Chemistry Researches

Chemistry Researches

کمپلکس نیکل(II) سالن نامتقارن تثبیت‌شده درون سیلیکای مزومتخلخل سه بعدی KIT-6 به عنوان یک کاتالیست ناهمگن کارآمد در اکسایش انتخابی هیدروکربن‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مهدی هاتفی اردکانی 1
زینب محمدآبادی 2
1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
10.22036/cr.2024.435958.1229
چکیده
در این پژوهش، فعالیت کاتالیستی کمپلکس نیکل(II) حاوی لیگاند بازشیف سالن نامتقارن چهاردندانه سالیسیلیدن ایمینو اتیل ایمینوپنتان-2-اون (H2salenac)، تثبیت شده درون سیلیکای مزومتخلخل سه بعدی KIT-6 (KIT-6-pr-NH2-Ni(salenac)) در واکنش اپوکسایش آلکن ها و اکسایش آلکان ها با استفاده از اکسیژن دهنده هیدروژن پراکسید %30 مطالعه شد. ابتدا، تاثیر عوامل مختلف مانند نوع حلال، مقدار کاتالیست و نوع اکسیژن دهنده بررسی و با توجه به نتایج به دست آمده، استونیتریل و هیدروژن پراکسید %30، به ترتیب به عنوان بهترین حلال و بهترین اکسیژن دهنده انتخاب شدند. همچنین مقدار بهینه کاتالیست برای انجام واکنش، 100 میلی گرم (016/0 میلی مول، براساس نیکل موجود در کاتالیست) تعیین شد. نتایج به دست آمده نشان داد که این کاتالیست توانایی بالایی در کاتالیز کردن واکنش اپوکسایش آلکن ها و اکسایش آلکان ها و تولید محصول با بازده بالا در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد) دارد. همچنین این کاتالیست از پایداری بالایی در محیط واکنش برخوردار بوده و تا 5 مرحله قابلیت بازیابی و استفاده مجدد را دارد.

چکیده تصویری

کمپلکس نیکل(II) سالن نامتقارن تثبیت‌شده درون سیلیکای مزومتخلخل سه بعدی KIT-6 به عنوان یک کاتالیست ناهمگن کارآمد در اکسایش انتخابی هیدروکربن‌ها
کلیدواژه‌ها
اکسایش
باز شیف نامتقارن
کمپلکس نیکل(II)
کاتالیست ناهمگن
هیدروکربن

موضوعات

عنوان مقاله English

Nickel(II) unsymmetrical salen complex immobilized into three-dimensional mesoporous silica KIT-6 as an efficient heterogeneous catalyst for selective oxidation of hydrocarbons

نویسندگان English

Mehdi Hatefi Ardakani 1
Zeynab Mohammadabadi 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, Vali-e -Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, Vali-e-Asr , University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
چکیده English

In this research, the catalytic activity of the nickel(II) complex containing tetradentate unsymmetrical Schiff base ligand H2salenac = salicylideneiminoethyliminopentane-2-one, immobilized into three-dimensional mesoporous silica KIT-6 (KIT-6-pr-NH2-Ni(salenac)) was studied in the epoxidation of alkenes and oxidation of alkanes using 30% hydrogen peroxide as oxidant. First, the effect of various factors such as the type of solvent, the amount of catalyst and the type of oxidant was investigated and according to the results obtained, acetonitrile and 30% hydrogen peroxide were selected as the best solvent and the best oxidant, respectively. Also, the optimal amount of catalyst for the reaction was determined to be 100 mg (0.016 mmol, based on the nickel present in the catalyst). The obtained results showed that this catalyst has a high ability to catalyze the reaction of epoxidation of alkenes and oxidation of alkanes and produce the product with high yield at room temperature (25 °C). Also, this catalyst is stable in the reaction medium and can be recovered and reused up to 5 times.

