Jonske tečnosti spadaju u takozvane "zelene rastvarače", koji odgovaraju principima zelene hemije. Neke jonske tečnosti, kao što je 1-butil-3-metilimidazolijum hlorid, su relativno efikasni rastvarači za celulozu. U klasičnim rastvaračima ovaj proces se odvija samo u veoma teškim uslovima.

Priča

Prva publikacija pojavila se 1888. Gabriel je u njemu izvijestio o etanolu amonijum nitratu, koji ima tačku topljenja od 52-55 ° C. Godine 1914. Paul Walden je dobio prvu ionsku tečnost sa tačkom topljenja ispod sobne temperature: etilamonijum nitrat + −, čija tačka topljenja je 12 °C. Nakon toga, jonske tečnosti su nakratko zaboravljene i smatrane su samo laboratorijskim kuriozitetom. Godine 1951. Harley je dobio jonske tekućine iz hloroaluminata koje je koristio za elektrodepoziciju aluminija. Yoke je 1963. izvijestio da su mješavine bakar(I) hlorida sa alkilamonijum hloridima često tečne. Godine 1967. Swain je koristio tetra-n-heksilamonijum benzoat za proučavanje kinetike elektrohemijskih reakcija. U periodu od 1970-ih do 1980-ih, hloroaluminati su korišćeni za spektro- i elektrohemijska istraživanja kompleksa prelaznih metala. Godine 1981. prvi put su korišteni kao rastvarač i katalizator istovremeno za izvođenje Friedel-Craftsove reakcije. Godine 1990. dobitnik Nobelove nagrade Yves Chauvin primijenio je jonske tekućine na dvofaznu katalizu. Iste godine, Österjong je koristio jonske tekućine za polimerizaciju etilena sa Ziegler-Natta katalizatorom. Proboj u istraživanju dogodio se 1992. godine, kada su Wilkes i Zavorotko, radeći na potrazi za novim elektrolitima za baterije, prijavili proizvodnju prvih jonskih tečnosti otpornih na vazduh i vlagu - imidazolijumove soli sa anionima − i MeCO 2 − . Nakon toga počelo je aktivno proučavanje ionskih tekućina. Broj objavljenih članaka i knjiga stalno raste. Godine 2002. bilo je više od 500 publikacija, 2006. skoro 2000. Dileri hemikalija sada nude veliki izbor komercijalno dostupnih jonskih tečnosti. Godine 2009. Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) dodijelilo je grant od 5,13 miliona dolara startupu Fluidic Energy sa sjedištem u Arizoni za izgradnju prototipa izdržljivih metalno-vazdušnih baterija za red veličine većeg specifičnog kapaciteta od litijum-jonskih baterija. Ulogu elektrolita ne treba igrati vodena otopina, već ionska tekućina. odnosno novi tip Baterija je nazvana Metal-Air Ionic Liquid Battery.

Svojstva

Fizička svojstva

Jonske tekućine u čvrstom stanju su prahovi ili voštane tvari bijele ili žućkaste boje. U tekućem stanju su bezbojni ili žućkaste nijanse, što je posljedica male količine nečistoća. Jedan od karakteristična svojstva jonske tečnosti je njihov visok viskozitet, što otežava rad sa njima. Glavna karakteristika jonskih tečnosti je njihova niska tačka topljenja, zbog sterične smetnje strukture, što će otežati kristalizaciju. Na primjer, 1-etil-3-metilimidazolijum dicijanamid, , topi se na Tm = -21°C, piridinijev hlorid, Cl, topi se na Tm = 144,5°C, ali 1-butil-3,5-dimetilpiridinijev bromid, [ N-butil-3,5-dimetil-Py]Br, vitrifikuje samo ispod Tg = -24 °C.

Klasifikacija

Prijem i čišćenje

Sinteza jonskih tekućina može se svesti na dva koraka: formiranje kationa i izmjena anjona (po potrebi). Često je kation komercijalno dostupan kao halogenidna sol, i ostaje samo zamijeniti anjon kako bi se dobila željena jonska tekućina.

Reakcije kvaternizacije

Formiranje kationa može se izvesti ili reakcijom s kiselinom ili kvaternizacijom amina, fosfina ili sulfida. Za obavljanje potonjeg često se koriste haloalkani ili dialkil sulfati. Reakcija kvaternizacije je vrlo jednostavna - originalni amin (ili fosfin) se miješa sa željenim alkilirajućim agensom, zagrijava uz miješanje, u većini slučajeva bez rastvarača. Vrijeme reakcije i temperatura zagrijavanja zavise od haloalkana. Reaktivnost se povećava od hlora do joda. Derivati ​​fluora se ne mogu dobiti na ovaj način.

Reakcije anionske izmjene

Može se podijeliti u dvije kategorije: direktna reakcija halogenih soli sa Lewisovim kiselinama i metateza (razmjena) anjona. Priprema ionskih tekućina reakcijom Lewisove kiseline (najčešće AlCl 3 ) sa halogenom soli bila je dominantna metoda u ranim fazama istraživanja.
Na primjer, reakcija dobivanja ionske tekućine reakcijom etilmetilimidazolij klorida s aluminij kloridom (Lewisova kiselina):
+ Cl − + AlCl 3 → + AlCl 4 −
Smisao reakcije metateze soli je da se formira novi par soli koji se lako može odvojiti na osnovu njihovih različitih fizičkih svojstava. Na primjer, dobijanje srebrnih halogenida (koji se talože) ili kiselina, koje se lako mogu odvojiti ispiranjem jonske tekućine vodom (samo za jonske tekućine koje se ne miješaju s vodom). Na primjer, reakcija etilmetilimidazolij hlorida sa heksafluorfosfornom kiselinom
+ Cl − + HPF 6 → + PF 6 − + HCl
Kao rezultat reakcije nastaje jonska tekućina koja se ne miješa s vodom, a nusprodukt, hlorovodonična kiselina, ostaje otopljen u vodi.

Prijem u industriji

Unatoč lakoći dobivanja ionskih tekućina u laboratoriju, nisu sve metode primjenjive u industrijskim razmjerima zbog njihove visoke cijene. Jonske tekućine se prodaju kao "zeleni rastvarači", ali često koriste velike količine organskih otapala u svojoj proizvodnji, često za uklanjanje halogena iz ionskih tekućina. Svi ovi nedostaci moraju biti otklonjeni u prelasku na sinteze velikih razmjera. Na primjer, Solvent Innovation je predložio, patentirao i proizvodi tone jonske tekućine, koja je dobila trgovački naziv ECOENG 212. Ispunjava sve zahtjeve zelene hemije: nije toksičan, može se raspasti kada se ispusti u životnu sredinu. ne sadrži halogene nečistoće, a prilikom proizvodnje ne koriste se rastvarači, a jedini nusproizvod je etil alkohol.

