I liquidi ionici appartengono ai cosiddetti "solventi verdi", che corrispondono ai principi della chimica verde. Alcuni liquidi ionici, come 1-butil-3-metilimidazolio cloruro, sono solventi relativamente efficaci per la cellulosa. Nei solventi classici, questo processo si verifica solo in condizioni molto difficili.

Storia

La prima pubblicazione apparve nel 1888. Gabriel ha riportato in esso il nitrato di ammonio di etanolo, che ha un punto di fusione di 52-55 ° C. Nel 1914 Paul Walden ottenne il primo liquido ionico con un punto di fusione al di sotto della temperatura ambiente: nitrato di etilammonio + − , che ha un punto di fusione di 12 °C. Dopodiché, i liquidi ionici furono dimenticati per un po' e furono considerati solo una curiosità di laboratorio. Nel 1951, Harley ottenne liquidi ionici dai cloroalluminati, che usò per l'elettrodeposizione dell'alluminio. Nel 1963 Yoke riferì che le miscele di cloruro di rame (I) con cloruri di alchilammonio erano spesso liquide. Nel 1967, Swain utilizzò il tetra-n-esilammonio benzoato per studiare la cinetica delle reazioni elettrochimiche. Nel periodo dagli anni '70 agli anni '80, i cloroalluminati sono stati utilizzati per studi spettrochimici ed elettrochimici di complessi di metalli di transizione. Nel 1981, per la prima volta, sono stati utilizzati come solvente e catalizzatore contemporaneamente per effettuare la reazione di Friedel-Crafts. Nel 1990 vincitore del Nobel Yves Chauvin ha applicato liquidi ionici alla catalisi a due fasi. Nello stesso anno, Österjong ha utilizzato liquidi ionici per polimerizzare l'etilene con un catalizzatore Ziegler-Natta. Una svolta nella ricerca è arrivata nel 1992, quando Wilkes e Zavorotko, lavorando alla ricerca di nuovi elettroliti per batterie, hanno segnalato la produzione dei primi liquidi ionici resistenti all'aria e all'umidità - sali di imidazolio con anioni − e MeCO 2 − . Successivamente iniziò uno studio attivo sui liquidi ionici. Il numero di articoli e libri pubblicati è in continua crescita. Nel 2002 c'erano più di 500 pubblicazioni, nel 2006 quasi 2000. I rivenditori di prodotti chimici ora offrono un'ampia selezione di liquidi ionici disponibili in commercio. Nel 2009, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha assegnato una sovvenzione di 5,13 milioni di dollari alla startup dell'Arizona Fluidic Energy per costruire prototipi di batterie metallo-aria durevoli con una capacità specifica maggiore di un ordine di grandezza rispetto alle batterie agli ioni di litio. Il ruolo dell'elettrolita non dovrebbe essere svolto da una soluzione acquosa, ma da un liquido ionico. Rispettivamente, nuovo tipo La batteria è stata denominata Metal-Air Ionic Liquid Battery.

Proprietà

Proprietà fisiche

I liquidi ionici allo stato solido sono polveri o sostanze cerose di colore bianco o giallastro. Allo stato liquido, sono incolori o con una sfumatura giallastra, dovuta a una piccola quantità di impurità. Uno di proprietà caratteristiche liquidi ionici è la loro alta viscosità, che rende difficile lavorare con loro. La caratteristica principale dei liquidi ionici è il loro basso punto di fusione, dovuto all'impedimento sterico della struttura, che ne complicherà la cristallizzazione. Ad esempio, 1-etil-3-metilimidazolio dicianammide, , fonde a Tm = -21°C, cloruro di piridinio, Cl, fonde a Tm = 144,5°C ma 1-butil-3,5-dimetilpiridinio bromuro, [ N-butil-3,5-dimetil-Py]Br, vetrifica solo al di sotto di Tg = -24 °C.

Classificazione

Ricezione e pulizia

La sintesi dei liquidi ionici può essere ridotta a due fasi: formazione di cationi e scambio anionico (quando richiesto). Spesso il catione è disponibile in commercio come sale di alogenuro e resta solo da sostituire l'anione per ottenere il liquido ionico desiderato.

Reazioni di quaternizzazione

La formazione del catione può essere effettuata per reazione con un acido o per quaternizzazione di un'ammina, fosfina o solfuro. Per eseguire quest'ultimo, vengono spesso utilizzati aloalcani o dialchil solfati. La reazione di quaternizzazione è molto semplice: l'ammina originale (o fosfina) viene miscelata con l'agente alchilante desiderato, riscaldata con agitazione, nella maggior parte dei casi senza solvente. Il tempo di reazione e la temperatura di riscaldamento dipendono dall'aloalcano. La reattività aumenta dal cloro allo iodio. I derivati ​​del fluoro non possono essere ottenuti in questo modo.

Reazioni di scambio anionico

Si possono dividere in due categorie: la reazione diretta dei sali di alogenuro con gli acidi di Lewis e la metatesi (scambio) di anioni. La preparazione di liquidi ionici mediante la reazione di un acido di Lewis (il più delle volte AlCl 3 ) con un sale di alogenuro era il metodo dominante nelle prime fasi della ricerca.
Ad esempio, la reazione di ottenere un liquido ionico mediante la reazione di etilmetilimidazolio cloruro con cloruro di alluminio (acido di Lewis):
+ Cl − + AlCl 3 → + AlCl 4 −
Il significato della reazione di metatesi del sale è formare una nuova coppia di sali che potrebbero essere facilmente separati in base alle loro diverse proprietà fisiche. Ad esempio, ottenendo alogenuri d'argento (che precipitano), o acidi, che possono essere facilmente separati lavando il liquido ionico con acqua (solo per liquidi ionici immiscibili con acqua). Ad esempio, la reazione dell'etilmetilimidazolio cloruro con acido esafluorofosforico
+ Cl − + HPF 6 → + PF 6 − + HCl
Come risultato della reazione, si forma un liquido ionico immiscibile con acqua e il sottoprodotto, acido cloridrico, rimane disciolto in acqua.

