ĐẠi hỌc khoa hỌc

8/3/2019 I HC KHOA HC

1/23

I HC KHOA HC

KHOA HO HC

Tiu lun:

NG DNG CA PHC CHT

TRONG LNH VC XC TC

Sinh vin thc hin: Nguyn Th Xuyn

V Th Mai Vn

Hong Anh Tun

Gio vin hng dn: Th.s Nguyn Th Ngc Linh


2/23

MU

Ho hc phc cht l lnh vc ang c quan tm nghin cu rt nhiu, bi

tnh hp dn ca n c v mt l thuyt ln thc nghim. Tng hp v nghin cu

cc hp cht phc l mt trong nhng hng pht trin ca ho hc v c hin

i. C th ni rng, hin nay, ho hc phc cht ang pht trin rc rv l ni

hi t nhng thnh tu ca ho l, ho phn tch, ho hc hu c, ho sinh, ho mi

trng, ho dc.

Ho hc phc cht c nhiu ng dng trong sn xut v i sng. C rt

nhiu thnh tu trong lnh vc ho sinh v c v trong ydc gn lin vi vic

nghin cu phc cht trong cc h sinh hc. Nhng qu trnh quan trng nht ca

s sng nh s quang hp, s vn chuyn oxi v cacbon ioxit trong c th, s xc

tc bi enzim ang dn c sng t nhxc nh c cu trc v vai tr ca cc

phc cht i phn t.

Trong nhng nm gn y, ho hc phc cht pht trin mt cch mnh m

khng nhng trong nghin cu hn lm m c trong nghin cu ng dng vo cng

nghip. Trong cng nghip ho hc, xc tc phc cht lm thay i c bn quy

trnh sn xut nhiu ho cht nh anehit, axit axetic, v nhiu loi vt

liu nh cht do, cao su. Nhng ht nano phc cht chm kim loi ang c

nghin cu s dng lm xc tc cho ngnh "ho hc xanh" sao cho n c cc

qu trnh sn xut khng gy c hi cho mi trng, cng nh cho vic to lp

cc vt liu v c mi vi nhng tnh nng u vit so vi cc vt liu truyn

thng.V vy, ng gp vo vic pht trin lnh vc ny, chng ti mnh dn

la chn ti:

ng dng ca phc cht trong lnh vc xc tc.


3/23

CHNG 1: TNG QUAN V PHC CHT

1.1. Cc khi nim [1, 2]

1.1.1. Khi nim v phc cht

* Theo A. Grinbe:

Phc cht l nhng hp cht phn txc nh, khi kt hp cc hp phn ca

chng li th to thnh cc ion phc tp tch in dng hay m, c khnng tn

ti dng tinh thcng nh trong dung dch. Trong trng hp ring, in tch

ca ion phc tp c th bng khng.* Theo K. B. Iaximirxki:

Phc cht l nhng hp cht to c cc nhm ring bit t cc nguyn t,

ion hoc phn t vi nhng c trng: c mt s phi tr, khng phn ly hon ton

trong dung dch (hoc trong chn khng), c thnh phn phc tp (s phi tr v s

ho tr khng trng nhau).

1.1.2. Nguyn ttrung tm v phi tNguyn t trung tm c th l cc ion, nguyn t kim loi, ngoi ra c cc

nguyn tphi kim nh: NH4+, H3O

+.

Phi t c th l cc anion: Cl-, F-, CN-; hoc cc phn t trung ho: H2O,

NH3, pyridin, etyleniamin.

Cc phi t lin kt vi nguyn t trung tm bng cc lin kt hai tm ,

v v bng cc lin kt nhiu tm. Cc lin kt hai tm nguyn t trung tm -

phi tc thc hin qua cc nguyn t cho ca phi t; lin kt kim loi -

phi tthng l lin kt cho - nhn: nguyn t cho ca phi t cho cp electron

khng lin kt ca mnh vi cation kim loi, cation ny ng vai tr cht nhn.


