|
|
Influence of bases on heterogeneous Lewis acid catalyzed hydrogen transfer reactions
Veselá, Klára ; Přech, Jan (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent)
Heterogenní Lewisovsky kyselé zeolity katalyzují Meerwein-Ponndorf-Verleyho (MPV) redukci, při níž se ketony a aldehydy redukují na odpovídající alkoholy. Tyto katalyzátory mají velkou výhodu oproti homogenním katalyzátorům, jelikož jsou dobře separovatelné z reakční směsi a recyklovatelné. Lewisovsky kyselé zeolity jsou materiály obsahující inkorporovaný cín nebo zirkonium a působí jako Lewisovy kyseliny. MPV redukce citronellalu poskytuje jako produkt citronellol. Reakce citronellalu s 2-propanolem probíhá ale i paralelní reakční cestou poskytující isopulegol jako hlavní produkt. Isopulegol je pozorován i jako dominantní produkt reakce citronellalu bez přídavku báze. Přídavek báze do reakční směsi však mění selektivitu produktů, tj. citronellol se stává dominantím produktem. Sn-BEA a Zr- BEA byly připraveny hydrotermální syntézou a impreg-Zr-BEA a impreg-Sn-BEA byly připraveny postsynteticky inkorporací kovů. Kromě toho byly hydrotermální syntézou připraveny také vysoce porézní 2D "Self-pillared" pentasily obsahující cín a zirkonium. Syntetizované materiály byly testovány jako katalyzátory při MPV redukci prochirálních substrátů (3-methylcyklohexanonu, 5-methyl-2-hexanonu a acetofenonu) a bylo zjišťováno, zda MPV redukce s přídavkem bází poskytne vůbec nějaký produkt. Bylo zjištěno, že reakce i...
|
|
|
The effect of substituents, structure of the reactant and type of active sites on the reaction rate and selectivity of cyclization reactions
Živný, Marek ; Veselý, Ondřej (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent)
Tetrahydropyrany (THP) jsou důležité sloučeniny pro syntézu léčiv a vonných látek. V současné době se THP nejčastěji syntetizují pomocí Prinsovy cyklizace, hetero-Dielsovy-Alderovy reakce a oxy- Michaelovy reakce. Tyto reakce nejsou ideální, protože používají jako katalyzátory těžké kovy a silné kyseliny, které jsou škodlivé pro životní prostředí. V této práci jsme zkoumali syntézu THP s cílem nahradit toxické těžké kovy a silné kyseliny šetrnějšími katalyzátory, konkrétně zeolity. Zeolity jsou mikroporézní krystalické hlinitokřemičitany, které se běžně používají jako katalyzátory díky své vysoké kyselosti, selektivitě a stabilitě. Předchozí výzkum úspěšně prokázal, že zeolity mohou katalyzovat syntézu THP cyklizací nenasycených alkoholů, a určil vliv velikosti pórů na katalytickou aktivitu. Naproti tomu tato práce byla zaměřena na zkoumání zeolitů s různými mřížkovými prvky, které vytvářejí různé typy kyselých míst. Kromě toho jsme se zaměřili na zkoumání vlivu funkčních skupin přítomných ve struktuře reaktantů, konkrétně funkčních skupin s elektron-donujícím (EDG) nebo elektron-odtahujícím (EWG) účinkem a s různými aromatickými cyklickými systémy. Jako primární reaktant pro cyklizaci jsme zvolili (E)5-fenyl-4-pentenol. Následně jsme syntetizovali analogy substituované MeO, Me, CF3 skupinami a také různými...
