Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

Prezentacja na temat: "Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie"— Zapis prezentacji:

1 Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

2 Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

3 Kataliza homogeniczna

4 Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

5 Reakcje tlenku węgla - hydroformylowanie

6 Reakcje tlenku węgla - hydroformylowanie

7 Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

8 Reakcje tlenku węgla - karbonylowanie

9 Karbonylowanie amin, alkoholi, nitrozwiązków aromatycznych
Reakcje tlenku węgla Karbonylowanie amin, alkoholi, nitrozwiązków aromatycznych Katalizator – cykl redox PhNH2 + CO + EtOH + PdCl2  PhNHCOOEt + 2H+ + Pdo Pdo + 2CuCl2  PdCl2 + 2CuCl Karbonylowanie amin do moczników ( polimoczników) RCH2NH2 + CO + O2  RCH2NHC(O)NHCH2R + H2O RCH2NHC(O)NHCH2R + R’OH  RCH2NHC(O)OR’ + NH2CH2R nNH2Ar NH2 + nCO + O2  NH2Ar [NHC(O)NHAr]n NH2 + nH2O Karbonylowanie alkoholi do węglanu dialkilu (poliwęglanów) RCH2OH + CO + O2  RCH2OC(O)OCH2R + H2O nOHArOH + nCO + O2  OHAr[OC(O)OAr]nOH +n H2O

10 Karbonylowanie aniliny
Katalizatory kompleksy Ru, Pd, Rh

11 karbonylowanie nitrozwiązków
Reakcje tlenku węgla karbonylowanie nitrozwiązków

12 karbonylowanie nitrozwiązków
Reakcje tlenku węgla karbonylowanie nitrozwiązków PhNO2 + 3CO + PdCl2PY2  PhNCO + 2CO2 + Pdo + PY Pdo + FeI2  PdI2 + Fe

13 karbonylowanie nitrozwiązków
Reakcje tlenku węgla karbonylowanie nitrozwiązków

14 Karbonylowanie nitrozwiązków
Kompleksy przejściowe

15 karbonylowanie nitrozwiązków
Reakcje tlenku węgla karbonylowanie nitrozwiązków

16 karbonylowanie nitrozwiązków
Reakcje tlenku węgla karbonylowanie nitrozwiązków

17 Karbonylowanie nitrobenzenu

18 Kataliza Katalizatory homogeniczne - zalety:
Jednorodność (homogenność) 2. Sprawność 3. Odtwarzalność 4. Wysoka selektywność 5. Łagodne warunki reakcji 6. Sterowalność 7. Łatwość badania mechanizmów reakcji

19 Kataliza Wady katalizatorów homogenicznych : 1. Oddzielenie
2. Rozpuszczalność

20 Kataliza Zalety katalizatorów hetrogenicznych: 1. Oddzielenie i odzysk
2. Trwałość 3. Wysoka aktywność 4. Stabilność termiczna 5. Łatwość manipulowania

21 Kataliza Katalizatory heterogeniczne - wady: 1. Niejednorodność
2. Nie zdefiniowana powierzchnia 3. Mniejsza selektywność 4. Niska sprawność

22 Kataliza Układy heterogenizowanych kompleksów metali

23 Kataliza Przeprowadzenie w stan nierozpuszczalny typowych katalizatorów homogenicznych - zalety: -oddzielenie katalizatora od produktów reakcji jest tu szybkie i łatwe, istnieje możliwość wielokrotnego użycia tego samego katalizatora, aktywność i selektywność katalizatorów rozpuszczalnych zostaje zachowana, a czasem nawet podwyższona, wykazują wyższą trwałość na przechowywanie i na podwyższone temperatury, wykazują mniejszą wrażliwość na różnego rodzaju zanieczyszczenia i wyższą odporność na trucizny, dają większe możliwości kontrolowania aktywności i selektywności katalizatora w zależności od rodzaju nośnika i sposobu związania go z podłożem

24 Kataliza Sposoby osadzania kompleksów na powierzchni nośników
typy nośników organiczne polimery nośniki nieorganiczne, przeważnie żele nieorganiczne

25 Kataliza Organiczne polimery Zalety:
Zalety: 1. do polimerów, szczególnie zawierających grupy arylowe, łatwo wprowadzić inne grupy funkcyjne 2. powierzchnia większości polimerów węglowodorowych w odróżnieniu od tlenków metali jest chemicznie obojętna i nie przeszkadza w reakcjach katalitycznych. 3. Ich porowatość, powierzchnię właściwą, a także rozpuszczlność można zmieniać, modyfikując stopień szczepienia. Podstawową wadą polimerów jest ich słaba przewodność cieplna i niezadawalające właściwości mechaniczne.

26 Kataliza Nośniki nieorganiczne
Nośniki nieorganiczne charakteryzują się : wyższą wytrzymałością mechaniczną wyższą termostabilnością porównywalnymi właściwościami przewodności cieplnej. W charakterze nieorganicznych nośników wykorzystuje się tlenki krzemu i glinu, szkła, gliny, zeolity.

27 Kataliza Wiązanie kompleksu metalu z powierzchnią żeli glinowo - krzemionkowych M = Al, Si; M’ - metal kompleksu; L- ligand kompleksu

28 Kataliza

29 Kataliza Modyfikacja nośnika diaminosilanem
Immobilizacja kompleksu platyny

30 Kataliza Pokrywanie katalizatora warstwa polimerową

31 Fiksacja azotu

32 Fiksacja azotu

33 Fiksacja azotu

34 Fiksacja azotu

35 Fiksacja azotu

36 Fiksacja azotu

37 Fiksacja azotu

38 Fiksacja azotu

39 Fiksacja azotu

40 Fiksacja azotu

41 Kataliza Zalecana literatura
B.Grzybowska-Świerkosz, "Elementy katalizy heterogenicznej", PWN 1993. M.Ziółek, I.Nowak, „Kataliza heterogeniczna – wybrane zagadnienia”,Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im Adama Mickiewicza, Poznań, 1999. G.C.Bond, "Kataliza heterogeniczna – podstawy i zastosowania", PWN 1979. F.Pruchnik, "Kataliza homogeniczna", PWN,1993. W.Kuran, „Procesy polimeryzacji koordynacyjnej” Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2000.