Mołdoch Krystian
Zakład Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej
Pracownia Technologii Organicznych Materiałów Funkcjonalnych
Badanie katalitycznych właściwości miedzi na różnych stopniach utlenienia w funkcjonalizacji alkanów
Krystian Mołdoch
Promotor: dr Agnieszka Krogul-Sobczak
Aktywacja i funkcjonalizacja wiązań C-H w węglowodorach jest kluczowym procesem w chemii organicznej, ponieważ wykorzystuje proste i dostępne surowce prowadząc do zwiększania złożoności chemicznej związków organicznych [1-3].
Celem mojej pracy magisterskiej było zbadanie katalitycznych właściwości miedzi na różnych stopniach utlenienia w reakcjach funkcjonalizacji alkanów. Przeprowadzono szereg reakcji karboksylowania cykloheksanu do kwasu cykloheksanokarboksylowego bądź jego estru metylowego, wykorzystując CO lub CO2 jako potencjalne źródło węgla tworzącego grupę karboksylową. Badania rozpoczęto od określenia wpływu temperatury, czasu oraz ciśnienia gazów CO i CO2 na wydajność otrzymywanego kwasu. Następnie poddano ocenie aktywność katalityczną dostępnych komercyjnie soli miedzi(I) i soli miedzi(II) oraz pyłu miedzianego. Przeprowadzono również syntezę nanocząstek miedzi oraz dwóch opisanych w literaturze kompleksów miedzi(II), charakteryzujących się wysoką aktywnością w reakcjach utleniania alkanów za pomocą H2O2. Ponadto, otrzymano oraz określono strukturę kryształów nowego, zaprojektowanego w ramach tej pracy, kompleksu miedzi(II). Nanocząstki i kompleksy zastosowano jako katalizatory w procesie karboksylowania cykloheksanu. Uzyskane rezultaty umożliwiły wyznaczenie optymalnych warunków oraz przyczyniły się do poznania nowych aspektów mechanizmu funkcjonalizacji w obecności CO i CO2.
Literatura:
[1] M. V. Kirillova, A. M. Kirillov, M. L. Kuznetsov, J. A. L. da Silva, J. J. R. Frau ́sto da Silva, A. J. L. Pombeiro, Chem. Commun., (2009) 2353.
[2] J. A. Labinger, J. E. Bercaw, Nature, 417 (2002) 507.
[3] L. Wu, Q. Liu, I. Fleischer, R. Jackstell, M. Beller, Nature Commun., (2014) 3091.