TDK dolgozat KATALITIKUS TRANSZFER HIDROGÉNEZÉS VIZSGÁLATA - VALEROLAKTON ALAPÚ IONOS FOLYADÉKOKBAN

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "TDK dolgozat KATALITIKUS TRANSZFER HIDROGÉNEZÉS VIZSGÁLATA - VALEROLAKTON ALAPÚ IONOS FOLYADÉKOKBAN"

Átírás

1 TDK dolgozat KATALITIKUS TRANSZFER HIDROGÉNEZÉS VIZSGÁLATA - VALEROLAKTON ALAPÚ IONOS FOLYADÉKOKBAN Szakál Péter Miklós biomérnöki BSc, IV. évfolyam Témavezető: Dr. Mika László Tamás egyetemi docens BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék Konzulens: Strádi Andrea okl. környezetkutató MTA Energiatudományi Kutatóközpont Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

2 Tartalomjegyzék: 1. Bevezetés Irodalmi áttekintés Alternatív oldószerek alkalmazása a kémiai szintézisekben Ionos folyadékok valerolakton és -valerolakton alaú ionos folyadékok Transzfer hidrogénezés Transzfer hidrogénezés ionos folyadékokban Célkitűzés Eredmények és értékelésük Katalizátor prekurzorok összehasonlítása Hőmérsékletoptimum meghatározása Alternatív oldószerek összehasonlítása Hidrogén-donorok összehasonlítása A H-donor és szubsztrát arány hatása a konverzióra Egyéb szubsztrátok transzfer hidrogénezése Gyakorlati munka ismertetése További célkitűzések Publikációk Összefoglalás Irodalomjegyzék

3 Köszönetnyilvánítás Szeretnék köszönetet mondani témavezetőmnek, Dr. Mika László Tamásnak, aki mindig támogatta és segítette munkámat. Ötleteinek és tanácsainak köszönhetően mindig tudtam, mi legyen a következő lépés. Hálával tartozom továbbá konzulensemnek, Strádi Andreának is, aki mindig rendelkezésemre állt a felmerülő kérdésekkel kapcsolatban. Nagy segítséget nyújtott a laborban végzett munka során, így nagyban hozzájárult a munkám eredményeihez. Köszönet illeti Tukacs József Márkot is, aki a laborban volt segítségemre, illetve Molnár Márkot és Gáspár Dánielt, akiknek az ionos folyadékok előállítását köszönhetem. Továbbá szeretném megköszönni a kutatócsoport többi tagjainak is, akik valamilyen formában hozzájárultak a munkámhoz. 3

4 Kivonat Napjainkban a vegyiparban használt oldószereknek jelentős környezetkárosító hatása lehet. Legtöbbjük toxikus és a magas gőznyomásnak köszönhetően évente millió tonna kerül ki a környezetünkbe, melynek visszaszorítása nemcsak környezetvédelmi, hanem gazdasági kérdés is. A környezetbarátabb kémia szempontjából fontos olyan alternatív oldószereket találni, amelyek kiválthatják a jelenlegieket, anélkül, hogy a reakciók végbemenetelére jelentős hatást gyakorolnának. A zöld kémia alapelvei szerint ne legyenek mérgezőek és tenziójuk alacsony legyen, megelőzve emissziójukat. A -valerolakton (GVL) alapú ionos folyadékok megfelelhetnek ezen elvárásoknak, ráadásul a GVL biomasszából előállítható, biztonságosan szállítható, tárolható és nem toxikus. Az ionos folyadékok (IL) fizikai és kémiai tulajdonságai pedig az anion és kation változtatásával a felhasználási területhez könnyen igazíthatóak, amelyet a GVL alapú IL rendszerek esetén hidrogénezési reakciókra a kutatócsoport már bizonyított. Célkitűzésem egy olyan katalitikus rendszer kidolgozása volt, amiben a szerves szubsztrátot a lehető legnagyobb hatékonysággal tudom redukálni. A transzfer hidrogénezés segítségével pedig az átalakítást légköri nyomáson és molekuláris hidrogén alkalmazása nélkül, sokkal biztonságosabban lehet megvalósítani. Ezt kombinálva a GVL alapú ionos folyadékok adta előnyökkel, olyan környezetbarát eljáráshoz jutottam, amiben a modellvegyületként választott acetofenon hatékonyan redukálható 1-feniletanollá. Munkám során megvizsgáltam a különböző GVL alapú ionos folyadékok, mint alternatív oldószerek, alkalmazhatósági lehetőségeit transzfer hidrogénezési reakciókban. Az előadásomban bemutatom az oldószer szerkezetének, a különböző hidrogén-donoroknak, a katalizátor prekurzoroknak és ligandumoknak a konverzióra és szelektivitásra gyakorolt hatását, valamint a katalizátor alkalmazhatóságát egyéb szubsztrátumokra. 4

5 1. Bevezetés Napjainkban számos különböző oldószert alkalmaz a vegyipar a különböző kémiai reakciókhoz, annak érdekében, hogy ezek megfelelő hatékonysággal végbemehessenek. Ezeket az oldószereket pedig nagy mennyiségben használja fel, ezáltal környezetvédelmi problémákat idézve elő. Ezért nagy törekvések születnek arra, hogy a kémiai átalakításokat az ipari célú felhasználásra környezetbaráttá alakítsuk. A zöld kémia a környezetbarátabb vegyipar megvalósításához kínál fogódzókat azzal a céllal, hogy a környezetre káros anyagok mennyiségét csökkentsük, illetve olyan alternatívákkal váltsuk ki, amiknek kevesebb negatív hatásuk van a környezetre. Fontos, hogy nagyobb mennyiségben hozzáférhető és lehetőleg megújuló forrásokból előállítható alapanyagokból induljunk ki és lényeges kritérium az energiahatékonyság is: cél a minél kevesebb energia felhasználása a kívánt konverzió eléréséhez. Ehhez szükséges a megfelelő oldószer megtalálása, illetve kiemelt szerepet játszik a helyes katalizátor megtalálása, szükség esetén pedig annak megtervezése és előállítása. Az iparban a legtöbb termék előállítása során kitüntetett szerepet játszik a megfelelő oldószer. A hagyományos oldószereknek általában nagy a gőznyomásuk, amelynek következtében évente millió tonna jut ki belőlük, továbbá mérgezőek, tehát károsak lehetnek a környezetre. Ezen oldószerek kiváltása nemcsak környezetvédelmi, hanem gazdasági szempontokból is előnyös lenne. A zöldkémia egyik nagy kihívása a hagyományos oldószerek lecserélése a jóval zöldebb, környezetbarátabb oldószerekre. 1 Ezen okokból kifolyólag, a zöld kémia 5. elvének megfelelően 2 olyan oldószereknek kellene nagy figyelmet szentelni, amik nélkülözik ezeket a negatív tulajdonságokat, és a lehető legalacsonyabb toxicitással rendelkezzenek. A víz, fluoros oldószerek, alkoholok és a szuperkritikus szén-dioxid 3 mellett egyre nagyobb figyelmet kapnak az ionos folyadékok is, mint alternatív oldószerek. Az ionos folyadék amellett, hogy megfelelő közeg oldószerként, megfelel a vele támasztott kritériumokkal szemben is: kicsi a gőznyomása, többnyire hőstabil, alacsony a toxicitása, illetve a kation és anion megfelelő kiválasztásával a fizikai és kémiai tulajdonságokat is módosítani tudjuk 4 a különböző típusú reakciókhoz. Ennek megfelelően ionos folyadékokban számtalan olyan kémiai reakció végezhető, amikhez korábban a hagyományos oldószereket alkalmaztak. Ezek a reakciók akár szobahőmérsékleten is végbemehetnek, úgy, mint pl. a katalitikus hidrogénezési reakciók 5, amik óriási ipari jelentőséggel bírnak. 5

6 Az új generációs ionos folyadékok -valerolaktonból (GVL) előállíthatóak, vagyis megújuló forrásokat felhasználva tudjuk szintetizálni az oldószert, ezzel segítve a környezetbarátabb vegyipar fejlődését. A katalitikus transzfer hidrogénezés egy olyan kémiai reakció, melynek során molekuláris hidrogén nélkül redukálhatjuk a szerves szubsztrátot, ezáltal egy sokkal biztonságosabb és energetikai szempontból hatékonyabb reakcióval kapjuk meg a terméket. Molekuláris hidrogént csak nagynyomású gázként tudnak hatékonyan a rendszerhez adni. A transzfer hidrogénezést pedig atmoszférikus nyomáson végezzük, így másik hidrogénforrást kell keresni. Ha kombináljuk a -valerolakton alapú ionos folyadékok előnyét a transzfer hidrogénezéssel, akkor egy olyan eljáráshoz juthatunk, melyben a szerves anyagokat környezetbarát módon hidrogénezzük. 6

7 2. Irodalmi áttekintés 2.1. Alternatív oldószerek alkalmazása a kémiai szintézisekben Alternatív oldószerek alkalmazása számos környezetvédelmi és gazdasági előnyt hozna. Iparilag fontos reakciókon bizonyították, hogy az átalakítások megvalósíthatók ilyen oldószerekben. Továbbá a megfelelő alternatív oldószer kiválasztásával olyan kétfázisú rendszerhez juthatunk, amelyben a termék könnyen elválasztható a katalizátor fázistól.6 Ezeket a rendszereket újra fel tudjuk használni a termék eltávolítása után, pl. a fluoros oldószerek egyik jellemző tulajdonsága, hogy a hőmérséklet változtatásával változik a szénhidrogének oldhatósága. Ezáltal könnyedén szabályozható kétfázisú rendszerhez juthatunk. A vizet oldószerként felhasználva könnyen oldatba vihetjük az ionos, poláris molekulákat, ám az apoláris anyagok külön fázist fognak alkotni. A szuperkritikus CO2-t is elterjedten alkalmazzák reakcióközegként. Alacsony a toxicitása, nem gyúlékony, illetve nincs nagy környezetkárosító hatása. Alkalmazása azonban fokozott biztonságot igényel, a szén-dioxid szuperkritikus állapotához ugyanis nagy nyomás szükséges. Szintén elterjedt oldószerek az alkoholok, amiknek a hidroxil-csoportjuk poláris, ellenben a szénláncuk apoláris. Minél hosszabb a szénlánc, annál dominánsabbá válik az apoláris rész, tehát oldószerként alkalmazva annál kevésbé fog oldani egy poláris molekulát Ionos folyadékok Napjainkban a leggyakrabban a hagyományos, szerves oldószereket használja fel az ipar. Ezek azonban általában károsak a környezetre, drágák és mérgezőek. Az ipar pedig nagy mennyiségekben használja az oldószereket, így a hagyományos oldószerek zöld alternatívával való kiváltása nagy előrelépés lenne a környezetbarátabb vegyipar szempontjából. Az ionos folyadékok nagy figyelmet kaptak az utóbbi időben, a számos előnyüknek köszönhetően. Ezek általában folyadékok szobahőmérsékleten és a hagyományos oldószerekkel ellentétben ionok alkotják. 6 Nagyon jó reakcióközegnek bizonyultak, ráadásul fizikai és kémiai tulajdonságaik módosíthatóak a kation és anion változtatásával, ezáltal tervezhetőek lesznek a megfelelő reakciókhoz. A reakciók termodinamikája és kinetikája pedig más ionos folyadékokban, és más hagyományos oldószerekben. Az ionos folyadékok nagy előnye, hogy gőznyomásuk általában nagyon alacsony, így nem tudnak párologni 7

