سنتز و شناسایی نانوکاتالیست های حاوی مولیبدن بر پایه اسکلت های فلز- آلی و بررسی فعالیت کاتالیستی آن ها در اکسایش آلکن ها

طراحی کاتالیست های ناهمگن فعال انتخابی و قابل بازیابی، هدف چالش برانگیز در واکنش های اکسایشی کاتالیستی است. اخیراً دسته ی جدیدی از کاتالیست های ناهمگن بر پایه ی اسکلت های فلز- آلی (دسته ی جدیدی از مواد متخلخل هیبریدی فلز- آلی با ساختار شبکه ای نامتناهی) به عنوان کاتالیست های ناهمگن اکسایشی گزارش شده اند. در این تحقیق، سه دسته کاتالیست نانومتخلخل و ناهمگن بر پایه اسکلت های فلز- آلی به روش های حلال حرارتی و آب حرارتی سنتز شدند. فعالیت کاتالیست های سنتزشده در واکنش های اکسایش آلکن ها و حلقه گشایی اپوکسیدها مورد بررسی قرارگرفت. گونه های سنتزشده عبارتند از: 1- اسکلت های فلز- آلی inof و mil-101 2- گونه های محبوس شده درون اسکلت های فلز- آلی: - منگنز پورفیرین های محبوس شده درون اسکلت inof (mnps@inof): mnp= mn(tpp)cl, mn(tpps)oac, mn(tpyp)oac, mn(tetpyp)i5 - مولیبدن هگزاکربونیل محبوس شده درون اسکلت inof (mo(co)6@inof) - هتروپلی آنیون های محبوس شده درون اسکلت mil-101 (m-poms@mil-101): m-pom= co-pom, zn-pom, v-pom, pma, pta 3- مولیبدنیل استیل استونات الحاق شده درون اسکلت inof به عنوان جزء ساختاری (moo2(acac)2-inof) در بخش اول این تحقیق، بر اساس روش حلال حرارتی ساختارهای اسکلتی inof، mo(co)6@inof، moo2(acac)2-inof و mnps@inof سنتز شدند و فعالیت آن ها در اکسایش آلکن ها با اکسیژن دهنده ی ترشیو-بوتیل هیدروپراکسید مورد بررسی قرار گرفت. گونه های inof و mnps@inof فعالیت مطلوبی از خود نشان ندادند. برای گونه های moo2(acac)2-inof و mo(co)6@inof نتایج خوبی به دست آمدند که عبارتند از: 1- بالا بودن عددهای تبدیل به دلیل استفاده از مقدارهای کم کاتالیست ها 2- داشتن انتخاب گری مبتنی بر اندازه در اکسایش آلکن های خطی 3- قابلیت بازیابی و استفاده مجدد از این کاتالیست ها تا ده بار و حتی بیشتر 4- پایداری ساختاری در محیط اکسایش در بخش دوم کارهای تحقیقاتی، بر اساس روش آب حرارتی اسکلت mil-101 سنتز شد. پس از سنتز و شناسایی این اسکلت، فعالیت کاتالیستی آن در اکسایش آلکن ها به کربوکسیلیک اسیدها با اکسیژن دهنده ی هیدروژن پراکسید مورد بررسی قرارگرفت. نتایج به دست آمده شامل بازده های بالا و مدت زمان های کوتاه، تأییدی بر کارایی بالای اسکلت فلز- آلی mil-101 در این تبدیل بودند. هم چنین این اسکلت با کاهش فعالیتی معادل با 17 درصد به عنوان کاتالیستی ناهمگن تا 3 بار قابل بازیابی و استفاده مجدد می باشد. در بخش انتهایی این تحقیق، گونه های m-poms@mil-101 سنتز و شناسایی شدند. فعالیت کاتالیستی نانوکامپوزیت های pma@mil-101، pta@mil-101، co-pom@mil-101 و v-pom@mil-101 به ترتیب در واکنش حلقه گشایی اپوکسیدها و اکسایش آلکن ها مطالعه شد که نتایج قابل قبولی به دست نیامد. نانوکاتالیست zn-pom@mil-101 در اکسایش آلکن ها با هیدروژن پراکسید نتایج بسیار خوبی را نشان داد، که می-توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- کوتاه تر شدن زمان انجام واکنش های اکسایش در حضور zn-pom@mil-101 نسبت به mil-101 2- تغییر انتخاب گری واکنش های اکسایش از محصول اسید به سمت محصول اپوکسید