|
|
|
Deponované palladiové katalyzátory
Semler, Miloslav ; Štěpnička, Petr (vedoucí práce) ; Balcar, Hynek (oponent) ; Bulánek, Roman (oponent)
Palladiové katalyzátory jsou často využívány pro katalýzu C-C spojovacích reakcí. Tato práce se zabývá přípravou několika heterogenních palladiových katalyzátorů z komerčně dostupného silikagelu, každého s jiným bifunkčním ligandem deponovaným na povrchu silikagelu pomocí N-propylamidové spojky a jejich následným testováním na několika C-C spojovacích reakcích (Heckově reakci, reakci acylchloridů s boronovými kyselinami a reakci acylchloridů s terminálními acetyleny). V práci jsou diskutovány i další aspekty palladiové heterogenní katalýzy, jako je výluh kovu do reakční směsi a možnost recyklovat katalyzátor. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Heterogeneous catalysis of terpenoid redox reactions
Kurucová, Svetlana ; Přech, Jan (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent)
Heterogénne katalyzátory pre Meerwein-Ponndorf-Verley (MPV) redukciu ketónov a aldehydov sú skúmané kvôli problémom homogénnych katalyzátorov spojených s citlivosťou na obsah vody a s ťažkosťami so separáciou. Atóm vodíku je počas MPV redukcie prenesený z molekuly obetného alkoholu na karbonylovú skupinu ketónu/aldehydu, pričom vzniká príslušný alkohol. Zeolity obsahujúce cín a zirkónium sú katalyzátory aktívne v tejto reakcii, počas ktorej dochádza k prenosu vodíku. Avšak, pri používaní 3D zeolitov v redukcii objemných molekúl, napr. terpenoidných zlúčenín, môžu vzniknúť problémy s dostupnosťou aktívnych miest pre tieto objemné reaktanty. Riešením vzniknutých difúznych problémov môžu byť 2D pilierované zeolity. Piliere z oxidu kremičitého a oxidu kovu zväčšia vzdialenosť medzi jednotlivými vrstvami 2D (vrstevnatého) zeolitu a tým sa zlepší dostupnosť aktívnych miest. 2D katalyzátory boli pripravené pilierovaním materského vrstevnatého pure-Si MFI so zmesou tetraorto etylsilikátu a isopropoxidu zirkoničitého alebo isopropoxidu ciničitého, kým 3D zeolity boli syntetizované hydrotermálnou metódou. Aktivita pilierovaných zeolitov obsahujúcich Sn a Zr bola porovnaná s aktivitou 3D MFI a beta zeolitov v MPV redukcii furfuralu a citronelalu. Avšak 2D zeolity neurýchľujú reakciu tak, ako sme...
|
|
|
Design and catalytic application of novel nanostructured materials
Zhou, Yong ; Opanasenko, Maksym (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent) ; Zima, Vítězslav (oponent)
Zeolity jsou krystalické hlinitokřemičitany, které představují katalytické materiály šetrné k životnímu prostředí díky své netoxicitě, velkému povrchu, vynikající tepelné stabilitě a možnosti měnit jejich vlastnosti a aktivní centra. Zeolity se hojně používají v petrochemii a dalších průmyslových procesech. V poslední době nachází uplatnění i v nově vznikajících odvětvích, např. odstraňování těkavých organických látek (VOC) či výroba chemických specialit. Pokročilé materiály založené na vrstevnatých a nanočásticových zeolitech vykazují rovněž další zajímavé vlastnosti (vysoká plocha vnějšího povrchu, možnost cíleně upravovat jejich strukturu a morfologii), a byly použity v různých aplikacích. Chybí však vztah mezi klíčovými parametry syntézy zeolitů s jejich vlastnostmi (struktura, textura, kyselost) a také s katalytickými vlastnostmi, zejména u nových vrstevnatých a nanočásticových zeolitů, což brání využití a vývoji a zeolitových katalyzátorů. Tato práce byla zaměřena na přípravu několika konkrétních typů zeolitových katalyzátorů, umožňujících pochopit vztah mezi důležitými vlastnostmi zeolitů (struktura, morfologie, chemické složení, přístupnost kyselých míst či jiných funkčních skupin, uspořádání vrstev atd.) a jejich katalytickou aktivitou, případně jejich využitím jako nosičů pro jiné aktivní...