čišćenje

Pošto se jonske tečnosti ne mogu prečistiti destilacijom (pritisak zasićene pare im je praktično jednak nuli), u praksi se prečišćavaju polazna jedinjenja iz kojih će se dobiti jonska tečnost. Teoretski, moguće je otjerati sve organske nečistoće iz jonske tekućine, budući da su mnoge od potonjih otporne na zagrijavanje do vrlo visoke temperature: ne razlagati do 400 °C. Također je moguće prečišćavanje jonskih tekućina aktivnim ugljem, nakon čega slijedi filtracija kroz kratku neutralnu kolonu glinice. Voda se oddestilira zagrijavanjem nekoliko sati na 60 °C pod sniženim pritiskom. U industriji, sposobnost ionskih tekućina da se očiste za ponovnu upotrebu je od najveće važnosti zbog visoke cijene potonjeg. Efikasnost varira od loše do veoma dobre. Predlažu se razne inovativne metode. Na primjer, ekstrakcija proizvoda sa superkritičnim CO 2 ili membranskim tehnikama. Osim toga, obećavajući je smjer davanja ionskih tečnosti u zakup preduzećima za jednokratnu upotrebu. Tako će jedna firma isporučivati ​​i čistiti rastvarač za drugu, što će uštedjeti novac ponovnom upotrebom rastvarača.

vidi takođe

Izvori

1. Zapamti LISA (neodređeno) . geektimes.ru. Pristupljeno 15. februara 2016.
2. Ignatyev, Igor; Charlie Van Doorslaer, Pascal G.N. Mertens, Koen Binnemans, Dirk. E. de Vos. Sinteza estera glukoze iz celuloze u ionskim tekućinama (engleski) // Holzforschung: časopis. - 2011. - Vol. 66, br. 4 . - P. 417-425. - DOI:10.1515/hf.2011.161 .
3. S. Gabriel, J. Weiner. Ueber einige Abkömmlinge des Propylamins (njemački) // Chemische Berichte (engleski) ruski: prodavnica. - 1888. - Bd. 21, br. 2. - S. 2669-2679. - DOI:10.1002/cber.18880210288 .
4. P. Walden,. Molekulske mase i električna provodljivost nekoliko fuzionisanih soli. (engleski) // Bull. Akad. sci. : journal. - 1914. - P. 405-422.
5. Frank. H. Hurley, Thomas P. Wier Jr. Elektrotaloženje metala iz fuzionisanih kvaternarnih amonijumovih soli. (engleski) // Journal of the Electrochemical Society (engleski) ruski: journal. - 1951. - Vol. 98 . - P. 203-206.
6. Yoke, John T., Weiss, Joseph F.; Tollin, Gordon. Reakcije trietilamina sa halogenidima bakra(I) i bakra(II). (engleski) // Inorganic Chemistry: journal. - 1963. - Vol. 2(6) . - P. 1209-1216.
7. Chauvin, Yves; Gilbert, Bernard; Guibard, Isabelle. Katalitička dimerizacija alkena kompleksima nikla u organohloroaluminatnim rastopljenim solima. (engleski) // Chemical Communications (engleski) ruski: journal. - 1990. - Vol. 23. - P. 1715-1716.

Uvod

I. Pregled literature 8

1.1, Heterogeni kiselinsko-bazni katalizatori (oksidni katalizatori, zeoliti, čvrste superkiseline, heteropol i kiseline, metalni kloridi) 8

1.2. Homogeni kiselinsko-bazni katalizatori. Protinske kiseline i tečne superkiseline 15

1.3. Neorganske jonske tečnosti (tapine metalnih soli) 17

1.5. Jonske tečnosti 20

II. Eksperimentalno 49

1. Polazni materijali i katalizatori. Hardver 49

2. Priprema jonskih tečnosti 53

3. Metode i uslovi eksperimenta 57

III- Rezultati i diskusija 62

1. Proučavanje izomerizacije C-Ca n-alkana u prisustvu jonskih tečnosti 62

2. Transformacije cikloalkana: izomerizacija metilciklopentana i cikloheksana u prisustvu jonskih tečnosti 85

3. Katalitičke transformacije ksilena u prisustvu ionskih tečnosti: uticaj temperature i sastava katalizatora na aktivnost i selektivnost njihove izomerizacije 97

IIIA Katalitička svojstva sistema baziranih na jonskim tečnostima 102

Nalazi 112

Literatura 114

Dodatak 130

Uvod u rad

Uprkos velikom broju poznatih katalizatora, katalizi i organskoj sintezi su stalno potrebni novi, efikasniji i ekološki prihvatljiviji katalizatori, katalitička sredstva i rastvarači.U većini industrijskih procesa bazične i fine organske sinteze, kao iu petrohemiji, pojavljuju se novi potrebni su pristupi rješavanju postojećih ekonomskih i pitanja životne sredine povezano sa visokim troškovima energije i zagađenjem životne sredine. Dostignuća posljednjih godina u hemiji talina mješavina organskih i neorganskih soli, koje se obično nazivaju "jonske tekućine" ili "niskotemperaturne solne taline", mogu djelomično riješiti gore navedene probleme.

Većina poznatih tečnosti je molekularna. To znači da su, bilo da su polarne ili nepolarne, sastavljene od molekula.Početkom 1980-ih otkrivena je nova klasa tečnosti pod nazivom jonske tečnosti. Za razliku od molekularnih tečnosti, bez obzira na stepen disocijacije, ovi sistemi se sastoje uglavnom od jona. Svojstva i ponašanje takvih tekućina kada se koriste kao rastvarači ili katalizatori (mediji katalizatora) su vrlo različiti od svojstava molekularnih tekućina,

AT poslednjih godina postoji intenzivan rast broja publikacija i patenata, kao i recenzija o razne aspekte priprema, proučavanje svojstava i upotreba ionskih tečnosti, uključujući i u katalizi, Prvu ionsku tečnost je dobio ruski naučnik Paul Walden 1914. godine i imala je sledeći sastav: * "U periodu od 1940. do 1980. sintetizovane su ionske tečnosti različitih klasa, međutim, sve do 1990-ih godina nisu vršena sistematska proučavanja jonskih tečnosti. Takođe, nije ispitivana mogućnost njihove upotrebe kao katalizatora. Međutim, od 1990.

interesovanje za jonske tečnosti počelo je da raste ubrzanim tempom. Broj publikacija u centralnim časopisima do 2001. godine porastao je na 600, a broj patenata dostigao je oko 60. Pojavilo se nekoliko recenzija o jonskim tečnostima +H2SO4. Ova faza je analogna dobro poznatoj reakciji karbenijumovih jona sa izoalkanima u gasnoj fazi. Pod ovim uslovima, rezultat je prenos protona tokom disocijacije neklasičnog karbonijevog jona: R, + + HR - H2SO4 + HSCV - + 2H2SO4 + RiR Ova reakcija je suprotna od dobro poznate reakcije pucanja izoalkana dokazane za tečne superkiseline i zeoliti.