8 oldószerként alkalmazva. Így tehát környezetvédelmi szempontból is előnyös a használatuk, környezetbarát oldószernek tekinthetők. Az ionos folyadékok általában egy só alkotórészből állnak, ahol legalább az egyik ion nagy méretű, és a kation csak kis mértékben szimmetrikus. (1. ábra) Ezek a hatások csökkentik a rácsenergiát, így az olvadáspontot is ábra: Ionos folyadékok Az ionos folyadékoknak két nagy csoportjuk van: egyszerű sók, amik egyszerű kationból és anionból állnak; kétértékű ionos folyadékok, ahol a sók egyensúlyban vannak egymással. Az ionos folyadékok fizikai és kémiai tulajdonságai is egyaránt módosíthatóak a kation és anion változtatásával. Így a különböző kémiai reakciókhoz finomhangolhatók az oldószerek. Például az olvadáspontjuk módosítható a kation lecserélésével (1. táblázat): 1. táblázat: Különböző ionos folyadékok halmazállapota Ionos folyadék Halmazállapot Szín szobahőmérsékleten Tetrametil-ammónium 4- szilárd (op C) halványsárga hidroxivalerát Tetrabutil-ammónium 4- folyadék (op. -10 C) színtelen hidroxivalerát [BMIM][PF6] Folyadék (op. 11 C) színtelen [BMIM][BF4] folyadék (op. -71 C) színtelen Az első ionos folyadék az [EtNH3][NO3] volt, amit 1914-ben szintetizálták 8, ám ennek nem szenteltek nagy figyelmet a kutatók. Az első kétértékű ionos folyadékok iránt már fokozottabb volt az érdeklődés. Ezek az alumínium(iii)-klorid és N-alkil-piridinium 9 vagy 8

9 1,3-dialkil-imidazolium-klorid 10 keverékei voltak. Ezekben számos reakció hatékonyan működik, mint pl. a Friedel-Crafts reakció 11, de több hátrányuk is van. Nagyon érzékenyek a nedvességre, illetve heteroatomot tartalmazó termékek nagyon nehezen választhatók el az oldószertől. Ahhoz, hogy az ionos folyadékok teret nyerhessenek és hatékonyan lehessen őket használni, olyan változatokat kellett létrehozni, amik víz hatására is stabilak maradnak, ezek a semleges ionos folyadékok. Az ionos folyadékok egy része hidrofób, és oldja a szerves molekulákat, kivéve az alkánokat, és alkilezett aromásokat (pl. toluol). Erre példa a [bmim][pf6] ([bmim] + : 1-butil-1,3-metilimidazolium), amihez alkánt és vizet adva háromfázisú rendszerhez jutunk. Az ionos folyadékokat nemcsak a laboratóriumi kutatások során alkalmazzák, hanem egyes termékek ipari mértékű gyártása során is. Az ε-kaprolaktám előállítása valójában ε- kaprolaktámium hidrogén-szulfát ionos folyadékban megy végbe évtizedek óta. Az ε- kaprolaktám karbonil csoportja protonálódik, így keletkezik a kaprolaktámium hidrogénszulfát. 12 (2. ábra) 2. ábra: ε-kaprolaktám protonálódása Az eljárás kiemelkedő előnye, amely jelentős környezetvédelmi elvárásokat is teljesít, hogy az átrendeződési keverék gőznyomása 10 kpa alatt van. Ez annak köszönhető, hogy az átrendeződéshez szükséges SO3 az ionos folyadékban kötődik. Ha csupán óleumban végeznék a reakciót, a gőznyomásértékek nagyságrenddel magasabbak lennének. 12 Ionos folyadékokban AlCl3 és FeCl3 jelenlétében továbbá sikeresen végrehajtottak Friedel-Crafts acilezési reakciókat. 13 A folyamatban benzol acilezését végezték el ionos folyadékokban, és közben in situ infravörös spektroszkópiával vizsgálták a mechanizmust. Bizonyították, hogy az acilezés ugyanolyan módon megy végbe [bmim]cl ionos folyadékban, mint 1,2-diklóretánban, ezzel igazolták annak a jelentőségét, hogy az oldószer csere nem feltétlenül kell, hogy a termelés rovására menjen. A reakció valószínűsíthető mechanizmusát a 3. ábra mutatja be. 9

10 3. ábra: Friedel-Crafts acilezési mechanizmus A többfázisú rendszer különösen fontos a hatékony katalizátor elválasztás szempontjából. Katalizátorként átmeneti fémeket alkalmazva, a katalizátor egy oldatot alkot az oldószerrel, amiből a reakció után könnyen eltávolítható a termék és a melléktermék is, pl. szerves oldószeres extrakcióval. Így az oldószer és katalizátor újra felhasználható, ami drága katalizátor esetén komoly anyagi megtakarítást jelenthet. Továbbá energiahatékonysági és környezetvédelmi szempontból is nagy eredményeket lehet az újrafelhasználással elérni. Mivel az ionos folyadékok nem illékonyak, a párolgás következtében a pótlásukról sem kell gondoskodni. A semleges ionos folyadékokban is számos fontos ipari reakciót végeztek el, többek között a hidrogénezési műveletek hatékonyan működnek. A reakció előnye, hogy átmenetifém katalizátort használva a termék könnyen elválasztható lesz a reakcióközeg és katalizátor alkotta oldattól. 14 A hidrogénezést elvégezték ciklohexén 15 és más benzoltartalmú szubsztráttal is. 16 Később aszimmetrikus hidrogénezési reakcióban is jó reakcióközegnek bizonyultak az ionos folyadékok a megfelelő katalizátor jelenlétében. [bmim][bf4]-ben ruténium-komplexet alkalmazva sikeresen előállították a Naproxén gyógyszer biológiailag aktív, (S) sztereoizomerjét. 17 (4. ábra) 4. ábra: A naproxén (S) sztereoizomerjének előállítása Az ionos folyadékok továbbá a hidroformilezéshez is megfelelő reakcióközeget tudnak biztosítani. Chauvin ródium-alapú katalizátorral 80 C-on, 20 bar nyomáson valósította meg a reakciót. 18 (5. ábra) 10

11 5. ábra: Hidroformilezés Az irodalomban számos további kémiai reakciót lehet találni, amelyeket ionos folyadékokban megvalósítottak: metatézis, 19 Heck-reakció, 20 Suzuki-kapcsolás 21 stb. A Suzuki-kapcsolást Mathews és kollégái valósították meg [bmim][bf4] ionos folyadékban (6. ábra). Varma és munkatársai oxidációs reakciót hajtottak végre szerves szubsztrátokon palládium-katalizált rendszerben H2O2 jelenlétében ionos folyadékokban. 22 (7. ábra). 6. ábra: Suzuki-kapcsolás 7. ábra: Oxidáció ionos folyadékokban Korábban Chauvin és munkatársai [bmim][cl] ionos folyadékban pent-1-ént hidrogénezett 1 bar nyomáson H2-vel, ám 2 óra alatt alig 1% konverziót sikerült elérni. 23 Ez azzal magyarázható, hogy a hidrogén koncentrációja alacsony volt a katalizátor fázisában. 23,24 Suarez pedig már 10 atmoszféra nyomású H2-vel végzett hidrogénezést. [Rh(cod)2][BF4] katalizátor prekurzort használt ciklohexén redukciójához, melynek során 65%-os konverziót ért el, míg ClRh(PPh3)3 (Wilkinson-katalizátor) esetében csak 40%-os volt

12 8. ábra: Ciklohexén hidrogénezése valerolakton és -valerolakton alaú ionos folyadékok A -valerolakton (9. ábra) az egyik alapköve lehet a fenntartható vegyiparnak. 25 Ez egy olyan folyadék, aminek a segítségével energiát, illetve szén alapú termékeket tudunk előállítani. A GVL másrészről megújuló forrásokból előállítható, ami szintén egy kulcseleme a fenntarthatóságnak, így hosszútávon kiválthatja a fosszilis energiahordozókat. 9. ábra: GVL Jóval kedvezőbb fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik (2. táblázat), mint sok jelenleg használt hagyományos oldószer, mint pl. metanol, etanol, MTBE (metil-terc-butiléter), ETBE (etil-terc-butil-éter) vagy a 2-Me-THF (2-metil-tetrahidrofurán). A természetben is előfordul (gyümölcsökben), és kellemes, felismerhető szaga van. A GVL vízzel nem képez azeotrópot, a víz könnyedén eltávolítható az elegyükből desztillációval táblázat: GVL fizikai és kémiai tulajdonságai Metanol Etanol MTBE ETBE GVL 2-Me-THF MW (g/mol) 32,04 46,07 88,15 102,17 100,12 86,13 Szén (m/m %) 37,5 52,2 66,1 70, ,7 Hidrogén (m/m %) 12,6 13,1 13,7 13, ,6 Oxigén (m/m %) 49,9 34,7 18,2 15, ,7 Forráspont ( C) Olvadáspont ( C) Sűrűség (g/cm 3 ) 0,7910 0,8 0,74 0,742 1,05 0,86 A táblázatból látható, hogy a GVL-nek alacsony az olvadáspontja és magas a forráspontja, ami fontos tulajdonságok egy potenciális alternatív oldószernél. Fontos továbbá megemlíteni, 12

13 hogy könnyen és biztonságosan tárolható és szállítható, illetve magas lobbanásponttal rendelkezik. Tárolás során vizes közegben nem nyílik fel a gyűrű, így nem alakul ki a 4- hidroxi-valeriánsav, ami korróziót okozhatna. A gyűrűfelnyílás csak sav vagy lúg hatására megy végbe. 26 (10. ábra) 10. ábra: A laktongyűrű felnyílása Az előbb felsorolt oldószerek tenzióját a 11. ábra mutatja be: 11. ábra: Különböző oxigéntartalmú oldószerek gőznyomása a hőmérséklet függvényében 25 Az ábrán látható, hogy a GVL jelentősen alacsonyabb gőznyomással rendelkezik, mint a többi oldószer. A GVL előállítására számos lehetőség áll rendelkezésre. Könnyen és hatékonyan előállítható a biomassza (12. ábra) C6-építőegységeinek savas hidrolízisével keletkező levulinsav katalitikus hidrogénezésével. 27, ábra: GVL előállítása biomasszából Korábbi kutatások során a kutatócsoportnak sikerült mikrohullám segítségével nem ehető szénhidrátokból (cellulózból, kitinből és kitozánból) is előállítani levulinsavat. Optimalizált 13

