PREPARATION OF Pd AND Ce IMMOBILIZED ON SOLID SUPPORTS FOR ORGANIC CATALYTIC APPLICATIONS

Abstract

Catalysis is very important in chemical industry because of the increase in reaction rate. Homogeneous catalysts are known for high activity and selectivity but have problem of difficulties associated with separating the products from the catalyst. To solve this problem, the use of solid supported catalysts has received considerable importance in organic synthesis because of their ease of handling, enhanced reaction rates, greater selectivity, simple workup, and recoverability of catalyst. As catalyst are extremely important in green chemistry to decrease pollution at source by enhancing favorable reaction and supported catalysts are attractive.

Supported palladium catalyst (SiO2@imineSA-Pd-II, SiO2@imineSB-Pd-II, SiO2@imineNA-Pd-II and SiO2@imineNB-Pd-II) and Cericammonium nitrate (CAN) immobilized on magnetite coated linoleic acid nanoparticles (Fe3O4@LA NPs) were prepared and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), thermogravimetric analysis (TGA), inductivity couple plasma (ICP), nitrogen adsorption-desorption and fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).

The supported palladium catalyst were employed for synthesis of allylic amines via the hydroamination of C-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)allene with aromatic amines and for investigation in sonogashira reaction.

The CAN immobilized on magnetite coated linoleic acid nanoparticles (CAN-Fe3O4@LA NPs) showed high catalytic toward carbon-carbon bond formation of free (N-H) indoles at C3 was achieved by using hexamethylenetetramine (HMTA) as a formylating reagent.

Notably, the new heterogeneous catalysts is found to be efficient in the catalytic activities and has advantages of low cost, ease of preparation, and catalyst recycling. Since the reaction is heterogeneous in nature, the catalyst can conveniently be separated by simple filtration.

การเร่งปฏิกิริยามีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเคมีโดยการเพิ่มขึ้นของอัตราการเกิดปฏิกิริยา เป็นที่ทราบกันดีว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาและความจำเพาะสูง แต่มีปัญหายุ่งยากกับการแยกสารผลิตภัณฑ์ออกจากตัวเร่งปฏิกิรยา เพื่อแก้ปัญหานี้ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่บนของแข็งค้ำจุนจึงได้รับความสนใจอย่างมากในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ เนื่องจากง่ายต่อการจัดการ เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา มีความจำเพาะสูง ง่ายในการทำบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถนำมาใช้ใหม่ได้ ตัวเร่งปฏิกิริยามีสำคัญอย่างมากในเคมีสะอาดเพื่อลดแหล่งของมลพิษ ปฏิกิริยาที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่บนของแข็งค้ำจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจ

ได้เตรียมตัวเร่งตัวเร่งปฏิกิริยาพัลลาเดียมบนของแข็งค้ำจุน (SiO2@imineSA-Pd-II, SiO2@imineSB-Pd-II, SiO2@imineNA-Pd-II และ SiO2@imineNB-Pd-II) และชีริคแอมโมเนียมไนเตรท (CAN) ที่ตรึงบนอนุภาคแมกนีไทต์ที่เคลือบด้วยกรดไลโนเลอิก (CAN-Fe3O4@LA NPs) และพิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิค การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) การวิเคราะห์รังสีเอ๊กซ์แบบกระจายพลังงาน (EDX) การวิเคราะห์เทอร์โมเกรวิเมตริก (TGA) อินดัคทีพลีคัพเพิลพลาสมา (ICP) การดูดซับและคายซับแก็สไนโตรเจน ฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสปกโทรสโคปี (FT-IR)

ได้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพัลลาเดียมบนของแข็งค้ำจุนสำหรับการสังเคราะห์แอลไลลิกอะมีนโดยไฮโดรอะมิเนชันของ C-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)allene กับอนุพันธ์อะโรมาติกอะมีนและสำหรับการตรวจสอบปฏิกิริยาโซโนกาชิรา

CAN ที่ตรึงบนอนุภาคแมกนีไทต์ที่เคลือบด้วยกรดไลโนเลอิก (CAN-Fe3O4@LA NPs) แสดงการเร่งปฏิกิริยาสูงต่อการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนของอินโดลที่ไม่มีหมู่แทนที่ที่เอ็น (N-H) ในคาร์บอนตำแหน่งที่3 โดยใช้เฮกซะเมทิลลีนเตตระอะมีน (HMTA) เป็นรีเอเจนต์ที่ให้หมู่ฟอร์มิล

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ชนิดใหม่พบว่าความสามารถในการเร่งปฏิกิริยามีประสิทธิภาพและมีข้อดีคือราคาถูก เตรียมง่ายและตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถนำมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากธรรมชาติของปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถแยกได้ง่ายโดยการกรอง