Ricevuta nell'industria

Nonostante la facilità di ottenere liquidi ionici in laboratorio, non tutti i metodi sono applicabili su scala industriale a causa del loro costo elevato. I liquidi ionici sono commercializzati come "solventi verdi", ma spesso utilizzano grandi quantità di solventi organici nella loro fabbricazione, spesso per rimuovere gli alogeni dai liquidi ionici. Tutte queste carenze devono essere eliminate nel passaggio a sintesi su larga scala. Ad esempio, Solvent Innovation ha proposto, brevettato e produce tonnellate di liquido ionico, che ha ricevuto il nome commerciale ECOENG 212. Risponde a tutti i requisiti della chimica verde: non è tossico, può decomporsi quando viene rilasciato nell'ambiente, lo fa non contiene impurità di alogeno, non contiene solventi e l'alcol etilico è l'unico sottoprodotto.

pulizia

Poiché i liquidi ionici non possono essere purificati per distillazione (la loro pressione di vapore saturo è praticamente nulla), in pratica si purificano i composti di partenza, da cui si andrà ad ottenere il liquido ionico. Teoricamente è possibile espellere eventuali impurità organiche dal liquido ionico, poiché molti di questi ultimi sono resistenti al riscaldamento fino a molto alte temperature: non si decompone fino a 400 °C. È anche possibile purificare i liquidi ionici con carbone attivo, quindi filtrare attraverso una breve colonna di allumina neutra. L'acqua viene distillata riscaldando per diverse ore a 60 °C a pressione ridotta. Nell'industria, la capacità dei liquidi ionici di essere puliti per il riutilizzo è di fondamentale importanza a causa dell'alto costo di questi ultimi. L'efficienza varia da scarsa a molto buona. Vengono proposti vari metodi innovativi. Ad esempio, estrazione di prodotti con CO 2 supercritica o tecniche a membrana. Inoltre, sembra promettente la direzione del noleggio di liquidi ionici alle imprese per uso singolo. Pertanto, un'azienda fornirà e pulirà il solvente per un'altra, il che farà risparmiare denaro riutilizzando il solvente.

Guarda anche

Fonti

1. Ricorda LISA (indefinito) . geektimes.ru. Estratto il 15 febbraio 2016.
2. Ignatyev, Igor; Charlie Van Doorslaer, Pascal G.N. Mertens, Koen Binnemans, Dirk. E. de Vos. Sintesi di esteri di glucosio dalla cellulosa in liquidi ionici (inglese) // Holzforschung: journal. - 2011. - Vol. 66, n. quattro . - P. 417-425. - DOI:10.1515/hf.2011.161 .
3. S. Gabriele, J. Weiner. Ueber einige Abkömmlinge des Propylamins (tedesco) // Chemische Berichte (Inglese) russo: negozio. - 1888. - Bd. 21, n. 2. - S. 2669-2679. - DOI:10.1002/cber.18880210288 .
4. P. Walden,. Pesi molecolari e conducibilità elettrica di più sali fusi. (Inglese) // Boll. Accad. sci. : rivista. - 1914. - P. 405-422.
5. Franco. H. Hurley, Thomas P. Wier Jr. Elettrodeposizione di metalli da sali di ammonio quaternario fusi. (Inglese) // Journal of the Electrochemical Society (Inglese) russo: rivista. - 1951. - Vol. 98. - Pag. 203-206.
6. Giogo, John T., Weiss, Joseph F.; Tollin, Gordon. Reazioni della trietilammina con alogenuri di rame(I) e rame(II). (Inglese) // Chimica Inorganica: journal. - 1963. - Vol. 2(6) . - Pag. 1209-1216.
7. Chauvin, Yves; Gilbert, Bernard; Guibard, Isabelle. Dimerizzazione catalitica di alcheni mediante complessi di nichel in sali fusi di organocloroalluminato. (Inglese) // Comunicazioni chimiche (Inglese) russo: rivista. - 1990. - Vol. 23. - P. 1715-1716.

introduzione

I. Revisione della letteratura 8

1.1, Catalizzatori acido-base eterogenei (catalizzatori di ossidi, zeoliti, superacidi solidi, eteropoli e acidi, cloruri metallici) 8

1.2. Catalizzatori acido-base omogenei. Acidi protici e superacidi liquidi 15

1.3. Liquidi ionici inorganici (sciolti di sali metallici) 17

1.5. Liquidi ionici 20

II. Sperimentale 49

1. Materie prime e catalizzatori. Hardware 49

2. Preparazione di liquidi ionici 53

3. Metodi e condizioni dell'esperimento 57

III- Risultati e discussione 62

1. Studio dell'isomerizzazione di n-alcani C-Ca in presenza di liquidi ionici 62

2. Trasformazioni dei cicloalcani: isomerizzazione di metilciclopentano e cicloesano in presenza di liquidi ionici 85

3. Trasformazioni catalitiche degli xileni in presenza di liquidi ionici: l'effetto della temperatura e della composizione del catalizzatore sull'attività e selettività della loro isomerizzazione 97

IIIA Proprietà catalitiche di sistemi basati su liquidi ionici supportati 102

Risultati 112

Riferimenti 114

Appendice 130

Introduzione al lavoro

Nonostante l'enorme numero di catalizzatori noti, la catalisi e la sintesi organica hanno costantemente bisogno di catalizzatori, mezzi catalitici e solventi nuovi, più efficienti e più rispettosi dell'ambiente.Nella maggior parte dei processi industriali di sintesi organica di base e fine, così come nella petrolchimica, nuovi sono necessari approcci per la soluzione di esistenti economici e problemi ambientali associati ad alti costi energetici e inquinamento ambientale. I recenti progressi nella chimica dei fusi di miscele di sali organici e inorganici, che sono comunemente chiamati "liquidi ionici" o "fusi salini a bassa temperatura", possono risolvere parzialmente i problemi sopra menzionati.

I liquidi più conosciuti sono molecolari. Ciò significa che, siano essi polari o non polari, sono costituiti da molecole.All'inizio degli anni '80 è stata scoperta una nuova classe di liquidi chiamati liquidi ionici. A differenza dei liquidi molecolari, indipendentemente dal grado di dissociazione, questi sistemi sono costituiti principalmente da ioni. Le proprietà e il comportamento di tali liquidi quando utilizzati come solventi o catalizzatori (mezzi catalizzatori) sono molto diversi dalle proprietà dei liquidi molecolari,

A l'anno scorso c'è un'intensa crescita nel numero di pubblicazioni e brevetti, così come le recensioni su vari aspetti preparazione, studio delle proprietà e uso dei liquidi ionici, anche in catalisi, Il primo liquido ionico fu ottenuto dallo scienziato russo Paul Walden nel 1914 e aveva la seguente composizione: * "Nel periodo dal 1940 al 1980 furono sintetizzati liquidi ionici classi diverse, tuttavia, fino agli anni '90 non sono stati effettuati studi sistematici sui liquidi ionici e non è stata studiata la possibilità del loro utilizzo come catalizzatori.

l'interesse per i liquidi ionici iniziò a crescere a un ritmo accelerato. Il numero di pubblicazioni nelle riviste centrali entro il 2001 è salito a 600 e il numero di brevetti ha raggiunto circa 60. Sono apparse diverse recensioni sui liquidi ionici +H2SO4 Questo stadio è analogo alla ben nota reazione degli ioni carbenio con gli isoalcani in fase gassosa. In queste condizioni, il risultato è un trasferimento di protoni durante la dissociazione di uno ione carbonio non classico: R, + + HR - H2S04 + HSCV - + 2H2S04 + RiR Questa reazione è l'inverso della ben nota reazione di cracking degli isoalcani dimostrata per i superacidi liquidi e zeoliti.

