Физико-химические процессы энантиоселективного гидрирования группы сложных эфиров альфа-кетокислот с участием высокоэффективных наноструктурированных гетерогенных каталитических систем на основе наночастиц платины, иммобилизованных в полимерную матрицу.
Специальность - Физическая химия на тему: Физико-химические исследования полимерстабилизированных платиновых катализаторов для энантиоселективного гидрирования кетонов Работа выполнена на кафедре биотехнологии и химии Тверского государственного технического университета. Официальные оппоненты:доктор химических наук, профессор Смоляков Владимир Михайлович, доктор химических наук, профессор Улитин Михаил Валерьевич Защита состоится 2 апреля 2007 г. в __ ч __ мин на заседании диссертационного совета К 212.063.01 Ивановского государственного химико-технологического университета по адресу: 153000 г.Получение стабильных наночастиц, в том числе, наночастиц металлов и их специфические физико-химические и технические характеристики открыли перед исследователями новые возможности по формированию активных центров на поверхностях, использованию межчастичных взаимодействий и как следствие пониманию механизмов сложных химических процессов. В связи с чем актуальной является проблема получения каталитических систем, обеспечивающих контроль размера металлических частиц, изучение физико-химических свойств таких систем и установление особенностей механизмов протекания процессов тонкого органического синтеза на полученных системах. Работа направлена на изучение физико-химических основ процессов энантиоселективного гидрирования С=О группы сложных эфиров а-кетокислот с участием высокоэффективных наноструктурированных гетерогенных каталитических систем (главный влияющий фактор) на основе наночастиц платины, иммобилизованных в полимерную матрицу, а также на физико-химическое исследование получаемых наноструктур. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: синтезирован новый тип катализаторов на основе наноструктурированной матрицы - сверхсшитого полистирола (СПС); проведены физико-химические исследования катализаторов и субстратов (определение удельной площади поверхности катализаторов методом низкотемпературной адсорбции азота, рентгенфлуорисцентный анализ (РФА), рентгенофотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ), инфракрасная Фурье спектроскопия, инфракрасная спектроскопия адсорбции СО); установлены оптимальные условия протекания процесса энантиоселективного гидрирования этилового эфира пировиноградной кислоты (этилпируват, ЭП) с использованием синтезированных платиносодержащих полимерных систем; определены кинетические закономерности данного каталитического процесса при варьировании следующих параметров: природы растворителя, температуры, давления, соотношения субстрат/катализатор и модификатор/катализатор; исследована стабильность катализаторов в повторных циклах; на основе полученных экспериментальных данных предложены математические модели реакции и выдвинута гипотеза о механизме энантиоселективного гидрирования на синтезировнных нанокатализаторах. Работа проводилась при поддержке Федерального агентства по науке и инновациям в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы», а также по программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Направленный синтез веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе».В третьей части "Результаты и их обсуждение" проанализированы результаты физико-химических исследований, энантиоселективности и кинетических закономерностей протекания реакции энантиоселективного гидрирования ЭП; исследована стабильность катализаторов в повторных циклах и возможность предварительной модификации катализатора; обсуждены результаты математической обработки кинетических данных с использованием комплекса программ для расчета основных параметров избирательной гидрогенизации, а также предложен механизм процесса энантиоселективного гидрирования на платиносодержащих полимерных катализаторах. По результатам моделирования 4f подуровня платины было установлено, что платина на поверхности образца катализатора Pt/СПС, не подвергавшегося дополнительной обработке восстановителями, содержится преимущественно в виде Pt(0), кроме того образец содержит на поверхности гранулы Pt(II) в соотношении Pt(0)/Pt(II) = 8.2. В процессе восстановления катализатора одновременно с увеличением числа частиц платины наблюдается снижение доли частиц с диаметром около 1 и 2 нм, а также увеличение доли частиц со средними диаметрами 1.5 и больше двух нанометров, что говорит о некотором укрупнении частиц в процессе восстановления катализатора. В ходе исследований катализаторов методом ИК спектроскопии адсорбции СО было установлено, что для всех восстановленных образцов, а также для катализатора с предварительно нанесенным цинхонидином (CD), наблюдается только терминальная ориентация молекул СО (2067-2070 см-1), что говорит о формировании небольших платиновых кластеров. Установлено, что энантиомерный избыток остается постоянным до q1 672.
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
