Окисление углеводородов пероксидом водорода в присутствии соединений меди и железа

• Автор: Рамазанов, Джамалутдин Нажмутдинович
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Пероксид водорода как реагент для процессов гидроксилировапия и окисления
1.2. Гидроксилирование: биомиметический подход (порфирины в разложении Н202, окислении и гидроксилировании)
1.3. Гидроксилирование ароматических соединений на гетерогенных катализаторах
1.4. Разложение Н202 и гидроксилирование углеводородов
в присутствии металлополимерных и межфазных катализаторов
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы, использованные в работе
2.2. Катализаторы, использованные в работе
2.2.1. Синтез глицината и нитрилотриацетата меди (II)
2.2.2. Синтез комплексов меди (II) с диметилглиоксимом
2.2.3. Синтез хлорированного (С115) фгалоцианина меди (II)
2.2.4. Методика приготовления раствора ванадиевого катализатора
2.2.5. Методика получения сульфокатионитов на основе пирокатехина (резорцина) и формальдегида
2.2.6. Методика приготовления железосодержащих катализаторов
2.3. Методика проведения опытов по окислению, гидроксилированию углеводородов пероксидом водорода
2.3.1. Определение Н202 методом иодометрического титрования
2.3.2. Определение кислых продуктов методом титрования КОН
2.3.3. Анализ методом ГЖХ
2.3.4. Анализ методом ГХ-МС
2.3.5. Анализ методом ВЭЖХ-МС
2.3.6. Анализ методом ИК-спектроскопии
2.3.7. Анализ методом УФ-спектроскопии
2.3.8. Анализ методом термогравиметрии
2.4. Разложение Н202 в присутствии ряда соединений меди (II)
и железа (III)
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Окисление циклогексана пероксидом водорода
в присутствии комплексных соединений меди (II)
3.2. Окисление циклогексана пероксидом водорода
в присутствии СиРсС115
3.3. Окисление циклогексана пероксидом водорода
в присутствии Си2(ДМГ)2С14
3.4. Гидроксилирование бензола пероксидом водорода
4. ВЫВОДЫ
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений, использованных в работе

СиРс
СиРсСІї
СиРсС115
Си2(ДМГ)2С14
Си(ДМГ)2
(Сиеп)2ЕФа
(этилендиаминато) меди (II)
ІаСи№а
Си(С1у)2
ЦГГП
СПФК/Ре3+
на основе пирокатехина
РРЬз

ЦГ -ен
ЦГ-енол
ЦГ-енон

монографии [63] аддитивным характером изменения величины свободной энергии (АС):
АС = АСХ + АСП, (1.31)
где АСХ - составляющая, обусловленная химическим процессом без учета изменения структуры всей цепи полимерной матрицы, а АС„- составляющая, обусловленная применением структуры полимерной матрицы.
При низких температурах преобладает вклад АСХ, и зависимость скорости реакции будет подчиняться закону Аррениуса. Затем постепенно увеличивается вклад АСП, а для полимеров характерна экстремальная зависимость изменения свободной энергии от температуры [107].
Описано [106] гидроксил ирование бензола НоСЬ в присутствии комплексов железа с модифицированными полиэфирами. Процесс протекал в двухфазной системе бензол-ацетонитрил-вода (0.5:4:1 по объему). При 50 °С и соотношении [С6Н6]/[Н202]/[Ре3+] - 1:1.4:0.003 за 30 минут выход фенола составил от 8 до 30% в зависимости от природы полимерной матрицы. В качестве побочных продуктов зафиксировано образование гидрохинона 1 -2 % и пирокатехина 1 - 4%. Зависимость скорости реакции от температуры имеет нелинейный вид с экстремумом, что обусловлено полимерным характером катализатора (наиболее вероятное объяснение этого факта приведено в монографии [107]).
Фенол в присутствии предложенных катализаторов также гидроксилируется [106]. В зависимости от природы полимерной матрицы степень конверсии фенола в продукты изменяется от 29 до 75%. При этом в основном образуются гидрохинон (9-23%) и пирокатехин (17-51%), т. е. соотношение гидрохинон/пирокатехин близко 1:2, что типично для гидроксилирования в системе Гамильтона [108]. Выход бензохинона колебался от 1 до 3%.
Наличие азотсодержащего лиганда в аксиальном положении считается основным фактором, определяющим каталитическую активность цитохром-Р-450-монооксигеназы. Показано [109-115], что введение пиридина или