4/23

1.1.3. Sphi tr

* nh ngha

S cc nguyn t hoc cc nhm nguyn t lin kt trc tip vi nguyn t

(ion) trung tm c gi l s phi tr ca nguyn t (ion) trung tm (vit tt ls.p.t.).

V d ion Ag+ trong [Ag(NH3)2]OH c s phi tr =2, ion Al3+

trong

[Al(H2O)6]Cl3 c s.p.t.=6 .

*Cc yu tnh hng

S phi tr ph thuc vo kch thc ca nguyn ttrung tm v kch thc

ca phi t.

S phi tr cn ph thuc vo nhit . Thng khi tng nhit th to ra

ion c s.p.t. thp hn. V d, khi un nng hexammin coban (II) cao hn 150oC th

to thnh iammin,ng thi s.p.t. ca Co (II) t 6 chuyn sang 4.

1.1.4. Dung lng phi tr ca phi t

Dung lng phi tr (d.l.p.t.) ca mt phi t l s v tr phi tr m n

chim c trong cu ni.

Cc phi t lin kt trc tip vi nguyn t trung tm bng mt lin kt th

c d.l.p.t. =1. l cc gc axit ha tr 1, cc phn t trung ho , cc ion a ha tr

. Nu mt phi t lin kt vi nguyn t trung tm qua hai hay mt s lin kt, th

phi t chim hai hoc nhiu hn v tr phi tr v c gi l phi t phi tr

hai, phi tr ba hoc a phi tr (hoc cn gi l phi t hai cng, ba cng hoc a

cng). Phn t ca cc phi ta phi tr lin kt vi ion trung tm trong cu ni

qua mt s nguyn t, to thnh cc vng v nhng phc cht cha phi t tovng c gi l phc cht vng (phc cht vng cng, hp cht chelat).


5/23

1.2. Phn loi phc cht

C nhiu cch khc nhau phn loi phc cht.

+ Da vo loi hp cht ngi ta phn bit:

Axit phc: H2[SiF6], H[AuCl4]..

Baz phc: [Ag(NH3)2]OH, [Co En3](OH)3.

Mui phc: K2[HgI4], [Cr(H2O)6]Cl3.

+ Da vo du in tch ca ion phc:

Phc cht cation: [Co(NH3)6]Cl3, [Zn(NH3)4]Cl2.

Phc cht anion: Li[AlH4]

Phc cht trung ha: [Pt(NH3)2Cl2, [Co(NH3)3Cl3]

+ Da theo bn cht ca phi tngi ta phn bit:

Phc cht hidrat ,phi t l H2O: [Co(H2O)6]SO4.

Phc cht amoniacat hay amminat, phi t l NH3: [Ag(NH3)2]Cl,

[Cu(NH3)4]SO4

Phc axit phi t l gc ca cc axit khc nhau: K4[Fe(CN)6], K2[HgI4].

Phc cht hidroxo phi t l cc nhm OH-: K3[Al(OH)6].

Phc cht hidrua, phi t l cc ion hidrua: Li[AlH4].

Phc cht c kim, phi t l cc gc hu c: Na[Zn(C3H5)3], Li3[Zn(C6H5)3].

+ Da theo cu trc ca cu ni phc


6/23

Theo s nhn to thnh phc cht ngi ta phn bit phc cht n nhn v phc

cht nhiu nhn. V d phc cht hai nhn [(NH3)5Cr-OH-Cr(NH3)5Cl5.

Da theo s khng c hay c cc vng trong thnh phn ca phc cht ngi ta

phn bit phc cht n gin v phc cht vng

1.3. ng dng ca phc cht

Phc cht ngy cng c nhiu ng dng rng ri khng ch trong ho hc m

cn ctrong cc lnh vc sn xut cng nghip, nng nghip, y hc, i sng.... V

th, mt trong nhng hng nghin cu ca ho hc v c l phc cht c

bt u kh sm v ngy cng pht trin.

1.3.1. ng dng ca phc cht trong cng nghip.

