Ionli suyuqliklar yashil kimyo tamoyillariga mos keladigan "yashil erituvchilar" ga tegishli. Ba'zi ionli suyuqliklar, masalan, 1-butil-3-metilimidazolium xlorid, tsellyuloza uchun nisbatan samarali erituvchilardir. Klassik erituvchilarda bu jarayon faqat juda og'ir sharoitlarda sodir bo'ladi.

Tarix

Birinchi nashr 1888 yilda paydo bo'lgan. Gabriel unda erish nuqtasi 52-55 ° C bo'lgan etanol ammoniy selitrasi haqida xabar berdi. 1914 yilda Pol Valden erish nuqtasi xona haroratidan past bo'lgan birinchi ionli suyuqlikni oldi: etilamonium nitrat + -, erish nuqtasi 12 ° C. Shundan so'ng, ionli suyuqliklar bir muncha vaqt unutildi va faqat laboratoriya qiziqishi deb hisoblandi. 1951 yilda Xarli xloroalyuminatlardan ionli suyuqliklarni oldi, u alyuminiy elektrodepozitsiyasi uchun foydalandi. 1963 yilda Yoke mis (I) xloridning alkilammoniy xloridlari bilan aralashmasi ko'pincha suyuq bo'lganligini xabar qildi. 1967 yilda Swain elektrokimyoviy reaktsiyalar kinetikasini o'rganish uchun tetra-n-geksilammoniy benzoatdan foydalangan. 1970 yildan 1980 yilgacha bo'lgan davrda xloroalyuminatlar o'tish metall komplekslarini spektro va elektrokimyoviy tadqiqotlar uchun ishlatilgan. 1981 yilda birinchi marta ular Friedel-Crafts reaktsiyasini amalga oshirish uchun bir vaqtning o'zida erituvchi va katalizator sifatida ishlatilgan. 1990 yilda Nobel mukofoti laureati Iv Shovin ikki fazali kataliz uchun ionli suyuqliklarni qo'lladi. Xuddi shu yili Österjong Ziegler-Natta katalizatori bilan etilenni polimerlash uchun ionli suyuqliklardan foydalangan. Uilks va Zavorotko akkumulyatorlar uchun yangi elektrolitlar izlash ustida ish olib borgach, havo va namlikka chidamli birinchi ionli suyuqliklar - anionlar - va MeCO 2 - imidazolium tuzlarini ishlab chiqarish haqida xabar berishganida, tadqiqotda yutuq 1992 yilda yuz berdi. Shundan so'ng ionli suyuqliklarni faol o'rganish boshlandi. Nashr etilgan maqola va kitoblar soni muttasil ortib bormoqda. 2002-yilda 500 dan ortiq nashrlar bor edi, 2006-yilda deyarli 2000. Kimyoviy dilerlar hozirda sotiladigan ionli suyuqliklarning katta tanlovini taklif qilmoqdalar. 2009 yilda AQSh Energetika vazirligi (DOE) Arizonada joylashgan Fluidic Energy startapiga litiy-ionli batareyalarga qaraganda kattaroq o'ziga xos sig'imga ega bardoshli metall-havo batareyalarining prototiplarini yaratish uchun 5,13 million dollar grant ajratdi. Elektrolitning rolini suvli eritma emas, balki ionli suyuqlik o'ynashi kerak. Mos ravishda, yangi turi Batareya metall havo ionli suyuqlik batareyasi deb nomlandi.

Xususiyatlari

Jismoniy xususiyatlar

Qattiq holatda ionli suyuqliklar oq yoki sarg'ish rangdagi kukun yoki mumsimon moddalardir. Suyuq holatda ular rangsiz yoki sarg'ish rangga ega, bu oz miqdordagi aralashmalar bilan bog'liq. Bittasi xarakterli xususiyatlar ionli suyuqliklar ularning yuqori viskozitesidir, bu ular bilan ishlashni qiyinlashtiradi. Ionli suyuqliklarning asosiy xarakteristikasi kristallanishni murakkablashtiradigan strukturaning sterik to'siqlari tufayli past erish nuqtasidir. Masalan, 1-etil-3-metilimidazolium disiyanamid, Tm = -21 ° C da eriydi, piridiniy xlorid, Cl, Tm = 144,5 ° C da eriydi, lekin 1-butil-3,5-dimetilpiridinyum bromid, [ N-butil-3,5-dimetil-Py]Br, faqat Tg = -24 ° C dan past bo'lgan shishaga aylanadi.

Tasniflash

Qabul qilish va tozalash

Ionli suyuqliklarning sintezi ikki bosqichga qisqartirilishi mumkin: kation hosil bo'lishi va anion almashinuvi (kerak bo'lganda). Ko'pincha, kation halid tuzi sifatida sotiladi va kerakli ionli suyuqlikni olish uchun anionni almashtirish qoladi.

Kvarterizatsiya reaktsiyalari

Kationning hosil bo'lishi kislota bilan reaksiyaga kirishish yoki amin, fosfin yoki sulfidni kvaternizatsiya qilish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ikkinchisini amalga oshirish uchun ko'pincha haloalkanlar yoki dialkil sulfatlar qo'llaniladi. Kvarternizatsiya reaktsiyasi juda oddiy - asl amin (yoki fosfin) kerakli alkillashtiruvchi vosita bilan aralashtiriladi, aralashtirish bilan isitiladi, aksariyat hollarda erituvchisiz. Reaktsiya vaqti va isitish harorati haloalkanga bog'liq. Reaktivlik xlordan yodgacha ortadi. Ftor hosilalarini bu usulda olish mumkin emas.

Anion almashinish reaksiyalari

Ikki toifaga bo'linishi mumkin: halid tuzlarining Lyuis kislotalari bilan to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyasi va anionlarning metatezasi (almashinishi). Lyuis kislotasi (ko'pincha AlCl 3) galogenid tuzi bilan reaksiyaga kirishib, ionli suyuqliklarni olish tadqiqotning dastlabki bosqichlarida dominant usul bo'lgan.
Masalan, etilmetilimidazoliy xloridning alyuminiy xlorid (Lyuis kislotasi) bilan reaksiyasi natijasida ionli suyuqlik olish reaksiyasi:
+ Cl - + AlCl 3 → + AlCl 4 -
Tuz metatezasi reaktsiyasining ma'nosi turli xil fizik xususiyatlariga ko'ra osongina ajratilishi mumkin bo'lgan yangi tuzlar juftligini hosil qilishdir. Masalan, ionli suyuqlikni suv bilan yuvish (faqat suv bilan aralashmaydigan ionli suyuqliklar uchun) oson ajratilishi mumkin bo'lgan kumush galogenidlarini (cho'kma hosil qiladigan) yoki kislotalarni olish. Masalan, etilmetilimidazoliy xloridning geksaftorfosfor kislotasi bilan reaksiyasi.
+ Cl - + HPF 6 → + PF 6 - + HCl
Reaktsiya natijasida suv bilan aralashmaydigan ionli suyuqlik hosil bo'ladi va qo'shimcha mahsulot - xlorid kislota suvda erigan holda qoladi.

