha i tworzy się polimer o wysokim ciężarze cząsteczkowym. Jeśli r p r t to powstają oligomery. Jeśli r t > r p otrzymuje się dimery. Kataliza homogeniczna polimeryzacja

5 Związek metalu przejściowego głównie Ti lub V: TiCl 4, TiCl 3, Ti(OR) 4, VCL 4, VOCl 3 Metal grup głównych głównie Al.: Et 3 Al, Et 2 AlCl, (i-Bu) 3 Al

6 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

7 Wzrost łańcucha polimeru ( etap propagacji ) - 1

8 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Mechanizm bimetaliczny Wzrost łańcucha polimeru ( etap propagacji ) - 2

9 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Wzrost łańcucha polimeru ( etap propagacji ) - 3

10 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Zakończenie łańcucha polimeru ( etap terminacji ) 1. Przeniesienie łańcucha przez eliminację wodoru 2. Przeniesienie łańcucha z udziałem monomeru

11 Kataliza homogeniczna polimeryzacja 3. Przeniesienie łańcucha z udziałem kokatalizatora 4. Przeniesienie łańcucha z udziałem wodoru

12 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

13

14 Polimeryzacja propylenu

15 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Polimeryzacja propylenu Regioselektywność w polimeryzacji jednopodstawionych olefin

16 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Polimeryzacja propylenu Regioselektywność w polimeryzacji jednopodstawionych olefin si re Izotaktyczne makrocząstki – w wyniku powtarzanego przyłączania si lub re Syndiotaktyczne makrocząstki w wyniku naprzemiennego przyłączania si, re, si, re....

17 Kataliza homogeniczna I generacja: kompleksy metaloorganiczne otrzymywane w reakcji związku metalu przejściowego (TiCl 3 ) ze związkami alkiloglinowymi, głównie używa się kompleksów złożonych z Et 2 AlCl i TiCl 3 (heterogeniczne) oraz VCl 4 /Al mało wydajne, gotowy produkt musi być oczyszczany z katalizatora, wrażliwe na działanie tlenu i wilgoci – substraty polimeryzacji muszą być czyste, a sam proces polimeryzacji prowadzony w atmosferze gazu obojętnego, pozawalają otrzymać PP o izotaktyczności 90-92% z wydajnością 1- 1,3 kg/1g katalizatora (3-4kg PP/1g Ti),

18 Kataliza homogeniczna I generacja katalizatorów Zieglera -Natty TiCl 3 /Et 2 AlCl – katalizator heterogeniczny, polimeryzacja izotaktyczna Ti – na powierzchni Ti – wewnątrz siatki

19 Kataliza homogeniczna TiCl 3 /Et 2 AlCl – katalizator heterogeniczny, polimeryzacja izotaktyczna

20 Kataliza homogeniczna TiCl 3 /Et 2 AlCl – katalizator heterogeniczny, polimeryzacja izotaktyczna

21 Kataliza homogeniczna Homogeniczny katalizator Zieglera-Natty VCl 4 /Et 2 AlCl – polimeryzacja syndiotaktyczna

22 Kataliza homogeniczna Homogeniczny katalizator Zieglera-Natty VCl 4 /Et 2 AlCl – polimeryzacja syndiotaktyczna

23 Kataliza homogeniczna II generacja: zawierają modyfikowany TiCl 3 związkami typu estry, alkohol izopropylowy, amid kwasu fosforowego, estry kwasów karboksylowych (charakter elekronodonorowy), składnik glinowy – dietylochloroglin Et 2 AlCl, bardziej efektywne niż I generacji, pozwala otrzymać PP o izotaktyczności 96-98,5% z wydajnością 3,5-8kg/1g katalizatora (12-30kg PP/1g Ti),

24 Kataliza homogeniczna III generacja: katalizatory na nośniku – nanosi się TiCl 4 na chlorek magnezu modyfikowany związkami typu donorów elektronów (estry kwasu benzoesowego), pozwalają otrzymać PP o izotaktyczności 93-95% (w polimeryzacji rozpuszczalnikowej) i 97% (w polimeryzacji w masie) z wydajnością 3,1-6kg/1g katalizatora ( kg PP/1g Ti) i 10-30kg/1g katalizatora ( kg PP/1g Ti), duża aktywność sprawia, ze nie trzeba usuwać katalizatora z gotowego polimeru (zawartość na poziomie 3ppm); nieprzereagowany monomer i rozpuszczalnik może być zawracany bezpośrednio bez oczyszczania; nie trzeba usuwać polimeru ataktycznego, ze względu na jego niewielką zawartość,

25 Kataliza homogeniczna IV i V generacja: katalizatory III generacji, modyfikowane związkami typu donorów elektronów- IV generacja - dodatek diestrów ( ester kwasu ftalowego); V generacja dodatek 1,3dieterów. wydajność kg PP/1g Ti, stopień stereospecyficznoiści przekracza 98%, obniżają koszt produkcji o 30-35%, zużycie energii o 50%, można stosować propylen o niższej czystości, pozwalają na prowadzenie polimeryzacji w fazie gazowej ze złożem fluidalnym,

26 Kataliza homogeniczna VI generacja: Katalizatory metalocenowe (jednocentrowe):(Ti, Zr)/MAO pozawalają otrzymać PP o izotaktyczności powyżej 99% z wydajnością kg PP/1g Zr

27 Kataliza homogeniczna polimeryzacja Katalizatory metalocenowe

28 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

29

30

31

32 Kataliza homogeniczna - polimeryzacja dichlorek etylenobis(indenylo)cyrkonowy

33 Kataliza homogeniczna - polimeryzacja czynnikiem decydującym o izospecyficzności jest obecność podstawnika przy węglu anionu cyklopentadienylowego

34 Kataliza homogeniczna - polimeryzacja Zmiana konfiguracji na przeciwną po insercji monomeru, powstaje polimer syndiotaktyczny

35 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

36 Kataliza homogeniczna VII generacja katalizatorów Zieglera-Natty: katalizatory tzw. postmetalocenowe metale grup VIII-X (Fe, Co, Ni, Pd) + MAO

37 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

38 Kryształy izotaktycznego polipropylenu Struktura helisy izotaktycznego polipropylenu

39 Kataliza homogeniczna polimeryzacja

40 Kataliza homogeniczna oligomeryzacja

41

42 Proces otrzymywania wyższych olefin (SHOP- Shell higher olefin process). Recykling katalizatora


Pobierz ppt "Kataliza homogeniczna Reakcje: -Polimeryzacji -Metatezy -Uwodornienia -Karbonylowania -Fiksacji azotu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google