کلیدواژه‌ها English

Heterogeneous catalyst
Hydrocarbon
Nickel(II) complex
Oxidation
Unsymmetrical Schiff base
[1] I. W. C. E. Arends, R. A. Sheldon, in: J. -E. Bäckvall (Ed.) Modern Oxidation Methods, Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
[2] K. Kamiya, A. Kuwabara, T. Harada, S. Nakanishi, ChemPhysChem 20, 648 (2019)
[3] Q. Zhang, J. D. Gorden, C. R. Goldsmith, Inorg. Chem. 52, 13546 (2013)
[4] W. Wu, H. Jiang, Acc. Chem. Res. 45, 1736 (2012)
[5] A. Bezaatpour, React. Kinet. Mech. Cat. 112, 453 (2014)
[6] M. Behzad, S. Etminani, Appl. Chem. Today 7, 31 (2012)
[7] H. Kargar, A. Adabi Ardakani, N. Feizi, Appl. Chem. Today 14, 9 (2019)
[8] H. R. Mardani, M. Ziari, Res. Chem. Intermed. 44, 6605 (2018)
[9] M. Moosavifar, S. Tangestaninejad, M. Moghadam, V. Mirkhani, I. Mohammadpoor-Baltork, J. Mol. Catal. A: Chem. 377, 92 (2013)
[10] M. Bagherzadeh, M. Hosseini, A. Mortazavi-Manesh, Inorg. Chem. Commun. 107, 107495 (2019)
[11] H. Fu-She, Chem. Soc. Rev. 42, 5270 (2013)
[12] R. Rajarao, T. H. Kim, B. R. Bhat, J. Coord. Chem. 65, 2671 (2012)
[13] V. Thamilarasan, P. Revathi, A. Praveena, J. Kim, V. Chandramohan, N. Sengottuvelan, Inorg. Chim. Acta. 508, 119626 (2020)
[14] P. B. Bhat, B. R. Bhat, New. J. Chem. 39, 4933 (2015)
[15] P. B. Bhat, F. Inam, B. R. Bhat, ACS Comb. Sci. 16, 397 (2014)
[16] T. Maharana, N. Nath, H. C. Pradhan, S. Mantri, A. Routaray, A. K. Sutar, Reac. Func. Polym. 171, 105142 (2022)
[17] M. Bazarganipour, M. Salavati-Niasari, Chem. Eng. J. 286, 259 (2016)
[18] A. Allahresani, J Iran. Chem Soc. 14, 1051 (2017)
[19] A. Ghorbani-Choghamarani, B. Tahmasbi, F. Arghand, S. Faryadi, RSC Adv. 5, 92174 (2015)
[20] M. Nikoorazm, A. Ghorbani-Choghamarani, H. Mahdavi, S. M. Esmaeili, Microporous Mesoporous Mater. 211, 174 (2015)
[21] T. Tamoradi, M. Ghadermazi, A. Ghorbani-Choghamarani, Appl. Organometal. Chem. 32, e3974 (2018)
[22] J. Montgomery, Angew Chem. Int. Ed. 43, 3890 (2004)
[23] A. Saxena, A. Kumar, S. Mozumdar, J. Mol. Catal. A: Chem. 269, 35 (2007)
[24] F. Kleitz, S. H. Choi, R. Ryoo, Chem. Commun. 17, 2136 (2003)
[25] F. Zhang, Y. Zheng, Y. Cao, C. Chen, Y. Zhan, X. Lin, Q. Zheng, K. Wei, J. Zhu, J. Mater. Chem. 19, 2771 (2009)
[26] R. J. Kalbasi, N. Mosadegh, J. Inorg. Organomet. Polym. 22, 404 (2012)
[27] M. Hatefi Ardakani, M. Aliavazi, J. Porous Mater. 31, 473 (2024).
[28] S. Bhunia, S. Koner, Polyhedron 30, 1857 (2011)
[29] A. Allahresani, J. Iran. Chem. Soc. 14, 1051 (2017)
[30] M. S. S. Adam, Appl. Organometal. Chem. 32, e4234 (2018)
[31] S. Haghshenas Kashani, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, I. Mohammadpoor-Baltork, Catal. Lett. 148, 1110 (2018)
[32] W. Fan, D. Shi, B. Feng, Catal. Commun. 74, 1 (2016)
[33] M. Mirzaee, B. Bahramian, P. Gholampour, S. Teymouri, T. Khorsand, Appl. Organometal. Chem. 33, e4792 (2019)
 

  • تاریخ دریافت 02 بهمن 1402
  • تاریخ بازنگری 23 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش 24 اسفند 1402