Dakle, ključna tačka novog mehanizma dvostepene alkilacije izoalkana sa olefinima je pretpostavka da ova reakcija uključuje direktnu alkilaciju izoalkana protoniranim esterima kroz međuformiranje neklasičnih karbonijevih jona. Koristeći ovaj mehanizam, moguće je opisati tok procesa alkilacije izoalkana sa olefinima kroz sljedeće elementarne faze: olefin - mješavina alkil sulfata - protonirani eteri - neklasični karbonijevi joni - produkti alkilacije.

Jonske tekućine također mogu uključivati ​​aprotične organske superkiseline koje sadrže acil halid i dvostruki molarni višak Lewisove kiseline. RCOX-2A1X3 kompleksi su aktivni katalizatori za transformaciju normalnih alkana na niskim temperaturama (20C). Po pravilu su superiorniji u reaktivnosti prema aktivnim protonskim superkiselinama i značajno se razlikuju od ekvimolarnih RCOX-AIX3 kompleksa, koji su inertni u odnosu na alkane u tako blagim uslovima.

Poznato je da su RCOX-2A1X3 kompleksi u rastvoru CH2X2 ravnotežna mešavina acilijum soli RCO AI2X7" i donor-akceptor kompleksa RC(X)=0 AbX6.

RCOXAIX3 kompleksi postoje u rješenjima isključivo kao koordinacijski kompleksi RC(X)=0 A1X3. Dakle, samo RCOX 2AlXj kompleksi aktivni u reakcijama sa alkanima su u stanju da efikasno generišu acilijum katione, što ih kvalitativno razlikuje od RCOX-AIX3 kompleksa. Međutim, ostaje nejasno sa čime se povezuje aktivnost ovih kompleksa: da li je to sa sposobnošću stvaranja acilijum kationa ili sa prisustvom dimernog A12X7 anjona u njihovom sastavu. Autori rada su pokušali da odgovore na ovo pitanje. Proučavanje kompleksa mezitoil bromida sa AlBrj sastava MstCOBr-AIBr3 i MstCOBr-2AlBr3 (Mst=2,4,6-Me3C6H4) omogućilo je da se zaključi da reaktivnost acilijum soli zavisi od strukture anjona. Poznato je da supstituenti na pozicijama 2 i 6 aromatičnog prstena sterički sprečavaju formiranje ArC(X)=O MXn koordinacionih kompleksa sa sp2 hibridizovanim karbonilnim atomom ugljenika i praktično nemaju uticaja na formiranje ArCO+ kationa. Tako, kada je aluminijum bromid korišćen kao Lewisova kiselina, dobijaju se kompleksi koji su u rastvoru CH2X2 isključivo jonske soli MstCO+AlBr4 i MstCO+Al2Br7\, što je nedvosmisleno potvrđeno NMR spektrima na jezgrima 3C i 27A1. Takođe, utvrđeno je da se dodavanjem zasićenog ugljovodonika homogenost rastvora ne narušava ni u jednom i u drugom slučaju, a prema NMR podacima, očuvana je i jonska struktura soli.

Pokazalo se da je sol MstCO+AIBr4" inertna u reakcijama razaranja oktana i dodekana. Naprotiv, sol MstCO+AbBr7 pokreće ovu reakciju i kvantitativno cijepanje gornjih ugljovodonika se uočava u roku od 30 minuta. Slična kvalitativna razlika između dve soli mezitoilijuma takođe se primećuje u reakciji koja uključuje trimetilenorbornan: u prisustvu MstCO+AlBr4" reakcija nije primećena, dok so MstCO+AbBr7 inicira stvaranje adamantana. Ovi podaci ukazuju samo na to kompleksne soli sa dimernim anionom, dok su soli sa monomernim anjonom na 20C praktično neaktivne u ovim procesima. Međutim, razlog za to, po mišljenju autora, ne može biti različit stepen skriniranja pozitivnog naboja protivjonom. 13C NMR spektri za soli sastava M3YuEVgAshz i MstCOBr-2AIBr3 su gotovo identični, što dovodi u pitanje pretpostavku o različitoj elektrofilnosti acilijum kationa sa monomernim i dimernim anionima.

Aprotične organske superkiseline

Po svojstvima slične aprotonskim organskim superkiselinama su jonske tečnosti, koje je još 1914. godine otkrio ruski naučnik Paul Walden, ali su naširoko razvijene i korišćene u katalizi tek u poslednjoj deceniji.U ovom delu pregleda literature, podaci iz literature i patenta o ionske tečnosti će se razmatrati, uključujući njihovu pripremu, fizičko-hemijska svojstva i upotrebu u katalizi prerade ugljovodonika, bazičnu organsku sintezu i, u manjoj meri, finu organsku sintezu. Jonske tečnosti su jedinstveni objekti za hemijska istraživanja, kako u pravcu sinteze, tako i za njihovu upotrebu u katalizi, organskoj sintezi i drugim oblastima, uključujući biohemijske procese. Broj ionskih tekućina opisanih u literaturi trenutno je vrlo velik, a uključuje obje ionske tekućine već dobro poznate prije 90-ih, posebno: piridinijum, imidazolijum i polialkilamonijum, i veliki broj ionskih tečnosti sintetizovanih relativno nedavno: gvanidin, pipiridinijum, Policiklične, premoštene jonske tečnosti, Binuklearne ili polinuklearne jonske tečnosti, Hidrofobne jonske tečnosti (fluorovane) Interes za fluorovane jonske tečnosti trenutno stalno raste, budući da su fluorisani sistemi neosetljivi na prisustvo vode i drugih protonskih supstanci, imaju niske tačke topljenja, nisku viskoznost i imaju niz drugih prednosti ionskih tečnosti.U posljednje vrijeme objavljeno je više članaka o sintezi i svojstvima fluoriranih ionskih tečnosti - Kompoziti dobijeni od ionskih tečnosti i polimernih gelova, kao i kompleksi pripremljeni korišćenjem koristeći anione HftFn+i" .

Trenutno postoji prilično veliki broj publikacija posvećenih kombinatornoj sintezi i skriningu ionskih tekućina u katalitičkim reakcijama i organskoj sintezi. Posebno treba napomenuti Symyx patent, koji opisuje veliki broj ionske tekućine i raspravlja o nizu katalitičkih reakcija u kojima se one mogu koristiti. Potencijalno, broj ionskih tekućina je praktički neograničen i ograničen je samo dostupnošću odgovarajućih organskih molekula(kationske čestice) i neorganski anioni.