14 körülmények között 2 M H2SO4 felhasználásával 170 C-on, 50 perces reakcióban 34,2 %-os volt a hozam. 27 Szintén egy korábbi munka során az is bizonyítást nyert, hogy folyamatos áramlású reaktorban a levulinsavat GVL-ná lehet alakítani. 100 C-on és 100 bar nyomású hidrogénnel, 5% Ru/C katalizátort alkalmazva 82,9%-os konverziót sikerült elérni. Bu- P(C6H4-m-SO3Na)2 (Bu-DPPDS) ligand hozzáadásával a konverzió már 98,5% volt. 29 Nagynyomású hidrogénezéssel pedig több, mint 99 %-os konverziót sikerült elérni a levulinsav GVL-ná történő katalitikus hidrogénezésében. 28 (13. ábra) A reakcióhoz ruténium(iii)-acetilacetonát (Ru(acac)3) katalizátor prekurzort használtak, és különböző szulfonált foszfin ligandokat adtak. A legjobb eredményt az elektronküldő Bu-DPPDS liganddal érték el, 0,015 mol/dm 3 koncentrációban alkalmazva, a Ru-prekurzor optimális koncentrációja pedig 0,0015 mol/dm 3 -nak adódott 10 bar nyomáson. Kísérleteik során továbbá sikerült a katalizátort újrahasznosítani: 6 egymás utáni reakcióban sem csökkent az aktivitása, így újra felhasználható bizonyos korlátok között. 13. ábra: A levulinsav átalakítása -valerolaktonná A GVL kedvező tulajdonságainak köszönhetően megfelel alternatív oldószernek, és belőle számtalan ionos folyadék előállítható. A kutatócsoport egy korábbi kutatása során GVL alapú ionos folyadékot használt a munkájához 30, ezáltal a reakció még környezetbarátabb, mivel a GVL megújuló forrásokból előállítható. (14. ábra) (3. táblázat) 14. ábra: Alkalmazott ionos folyadékok 14

15 3. táblázat: Alkalmazott ionos folyadékok # R1 R2 Ionos folyadék neve Ionos folyadék rövidítése 1 H CH3 tetrametilammónium-4-hidroxivalerát 31 [TMA][4HV] 2 H nc4h9 tetrabutilammónium-4-hidroxivalerát 31 [TBA][4HV] 3 H nc6h13 tetrahexilammónium-4-hidroxivalerát 30 [THA][4HV] 4 CH3 CH3 tetrametilammónium-4-metoxivalerát 31 [TMA][4MeOV] 5 CH3 C4H9 tetrabutilammónium-4-metoxivalerát 30 [TBA][4MeOV] 6 C2H5 CH3 tetrametilammónium-4-etoxivalerát 30 [TMA][4EtOV] 7 C2H5 C4H9 tetrabutilammónium-4-etoxivalerát 30 [TBA][4EtOV] A kísérletek során nem [bmim]-kationú ionos folyadékot használtak, hanem olyanokat, melyeknél az anion valamilyen hidroxivalerát-származék volt 31, a kation pedig tetraalkilammónium. Az ionos folyadékokat GVL és a megfelelő tetraalkil-ammónium-hidroxid vizes oldatának reakciójával állította elő Fegyverneki Dániel és munkatársai (15. ábra) ábra: GVL alapú ionos folyadékok A 15. ábrán látható valerát anionok a GVL-gyűrű felnyílásával alakulnak ki, majd erre különféle csoportokat lehet szubsztituáltatni, így különböző tulajdonságú ionos folyadékokhoz jutunk. Előállítás után meghatározták az ionos folyadékok gőznyomását (16. ábra). 15

16 16. ábra: Alkil-4-alkoxivalerátok gőznyomása Az eredményekből látható, hogy az alkalmazott ionos folyadékok gőznyomása ugyan kicsivel nagyobb, mint a tiszta GVL gőznyomása, de jelentősen alacsonyabb a hagyományos szerves oldószerekénél. A csoport a munkája során azonban új ionos folyadékot is előállított: új metoxi- és etoxivalerátokat, melyek a megfelelő tetraalkil-ammónium hidroxid és alkil 4- alkoxivalerát 31, 32 reakciójából származnak (14. ábra), (15. ábra). Az újonnan előállított ionos folyadékoknak is meghatározták a gőznyomását (17. ábra), víztartalmát, vezetőképességét és viszkozitását. 17. ábra: Strádi Andreáék által előállított ionos folyadékok gőznyomása 30 16

17 Az új ionos folyadékok esetében is igaz az, hogy a GVL-nál ugyan nagyobb a tenziójuk, de ez még mindig elmarad a hagyományos szerves oldószerekétől. Kísérleteikben nagy nyomású hidrogénezést hajtottak végre, ez az egyik leggyakrabban tanulmányozott reakció a homogén katalízisben. 33 Végül egy kétfázisú elegyet kaptak, melyből a termék elválasztása sokkal egyszerűbb és olcsóbb, mint egy egyfázisú rendszerből. A reakciókban hex-1-én hidrogénezését vizsgálták 30 bar alatt 60 C-on [Rh(cod)2][BF4] prekurzor jelenlétében a különböző ionos folyadékokban, és az eredményeket [bmim][cl] ionos folyadékban végzett reakcióval vetették össze. Utóbbi ionos folyadékban alig 0,5%-os konverziót sikerült elérni. (18. ábra) 18. ábra: Hexén hidrogénezésének reakciósémája Megpróbáltak kevésbé poláris ionos folyadékokat alkalmazni reakcióközegként (3. táblázat), amikben nagyobb lehet a hidrogén koncentrációja. Az ionos folyadék polaritását meg lehet változtatni az alkilcsoportok láncának hosszúságának módosításával. Ezek alapján a megfelelő oldószer és szubsztrát megválasztásával kétfázisú rendszert lehet létrehozni, melyből a termék könnyen elválasztható. A kísérletek folytatásában [TBA][4HV] ionos folyadékban elvégezve a hex-1-én hidrogénezését 30 bar nyomáson, 60 C-on, [Rh(cod)2][BF4] prekurzorral 2 óra alatt 36 % konverziót sikerült elérni. A továbbiakban hozzáadtak a reakcióelegyhez elektronküldő foszfin-ligandokat (19. ábra), azzal a céllal, hogy a katalizátor stabilitását növeljék a poláris ionos folyadékban, így később könnyebb lehet a termék elválasztása. 19. ábra: Foszfin-ligandumok 17

18 A foszfin ligandok hozzáadása után elért eredmények: Me-DPPDS esetében 75,1%, Pr- DPPDS-nél 99,9%, Bu-DPPDS-nél 99,9%, míg Cp-DPPDS-nél 45,2% volt a konverzió. Ezek a konverzió-beli különbségek a ligandok elektromos és sztérikus tulajdonságaival magyarázhatók. 34 Szintén 99,9%-os konverziót sikerült elérniük [THA][4HV], [TBA][4MeOV] és [TBA][4EtOV] ionos folyadékokban is. [TBA][4HV], [TBA][4MeOV] és [TBA][4EtOV] ionos folyadékokban pedig kétfázisú reakcióközeget biztosított az oldószer a kísérletek során, ezzel segítve a termék olcsó és egyszerű elválasztását. Amit még fontos megemlíteni, hogy a metoxi- és etoxivalerát alapú ionos folyadékokban a reakció gyorsabban ment végbe: [TBA][4HV]-ban 2 óra alatt zajlott le a reakció, [TBA][4MeOV]-ban ehhez csak 20 perc, illetve [TBA][4EtOV]-ban pedig 15 perc volt szükséges. [THA][4HV] esetében csupán egyfázisú volt a rendszer, ez azzal magyarázható, hogy az ionos folyadék túlságosan apoláris a kationon lévő hosszú hexil szubsztituensek miatt, így oldja a terméket és szubsztrátot is. Tehát kísérleteikben inkább a kation határozta meg a polaritást, az anionnak pedig nagy szerepe volt abban, hogy a reakció milyen gyorsan játszódik le. Kísérleteik során vizsgálták továbbá az újrahasznosíthatóságot is. Eredményül azt kapták, hogy a katalizátort tartalmazó fázis újrahasználható 10 cikluson keresztül, elhanyagolható Rhveszteség mellett. 18

19 2.4. Transzfer hidrogénezés A hidrogén-donor az a molekula, amiből felszabadul a hidrogén, és végül a szubsztrát veszi fel. Mivel a transzfer hidrogénezés során atmoszférikus nyomáson dolgozunk, sokkal környezetbarátabb és biztonságosabb lesz a reakció, mert nincs szükség erélyes reakciókörülményekre. Másrészről így molekuláris hidrogént nem tudunk hatékonyan a rendszerbe juttatni, ezért más molekulából kell a hidrogént a rendszerhez adni, ami a szubsztrátot redukálni fogja. A hangyasav jelenleg az egyik legígéretesebb H-tároló anyag. 35 A Föld népessége folyamatosan növekszik, ez pedig egyre nagyobb energiafelhasználási igényeket eredményez. Ezeket jelenleg a fosszilis anyagok növekvő felhasználása elégíti ki, de a források végesek. Ahhoz, hogy ezt megállítsuk, új energiaforrások után kell nézni. Számos más, alternatív forrást próbáltak ki az elmúlt évtizedekben (mint pl. a szél, nap). Az energiatárolás és közvetítés tekintetében azonban a hidrogén tűnik a legígéretesebb megoldásnak. Ráadásul az energiacellával ötvözve egy olyan mobilis hordozóhoz jutunk, aminek nincs káros anyag kibocsátása. Bockris 36 gondolt először a hidrogénre, mint energiahordozóra 1972-ben, de ekkora úgy gondolta, hogy a legnagyobb akadály az emberek hozzáállása, és a szaktudás hiánya lesz. Azóta bebizonyosodott, hogy az akadály sokkal inkább a hatékony és biztonságos tárolása, illetve felszabadítása magának a hidrogénnek. Jelenleg a folyékony formájú H- donorok kapnak nagy figyelmet, pl. a borohidridek, hidrazin, és különösen a hangyasav. 37,38,39,40,41 Mindezek közül a hangyasav tűnik a legmegfelelőbb H-forrásnak. A legújabb kutatások szerint olyan megújuló forrásokból előállítható, mint a biomassza 42,43,44 és CO2 hidrogénezés. 45 A hangyasav a megfelelő katalizátor jelenlétében H2-re és CO2-re bomlik egy termodinamikailag kedvező reakcióban (ΔG = -32,8 kj/mol). Általánosan a hangyasav bomlása két úton is végbemehet (20. ábra): az egyik úton dekarboxileződés történik, itt CO2 és H2 keletkezik. A másik úton pedig dekarbonileződés játszódik le, aminek során CO és H2O szabadul fel. 20. ábra: A hangyasav bomlásának lehetséges útjai 19

