XÚC TÁC CHUYỂN PHA

XÚC TÁC CHUYỂN PHA
Định nghĩa: xúc tác chuyển pha là hợp chất
ion thông thường như muối amonium có
chứa các nhóm thế hydrocacbon đủ lớn để
hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Ví dụ:

1-bromooctane là kém hòa tan trong dung dịch nước

xyanua natri không hòa tan tốt trong ête.

Khi bổ sung một lượng nhỏ
bromide
hexadecyltributylphosphonium
phản ứng
nhanh chóng để cung cấp cho nonyl nitrile:
C
8
H
17
Br (org) + NaCN (aq) C→
8
H
17
CN (org) + NaBr(dd)
Các loại xúc tác chuyển pha

Aliquat 336: methyl trioctylamonium chloride N
+
CH
3

(C
8
H
17
)Cl
-

Benzyl trimethylamonium chloride hay bromide

Benzyl triethylamonium chloride hay bromide

Tetra-n-butylamonium chloride hay bromide, chlorate hay
hydroxide

Cetyl trimethylamonium chloride hay bromide

Tetra n-pentyl, tetra n-hexyl hay trioctylpropyl amonium
chloride hay bromide

Benzyl tributylamonium chloride

Benzyl triphenyl phosphonium iodide C
6
H
5
CH
2
(C
6
H

5
)
3
P
+
I
-

Crown ether
CHẾ TẠO XÚC TÁC CHUYỂN
PHA
Xúc tác chuyển pha dạng muối amonium, phosphonium
hay arsonium đều được tổng hợp theo sơ đồ tổng quát
sau:

R
3
N + R’X  R
3
R’N
+
X
-

R
3
P + R’X  R
3
R’P
+

X
-

R
3
As + R’X  R
3
R’As
+
X
-

X=Br, I, CH
3
OSO
3
-
50-100oC trong vài giờ đến vài ngàytrong dung môi
phân cực như methanol hay acetonitril
ỨNG DỤNG XÚC TÁC CHUYỂN
PHA TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ

Tổng hợp nitril từ alkyl halid

Tổng hợp bezoyl cyanid từ benzoyl chloride

Tổng hợp alkyl fluoride từ alkyl halide

Tổng hợp alcol từ alkyl halide tương ứng


Tổng hợp azide từ alkyl halide

Tổng hợp sodium alkyl sulphonate từ

alkyl halide Alkyl nitrate, thiocianate, cyanate,

p-toluene sulphonate từ alkyl halide

Tổng hợp arylether hay thioether

Phản ứng ester hóa

Chuyển đổi nhóm diazo
nhờ xúc tác chuyển pha

Tổng hợp dihalocarben

Phản ứng tách loại

Phản ứng alkyl hóa

Phản ứng Darzen

Phản ứng tổng hợp ether
Wiliamson

Phản ứng Wittig

Phản ứng Wittig-Horner


Tổng hợp các hợp chất dị vòng

Phản ứng oxi hóa
CHẤT
LỎNG
ION

Các muối lỏng ( hay còn gọi là chất lỏng ion) là nhóm dung
môi tương đối mới. Chúng được phát triển vào những năm thập
niên 1980 và dược xem như một dung môi thân thiện môi
trường thay thế cho các dung môi hữu cơ truyền thống.

Là một muối gồm các anion và cation hữu cơ có sự kết hợp
lỏng lẻo, có điểm nóng chảy thấp dưới 100
o
C. Hiện có hàng trăm
loại muối lỏng được biết từ sự kết hợp rộng các anion và cation
khác nhau. Sự kết hợp anion và cation giúp định ra các tính chất
nhiệt động và hóa lý của muối lỏng.
Chất lỏng ion là vật liệu
rất phổ biến và họ
được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực.


hydrogen hóa ,


ester hóa,

tổng hợp vật liệu
nano,

xúc tác sinh học

trích ly chọn lọc các
hợp chất vòng thơm.

Ứng dụng thương mại
đầu tiên của các muối
lỏng là môi chất loại
các acid lưỡng pha
trong tổng hợp các
tiền chất khơi mào
quang học trong ứng
dụng màng phủ đóng
rắn nhờ tia UV
XỬ LÝ KHÍ THẢI

Thực nghiệmthấy nhiều khí, bao
gồm cả CO
2
hòa tan tốt trong chất
lỏng ion.

Do đó một số chất lỏng ion có thể
được sử dụng hấp thụ khí thông
thường.


Ưu điểm: Chất lỏng ion không bay
hơi do đó không bị mất dung môi
và ô nhiễm không khí, tái sinh của
các dung môi dễ dàng.
Sơ chế sinh khối bằng chất lỏng ion

Sự phát triển ứng dụng của muối lỏng vào công nghệ sơ chế sinh khối
chỉ vừa mới hình thành.

Quá trình sơ chế sinh khối dùng muối lỏng tạo ra được nhiều cellulose
vô định hình hơn các quá trình sơ chế đã được biết khác. Khi sử dụng
phương pháp dùng muối lỏng, lượng men dùng tiếp theo cũng như chi
phí đổ ra để đạt đến hiệu suất tạo đường đơn glucose cao từ
lignocellulose được giảm thiểu rất nhiều.

Sơ đồ chuyển hóa cellulose thành đường đơn sử dụng dung môi muối
lỏng và men cellulase:
Tái chế chất dẻo

Phương pháp triệt để nhất để tái chế chất dẻo là giải trùng hợp
polyme thành các monome và sử dụng các monome này làm nguyên
liệu sản xuất polyme mới. Nhưng phần lớn các phương pháp giải
trùng hợp đã được phát triển đều đòi hỏi sử dụng nhiệt độ cao, sử
dụng dung môi chọn lọc hoặc phải có thiết bị cao áp chuyên dụng.

Nylon 6, chất lỏng ion hóa và chất xúc tác vào bình phản ứng rồi
khuấy hỗn hợp khoảng 1 giờ trong môi trường khí nitơ ở nhiệt độ
300oC và áp suất khí quyển. Quá trình giải trùng hợp đã dẫn đến
việc hình thành các monome caprolactam của nylon, sau đó các nhà

khoa học thu được chất này bằng cách chưng cất. Khi sử dụng N -
metyl - N - propylpiperidium bis (triflo - metylsulfon) - imit làm dung
môi và N,N - dimetyl - aminopyridin làm chất xúc tác, các nhà khoa
học đã đạt được hiệu suất thu hồi caprolactam cao nhất, đến 86%.

Ngoài ra người ta còn nhận thấy dung môi phản ứng có thể tái chế 5
lần mà không làm giảm đáng kể hiệu suất thu hồi monome.