Pertanto, il punto chiave del nuovo meccanismo di alchilazione in due fasi di isoalcani con olefine è l'assunzione che questa reazione comporti l'alchilazione diretta di isoalcani con esteri protonati attraverso la formazione intermedia di ioni carbonio non classici. Utilizzando questo meccanismo, è possibile descrivere l'andamento del processo di alchilazione degli isoalcani con olefine attraverso i seguenti stadi elementari: olefina - una miscela di alchil solfati - esteri protonati - ioni di carbonio non classici - prodotti di alchilazione.

I liquidi ionici possono anche includere superacidi organici aprotici contenenti un alogenuro acilico e un doppio eccesso molare di un acido di Lewis. I complessi RCOX-2A1X3 sono catalizzatori attivi per la trasformazione di alcani normali a basse temperature (20°C). Di norma, sono superiori in reattività ai superacidi protici attivi e differiscono significativamente dai complessi equimolari RCOX-AIX3, che sono inerti rispetto agli alcani in condizioni così miti.

È noto che i complessi RCOX-2A1X3 in soluzione CH2X2 sono una miscela di equilibrio di sali di acilio RCO AI2X7" e complessi donatore-accettore RC(X)=0 AbX6.

I complessi RCOXAIX3 esistono in soluzioni esclusivamente come complessi di coordinazione RC(X)=0 A1X3. Pertanto, solo i complessi RCOX 2AlXj attivi nelle reazioni con gli alcani sono in grado di generare in modo efficiente cationi acilio, che li distingue qualitativamente dai complessi RCOX-AIX3. Tuttavia, non è chiaro a cosa sia associata l'attività di questi complessi: se sia con la capacità di generare un catione acilio o con la presenza dell'anione dimerico A12X7 nella loro composizione.Gli autori del lavoro hanno cercato di rispondere a questa domanda. Lo studio dei complessi mesitoil bromuro con AlBrj della composizione MstCOBr-AIBr3 e MstCOBr-2AlBr3 (Mst=2,4,6-Me3C6H4) ha permesso di concludere che la reattività dei sali di acilio dipende dalla struttura dell'anione. È noto che i sostituenti nelle posizioni 2 e 6 dell'anello aromatico prevengono stericamente la formazione di complessi di coordinazione ArC(X)=O MXn con l'atomo di carbonio carbonilico ibridato sp2 e praticamente non hanno alcun effetto sulla formazione di cationi ArCO+. Pertanto, quando si utilizzava bromuro di alluminio come acido di Lewis, si ottenevano complessi che in una soluzione di CH2X2 sono esclusivamente sali ionici MstCO+AlBr4 e MstCO+Al2Br7\, che è stato confermato inequivocabilmente dagli spettri NMR sui nuclei 3C e 27A1. Inoltre, è stato riscontrato che quando si aggiunge un idrocarburo saturo, l'omogeneità delle soluzioni non viene disturbata in entrambi i casi Secondo i dati NMR, viene preservata anche la struttura ionica dei sali.

Il sale MstCO+AIBr4" si è rivelato inerte nelle reazioni di distruzione di ottano e dodecano. Al contrario, il sale MstCO+AbBr7 avvia questa reazione e la scissione quantitativa dei suddetti idrocarburi si osserva entro 30 minuti. Una differenza qualitativa simile tra i due sali di mesitoilio si osserva anche nella reazione che coinvolge il trimetilenorbornano: in presenza di MstCO+AlBr4" non si osserva la reazione, mentre il sale MstCO+AbBr7 avvia la formazione di adamantano. Questi dati indicano solo questo sali complessi con un anione dimerico, mentre i sali con un anione monomerico a 20°C sono praticamente inattivi in ​​questi processi. Tuttavia, la ragione di ciò, a giudizio degli autori, non può essere il diverso grado di screening della carica positiva da parte del counterion. Gli spettri NMR 13С per i sali della composizione M3YuEVgAshz e MstCOBr-2AIBr3 sono praticamente identici, il che rende dubbia l'ipotesi di una diversa elettrofilia dei cationi acilio con anioni monomerici e dimerici.

Superacidi organici aprotici

Simili nelle loro proprietà ai superacidi organici aprotici sono i liquidi ionici, scoperti nel 1914 dallo scienziato russo Paul Walden, ma sono stati ampiamente sviluppati e utilizzati nella catalisi solo nell'ultimo decennio.In questa parte della rassegna della letteratura, letteratura e dati sui brevetti sui liquidi ionici verranno presi in considerazione la loro preparazione, le proprietà fisico-chimiche e l'uso nella catalisi del trattamento degli idrocarburi, la sintesi organica basica e, in misura minore, la sintesi organica fine. I liquidi ionici sono oggetti unici per la ricerca chimica, sia nella direzione della sintesi che per il loro uso nella catalisi, nella sintesi organica e in altre aree, compresi i processi biochimici. Il numero di liquidi ionici descritti in letteratura è attualmente molto ampio, e comprende sia liquidi ionici già noti fino agli anni '90, in particolare: piridinio, imidazolio e polialchilammonio, sia un gran numero di liquidi ionici sintetizzati in tempi relativamente recenti: guanidina, pipiridinio, policiclici, liquidi ionici a ponte, liquidi ionici binucleari o polinucleari, liquidi ionici idrofobici (fluorurati) L'interesse per i liquidi ionici fluorurati è attualmente in costante crescita, poiché i sistemi fluorurati sono insensibili alla presenza di acqua e altri sostanze protiche, hanno basso punto di fusione, bassa viscosità e hanno una serie di altri vantaggi dei liquidi ionici.Recentemente sono stati pubblicati numerosi articoli sulla sintesi e le proprietà dei liquidi ionici fluorurati - Compositi ottenuti da liquidi ionici e gel polimerici, così come i complessi preparati usando gli anioni HftFn+i".

Attualmente, esiste un numero abbastanza elevato di pubblicazioni dedicate alla sintesi combinatoria e allo screening di liquidi ionici nelle reazioni catalitiche e nella sintesi organica. Di particolare rilievo è il brevetto Symyx, che descrive gran numero liquidi ionici e discussi intera linea reazioni catalitiche in cui possono essere utilizzati. Potenzialmente, il numero di liquidi ionici è praticamente illimitato ed è limitato solo dalla disponibilità di opportune molecole organiche (particelle cationiche) e anioni inorganici.

I liquidi ionici contenenti cloruro di alluminio sono i più comunemente usati e sono stati studiati nel dettaglio. Esempi tipici sono i fusi salini ottenuti da cloruro di alluminio anidro e un sale di ammonio quaternizzato, ad esempio cloruro di 1-etil-3-metilimidazolio (EtMelmCl), alchil piridinio, ecc. Il liquido ionico AIOS - EtMelmCl contiene un intero set di liquidi ionici, le cui proprietà fisiche e l'acidità di Lewis sono determinate dal rapporto molare dei suoi sali costituenti.