20 Ezt a folyamatot megfordítva pedig lehetséges a hidrogén tárolása: CO2-t hidrogénezve hangyasav formájában raktározható a H2. 46,47,48 Transzfer hidrogénezés során atmoszférikus nyomáson végezzük a reakciókat, így molekuláris hidrogén helyett valami más molekulából kell származni a hidrogénnek. Ez környezetvédelmi szempontból is előnyösebb, mert nincs szükség erélyes reakciókörülményekre. A Fujii és kollégái által bemutatott munka is jól példázza, hogy el lehet érni 99%-os konverziót erélyes körülmények használata nélkül is. (21. ábra) 21. ábra: Fujii által alkalmazott körülmények transzfer hidrogénezéshez Transzfer hidrogénezésnél az egyik leggyakrabban alkalmazott hidrogén-forrás a 2- propanol. 26 Ez egy nem toxikus, viszonylag biztonságos anyag, és ruténium-katalizátorral megfelelő eredményeket lehet elérni reaktivitás és szelektivitás szempontjából. Azonban a 2- propanol-aceton reverzibilis átalakulás következtében csak részleges konverzió valósítható meg. 49 Ennek a mértékét termodinamikai tényezők határozzák meg a rendszerben. A reakciónak a hatékonyságát nagyban befolyásolja a szubsztrát szerkezete, és a keletkező alkohol redox tulajdonsága. Az egyensúlyi átalakulást nagy alkoholfelesleggel el lehet tolni a termékképződés irányába, vagy az aceton folyamatos desztillációjával. A másik gyakran használt hidrogén-donor a hangyasav, illetve formiátok: nátrium- (HCOONa), vagy ammóniumsója (HCOONH4). A hangyasav irreverzibilisen átalakul, ezért nincs egyensúly a reakció közben, ami limitálná a konverziót. Katalizátorként általában ruténium-komplexet használnak, de más fém alapú katalizátorok is elterjedtek. Kísérletek alapján bizonyított, hogy a levulinsav sikeresen redukálható GVL-ná transzfer hidrogénezési reakcióban 30 : a levulinsavat reagáltatták a vele egy reakcióban képződő hangyasavval. A levulinsav hidrogénezése során 4-hidroxi-valeriánsav és szén-dioxid keletkezik, azonban a 4-hidroxi-valeriánsav egy nagyon gyors dehidratációs folyamat során - valerolaktonná alakul, gyűrűzáródás következtében. (22. ábra) 20

21 22. ábra: Levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése -valerolaktonná A kísérletekben fontos szerepet játszott a megfelelő, szelektív katalizátor megtalálása, amivel a teljes levulinsav mennyisége GVL-ná alakítható. Nem megfelelő katalizátor használata esetén ugyanis a GVL mellett 1,4-pentándiol is képződhet, mely dehidratációs gyűrűzáródás során 2-metil-tetrahidrofuránná alakul, amiből pedig peroxidok képződnek. 80 ppm fölötti peroxidszint már veszélyesnek mondható. Watanabe és kollégái 50 által használt Ru-katalizátor-prekurzorral, [(η 6 -C6Me6)Ru{η 2 - (2,2'-bipiridinil)}(H2O) 2+ ][SO4 2- ]-tal elvégezve a kísérletet, a konverzió csak 50%-os volt, illetve kimutatható volt az 1,4-pentándiol és a 2-metil-tetrahidrofurán is. Azonban Shvo-katalizátort alkalmazva közel 100%-os konverziót is el lehet érni, 51 és a vízen kívüli melléktermékek már nem lesznek jelen a GVL mellett. (23. ábra) A vizet pedig desztillációval el lehet távolítani az elegyből, de a tárolásban nem okoz hátrányt, a korábban leírtaknak megfelelően nem okoz gyűrűfelnyílást. 23. ábra: Levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése Shvo-katalizátor prekurzor jelenlétében 2.5. Transzfer hidrogénezés ionos folyadékokban Baán és munkatársai kalkont és más α,β-telítetlen ketont redukáltak kísérleteikben. 52 [Rh(cod)Cl]2-t és Wilkinson katalizátort, illetve imidazólium-, ammómium- és foszfóniumalapú ionos folyadékokat vizsgáltak. H-donorként hangyasavat, illetve ammónium-, nátriumés kálium-formiátot alkalmaztak. Az eredmények azt mutatták, hogy bizonyos ionos folyadékokban a kalkon 1,3-difenilpropán-1-on molekulává alakul, vagyis kemoszelektíven megy végbe a reakció. (24. ábra). A hagyományos oldószerekben ez a reakció 1,3-21

22 difenilpropán-1-ol képződését is eredményezi. Továbbá megfigyelték, hogy [emim][buso4] és [emim][heso4] ionos folyadékokban gyorsabban megy végbe a reakció. Érdemes megjegyezni, hogy 2-PrOH-ban elvégezve a reakciót 5-szörös mennyisű [bmim][bf4] jelenlétében is kemoszelektíven játszódott le az átalakulás. Ez arra enged következtetni, hogy az ionos folyadék és a kalkon karbonil csoportja között létrejöhet valamilyen kölcsönhatás, ezáltal gátolva a karbonil csoport részvételét a reakcióban. 24. ábra: A kemoszelektív reakció sémája Baánék következő kísérletsorozatuk során palládium-katalizált transzfer hidrogénezést vizsgáltak ionos folyadékokban, szubsztrátként fahéjsavat és származékait használták, H- donorként pedig ammónium-formiátot alkalmaztak. 53 Kísérleteik során 99%-os konverziót sikerült elérniük. (25. ábra) 25. ábra: Fahéjsav-származékok redukálása Berthold és munkatársai különböző szerves aromás szubsztrátok redukcióját vizsgálták [bmim][pf6] ionos folyadékban mikrohullám segítségével. 54 (26. ábra) 26. ábra: Berthold és munkatársai által elvégzett reakció 22

23 Comyns és kollégái tozilát alapú ionos folyadékokban vizsgálták a transzfer hidrogénezést. 55 Ligand addícióval 120 C-on, izopropil-alkoholt alkalmazva hidrogén-donorként sikerült 50%-os konverziót elérniük 92%-os enantiomertisztaság mellett. (27. ábra) 27. ábra: Reakció tozilát alapú ionos folyadékban Az eljárás során felhasznált ionos folyadékok szobahőmérsékleten szilárdak, azonban a reakció során alkalmazott hőmérsékleten már folyékonyak. Így a reakció után két halmazállapot lesz jelen, lehetővé téve a termékelválasztást dekantálással. Kawasakiék kutatócsoportja aszimmetrikus transzfer hidrogénezést vizsgált hangyasavtrietilamin elegyben. Katalizátor prekuzorként Ru-komplexet alkalmaztak. 56 A legeredményesebb rendszerükben 96%-os konverziót értek el 93%-os enentaiomertisztaság mellett. (28. ábra) Az alkalmazott rendszerrel lehetséges volt 3 egymás utáni ciklusban a feniletanol előállítása jelentős katalizátoraktivitás veszteség nélkül. 28. ábra: Kawasakiék által alkalmazott rendszer sémája Dyson és kollégái is ruténium-alapú katalizátorokat vizsgáltak kétfázisú rendszerekben, melyekben acetofenon aszimmetrikus transzfer hidrogénezését végezték 1-butil-2,3- dimetilimidazolium hexafluorofoszfát ([C4C1C1Im][PF6]) ionos folyadékban, H-donorként pedig 2-propanolt használtak. 57 (29. ábra) 29. ábra: Dyson által elvégzett reakció sémája 23

24 30. ábra: Dyson által használt katalizátorok A kísérletek során megállapították, hogy az 1. számú katalizátorral 97%-os konverzió érhető el, ám ennek az enantiomertisztasága csak 58%. A 2. és 3. számú katalizátorral 95% volt a kapott konverzió, ám az előbbivel 98%-os volt az enantiomertisztaság, az utóbbival ez csak 27% volt. (30. ábra) 24

25 3. Célkitűzés Munkám célja egy olyan környezetbarát katalitikus rendszer kidolgozása volt, amelyben a hidrogénezési reakciókat alacsony tenziójú alternatív oldószerben, hidrogéngáz alkalmazása nélkül tudom elvégezni. Ezeket a szempontokat szem előtt tartva GVL alapú ionos folyadék használatát tűztem ki célul. Másik fontos kritériumnak tartottam, hogy transzfer hidrogénezéssel állítsam elő a terméket. 30 Kísérleteimben az irodalomban is legtöbbször jellemzett és modellszubsztrátként alkalmazott acetofenon hidrogénezését választottam. A reakcióidőnek előzetes mérések alapján legoptimálisabbnak vélt 3 órát alkalmaztam. 30 A reakciók optimalizálását a hőmérséklet, a különböző ionos folyadékok vizsgálatával, a katalizátor prekurzorok és a hidrogén donorok változtatásával hajtottam végre. 25

26 4. Eredmények és értékelésük 4.1. Katalizátor prekurzorok összehasonlítása Kísérletsorozatom első céljaként tűztem ki, hogy megtaláljam a megfelelő katalizátor prekurzort a rendszerhez. Baán és munkatársai 52 ródium-katalizátorokkal érték el a legjobb eredményeket, illetve a kutatócsoportunk korábbi munkái 30 is azt támasztották alá, hogy a Rhalapú katalizátorok a leghatékonyabban a GVL alapú ionos folyadékokhoz. Oldószerként a [TBA][4HV]-t választottam, mert a nagynyomású hidrogénezésnél is ez bizonyult a legmegfelelőbb reakcióközegnek. 30 Hidrogén-donorként a hangyasavat választottam, mert megújuló forrásokból is előállítható, és a korábbi eredmények alapján ez az egyik leghatékonyabb H-forrás. Megvizsgáltam ródium-tartalmú katalizátor prekurzorokat, Pd(OAc)2-t, és a legegyszerűbb Shvo-katalizátort ({[2,3,4,5-(C6H5)4(η 5 -C4CO)]2H}Ru2(CO)4(μ-H)) is (31.ábra). Az eredményeket a 4. táblázat foglalja össze. 31. ábra: A vizsgált katalizátor prekurzorok 4. táblázat: Katalizátorok összehasonlítása # Katalizátor Konverzió (%) 1 [Rh(cod)2][BF4] [1] >99 2 [Rh(cod)Cl]2 [1] 93,6 3 Wilkinson (ClRh(PPh3)3) [2] 92,3 4 Pd(OAc)2 [3] 38,8 5 Shvo-katalizátor [4] 34,6 Reakciókörülmények: 0,005 mmol katalizátor; 0,5 ml ionos folyadék; 0,3 mmol acetofenon; 1,6 mmol hangyasav; T = 80 C; t = 3 óra 26

27 A reakciókban tehát a ródium-tartalmú katalizátorokkal sikerült a legnagyobb hatékonyságot elérni, ezek közül is a [Rh(cod)2][BF4] prekurzor alkalmazásával, gyakorlatilag 100% acetofenon konverziót sikerült megvalósítani. Így tehát a katalizátorok közül ugyanaz bizonyult a leghatékonyabbnak, mint ami a nagynyomású reakciók esetében. Ezért a továbbiakban ezt alkalmaztam. A Shvo-katalizátorral végzett kísérlet mutatta a legkisebb konverziót, így ez nem bizonyult hatékony prekurzornak, ellentétben a levulinsav katalitikus redukciójával, ahol ezzel gyakorlatilag 100%-os konverziót sikerült elérni. 51 A nagynyomású hidrogénezés 30 során a különböző foszfin-ligandumok hozzáadásával nőtt a konverzó. Ezért én is megvizsgáltam, hogy a transzfer hidrogénezésnél hogyan befolyásolják a foszfinligandumok a reakció hatékonyságát. A kísérletek során [TBA][4HV] ionos folyadékot, [Rh(cod)2][BF4] prekurzort, H-donorként pedig hangyasavat alkalmaztam. Trifenil-foszfin (PPh3) hozzáadásával 57,8%-os konverzió, míg TPPTS (trifenil-foszfin szulfonált alakja) hozzáadásával csak 6,3%-os konverzió volt elérhető. Transzfer hidrogénezési eljárásnál tehát csökken a konverzió a foszfin-ligandok hozzáadásával, így a továbbiakban mellőztem a használatukat Hőmérsékletoptimum meghatározása Reakcióim során a következő lépés az volt, hogy megtaláljam a hőmérsékletoptimumot a hidrogénezéshez. Kísérletet végeztem 60 C-on, 80 C-on és 90 C-on is. A hőmérsékletet nem emeltem tovább, mert Fegyverneki és munkatársai 31 eredménye alapján itt már megkezdődik egyes ionos folyadékok gyors bomlása, illetve a hangyasav forráspontja is 100,8 C légköri nyomáson. Oldószerként a előzőekben leghatékonyabbnak bizonyult TBA-HV-t alkalmaztam, katalizátor prekurzorként [Rh(cod)2][BF4]-et, H-donorként pedig hangyasavat. A különböző hőmérsékleteken elvégzett kísérletek eredményét az 5. táblázathiba! A hivatkozási forrás nem található. foglalja össze. 5. táblázat: A hőmérséklet optimalizálása # Hőmérséklet ( C) Konverzió (%) , > ,8 Reakciókörülmények: 0,005 mmol [Rh(cod)2][BF4]; 0,5 ml TBA-HV; 0,3 mmol acetofenon; 1,6 mmol hangyasav; t = 3 óra 27