Sanoatda kvitansiya

Laboratoriyada ionli suyuqliklarni olish qulayligiga qaramasdan, ularning yuqori narxi tufayli barcha usullar sanoat miqyosida qo'llanilmaydi. Ionli suyuqliklar "yashil erituvchilar" sifatida sotiladi, lekin ular ishlab chiqarishda ko'pincha ionli suyuqliklardan halogenlarni olib tashlash uchun ko'p miqdorda organik erituvchilardan foydalanadilar. Katta hajmdagi sintezlarga o'tishda bu kamchiliklarning barchasini bartaraf etish kerak. Masalan, Solvent Innovation kompaniyasi ECOENG 212 savdo nomini olgan tonnalab ionli suyuqlikni taklif qildi, patentladi va ishlab chiqaradi. U yashil kimyoning barcha talablariga javob beradi: u zaharli emas, atrof-muhitga chiqarilganda parchalanishi mumkin, shunday qiladi. tarkibida halogen aralashmalar mavjud emas va uni ishlab chiqarishda erituvchilar ishlatilmaydi va etil spirti yagona qo'shimcha mahsulotdir.

tozalash

Ionli suyuqliklarni distillash orqali tozalash mumkin emasligi sababli (ularning to'yingan bug' bosimi deyarli nolga teng), amalda ionli suyuqlik olinadigan boshlang'ich birikmalar tozalanadi. Nazariy jihatdan, ionli suyuqlikdan har qanday organik aralashmalarni distillash mumkin, chunki ikkinchisining ko'plari juda qizib ketishga chidamli. yuqori haroratlar: 400 °C gacha parchalanmang. Bundan tashqari, ionli suyuqliklarni faollashtirilgan uglerod bilan tozalash, keyin esa qisqa neytral alumina ustuni orqali filtrlash mumkin. Suv past bosim ostida bir necha soat davomida 60 ° C gacha qizdirilganda distillanadi. Sanoatda ionli suyuqliklarni qayta ishlatish uchun tozalash qobiliyati ikkinchisining yuqori narxi tufayli katta ahamiyatga ega. Samaradorlik yomondan juda yaxshigacha o'zgaradi. Turli xil innovatsion usullar taklif etiladi. Masalan, o'ta kritik CO 2 yoki membrana usullari bilan mahsulotlarni ekstraktsiya qilish. Bundan tashqari, korxonalarga bir martalik foydalanish uchun ionli suyuqliklarni lizingga berish yo'nalishi istiqbolli ko'rinadi. Shunday qilib, bir firma boshqasiga hal qiluvchi yetkazib beradi va tozalaydi, bu hal qiluvchini qayta ishlatish orqali pulni tejash imkonini beradi.

Shuningdek qarang

Manbalar

1. LISAni eslang (noaniq) . geektimes.ru. 2016-yil 15-fevralda olindi.
2. Ignatyev, Igor; Charli Van Doorsler, Paskal G.N. Mertens, Koen Binnemans, Dirk. E. de Vos. Ion suyuqliklarida tsellyulozadan glyukoza esterlarining sintezi (inglizcha) // Holzforschung: jurnal. - 2011. - jild. 66, yo'q. 4 . - B. 417-425. - DOI: 10.1515/hf.2011.161.
3. S. Gabriel, J. Vayner. Ueber einige Abkömmlinge des Propylamins (Nemis) // Chemische Berichte (inglizcha) rus: do'kon. - 1888. - Bd. 21, yo'q. 2. - S. 2669-2679. - DOI: 10.1002/cber.18880210288.
4. P. Valden,. Bir nechta eritilgan tuzlarning molekulyar og'irliklari va elektr o'tkazuvchanligi. (inglizcha) // Buqa. akad. fan. : jurnal. - 1914. - B. 405-422.
5. Frank. H. Hurley, Tomas P. Wier Jr. Eritilgan to'rtlamchi ammoniy tuzlaridan metallarning elektrodepozitsiyasi. (Ingliz tili) // Elektrokimyoviy jamiyat jurnali (inglizcha) rus: jurnal. - 1951. - jild. 98 . - B. 203-206.
6. Bo'yinturuq, Jon T., Vayss, Jozef F.; Tollin, Gordon. Trietilaminning mis (I) va mis (II) galogenidlari bilan reaksiyalari. (Ingliz tili) // Noorganik kimyo: jurnal. - 1963. - jild. 2(6) . - B. 1209-1216.
7. Shovin, Iv; Gilbert, Bernard; Gibar, Izabel. Organokloralyuminat erigan tuzlardagi nikel komplekslari bilan alkenlarning katalitik dimerizatsiyasi. (Ingliz tili) // Kimyoviy aloqalar (inglizcha) rus: jurnal. - 1990. - jild. 23. - B. 1715-1716.

Kirish

I. Adabiyotlarni ko'rib chiqish 8

1.1, Geterogen kislota asosli katalizatorlar (oksid katalizatorlar, zeolitlar, qattiq superkislotalar, geteropol va kislotalar, metall xloridlar) 8

1.2. Bir hil kislota asosli katalizatorlar. Protik kislotalar va suyuq o'ta kislotalar 15

1.3. Noorganik ionli suyuqliklar (metall tuzlari eritmalari) 17

1.5. Ionli suyuqliklar 20

II. Eksperimental 49

1. Boshlang'ich materiallar va katalizatorlar. Uskuna 49

2. Ionli suyuqliklarni olish 53

3. Tajriba o`tkazish usullari va shartlari 57

III- Natijalar va muhokama 62

1. Ion suyuqliklar ishtirokida C-Ca n-alkanlarning izomerlanishini o'rganish 62.

2. Sikloalkanlarning transformatsiyalari: ionli suyuqliklar ishtirokida metiltsiklopentan va siklogeksanning izomerlanishi 85.

3. Ksilollarning ionli suyuqliklar ishtirokidagi katalitik o`zgarishlari: harorat va katalizator tarkibining ularning izomerlanish faolligi va selektivligiga ta'siri 97.

IIIA Qo'llab-quvvatlanadigan ionli suyuqliklarga asoslangan tizimlarning katalitik xususiyatlari 102

Topilmalar 112

Adabiyotlar 114

130-ilova

Ishga kirish

Ma'lum bo'lgan katalizatorlarning juda ko'pligiga qaramay, kataliz va organik sintez doimo yangi, samaraliroq va ekologik toza katalizatorlarga, katalitik muhitlarga va erituvchilarga muhtoj.Asosiy va nozik organik sintezning ko'pgina sanoat jarayonlarida, shuningdek, neft kimyosida yangi. mavjud iqtisodiy va muammolarni hal qilish uchun yondashuvlar zarur Atrof-muhit muammolari yuqori energiya xarajatlari va atrof-muhit ifloslanishi bilan bog'liq. Odatda "ionli suyuqliklar" yoki "past haroratli tuz eritmalari" deb ataladigan organik va noorganik tuzlar aralashmalari eritmalari kimyosida keyingi yillarda erishilgan yutuqlar yuqorida qayd etilgan muammolarni qisman hal qila oladi.

Ko'pchilik ma'lum bo'lgan suyuqliklar molekulyardir. Demak, ular qutbli yoki qutbsiz bo‘ladimi, molekulalardan tashkil topgan.1980-yillar boshida suyuqliklarning ionli suyuqliklar deb ataladigan yangi sinfi topildi. Molekulyar suyuqliklardan farqli o'laroq, dissotsilanish darajasidan qat'iy nazar, bu tizimlar asosan ionlardan iborat. Erituvchi yoki katalizator (katalizator muhiti) sifatida foydalanilganda bunday suyuqliklarning xossalari va harakati molekulyar suyuqliklarning xossalaridan juda farq qiladi,

IN o'tgan yillar bo'yicha nashrlar va patentlar, shuningdek, sharhlar sonining jadal o'sishi kuzatilmoqda turli jihatlari ionli suyuqliklarni tayyorlash, xossalarini o'rganish va ulardan foydalanish, shu jumladan katalizda, Birinchi ionli suyuqlik 1914 yilda rus olimi Pol Valden tomonidan olingan va quyidagi tarkibga ega edi: * "1940 yildan 1980 yilgacha bo'lgan davrda ionli suyuqliklar sintez qilingan. turli sinflarga mansub, ammo 1990-yillargacha ionli suyuqliklarni tizimli tadqiq qilish amalga oshirilmagan.Shuningdek, ularni katalizator sifatida ishlatish imkoniyati ham oʻrganilmagan.Ammo 1990-yildan boshlab

ionli suyuqliklarga qiziqish tezlasha boshladi. 2001 yilga kelib markaziy jurnallardagi nashrlar soni 600 taga, patentlar soni esa 60 taga yetdi. Ionli suyuqliklar + H2SO4 haqida bir nechta sharhlar paydo bo'ldi. Bunday sharoitda, natijada klassik bo'lmagan karboniy ionining dissotsiatsiyasi paytida proton almashinuvi sodir bo'ladi: R, + + HR - H2SO4 + HSCV - + 2H2SO4 + RiR Bu reaktsiya suyuq superkislotalar uchun isbotlangan taniqli izoalkan kreking reaktsiyasining teskarisidir. va seolitlar.