Mt s phc cht mangan xitrat ( H[Mn(C6H5O7)(H2O2)].12H2O

;Na[Mn(C6H5O7)2(H2O).6H2O ) dng lm ch phm to mu cho granit nhn to

hay cn gi l gm granit (mt loi vt liu xy dng cao cp c c tnh k thut

v thm m cao) .

Cc phc cht c mu c s dng trong phn tch ha hc, dng lm cht

mu. Chng hn, cht xanh Beclin(xanh ph) l phc cht Fe4[Fe(CN)6]3 , mt

cht bt mu xanh m, c s dng trong ngnh in hay trong cng nghsn

ch ra cc loi sn mu xanh, mu lam ti v lam m, xanh da tri v lc,

1.3.2. ng dng phc cht trong ha sinh v c

Ho hc phc cht ang pht huy nh hng su rng sang lnh vc ho sinh

c v l thuyt v ng dng: rt nhiu thnh tu trong lnh vc ho sinh v c vtrong y dc gn lin vi vic nghin cu phc cht trong cc h sinh hc.

Phc cht glutamate borat neodim v th nghim lm phn bn vi lng cho

cy vng . Snh hng ca cc yu tnh t l mol Nd3+ : H2Glu : H3BO3, thi

gian, nhit , pH dung dch n hiu sut phn ng tng hp phc cht v cu


7/23

trc ca phc cht c xc nh vi phng php phn tch nhit v quang ph

hng ngoi c nghin cu. Kt quthu c l phc cht rn a phi t

glutamat borat neodim vi thnh phn H2[Nd(Glu)(BO3)].3H2O c hot tnh sinh

hc. Vi phc cht ny nng 50 ppm s c tc dng kch thch tt nht cho sny mm v sinh trng pht trin cho cy vng.

1.3.4. ng dng ca phc cht trong lnh vc xc tc

Mt trong cc hng ng dng c bn ca h phc cht l xc tc cho qu

trnh oxi ho khng th, nht l qu trnh oxi ho cc hp cht hu c vi quy

m cng nghip, ch bin cc sn phm du m , tng hp hu c ho du ,

chuyn ho cc hp cht c bn nh olefin ... thnh cc sn phm thng mi nh

ty trng , lm sch vt liu, phn hu nhiu cht c hi trong cng nghip. Vic

nghin cu tnh cht ca xc tc phc v tm ra cng ngh ch to cng nh kh

nng ng dng c xem nh mt hng pht trin quan trng ca ho hc phc

cht hin i .

1.4. Mt sphng php c bn trong tng hp phc cht

* Tng hp phc cht da vo phn ng th:

-Phn ng th trong dung dch nc

-Phn ng thtrong dung mi khng nc

-S phn ly nhit cc phc cht rn

*Tng hp phc cht da vo phn ng oxi hakh.

* Phn ng ca cc phi t phi tr.

* Tng hp cc cacbonyl kim loi v hp cht ckim.

- Tng hp cc cacbonyl kim loi


8/23

- Tng hcc phc cht ca olefin vi kim loi

- Tng hp cc phc cht Sandwich

* Tng hp nhit cao:

- Tng hp trng thi plasma

- Tng hp phc cht trng thi hi ca kim loi


9/23

CHNG 2 : NG DNG CA PHC CHT

TRONG LNH VC XC TC

2.1. C ch hot ng ca phc xc tc [2]

C mt s ion kim loi dng t do khng l cht xc tc nhng khi

chuyn sang dng phc li th hin hot tnh xc tc. Tuy nhin, khng phi

phc no cng c khnng xc tc. Ngi ta thy rng, trong s phc ca nhiu

ion kim loi th phn ln phc ca cc ion kim loi chuyn tip l nhng cht

xc tc. Phc xc tc c hnh thnh ch yu nhlin kt cho nhn gia ion

kim loi v phi t: ion kim loi c obitan trng cn phi tng gp nhng cp

in t t do ca nhng nguyn tnh oxi v nit. Nhiu xc tc phc c

tng hp, nghin cu v ng dng trong nhiu lnh vc khc nhau.