I liquidi ionici con acidità di Lewis "oltre al catione organico, contengono principalmente anioni A12C17" e AICI ", mentre i principali liquidi ionici contengono un catione organico e vantaggi come il basso punto di fusione (fino a -90°C a determinati rapporti tra organico e inorganico sali), stabilità chimica e termica, elevata intrinseca conduttività elettrica e un'ampia finestra di potenziale. Una serie di liquidi ionici di imidazolio sono stati studiati da DTA/GGA e DSC e sono state tratte alcune conclusioni sulla loro stabilità termica. Ad esempio, rispetto ai liquidi ionici di piridinio, i liquidi ionici di imidazolio sono meno stabili, purché contengano gli stessi anioni.

Per studiare i liquidi ionici di cloroalluminato, la spettroscopia NMR, IR, PMR, UV e Raman, vengono utilizzati vari metodi elettrochimici. Inoltre, i liquidi ionici sintetizzati sono spesso caratterizzati dall'analisi di diffrazione dei raggi X.

Temperatura di fusione. La capacità del sale a bassa temperatura fonde di rimanere liquido in un ampio intervallo di temperatura è una caratteristica importante dei liquidi ionici, soprattutto se utilizzati come solventi.Attualmente non esiste una teoria su come il punto di fusione dei liquidi ionici dipenda dalla loro composizione e la natura del catione e dell'anione in loro composizione, tuttavia ricerca empirica l'ha mostrato diagramma di fase Il liquido ionico 1-etil-3-metschmidazolio cloruro/AICIz ha due minimi chiari a contenuti molari di cloruro di alluminio di circa 0,4 e 0,65, corrispondenti a liquidi ionici acidi.

La dipendenza della temperatura di fusione dalla lunghezza del radicale dei liquidi ionici tipici contenenti imidazolio o derivati ​​del piridinio come cationi ha un chiaro minimo per i radicali Cj - C5. Una diminuzione della lunghezza del radicale porta ad un aumento della ionicità della struttura, mentre il suo aumento porta ad un aumento del peso molecolare e, quindi, ad un aumento della temperatura di fusione 10°C. Le seguenti caratteristiche dei cationi organici influenzano positivamente la diminuzione del punto di fusione dei liquidi ionici: bassa simmetria, deboli interazioni intermolecolari, assenza di legami idrogeno e distribuzione uniforme della carica nel catione. Si ritiene inoltre comunemente che un aumento della dimensione dell'anione porti ad una diminuzione del punto di fusione. Inoltre, l'introduzione di fluoro nella struttura dei liquidi ionici, di regola, abbassa il punto di fusione e sono noti sistemi con punti di fusione da -40°C a -90°C.

Preparazione di liquidi ionici

I liquidi ionici sono stati sintetizzati utilizzando le procedure appropriate descritte in . Di seguito sono riportati i metodi per la preparazione di liquidi ionici utilizzati in questo lavoro per studiarne le proprietà catalitiche, in particolare, nelle reazioni di isomerizzazione di alcani, cicloalcani e idrocarburi aromatici. Tutte le operazioni sono state eseguite in atmosfera inerte.Un liquido ionico N-n-butilpiridinio cloruro - cloruro di alluminio è stato ottenuto da un sale di ammina organica - N-w-butilpiridinio cloruro, preliminarmente essiccato su P2O5, e cloruro di alluminio (Fluka) appena distillato in un mezzo inerte (Ag). Il primo passo nella sintesi di un liquido ionico è la preparazione del cloruro di N-n-butilpiridinio.

Metodo per la sintesi di N-n-butigtridinio cloruro. In un pallone a due colli da 100 ml munito di condensatore a riflusso, ingresso e uscita di un gas inerte (Ar o N2), è stato posto 0 LM (7–9 g) di piridina (Aldrich, 98%), previamente essiccato su alcali. OL M (9,2 g) di n-butil cloruro (Aldrich, 98%) è stato aggiunto sotto agitazione con un agitatore magnetico.La miscela risultante è stata portata a riflusso per 5 ore in atmosfera di gas inerte (senza solvente). Dopo 7 ore, i materiali di partenza non reagiti sono stati decantati dai cristalli bianchi formati. I cristalli sono stati lavati con acetonitrile ed essiccati sotto vuoto a temperatura ambiente per 1 ora.La resa era del 30% (5,6 g). Per la sostanza ottenuta è stato preso lo spettro ]H NMR (CDC13).

I seguenti composti sono stati sintetizzati usando una procedura simile: cloruro di N-/mropilpiridinio, cloruro di N-k-pentshiridinio, cloruro di N-n-esilpiridinio, cloruro di Nf-ottilpiridinio, cloruro di N-H-esadecilpiridinio.

Metodo per la preparazione del liquido ionico N-n-butgtpiridinio cloruro - cloruro di alluminio. 0,03 M (5,6 g) di cloruro di Nf-butschiridinio sono stati posti in un pallone a fondo tondo da 100 mL e 0,06 M (8,0 g) di cloruro di alluminio anidro sono stati aggiunti gradualmente sotto agitazione in un flusso di gas inerte. In questo caso la miscela si è riscaldata spontaneamente, quindi è stata raffreddata in modo che la temperatura non superasse i 30°C. La miscela di reazione è stata mantenuta per 2 h (fino alla formazione di un sistema omogeneo) sotto costante agitazione in un flusso di gas inerte. La densità del liquido ionico era М,3-1,4 g/cm3.

È stato stabilito che la formazione di un complesso di cloruro di N-w-butchshiridinio con cloruro di alluminio porta a un cambiamento negli spostamenti chimici negli spettri PMR. Prima di tutto, questo si esprime in un brusco aumento degli spostamenti chimici per tutti i protoni del complesso di 1 - 1,7 mD. Inoltre, i segnali protonici vengono ampliati, il che indica un'intensa interazione che coinvolge i protoni nel complesso.

Il cloruro di alluminio (P.5 g, 0,086 M) è stato aggiunto gradualmente al cloruro cristallino di 1-n-pentil-3-metilimidazolio (8,2 g, 0,043 M) a temperatura ambiente e agitando vigorosamente.La temperatura di reazione non superava i 30°C. La miscela è stata agitata per 2 ore in un flusso di azoto a temperatura ambiente fino a formare un sistema omogeneo. Come risultato, è stato ottenuto un liquido ionico viscoso marrone chiaro con una densità di -1,3 -1,4 g/cm3.