Shunday qilib, izoalkanlarni olefinlar bilan ikki bosqichli alkillanishning yangi mexanizmining asosiy nuqtasi bu reaktsiya klassik bo'lmagan karboniy ionlarining oraliq hosil bo'lishi orqali izoalkanlarning protonlangan efirlar bilan bevosita alkillanishini o'z ichiga oladi degan taxmindir. Bu mexanizm yordamida izoalkanlarning olefinlar bilan alkillanish jarayonining quyidagi elementar bosqichlar orqali oqishini tavsiflash mumkin: olefin - alkil sulfatlar aralashmasi - protonlangan efirlar - klassik bo'lmagan karboniy ionlari - alkillanish mahsulotlari.

Ionli suyuqliklar tarkibida atsilgalogenid va Lyuis kislotasining ikki molyar ortiqcha bo'lgan aprotik organik superkislotalar ham bo'lishi mumkin. RCOX-2A1X3 komplekslari past haroratlarda (20C) normal alkanlarni o'zgartirish uchun faol katalizatorlardir. Qoida tariqasida, ular faol protik superkislotalarga nisbatan reaktivlik jihatidan ustundir va bunday yumshoq sharoitlarda alkanlarga nisbatan inert bo'lgan ekvimolyar RCOX-AIX3 komplekslaridan sezilarli darajada farq qiladi.

Ma'lumki, CH2X2 eritmasidagi RCOX-2A1X3 komplekslari atsiliy tuzlari RCO AI2X7" va RC(X)=0 AbX6 donor-akseptor komplekslarining muvozanat aralashmasidir.

RCOXAIX3 komplekslari yechimlarda faqat RC(X)=0 A1X3 koordinatsion komplekslari sifatida mavjud. Shunday qilib, faqat alkanlar bilan reaksiyalarda faol bo'lgan RCOX 2AlXj komplekslari atsiliy kationlarini samarali hosil qila oladi, bu ularni RCOX-AIX3 komplekslaridan sifat jihatidan ajratib turadi. Biroq, bu komplekslarning faolligi nima bilan bog'liqligi noaniqligicha qolmoqda: bu atsiliy kationini hosil qilish qobiliyati bilanmi yoki ularning tarkibida dimerik A12X7 anionining mavjudligi bilanmi.Ish mualliflari bu savolga javob berishga harakat qilishdi. MstCOBr-AIBr3 va MstCOBr-2AlBr3 (Mst=2,4,6-Me3C6H4) tarkibidagi AlBrj bilan mesitoil bromid komplekslarini o'rganish atsiliy tuzlarining reaktivligi anion tuzilishiga bog'liq degan xulosaga kelish imkonini berdi. Ma'lumki, aromatik halqaning 2 va 6-pozitsiyasidagi o'rinbosarlar sp2 gibridlangan karbonil uglerod atomi bilan ArC(X)=O MXn koordinatsion komplekslarning hosil bo'lishiga sterik tarzda to'sqinlik qiladi va ArCO+ kationlarining hosil bo'lishiga amalda ta'sir qilmaydi. Shunday qilib, alyuminiy bromidi Lyuis kislotasi sifatida ishlatilganda, CH2X2 eritmasida faqat bo'lgan komplekslar olingan. ion tuzlari MstCO+AlBr4 va MstCO+Al2Br7\, bu 3C va 27A1 yadrolaridagi NMR spektrlari tomonidan bir ma'noda tasdiqlangan. Shuningdek, to`yingan uglevodorod qo`shilganda ikkala holatda ham eritmalarning bir jinsliligi buzilmasligi aniqlandi.YMR ma`lumotlariga ko`ra tuzlarning ion tuzilishi ham saqlanib qoladi.

MstCO+AIBr4" tuzi oktan va dodekan destruktsiya reaksiyalarida inert bo'lib chiqdi. Aksincha, MstCO+AbBr7 tuzi bu reaksiyani boshlaydi va yuqoridagi uglevodorodlarning miqdoriy bo'linishi 30 minut ichida kuzatiladi. Xuddi shunday sifat farqi. ikki mesitoylium tuzi orasida trimetilenorbornan ishtirokidagi reaksiyada ham kuzatiladi: MstCO+AlBr4 ishtirokida reaksiya kuzatilmaydi, MstCO+AbBr7 tuzi esa adamantan hosil boʻlishini boshlaydi. Bu ma'lumotlar faqat shuni ko'rsatadi murakkab tuzlar dimerik anion bilan, 20C da monomer anionli tuzlar esa bu jarayonlarda amalda faol emas. Biroq, buning sababi, mualliflarning fikriga ko'ra, qarshi ion tomonidan ijobiy zaryadning turli darajadagi skriningi bo'lishi mumkin emas. M3YuEVgAshz va MstCOBr-2AIBr3 tarkibidagi tuzlar uchun 13S NMR spektrlari deyarli bir xil, bu monomer va dimerik anionlar bilan atsiliy kationlarining turli elektrofilligi haqidagi taxminni shubhali qiladi.

Aprotik organik superkislotalar

Xususiyatlari bo'yicha aprotik organik superkislotalarga o'xshash ionli suyuqliklar 1914 yilda rus olimi Pol Valden tomonidan kashf etilgan bo'lib, faqat so'nggi o'n yillikda keng miqyosda ishlab chiqilgan va katalizda qo'llanilgan.Adabiyot sharhining ushbu qismida, adabiyotlar va patent ma'lumotlari mavjud. ionli suyuqliklar, jumladan, ularning tayyorlanishi, fizik-kimyoviy xossalari va uglevodorodlarni qayta ishlash katalizlarida qo‘llanilishi, asosiy organik sintez va ozroq darajada nozik organik sintez ko‘rib chiqiladi. Ionli suyuqliklar sintez yoʻnalishi boʻyicha ham, ularni kataliz, organik sintez va boshqa sohalarda, shu jumladan biokimyoviy jarayonlarda qoʻllash uchun ham kimyoviy tadqiqotlar uchun noyob obʼyektlardir. Adabiyotda tasvirlangan ionli suyuqliklar soni hozirda juda ko'p bo'lib, ular 90-yillarga qadar ma'lum bo'lgan ikkala ionli suyuqliklarni ham o'z ichiga oladi, xususan: piridiniy, imidazoliy va polialkilammoniy va nisbatan yaqinda sintez qilingan ko'plab ionli suyuqliklar: Guanidin, Pipiridinyum , Politsiklik, ko'prikli ionli suyuqliklar, ikki yadroli yoki ko'p yadroli ionli suyuqliklar, gidrofobik ionli suyuqliklar (ftorli) Hozirgi vaqtda ftorli ionli suyuqliklarga qiziqish doimiy ravishda o'sib bormoqda, chunki ftorli tizimlar suv va boshqa protik moddalar mavjudligiga sezgir emas, erish nuqtalari past, yopishqoqligi past. va ionli suyuqliklarning bir qator boshqa afzalliklariga ega.Soʻnggi paytlarda ftorli ionli suyuqliklarning sintezi va xossalari - Ionli suyuqliklar va polimer gellardan olinadigan kompozitsiyalar, shuningdek, qoʻllanilgan holda tayyorlangan komplekslar haqida bir qancha maqolalar chop etildi. HftFn+i anionlari yordamida.

Hozirgi vaqtda katalitik reaktsiyalar va organik sintezda ionli suyuqliklarni kombinatsion sintez va skriningga bag'ishlangan juda ko'p nashrlar mavjud. Ta'riflangan Symyx patenti alohida e'tiborga loyiqdir katta raqam ionli suyuqliklar va ulardan foydalanish mumkin bo'lgan bir qator katalitik reaktsiyalarni muhokama qiladi. Potentsial jihatdan ionli suyuqliklar soni amalda cheklanmagan va faqat mos keladigan suyuqlik mavjudligi bilan cheklangan. organik molekulalar(kationik zarralar) va noorganik anionlar.