Jonske tekućine koje sadrže aluminij hlorid se najčešće koriste i detaljno su proučavane. Tipični primjeri su rastaljene soli dobivene iz bezvodnog aluminij hlorida i kvaternizovane amonijumove soli, na primer, 1-etil-3-metilimidazolijum hlorid (EtMelmCl), alkil piridinijum, itd. Jonska tečnost AIOS - EtMelmCl sadrži čitav set jonskih tečnosti fizička svojstva kojih i Lewisova kiselost određuju molarni odnos njegovih konstitutivnih soli.

Jonske tečnosti sa Lewisovom kiselošću "pored organskog katjona, sadrže uglavnom A12C17" i AICI "anione, dok glavne jonske tečnosti sadrže organski katjon i prednosti kao što su niska tačka topljenja (do -90C pri određenim omjerima organskih i anorganskih). soli), hemijska i termička stabilnost, visoka intrinzična električna provodljivost i širok prozor potencijala. DTA/GGA i DSC su istraživali niz imidazolijum jonskih tečnosti i doneli su neki zaključci o njihovoj termičkoj stabilnosti. Na primjer, u poređenju sa piridinij jonskim tečnostima, imidazolijum jonske tečnosti su manje stabilne, pod uslovom da sadrže iste anjone.

Za proučavanje hloroaluminatnih jonskih tečnosti, NMR, IR, PMR, UV i Raman spektroskopija, koriste se različite elektrohemijske metode. Osim toga, sintetizirane jonske tekućine često se karakteriziraju analizom rendgenske difrakcije.

Temperatura topljenja. Sposobnost niskotemperaturnih solnih talina da ostanu tečne u širokom temperaturnom rasponu važna je karakteristika ionskih tečnosti, posebno ako se koriste kao rastvarači.Trenutno ne postoji teorija o tome kako tačka topljenja ionskih tečnosti zavisi od njihove sastav i prirodu kationa i anjona u njima.sastav, međutim empirijsko istraživanje pokazao to na fazni dijagram Jonska tečnost 1-etil-3-metschmidazolijum hlorid/AICIz ima dva jasna minimuma pri molarnom sadržaju aluminijum hlorida od oko 0,4 i 0,65, što odgovara kiselim jonskim tečnostima.

Ovisnost temperature topljenja o dužini radikala tipičnih jonskih tekućina koje sadrže derivate imidazolija ili piridinijuma kao katjone ima jasan minimum za Cj - C5 radikale. Smanjenje dužine radikala dovodi do povećanja ionnosti strukture, dok njeno povećanje dovodi do povećanja molekulske mase i samim tim do povećanja temperature topljenja za 10C. Sljedeće karakteristike organskih katjona pozitivno utiču na smanjenje tačke topljenja jonskih tečnosti: niska simetrija, slabe međumolekularne interakcije, odsustvo vodoničnih veza i ujednačena raspodela naelektrisanja u kationu. Također se uobičajeno vjeruje da povećanje veličine aniona dovodi do smanjenja tačke topljenja. Osim toga, uvođenje fluora u strukturu jonskih tečnosti, po pravilu, snižava tačku topljenja, a poznati su sistemi sa tačkama topljenja od -40C do -90C.

Priprema jonskih tečnosti

Jonske tečnosti su sintetizovane odgovarajućim postupcima opisanim u. U nastavku su navedene metode za pripremu ionskih tečnosti koje su korišćene u ovom radu za proučavanje njihovih katalitičkih svojstava, posebno u reakcijama izomerizacije alkana, cikloalkana i aromatskih ugljovodonika. Sve operacije su izvedene u inertnoj atmosferi Jonska tečnost N-n-butilpiridinijum hlorid - aluminijum hlorid je dobijena iz organske aminske soli - N-w-butilpiridinijum hlorida, prethodno osušene preko P2O5, i sveže destilovanog srednjeg aluminijum hlorida (Fluka) u inertnoj (Ag). Prvi korak u sintezi jonske tečnosti je priprema N-n-butilpiridinijum hlorida.

Metoda za sintezu N-n-butiigtridinijum hlorida. U tikvicu od 100 ml s dva grla opremljenu refluks kondenzatorom, ulazom i izlazom inertnog plina (Ar ili N2), stavljeno je 0 L M (7–9 g) piridina (Aldrich, 98%), prethodno osušenog preko alkalija. OL M (9,2 g) n-butil hlorida (Aldrich, 98%) je dodat uz mešanje sa magnetnom mešalicom.Rezultirajuća smeša je refluksovana 5 sati u atmosferi inertnog gasa (bez rastvarača). Nakon 7 sati, neizreagirani početni materijali su dekantirani od formiranih bijelih kristala. Kristali su isprani acetonitrilom i sušeni u vakuumu na sobnoj temperaturi 1 sat, prinos je bio 30% (5,6 g). Za dobijenu supstancu uzet je ]H NMR spektar (CDC13).

Sličnim postupkom sintetizovana su sledeća jedinjenja: N-/mropilpiridinijum hlorid, N-k-pentiširidinijum hlorid, N-n-heksilpiridinijum hlorid, Nf-oktilpiridinijum hlorid, N-H-heksadecilpiridinijum hlorid.

Metoda za pripremu jonske tečnosti N-n-butgt piridinijum hlorid - aluminijum hlorid. 0,03 M (5,6 g) Nf-buchiridinijum hlorida stavljeno je u tikvicu sa okruglim dnom od 100 ml, a postepeno je dodato 0,06 M (8,0 g) bezvodnog aluminijum hlorida uz mešanje u struji inertnog gasa. U tom slučaju se smeša spontano zagreva, pa se hladi tako da temperatura ne prelazi 30 C. Reakciona smeša se drži 2 h (do formiranja homogenog sistema) uz stalno mešanje u mlazu inertnog gasa. Gustina jonske tečnosti bila je M.3-1.4 g/cm3.

Utvrđeno je da formiranje kompleksa N-w-bučširidinijum hlorida sa aluminijum hloridom dovodi do promene hemijskih pomaka u PMR spektrima. Prije svega, to se izražava u naglom porastu hemijskih pomaka za sve protone kompleksa za 1 - 1,7 mD. Osim toga, protonski signali su prošireni, što ukazuje na intenzivnu interakciju koja uključuje protone u kompleksu.

Aluminijum hlorid (P.5 g, 0.086 M) je postepeno dodavan kristalnom 1-p-pentil-3-metilimidazolijum hloridu (8.2 g, 0.043 M) na sobnoj temperaturi i snažnom mešanju.Reakciona temperatura nije prelazila 30°C. Smeša je mešana 2 h u struji azota na sobnoj temperaturi dok se nije formirao homogen sistem. Kao rezultat, dobijena je viskozna svijetlosmeđa jonska tekućina gustoće od -1,3 -1,4 g/cm3.

