نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

واکنش های اپوکسایش با استفاده از پلی اکسوفسفومولیبدات جایگزین شده با Mn(II) متصل بر روی مزوپور SBA-15 به عنوان کاتالیست

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
مریم زارع 1
زینب مرادی شوئیلی 2
1 گروه علوم پایه، دانشکده فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران
2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
چکیده
کاتالیست نانومقیاس SBA-POM با اتصال کووالان پلی اکسومولیبدات جایگزین شده با Mn(II)،[PMnMo11O39]5‒ بر روی SBA-15 عامل­دار شده با گروه ­های آمینی سنتز شد. نانوماده مزوپور SBA-POM با استفاده  از روش­ های  طیف سنجیگوناگون مانند FT–IR، XRD، SEM، BET و EDX شناسایی شد. نانوکاتالیست ناهمگن سنتز شده برای واکنش اپوکسایش الفین­ها به کارگرفته شد که واکنش ­پذیری مناسب با بازده و گزینش‌پذیری بالا را در بیش­تر موردها نشان داد. همچنین، نانوکامپوزیت ناهمگن تهیه شده از نظر شیمیایی پایدار بوده و برای بیش از 5 چرخه کاتالیستی بدون کاهش چشمگیر در فعالیت کاتالیستی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین غیرفعال بودن محلول زیر صافی در واکنش کاتالیستی و نبود هیچ گونه مولیبدن در محلول واکنش نشان می دهد که فرایند کاتالیستی به طور کامل به صورت ناهمگن انجام شده است.
کلیدواژه‌ها
کاتالیست ناهمگن
SBA-15
پلی اکسومولیبدات
واکنشهای اپوکسایش