Il liquido ionico 1-n-butil-3-mstylimidazolio cloruro - cloruro di alluminio (1:2 mol) è stato preparato con un metodo simile. Trimetilammonio cloridrato liquido ionico - cloruro di alluminio (1:2 mol.) è stato ottenuto da trimetilammonio cloridrato (Aldrich, 99%) e cloruro di alluminio fresco in un'atmosfera inerte. A tal fine, 13,4 g (0,05 M) di cloruro di alluminio sono stati aggiunti lentamente a 4,8 g (0,05 M) di trimetilammonio cloridrato essiccato su P2055 con vigorosa agitazione. Poiché la reazione procede con il rilascio di calore, la massa di reazione, se necessario, è stata raffreddata in modo che la sua temperatura non superi i 50°C. La risultante miscela di sali è stata agitata per 2 ore a temperatura ambiente. Di conseguenza si è formato un liquido ionico marrone chiaro trasparente, molto mobile a temperatura ambiente, con un peso specifico di -1,4 g/cm3. Nel caso della preparazione di liquidi ionici con un rapporto molare di 1:1,5 o 1:1–25, sono stati presi rispettivamente 10,0 g (0,075 M) o 8,4 g (0–0625 M) di cloruro di alluminio.

Preparazione di catalizzatori a base di liquidi ionici supportati. Per preparare i liquidi ionici depositati, sono stati utilizzati i veicoli mostrati nella Tabella 1. Prima dell'uso, i veicoli sono stati preliminarmente calcinati in un flusso di aria secca a 450–520°C per 3–4 ore e ulteriormente evacuati immediatamente prima della deposizione di liquidi ionici a 250°C per 1,5 ore.

I veicoli secchi in atmosfera inerte sono stati posti in un pallone a tre colli con un agitatore magnetico, quindi, con vigorosa agitazione, è stato aggiunto goccia a goccia un liquido ionico (dal 20 al 100% in peso, ovvero il rapporto in massa del liquido ionico: veicolo variava da 0,2: 1 a 1: 1), dopodiché il catalizzatore è stato agitato in un flusso di argon a 30°C per 2 h, quindi è stato aggiunto il substrato.

Trasformazioni cicloalcano: isomerizzazione di metilciclopentano e cicloesano in presenza di liquidi ionici

È noto che le reazioni di mutua trasformazione di metilciclopentano (MCP) e cicloesano (CT) procedono su catalizzatori eterogenei di tipo acido, come sistemi di ossido modificati con metalli del gruppo VIII, zeoliti, eteropoliacidi, ossidi di metalli di transizione solfati, ad esempio SO / /ZrOa, ecc. d. . Tuttavia, l'uso di questi catalizzatori richiede l'uso di temperature elevate, fino a 400°C e oltre per i catalizzatori allumina-platino e circa 250°C per l'ossido di zirconio solfato.

L'uso di liquidi ionici come catalizzatori per l'isomerizzazione di cicloalcani è stato segnalato per la prima volta nei nostri lavori, dove è stato dimostrato che i liquidi ionici sono attivi in ​​questa reazione.Su catalizzatori eterogenei, come nei liquidi ionici, questa reazione procede vicino equilibrio termodinamico Tuttavia, un vantaggio significativo dei liquidi ionici rispetto ai catalizzatori eterogenei è l'elevata selettività della reazione, che è prossima al 100%, mentre la selettività massima raggiunta, ad esempio, su S0427Zr02 è del 90%. riposo catalizzatori eterogenei hanno selettività ancora più bassa per le reazioni di deidrogenazione, cracking e apertura dell'anello con conseguente formazione di benzene, isoesani e paraffine più leggere. Lo scopo di questa parte del lavoro era confrontare l'attività dei liquidi ionici trimetilammonio cloridrato - A1CH (1: 2 mol.), trietilammonio cloridrato - AICI (1: 2 mol.), N-n-butilpiridinio cloruro - AICI (1: 2 mol.) e N-w -pentilpiridinio cloruro - АІСІз (1: 2 mol.) nella reazione di isomerizzazione reciproca di metilciclopentano e cicloesano. Le strutture dei liquidi ionici studiati sono riportate di seguito: (reazione diretta e inversa). È noto che a 60°C la miscela di equilibrio del metilciclopentanocicloesano è costituita dal 23% di MCP e da -77% CT; la costante di equilibrio Kp è 3,35. Per scoprire se è possibile raggiungere l'equilibrio termodinamico in queste reazioni reversibili in condizioni di reazione blande utilizzando liquidi ionici come catalizzatori, abbiamo condotto esperimenti in cui i substrati erano miscele artificiali di MCP e CT con un contenuto di componenti di 15 e 85 wt. %; così come 30 e 70 wt. %, rispettivamente. Pertanto, è stato fatto un tentativo di raggiungere l'equilibrio termodinamico su entrambi i lati.Come catalizzatore è stato utilizzato un liquido ionico trimetilammonio cloridrato - AlCl (1: 2 mol.).

Tenendo conto dei dati ottenuti sull'andamento della reazione delle trasformazioni reciproche di metilciclopentano e cicloesano all'equilibrio termodinamico, quando si descrive la cinetica dell'isomerizzazione del cicloesano in metilciclopentano, è necessario tenere conto della reversibilità della reazione.

A questo proposito, abbiamo utilizzato il seguente metodo. Vicino all'equilibrio, la velocità delle reazioni catalitiche reversibili che coinvolgono un substrato e un prodotto è descritta dalla seguente equazione: La forma di queste funzioni dipende dallo schema cinetico a cui obbedisce il processo. A determinati rapporti di costanti di velocità e concentrazioni di reagenti ed effettori, i parametri b\ e b2 saranno solo funzioni delle costanti degli stadi elementari e sono direttamente proporzionali alla concentrazione del catalizzatore. Ad esempio, a basse concentrazioni del substrato e del prodotto, i parametri b] e bz sono uguali ai rapporti tra le velocità massime corrispondenti e le costanti di Michaelis, se il processo obbedisce allo schema reversibile di Michaelis. Questi parametri caratterizzano rispettivamente i tassi di reazione diretta e inversa.

Poiché i parametri cinetici b[ e br non sono le costanti di velocità degli stadi elementari, ma caratterizzano le velocità delle reazioni avanti e indietro, sono spesso chiamati costanti di velocità "efficaci" o "apparenti". Pertanto, in questo capitolo, i parametri bi e b2 saranno chiamati costanti di velocità effettive del forward e reverse reazione catalitica e denotano k] e k_i, rispettivamente.

Conoscendo le concentrazioni iniziali e di equilibrio di metilciclopentano o cicloesano e approssimando la curva sperimentale mediante l'equazione (2), otteniamo la somma delle costanti delle reazioni avanti e indietro (ki + k_i). Per calcolare la costante k.] utilizziamo l'espressione:

L'equazione (2) è stata scelta per elaborare le curve cinetiche presentate in Fig. 11. Come si può vedere dalla figura, questa equazione descrive in modo soddisfacente i dati sperimentali. Per calcolare le costanti di velocità delle reazioni avanti e indietro, abbiamo utilizzato i dati sperimentali ottenuti quando la reazione è stata condotta vicino all'equilibrio termodinamico in presenza di un additivo e senza di esso. Inoltre, è stato studiato l'effetto di un additivo attivante sulla velocità di reazione delle trasformazioni reciproche di idrocarburi ciclici. Il contenuto dell'additivo variava dal 2 all'8% in peso. Le curve risultanti sono state anche elaborate utilizzando l'equazione (2).

