Введение к работе
Актуальность темы Создание высокоэффективных металлокомплексных катализаторов предполагает использование специально синтезированных лигандов, обеспечивающих за счет электронных и пространственных факторов высокую скорость и избирательность протекающих процессов.
Перспективным для синтеза подобных лигандов являются молекулы -макроциклические рецепторы, способные к молекулярному распознаванию субстрата за счет образования комплексов включения «гость-хозяин». Регулирование активности и селективности катализаторов на их основе предполагает, как правило, целенаправленную модификацию самого рецептора комплексообразующими группами, расположение которых определяет координацию субстрата на атоме металла в образующемся металлокомплексном катализаторе.
Другой подход к дизайну катализаторов, обладающих способностью к молекулярному распознаванию, основан на получении макрорецепторов методом молекулярного импринтинга (или темплатного синтеза) с использованием органических молекул в качестве темплата. В этом случае структура молекулы темплата оказывается своеобразной матрицей, вокруг которой образуются супрамолекулярные над структуры, состоящие из нескольких молекул рецепторов. Закрепление этой надструктуры тем или иным образом позволяет получать макролиганды, которые оказываются способны селективно связывать соединения, схожие по структуре с молекулой темплата.
Целью работы являлось исследование возможности применения метода молекулярного импринтинга для создания катализаторов ряда нефтехимических процессов.
Научная новизна Разработаны методы синтеза циклодекстринсодержащих катализаторов методом молекулярного импринтинга и впервые изучены каталитические свойства металлокомплексных каталитических систем на их основе. Показано, что полученные макролиганды могут успешно применяться в реакциях Вакер-окисления, гидрирования, окислительной димеризации нафтолов и окислительного сочетания стиролов с бензолом. Практическая значимость
Установлено, что увеличение активности и селективности металокомплексных каталитических систем на основе циклодекстринов может быть достигнуто за счет применения макролигандов, синтезированных с использованием метода молекулярного импринтинга. На примере Вакер-окисления непредельных соединений и гидрировании альдегидов показано, что для повышения субстратной селективности целесообразным является
использование в качестве темплатов соответствующих субстратов. На примере окислительной димеризации нафтолов и окислительного сочетания бензола со стиролами продемонстрирована высокая эффективность применения в качестве темплатов аналогов переходных состояний.
Апробация работы Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 3 IUPAC-sponsored International Symposium on Macro-and Supramolecular Architectures and Materials (MAM-06) (Tokyo, 2006), 11th IUPAC International Symposium on Macromolecule-Metal Complexes (MMC-11) (Pisa, 2005), 14l International Symposium on Homogeneous Catalysis. (Munich, 2004). Школе-конференции молодых ученых по нефтехимии (Звенигород, 2006 г.)
Публикации По результатам работы опубликовано 8 печатных работ, из них 4 статьи и 4 тезисов докладов.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, трех глав, списка литературы. В первой главе суммированы литературные данные по методу молекулярного импринтинга и использованию данного метода для синтеза металлокомплексных катализаторов. Также в главе рассмотрена возможность применения в реакции молекулярного импринтинга Р-циклодекстрина. Вторая глава посвящена обсуждению результатов, полученных при изучении реакции молекулярного импринтинга Р-циклодекстрина в присутствии различных темплатных молекул и связывающих агентов и применении синтезированных таким образом макролигандов в различных каталитических реакциях - Вакер-окислении, гидрировании, окислительной димеризации и окислительного сочетания. В третьей главе приведены методики синтеза полученных веществ, описание методов анализа и их результаты, методики каталитических экспериментов.
Похожие диссертации на Создание катализаторов на основе Z-циклодекстринов с использованием метода молекулярного импринтинга
