Московский государственный университет имени м.В.Ломоносова
Химический факультет
Кафедра химии нефти и органического катализа
Синтез гибридного материала на основе наночастиц палладия и ppi-дендримера 3-го поколения
Курсовая работа
по неорганической химии
студента 104 группы
Смирнова А.С.
Научный руководитель:
асп. 3 г/о Золотухина А.В
Преподаватель группы:
к.х.н., доц. Григорьев А.Н.
Москва, 2012 г.
Содержание
1. Введение………………..………………………………..…………………..…3
2. Обзор литературы………………………………………………………….....4
2.1. Наночастицы палладия в катализе………………………………….......................4
2.2. Палладиевый катализатор на неорганических носителях…..............................5
2.3. Дендримеры ……………………………………………………..….…………………...7
2.3.1. Структура и свойства……………………..………..…………………………...7
2.3.2 Основные виды………………………………………………………………...…8
2.3.3 Методы синтеза дендримеров……………………………...…………………...9
2.4. Методы синтеза палладиевых катализаторов на основе дендримеров………..12
3. Экспериментальная часть……………………………………………….....17
3.1. Вещества, использованные в работе……………….………………………………17
3.2.Методы исследования …………………………………………...…...........................17
3.3. Синтез гибридного материала meso-DAB-PPI-G3-Ph2Glycd2(1/1)-Pd(1/8)...……...19
3.4.Методика проведения каталитических экспериментов………………………....21
4. Обсуждение результатов ……………………………………………….......22
5. Выводы…………………………………………………………………..........30
6. Список литературы…………………………...…………………….............31
1. Введение
Палладий давно и успешно применяется в различных реакциях органического и неорганического синтеза в качестве катализатора. Его так же рассматривают как перспективный материал для создания эффективных накопителей водорода в развивающейся водородной энергетике. Но главным применением всё же остаётся катализ, без которого современная промышленность не может обойтись при создании миллионов тонн разнообразных химических продуктов.
Существуют два основных видов катализа - гомогенный и гетерогенный. Гетерогенные каталитические системы обеспечивают проведение реакции только в жёстких условиях. В результате чего усложняется процесс катализа и повышается себестоимость продукции. Гомогенные каталитические системы способны проводить реакцию в более мягких условиях и обладают большей селективностью. Для гомогенного катализа чаще всего применяют металлокомплексные катализаторы. Недостатками таких катализаторов является сложность их отделения от продуктов реакции. Одним из решений этой проблемы является иммобилизация гомогенных катализаторов на различных носителях. Особенно привлекает исследователей концепция двухфазного катализа, где частицы металлов связываются в водорастворимые комплексы. Очевидным преимуществом таких металлокомплексов является возможность многократного использования без потери активности благодаря легкости отделения водной фазы от продуктов реакции.
В последние годы возник интерес к дендримерным молекулам. В некоторых статьях их упоминают как «полимеры 21 века». Они способны вступать в реакцию комплексообразования с различными металлами. Благодаря своей регулярной сверхразветвлённой структуре, дендримеры способны переносить субстраты в водную фазу, увеличивая тем самым эффективность закрепленного металлокомплексного катализатора. Кроме выше перечисленного, дендримеры можно синтезировать с заданными свойствами, а регулированием размеров пор в структуре увеличить селективность катализатора и добиться способности к молекулярному узнаванию.
Целью данной курсовой работы является синтез гибридного материала на основе наночастиц палладия и сшитых PPI-дендримеров 3-го поколения и исследования его каталитических свойств в гидрировании замещённых стиролов.