Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A GAMMA - VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. ELTE TTK, Környezettudományi.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A GAMMA - VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. ELTE TTK, Környezettudományi."— Előadás másolata:

1 A GAMMA - VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. ELTE TTK, Környezettudományi Kari TDK Konferencia Budapest, november 26. Témavezető: Mika László Tamás ELTE TTK Kémiai Intézet

2 1.Miért jelent kihívást a fosszilis nyersanyagok kiváltása? 2.Fenntartható alapanyag: a gamma-valerolakton (GVL) 3.A GVL előállítása irodalmi és saját kísérletek alapján 4.Összehasonlító eredmények bemutatása 5.Konklúziók és további céljaim összefoglalása Tartalomjegyzék

3 1. Fosszilis nyersanyagok Kőszén Kőolaj Földgáz Hátrányaik: környezetszennyezés, nem megújuló források, a lelőhelyek eloszlása térben egyenetlen, tűz- és robbanásveszély… Fűtés, melegítés Elektromos áram Acetilén Dízel üzemanyag Tüzelő- és üzemanyag Elektromos áram Alkánok, alkének Oldószerek Szigetelés, útépítés segédanyagai Gyógyszerészeti, kozmetikai alapanyagok Elektromos áram Fűtés, melegítés, főzés Ammónia Hidrogén gáz

4 A szénhidrátokból előállítható alapanyagok M EHDI, H.; F ÁBOS, V.; T UBA, R.; B ODOR, A.; M IKA, L. T.; H ORVÁTH, I. T.; Topics in Catalysis, 2008 GVL Levulinsav HMF 1,4 ‒ pentándiol THF

5 3. A GVL előállítása + katalizátor + H 2 H 3 C + H 2 O Nem ehető szénhidrátok (pl. mezőgazdasági hulladék) LevulinsavGVL H. A. SHCUTTE ‒ R. W. THOMAS, J.Am. Chem. Soc., 1930 I. T. HORVATH ‒ P. T. ANASTAS, Chem. Rev., 2007

6 2. Fenntartható alapanyag: GVL Megújuló forrásból származik Nem mérgező Környezetben lebomlik Vízzel nem képez azeotróp elegyet Biztonságosan tárolható, szállítható Felismerhető, de nem kellemetlen illatú Felhasználása sokoldalú: Átalakítás alkánokká ( D UMESIC et al., Science, 2010 ) Ionos folyadék ( F EGYVERNEKI et al., Tetrahedron, 2009 ) Üzemanyag ( H ORVÁTH el al., Green Chemistry, 2008 ) Gyújtófolyadék ( Szabadalom: WO 2009/136213A1 ) H 3 C Gamma-valerolakton (GVL) H ORVÁTH et al., Green Chemistry, 2008

7 3. A GVL előállítása 3.1 Irodalmi adatok alapján: 1. Klasszikus katalitikus hidrogénezés (M EHDI et al., Top. Catal., 2008)  100% szelektivitás! 2. Transzfer hidrogénezés (F ÁBOS, Doktori értekezés, ELTE TTK, 2009) Katalizátorp (bar)T (°C)t (óra)konverzió Ru(acac) 3 +TPPTS % Ru(acac) 3 +PBu 3 +NH 4 PF >99.9% KatalizátorT (°C)t (óra)konverzió Shvo- katalizátor 1008>99.9%

8 3. 2 Saját munka: homogén katalitikus hidrogénezés Katalizátorok: -Shvo-katalizátor: Y. SHVO et al., J. Am. Chem. Soc., Ru(acac) 3 + Vízoldható foszfinok: 3. A GVL előállítása Prekurzor Aktív katalizátor  TPPTSDPPS R = CH 3 C 4 H 9 C 5 H 10

9 3. 2 Saját munka: homogén katalitikus hidrogénezés Kísérlet leírása: Levulinsav + katalizátor Zöldkémia: Megújuló alapanyagból Oldószer nélkül Szelektív katalizátorral Melléktermék-mentesen „Zöld” termék előállítása 3. A GVL előállítása Hasteloy-C Parr reaktor P. T. ANASTAS ‒ J. C. WARNER, Green Chemistry: Theory and Practice, 1998

10 Összehasonlító táblázat: 4. Eredmények n(LA)/n(Ru)KatalizátorT (°C)t (óra) p (bar)Κ 6411Shvo % 6411Shvo1008->99.9% 6411Shvo % 6411Shvo (k.)96% 6411Ru(acac) 3 +TPPTS (k.) 1% 6411Ru(acac) 3 +TPPTS (k.)11% 2365Ru(acac) 3 +TPPTS % 2365 Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) >99.9% 2365 Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) 1404,57080% 2365 Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) 1404,5140 (k.)>99.9% Transzfer hidrogénezés (F ÁBOS ) Katalitikus hidrogénezés (M EHDI )

11 1.Az irodalomból megismert Shvo-katalizátor mind a klasszikus homogén katalitikus ill. a transzfer hidrogénezéssel történő GVL előállítás során megfelelően effektív, alacsony nyomás és n(LA)/n(Ru) arány mellett alkalmazható 2.Jó kitermelés érhető el vízoldható foszfinnal módosított Ru(acac) 3 –tal, de magasabb hőmérsékleten és hidrogén-nyomáson, nagyobb katalizátor aránnyal, mint a Shvo-katalizátor esetében A továbbiakban érdemes: 1.A Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) alkalmazásával az elérhető legalacsonyabbra csökkenteni a reakcióidőt (energiatakarékosság) 2.Más vízoldható foszfinnal is megismételni a reakciókat 3.A konverzió és a szelektivitás pH-függését megvizsgálni 4.A katalizátorok előállítási költségeinek összehasonlító elemzését elvégezni 5. Konklúziók, további célok

12 Köszönettel tartozom Mika László Tamásnak Horváth István Tamásnak Dibó Gábornak Fábos Viktóriának A „HIT-TEAM” többi tagjának Az OTKA-nak Valamint a figyelmes hallgatóságnak!


Letölteni ppt "A GAMMA - VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. ELTE TTK, Környezettudományi."

Hasonló előadás


Google Hirdetések