Исследование эффективности применения кислот Льюиса в качестве катализатора реакции синтеза ацетилацетона

Введение 6
1 Литературный обзор 7
1.1 Гетерогенный катализ 7
1.2 Механизм гетерогенно-каталитических процессов 8
1.3 Кислотный катализ Льюиса 9
1.4 Механизм кислотного катализа Льюиса 11
1.5 Физические и химические свойства использованных кислот Льюиса 14
1.6 Эффективность кислот Льюиса 21
1.7 Ацетилацетон: строение, физические и химические свойства 23
1.8 Методы получения ацетилацетона 27
2 Объекты и методы исследования 30
2.1 Объекты исследования 30
2.2 Методики получения ацетилацетона 30
2. 3 Методы идентификации ацетилацетона 34
3 Экспериментальная часть 40
3.1 Разработка методики 40
3.2 Обсуждение результатов 42
3.3 Сравнение кислот Льюиса в качестве катализаторов 52
Заключение 57
Список использованных источников 58

Весь текст будет доступен после покупки

Реакции ацилирования играют важную роль в органическом синтезе, позволяя эффективно вводить ацильные группы в органические молекулы. Этот тип реакций имеет широкое применение в синтезе кетонов, эфиров, амидов, ангидридов и других функциональных групп.
Одним из важных применений реакций ацилирования является синтез ацетилацетона с использованием катализаторов.
Ацетилацетон является важным соединением в органическом синтезе и применяется в медицине в качестве исходного соединения для синтеза анальгетиков, противовоспалительных, противоопухолевых, противовирусных средств, а также используется в промышленном производстве ингибиторов коррозии, красителей, поэтому разработка эффективных методов его получения является актуальной задачей.
Реакция синтеза ацетилацетона часто требует использования катализаторов для повышения селективности и выхода целевого продукта, и кислоты Льюиса являются перспективными катализаторами для этой реакции, так как они проявляют высокую активность и могут обеспечивать альтернативные, низкоэнергетические пути протекания реакции.
Создание ранжированного ряда эффективности кислот Льюиса, в качестве катализатора может оптимизировать процесс синтеза ацетилацетона и способствовать разработке более экономичных и экологичных методик по сравнению с традиционными подходами, что повысит конкурентоспособность данного процесса.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Гетерогенный катализ


Катализ – это процесс, при котором скорость химической реакции ускоряется благодаря присутствию катализатора – вещества, которое влияет на скорость реакции, но не входит в состав исходных веществ и конечных продуктов.
Энергетические аспекты катализа – это то, что катализатор снижает энергию активации, что увеличивает количество активных молекул. Существуют различные типы катализа: автокатализ – это когда один из продуктов выступает в роли катализатора; гомогенный катализ, когда реагенты и катализатор находятся в одной фазе; гетерогенный катализ, при котором реагенты и катализатор находятся в разных фазах. В последнем случае катализатор обычно твердый, а реагенты могут быть жидкими или газообразными. Особенность гетерогенного катализа состоит в том, что реакция происходит на поверхности твердого катализатора.
Гетерогенный катализ – это мощный инструмент для управления химическими реакциями. Он позволяет ускорять производственные процессы и применять более экономичное и доступное сырье, а также синтезировать новые вещества с определенными характеристиками.
Гетерогенный катализ в современной химической промышленности широко используется так, например, он является ключевым звеном в технологии производства серной кислоты, синтеза аммиака и его дальнейшего преобразования в азотную кислоту, а также в других аналогичных процессах. В органическом синтезе гетерогенный катализ применяется для прямого синтезирования метанола из водорода и оксида углерода, для окисления метанола с использованием медных и других катализаторов, в производстве формальдегида, который используется для создания множества полимерных материалов.
Необходимость применения гетерогенного катализа стала очевидной при крекинге нефти, то есть в производстве легких топлив из тяжелых компонентов нефти. Гетерогенный катализ находит применение при синтезе разных органических веществ из углеводородов нефти, природного и промышленного газа, а также в процессе гидрирования жиров и в других производственных операциях.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ахметов, Н. С. Общая и неорганическая химия : учебник / Н. С. Ахметов. – Москва : Высшая школа, 2014. – 743 с.
2. Глинка, Н. Л. Общая химия : учебное пособие / Н. Л. Глинка. – Москва : Интеграл-Пресс, 2016. – 728 с.
3. Егоров, М. П. Методы органического синтеза : учебное пособие / М. П. Егоров, А. И. Станкевич. – Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 720 с.
4. Иванов, В. Г. Органическая химия : учебное пособие / В. Г. Иванов, А. И. Носова. – Москва : Академия, 2012. – 368 с.
5. Лебедев, О. В. Органические реакции и их механизмы : учебное пособие / О. В. Лебедев, Е. В. Титова. – Санкт-Петербург : Лань, 2018. – 432 с.
6. Несмеянов, А. Н. Методы элементоорганической химии / А. Н. Несмеянов, Н. А. Несмеянов. – Москва : Наука, 2011. – 460 с.
7. Плоткин, С. Я. Современные методы органического синтеза : учебное пособие / С. Я. Плоткин, О. Н. Темкин. – Москва : Химия, 2013. – 496 с.
8. Реутов, О. А. Органическая химия : учебник : в 4 частях / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. – Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – Ч. 1-4.
9. Ткачев, А. В. Реакции в органической химии : учебное пособие / А. В. Ткачев. – Новосибирск : Сибирское университетское издательство, 2016. – 560 с.
10. Хубларян, М. Г. Теоретические основы органической химии : учебное пособие / М. Г. Хубларян. – Москва : Высшая школа, 2014. – 384 с.
11. Артеменко, А. И. Органическая химия : учебник / А. И. Артеменко. – Москва : Высшая школа, 2013. – 559 с.

Весь текст будет доступен после покупки