28 Az eredmények alapján a 80 C volt a legoptimálisabb hőmérséklet, itt még az oldószer és hangyasav bomlása nélkül lehet hatékonyan redukálni a szerves szubsztrátokat. Ellentétben Baánék munkájával, ahol a 90 C adódott a legoptimálisabb hőmérsékletnek. 52 Ezért a további kísérletek során 80 C-ra előmelegített olajfürdőt használtam Alternatív oldószerek összehasonlítása A soron következő célom a legmegfelelőbb alternatív oldószer megtalálása volt. Mivel a nagynyomású hidrogénezési reakcióknál nagyon jó reakcióközegnek bizonyultak 30, így elvégeztem a kísérleteket GVL alapú ionos folyadékokban. Kísérleteim során a hidroxivalerát anionnal rendelkező ionos folyadékokat vizsgáltam, melyek általános sémáját a 32. ábra mutatja, áttekintésük pedig az 6. táblázatban látható. 32. ábra: A vizsgált GVL alapú ionos folyadékok 6. táblázat: A vizsgált GVL alapú ionos folyadékok # R Ionos folyadék neve Rövidítés 1 CH3 Tetrametilammónium-4-hidroxivalerát TMA-HV 2 C2H5 Tetraetilammónium-4-hidroxivalerát TEA-HV 3 C3H7 Tetrapropilammónium-4-hidroxivalerát TPrA-HV 4 nc4h9 Tetrabutilammónium-4-hidroxivalerát TBA-HV 5 nc5h11 Tetrapentilammónium-4-hidroxivalerát TPeA-HV 6 nc6h13 Tetrahexilammónium-4-hidroxivalerát THA-HV Az irodalomban számos mutatja, hogy a különböző ionos folyadékok szerkezete nagy hatással van a reakció kimenetelére 6,30, ezért a 6. táblázatban leírt ionos folyadékokban elvégeztem a transzfer hidrogénezési reakciókat. Az eredmények a 7. táblázatban láthatóak. 28

29 7. táblázat: GVL alapú ionos folyadékokban elért konverziók # Ionos folyadék Konverzió (%) 1 TMA-HV 5,9 2 TEA-HV 93,4 3 TPrA-HV 96,1 4 TBA-HV >99 5 TPeA-HV 96,4 6 THA-HV 94,3 Reakciókörülmények: 0,005 mmol [Rh(cod)2][BF4]; 0,5 ml ionos folyadék; 0,3 mmol acetofenon; 1,6 mmol hangyasav; T = 80 C; t = 3 óra A legjobb eredményt a TBA-HV-ban sikerült elérnem, itt gyakorlatilag 100% konverziót sikerült elérni acetofenonra. Tehát ez az oldószer a nagynyomású hidrogénezés mellett a transzfer hidrogénezéshez is megfelelő reakcióközeget biztosít. A TMA-HV kivételével a többi vizsgált ionos folyadékban is megfelelő volt a reakció hatékonysága. Megjegyzendő, hogy a nagynyomású reakciók során a THA-HV-ban is ~100% konverziót sikerült elérni, transzfer hidrogénezés során ez az érték csupán 94,3% volt. TMA-HV-ben azért nem mehetett végbe megfelelő hatékonysággal a reakció, mert a kation metil szubsztituensei miatt kis méretű, ami növeli az olvadáspontját. Így 80 C-on még nem teljesen folyadék halmazállapotú, tehát nem tud megfelelő reakcióközeget biztosítani. 58 Az irodalomban számos példát lehet találni nagynyomású, illetve transzfer hidrogénezési kísérletekre hagyományos ionos folyadékokban, ezért én is megvizsgáltam többet közülük. Baánék 52, Kawasakiék 56 és Duponték 17 kutatásaik során 90% feletti konverziót értek el [bmim][pf6] és [bmim][bf4] oldószerekben, Az acetofenon transzfer hidrogénezése során eredményeim azt igazolták, hogy a hagyományos [bmim] + kationú oldószerek nem biztosítanak megfelelő reakcióközeget, ellentétben a GVL alapú ionos folyadékokkal. A [bmim] + kation melletti anion lényegesen befolyásolta a reakció végbemenetelét: a kation melletti hexafluorofoszfát és hidroxivalerát aniont alkalmazva nem volt kimutatható termékképződés, míg oktil szulfát használatával 4% acetofenon konverziót sikerült elérnem, ám ez elhanyagolható a GVL alapú ionos folyadékok esetében elért konverziókhoz képest. A GVL rendkívül kedvező tulajdonságai mellett jó oldószer lehet, ezért megvizsgáltam, hogy a transzfer hidrogénezési kísérleteimhez alkalmas reakcióközeg lehet-e a tiszta GVL. Elvégeztem a kísérletet a korábban legjobbnak bizonyult [Rh(cod)2][BF4] és 29

30 egy másik Rh-tartalmú katalizátor prekurzorral, a [Rh(cod)Cl]2-dal, illetve Shvo-katalizátorral ({[2,3,4,5-(C6H5)4(η 5 -C4CO)]2H}Ru2(CO)4(μ-H)) is. A reackióelegy egy fázist alkotott, a 3 órás reakcióidő eltelte után mintát vettem és GC-vel vizsgáltam. Az eredmények a 8. táblázatban láthatóak. 8. táblázat: Transzfer hidrogénezés GVL-ben # Katalizátor prekurzor Konverzió (%) 1 [Rh(cod)2][BF4] 0 2 [Rh(cod)Cl]2 0 3 Shvo-katalizátor 21,5% Reakciókörülmények: 0,5 ml oldószer; 0,3 mmol acetofenon; 1,6 mmol hangyasav; T = 80 C; t = 3 óra [Rh(cod)2][BF4]: 0,005 mmol; [Rh(cod)Cl]2: 0,01 mmol; Shvo-katalizátor: 0,01 mmol A táblázatból látható, hogy a [Rh(cod)2][BF4] prekurzor hatására nem volt termékképződés. A [Rh(cod)Cl]2 esetében ezért kétszeres mennyiségű prekurzort adtam hozzá, de még így sem volt kimutatható konverzió. A Shvo-katalizátor hatására (szintén kétszeres mennyiség a [Rh(cod)2][BF4]-hez képest) elindult a termékképződés, ám ez alacsony volt. Megpróbáltam a hidrogén-donor lecserélését: hangyasav helyett izopropil-alkoholt alkalmaztam, ám 3 órás reakcióidő elteltével az acetofenon konverzió csak 7,4% volt. Az izopropil-alkohol tehát nem volt megfelelő H-donor ebben a kísérletsorozatban. Tiszta GVL-ben nem sikerült megfelelő hatékonysággal redukálni a szubsztrátot, így nem nyújt megfelelő reakcióközeget az acetofenon transzfer hidrogénezése során az általam vizsgált katalizátor prekurzorokkal Hidrogén-donorok összehasonlítása A hidrogén-donorok minőségének és mennyiségének drámai hatása lehet a transzfer hidrogénezési reakciók végbemenetelére. Ezért megvizsgáltam több könnyen előállítható és nagy mennyiségben rendelkezésre álló, viszonylag olcsó H-donort. A reakciókörülmények az előzőekben legoptimálisabbnak talált körülmények voltak. Megvizsgáltam több különböző hidrogén-donort, az eredmények a 9. táblázatban láthatóak. 30

31 Konverzió (%) 9. táblázat: Hidrogén-donorok összehasonlítása # Hidrogén-donor Konverzió (%) 1 HCOOH >99 2 NaHCOO >99 3 KHCOO 89 4 NH4HCOO 0 5 Izopropil-alkohol 0 Reakciókörülmények: 0,005 mmol [Rh(cod)2][BF4]; 0,5 ml ionos folyadék; 0,3 mmol acetofenon; 1,6 mmol hidrogén-donor; T = 80 C; t = 3 óra Comyns iproh-t alkalmazott 55 H-donorként, ám ez az én reakcióim során nem hozott eredményt. Kawasakinak 56 HCOOH-Et3N eleggyel sikerült 99%-os konverziót elérni, míg Baán kutatásai során 52,53 a hangyasav ammóniumsója (HCOONH4) bizonyult a legjobb H- forrásnak. Reakcióiban NaHCOO-val csak 64%-os, KHCOO-val 54%-os konverziót sikerült elérni, hangyasav-trietil-amin keverékkel pedig 45%-ot. Az általam elvégzett reakciók során a hangyasav és nátrium-sója gyakorlatilag 100%-os acetofenon konverziót mutatott, de a kálium-formiáttal is magas konverzió volt megfigyelhető. Mivel a hangyasav megújuló forrásokból előállítható, ezért ennek az alkalmazása volt a legpraktikusabb a kísérletek során A H-donor és szubsztrát arány hatása a konverzióra A transzfer hidrogénezési kísérletek során bizonyosságot nyert, hogy a hidrogén-donor és szubsztrát arány különös érzékenységgel bír a konverzióra. Több kísérletet végeztem, melyekben a különböző hangyasav és szubsztrát arány hatását vizsgáltam a konverzióra. Az eredmények egy maximumos görbét alkotnak (33. ábra). 100,0 50,0 0,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 n HCOOH / n szubsztrát 33. ábra: A H-donor és szubsztrát arányának hatása a konverzióra 31