S to thnh phc xc tc ph thuc vo nhiu yu tkhc nhau nh bn

cht ion kim loi, bn cht cc phi t (ligan), cc cht cng tng tc trong mi

trng phn ng, cc iu kin nhit , p sut, pH Trong , bn cht ca

ion kim loi v phi t l hai yu t quan trng nht quyt nh hot tnh xc tcca phc.

2.1.1. c im v cu trc in tca cc kim loi chuyn tip

Cc kim loi chuyn tip nhm d c phn b trong cc chu k ln ca

h thng tun hon v gia cc nguyn t s v p. Trong cc nguyn t ny, cc

in tc in vo cc obitan d lp cn ngoi cng. Cc orbitan dz2, dx2-y2,

dxy, dyz, dxz cn trng v nh hng tt nn c khnng nhn electron (th d:

Mn2+

, Fe2+,). Cc kim loi chuyn tip c c im:

+ Hu ht cc obitan d cha c lp y bt k trng thi oxy ho no

ca kim loi v cc in t trn obitan (n-1)d c thc chuyn nhng.

+ Nng lng ca cc orbital ns, np, (n-1)d xp x nhau nn khnng lai


10/23

ha gia cc obitan ln.

minh ha cho hai loi lin kt trn ta xt trng hp hot ha phn t

C2H4 bng phc cht [PtCl3] (hnh 1).

C

C

M+ -

+

+

-

-

C

C

M

+ -__

+- +

+

-

-

(a) (b)Hnh 1: S to thnh lin kt gia phi tr gia Pt2+ v C2H4

a) lin kt cho nhn; b) lin kt cho nhnV vy, theo phng php obitan phn t(MO), khi tng tc phi tr vi

ligan (L) hoc c cht c tnh cht ligan (SL) th ion kim loi chuyn tip Mz+ c

th nhn vo obitan trng d(x2-y2) cc elctron c chuyn n t L (hoc SL)

hnh thnh lin kt . ng thi, Mz+ cn cho electron ca mnhchuyn ngc

electron t obitan * phn lin kt ca L (hoc SL) to thnh lin kt ngcgia Mz+ v L(SL). Kt qu l s to phc lm yu lin kt ha hc trong

phn t cc cht ny tng tnh qu trnh hot ha bng cc xc tc sinh hc.

iu ny gii thch khnng hot ha cc phc cht xc tc, lm cho phn

ng xc tc oxy hakh c th din ra iu kin mm (nhit v p sut

thng) vi tc v chn lc cao.

S xen ph gia cc obitan tng ng ca Mz+ v L(SL) phi tun theo

quy tc bo ton tnh i xng cc obitan sao cho xem ph cc i, m bo cho

s vn chuyn electron d dng, to iu kin thun li cho cho hot ha v cc

qu trnh bin i tip theo trong qu trnh xc tc.

Tm li, c im cu trc in t ca cc kim loi chuyn tip to nn


11/23

nhng thun li cho qu trnh to phc xc tc. Chng c th hot ho c

nhiu phn tiu kin t khc nghit hn khi dng xc tc kim loi.

2.1.2. c im cc trng thi oxy ho ca cc kim loi chuyn tip

Do c cu to in tc bit nn cc kim loi chuyn tip c th tn ti nhiu trng thi oxy ho khc nhau v hu ht chng c khnng to phc bn

cc trng thi oxy ho . Hn na khi trong h c mt nhng iu kin oxy ho

hoc kh th chng c th b oxy ho hoc kh ph thuc vo tng trng thi ca

cc ion kim loi. Cc trng thi ny c th chuyn ho ln nhau. iu ny cho

php thc hin nhng chu trnh oxy ho kh thun nghch, phc hi trng thi

xc tc nn duy tr c chc nng xc tc ca h.