Alyuminiy xloridni o'z ichiga olgan ionli suyuqliklar eng ko'p ishlatiladigan va batafsil o'rganilgan. Odatiy misollar suvsiz alyuminiy xlorid va to'rtburchak ammoniy tuzidan olingan erigan tuzlar, masalan, 1-etil-3-metilimidazolium xlorid (EtMelmCl), alkil piridiniy va boshqalar. Ion suyuqligi AIOS - EtMelmCl ionli suyuqliklarning butun to'plamini o'z ichiga oladi. fizik xossalari va Lyuis kislotaligi uning tarkibidagi tuzlarning molyar nisbati bilan belgilanadi.

Lyuis kislotali ionli suyuqliklar "organik kationdan tashqari, asosan A12C17" va AICI "anionlarini o'z ichiga oladi, asosiy ionli suyuqliklar esa organik kationni va past erish nuqtasi (organik va noorganik moddalarning ma'lum nisbatlarida -90C gacha) kabi afzalliklarni o'z ichiga oladi. tuzlar), kimyoviy va termal barqarorlik, yuqori o'ziga xoslik elektr o'tkazuvchanligi va potentsialning keng oynasi. Bir qator imidazolium ionli suyuqliklar DTA/GGA va DSC tomonidan tekshirildi va ularning termal barqarorligi haqida ba'zi xulosalar chiqarildi. Masalan, piridiniy ionli suyuqliklar bilan solishtirganda, imidazolium ionli suyuqliklar, agar ular bir xil anionlarni o'z ichiga olgan bo'lsa, unchalik barqaror emas.

Xloroalyuminat ionli suyuqliklarni o'rganish uchun NMR, IR, PMR, UV va Raman spektroskopiyasi, turli elektrokimyoviy usullar qo'llaniladi. Bundan tashqari, sintezlangan ionli suyuqliklar ko'pincha rentgen nurlari difraksion tahlili bilan tavsiflanadi.

Erish harorati. Past haroratli tuz eritmalarining keng temperaturali diapazonda suyuqlik bo‘lib qolish qobiliyati ionli suyuqliklarga, ayniqsa, agar ular erituvchi sifatida ishlatilsa, muhim xususiyatdir.Hozirgi vaqtda ionli suyuqliklarning erish nuqtasi qanday bog‘liqligi haqida nazariya yo‘q. tarkibi va ulardagi kation va anionning tabiati.tarkibi, ammo empirik tadqiqot buni ko'rsatdi faza diagrammasi Ion suyuqligi 1-etil-3-metschmidazolium xlorid/AICIz alyuminiy xloridning molyar miqdorida kislotali ionli suyuqliklarga mos keladigan taxminan 0,4 va 0,65 bo'lgan ikkita alohida minimaga ega.

Kationlar sifatida imidazolium yoki piridiniy hosilalarini o'z ichiga olgan tipik ionli suyuqliklarning erish haroratining radikal uzunligiga bog'liqligi Cj - C5 radikallari uchun aniq minimumga ega. Radikal uzunligining qisqarishi strukturaning ionligining oshishiga olib keladi, uning ortishi esa molekulyar og'irlikning oshishiga va shuning uchun erish haroratining 10C ga oshishiga olib keladi. Organik kationlarning quyidagi xususiyatlari ionli suyuqliklarning erish nuqtasining pasayishiga ijobiy ta'sir qiladi: past simmetriya, zaif molekulalararo o'zaro ta'sirlar, vodorod aloqalarining yo'qligi va kationda zaryadning bir xil taqsimlanishi. Bundan tashqari, anion hajmining oshishi erish nuqtasining pasayishiga olib keladi, deb ishoniladi. Bundan tashqari, ftorning ionli suyuqliklar tuzilishiga kiritilishi, qoida tariqasida, erish nuqtasini pasaytiradi va erish nuqtalari -40C dan -90C gacha bo'lgan tizimlar ma'lum.

Ionli suyuqliklarni tayyorlash

Ionli suyuqliklar moddasida tasvirlangan tegishli protseduralar yordamida sintez qilindi. Quyida ushbu ishda ularning katalitik xossalarini, xususan, alkanlar, sikloalkanlar va aromatik uglevodorodlarning izomerlanish reaksiyalarida foydalanilgan ionli suyuqliklarni tayyorlash usullari keltirilgan. Barcha operatsiyalar inert atmosferada o'tkazildi.Ion suyuqligi Nn-butilpiridinyum xlorid - alyuminiy xlorid organik amin tuzi - Nw-butilpiridinyum xloriddan, oldindan P2O5 ustida quritilgan va yangi distillangan alyuminiy xloriddan (Fluka) inert muhitda olindi. (Ag). Ionli suyuqlik sintezidagi birinchi qadam N-n-butilpiridinyum xloridni olishdir.

N-n-butigtridinium xloridni sintez qilish usuli. Inert gazning kirish va chiqishi (Ar yoki N2) bo'lgan qayta oqim kondensatori bilan jihozlangan 100 ml li ikki bo'yinli kolbaga 0 LM (7-9 g) piridin (Aldrich, 98%) solingan, oldindan quritilgan. ishqor. OL M (9,2 g) n-butilxlorid (Aldrich, 98%) magnit aralashtirgich bilan aralashtirib qo'shildi.Olingan aralashma 5 soat davomida inert gaz atmosferasida (erituvchisiz) qaytarildi. 7 soatdan so'ng, hosil bo'lgan oq kristallardan reaksiyaga kirishmagan boshlang'ich moddalar ajratildi. Kristallar asetonitril bilan yuvilib, xona haroratida vakuumda 1 soat davomida quritilgan, hosildorlik 30% (5,6 g) ni tashkil qilgan. Olingan modda uchun ]H NMR spektri (CDC13) olindi.

Quyidagi birikmalar shunga o'xshash protsedura yordamida sintez qilindi: N-/mropilpiridinyum xlorid, N-k-penthishiridinium xlorid, N-n-heksilpiridinyum xlorid, Nf-oktilpiridinyum xlorid, N-H-geksadesilpiridinyum xlorid.

Ion suyuqligi N-n-butgtpiridiniy xlorid - alyuminiy xloridni tayyorlash usuli. 0,03 M (5,6 g) Nf-butchiridinium xlorid 100 ml hajmli dumaloq tubli kolbaga solingan va asta-sekin inert gaz oqimida aralashtirganda 0,06 M (8,0 g) suvsiz alyuminiy xlorid qo'shilgan. Bu holda, aralashma o'z-o'zidan qiziydi, shuning uchun harorat 30C dan oshmasligi uchun sovutildi.Reaksiya aralashmasi inert gaz oqimida doimiy aralashtirish bilan 2 soat davomida (bir hil tizim hosil bo'lgunga qadar) saqlanadi. Ionli suyuqlikning zichligi M.3-1,4 g/sm3.

Alyuminiy xlorid bilan N-w-butchshiridinium xlorid kompleksining hosil bo'lishi PMR spektrlarida kimyoviy siljishlarning o'zgarishiga olib kelishi aniqlandi. Birinchidan, bu kompleksning barcha protonlari uchun kimyoviy siljishlarning 1 - 1,7 mD ga keskin oshishi bilan ifodalanadi. Bundan tashqari, proton signallari kengayadi, bu kompleksdagi protonlarni o'z ichiga olgan intensiv o'zaro ta'sirni ko'rsatadi.

Alyuminiy xlorid (P.5 g, 0.086 M) asta-sekin kristalli 1-n-pentil-3-metilimidazolium xloridga (8.2 g, 0.043 M) xona haroratida va kuchli aralashtirishda qo'shildi.Reaksiya harorati 30C dan oshmadi. Aralash bir hil tizim hosil bo'lguncha xona haroratida azot oqimida 2 soat davomida aralashtiriladi. Natijada zichligi -1,3 -1,4 g/sm3 bo'lgan yopishqoq och jigarrang ionli suyuqlik olindi.