Jonska tečnost 1-n-butil-3-mstilimidazolijum hlorid - aluminijum hlorid (1:2 mol) pripremljena je sličnom metodom. Jonska tečnost trimetilamonijum hidrohlorid - aluminijum hlorid (1:2 mol.) dobija se iz trimetilamonijum hidrohlorida (Aldrich, 99%) i svežeg aluminijum hlorida u inertnoj atmosferi. U tu svrhu, 13,4 g (0,05 M) aluminijum hlorida je polako dodato u 4,8 g (0,05 M) trimetilamonijum hidrohlorida osušenog preko P2055 uz snažno mešanje. Pošto reakcija teče oslobađanjem toplote, reakciona masa je, po potrebi, ohlađena tako da njena temperatura ne prelazi 50C. Dobijena mešavina soli je mešana 2 sata na sobnoj temperaturi. Kao rezultat, nastala je providna svijetlosmeđa jonska tekućina, koja je vrlo pokretna na sobnoj temperaturi, sa specifičnom težinom od -1,4 g/cm3. U slučaju pripreme jonskih tečnosti molarnog odnosa 1:1,5 odnosno 1:1–25, uzeto je 10,0 g (0,075 M) odnosno 8,4 g (0–0625 M) aluminijum hlorida.

Priprema katalizatora na bazi ionskih tečnosti. Za pripremu ionskih tečnosti na nosaču korišćeni su nosači prikazani u tabeli 1. Pre upotrebe nosači su prethodno kalcinisani u struji suvog vazduha na 450–520C tokom 3–4 h i dodatno evakuisani neposredno pre taloženja jonskih tečnosti na 250C tokom 1,5 h.

Suvi nosači u inertnoj atmosferi stavljani su u tikvicu sa tri grla sa magnetnom mešalicom, a zatim je uz snažno mešanje dodavana kap po kap jonska tečnost (od 20 do 100 tež.%, odnosno maseni odnos jonska tečnost: nosač varirao od 0,2:1 do 1:1), nakon čega je katalizator miješan u struji argona na 30C 2 h, a zatim je dodat supstrat.

Cikloalkanske transformacije: izomerizacija metilciklopentana i cikloheksana u prisustvu jonskih tečnosti

Poznato je da se reakcije međusobne transformacije metilciklopentana (MCP) i cikloheksana (CT) odvijaju na heterogenim katalizatorima kiselinskog tipa, kao što su oksidni sistemi modifikovani metalima grupe VIII, zeoliti, heteropolikiseline, sulfatirani oksidi prelaznih metala, na primer SO / /ZrOa, itd. d. . Međutim, upotreba ovih katalizatora zahtijeva korištenje visokih temperatura, do 400C i više za aluminij-platinum katalizatore i oko 250C za sulfatirani cirkonij.

Upotreba ionskih tečnosti kao katalizatora za izomerizaciju cikloalkana prvi put je objavljena u našim radovima, gde je pokazano da su ionske tečnosti aktivne u ovoj reakciji.Na heterogenim katalizatorima, kao iu ionskim tečnostima, ova reakcija se odvija blizu termodinamička ravnoteža Međutim, značajna prednost jonskih tekućina u odnosu na heterogene katalizatore je visoka selektivnost reakcije, koja je blizu 100%, dok je maksimalna selektivnost postignuta, na primjer, na S0427Zr02 90%. Odmor heterogeni katalizatori imaju još manju selektivnost zbog reakcija dehidrogenacije, pucanja i otvaranja prstena s naknadnim stvaranjem benzena, izoheksana i lakših parafina. Svrha ovog dijela rada bila je poređenje aktivnosti ionskih tekućina trimetilamonijum hidrohlorida - A1CH (1:2 mol.), trietilamonijum hidrohlorida - AICI (1:2 mol.), N-n-butilpiridinijum hlorida - AICI (1:2 mol.) i N-w -pentilpiridinijum hlorid - AÍSÍz (1:2 mol.) u reakciji međusobne izomerizacije metilciklopentana i cikloheksana. Strukture proučavanih jonskih tečnosti su date u nastavku: (direktna i reverzna reakcija). Poznato je da se na 60C ravnotežna smjesa metilciklopentancikloheksana sastoji od 23% MCP i -77% CT; konstanta ravnoteže Kp je 3,35. Da bismo utvrdili da li je moguće postići termodinamičku ravnotežu u ovim reverzibilnim reakcijama pod blagim reakcionim uslovima korišćenjem ionskih tečnosti kao katalizatora, izveli smo eksperimente u kojima su supstrati bile veštačke mešavine MCP i CT sa sadržajem komponenti od 15 i 85 tež. %; kao i 30 i 70 tež. %, respektivno. Tako je pokušano da se postigne termodinamička ravnoteža sa obe strane, a kao katalizator je korišćen ionski tečni trimetilamonijum hidrohlorid - AlCl (1:2 mol.).

Uzimajući u obzir dobijene podatke o toku reakcije međusobnih transformacija metilciklopentana i cikloheksana u termodinamičku ravnotežu, pri opisu kinetike izomerizacije cikloheksana u metilciklopentan potrebno je uzeti u obzir reverzibilnost reakcije.

U tom smislu, koristili smo sljedeću metodu. Blizu ravnoteže, brzina reverzibilnih katalitičkih reakcija koje uključuju jedan supstrat i proizvod opisana je sljedećom jednadžbom: Oblik ovih funkcija ovisi o kinetičkoj shemi procesa. Pri određenim omjerima konstanti brzine i koncentracija reaktanata i efektora, parametri b\ i b2 će biti funkcije samo konstanti elementarnih stupnjeva i direktno su proporcionalni koncentraciji katalizatora. Na primjer, pri niskim koncentracijama supstrata i proizvoda, parametri b] i bz su jednaki omjerima odgovarajućih maksimalnih brzina prema Michaelisovim konstantama, ako se proces pridržava reverzibilne Michaelisove sheme. Ovi parametri karakterišu stope prednjih i reverznih reakcija, respektivno.

Budući da kinetički parametri b[ i br nisu konstante brzine elementarnih faza, već karakteriziraju brzine prednjih i reverznih reakcija, često se nazivaju "efikasne" ili "prividne" konstante brzine. Stoga će se u ovom poglavlju parametri bi i b2 zvati efektivne konstante brzine katalitičke reakcije naprijed i nazad i označavat će se sa k] i k_i, respektivno.