موضوعات

[1] Zhu Y., Wang Q., Cornwall R.G., Shi Y., Organocatalytic Asymmetric Epoxidation and Aziridination of Olefins and Their Synthetic Applications, Chem. Rev., 114: 8199-8256 (2014).
[2] نعلبندی، احمد.؛ خلیلی، علی، اصغر، اپوکسیداسیون روغن سویا توسط کاتالیست ناهمگن سیلیکا سولفوریک اسید، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)33: 19 تا 29(1393).
[3] Mallat T., Baiker A., Oxidation of Alcohols with Molecular Oxygen on Solid Catalysts, Chem. Rev., 104: 3037-3058 (2004).
[4] Narkhede N., Singh S., Patel A., Recent progress on supported polyoxometalates for biodiesel synthesis via esterification and transesterification, Green Chem., 17: 89-107 (2015).
[5] Patel K., Patel A., Functionalization of Keggin type manganese substituted phosphotungstate by R-(−)-1-cyclohexylethylamine: Synthesis and characterization, Inorg. Chim. Acta., 382: 79-83 (2012).
[6] Wang S., Yang G., Recent Advances in Polyoxometalate-Catalyzed Reactions, Chem. Rev., 115: 4893–4962 (2015).
[7] Fielden J., Quasdorf  K., Croninc L.,  Kögerler P., A fluorophosphate-based inverse Keggin structure, Dalton Trans., 41: 9876-9878 (2012).
[8] Zhou Y., Guo Z., Hou W., Wang Q., Wang J., Polyoxometalate-based phase transfer catalysis for liquid–solid organic reactions: a review., Catal. Sci. Technol. 5: 4324-4335 (2015).
[9] Moradi-Shoeili Z., Zare M., Bagherzadeh M., Synthesis and characterization of magnetic silica-supported Mn(II)-substituted polyoxophosphotungstate as catalyst in sulfoxidation reaction, J Nanopart Res., 18: 298-306 (2016).
[10] Polshettiwar V., Luque R., Fihri A., Zhu H., Bouhrara M., Basset J.M., Magnetically Recoverable Nanocatalysts., Chem. Rev., 111: 3036–3075 (2011).
[11] Zare M., Moradi-Shoeili Z., Ashouri F., Bagherzadeh M., Heterogeneous SBA-15-supported Oxoperoxomolybdenum(VI) complex for enhanced olefin epoxidation., Catal. Commun., 88: 9-12 (2017).
[12] Yang W., Liu H., Li Y., He D., Interaction mechanism of Ni(NO3)2·6H2O and P123 in preparing highly-dispersed Ni/SBA-15 catalytic materials., Microporous Mesoporous Mat., 228:174-181 (2016).
[13] جورشعبانی میلاد.؛ بدیعی علیرضا.؛  لشگری نگار .؛ محمدی زیارانی قدسی، تهیه و شناسایی نانومتخلخل V-SBA-16 و کاربرد آن به عنوان کاتالیست در فرایند اکسایش مستقیم بنزن به فنل، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)34: 13 تا 20(1394).
[14] ممیز فروغ ؛ توفیقی داریان جعفر ؛ علیزاده علی محمد، اثر بارگذاری فلزهای سریم و زیرکونیم بر پایه HZSM-5 برای تولید الفین های سبک از نفتا، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)33: 37 تا 47(1393).
[15] Gawande M.B., Monga Y., Zboril R., Sharma R.K., Silica-decorated magnetic nanocomposites for catalytic applications., Coord. Chem. Rev., 288: 118-143 (2015).
[16] Ariga, K., Vinu A., Hill J.P., Mori T., Coordination chemistry and supramolecular chemistry in mesoporous nanospace., Coord. Chem. Rev., 251: 2562-2591 (2007).
[17] Dragoi A. U, B., Chirieac A., Ciotonea, C., Royer S., Duprez D., Mamede A.S., Dumitriu E., Composition-dependent morphostructural properties of Ni–Cu oxide nanoparticles confined within the channels of ordered mesoporous SBA-15 silica., ACS Appl. Mater. Interfaces, 5: 3010 (2013).
[18] Bagherzadeh M., Zare M., Amini M., Salemnoush T., Akbayrak S., Özkar S., Epoxidation of olefins catalyzed by a molybdenum-Schiff base complex anchored in the pores of SBA-15., J. Mol. Catal. A: Chem., 395:  470-480 (2014).
[19] Duan L., Fu R., Zhang B., Shi W., Chen Sh., Wan Y., An Efficient Reusable Mesoporous Solid-Based Pd Catalyst for Selective C2 Arylation of Indoles in Water., ACS Catal., 6: 1062–1074 (2016).
[20] Park S.E., Han D.S., Han S.C., Jin M.J., Ohsuna T., Amino-functionalized SBA-15 type mesoporous silica having nanostructured hexagonal platelet morphology., Chem. Commun., 39: 4131-4133 (2006).
[21] Patel A., Pathan S., Keggin-type cesium salt of first series transition metal-substituted phosphomolybdates: one-pot easy synthesis, structural, and spectral analysis., J. Coord. Chem., 65: 3122-3132 (2012).
[22] Yan B., Li Y., Luminescent ternary inorganic-organic mesoporous hybrids Eu(TTASi-SBA-15)phen: covalent linkage in TTA directly functionalized SBA-15., Dalton Trans., 39: 1480-1487  (2010).
[23] Li Y., Yan B., Liu J.L., Luminescent Organic–Inorganic Hybrids of Functionalized Mesoporous Silica SBA-15 by Thio-Salicylidene Schiff Base., Nanoscale Res. Lett., 5: 797-804 (2010).
[24] Zhang, L.; Yu, C.; Zhao, W.; Hua, Z.; Chen, H.; Li, L.; Shi, J. Preparation of multi-amine-grafted mesoporous silicas and their application to heavy metal ions adsorption. J. Non-Cryst. Solids, 353: 4055-4061(2007).
[25] Quintanilla, D.P.; Hierro, I.; Fajardo, M.; Sierra, I. Preparation of 2-mercaptobenzothiazole-derivatized mesoporous silica and removal of Hg(II) from aqueous solution. J. Environ. Monit. 8: 214-222 (2006).
[26] Nunes, C.D.; Pillinger, M.; Valente, A.A.; Rocha, J.; Lopes, A.D.; Goncalves, I.S. Dioxomolybdenum(VI)-modified mesoporous MCM-41 and MCM-48 materials for the Catalytic Epoxidation of Olefins. Eur. J. Inorg. Chem. 3870-3877 (2003).
[27] Bagherzadeh M., Zare M., Salemnoush T., Özkar S., Akbayrak S., Immobilization of dioxomolybdenum(VI) complex bearing salicylidene 2-picoloyl hydrazone on chloropropyl functionalized SBA-15: A highly active, selective and reusable catalyst in olefin epoxidation., Appl. Catal. A: Gen., 475: 55-62 (2014).
[28] Ferreira P., Goncalves I.S., Kuhn F.E., Lopes A.D., Martins M.A., Pillinger M., Pina A., Rocha J., Romao C.C., Santos A.M., Santos T.M.,  Valente A.A., Mesoporous Silicas Modified with Dioxomolybdenum(VI) Complexes: Synthesis and Catalysis., Eur. J. Inorg.Chem., 2000: 2263–2270 (2000).
[29] Thiel W.R., Priermeier T., The First Olefin-Substituted Peroxomolybdenum Complex: Insight into a New Mechanism for the Molybdenum-Catalyzed Epoxidation of Olefins., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 34: 1737–1738 (1995).