Xuddi shunday usul bilan ionli suyuqlik 1-n-butil-3-mstilimidazolium xlorid - alyuminiy xlorid (1: 2 mol) tayyorlangan. Ion suyuq trimetilamoniy gidroxlorid - alyuminiy xlorid (1: 2 mol.) trimetilamonyum gidroxloriddan (Aldrich, 99%) va yangi alyuminiy xloriddan inert atmosferada olingan. Shu maqsadda kuchli aralashtirish bilan P2055 da quritilgan 4,8 g (0,05 M) trimetilammoniy gidroxloridga 13,4 g (0,05 M) alyuminiy xlorid asta-sekin qo'shildi. Reaktsiya issiqlik chiqishi bilan davom etayotganligi sababli, reaktsiya massasi, agar kerak bo'lsa, uning harorati 50C dan oshmasligi uchun sovutilgan. Olingan tuzlar aralashmasi xona haroratida 2 soat davomida aralashtiriladi. Natijada xona haroratida juda harakatchan, solishtirma og‘irligi -1,4 g/sm3 bo‘lgan shaffof och jigarrang ionli suyuqlik hosil bo‘ldi. Molyar nisbati 1:1,5 yoki 1:1-25 bo'lgan ionli suyuqliklarni tayyorlashda mos ravishda 10,0 g (0,075 M) yoki 8,4 g (0-0625 M) alyuminiy xlorid olindi.

Qo'llab-quvvatlanadigan ionli suyuqliklar asosida katalizatorlar tayyorlash. Qo'llab-quvvatlanadigan ionli suyuqliklarni tayyorlash uchun 1-jadvalda ko'rsatilgan tashuvchilar ishlatilgan.Ishlashdan oldin tashuvchilar quruq havo oqimida 450-520C haroratda 3-4 soat davomida oldindan kuydirilgan va ionli suyuqliklar cho'kishidan oldin darhol evakuatsiya qilingan. 250C 1,5 soat davomida.

Inert atmosferadagi quruq tashuvchilar magnit aralashtirgichli uch bo‘yinli kolbaga solingan.So‘ngra kuchli aralashtirib, tomchilab ionli suyuqlik qo‘shilgan (20 dan 100 massagacha, ya’ni ionli suyuqlikning massa nisbati: tashuvchi). 0,2: 1 dan 1: 1 gacha o'zgardi), shundan so'ng katalizator argon oqimida 30C da 2 soat davomida aralashtiriladi, so'ngra substrat qo'shiladi.

Sikloalkan transformatsiyasi: ionli suyuqliklar ishtirokida metilsiklopentan va siklogeksanning izomerlanishi.

Ma'lumki, metiltsiklopentan (MCP) va siklogeksan (KT) ning o'zaro o'zgarishi reaktsiyalari VIII guruh metallari, zeolitlar, geteropoliatsidlar, sulfatlangan o'tish metall oksidlari, masalan, SO bilan o'zgartirilgan oksidli tizimlar kabi geterogen kislota tipidagi katalizatorlarda boradi. / /ZrOa va boshqalar d. . Biroq, bu katalizatorlardan foydalanish alumina-platina katalizatorlari uchun 400C gacha va undan yuqori va sulfatlangan tsirkoniya uchun taxminan 250C gacha bo'lgan yuqori haroratlardan foydalanishni talab qiladi.

Sikloalkanlarni izomerlashda katalizator sifatida ionli suyuqliklardan foydalanish birinchi marta bizning ishimizda ma'lum bo'lib, bu reaksiyada ionli suyuqliklar faol ekanligi ko'rsatildi.Geterogen katalizatorlarda, xuddi ionli suyuqliklarda bo'lgani kabi, bu reaksiya yaqin joyda boradi. termodinamik muvozanat Shu bilan birga, heterojen katalizatorlarga nisbatan ionli suyuqliklarning muhim afzalligi reaktsiyaning yuqori selektivligi bo'lib, u 100% ga yaqin bo'lib, erishilgan maksimal selektivlik, masalan, S0427Zr02 da 90% ni tashkil qiladi. Dam olish heterojen katalizatorlar keyinchalik benzol, izoheksanlar va engilroq kerosinlarning hosil bo'lishi bilan dehidrogenatsiya, yorilish va halqani ochish reaktsiyalari tufayli yanada pastroq selektivlikka ega. Ishning ushbu qismining maqsadi trimetilammoniy gidroxlorid - A1CH (1: 2 mol.), trietilamoniy gidroxlorid - AICIs (1: 2 mol.), Nn-butilpiridinyum xlorid - AICIs (1: 2) ionli suyuqliklarning faolligini solishtirish edi. mol.) va Nw -pentilpiridinyum xlorid - AÍSIZ (1: 2 mol.) metiltsiklopentan va siklogeksanning o'zaro izomerlanishi reaksiyasida. O'rganilayotgan ionli suyuqliklarning tuzilishi quyida keltirilgan: (to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiya). Ma'lumki, 60C da metiltsiklopentosiklogeksanning muvozanat aralashmasi 23% MCP va -77% KT dan iborat; muvozanat konstantasi Kp 3,35 ga teng. Katalizator sifatida ionli suyuqliklardan foydalangan holda engil reaktsiya sharoitida bu qaytariladigan reaktsiyalarda termodinamik muvozanatga erishish mumkinmi yoki yo'qligini aniqlash uchun biz tajribalar o'tkazdik, bunda substratlar MCP va CT ning sun'iy aralashmalari bo'lib, tarkibiy qismlari 15 va 85 wt. %; shuningdek, 30 va 70 wt. mos ravishda %. Shunday qilib, har ikki tomondan termodinamik muvozanatga erishishga harakat qilindi.Katalizator sifatida ionli suyuqlik trimetilammoniy gidroxlorid - AlCl (1:2 mol.) ishlatilgan.

Metiltsiklopentan va siklogeksanning termodinamik muvozanatga oʻzaro oʻzgarishi reaksiyasining borishi boʻyicha olingan maʼlumotlarni hisobga olib, siklogeksanning metilsiklopentanga izomerlanishi kinetikasini tavsiflashda reaksiyaning qaytaruvchanligini hisobga olish kerak.

Shu munosabat bilan biz quyidagi usuldan foydalandik. Muvozanatga yaqin joyda bitta substrat va mahsulot ishtirokidagi qaytariladigan katalitik reaksiyalar tezligi quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi: Bu funksiyalarning shakli jarayon qaysi kinetik sxemaga bo‘ysunishiga bog‘liq. Tezlik konstantalari va reaktivlar va effektorlar konsentratsiyasining ma'lum nisbatlarida b\ va b2 parametrlari faqat elementar bosqichlar konstantalarining funktsiyalari bo'ladi va ular katalizator konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Masalan, substrat va mahsulotning past konsentratsiyasida b] va bz parametrlari mos keladigan maksimal stavkalarning Michaelis konstantalariga nisbatlariga teng, agar jarayon teskari Michaelis sxemasiga bo'ysunsa. Bu parametrlar mos ravishda oldinga va teskari reaktsiyalar tezligini tavsiflaydi.

Kinetik parametrlar b[ va br elementar bosqichlarning tezlik konstantalari emas, balki to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaksiyalar tezligini tavsiflaganligi sababli, ular ko'pincha "effektiv" yoki "ko'rinadigan" tezlik konstantalari deb ataladi. Shuning uchun bu bobda bi va b2 parametrlari to'g'ri va teskari katalitik reaksiyalarning samarali tezlik konstantalari deb ataladi va mos ravishda k] va k_i bilan belgilanadi.

Metiltsiklopentan yoki siklogeksanning boshlang'ich va muvozanat konsentrasiyalarini bilib, (2) tenglama bo'yicha eksperimental egri chiziqqa yaqinlashib, biz to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning konstantalari yig'indisini olamiz (ki + k_i). doimiy k.] ni hisoblash uchun quyidagi ifodadan foydalanamiz:

Shaklda keltirilgan kinetik egri chiziqlarni qayta ishlash uchun tenglama (2) tanlangan. 11. Rasmdan ko'rinib turibdiki, bu tenglama tajriba ma'lumotlarini qoniqarli tarzda tavsiflaydi. To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalarini hisoblash uchun biz reaksiya termodinamik muvozanat yaqinida qo'shimcha mavjud bo'lganda va usiz amalga oshirilganda olingan tajriba ma'lumotlaridan foydalandik. Shuningdek, faollashtiruvchi qo'shimchaning tsiklik uglevodorodlarning o'zaro o'zgarishining reaktsiya tezligiga ta'siri o'rganildi. Qo'shimchaning tarkibi og'irlik bo'yicha 2 dan 8% gacha o'zgarib turadi. Olingan egri chiziqlar (2) tenglama yordamida ham qayta ishlandi.