V d:

Kh olefin bng H2 xc tc bi phc RhClL2, L = P(C6H5)3 = PPh3. Trong

qu trnh phn ng, trng thi oxy ho ca Rh bin i t Rh+Rh3+Rh+

theo mt chu trnh kn:

Rh ClL2H2

Rh3+H2ClL2+RCH=CH2

Rh3+

H(RCH2CH2)ClL2-RCH2CH3 Rh

+ClL2

Trong cc h xc tc kiu ny, di tc dng ca cc tc nhn oxy ho

khkhc nhau, xy ra qu trnh chuyn ho thun nghch gia cc trng thi

ho tr ca cc ion kim loi. Tuy nhin, mc thun nghch ca mi chu trnh

ph thuc vo nhiu yu tnh bn cht ca ion kim loi, phi t, cht oxy ho,

cht kh, thnh phn cu to v bn, th oxy ho khca cc phc cht

c to thnh v cc iu kin phn ng.

2.1.3. c im phi tr ca liganDo khnng lai ho ln nn cc kim loi chuyn tip c khnng phi tr

cao. Ion kim loi c khnng phi tr vi nhiu cht phn ng, ligan. Thng

gp phi tr l 4 hoc 6. Do nhng chuyn ng quay hay tnh tin ca mt hoc

nhiu nguyn t (hoc mt nhm nguyn t) sao cho c li hn v mt nng


12/23

lng, nn trong qu trnh phn ng m mt s phc trung gian c hnh thnh

vi s phi tr khc nhau ng vi cng mt ion trung tm.

S bin i s phi tr linh hot nh trn cn ph thuc bn cht tng loi

ligan nh: c im ca tng tc tnh in, kch thc- yu t khng gian cacc ligan. Cc ligan c th l phn ttrung ho hay cc ion, trong c cha cc

nhm chc nh: -NH2, =NH, -COOH, -OH, nhng hp cht cha lin kt i,

lin kt ba, hoc c th cha nhiu nhm chc cng loi hoc khc loi (a

chc). Di tc ng ca iu kin phn ng , cc ligan s th hin khnng b

proton ho hay deproton ho khc nhau, c bit l cc ligan c cha cc nhm

chc axit v amin. Do , khi pH mi trng thay i s cho ta cc ligan vi cc

c tnh phi tr khc nhau v khi to phc s to c cc phc c nhng tnh

cht c trng khc nhau.

2.1.4. Thnh phn phc v dng phc cht ng vai tr xc tc

iu kin mt phc cht LMz+ c th trthnh phc cht xc tc l n

cha bo ho phi tr (ligan cha chim ht cc v tr phi tr t do trong cu ni

ca phc cht), v c nh vy phn t cc cht phn ng c th thm nhp vo

cu ni lin kt phi tr vi ion trung tm Mz+v do c hot ho v bin

i ho hc tip theo. Ngc li, nu tt c cc v tr phi tr trong cu ni phc

cht b cc phn t ligan chim ht th phc cht bo ho phi tr v thng

khng c hot tnh xc tc. Trng hp ny trthnh cht c ch (c ch bng

ligan) i vi qu trnh xc tc. Cc trng hp trn khng c ngha l hot tnh

xc tc ca phc cht gim khi s v tr phi tr t do gim. Kt qu nghin cu

cho thy hot tnh xc tc ca cc phc cht Mn2+ vi L = o-phenantrolin(phen) v Dipyridin (Dipy): Mn

2+(Phen)2 v Mn

2+(Dipy)2 trong cc qu trnh

catalaza v peroxydaza cao hn nhiu so vi cc phc cht Mn2+(Phen) v

Mn2+

(Dipy), mc d s v tr phi tr t do ca hai phc cht u (bng 2) nh

hn hai phc cht sau (bng 4). Trong khi cc phc cht bo ho phi tr


13/23

Mn2+

(Phen)3 v Mn2+

(Dipy)3 li gy c chi vi cc qu trnh cho.