32 Az eredményekből látható tehát, hogy a közel 100%-os acetofenon konverziót azokban az esetekben lehet elérni, amikor a hangyasav és szubsztrát anyagmennyiségének aránya 5 és 6 között van. A túl sok hangyasav nagymértékben gátolja a termékképződést, ugyanis a ph-t jelentősen csökkenti, és egyben a rendszer is hígul. Megjegyzendő, hogy a kísérleteim során a szubsztrát/katalizátor arányt állandó értéken tartottam az összehasonlíthatóság végett Egyéb szubsztrátok transzfer hidrogénezése Kísérleteim során megvizsgáltam más szerves molekulákat is lehetséges szubsztrátként a reakciókban. A nagynyomású hidrogénezésnél a korábbi kísérletekben 30 hexént, oktént, decént és ciklohexént használtak szubsztrátként. A hex-1-én forráspontja légköri nyomáson 63 C, ezért ezt nem lehet felhasználni a kísérletek során, de a többi molekulát megvizsgáltam, hogyan viselkednek a transzfer hidrogénezési reakciók során. A reakciókat TBA-HV ionos folyadékban végeztem, katalizátor prekurzorként [Rh(cod)2][BF4]-t, H-donorként pedig hangyasavat használtam. A GC-s analitikai vizsgálat szerint az oktént, decént és ciklohexént is 100%-ban sikerült telíteni. (34. ábra) 34. ábra: Egyéb szubsztrátok redukálása A nagynyomású hidrogénezés mellett a transzfer hidrogénezés is alkalmas eljárás egyéb szubsztrátok telítésére. 32

33 5. Gyakorlati munka ismertetése A reakciókat Hach-csövekben végeztem el, melyeket csavaros kupakkal le lehet zárni. Egy standard kísérlet során 0,005 mmol katalizátort és 0,5 ml ionos folyadékot mértem ki, majd ehhez adtam 1,6 mmol hidrogén-donort, illetve 0,3 mmol szubsztrátot. Ezután a reakcióelegyet 80 C-ra felmelegített olajfürdőbe tettem, és 3 órán keresztül 350 RPM fordulaton kevertettem az elegyet mágneses keverő segítségével. A 3 órás reakcióidőt mérések segítségével sikerült megtalálni, ez alatt az időtartam alatt megfelelő körülmények között végbe kell mennie a reakciónak. A reakció általános sémáját a 35. ábra mutatja: 35. ábra: Reakcióséma A reakció elején az elegy a halványsárga vagy átlátszó színből átlépett a sötétebb sárga, narancs, illetve fekete színbe, az ionos folyadéktól függően. A 3 órás reakcióidő elteltével az elegyből mintát vettem pasteur pipettával (~5 μl). Ezt feloldottam 1 ml diklórmetánban, majd még ehhez az elegyhez adtam 5 μl toluolt belső standardként. A mintákat ezután gázkromatográfiával (GC) vizsgáltam, HP 5890N típusú kromatográffal, FID detektorral és HP-5 kapilláris kolonnával, melynek méretei: 15 m * 0,25 μm. Mozgófázisként H2 gázt alkalmaztam. A vegyszereket a Sigma-Aldrich Kft-től, illetve Molar Chemicals Kft-től vettük. 33

34 6. További célkitűzések Bizonyosságot nyert, hogy a munkám során kidolgozott rendszer alkalmas szerves szubsztrátok nagy hatékonyságú redukálására. Ellenben egy fázisú volt a reakcióelegy, ezért a termék elválasztására eddig még nem sikerült egy könnyű és hatékony elválasztási módszert kidolgozni. Szintén nyitott kérdés a rendszer újrahasználhatósága. A közeljövőben megvizsgálni tervezem, hogy a katalitikus rendszer hány ciklusig képes a szubsztrát redukciójára a katalizátor aktivitás jelentős csökkenése nélkül. 34

35 7. Publikációk Konferencia poszter: 41 st Int. Conf. of SSCHE Konferencia, Május , Tatranské Matliare, Szlovákia. Book of Abstr.: Po-Tu-4. Abstr.: 09. ISBN: Tudományos közlemény: Strádi, A.; Molnár, M.; Szakál, P.M.; Dibó, G.; Mika, L.T. - Catalytic transfer hydrogenation in γ-valerolactone-based ionic liquids, közlésre előkészítve 35

36 8. Összefoglalás Sikerült kidolgozni egy olyan eljárást, amelyben a szerves szubsztrátot gyakorlatilag 100%-os hatékonysággal tudom hidrogénezni. Az alkalmazott művelet energiahatékony, biztonságos, és környezetbarát is egyben, mert katalitikus transzfer hidrogénezést alkalmaztam. Ez légköri nyomáson történik, így nem igényel fokozott biztonsági intézkedéseket sem. A művelethez -valerolakton alapú ionos folyadékot használtam oldószerként, ami környezetbarát, mert a GVL megújuló forrásokból is előállítható, továbbá alacsony a gőznyomása és a toxicitása is. Az ionos folyadék fizikai és kémiai tulajdonságai pedig a kation és anion lecserélésével a felhasználási területhez igazíthatók. Hidrogéndonorként a hangyasav bizonyult a legjobb választásnak, mind a végtermék elérésének hatékonysága érdekében, mind pedig azért, mert megújuló forrásokból is előállítható. Azonban fontos megjegyezni, hogy a hangyasavval körültekintően kell bánni, ugyanis nagyon savas, égési sérüléseket tud okozni a bőrön, illetve a gőzei belélegzésének is káros következményei lehetnek. Szintén nagyon fontos tényező a katalizátor, melyből a ródium-alapúak mutatták a legnagyobb hatékonyságot, közülük is a [Rh(cod)2][BF4] volt a leghatékonyabb a kísérleteimben. Továbbá meg kell említenem, hogy transzfer hidrogénezés során a foszfinligandumok negatív hatással vannak a termékképződésre. Ezen kívül odafigyeléssel kellett megválasztani a megfelelő H-donor és szubsztrát arányt, mert ez is nagy befolyással bír a konverzióra. A reakció végén a termék elválasztása egyelőre nem megoldott, ezt nagyban nehezíti, hogy csak 1 fázisú a reakcióelegyünk. Továbbá, mivel az elválasztást nem könnyű megoldani, az újrahasználhatóság is egy nyitott kérdés. A jövőben ezeket érdemes lenne megvizsgálni, egy kiforrottabb, könnyebben használható rendszer érdekében. 36

37 9. Irodalomjegyzék 1 F.M. Kerton, Alternative Solvents for Green Chemistry, RSC, Cambridge, P.T. Anastas, J. C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, D.J. Adams, P.J. Dyson, S. J. Taverner, Chemistry in Alternative Reaction Media, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, (a) Olivier-Bourbigou, H.; Magna, L.; Morvan, D. Appl. Catal. A: Gen. 2010, 373, (b) Anastas, P. T.; Wasserscheid, P.; Stark, A. Handbook of Green Chemistry, Vol. 6, Green Solvents, Ionic Liquids, Wiley-VCH, Weinheim, (a) Welton, T. Chem. Rev. 1999, 99, ; (b) Hallet, J. P.; Welton, T. Chem. Rev. 2011, 111, (c) Zhang, Q.; Zhang, S.; Deng, Y. Green. Chem. 2011, 13, Earle, M. J.; Seddon, K. R. Pure and Applied Chemistry, 2000, 72, K. R. Seddon. In Molten Salt Forum: Proceedings of 5th International Conference on Molten Salt Chemistry and Technology, Vol. 5 6, H. Wendt (Ed.), pp (1998). 8 P. Walden. Bull. Acad. Imper. Sci. (St. Petersburg) 1800 (1914) 9 Chum, H. L.; Koch, V.R.; Miller, L. L.; Osteryoung, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, Wilkes, J. S.; Levisky, J. A.; Wilson, R. A.; Hussey, C. L. Inorg. Chem. 1982, 21, Boon, J. A.; Levisky, J. A.; Pflug, J. L.; Wilkes, J. S. J. Org. Chem. 1986, 51, Fábos, V.; Lantos, D.; Bodor, A.; B, A-M.; Mika, L. T.; Sielcken, O. E.; Cuiper, A.; Horváth, I. T. ChemSusChem, 2008, 1, (a) Csihony, Sz.; Mehdi, H.; Horváth, I. T. Green Chem. 2001, 3, 307. (b) K Seddon Chem Commun. 1998, 2097.) 14 Welton, T. Chem. Rev. 1999, 99, Suarez, P. A. Z.; Dullius, J. E. L.; Einloft, S.; de Souza, R. F.; Dupont, J. Inorg. Chim. Acta, 1997, 225, Dyson, P. J.; Ellis, D. J.; Parker, D. G.; Welton, T. Chem. Commun. 1999, 31, Monteiro, A. L.; Zinn, F. K.; de Souza, R. F.; Dupont, J. Tetrahedron Asymmetry, 1997, 8,

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. Témavezető: Mika László Tamás ELTE TTK Kémiai Intézet ELTE TTK, Környezettudományi

Részletesebben

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban ELTE TTK, Környezettan BSc, Szakdolgozat védés Budapest, 2013. június 17. 1/11 luorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban öldesi Marcella ELTE

Részletesebben

I. Bevezetés. II. Célkitűzések

I. Bevezetés. II. Célkitűzések I. Bevezetés A 21. század egyik nagy kihívása a fenntartható fejlődés biztosítása mellett a környezetünk megóvása. E közös feladat megvalósításához a kémikusok a Zöld Kémia alapelveinek gyakorlati megvalósításával

Részletesebben

A levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése. Készítette: Kaposy Nándor Témavezető: Dr. Horváth István Tamás, egyetemi tanár

A levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése. Készítette: Kaposy Nándor Témavezető: Dr. Horváth István Tamás, egyetemi tanár A levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése Készítette: Kaposy Nándor Témavezető: Dr. orváth István Tamás, egyetemi tanár Napjaink: A vegyipar megítélése romlott A társadalom lélekszáma és igényei

Részletesebben

Doktori értekezés tézisei. A gamma-valerolakton, és előállítása a levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezésével

Doktori értekezés tézisei. A gamma-valerolakton, és előállítása a levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezésével Doktori értekezés tézisei A gamma-valerolakton, és előállítása a levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezésével FÁBS VIKTÓRIA Témavezető: Dr. Horváth István Tamás egyetemi tanár Kémiai Doktori Iskola

Részletesebben

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban CO 2 aktiválás a hidrogén tárolásban PAPP Gábor 1, HORVÁTH Henrietta 1, PURGEL Mihály 1, BARANYI Attila 2, JOÓ Ferenc 1,2 1 MTADE Homogén Katalízis és Reakciómechanizmusok Kutatócsoport, 4032 Debrecen,

Részletesebben

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont 1. feladat Összesen: 8 pont 150 gramm vízmentes nátrium-karbonátból 30 dm 3 standard nyomású, és 25 C hőmérsékletű szén-dioxid gáz fejlődött 1800 cm 3 sósav hatására. A) Írja fel a lejátszódó folyamat

Részletesebben

Szénhidrogénipari technológia és katalízis

Szénhidrogénipari technológia és katalízis Szénhidrogénipari technológia és katalízis Laboratóriumi Gyakorlat Vegyipari alapanyagok előállítása katalitikus transzfer-hidrogénezési reakcióval Budapest 2016 1 B U D A P E S T I M Ű S Z A K I É S G

Részletesebben

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC) Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC) Kromatográfiás módszerek osztályba sorolása 2 Elúciós technika A mintabevitel ún. dugószerűen történik A mozgófázis a kromatogram kifejlesztése alatt folyamatosan

Részletesebben

SZABADALMI IGÉNYPONTOK. képlettel rendelkezik:

SZABADALMI IGÉNYPONTOK. képlettel rendelkezik: SZABADALMI IGÉNYPONTOK l. Izolált atorvasztatin epoxi dihidroxi (AED), amely az alábbi képlettel rendelkezik: 13 2. Az l. igénypont szerinti AED, amely az alábbiak közül választott adatokkal jellemezhető:

Részletesebben

VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE

VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE Kauker Zsófia környezettan B.Sc. szak Témavezető: Mika László Tamás Szakdolgozat védés, 2010. június 21. Fogalma KATALÍZIS Aktivációs energia csökkentése

Részletesebben

Badari Andrea Cecília

Badari Andrea Cecília Nagy nitrogéntartalmú bio-olajokra jellemző modellvegyületek katalitikus hidrodenitrogénezése Badari Andrea Cecília MTA Természettudományi Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet, Környezetkémiai

Részletesebben

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I. Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I. Halmazállapotok, fázisok Fizikai állapotváltozások (fázisátmenetek), a Gibbs-féle fázisszabály Fizikai módszerek anyagok tisztítására - Szublimáció

Részletesebben

1. feladat. Versenyző rajtszáma:

1. feladat. Versenyző rajtszáma: 1. feladat / 4 pont Válassza ki, hogy az 1 és 2 anyagok közül melyik az 1,3,4,6-tetra-O-acetil-α-D-glükózamin hidroklorid! Rajzolja fel a kérdésben szereplő molekula szerkezetét, és értelmezze részletesen

Részletesebben

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT I. Egyszerű választásos teszt Karikázza be az egyetlen helyes, vagy egyetlen helytelen választ! 1. Hány neutront tartalmaz a 127-es tömegszámú, 53-as rendszámú jód izotóp? A) 74

Részletesebben

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD. Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz Novák Zoltán, PhD. A Sonogashira reakciót széles körben alkalmazzák szerves szintézisekben acetilénszármazékok

Részletesebben

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal Óbudai Egyetem Anyagtudományok és Technológiák Doktori Iskola Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal Balla Andrea Témavezetők: Dr. Klébert Szilvia, Dr. Károly Zoltán

Részletesebben

KÖRNYEZETBARÁT ÉS KATALITIKUS FOLYAMATOK LABORATÓRIUMI GYAKORLAT

KÖRNYEZETBARÁT ÉS KATALITIKUS FOLYAMATOK LABORATÓRIUMI GYAKORLAT KÖRNYEZETBARÁT ÉS KATALITIKUS FLYAMATK LABRATÓRIUMI GYAKRLAT Vegyipari alapanyagok előállítása homogén katalitikus és katalitikus transzfer-hidrogénezési reakcióval BME, VBK Budapest 2016 1 Bevezető Mindennapjaink

Részletesebben

Magyar tannyelvű középiskolák VII Országos Tantárgyversenye Fabinyi Rudolf - Kémiaverseny 2012 XI osztály

Magyar tannyelvű középiskolák VII Országos Tantárgyversenye Fabinyi Rudolf - Kémiaverseny 2012 XI osztály 1. A Freon-12 fantázianéven ismert termék felhasználható illatszerek és más kozmetikai cikkek tartályainak nyomógázaként, mert: a. nagy a párolgási hője b. szobahőmérsékleten cseppfolyós c. szagtalan és

Részletesebben

A jegyzőkönyvvezetés formai és tartalmi követelményei

A jegyzőkönyvvezetés formai és tartalmi követelményei A jegyzőkönyvvezetés formai és tartalmi követelményei A szerves kémiai laboratóriumi gyakorlatokon irodalmi leírás szerint a kiindulási anyagokból a reakciót végrehajtva, a feldolgozás lépései után kapjuk

Részletesebben

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév Kémia - 9. évfolyam - I. félév 1. Atom felépítése (elemi részecskék), alaptörvények (elektronszerkezet kiépülésének szabályai). 2. A periódusos rendszer felépítése, periódusok és csoportok jellemzése.

Részletesebben

Hagyományos HPLC. Powerpoint Templates Page 1

Hagyományos HPLC. Powerpoint Templates Page 1 Hagyományos HPLC Page 1 Elválasztás sík és térbeli ábrázolása Page 2 Elválasztás elvi megoldásai 3 kromatográfiás technika: frontális kiszorításos elúciós Page 3 Kiszorításos technika minta diszkrét mennyisége

Részletesebben

ZÖLD KATALITIKUS RENDSZEREK VIZSGÁLATA ÉS ALKALMAZÁSA. Mehdi Hasan

ZÖLD KATALITIKUS RENDSZEREK VIZSGÁLATA ÉS ALKALMAZÁSA. Mehdi Hasan DKTRI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI ZÖLD KATALITIKUS RENDSZEREK VIZSGÁLATA ÉS ALKALMAZÁSA Mehdi Hasan Témavezető: Prof. Horváth István Tamás egyetemi tanár Kémia Doktori Iskola vezető: Prof. Inzelt György SZINTETIKUS

Részletesebben

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban Disszociációs egyensúlyi állandó HAc H + + Ac - ecetsav disszociációja [H + ] [Ac - ] K sav = [HAc] NH 4 OH NH 4 + + OH - [NH + 4 ] [OH - ] K bázis = [ NH 4 OH] Ammóniumhidroxid

Részletesebben

Környzetbarát eljárások BSc kurzus, A zöld kémia mérőszámai. Székely Edit

Környzetbarát eljárások BSc kurzus, A zöld kémia mérőszámai. Székely Edit Környzetbarát eljárások BSc kurzus, 2019 A zöld kémia mérőszámai Székely Edit Green? Fenntarthatóság, fenntartható fejlődés. Értelmezzük globálisan! Sustainability A zöld kémia 12 pontja (és kiterjesztései)

Részletesebben

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion Minta feladatsor A feladatok megoldására 90 perc áll rendelkezésére. A megoldáshoz zsebszámológépet használhat. 1. Adja meg a következő ionok nevét, illetve képletét! (8 pont) Az ion neve.. Szulfátion

Részletesebben

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion. 4. változat z 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Melyik sor fejezi be helyesen az állítást:

Részletesebben

A szén-dioxid megkötése ipari gázokból

A szén-dioxid megkötése ipari gázokból A szén-dioxid megkötése ipari gázokból KKFTsz Mizsey Péter 1,2 Nagy Tibor 1 mizsey@mail.bme.hu 1 Kémiai és Környezeti Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem H-1526 2 Műszaki Kémiai Kutatóintézet

Részletesebben

PiAndTECH FluidKAT katalitikus izzóterek

PiAndTECH FluidKAT katalitikus izzóterek PiAndTECH FluidKAT katalitikus izzóterek Hő felszabadítás katalitikus izzótéren, (ULE) ultra alacsony káros anyag kibocsátáson és alacsony széndioxid kibocsátással. XIV. TÁVHŐSZOLGÁLTATÁSI KONFERENCIÁT

Részletesebben

Zöld kémia és katalízis

Zöld kémia és katalízis Zöld kémia és katalízis Veszélyben a JÖVİ A tradicionális felfogás szerint egy kémiai eljárás hatékonyságát a hozam jellemzi, más kevéssé érdekes. A fenntartható fejlıdés hívei azt az elvet vallják, hogy

Részletesebben

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4. 1. változat z 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Melyik sor fejezi be helyesen az állítást:

Részletesebben

BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE

BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE Készítette: HORVÁT LAURA Környezettudomány szakos hallgató Témavezető: ROSENBERGERNÉ DR. MIHÁLYI

Részletesebben

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI 98. kötet Szerkeszti CSÁKVÁRI BÉLA A szerkeszt bizottság tagjai DÉKÁNY IMRE, FARKAS JÓZSEF, FONYÓ ZSOLT, FÜLÖP FERENC, GÖRÖG SÁNDOR, PUKÁNSZKY BÉLA, TÓTH

Részletesebben

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 8. évfolyam

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 8. évfolyam A feladatokat írta: Kódszám: Harkai Jánosné, Szeged... Lektorálta: Kovács Lászlóné, Szolnok 2019. május 11. Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 8. évfolyam A feladatok megoldásához csak

Részletesebben

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:... T I T - M T T Hevesy György Kémiaverseny A megyei forduló feladatlapja 8. osztály A versenyző jeligéje:... Megye:... Elért pontszám: 1. feladat:... pont 2. feladat:... pont 3. feladat:... pont 4. feladat:...

Részletesebben

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny 2015. április 24. Név: E-mail cím: Egyetem: Szak: Képzési szint: Évfolyam: Pontszám: Név: Pontszám: / 3 pont 1. feladat Egy C 4 H 10 O 3 összegképletű vegyület 0,1776

Részletesebben

Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. 1; PAP

Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. 1; PAP Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. H 1; PAP H FeCl 2 és PAP reakciója metanolban oxigén atmoszférában Fe 2 (PAP)( -OMe)

Részletesebben

1. feladat Összesen: 18 pont. 2. feladat Összesen: 9 pont

1. feladat Összesen: 18 pont. 2. feladat Összesen: 9 pont 1. feladat Összesen: 18 pont Különböző anyagok vízzel való kölcsönhatását vizsgáljuk. Töltse ki a táblázatot! második oszlopba írja, hogy oldódik-e vagy nem oldódik vízben az anyag, illetve ha reagál,

Részletesebben

A nád (Phragmites australis) vizsgálata enzimes bonthatóság és bioetanol termelés szempontjából. Dr. Kálmán Gergely

A nád (Phragmites australis) vizsgálata enzimes bonthatóság és bioetanol termelés szempontjából. Dr. Kálmán Gergely A nád (Phragmites australis) vizsgálata enzimes bonthatóság és bioetanol termelés szempontjából Dr. Kálmán Gergely Bevezetés Az úgynevezett második generációs (lignocellulózokból előállított) bioetanol

Részletesebben

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék Kezelés Fizikai, fizikai-kémiai Biológiai Kémiai Szennyezők típusai Módszerek Előnyök

Részletesebben

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017 Katalízis Tungler Antal Emeritus professzor 2017 Fontosabb időpontok: sósav oxidáció, Deacon process 1860 kéndioxid oxidáció 1875 ammónia oxidáció 1902 ammónia szintézis 1905-1912 metanol szintézis 1923

Részletesebben

Osztályozóvizsga követelményei

Osztályozóvizsga követelményei Pécsi Árpád Fejedelem Gimnázium és Általános Iskola Osztályozóvizsga követelményei Képzés típusa: Általános iskola Tantárgy: Jelöljön ki egy elemet. KÉMIA Évfolyam: 8 Emelt óraszámú csoport Emelt szintű

Részletesebben

1. feladat Összesen 16 pont

1. feladat Összesen 16 pont 1. feladat Összesen 16 pont Minden feladatnál a betűjel bekarikázásával jelölje meg az egyetlen helyes, vagy az egyetlen helytelen választ! I. Az alábbiak közül melyik anyagnak a vizes oldata semleges

Részletesebben

Aromás vegyületek II. 4. előadás

Aromás vegyületek II. 4. előadás Aromás vegyületek II. 4. előadás Szubsztituensek irányító hatása Egy következő elektrofil hova épül be orto, meta, para pozíció CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 E E E orto (1,2) meta (1,3) para (1,4) Szubsztituensek