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Bilimlar bazasidan o‘z o‘qish va faoliyatida foydalanayotgan talabalar, aspirantlar, yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘ladi.

E'lon qilingan http:// www. eng yaxshisi. uz/

Kirish

1. Ionli suyuqlik

1.2 Ionli suyuqliklarning xossalari

1.3 Fanda ionli suyuqliklar

2. Nozik organik sintez

2.1 TOKning xarakteristikalari

Xulosa

Kirish

Ma'lum bo'lgan katalizatorlarning keng doirasi mavjudligiga qaramay, kimyoviy muhandislik va organik sintez doimo yangi, samaraliroq va ekologik jihatdan maqbul katalizatorlarga, reaktsiya muhitiga va erituvchilarga muhtoj. Asosiy va nozik organik sintez uchun sanoat jarayonlarini ishlab chiqish va takomillashtirishda, shuningdek, neft kimyosida yuqori energiya xarajatlari va atrof-muhitning ifloslanishi bilan bog'liq mavjud iqtisodiy va ekologik muammolarni hal qilish uchun yangi yondashuvlar zarur. Uchuvchini almashtirish muammosini hal qilishning zamonaviy yondashuvi organik birikmalar organik sintezda erituvchi sifatida ishlatiladigan ionli suyuqliklardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Yangi reaksiya muhiti sifatida ionli suyuqliklardan foydalanish erituvchi emissiyasi va qimmat katalizatorlarni qayta ishlatish muammosini hal qilishi mumkin.

Nozik organik sintez (TOS) juda katta raqam kimyoviy birikmalar: dorilar, bo'yoqlar, kimyoviy qo'shimchalar, pestitsidlar, sirt faol moddalar, maxsus polimer materiallar, sintetik fermentlar va boshqalar Bundan tashqari, qoida tariqasida, nozik organik sintezning har bir mahsulotini olish murakkab ko'p bosqichli jarayondir. Ko'pgina texnologik jarayonlardagi nozik o'zgarishlar, maqsadli moddaga o'tishdagi ko'p sonli o'tishlar ishlab chiqarish ko'lamini emas, balki organik kimyoning ushbu kichik bo'limining o'ziga xos xususiyatlarini tavsiflaydi.

1. Ionli suyuqlik

1.1 Ionli suyuqliklarning xarakteristikasi

"Ion suyuqliklar" atamasi 100 ° C dan past haroratlarda suyuqlik bo'lgan va organik kationlardan tashkil topgan moddalarni anglatadi, masalan, 1,3-dialkilimidazolium, N-alkilpiridiniy, tetraalkilamoniy, tetraalkilfosfoniy, trialkilsulfoniy va turli xil anionlar: Cl-, [BF4 ] -, [RF6]-, [SbF6]-, CF3SO3-, [(CF3SO2)2N]-, ROSO3-, RSO3-, ArSO3-, CF3CO2-, CH3CO2-, NO3-, [A12C17]-.

Anionning tabiati ionli suyuqliklarning xossalariga - erish nuqtasiga, issiqlik va elektrokimyoviy barqarorlikka va yopishqoqlikka katta ta'sir ko'rsatadi. Ionli suyuqliklarning qutbliligi, shuningdek, gidrofilligi yoki hidrofobikligi kation/anion juftligini mos tanlash orqali optimallashtirilishi mumkin va har bir yangi anion va kation hosil bo'ladi. qo'shimcha funktsiyalar ionli suyuqliklarning xususiyatlarini o'zgartirish uchun.

1.2 Ionli suyuqliklarning xossalari

Ionli suyuqliklarga e'tiborning ortishi quyidagi o'ziga xos xususiyatlarning mavjudligi bilan bog'liq:

1. Suyuqlik holatining keng diapazoni (> 300 °C) va past erish nuqtalari (Tm< 100 °С).

2. Yuqori elektr o'tkazuvchanligi.

3. Turli noorganik, organometalik va organik birikmalar va tabiiy va sintetik kelib chiqadigan polimerlarga nisbatan yaxshi erish kuchi.

4. Katalitik faollik, organik reaksiyalarning selektivligini va maqsadli mahsulot unumini oshirishga olib keladi.

5. Uchmaydigan, qayta foydalanish mumkin.

6. Yonmaslik, portlamaslik, toksik bo'lmaganlik va natijada yo'qligi zararli ta'sirlar atrof-muhit bo'yicha.

7. Kerakli xossalarga ega ionli suyuqliklarni yo'naltirilgan sintezida cheksiz imkoniyatlar.

3 va 4 sifatlar polimer sintezida ionli erituvchilarni ayniqsa jozibador qiladi.

1.3 Fanda ionli suyuqliklar

Ionli suyuqliklar kimyoviy tadqiqotlar, ulardan kataliz, organik sintez va boshqa sohalarda, shu jumladan biokimyoviy jarayonlarda foydalanish uchun noyob ob'ektlardir. Adabiyotda tasvirlangan ionli suyuqliklar soni hozirda juda katta (300 ga yaqin). Potentsial jihatdan ionli suyuqliklar soni amalda cheklanmagan va faqat tegishli organik molekulalar (kationik zarralar) va noorganik, organik va metall kompleks anionlari mavjudligi bilan chegaralanadi. Turli hisob-kitoblarga ko'ra, bunday ionli suyuqliklardagi kationlar va anionlarning mumkin bo'lgan birikmalari soni 1018 taga yetishi mumkin. 1-rasmda adabiyotda tasvirlangan eng ko'p o'rganilgan ion suyuqliklari ko'rsatilgan.

1.4 Ionli suyuqliklarni olish usullari

Pishirish usullari juda oddiy va ularni osongina kattalashtirish mumkin. Eng ko'p qo'llaniladigan uchta asosiy sintez usuli mavjud:

Kerakli B-anionni o'z ichiga olgan kumush tuzi va kerakli kationga ega galogen hosilasi o'rtasidagi almashinuv reaktsiyasi

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

N-alkil galogenid hosilasining metall galogenidlar bilan kvaternizatsiya reaktsiyasi:

N+ - AlkNal- + MNaln > N+ - AlkMA1- n+1 (2)

Ion almashinadigan qatronlar yoki gillarda ion almashinuv reaktsiyalari.

Guruch. 1 - ionli suyuqliklar

(Ri \u003d H, alkil, aril, hetaril, allil va boshqalar, shu jumladan funktsional guruhlar, x \u003d 1-4, m \u003d 2, 3. X- \u003d [BF4] -, [RF6] -, - , - , -, 2-, [AlkSO3] -, [ClO4] -, [CF3SO3] -, [CH3COO] -, [CuCl2] -, [Cu2Cl3] -, [Cu3Cl4] -, [A1C14] -, [AlBr4 ] - , [AlI4] -, [AlCl3Et] -, [Al2C17] -, [A13Cl10] -, (CF3S02) 2N-, -, -, [Me (CO) n] - va boshqalar)

Ionli suyuqliklarni sintez qilishning yana bir amaliy muhim yo'nalishi ularni bevosita reaktorda tayyorlashdir. Bunday holda, kimyoviy jarayon yoki katalitik reaksiya boshlanishidan oldin tegishli N-alkil galogenid va metall galogenid reaktorda aralashtiriladi va ionli suyuqlik hosil bo'ladi. Ko'pincha ionli suyuqliklar alyuminiy xloridning organik xloridlar bilan aralashmasi asosida tayyorlanadi. Ikki qattiq moddalar aralashtirilganda ekzotermik reaksiya sodir bo'ladi va erish nuqtalari -90 ° C gacha bo'lgan evtektik aralashmalar hosil bo'ladi. Bu, qoida tariqasida, shaffof rangsiz yoki sariq-jigarrang suyuqlikdir (rang ionli suyuqlikni tayyorlash jarayonida aralashmalar mavjudligi va reaktsiya massasining mahalliy qizib ketishi bilan bog'liq). Ionli suyuqliklar xossalarining xilma-xilligi va o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqib, kataliz va organik sintez uchun juda jozibador ekanligini isbotladi.

