Введение к работе
Актуальность работы
Изучение химических и кинетических функций окислителей в гомогенных каталитических реакциях окисления и окислительного карбонилирования является актуальной задачей в современной каталитической химии. Окислительные процессы превращения углеводородов и монооксида углерода, катализируемые системами на основе соединений металлов платиновой группы, являются важным направлением развития технологии органических веществ. Среди этих процессов катализ комплексами палладия получил значительное развитие в промышленности и в синтетической химии (Вакер -процесс, реакция Моисеева, синтезы дифенилкарбоната и дифенилоксалата и ряд др.). Во многих окислительных каталитических процессах природа окислителя оказывается важным фактором, влияющим на скорость и селективность процесса.
Особый интерес в этой области вызывают каталитические реакции в растворах комплексов Pd (II, I и 0) с участием л-хинонов как окислителей. Это связано с разнообразием предполагаемых механизмов переноса электронов на п-хиноны и многообразием функций хинонов как окислителей, катализаторов и лигандов. В этой области имеется много интересных наблюдений и гипотез, однако систематических исследований, направленных на дискриминацию гипотез с использованием комплекса современных методов, практически не проводилось. Выяснение функций и-хинонов в окислительных реакциях необходимо для создания активных и высокоселективных промышленных катализаторов.
Цель работы
Определение функций и-хинонов в реакциях гомогенного окисления монооксида углерода и окислительного карбонилирования алкинов по =С-Н связи.
Методы исследования
В ходе выполнения работы были использованы: Газовая хроматография, хромато-масс - спектрометрия, ИК спектрофотометрия, рентгеноструктурный анализ (РСА), спектроскопия - ЯМР Н, С, Р, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), спектроскопия - ЭПР, кинетические методы.
Научная новизна
Установлены функции и-хинонов в процессах окисления монооксида углерода и окислительного карбонилирования алкинов по =С-Н связи.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА Gflmpf;
О» ж
Получено 11 новых комплексных соединений Pd, а также 2 новых сольвата и одна новая кристаллическая структура ранее известного соединения. Для 9 из этих соединений, а также для комплекса (МНдЫРсЦСО^СУ были получены монокристаллы, что позволило определить их структуру методом РСА Продемонстрирована роль И-гидрохинонов в процессах самосборки супрамолекулярных соединений, а также возможность существования карбонилгалогенидных комплексов Pd(0).
Практическая значимость
Изучен механизм формирования каталитически активных комплексов Pd(0) в реакциях синтеза эфиров J3 - замещенных пропиоловых кислот, и предложен удобный метод синтеза активных в катализе и-хиноновых комплексов Pd(0). Намечены пути создания гомогенных низкотемпературных полифункциональных каталитических систем окисления СО.
Результаты работы являются основой при создании новых и усовершенствовании имеющихся каталитических систем процессов карбонилирования и окисления ненасыщенных углеводородов, а также для создания низкотемпературных катализаторов окисления монооксида углерода.
Апробация работы
Отдельные разделы диссертации докладывались на: Международной конференции «Organometallic Compounds - The Materials of Future Millennium», Нижний Новгород, 2000; VII Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии 2001» - 2-я школа молодых ученых, Ярославль, 2001; Ш Всероссийской конференции по химии кластеров «Полиядерные системы и активация СО2», Казань -Чебоксары, 2001; Международной конференции Int. conf New approaches in coordination and organometallic chemistry. Look from 21-th century, Нижний Новгород, 2002; VI Российской конференции «Механизмы каталитических реакций», Москва, 2002; Международной конференции «Современные тенденции в металлоорганической и каталитической химии», Москва, 2003; 14 международном симпозиуме по гомогенному катализу, 14ISHC, Мюнхен, 2004.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ.
Объем и структура работы
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, постановки . задачи, экспериментальной части, трех глав, выводов и
библиографического списка. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 24 таблиц, 35 рисунков и библиографию из 125 наименований.