Inviare il tuo buon lavoro nella knowledge base è semplice. Usa il modulo sottostante

Gli studenti, i dottorandi, i giovani scienziati che utilizzano la base di conoscenze nei loro studi e nel loro lavoro ti saranno molto grati.

postato su http:// www. tutto il meglio. it/

introduzione

1. Liquido ionico

1.2 Proprietà dei liquidi ionici

1.3 I liquidi ionici nella scienza

2. Sintesi organica fine

2.1 Caratteristiche del TOC

Conclusione

introduzione

Nonostante l'esistenza di un'ampia gamma di catalizzatori noti, l'ingegneria chimica e la sintesi organica hanno costantemente bisogno di catalizzatori, mezzi di reazione e solventi nuovi, più efficienti ed ecocompatibili. Quando si sviluppano e si migliorano i processi industriali per la sintesi organica di base e fine, nonché nella petrolchimica, sono necessari nuovi approcci per risolvere i problemi economici e ambientali esistenti associati agli elevati costi energetici e all'inquinamento ambientale. Un approccio moderno per risolvere il problema della sostituzione del volatile composti organici usati come solventi nella sintesi organica comprende l'uso di liquidi ionici. L'uso di liquidi ionici come nuovi mezzi di reazione può risolvere il problema dell'emissione di solventi e del riutilizzo di costosi catalizzatori.

La sintesi organica fine (TOS) è un numero enorme composti chimici: farmaci, coloranti, additivi chimici, pesticidi, tensioattivi, materiali polimerici speciali, enzimi sintetici, ecc. Inoltre, di norma, ottenere ogni prodotto di sintesi organica fine è un complesso processo a più stadi. Sono proprio le sottili trasformazioni nella maggior parte dei processi tecnologici, un gran numero di transizioni nell'avanzamento verso la sostanza bersaglio che caratterizzano le specificità di questo sottosettore. chimica organica piuttosto che la scala di produzione.

1. Liquido ionico

1.1 Caratterizzazione di liquidi ionici

Con il termine "liquidi ionici" si intendono sostanze liquide a temperature inferiori a 100°C e costituite da cationi organici, ad esempio 1,3-dialchilimidazolio, N-alchilpiridinio, tetraalchilammonio, tetraalchilfosfonio, trialchilsolfonio e vari anioni: Cl-, [BF4 ] -, [РF6]-, [SbF6]-, CF3SO3-, [(CF3SO2)2N]-, ROSO3-, RSO3-, ArSO3-, CF3CO2-, CH3CO2-, NO3-, [A12C17]-.

La natura dell'anione ha una grande influenza sulle proprietà dei liquidi ionici: punto di fusione, stabilità termica ed elettrochimica e viscosità. La polarità così come l'idrofilia o l'idrofobicità dei liquidi ionici possono essere ottimizzate selezionando opportunamente la coppia catione/anione e ogni nuovo anione e catione produce caratteristiche aggiuntive per variare le proprietà dei liquidi ionici.

1.2 Proprietà dei liquidi ionici

Una maggiore attenzione ai liquidi ionici è dovuta alla presenza delle seguenti proprietà specifiche:

1. Ampia gamma di stato liquido (> 300 °C) e bassi punti di fusione (Tm< 100 °С).

2. Alta conducibilità elettrica.

3. Buon potere dissolvente rispetto a una varietà di composti inorganici, organometallici e organici e polimeri di origine naturale e sintetica.

4. Attività catalitica, determinando un aumento della selettività delle reazioni organiche e della resa del prodotto target.

5. Non volatile, riutilizzabile.

6. Incombustibilità, non esplosività, non tossicità e conseguente assenza effetti dannosi sull'ambiente.

7. Possibilità illimitate nella sintesi diretta di liquidi ionici con proprietà desiderate.

Le qualità 3 e 4 rendono i solventi ionici particolarmente attraenti nella sintesi dei polimeri.

1.3 I liquidi ionici nella scienza

I liquidi ionici sono oggetti unici per la ricerca chimica, il loro uso nella catalisi, nella sintesi organica e in altre aree, compresi i processi biochimici. Il numero di liquidi ionici descritti in letteratura è attualmente molto elevato (circa 300). Potenzialmente, il numero di liquidi ionici è praticamente illimitato ed è limitato solo dalla disponibilità di opportune molecole organiche (particelle cationiche) e anioni inorganici, organici e complessi metallici. Secondo varie stime, il numero di possibili combinazioni di cationi e anioni in tali liquidi ionici può raggiungere 1018. La Figura 1 mostra alcuni dei liquidi ionici più studiati descritti in letteratura.

1.4 Metodi per ottenere liquidi ionici

I metodi di cottura sono abbastanza semplici e possono essere facilmente scalati. Ci sono tre metodi di sintesi principali che sono più comunemente usati:

La reazione di scambio tra un sale d'argento contenente l'anione B- richiesto e un derivato alogeno con il catione richiesto

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

Reazione di quaternizzazione di un derivato alogenuro N-alchilico con alogenuri metallici:

N+ - АlkНal- + MНaln > N+ - АlkМНа1- n+1 (2)

Reazioni di scambio ionico su resine a scambio ionico o argille.

Riso. 1 - Liquidi ionici

(Ri \u003d H, alchile, arile, etarile, allile, ecc., compresi i gruppi funzionali, x \u003d 1-4, m \u003d 2, 3. X- \u003d [BF4] -, [РF6] -, - , - , -, 2-, [AlkSO3] -, [ClO4] -, [CF3SO3] -, [CH3COO] -, [CuCl2] -, [Cu2Cl3] -, [Cu3Cl4] -, [A1C14] -, [AlBr4 ] - , [AlI4] -, [AlCl3Et] -, [Al2C17] -, [A13Cl10] -, (CF3S02) 2N-, -, -, [Me (CO) n] - ecc.)

Un'altra direzione praticamente importante nella sintesi dei liquidi ionici è la loro preparazione direttamente nel reattore. In questo caso, il corrispondente alogenuro N-alchilico e l'alogenuro metallico vengono miscelati nel reattore e si forma un liquido ionico appena prima dell'inizio del processo chimico o della reazione catalitica. Molto spesso, i liquidi ionici vengono preparati sulla base di una miscela di cloruro di alluminio con cloruri organici. Quando due solidi vengono miscelati, si verifica una reazione esotermica e si formano miscele eutettiche con punti di fusione fino a -90 °C. È, di regola, un liquido trasparente incolore o giallo-marrone (il colore è dovuto alla presenza di impurità e al surriscaldamento locale della massa di reazione durante la preparazione del liquido ionico). I liquidi ionici, per la diversità e le peculiarità delle loro proprietà, si sono rivelati molto attraenti per la catalisi e la sintesi organica.