Ionli suyuqliklarning "ekologik tozaligiga" kelsak, keyingi tadqiqotlarda ko'p narsa qayta ko'rib chiqilishi kerak va qayta ko'rib chiqilishi kerak, garchi umuman olganda, ularning qayta ishlanishi, yonmaydiganligi va past to'yingan bug' bosimiga ega bo'lishi ularni "yashil" ning to'liq ishtirokchisiga aylantiradi. "kimyo, hatto samaradorlik va selektivlikdagi yutuqlarni hisobga olmaganda ham, sharhda misollar keltirilgan. Shubhasiz, ularning yuqori narxi tufayli ionli suyuqliklar, agar heterogenlashtirilgan tizimlarning qo'shimcha afzalliklari topilmasa, keng ko'lamli jarayonlarda keng qo'llanilishi dargumon. Shu bilan birga, past tonnajli kimyo, birinchi navbatda, metall kompleks kataliz, ulardan foydalanish uchun unumdor sohaga aylanishi mumkin, shuningdek, umuman elektrokimyo va xususan elektrokataliz.

2. Nozik organik sintez

2.1 TOKning xarakteristikalari

Nozik organik sintez (TOS) - murakkab organik moddalarni sanoatda kam tonnali ishlab chiqarish.

Xom ashyoning asosiy manbalari asosiy organik sintez mahsulotlari hisoblanadi. Nozik organik sintez ko'p bosqichli tabiati, keng ko'lamli o'tishdagi qiyinchiliklar va nisbatan yuqori o'ziga xos energiya va mehnat xarajatlari bilan tavsiflanadi, ko'pincha reaktorlar hajmining birligiga mahsulotning kam chiqarilishi, katta miqdordagi chiqindilar, atrof-muhit muammolarini hal qilishning murakkabligi; Nozik organik sintez jarayonlarining samaradorligi asosan moslashuvchan blok-modulli sxemalar, avtomatik boshqaruv tizimlari, biotexnologiya usullari (oraliq mahsulot olish va chiqindilarni aylantirish uchun), lazer kimyosi va boshqalarni qo'llash orqali oshiriladi.

Nozik organik sintezning asosiy mahsulotlari bo'yoqlar, dorilar, pestitsidlar, to'qimachilik uchun yordamchi va xushbo'y moddalar, polimer materiallar uchun kimyoviy qo'shimchalar, kino va fotomateriallar uchun kimyoviy moddalar, kimyoviy reagentlar va boshqalar.

2.2 Organik sintez taraqqiyoti tarixi

Organik sintez sanoatining rivojlanishi ko'p jihatdan yangi reaksiyalarning rivojlanishiga bog'liq. Ko'pincha tubdan yangi reaktsiya organik kimyoda yangi davrni yaratadi. Masalan, 1928 yilda konjugatsiyalangan dien tizimlariga 1,4-holatda qo'sh yoki uch aloqaga ega bo'lgan moddalarni (dienofillar) qo'shishdan iborat bo'lgan dien sintezi reaktsiyasi (O. Diels va K. Alder) kashf qilindi. Olti a'zoli tsikllarning shakllanishi:

1-rasm - Dien sintezi reaksiyasining sxemasi

Ushbu reaksiya turli xil siklik birikmalardan murakkab politsiklik tizimlar, masalan, steroid va keyingi geterotsiklik tizimlargacha ko'plab yangi sintetik moddalarni ishlab chiqarish uchun asos bo'ldi.

Wittig reaktsiyasi olefinlarni sintez qilishning yangi usulining asosi bo'ldi, uning yordamida tabiiy birikmalarning ko'p sonli murakkab analoglari olingan, 2-rasm.

2-rasm - Vittig reaktsiyasining sxemasi

2.3 Fermentlarni immobilizatsiya qilish usuli

Olefinlar sintezining rivojlanishiga polimer tashuvchilarda immobilizatsiyalangan reagentlarni ishlab chiqish yordam berdi. Bunday holda, ikkinchi reagent eritmada bo'ladi. Reaktsiya shunday davom etadiki, mahsulot polimerda qoladi va ikkinchi reaktiv va qo'shimcha mahsulotlarning ortiqcha qismidan filtrlash va yuvish orqali oson ajratiladi. Keyin yakuniy mahsulot polimer matritsasidan ajratiladi va tozalanadi. Bu ko'p bosqichli va ko'p mehnat talab qiladigan sintezlarni oraliq bosqichlarda murakkab tozalashsiz amalga oshirish imkonini beradi. Bu usul, ayniqsa, peptidlar va oqsillarni sintez qilish uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi.

Juda samarali usul fermentlarni erimaydigan tashuvchida immobilizatsiya qilishdir. Ferment tabiiy manbadan ajratiladi, tozalanadi, noorganik yoki polimerik tashuvchida biriktiriladi. kovalent bog'lanish yoki adsorbsiya orqali. Moddaning eritmasi shunday immobilizatsiyalangan ferment bilan to'ldirilgan ustundan o'tkaziladi. Ustunning chiqishida mahsulot an'anaviy usullar bilan ajratiladi. Shunday qilib, eritmani turli fermentlar bilan bir nechta ustunlar orqali ketma-ket o'tkazish orqali ko'p bosqichli jarayonlarni amalga oshirish mumkin.

2.4 Fazalararo katalizator usuli

Nozik organik sintez rivojlanishining yangi bosqichi bo'lib, reaksiya aralashmasiga maxsus moddalar - fazalararo o'tkazish uchun katalizatorlar (ammiak, fosfoniy tuzlari, toj efirlari) qo'shilganda, fazalararo kataliz deb ataladigan narsadan foydalanish bo'ldi. Bu moddalar, masalan, anionlarning suvli yoki qattiq fazadan organik fazaga o'tishini osonlashtiradi, bu erda ular reaksiyaga kirishadilar.

Fazalararo katalizatorlar samarali bo'lgan reaksiyalar soni juda katta bo'lib, karbanionlar ishtirokidagi deyarli barcha reaksiyalarni o'z ichiga oladi (Klaisen, Maykl, Vittig, Horner reaktsiyalari va boshqalar, C-alkillanishlar, qo'shimchalar va boshqalar). Organik modda suvda erimaydigan, oksidlovchi modda esa organik erituvchida bo'lganda oksidlanish reaksiyalarida fazalararo katalizdan foydalanish istiqbolli. Misol uchun, benzolda erimaydigan kaliy manganat, oz miqdorda toj efir qo'shilganda, malina deb ataladigan benzolni beradi, uning tarkibida MnO4-ion bo'lib xizmat qiladi. kuchli oksidlovchi vosita. Hozirgi vaqtda organik sintezning zamonaviy usullarida murakkab ko'p bosqichli jarayonlarni rejalashtirish muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Qoidaga ko'ra, murakkab tarkib va ​​tuzilishga ega bo'lgan dastlabki mahsulotlardan maqsadli mahsulotlarga o'tish turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin, ular orasida ko'proq yoki kamroq oqilona bo'lganlar mavjud. Sintezlangan birikmalarning murakkablashishi bilan eng samarali sxemani tanlashning muayyan uslubiy tamoyillari shakllanadi.

Xulosa

ionli suyuqlik organik sintezi

Hozirgi vaqtda ionli suyuqliklar va ularning xossalarini o'rganish jahon fanida juda istiqbolli va juda muhim soha hisoblanadi. Ionli suyuqliklarning turli moddalar bilan o'zaro ta'siri, yangi moddalarning keyingi ishlab chiqarilishi ayniqsa qiziqarli.

Nozik organik sintez texnologiyalarini soddalashtirishda ionli suyuqliklar juda muhim rol o'ynaydi. TOC ko'p mehnat talab qiladigan jarayon bo'lganligi sababli, ilmiy jamoatchilik ionli suyuqliklar kabi yangi katalizatorlar ixtirosiga qiziqish bildirmoqda.

