K[Ru(edta-H)Cl] előállítása, jellemzése és katalitikus aktivitásának vizsgálata
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
Munkám során a K[]Ru(edta-H)Cl] komplex egyensúlyi és katalitikus tulajdonságait tanulmányoztam. Első lépésben – az irodalomban leírtak alapján – kétféle módon is előállítottam a katalizátort: egyrészt RuCl3 és edta savas közegben végbemenő reakciójával, másrészt egy olyan szintézismódszerrel, amelynél Hg-t is alkalmazunk a Ru(III) redukciójának az elkerülésére. Az előállított komplexek közül az 1. szintézimódszerrel kapott sarzs bizonyult a legtisztábbnak. A különböző szintézisekből kapott és előzőleg a tanszéken előállított komplexen többféle analitikai vizsgálatot végeztem. Ezek között szerepelt az UV-látható spektrofotometria, az ICP, 1H-NMR, IR, MS, ciklikus voltammatria és pH-potenciometria. A mérések alapján megállapítottuk, hogy a katalizátor vizes oldata hosszabb ideig (hónapokig is) jól tárolható. Az általam szintetizált komplexek nem tartalmaztak edta fölösleget, míg ezzel szemben a régi sarzsban edta fölösleg található. Ez az edta felesleg azonban nem szabad formában, hanem biszkomplexet képezve, egy vagy két karjával a Ru(III) központi fémionhoz koordinálódva található a mintában. A tiszta monokomplexben az edta két amino- és három karboxilkarjával kapcsolódik a fémhez, egy karboxil karja szabadon, protonált formában van jelen savas oldatban. Vizes oldatban meghatároztuk a katalizátor pK-értékeit, amelyek a koordinált vízmolekula deprotonálódásához (7,1), illetve egy második hidroxidion koordinálódásához rendelhetők (10,4). Ez a kétféle folyamat jellegzetes spektrális változásokat is okoz az UV-látható spektrumokban. A komplexnek katalizátorként való alkalmazási lehetőségét is megvizsgáltuk a benzil-klorid reduktív dehalogénezési reakciójában. A kinetikai vizsgálatok azt mutatták, hogy már 25 °C-on és 1 atm hidrogénnyomáson is aktív a komplex a tanulmányozott reakcióban. Ezekhez az enyhe körülmények között végzett hidrogénezési reakciókhoz a pH-stat módszert alkalmaztuk. Ugyanakkor erélyesebb körülmények között (80 °C-on, 5 atm nyomáson, 2 óra alatt), nyomásálló üvegreaktorban már jóval nagyobb kitermelést sikerült elérni az első szintézismódszerrel kapott katalizátorral. Az irodalomban eddig csak oldószerelegyekben végeztek kísérleteket a katalizátor jelenlétében, tapasztalataink alapján azonban vizes-szerves kétfázisú rendszerben is jól használható a katalizátor hidrogénezéses reakciókban.