metateza, Projektowanie procesów technologicznych


Metateza olefin

Reakcje tworzenia wiązań węgiel-węgiel, katalizowane kompleksami metali przejściowych, stanowią obecnie jedne z najważniejszych metod syntezy organicznej. Jedną z takich metod syntetycznych jest metateza olefin, ogólnie charakteryzowana jako wymiana grup alkilidenowych między alkenami, zachodząca z rozerwaniem i utworzeniem nowego (lub nowych) wiązań podwójnych węgiel-węgiel.

Pod nazwą metateza olefin nie należy rozumieć tylko jednego ściśle określonego typu reakcji. Jest to nazwa szersza, obejmująca co najmniej pięć blisko ze sobą spokrewnionych procesów.

Ring-opening metathesis polymerization);

(PROMP = ang. Photoinduced ring-opening methatesis polymerization);

Chociaż metateza olefin jest znana od 1955 roku, to olbrzymi potencjał syntetyczny tej metody pozostał niewykorzystany przez lata. Natomiast przemysłowe wykorzystanie reakcji było i jest bardzo szerokie i nie ogranicza się jedynie do otrzymywania prostych alkenów, ale - między innymi - pozwala na przekształcanie estrów nienasyconych kwasów tłuszczowych w ich krótsze analogi, kwasy dikarboksylowe i syntetyczne triglicerydy.

Dopiero odkrycie stabilnych, zdefiniowanych kompleksów karbenowych zaowocowało burzliwym rozwojem reakcji metatezy. Każdy z tych katalizatorów ma swoje wady i zalety,

a wybór w dużej mierze jest zależny od rodzaju substratu i typu reakcji. Chociaż katalizatory oparte na wolframie i tytanie znajdują zastosowanie w reakcjach metatezy, to najczęściej stosowanymi katalizatorami są kompleksy molibdenu(Schrock) i rutenu (Grubbs).

Generalnie akceptowanym mechanizmem reakcji metatezy jest mechanizm Chauvina. Składa się on z sekwencji cykloaddycji [2+2] i cyklorewersji między alkenem, kompleksem karbenowym

i przejściowym związkiem metalocyklobutanowym. Wszystkie etapy są odwracalne,

w związku z czym otrzymuje się równowagową mieszaninę produktów. Usuwając produkt równowagę reakcji przesuwa się na korzyść produktu.

Zastosowanie syntetyczne reakcji metatezy jest ogromne. W reakcji RCM otrzymuje się związki cykliczne (powstający eten opuszcza łatwo środowisko reakcji, co zwiększa jej wydajność).

Reakcję RCM wykorzystuje się również do syntezy pierścienia laktonowego -często występującego we fragmentach pochodzenia naturalnego.

Część eksperymentalna:

Metateza krzyżowa. Ester metylowy kwasu 4-chlorocynamonowego.

W wyprażonej kolbce umieszcza się akrylan metylu (210μl ,2,3 mmol) 4-chlorostyren (140μl 1,2 mmol), mezytylen (45μl, jako wzorzec wewnętrzny) oraz 35 μmoli katalizatora Grubbsa. Naczynie zamyka się septą, po czym wprowadza się do wnętrza 5 ml 1,2-dichloroetanu. Całość miesza się magnetyczne w temperaturze 400C w atmosferze gazu obojętnego przez co najmniej godzinę.

Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej przeprowadza się analizę GC-MS, a surowy produkt rozdziela na kolumnie chromatograficznej wypełnionej silikożelem stosując heksan jako eluent. Wydajność kwasu 4-chlorocynamonowego wynosi 92%. Produkt krystalizuje się z mieszaniny metanol-woda (t.t. 76-770C)

Literatura:

  1. Jacek Gawroński, Krystyna Gawrońska, Karol Kacprzak, Marcin Kwit „Współczesna synteza organiczna” Warszawa 2004 PWN

  2. S. H. Hong, D. P. Sander, C. W. Lee, R. H. Grubbs, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17160-17161

  3. E.L. Dias, S.T. Nquyen, H. R. Grubbs, J. Am. Chem. Soc. 1997, 199, 3887



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
projektowanie procesów technologicznych F
karta ins3, Politechnika Poznańska (PP), Projektowanie procesów technologicznych, Projekt, Projekt t
Projektowanie Procesów Technologicznych (2)
projektowanie procesow technologicznych
Projekt procesow technologicznych zakres egzamin
Ściaga PPT pytania, Zarządzanie i inżynieria produkcji, Semestr 8, Projektowanie procesów technologi
PROJEKTOWANIE PROCESU TECHNOLOGICZNEGO ELEMENTU FREZOWANEGO SIŁOWNIKA
PROJEKTOWANIE PROCESU TECHNOLOGICZNEGO ELEMENTU FREZOWANEGO SIŁOWNIKA
Projektowanie procesów technologicznych dla części klasy
Feld M Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn
Karta Technologiczna (wydruk do uzupelnienia), Projektowanie procesów technologicznych
HDPE, Projektowanie procesów technologicznych
karta tech, Politechnika Poznańska (PP), Projektowanie procesów technologicznych, Projekt, Projekt t
Ściaga PPT całość, Zarządzanie i inżynieria produkcji, Semestr 8, Projektowanie procesów technologic
Automatyzacja projektowania procesów technologicznych, Materiały
ppt wytyczne, ZiIP Pwr, Projektowanie Procesów Technologicznych
ar przewodnik - czaeae technologiczna, ZiIP Pwr, Projektowanie Procesów Technologicznych

więcej podobnych podstron