Poznavajući početnu i ravnotežnu koncentraciju metilciklopentana ili cikloheksana i aproksimirajući eksperimentalnu krivu jednadžbom (2), dobijamo zbir konstanti prednje i reverzne reakcije (ki + k_i). Za izračunavanje konstante k.] koristimo izraz:

Jednačina (2) je odabrana za obradu kinetičkih krivulja prikazanih na Sl. 11. Kao što se može vidjeti sa slike, ova jednačina na zadovoljavajući način opisuje eksperimentalne podatke. Da bismo izračunali konstante brzine direktne i reverzne reakcije, koristili smo eksperimentalne podatke dobijene kada se reakcija odvijala blizu termodinamičke ravnoteže u prisustvu aditiva i bez njega. Također, proučavan je utjecaj aktivirajućeg aditiva na brzinu reakcije međusobnih transformacija cikličkih ugljovodonika. Sadržaj aditiva varirao je od 2 do 8% masenog udjela. Rezultirajuće krive su također obrađene pomoću jednačine (2).

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http:// www. sve najbolje. en/

Uvod

1. Jonska tečnost

1.2 Osobine jonskih tečnosti

1.3 Jonske tečnosti u nauci

2. Fina organska sinteza

2.1 Karakteristike TOC-a

Zaključak

Uvod

Uprkos postojanju širokog spektra poznatih katalizatora, hemijskom inženjerstvu i organskoj sintezi su stalno potrebni novi, efikasniji i ekološki prihvatljiviji katalizatori, reakcioni mediji i rastvarači. Prilikom razvoja i unapređenja industrijskih procesa za osnovnu i finu organsku sintezu, kao iu petrohemiji, potrebni su novi pristupi za rješavanje postojećih ekonomskih i ekoloških problema povezanih sa visokim troškovima energije i zagađenjem životne sredine. Moderan pristup rješavanju problema zamjene volatila organska jedinjenja koji se koriste kao rastvarači u organskoj sintezi uključuje upotrebu ionskih tekućina. Upotreba ionskih tekućina kao novih reakcijskih medija može riješiti problem emisije rastvarača i ponovne upotrebe skupih katalizatora.

Fina organska sinteza (TOS) je ogroman broj hemijska jedinjenja: lijekovi, boje, kemijski aditivi, pesticidi, surfaktanti, specijalni polimerni materijali, sintetički enzimi, itd. Osim toga, po pravilu, dobijanje svakog proizvoda fine organske sinteze je složen višestepeni proces. Upravo su suptilne transformacije u većini tehnoloških procesa, veliki broj tranzicija u napredovanju do ciljane supstance ono što karakteriše specifičnosti ove podgrane organske hemije, a ne obim proizvodnje.

1. Jonska tečnost

1.1 Karakterizacija jonskih tečnosti

Izraz "jonske tekućine" označava tvari koje su tekućine na temperaturama ispod 100°C i koje se sastoje od organskih katjona, na primjer, 1,3-dialkilimidazolijum, N-alkilpiridinijum, tetraalkilamonijum, tetraalkilfosfonijum, trialkilsulfonijum i različiti anioni: Cl-, [B ] -, [RF6]-, [SbF6]-, CF3SO3-, [(CF3SO2)2N]-, ROSO3-, RSO3-, ArSO3-, CF3CO2-, CH3CO2-, NO3-, [A12C17]-.

Priroda anjona ima veliki uticaj na svojstva jonskih tečnosti – tačku topljenja, termičku i elektrohemijsku stabilnost i viskozitet. Polaritet kao i hidrofilnost ili hidrofobnost ionskih tekućina mogu se optimizirati odgovarajućim odabirom para kation/anion, a svaki novi anion i kation daje dodatne funkcije za variranje svojstava jonskih tečnosti.

1.2 Osobine jonskih tečnosti

Povećana pažnja na ionske tekućine je zbog prisutnosti sljedećih specifičnih svojstava:

1. Širok raspon tečnog stanja (> 300 °C) i niske tačke topljenja (Tm< 100 °С).

2. Visoka električna provodljivost.

3. Dobra moć rastvaranja u odnosu na niz neorganskih, organometalnih i organskih jedinjenja i polimera prirodnog i sintetičkog porekla.

4. Katalitička aktivnost, koja uzrokuje povećanje selektivnosti organskih reakcija i prinosa ciljnog proizvoda.

5. Neisparljiv, za višekratnu upotrebu.

6. Nezapaljivost, neeksplozivnost, netoksičnost i rezultirajuća odsutnost štetnih efekata na životnu sredinu.

7. Neograničene mogućnosti u usmjerenoj sintezi jonskih tekućina sa željenim svojstvima.

Kvalitete 3 i 4 čine jonske rastvarače posebno atraktivnim u sintezi polimera.

1.3 Jonske tečnosti u nauci

Jonske tečnosti su jedinstveni objekti za hemijska istraživanja, njihovu upotrebu u katalizi, organskoj sintezi i drugim oblastima, uključujući biohemijske procese. Broj jonskih tečnosti opisanih u literaturi trenutno je veoma velik (oko 300). Potencijalno, broj jonskih tekućina je praktično neograničen i ograničen je samo dostupnošću odgovarajućih organskih molekula (katjonskih čestica) i anorganskih, organskih i metalnih kompleksnih anjona. Prema različitim procjenama, broj mogućih kombinacija katjona i anjona u takvim ionskim tečnostima može dostići 1018. Na slici 1 prikazane su neke od najistraženijih ionskih tečnosti opisanih u literaturi.

1.4 Metode za dobijanje jonskih tečnosti

Metode kuhanja su prilično jednostavne i lako se mogu povećati. Postoje tri glavne metode sinteze koje se najčešće koriste:

Reakcija izmjene između soli srebra koja sadrži potreban B-anion i halogenog derivata sa potrebnim kationom

A+: Ag+B- + A+Hal- > A+B- + AgHal (1)

Reakcija kvaternizacije derivata N-alkil halida s metalnim halogenidima:

N+ - AlkNal- + MNaln > N+ - AlkMNa1- n+1 (2)

Reakcije jonske izmjene na smolama ili glinama za izmjenu jona.

Rice. 1 - Jonske tečnosti

(Ri \u003d H, alkil, aril, hetaril, alil, itd., uključujući funkcionalne grupe, x \u003d 1-4, m \u003d 2, 3. X- = [BF4] -, [RF6] -, - , - , -, 2-, [AlkSO3] -, [ClO4] -, [CF3SO3] -, [CH3COO] -, [CuCl2] -, [Cu2Cl3] -, [Cu3Cl4] -, [A1C14] -, [AlBr4 ] - , [AlI4] -, [AlCl3Et] -, [Al2C17] -, [A13Cl10] -, (CF3S02) 2N-, -, -, [Me (CO) n] - itd.)