2.2. Phn ng xc tc ca mt s hp cht phc [2, 3]

Phc cht ca cc kim loi chuyn tip ng vai tr to ln trong c ch ca

cc phn ng xc tc. Ngi ta s dng cc phc cht ca kim loi chuyn tip

chuyn ha cc hirocacbon khng no thnh polime, ru, xeton, anehit, axit

cacboxylic, v.v Pht minh ca Ziegler v Natta v s trng hp etilen v

propilen p sut thp dn n vic s dng rng ri cc hp cht ankyl nhm

lm tc nhn ankyl ha v lm cht khi vi phc cht kim loi. Vn xc tc

l vn rt rng v phc tp, nn sau y chng ti a ra mt s v d minh ha:

2.2.1. Soxi ho cc olefinS oxi ha etilen to ra anehit (v oxi ha cc olefin cao to ra anehit v

xeton) trong dung dch nc trn cht xc tc ng thpalai-ng 20 60oC

c bit di tn gi qu trnh Wacker (ly tn ca hng Wacker-Chemie).

Song song vi qu trnh hiroformyl ha, qu trnh ny l mt trong nhng v d

sm nht v s dng xc tc ng th trong cng nghip. C sca qu trnh ny

l phn ng:

PdCl2 + C2H4 + H2O CH3CHO + Pd0

+ 2HCl (1)

Pd0

+ 2CuCl2 PdCl2 + 2CuCl (2)

Phn ng tng cng:

S oxi ha Pd0 bng ion Cu2+ s ddng hn khi c mt lng d ion Cl-, bi v


14/23

th oxi ha Pd0 Pd2+ gim mnh khi to thnh phc cht [PdCl4]2,

do to

iu kin ha tan kim loi. Trong qu trnh cng nghip, ngi ta s dng t l

mol Cl/Pd khong t200 n 400. Qu trnh Wacker c p dng cho a s cc

anken. Trong trng hp chung cc anken to ra metylxeton (v mt lng no anehit):

RCH = CH2 RCOCH3

Anken cha nhmCOOH v cc metylhalogenua s mt nhm th trong qu trnh

phn ng, to ra cc metylxeton:

RCH = CHCOOH RCOCH3

RCCl = CH2 RCOCH3

Cc hirocacbon ien khi phn ng c km theo s chuyn v lin kt i:

CH2 = CHCH = CH2 CH3CH = CHCHO

Nu oxi ha etilen trong CH3COOH (lm dung mi) th thu c vinylaxetat. C

nhng d kin cho rng trong dung mi ny s oxi ha xy ra bng con ng

xm nhp etilen vo lin kt axetoxi-palai, ri tip kh nguyn thiro b:

PdOCOCH3 + C2H4 PdCH2CH2OCOCH3 PdH + CH2=CHOCOCH3

C ch ca qu trnh Wacker kh phc tp. Thot u, c l olefin phn ng vi

anion PdCl42(ion ny c mt trong dung dch HCl ca Pd(II)), to thnh phc

cht:

PdCl42+ C2H4 [PdCl3C2H4]

+ Cl


15/23

Tip theo s xy ra s thu phn phc cht olefin ny (coi nh l hp cht trung

gian ch yu ca qu trnh tng cng):

[PdCl3C2H4]+ H2O [PdCl2(H2O)C2H4] + Cl

[PdCl2(H2O) C2H4] + H2O [PdCl2 (OH)C2H4]

+ H3O+

Giai on tip theo quyt nh tc phn ng l s xm nhp anken phi tr vo

lin kt PdOH to thnh hp cht c palai trung gian:

Sau s phn hu nhanh hp cht trung gian ny s to ra anehit v kim loi

palai:


16/23

2.2.2. Shiroformyl ha cc olefin

Phn ng hiroformyl ho l s cng hp hiro v cacbon oxit (hoc v hnh

thc l s cng hp nguyn t H v nhm formyl HCO) vo olefin dn n s to

thnh anehit, tip anehit c th b khn ru:

RCH = CH2 + H2 + CO RCH2CH2CHO RCH2CH2OH

Trn thc t cc phn ng c tin hnh 100oC 180oC, di p sut ln hn

200 atm khi t l CO:H2 t1,0 n 1,3 v c mt cht xc tc l hirua cacbonyl

coban, hoc phc cht ca cc kim loi khc nh crom, mangan, reni, roi, v.v...

hiu c ch ca phn ng trn cn ch rng trong mt s phc cht CO c th

xm nhp vo lin kt kim loi - ankyl, v d:

CH3Mn(CO)5 + CO (CH3CO)Mn(CO)5

(R3P)2Pt(CH3)2 + 2CO (R3P)2Pt(COCH3)2

Nhng phn ng kiu ny cng c th xy ra vi phi t L khc (L l

triphenylphotphin hoc amin), trong trng hp Ph3P to thnh cc ng phn cis,

trans. CH3Mn(CO)5 + L (CH3CO)Mn(CO)4L

Cc kt qu nghin cu phn ng tch loi CO cho php gi thit rng mt s

phn ng c km theo s chuyn v nhm metyl, ch khng phi s tn cng ca

phn t CO vo lin kt kim loi - ankyl:


17/23

C ch c thng nht ca phn ng hiroformyl ho cc olefin (c xc

nhn bi cc d kin ng hc) bao gm s to thnh lin tip cacbonylhirua kim

loi, s kt hp n vo lin kt i ca olefin to thnh dn xut ankyl kim loi v

tch nhm CO:

Co2(CO)8 + H2 2HCo(CO)4

HCo(CO)4 HCo(CO)3 + CO

RCH=CH2 + HCo(CO)3 (RCH=CH2)HCo(CO)3 RCH2CH2Co(CO)3

RCH2CH2Co(CO)4 + CO RCH2CH2COCo(CO)4

RCH2CH2COCo(CO)4 + H2 RCH2CH2CHO + HCo(CO)4

Vi mc ch trn, c th s dng phc cht RhH(CO)2(PPh)3. Phc cht

ny hot ng xc tc ngay 25oCv p sut 1 atm. Nu s dng nng PPh3

cao, c ththu c anehit mch thng vi hiu sut cao v hao ht nh. Chu

trnh phn ng c trnh by hnh 2.

Giai on u l s cng hp anken vo phc cht RhH(CO)2(PPh)3 (A), to thnh


18/23

phc cht ankyl (B). Tip theo trong phc cht ny xy ra s xm nhp CO, to

thnh dn xut axyl (C), sau dn xut ny tham gia phn ng oxi ho cng hp

v cho phc cht ihiro axyl (D)

Hnh 2:Chu trnh xc tc hiroformyl ho olefin dng phc cht

triphenylphotphinroi. Cu hnh ca cc phc cht khng c xc nh chnh xc

Trong cc giai on , giai on sau cng - phn ng duy nht trong chu

trnh xy ra s bin i mc oxi ha ca kim loi - l giai on chm, quyt nh

tc ca ton bqu trnh. Giai on kt thc l giai on chuyn thm hiro n

nguyn t cacbon ca nhm axyl (D), sau tch anehit v ti sinh phc cht

phi tr bn (E).


19/23

Qu trnh cng nghip quan trng khc l scacbonyl ha metanol to thnh

axit axetic. Khi s dng cht xc tc coban cn c nhit v p sut cao, vi

phc cht roi c th lm vic nhng iu kin m du hn nhiu. Vai tr ch

yu i vi phn ng l s c mt ioua, n phn ng to thnh metyl ioua:

CH3OH + HI CH3I + H2O

Sau metyl ioua tham gia phn ng oxi ha cng hp:

Tip sau l s xm nhp ca CO v s thu phn:

2.2.3. Strng hp cc olefin

Ta bit cc olefin c trng hp khi c tc dng ca cc ankyl liti.