Foydalanilgan manbalar ro'yxati

1. Yagfarova, A.F., Ionli suyuqliklar bo'yicha uslubiy qo'llanma / A.R. Gabdrahmanova, L.R. Miniboeva, I.N. Musin. - Axborotnoma: KTU, 2012, 192-196.

2. Gabdrahmanova, A.R., Ionli suyuqliklar bo'yicha uslubiy qo'llanma / A.F. Yagfarova, L.R. Miniboeva, A.V. Klinov. - Axborotnoma: KTU, 2012, 63-66.

3. Bykov, GV Organik kimyo tarixi. - M., 1976. 360 s

4. Reichsfeld, V.O., Erkova L.N., Asosiy organik sintez va sintetik kauchuklarni ishlab chiqarish uchun uskunalar / Reichsfeld V.O., Erkova L.N. - M. - St., 1965 yil.

Allbest.ru saytida joylashgan

...

Shunga o'xshash hujjatlar

Organik sintez orqali organik birikmalar, materiallar va mahsulotlar olish. Organik sintezni rivojlantirishning asosiy yo'nalishlari va istiqbollari. Keyingi organik sintez uchun boshlang'ich moddalar guruhlari. Organik sintez usuli.

referat, 2011-yil 15-05-da qo‘shilgan


Yangi energiya manbai sifatida biogazni ishlab chiqarish texnologiyasi va qo'llash sohalari. Chorvachilik va parranda chiqindilarini bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun qayta ishlash usullari. Mikrobiologik laboratoriyada ishlashda xavfsizlik qoidalari.

muddatli ish, 2012-06-10 qo'shilgan


“Soxta muvozanat sintezi”ning mohiyati. Uchlik sistemalarning holat diagrammasini hisobga olgan holda bir-biriga mos eriydigan moddalar sintezi. Bug 'cho'ktirish usuli. Eritmalardagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari. Moddalarni tozalashning fizik va kimyoviy usullari.

test, 01/07/2014 qo'shilgan


Silliqlash ishlarida kesish suyuqliklaridan foydalanish tizimlarini loyihalash usullari. Matematik model filtrlar va cho'ktiruvchi tanklardagi sovutish suvini mexanik aralashmalardan tozalash jarayoni. Suyuq va mexanik aralashmalarning harakatini tekshirish.

dissertatsiya, 23/01/2013 qo'shilgan


Organik sintezning rivojlanish tendentsiyalari. Sintez gazi neftga muqobil sifatida. Etilenni to'g'ridan-to'g'ri katalitik hidratsiya qilish orqali etanolni tayyorlash. Asetaldegidni etilendan etanol orqali sintez qilishning ikki bosqichli jarayonini bir bosqichli oksidlanish jarayoni bilan almashtirish.

muddatli ish, 27.02.2015 qo'shilgan


Gidravlika tizimlarining ishchi suyuqliklariga qo'yiladigan talablar. Mahalliy amaliyotda gidravlik moylarning tasnifi va belgilari. Suyuqliklarning molekulyar tuzilishining ular bilan aloqasi jismoniy xususiyatlar. Ishlaydigan suyuqliklarni tozalash va qayta tiklash.

test, 27/12/2016 qo'shilgan


Separatorning ishlash printsipining xususiyatlari, uning maqsadi. Har xil suyuqlik va qattiq moddalarni ajratishda jarayonni boshqarish samaradorligini oshirish uchun diskli separatorlardan foydalanish. Ajratish uchun ishlatiladigan uskunaning o'ziga xos xususiyatlari.

maqola, 22.02.2018 qo'shilgan


Nanomateryallarni olish usullari. Amorf va tartibli matritsalarda nanozarrachalar sintezi. Nol o'lchovli va bir o'lchovli nanoreaktorlarda nanozarrachalarni olish. Strukturaviy turdagi zeolitlar. Mezoporli aluminosilikatlar, molekulyar elaklar. Ikki qavatli gidroksidlar.

muddatli ish, 12/01/2014 qo'shilgan


Yassi tutqich mexanizmining strukturaviy tahlili va sintezi, uning kinematik va kuchini hisoblash. Oddiy va murakkab tishli mexanizmlarning sxemalarini qurish va parametrlarini hisoblash. Cam mexanizmi bog'lanishlari, uning dinamik tahlili. Kamera profilining sintezi.

muddatli ish, 29.12.2013 yil qo'shilgan


Temir rudasi granulalarini ishlab chiqarishda bentonit gillaridan foydalanish, ularning tarkibidagi minerallar. Organik qo'shimchalarning xom granulalar xususiyatlariga ta'sirini o'rganish. Birlashtiruvchi moddalarning fizik-kimyoviy xarakteristikalari, reologik xossalari.

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

Ilmiy rahbar - S. G. Koshel, kimyo fanlari doktori. fanlari professori

Yaroslavl davlat texnika universiteti

Ionli suyuqliklar yashil kimyo tamoyillariga mos keladigan "yashil erituvchilar" ga tegishli. Ionli suyuqliklar past haroratli erigan tuzlar bo'lib, ular bir qator xususiyatlarga ega: uchuvchanlik, kimyoviy barqarorlik, ekologik xavfsizlik, yuqori ion o'tkazuvchanligi, yaxshi erish qobiliyati, elektrokimyoviy "oyna" kengligi.

Ionli suyuqliklar yangi turdagi turli xil elektrokimyoviy qurilmalar uchun elektrolitlar komponenti sifatida ishlatiladi (lityum batareyalarda, kondansatörlarda, quyosh batareyalarida). Membrananing faol komponentlari sifatida ionli suyuqliklardan foydalanish mumkin. Membranalar og'ir muhitda ishlay oladigan yonilg'i xujayralarining asosiy komponentlari hisoblanadi.

An'anaviy elektrolitlar bilan solishtirganda elektrokimyoviy jarayonlarda ionli suyuqliklardan foydalanishning muhim afzalligi aniqlandi. Elektrokimyoviy va elektrokatalitik reaksiyalar uchun suvsiz polimer eritmalari sifatida ionli suyuqliklardan foydalanish istiqbolli: elektrooksidlanish, elektroreduksiya. Ko'pgina organik substratlar suvga qaraganda ionli suyuqliklarda ko'proq eriydi. Kation tarkibida bir xil metall bo'lgan ionli suyuqliklardan metallning cho'kishi juda oson sodir bo'ladi.

Elektrokaplama sanoatida ionli suyuqliklar - elektrolitlardan foydalanishning asosiy afzalligi shundaki, ular suvli eritmalar emas, ya'ni qoplamalarni elektrodepozitsiyalash jarayonida vodorod ajralib chiqmaydi. Shunday qilib, asosan yorilishsiz va korroziyaga chidamli qoplamalarni olish mumkin.

Tadqiqotlar nuqtai nazaridan xolin xlorid evtektikasiga asoslangan ionli suyuqliklar qiziqish uyg'otadi. Evtektik - teak xolin xlorid asosidagi ionli suyuqliklar atrof-muhit sharoitida osongina ishlatilishi mumkin. Biz xolin xloridning etilen glikol, karbamid, oksalat kislotasi va xrom xlorid bilan quyidagi evtektik aralashmalarini oldik va o'rgandik. Ushbu evtektikalarning elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi aniqlangan.

“Aqlli uy” texnologiyasi bir maqsad – uy yumushlariga sarflanadigan vaqtni tejash maqsadida yaratilgan. Aqlli uy tizimida qo'llaniladigan yangi texnologiyalar o'zining xilma-xilligi bilan hayratlanarli. Deb atalmish yordami bilan...

Ilmiy maslahatchi - A. A. Kiselev, t.f.n. ped. Fanlar, professor Yaroslavl davlat texnika universitetini rivojlantirish bozor munosabatlari yangi moliyaviy siyosatni amalga oshirishni, har bir aniq kimyo korxonasida ishlab chiqarish samaradorligini oshirishni talab qiladi ...

K. E. Razumova Ilmiy rahbar – S. N. Bulikov, iqtisod fanlari doktori. Yaroslavl davlat texnika universiteti fanlari doktori, dotsent O'zgarishlar va innovatsiyalarning dolzarbligi tashkilotni tashqi va ichki talablarga moslashtirish zarurati bilan bog'liq ...