|
|
|
Ordering, transport and rotational dynamics of adsorbed carbon dioxide in metal-organic framework Zn2(BDC)2(DABCO)
Peksa, Mikuláš ; Lang, Jan (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent) ; Dračínský, Martin (oponent)
Práce analyzuje dynamiku oxidu uhličitého adsorbovaného v krystalech anizotropní metalo-organické sítě Zn2(BDC)2(DABCO). Využívá metod nukleární magnetické rezonance, konkrétně měření 13 C spektra, metody PFG a měření podélných relaxačních dob. Experimentální data jsou porovnána s výpočtem molekulární dynamiky. Práce poskytuje teoretický model pro vysvětlení teplotní závislosti residuální anizotropie chemického posunu pozorovaného ve spektrech. Je popsána metoda měření difúzní anistropie vycházející ze změny tvaru 13 C spekter. S použitím Redfieldovy teorie určuje teoretický průběh závislosti podélné relaxační doby na teplotě. Ze získaných dat jsou určeny časy charakterizující dynamické procesy probíhající na škále pikosekund, které určují dynamiku tekutiny jako celku. 1
|
|
|
Synthesis and Post-synthesis Modification of Novel 2-Dimensional Zeolites
Přech, Jan ; Čejka, Jiří (vedoucí práce) ; Bulánek, Roman (oponent) ; Hronec, Mlan (oponent)
Význam udržitelných chemických technologií a snižování ekologické náročnosti chemických procesů neustále roste. Ačkoli je známa řada různých metod výroby epoxidů, sulfoxidů a sulfonů, přímá selektivní oxidace výchozích látek s využitím jednoduchého oxidačního činidla je velmi žádoucí z pohledu ekonomického i ekologického. Hlavním cílem této práce je design a příprava nových zeolitů s obsahem titanu, schopných katalyzovat selektivní oxidaci objemných organických látek s využitím peroxidu vodíku jako oxidačního činidla. Studována byla zejména epoxidace cyklických olefinů a terpenů a oxidace objemných thioetherů na příslušné sulfoxidy a sulfony. V rámci této práce byla připravena dvojice nových titanosilikátů s extra velkými póry (Ti-CFI, Ti-UTL). Titanosilikáty Ti-CON, Ti-AFI, Ti-IFR byly připraveny deboronací a následnou impregnací roztokem titanového prekursoru. Dále byly připraveny dvě skupiny dvojrozměrných titanosilikátů na bázi modifikovaného vrstevnatého TS-1 a vrstevnatého prekursoru Ti-IPC-1P, který vzniká "top-down" modifikací Ti-UTL. V neposlední řadě byl Ti-UTL přeměněn na dvojici nových materiálů Ti-IPC-2 (struktura OKO) a Ti-IPC-4 (struktura PCR) s menšími póry ve smyslu "ADOR" přeměny. Toto je první příklad "ADOR" přeměny titanosilikátů. Zejména materiály připravené pilířováním...
|
|
|
Deponované palladiové katalyzátory
Semler, Miloslav ; Štěpnička, Petr (vedoucí práce) ; Balcar, Hynek (oponent) ; Bulánek, Roman (oponent)
Palladiové katalyzátory jsou často využívány pro katalýzu C-C spojovacích reakcí. Tato práce se zabývá přípravou několika heterogenních palladiových katalyzátorů z komerčně dostupného silikagelu, každého s jiným bifunkčním ligandem deponovaným na povrchu silikagelu pomocí N-propylamidové spojky a jejich následným testováním na několika C-C spojovacích reakcích (Heckově reakci, reakci acylchloridů s boronovými kyselinami a reakci acylchloridů s terminálními acetyleny). V práci jsou diskutovány i další aspekty palladiové heterogenní katalýzy, jako je výluh kovu do reakční směsi a možnost recyklovat katalyzátor. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.