XÚC TÁC CHUYỂN PHA

XÚC TÁC CHUYỂN PHAĐịnh nghĩa: xúc tác chuyển pha là hợp chất ion thông thường như muối amonium có chứa các nhóm thế hydrocacbon đủ lớn để hòa tan trong dung môi hữu cơ... ỨNG DỤNG XÚC T

XÚC TÁC CHUYỂN PHA

Định nghĩa: xúc tác chuyển pha là hợp chất ion thông thường như muối amonium có chứa các nhóm thế hydrocacbon đủ lớn để

hòa tan trong dung môi hữu cơ.

Ví dụ:

 1-bromooctane là kém hòa tan trong dung dịch nước

 xyanua natri không hòa tan tốt trong ête

 Khi bổ sung một lượng nhỏ bromide hexadecyltributylphosphonium phản ứng

nhanh chóng để cung cấp cho nonyl nitrile:

C8H17Br (org) + NaCN (aq) C → 8H17CN (org) + NaBr(dd)

Các loại xúc tác chuyển pha

 Aliquat 336: methyl trioctylamonium chloride N+CH3(C8H17)Cl

- Benzyl trimethylamonium chloride hay bromide

 Benzyl triethylamonium chloride hay bromide

 Tetra-n-butylamonium chloride hay bromide, chlorate hay hydroxide

 Cetyl trimethylamonium chloride hay bromide

 Tetra n-pentyl, tetra n-hexyl hay trioctylpropyl amonium

chloride hay bromide

 Benzyl tributylamonium chloride

 Benzyl triphenyl phosphonium iodide C6H5CH2(C6H5)3P+I

- Crown ether

CHẾ TẠO XÚC TÁC CHUYỂN

PHA

Xúc tác chuyển pha dạng muối amonium, phosphonium hay arsonium đều được tổng hợp theo sơ đồ tổng quát sau:

 R3N + R’X  R3R’N+X

- R3P + R’X  R3R’P+X

- R3As + R’X  R3R’As+X

- X=Br, I, CH3OSO

50-100oC trong vài giờ đến vài ngàytrong dung môi

phân cực như methanol hay acetonitril

ỨNG DỤNG XÚC TÁC CHUYỂN PHA TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ

 Tổng hợp nitril từ alkyl halid

 Tổng hợp bezoyl cyanid từ benzoyl chloride

 Tổng hợp alkyl fluoride từ alkyl halide

 Tổng hợp alcol từ alkyl halide tương ứng

 Tổng hợp azide từ alkyl halide

 Tổng hợp sodium alkyl sulphonate từ

 alkyl halide Alkyl nitrate, thiocianate, cyanate,

 p-toluene sulphonate từ alkyl halide

 Tổng hợp arylether hay thioether

 Phản ứng ester hóa

 Chuyển đổi nhóm diazo nhờ xúc tác chuyển pha

 Tổng hợp dihalocarben

 Phản ứng tách loại

 Phản ứng alkyl hóa

 Phản ứng Darzen

 Phản ứng tổng hợp ether Wiliamson

 Phản ứng Wittig

 Phản ứng Wittig-Horner

 Tổng hợp các hợp chất dị vòng

 Phản ứng oxi hóa

CHẤT

LỎNG

ION

 Các muối lỏng ( hay còn gọi là chất lỏng ion) là nhóm dung môi tương đối mới Chúng được phát triển vào những năm thập niên 1980 và dược xem như một dung môi thân thiện môi trường thay thế cho các dung môi hữu cơ truyền thống

 Là một muối gồm các anion và cation hữu cơ có sự kết hợp lỏng lẻo, có điểm nóng chảy thấp dưới 100 o C Hiện có hàng trăm loại muối lỏng được biết từ sự kết hợp rộng các anion và cation khác nhau Sự kết hợp anion và cation giúp định ra các tính chất nhiệt động và hóa lý của muối lỏng.

Chất lỏng ion là vật liệu rất phổ biến và họ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

 hydrogen hóa ,

 ester hóa,

 tổng hợp vật liệu nano,

 xúc tác sinh học

 trích ly chọn lọc các hợp chất vòng thơm

 Ứng dụng thương mại đầu tiên của các muối lỏng là môi chất loại các acid lưỡng pha trong tổng hợp các tiền chất khơi mào quang học trong ứng dụng màng phủ đóng rắn nhờ tia UV

XỬ LÝ KHÍ THẢI

 Thực nghiệmthấy nhiều khí, bao gồm cả CO2 hòa tan tốt trong chất lỏng ion

 Do đó một số chất lỏng ion có thể được sử dụng hấp thụ khí thông thường

 Ưu điểm: Chất lỏng ion không bay hơi do đó không bị mất dung môi

và ô nhiễm không khí, tái sinh của các dung môi dễ dàng

Sơ chế sinh khối bằng chất lỏng ion

 Sự phát triển ứng dụng của muối lỏng vào công nghệ sơ chế sinh khối chỉ vừa mới hình thành

 Quá trình sơ chế sinh khối dùng muối lỏng tạo ra được nhiều cellulose

vô định hình hơn các quá trình sơ chế đã được biết khác Khi sử dụng phương pháp dùng muối lỏng, lượng men dùng tiếp theo cũng như chi phí đổ ra để đạt đến hiệu suất tạo đường đơn glucose cao từ

lignocellulose được giảm thiểu rất nhiều

 Sơ đồ chuyển hóa cellulose thành đường đơn sử dụng dung môi muối lỏng và men cellulase:

Tái chế chất dẻo

 Phương pháp triệt để nhất để tái chế chất dẻo là giải trùng hợp

polyme thành các monome và sử dụng các monome này làm nguyên liệu sản xuất polyme mới Nhưng phần lớn các phương pháp giải

trùng hợp đã được phát triển đều đòi hỏi sử dụng nhiệt độ cao, sử dụng dung môi chọn lọc hoặc phải có thiết bị cao áp chuyên dụng

khuấy hỗn hợp khoảng 1 giờ trong môi trường khí nitơ ở nhiệt độ 300oC và áp suất khí quyển Quá trình giải trùng hợp đã dẫn đến

việc hình thành các monome caprolactam của nylon, sau đó các nhà khoa học thu được chất này bằng cách chưng cất Khi sử dụng N - metyl - N - propylpiperidium bis (triflo - metylsulfon) - imit làm dung môi và N,N - dimetyl - aminopyridin làm chất xúc tác, các nhà khoa học đã đạt được hiệu suất thu hồi caprolactam cao nhất, đến 86%

lần mà không làm giảm đáng kể hiệu suất thu hồi monome