23422

اثر ميزان دسترسي به گروه هاي عاملي بازي در چارچوب هاي فلز-آلي مس با هدف انجام واكنش هاي كاتاليزگري تراكمي

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

97-99

99/11/14

وحيد صفري فرد

شيمي

در اين پژوهش اثر تغيير گروه عاملي در چارچوب‌هاي فلز-آلي بر پايه فلز مس(II)، [Cu2(BDC)2(DABCO)]، و هم‌ساختار عامل‌دار شده‌ي آن با آمين، [Cu2(NH2-BDC)2(DABCO)] بر روي فعاليت كاتاليزگري مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور با استفاده از نسبت هاي 1:2، 1:1 و 2:1 از ليگاندهاي آلي 1,4-بنزن دي كربوكسيليك اسيد (BDC) و 2-آمينو-1,4-بنزن دي كربوكسيليك اسيد (NH2-BDC) سه چارچوب‌ Cu2((BDC)x(NH2-BDC)1-x)2(DABCO) به¬عنوان كاتاليزگر ناهمگن در واكنش تراكمي نووناگل با بنزآلدهيد و مالونونيتريل مورد آزمايش قرار گرفتند. چارچوب فلز-آلي مس با نسبت 1:2 از BDC وNH2-BDC (NH2(33%)-Cu-MOF) بهترين عملكرد كاتاليزگري را از نظر تبديل بنزآلدهيد و بازده محصول را نشان داد. اين نسبت بهترين تعادل را بين مقدار مكان¬هاي بازي آمين و اندازه منافذ چارچوب فراهم مي كند. همچنين فعاليت كاتاليزگري براي چندين آلدهيد با اندازه‌هاي مولكولي مختلف و تركيبات داراي گروه متيلني فعال مانند اتيل‌سيانواستات مورد آزمايش قرار گرفت. اين پژوهش نشان داد حضور گروه عاملي آمين كه به‌عنوان جايگاه فعال چارچوب عمل مي‌كند، مسئول بروز عملكرد كاتاليزگري مطلوب چارچوب بوده است و در تسريع و بهبود عملكرد كاتاليزگري تركيب موثر است. در نهايت قابليت استفاده مجدد و پايداريNH2(33%)-Cu-MOF با مجموعه اي از چهار چرخه واكنش متوالي بدون از دست دادن قابل توجه فعاليت كاتاليزگري نشان داده شد.

1400/02/12

The effect of access to the basic functional groups in copper-based- metal-organic frameworks with the aim of performing condensation catalysis reactions

2/3/2022 12:00:00 AM

In this research, the effect of functional group change in metal-organic frameworks based on metal (II), Cu2 (BDC)2(DABCO), and its amine-functionalized co-structure, Cu2(NH2-BDC)2(DABCO) was investigated on catalytic activity. For this purpose, using ratios of 1: 2, 1: 1 and 2: 1 of organic ligands 1,4-benzene-dicarboxylic acid (BDC) and 2-amino-1,4-benzene-dicarboxylic acid (NH2-BDC), three frameworks Cu2((BDC)x(NH2-BDC)1-x)2(DABCO) were tested as a heterogeneous catalyst in the compression reaction of knoevenagel with benzaldehyde and malononitrile. The ratio of 1: 2 copper based metal organic framework of BDC and NH2-BDC (NH2(33%)-Cu-MOF) showed the best catalytic performance in terms of benzaldehyde conversion and product efficiency. This ratio provides the best balance between the amount of amine active sites and the pore size of the framework. Catalytic activity was also tested for several aldehydes of different molecular sizes and compounds with an active methylene group such as ethyl cyanoacetate. This study showed that the presence of the amine functional groups, which acts as the active site of the framework, has been responsible for the optimal catalytic performance of the framework and is effective in improving the catalytic performance of the compound. Finally, the reusability and stability of NH2(33%)-Cu-MOF was demonstrated by a series of four consecutive reaction cycles without significant loss of catalytic activity.

چارچوب هاي فلز-آلي , واكنش تراكمي نووناگل , كاتاليزگر ناهمگن , مس (ΙΙ) , گروه عاملي آمين

Metal-Organic Frameworks , Knoevenagel condensation reaction , Heterogeneous catalyst , Cu(ΙΙ) , Amine functional group