Drugi praktično važan pravac u sintezi jonskih tečnosti je njihova priprema direktno u reaktoru. U ovom slučaju, odgovarajući N-alkil halid i metalni halid se miješaju u reaktoru i ionska tekućina se formira neposredno prije početka kemijskog procesa ili katalitičke reakcije. Najčešće se ionske tekućine pripremaju na bazi mješavine aluminij hlorida sa organskim hloridima. Kada se dvije čvrste tvari pomiješaju, dolazi do egzotermne reakcije i formiraju se eutektičke smjese s tačkama topljenja do -90 °C. To je, po pravilu, prozirna bezbojna ili žuto-smeđa tečnost (boja je posledica prisustva nečistoća i lokalnog pregrijavanja reakcione mase tokom pripreme jonske tečnosti). Jonske tekućine, zbog raznolikosti i posebnosti svojih svojstava, pokazale su se vrlo atraktivnim za katalizu i organsku sintezu.

Što se tiče "ekološke prihvatljivosti" jonskih tečnosti, mnogo toga bi trebalo i biće preispitano u narednim studijama, iako ih, generalno, činjenica da se mogu reciklirati, nezapaljive i da imaju nizak pritisak zasićene pare čini punopravnim učesnicima "zelenog "hemije, čak i bez uzimanja u obzir onih dobitaka u produktivnosti i selektivnosti, čiji su primjeri navedeni u pregledu. Očigledno, zbog svoje visoke cijene, malo je vjerovatno da će jonske tekućine naći široku primjenu u procesima velikih razmjera, osim ako se ne pronađu dodatne prednosti heterogeniziranih sistema. Istovremeno, niskotonažna hemija, prvenstveno kataliza metalnih kompleksa, može se pokazati kao plodno područje za njihovu upotrebu, kao i elektrohemija uopšte, a posebno elektrokataliza.

2. Fina organska sinteza

2.1 Karakteristike TOC-a

Fina organska sinteza (TOS) je industrijska niskotonažna proizvodnja složenih organskih supstanci.

Glavni izvori sirovina su proizvodi osnovne organske sinteze. Finu organsku sintezu karakteriše višestepenost, poteškoće u tranziciji velikih razmera i relativno visoki specifični troškovi energije i rada, često zbog niskog uklanjanja proizvoda po jedinici zapremine reaktora, značajne količine otpada, složenosti rešavanja ekoloških problema, itd. Efikasnost procesa fine organske sinteze se uglavnom povećava upotrebom fleksibilnih blok-modularnih shema, automatskih upravljačkih sistema, upotrebom biotehnoloških metoda (za dobijanje međuproizvoda i pretvaranje otpada), laserske hemije itd.

Glavni proizvodi fine organske sinteze su boje, lijekovi, pesticidi, tekstilna pomoćna sredstva i mirisi, hemijski aditivi za polimerne materijale, hemikalije za filmske i foto materijale, hemijski reagensi itd.

2.2 Istorija napretka u organskoj sintezi

Napredak u industriji organske sinteze u velikoj mjeri ovisi o razvoju novih reakcija. Često fundamentalno nova reakcija stvara novu eru u organskoj hemiji. Na primjer, 1928. godine otkrivena je reakcija sinteze diena (O. Diels i K. Alder), koja se sastoji u dodavanju supstanci koje sadrže dvostruku ili trostruku vezu (dienofili) u položaju 1,4 konjugovanim dienskim sistemima sa formiranje šestočlanih prstenova:

Slika 1 - Šema reakcije sinteze diena

Ova reakcija je postala osnova za proizvodnju mnogih novih sintetičkih supstanci od širokog spektra cikličkih jedinjenja do složenih policikličkih sistema, kao što su steroidni i drugi heterociklički sistemi.

Wittigova reakcija postala je osnova nove metode za sintezu olefina, uz pomoć koje je dobiven veliki broj kompleksnih analoga prirodnih spojeva, slika 2.

Slika 2 - Šema Wittigove reakcije

2.3 Metoda imobilizacije enzima

Razvoj sinteze olefina potaknut je razvojem reagensa imobiliziranih na polimernim nosačima. U ovom slučaju, drugi reagens je u rastvoru. Reakcija se odvija na takav način da proizvod ostaje na polimeru i lako se odvaja filtriranjem i ispiranjem od viška drugog reaktanta i nusproizvoda. Konačni proizvod se zatim odvaja od polimerne matrice i pročišćava. Ovo omogućava izvođenje višestepenih i radno intenzivnih sinteza bez složenog pročišćavanja u srednjim fazama. Ova metoda se posebno uspješno koristi za sintezu peptida i proteina.

Veoma efikasna metoda je imobilizacija enzima na nerastvorljivom nosaču. Enzim je izolovan iz prirodnog izvora, pročišćen, fiksiran na anorganskom ili polimernom nosaču vezivanjem kovalentna veza ili adsorpcijom. Otopina supstance se propušta kroz kolonu ispunjenu takvim imobilisanim enzimom. Na izlazu iz kolone, proizvod se odvaja konvencionalnim metodama. Dakle, moguće je provesti višestepene procese propuštanjem otopine uzastopno kroz nekoliko kolona s različitim enzimima.

2.4 Metoda međufaznog katalizatora

Nova faza u razvoju fine organske sinteze bila je primjena takozvane međufazne katalize, kada se u reakcijsku smjesu dodaju posebne tvari - katalizatori za međufazni transfer (amonij, fosfonijeve soli, krunski eteri). Ove tvari olakšavaju prijenos, na primjer, anjona iz vodene ili čvrste faze u organsku fazu, gdje reaguju.

Broj reakcija za koje su međufazni katalizatori učinkoviti je vrlo velik i uključuje gotovo sve reakcije koje uključuju karbanione (Claisen, Michael, Wittig, Horner reakcije i druge, C-alkilacije, adicije, itd.). Obećavajuća je upotreba međufazne katalize u reakcijama oksidacije, kada je organska supstanca nerastvorljiva u vodi, a oksidaciono sredstvo je u organskom otapalu. Na primjer, kalijum-manganat, nerastvorljiv u benzenu, uz dodatak malih količina kraun etera, daje tzv. jak oksidant. U savremenim metodama organske sinteze danas se uspješno koristi planiranje složenih višestepenih procesa. U pravilu, prijelaz sa početnih na ciljne proizvode složenog sastava i strukture može se izvršiti na različite načine, među kojima ima manje ili više racionalnih. Kako sintetizovana jedinjenja postaju sve složenija, formiraju se određeni metodološki principi za izbor najefikasnije šeme.

Zaključak

organska sinteza jonske tekućine

Trenutno je proučavanje jonskih tečnosti i njihovih svojstava veoma perspektivna i veoma važna grana svetske nauke. Posebno je interesantno područje interakcije ionskih tekućina sa raznim supstancama, uz daljnju proizvodnju novih tvari.

Jonske tekućine igraju vrlo važnu ulogu u pojednostavljenju tehnologija fine organske sinteze. Pošto je TOC radno intenzivan proces, naučna zajednica je zainteresovana za pronalazak novih katalizatora, kao što su jonske tečnosti.

