Окисление органических соединений серы пероксидом водорода в присутствии пероксокомплексов ниобия (V) и краун-эфиров

• Автор: Фам Винь Тхай
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I Литературный обзор

1.1 Общие сведения о пероксокомплексах ниобия.

1.2 Тетрапероксониобаты.

1.3 Трипероксониобаты.

1.4 Дипероксониобаты.

1.5 Монопероксониобаты.

1.6 Каталитическая активность пероксокомплексов ниобия в реакциях окисления спиртов, олефинов и сульфидов.

1.6.1 Окисление спиртов

1.6.2 Эл оксидирование олефинов.

1.7 Пероксокомплексы ниобия и тантала как предшественники оксидов.
1.8 Окислительные реакции в присутствии каталитических систем, не содержащих металлов и их соединений.
Глава II. Обсуждение результатов.
И.1 Получение и свойства пероксокомплексов ниобия
.2 Окисление органических соединений серы в присутствии пероксокомплексов ниобия.
Н.З Окисление бензинового спирта и норборнена в присутствии пероксокомплексов ниобия и ванадия
II.4 Окисление органических соединений серы в присутствии краунэфиров
Глава III. Экспериментальная часть.
III. 1 Анализ исходных веществ и продуктов реакций.
1.2 Выделение и очистка исходных веществ и продуктов реакций
Ш.З Синтез оснований Шиффа.
Ш.3.1 КЫ Биссалицилиден1,2этилендиамин
Ш.3.2 НЫ Биссалицилиден1,2бутилендиамин.
Ш.3.3 Биссалицилиден1,2фенилендиамин
Ш.4 Синтез пероксокомплексов ниобия с органическими лигандами
Ш.5 Синтез пероксокомплексов ванадия с основаниями Шиффа.
Ш.6 Общая методика окисления в присутствии пероксокомплексов
ниобия и ванадия
Ш.6.1 Окисление норборнена дитретамилпероксидом в
присутстви пероксокомплекса ниобия
Ш.7 Окисление органических соединений серы в присутствии краун
Ш.7.1 Окисление метилфенилсульфида в присутствии дибензо
крауна6 с добавлением лигандов.
Список литературы


Пероксид водорода широко применяется для окисления органических соединений, причем многие реакции протекают с участием в качестве катализаторов соединений переходных металлов. Основное преимущество этого окислителя состоит в том, что единственным побочным продуктом оказывается вода. В последние годы были опубликованы работы, описывающие окисление различных органических веществ пероксидом водорода при катализе оксокомплексами хрома, полиоксаметаллатами, металлопорфиринами, соединениями титана, рутения, железа, палладия, ванадия, ниобия и других переходных металлов. Однако не все эти методы удобны для проведения окисления. Так, например, окисление системой типа i, которая представляет из себя каталитическую систему на основе солей II или III, уксусной кислоты и окислителя кислород, пероксиды, протекает лишь в пиридине 1, 2. Эффективное окисление алканов, катализируемое металлопорфириновыми комплексами марганца, требует присутствия имидазола в больших концентрациях 3, а для оксигенирирования циклогексана и других углеводородов в уксусной и трифторуксусной кислоте, катализируемого оксокомплексами ванадия, применяют концентрированные растворы пероксида водорода, но эффективность использования пероксида в последнем случае невысока 4. Для окисления органических соединений серы в последние годы получили распространение в качестве катализаторов пероксокомплексы переходных металлов, используемые в технологической схеме двухфазной системы, обеспечивающие высокие выходы и селективность продуктов реакции. Преимуществом этой системы является возможность использования низкопроцентных растворов пероксида водорода, простота отделения продуктов окисления от окислительной системы и возможность многократного использования соединения металла без его регенерации. В задачу настоящей работы входило изучение возможности окисления различных органических соединений пероксидом водорода в присутствии пероксокомплексов ниобия и ванадия, а также создание окислительных систем на основе краунэфиров, не содержащих ионов металлов, и способных эффективно осуществлять свою функцию при окислении органических соединений серы. Последнее обстоятельство представляется особенно важным при разработке систем для окислительного обессеривания нефтяных фракций, что может найти применение при получении моторных топлив, не содержащих серы. Для элементов с величиной заряда 5 V, 6, Та можно предположить существование форм пероксокомплексов табл. Многие из соответствующих им соединений выделены и исследованы, некоторые получены лишь с адцентами более сильными, чем оксогидроксо и аквогруппы, а часть известна лишь в виде полимеров 5. Определяющими при отнесении того или иного соединения ниобия к определенной форме комплекса являются отношение активного кислорода ОаКт к центральному атому и заряд комплекса. Авторами работ 6,7 было доказано, что во всех пероксокомплексах ниобия, обнаруженных как в щелочной, так и в кислой средах, с металлом связываются только
бидентатные группы ОО Поскольку они занимают два координационных места, а максимальное координационное число для ниобия равно восьми, отношение ОаетМЬ не должно превышать четырех. Кроме того, одним из важных факторов, влияющих на отношение ОаетПЬ в комплексе, является реакция среды. Например, увеличение числа пероксогрупп в комплексе происходит как в сильнокислой, так и в силыющелочной среде 8,9 табл. Табл. Состав и условия существования пероксокомплексов ниобия. Табл. Формы пеюксоко. Я О 3 в Т . С Н0 сн2 1. ЧИ о 3 Г 2. V отч ,Х9. Соединения с соотношением Оа1СТ 4 составляют самую многочисленную и лучше всего изученную группу перекисных соединений ниобия. Установлено, что они содержат комплексный анион КЬ0043, который образуется в щелочной среде при рН8 и отношении М1ЫЬ3 и Н24 9. Было установлено, что в анионе рМЬОз3 все пероксогрупиы равноценны и образуют с центральным атомом замкнутые циклы , а структура комплексов была подтверждена методами ИКспектроскопии и РСА ,. Схематическое изображение аниона ЫЬ3 представлено на рис. Рис. Структура аниона МЬО3.