Nhng trong cng nghip, ngi ta thng s dng cc cht xc tc Ziegler-Natta,

cho php tin hnh trng hp ha cc -olefin nhit thng v p sut kh

quyn. Trong qu trnh ny etilen c trng hp ha trong dung dch cha

hirocacbon vi ankyl nhm v titan clorua. H Ziegler-Natta thng thng l h

d th v dng si TiCl3 l dng hot ng ca kim loi, n c to thnh ti ch

t TiCl4 v AlEt3. Cng c th s dng TiCl3c iu chtrc. i vi mt s

olefin s trng hp c tin hnh trong mi trng ng th, v d khi c mt

phc cht (p-C5H5)2TiCl2 vi tnh cch l cht ng xc tc. Giai on u ca qu


20/23

trnh xc tc l th mt trong cc nguyn t clo trn b mt ca TiCl3 bng mt gc

ankyl ly t ankyl nhm. nguyn t titan trn b mt c mt ch phi tr cn

trng (trong s su ch phi tr) v phn t etilen s chim ch. Tip theo l

nhm ankyl chuyn dch n etilen phi tr. Ri mt phn t etilen na li c kthp vo ch trng v qu trnh c lp li. C thtrnh by c ch nh sau:

S pht trin quan trng ca s trng hp vi xc tc Ziegler-Natta l s

ng trng hp stiren, butaien v cu t th ba, v dixiclopentaien hoc

hexaien-1,4 to ra cc cao su tng hp. Thay cc halogenua titan, trong trng

hp ny cc halogenua vanai l cht xc tc tt hn c.

2.2.4. H xc tcPaladi- im hn l tng ca cc nguyn t cacbon

Palaith hin hottnh xc tc rt tt trong cc phn ng hnh thnh lin ktcacbon-cacbon v hin nay, kim loi ny ng vai tr chnh trong rt nhiu qu

trnh cng ngh quan trng.

Hnh 3: M t s hnh thnh cc lin kt cacbon-palai

Nguyn l ca cc phn ng ghp cp cho s dng h xc tc paladil s kt hp


21/23

hai phn t thng qua s hnh thnh ca cc lin kt cacbon-palai. Thng qua ,

cc nguyn t cacbon lin kt vi paladi c a li gn nhau.

giai on tip theo, chng s ghp cp vi nhau to thnh cc lin kt cacbon-

cacbon mi. Cng vi vi qu trnh hnh thnh lin kt cacbon-cacbon mi, cclin kt cacbon-palaicng b ph v t t. Sau khi phn ngkt thc, cc xc tc

palaili tr v vi trng thi ban u tip tc xc tc cho cc phn ng khc.

Hnh 4: M t v s hnh thnh lin kt cacbon-cacbon trong phn ng ghp cp

cho.

Nhng thnh tu t lnh vc ny khng nhng c ngha i vi khoa hc hn

lm, m cn rt hu ch i vi cc ngnh cng nghip v sn xut ha cht, bao

gm cc loi dc phm quan trng, ha cht nng nghip hay nhng loi vt liu

cao.


22/23

KT LUN

Ni tm li, phc cht ng vai tr to ln trong c ch ca cc phn

ng xc tc ng th nh:

+ Phn ng oxi ho cc olefin

+ Phn ng hidroformyl ho cc olefin

+ Trng hp cc olefin

Xc tc phc cht lm thay i c bn quy trnh sn xut nhiu ho

cht nh anehit, axit axetic, v nhiu loi vt liu nh cht do, cao su.Hin nay,

nhiu xc tc phc c tng hp, nghin cu v ng dng trong nhiu lnh vc

khc nhau.


23/23

TI LIU THAM KHO

1. Hong Nhm, Ho hc v c tp 3, tr 3-204, NXB Gio dc, 2004.2. L Ch Kin, Ho hc phc cht, NXB i hc Quc gia H ni, 2006.3.Nguyn Hu nh, nh Rng, Ho hc hu c tp 1, tr 280-287,

NXB Gio dc, 2003.

ĐẠi hỌc khoa hỌc

Documents