بررسی فعالیت کاتالیزوری کمپلکس های فلزی مزو-تترا(n-پروپیل)پورفیرین تثبیت شده بر روی sba-15 عامل دار شده در اکسایش آلکن ها

در این تحقیق اکسایش اولفین ها با تترا-n-بوتیل آمونیوم پریدات (tbap) و تترا-n-بوتیل آمونیوم اکسون (tbao) در حضور (mnt(n-pr)p(oac و (fet(n-pr)p(oac تثبیت شده بر روی sba-15 عامل دار شده با ایمیدازول (sba-15-imh) در شرایط استوکیومتری یا تقریباً استوکیومتری در دمای اتاق مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف از جمله نوع حلال، نوع آلکن، اکسنده، ایمیدازول و سرعت هم زدن بر روی کارایی این کاتالیزورهای ناهمگن بررسی شد. بالاترین میزان تبدیل اولفین ها به محصولات اکسایشی در نسبت 1 به 3 اکسنده (tbap) به آلکن در حضور (sba-15-imh-mt(n-pr)p-(oac و (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac مشاهده شد و میزان تبدیل استیرن به محصولات اکسایشی در حالت هم زدن کند (در حدود rpm 100) محلول در مقایسه با سرعت بالا (rpm 750) افزایش قابل ملاحظه ای نشان داد. همچنین انجام واکنش اکسایش اولفین ها در حضور (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac و ایمیدازول مازاد اثر مثبتی بر روی کارآرایی کاتالیزور نشان داد، هرچند تاثیر ایمیدازول در اکسایش ایندن، سیکلواکتن و پارا-متوکسی استیرن متفاوت بود. میزان پیشرفت واکنش در حلال های مختلف با آلکن های مختلف بررسی شد و مشخص شد که کارایی حلال های مختلف در واکنش اکسایش کاتالیزوری به ترتیب استون > اتانول > استونیتریل > دی کلرومتان کاهش می یابد. از طرف دیگر، ترتیب مشاهده شده در توافق با شکست قابل ملاحظه پیوند c=c آلکن و وجود یک مکانیسم غیرهمزمان است که در آن حد واسط واکنش اکسایش دارای بار مثبت بر روی اتم کربن دور (نسبت به اتم اکسیژن گونه اکسنده فعال) می باشد. بازیابی و استفاده مجدد از کاتالیزور (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac حداقل تا چهار بار بدون کاهش قابل ملاحظه در فعالیت کاتالیزور امکان پذیر می باشد. اکسایش اولفین ها با tbap در حضور (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac در شرایط همگن و ناهمگن مقایسه شد که برای پارا-متوکسی استیرن و سیکلواکتن تفاوت چندانی مشاهده نشد. هرچند برای ایندن میزان تبدیل در شرایط همگن بسیار بیشتر از حالت ناهمگن بود ولی اضافه کردن imh مازاد به محیط واکنش ناهمگن باعث کاهش قابل ملاحظه ای در تفاوت فعالیت کاتالیزوری کاتالیزور ناهمگن و کاتالیزور همگن شده است. میزان واکنش پذیری آلکن های مختلف در واکنش اکسایش با اکسنده tbap در حضور (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac به ترتیب ایندن < سیکلواکتن < پارا- متوکسی استیرن کاهش یافت. اکسایش اولفین ها با tbap در حضور (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac پیشرفت بیشتری در مقایسه با (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac نشان داد. علی رغم فعالیت کاتالیزوری کمتر (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac در اکسایش اولفین ها با tbao، ترکیب (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac کارایی بهتری در حلال استونیتریل نشان داد. تاثیر استفاده از imh مازاد بر فعالیت کاتالیزوری آهن پورفیرین تثبیت شده بر روی sba-15-imh نیز مطالعه شد و مشاهده شد که برخلاف (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac حضور imh مازاد تاثیر منفی بر فعالیت کاتالیزور دارد که ظاهراً به دلیل اشغال سایت های کوئوردیناسیونی کاتالیزور با imh آزاد و همچنین فروشویی کاتالیزور از سطح sba-15-imh می باشد. علاوه بر این، میزان پیشرفت واکنش در حلال های مختلف و در حضور (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac بررسی شد. برای ایندن کارایی حلال ها به ترتیب دی کلرو متان < اتانول< استون < استونیتریل بوده است که با روند مشاهده شده در حضور (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac متفاوت بود. روند مشاهده شده بر اساس میزان متقاوت فروشویی (fet(n-pr)p(oac از روی بستر sba-15-imh، ماهیت اکسنده فعال، توانایی حلال در پایداری حدواسط آلی کاتیونی یا تقریباً کاتیونی و توانایی حلال در تشکیل پیوند هیدروژنی توضیح داده شد. در نهایت مشاهده شد که هرچند (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac فعالیت به مراتب بیشتری نسبت به (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac نشان می دهد ولی امکان استفاده ی مجدد از (sba-15-imh-mnt(n-pr)p(oac به طور مشخص بیشتر از (sba-15-imh-fet(n-pr)p(oac است.