Per quanto riguarda la "compatibilità ambientale" dei liquidi ionici, molto dovrebbe e sarà rivalutato negli studi successivi, sebbene, in generale, il fatto che siano riciclabili, non infiammabili e abbiano una bassa pressione di vapore saturo li renda a pieno titolo partecipanti al "green "chimica, anche senza tener conto di quei guadagni di produttività e selettività, di cui sono stati forniti esempi nella rassegna. Ovviamente, a causa del loro costo elevato, è improbabile che i liquidi ionici trovino ampia applicazione in processi su larga scala, a meno che non si trovino vantaggi aggiuntivi dei sistemi eterogenei. Allo stesso tempo, la chimica a basso tonnellaggio, principalmente la catalisi di complessi metallici, può rivelarsi un'area fertile per il loro utilizzo, così come l'elettrochimica in generale e l'elettrocatalisi in particolare.

2. Sintesi organica fine

2.1 Caratteristiche del TOC

La sintesi organica fine (TOS) è una produzione industriale a basso tonnellaggio di sostanze organiche complesse.

Le principali fonti di materie prime sono i prodotti di sintesi organica di base. La sintesi organica fine è caratterizzata da una natura multistadio, difficoltà di transizione di scala e costi specifici relativamente elevati dell'energia e della manodopera, spesso a causa della bassa rimozione del prodotto per unità di volume dei reattori, una quantità significativa di rifiuti, la complessità della risoluzione dei problemi ambientali, ecc. L'efficienza dei processi di sintesi organica fine è aumentata principalmente attraverso l'uso di schemi modulari a blocchi flessibili, sistemi di controllo automatici, che coinvolgono metodi di biotecnologia (per ottenere prodotti intermedi e convertire rifiuti), chimica laser, ecc.

I principali prodotti della sintesi organica fine sono coloranti, farmaci, pesticidi, ausiliari e fragranze tessili, additivi chimici per materiali polimerici, prodotti chimici per film e materiali fotografici, reagenti chimici, ecc.

2.2 Storia del progresso nella sintesi organica

I progressi nell'industria della sintesi organica dipendono in gran parte dallo sviluppo di nuove reazioni. Spesso una reazione fondamentalmente nuova crea una nuova era nella chimica organica. Ad esempio, nel 1928 fu scoperta la reazione di sintesi del diene (O. Diels e K. Alder), consistente nell'aggiunta di sostanze contenenti un doppio o triplo legame(dienofili) in posizione 1,4 a sistemi di dieni coniugati con formazione di anelli a sei membri:

Figura 1 - Schema della reazione di sintesi del diene

Questa reazione è diventata la base per la produzione di molte nuove sostanze sintetiche da un'ampia varietà di composti ciclici a complessi sistemi policiclici, come steroidi e altri sistemi eterociclici.

La reazione di Wittig è diventata la base di un nuovo metodo per la sintesi di olefine, con l'aiuto del quale è stato ottenuto un gran numero di analoghi complessi di composti naturali, Figura 2.

Figura 2 - Schema della reazione di Wittig

2.3 Metodo di immobilizzazione enzimatica

Lo sviluppo della sintesi delle olefine è stato promosso dallo sviluppo di reagenti immobilizzati su supporti polimerici. In questo caso, il secondo reagente è in soluzione. La reazione procede in modo che il prodotto rimanga sul polimero e sia facilmente separato per filtrazione e lavaggio dall'eccesso del secondo reagente e dei sottoprodotti. Il prodotto finale viene quindi separato dalla matrice polimerica e purificato. Ciò consente di eseguire sintesi a più stadi e ad alta intensità di lavoro senza una purificazione complessa nelle fasi intermedie. Questo metodo è particolarmente utilizzato con successo per la sintesi di peptidi e proteine.

Un metodo molto efficace è l'immobilizzazione degli enzimi su un vettore insolubile. L'enzima viene isolato da una fonte naturale, purificato, fissato su un supporto inorganico o polimerico mediante legame covalente o per adsorbimento. Una soluzione di una sostanza viene fatta passare attraverso una colonna riempita con un tale enzima immobilizzato. All'uscita della colonna, il prodotto viene separato con metodi convenzionali. Pertanto, è possibile eseguire processi a più stadi facendo passare la soluzione in sequenza attraverso più colonne con diversi enzimi.

2.4 Metodo del catalizzatore interfacciale

Una nuova fase nello sviluppo della sintesi organica fine è stata l'uso della cosiddetta catalisi interfacciale, quando alla miscela di reazione vengono aggiunte sostanze speciali: catalizzatori per il trasferimento interfacciale (ammonio, sali di fosfonio, eteri corona). Queste sostanze facilitano il trasferimento, ad esempio, degli anioni dalla fase acquosa o solida alla fase organica, dove reagiscono.

Il numero di reazioni per le quali i catalizzatori interfacciali sono efficaci è molto ampio e include quasi tutte le reazioni che coinvolgono i carbanioni (reazioni di Claisen, Michael, Wittig, Horner e altri, alchilazioni C, aggiunte, ecc.). È promettente utilizzare la catalisi interfacciale nelle reazioni di ossidazione, quando la sostanza organica è insolubile in acqua e l'agente ossidante è nel solvente organico. Ad esempio, il manganato di potassio, insolubile in benzene, dopo l'aggiunta di piccole quantità di etere corona, dà il cosiddetto benzene lampone, che contiene lo ione MnO4, che funge da forte agente ossidante. Nei moderni metodi di sintesi organica, la pianificazione di complessi processi multistadio è ora utilizzata con successo. Di norma, il passaggio da prodotti iniziali a prodotti target di composizione e struttura complessa può essere effettuato in diversi modi, tra i quali ve ne sono di più o meno razionali. Man mano che i composti sintetizzati diventano più complessi, si formano alcuni principi metodologici per la scelta dello schema più efficiente.

Conclusione

sintesi organica liquida ionica

Al momento, lo studio dei liquidi ionici e delle loro proprietà è una branca molto promettente e molto importante nella scienza mondiale. Particolarmente interessante è l'area di interazione dei liquidi ionici con varie sostanze, con l'ulteriore ricevimento di nuove sostanze.

I liquidi ionici svolgono un ruolo molto importante nella semplificazione delle tecnologie di sintesi organica fine. Poiché il TOC è un processo ad alta intensità di lavoro, la comunità scientifica è interessata all'invenzione di nuovi catalizzatori, come i liquidi ionici.

Elenco delle fonti utilizzate

1. Yagfarova, A.F., Manuale metodologico sui liquidi ionici / A.R. Gabdrakhmanova, L.R. Minibaeva, I.N. Musin. - Bollettino: KTU, 2012, 192-196.