Spisak korištenih izvora

1. Yagfarova, A.F., Metodološki priručnik o jonskim tečnostima / A.R. Gabdrakhmanova, L.R. Minibaeva, I.N. Musin. - Bilten: KTU, 2012, 192-196.

2. Gabdrakhmanova, A.R., Metodološki priručnik o jonskim tekućinama / A.F. Yagfarova, L.R. Minibaeva, A.V. Klinov. - Bilten: KTU, 2012, 63-66.

3. Bykov, GV Istorija organske hemije. - M., 1976. 360 s

4. Reichsfeld, V.O., Erkova L.N., Oprema za proizvodnju osnovne organske sinteze i sintetičkih kaučuka / Reichsfeld V.O., Erkova L.N. - M. - Spt., 1965.

Hostirano na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Dobivanje organskih spojeva, materijala i proizvoda organskom sintezom. Glavni pravci i izgledi za razvoj organske sinteze. Grupe početnih supstanci za naknadnu organsku sintezu. Metoda organske sinteze.

sažetak, dodan 15.05.2011


Tehnologija proizvodnje i područja primjene bioplina kao novog izvora energije. Metode prerade otpada od stoke i peradi za proizvodnju biogoriva. Sigurnosna pravila za rad u mikrobiološkoj laboratoriji.

seminarski rad, dodan 06.10.2012


Suština "pseudo-ravnotežne sinteze". Sinteza kongruentno rastvorljivih supstanci uzimajući u obzir dijagram stanja ternarnih sistema. Metoda taloženja parom. Redox reakcije u otopinama. Fizičke i hemijske metode prečišćavanja supstanci.

test, dodano 01.07.2014


Metode projektovanja sistema za upotrebu reznih fluida u operacijama brušenja. Matematički model proces čišćenja rashladnog sredstva od mehaničkih nečistoća u filterima i taložnicima. Ispitivanje kretanja tečnih i mehaničkih nečistoća.

teze, dodato 23.01.2013


Trendovi razvoja organske sinteze. Sintetski gas kao alternativa nafti. Priprema etanola direktnom katalitičkom hidratacijom etilena. Zamjena dvofaznog procesa za sintezu acetaldehida iz etilena putem etanola jednofaznim oksidativnim postupkom.

seminarski rad, dodan 27.02.2015


Zahtjevi za radne fluide hidrauličnih sistema. Klasifikacija i oznake hidrauličnih ulja u domaćoj praksi. Odnos molekularne strukture tečnosti sa njihovom fizička svojstva. Prečišćavanje i regeneracija radnih fluida.

test, dodano 27.12.2016


Karakteristike principa rada separatora, njegova namjena. Upotreba disk separatora za poboljšanje efikasnosti kontrole procesa u separaciji različitih tečnosti i čvrstih materija. Specifičnosti opreme koja se koristi za separaciju.

članak, dodan 22.02.2018


Metode za dobijanje nanomaterijala. Sinteza nanočestica u amorfnim i uređenim matricama. Dobivanje nanočestica u nulto-dimenzionalnim i jednodimenzionalnim nanoreaktorima. Zeoliti strukturnog tipa. Mezoporozni aluminosilikati, molekularna sita. Slojeviti dvostruki hidroksidi.

seminarski rad, dodan 01.12.2014


Strukturna analiza i sinteza ravnog polužnog mehanizma, njegova kinematička i proračun sila. Izrada shema i proračun parametara jednostavnih i složenih zupčanika. Veze bregastog mehanizma, njegova dinamička analiza. Sinteza bregastog profila.

seminarski rad, dodan 29.12.2013


Upotreba bentonitnih glina u proizvodnji peleta željezne rude, njihovih sastavnih minerala. Proučavanje uticaja organskih aditiva na svojstva sirovih peleta. Fizičke i hemijske karakteristike veziva, njihova reološka svojstva.

A. S. Solodov, M. S. Solodov, S. G. Koshel

Rukovodilac - S. G. Koshel, dr hem. nauke, profesor

Jaroslavski državni tehnički univerzitet

Jonske tečnosti spadaju u takozvane "zelene rastvarače", koji odgovaraju principima zelene hemije. Jonske tečnosti su rastopljene soli niske temperature koje imaju niz svojstava, kao što su: neisparljivost, hemijska stabilnost, ekološka sigurnost, visoka jonska provodljivost, dobra moć rastvaranja, elektrohemijska širina "prozora".

Jonske tekućine se koriste kao sastavni dio elektrolita za razne elektrohemijske uređaje novog tipa (u litijumskim baterijama, kondenzatorima, solarnim baterijama). Moguće je koristiti ionske tekućine kao aktivne komponente membrana. Membrane su glavne komponente gorivnih ćelija koje mogu raditi u teškim okruženjima.

Utvrđena je značajna prednost upotrebe jonskih tečnosti u elektrohemijskim procesima u poređenju sa tradicionalnim elektrolitima. Obećavajuće je korištenje ionskih tekućina kao nevodenih polimernih otopina za elektrohemijske i elektrokatalitičke reakcije: elektrooksidaciju, elektroredukciju. Mnogi organski supstrati su rastvorljiviji u jonskim tečnostima nego u vodi. Taloženje metala iz ionskih tekućina koje sadrže isti metal u sastavu kationa odvija se prilično lako.

Glavna prednost upotrebe jonskih tečnosti - elektrolita u industriji galvanizacije je to što nisu vodeni rastvori, odnosno nema oslobađanja vodonika prilikom elektrodepozicije premaza. Tako je u suštini moguće dobiti premaze bez pukotina i otpornije na koroziju.

Sa stanovišta istraživanja, interesantne su jonske tečnosti na bazi eutektika holin hlorida. Jonske tečnosti na bazi eutektičkog - tikovog holin hlorida mogu se lako koristiti u ambijentalnim uslovima. Dobili smo i proučavali sljedeće eutektičke mješavine holin hlorida sa etilen glikolom, ureom, oksalnom kiselinom i hrom hloridom. Utvrđena je temperaturna zavisnost električne provodljivosti ovih eutektika.

Tehnologija "Pametna kuća" kreirana je sa jednim ciljem - uštedom vremena provedenog na kućnim poslovima. Nove tehnologije koje se koriste u sistemu pametne kuće zapanjujuće su svojom raznolikošću. Uz pomoć tzv.

Naučni savjetnik - A. A. Kiselev, dr. ped. nauka, profesor Yaroslavl State Technical University Development tržišnih odnosa zahteva sprovođenje nove finansijske politike, povećanje efikasnosti proizvodnje u svakom konkretnom hemijskom preduzeću...

K. E. Razumova Rukovodilac - S. N. Bulikov, doktor ekonomskih nauka. sci., vanredni profesor Yaroslavl State Technical University Relevantnost promjena i inovacija je zbog potrebe prilagođavanja organizacije zahtjevima eksternih i internih…