2. Gabdrakhmanova, A.R., Manuale metodologico sui liquidi ionici / A.F. Yagfarova, L.R. Minibaeva, AV Klinov. - Bollettino: KTU, 2012, 63-66.

3. Bykov, GV Storia della chimica organica. - M., 1976. 360 sec

4. Reichsfeld, V.O., Erkova L.N., Attrezzature per la produzione di sintesi organica di base e gomme sintetiche / Reichsfeld V.O., Erkova L.N. - M. - Settembre, 1965.

Ospitato su Allbest.ru

...

Documenti simili

Ottenere composti organici, materiali e prodotti attraverso la sintesi organica. Le principali direzioni e prospettive per lo sviluppo della sintesi organica. Gruppi di sostanze iniziali per la successiva sintesi organica. Metodo di sintesi organica.

abstract, aggiunto il 15/05/2011


Tecnologia di produzione e ambiti di applicazione del biogas come nuova fonte di energia. Metodi per la lavorazione dei rifiuti di bestiame e pollame per la produzione di biocarburanti. Norme di sicurezza per il lavoro in un laboratorio microbiologico.

tesina, aggiunta il 06/10/2012


L'essenza della "sintesi di pseudo-equilibrio". Sintesi di sostanze congruentemente solubili tenendo conto del diagramma di stato dei sistemi ternari. Metodo di deposizione a vapore. Reazioni redox in soluzione. Metodi fisici e chimici di purificazione delle sostanze.

test, aggiunto il 01/07/2014


Metodi per la progettazione di sistemi per l'utilizzo dei fluidi da taglio nelle operazioni di rettifica. Modello matematico il processo di pulizia del liquido di raffreddamento dalle impurità meccaniche nei filtri e nei serbatoi di decantazione. Indagine sul movimento di impurità liquide e meccaniche.

tesi, aggiunta il 23/01/2013


Tendenze nello sviluppo della sintesi organica. Gas di sintesi come alternativa al petrolio. Preparazione dell'etanolo mediante idratazione catalitica diretta dell'etilene. Sostituzione del processo a due stadi per la sintesi dell'acetaldeide dall'etilene tramite etanolo con un processo ossidativo a uno stadio.

tesina, aggiunta il 27/02/2015


Requisiti per i fluidi di lavoro dei sistemi idraulici. Classificazione e designazioni degli oli idraulici nella pratica domestica. Relazione della struttura molecolare dei liquidi con la loro Proprietà fisiche. Purificazione e rigenerazione dei fluidi di lavoro.

test, aggiunto il 27/12/2016


Caratteristiche del principio di funzionamento del separatore, il suo scopo. L'uso di separatori a disco per migliorare l'efficienza del controllo di processo nella separazione di vari liquidi e solidi. Le specifiche dell'attrezzatura utilizzata per la separazione.

articolo, aggiunto il 22/02/2018


Metodi per ottenere nanomateriali. Sintesi di nanoparticelle in matrici amorfe e ordinate. Ottenere nanoparticelle in nanoreattori zero-dimensionali e unidimensionali. Zeoliti di tipo strutturale. Alluminosilicati mesoporosi, setacci molecolari. Doppi idrossidi stratificati.

tesina, aggiunta il 12/01/2014


Analisi strutturale e sintesi di un meccanismo a leva piatta, sua cinematica e calcolo delle forze. Costruzione di schemi e calcolo di parametri di ingranaggi semplici e complessi. Collegamenti del meccanismo a camme, sua analisi dinamica. Sintesi del profilo della camma.

tesina, aggiunta il 29/12/2013


L'uso di argille bentonitiche nella produzione di pellet di minerale di ferro, i loro minerali costituenti. Studio dell'effetto degli additivi organici sulle proprietà del pellet grezzo. Caratteristiche fisiche e chimiche dei leganti, loro proprietà reologiche.

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

Supervisore - S. G. Koshel, Dr. of Chem. scienze, professore

Stato di Yaroslavl Università Tecnica

I liquidi ionici appartengono ai cosiddetti "solventi verdi", che corrispondono ai principi della chimica verde. I liquidi ionici sono sali fusi a bassa temperatura che hanno una serie di proprietà, quali: non volatilità, stabilità chimica, sicurezza ambientale, elevata conduttività ionica, buon potere dissolvente, larghezza della "finestra" elettrochimica.

I liquidi ionici sono utilizzati come componenti di elettroliti per vari dispositivi elettrochimici di un nuovo tipo (in batterie al litio, condensatori, batterie solari). È possibile utilizzare liquidi ionici come componenti attivi di membrane. Le membrane sono i componenti principali delle celle a combustibile che possono funzionare in ambienti difficili.

È stato stabilito un vantaggio significativo dell'utilizzo di liquidi ionici nei processi elettrochimici rispetto agli elettroliti tradizionali. L'uso di liquidi ionici come soluzioni polimeriche non acquose per reazioni elettrochimiche ed elettrocatalitiche è promettente: elettroossidazione, elettroriduzione. Molti substrati organici sono più solubili nei liquidi ionici che nell'acqua. La precipitazione del metallo da liquidi ionici contenenti lo stesso metallo nella composizione del catione avviene abbastanza facilmente.

Il vantaggio principale dell'utilizzo di liquidi ionici - elettroliti nelle industrie galvaniche è che non lo sono soluzione acquosa, cioè non vi è evoluzione di idrogeno durante l'elettrodeposizione dei rivestimenti. Pertanto, è essenzialmente possibile ottenere rivestimenti privi di crepe e più resistenti alla corrosione.

Dal punto di vista della ricerca, sono interessanti i liquidi ionici a base di eutettici di cloruro di colina. I liquidi ionici a base di cloruro di colina eutettico - teak possono essere facilmente utilizzati in condizioni ambientali. Abbiamo ottenuto e studiato le seguenti miscele eutettiche di cloruro di colina con glicole etilenico, con urea, con acido ossalico e con cloruro di cromo. La dipendenza dalla temperatura della conducibilità elettrica di questi eutettici è stata stabilita.

La tecnologia "Smart Home" è stata creata con un obiettivo in mente: risparmiare tempo dedicato alle faccende domestiche. Le nuove tecnologie utilizzate nel sistema di casa intelligente colpiscono per la loro diversità. Con l'aiuto del cosiddetto...

Consulente scientifico - A. A. Kiselev, Ph.D. ped. Scienze, sviluppo dell'Università tecnica statale del professor Yaroslavl relazioni di mercato richiede l'attuazione di una nuova politica finanziaria, un aumento dell'efficienza produttiva in ogni specifica impresa chimica ...

K. E. Razumova Supervisore - S. N. Bulikov, dottore in economia. Sci., Professore associato Università tecnica statale di Yaroslavl La rilevanza dei cambiamenti e delle innovazioni è dovuta alla necessità di adattare l'organizzazione ai requisiti di esterni e interni ...