Részletesebben

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27 Az egyensúly 6'-1 6'-2 6'-3 6'-4 6'-5 Dinamikus egyensúly Az egyensúlyi állandó Az egyensúlyi állandókkal kapcsolatos összefüggések Az egyensúlyi állandó számértékének jelentősége A reakció hányados, Q:

Részletesebben

3. feladat. Állapítsd meg az alábbi kénvegyületekben a kén oxidációs számát! Összesen 6 pont érhető el. Li2SO3 H2S SO3 S CaSO4 Na2S2O3

3. feladat. Állapítsd meg az alábbi kénvegyületekben a kén oxidációs számát! Összesen 6 pont érhető el. Li2SO3 H2S SO3 S CaSO4 Na2S2O3 10. osztály Kedves Versenyző! A jobb felső sarokban található mezőbe a verseny lebonyolításáért felelős személy írja be a kódot a feladatlap minden oldalára a verseny végén. A feladatokat lehetőleg a feladatlapon

Részletesebben

Mobilitás és Környezet Konferencia

Mobilitás és Környezet Konferencia Mobilitás és Környezet Konferencia Magyar Tudományos Akadémia Budapest, 2012. január 23. Motorbenzin- és gázolaj-keverőkomponensek előállítása melléktermékként keletkező könnyű olefinekből Skodáné Földes

Részletesebben

Optikailag aktív gamma-valerolakton stabilitás vizsgálata és alkalmazása

Optikailag aktív gamma-valerolakton stabilitás vizsgálata és alkalmazása Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Optikailag aktív gamma-valerolakton stabilitás vizsgálata és alkalmazása TDK DOLGOZAT Készítette: Fridrich Bálint Gyógyszervegyész-mérnök

Részletesebben

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ 1 oldal KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ I A VÍZ - A víz molekulája V-alakú, kötésszöge 109,5 fok, poláris kovalens kötések; - a jég molekularácsos, tetraéderes elrendeződés,

Részletesebben

KARBONIL-VEGY. aldehidek. ketonok O C O. muszkon (pézsmaszarvas)

KARBONIL-VEGY. aldehidek. ketonok O C O. muszkon (pézsmaszarvas) KABNIL-VEGY VEGYÜLETEK (XVEGYÜLETEK) aldehidek ketonok ' muszkon (pézsmaszarvas) oxocsoport: karbonilcsoport: Elnevezés Aldehidek szénhidrogén neve + al funkciós csoport neve: formil + triviális nevek

Részletesebben

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján. A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján. Szakképesítés azonosítószáma és megnevezése 54 524 03 Vegyész technikus Tájékoztató

Részletesebben

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit b) Tárgyalják összehasonlító módon a csoport első elemének

Részletesebben

A kémiatanári zárószigorlat tételsora

A kémiatanári zárószigorlat tételsora 1. A. tétel A kémiatanári zárószigorlat tételsora Kémiai alapfogalmak: Atom- és molekulatömeg, anyagmennyiség, elemek és vegyületek elnevezése, jelölése. Kémiai egyenlet, sztöchiometria. A víz jelentősége

Részletesebben

szabad bázis a szerves fázisban oldódik

szabad bázis a szerves fázisban oldódik 1. feladat Oldhatóság 1 2 vízben tel. Na 2 CO 3 oldatban EtOAc/víz elegyben O-védett protonált sóként oldódik a sóból felszabadult a nem oldódó O-védett szabad bázis a felszabadult O-védett szabad bázis

Részletesebben

PANNON EGYETEM VEGYÉSZMÉRNÖKI TUDOMÁNYOK DOKTORI ISKOLA IONOS FOLYADÉKOK ALKALMAZÁSA KATALITIKUS REAKCIÓK KÖZEGEKÉNT DOKTORI (Ph.D.) ÉRTEKEZÉS KÉSZÍTETTE: FRÁTER TAMÁS OKL. KÖRNYEZETMÉRNÖK TÉMAVEZETŐ:

Részletesebben

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON Ph.D. értekezés Tolmacsov Péter Témavezető: Dr. Solymosi Frigyes az MTA rendes tagja Szegedi Tudományegyetem Szilárdtest- és Radiokémiai

Részletesebben

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens. Kémia, BMEVEAAAMM Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens Jegyzet dr. Horváth Viola, KÉMIA I. http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/anal/

Részletesebben

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján. A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján. 54 524 03 Vegyész technikus Tájékoztató A vizsgázó az első lapra írja fel a nevét!

Részletesebben

Tartalmi követelmények kémia tantárgyból az érettségin K Ö Z É P S Z I N T

Tartalmi követelmények kémia tantárgyból az érettségin K Ö Z É P S Z I N T 1. Általános kémia Atomok és a belőlük származtatható ionok Molekulák és összetett ionok Halmazok A kémiai reakciók A kémiai reakciók jelölése Termokémia Reakciókinetika Kémiai egyensúly Reakciótípusok

Részletesebben

Zöld technológiák a modern vegyiparban

Zöld technológiák a modern vegyiparban Zöld technológiák a modern vegyiparban Szépvölgyi János MTA Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézet Motto A Földet nem szüleinktől örököltük, hanem gyermekeinktől kaptuk kölcsön

Részletesebben

Ni 2+ Reakciósebesség mol. A mérés sorszáma

Ni 2+ Reakciósebesség mol. A mérés sorszáma 1. feladat Összesen 10 pont Egy kén-dioxidot és kén-trioxidot tartalmazó gázelegyben a kén és oxigén tömegaránya 1,0:1,4. A) Számítsa ki a gázelegy térfogatszázalékos összetételét! B) Számítsa ki 1,0 mol

Részletesebben

Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása

Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása Készítette: Rétfalvi Nóra Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Környezettan BSc Témavezető: Belső konzulens: Mika László Tamás

Részletesebben

a. 35-ös tömegszámú izotópjában 18 neutron található. b. A 3. elektronhéján két vegyértékelektront tartalmaz. c. 2 mól atomjának tömege 32 g.

a. 35-ös tömegszámú izotópjában 18 neutron található. b. A 3. elektronhéján két vegyértékelektront tartalmaz. c. 2 mól atomjának tömege 32 g. MAGYAR TANNYELVŰ KÖZÉPISKOLÁK IX. ORSZÁGOS VETÉLKEDŐJE AL IX.-LEA CONCURS PE ŢARĂ AL LICEELOR CU LIMBĂ DE PREDARE MAGHIARĂ FABINYI RUDOLF KÉMIA VERSENY - SZERVETLEN KÉMIA Marosvásárhely, Bolyai Farkas

Részletesebben

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem?

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem? MTA Kémiai Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézet Budapest II. Pusztaszeri út 59-67 A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem? Várhegyi Gábor Biomassza: Biológiai definíció:

Részletesebben

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szerves Kémiai Technológia Tanszék α-aminofoszfinsavak és származékaik sztereoszelektív szintézise Szabó Andrea h.d. értekezés tézisei Témavezető: Dr. etneházy

Részletesebben

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2. 6. változat Az 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Jelöld meg azt a sort, amely helyesen

Részletesebben

Spontaneitás, entrópia

Spontaneitás, entrópia Spontaneitás, entrópia 6-1 Spontán folyamat 6-2 Entrópia 6-3 Az entrópia kiszámítása 6-4 Spontán folyamat: a termodinamika második főtétele 6-5 Standard szabadentalpia változás, ΔG 6-6 Szabadentalpia változás

Részletesebben

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL Kander Dávid Környezettudomány MSc Témavezető: Dr. Barkács Katalin Konzulens: Gombos Erzsébet Tartalom Ferrát tulajdonságainak bemutatása Ferrát optimális

Részletesebben

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok - elegyek Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok: egyik komponens mennyisége nagy (oldószer) a másik, vagy a többihez (oldott

Részletesebben

A XVII. VegyÉSZtorna II. fordulójának feladatai, október 22.

A XVII. VegyÉSZtorna II. fordulójának feladatai, október 22. Az eredményeket 2014. november 17-ig kérjük e-mailben (kkfv@chem.u-szeged.hu). A később elküldött megoldásokat nem fogadhatjuk el. A verseny részletes szabályai, a számításokhoz alkalmazandó állandók és

Részletesebben

Heterociklusos vegyületek

Heterociklusos vegyületek Szerves kémia A gyűrű felépítésében más atom (szénatomon kívül!), ún. HETEROATOM is részt vesz. A gyűrűt alkotó heteroatomként leggyakrabban a nitrogén, oxigén, kén szerepel, (de ismerünk arzént, szilíciumot,

Részletesebben

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont 1. feladat Összesen: 15 pont Vizsgálja meg a hidrogén-klorid (vagy vizes oldata) reakciót különböző szervetlen és szerves anyagokkal! Ha nem játszódik le reakció, akkor ezt írja be! protonátmenettel járó

Részletesebben

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004. KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ Az írásbeli felvételi vizsgadolgozatra összesen 100 (dolgozat) pont adható, a javítási útmutató részletezése szerint. Minden megítélt

Részletesebben

Innovációs leírás. Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor

Innovációs leírás. Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor Innovációs leírás Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor 0 Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor Innováció kategóriája Az innováció rövid leírása Elérhető megtakarítás %-ban Technológia költsége

Részletesebben

Kémia OKTV I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

Kémia OKTV I. kategória II. forduló A feladatok megoldása ktatási ivatal Kémia KTV I. kategória 2008-2009. II. forduló A feladatok megoldása I. FELADATSR 1. A 6. E 11. A 16. C 2. A 7. C 12. D 17. B 3. E 8. D 13. A 18. C 4. D 9. C 14. B 19. C 5. B 10. E 15. E

Részletesebben

Oldatok - elegyek. Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

Oldatok - elegyek. Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok - elegyek Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű Oldatok: egyik komponens mennyisége nagy (oldószer) a másik, vagy a többihez (oldott

Részletesebben

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ MASZESZ Ipari Szennyvíztisztítás Szakmai Nap 2017. November 30 Lakner Gábor Okleveles Környezetmérnök Témavezető: Bélafiné Dr. Bakó Katalin

Részletesebben

Kémiai egyensúlyok [CH 3 COOC 2 H 5 ].[H 2 O] [CH3 COOH].[C 2 H 5 OH] K = k1/ k2 = K: egyensúlyi állandó. Tömeghatás törvénye

Kémiai egyensúlyok [CH 3 COOC 2 H 5 ].[H 2 O] [CH3 COOH].[C 2 H 5 OH] K = k1/ k2 = K: egyensúlyi állandó. Tömeghatás törvénye Kémiai egyensúlyok CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O v 1 = k 1 [CH 3 COOH].[C 2 H 5 OH] v 2 = k 2 [CH 3 COOC 2 H 5 ]. [H 2 O] Egyensúlyban: v 1 = v 2 azaz k 1 [CH 3 COOH].[C 2 H 5 OH] = k

Részletesebben

Környezetbarát és katalitikus folyamatok (oldószerek) Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék sz-edit@mail.bme.

Környezetbarát és katalitikus folyamatok (oldószerek) Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék sz-edit@mail.bme. Környezetbarát és katalitikus folyamatok (oldószerek) Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék sz-edit@mail.bme.hu Az előadás vázlata Oldószerválasztás a gyógyszeriparban Élelmiszeriparban

Részletesebben

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Mikrohullámú szintézis: 5,10,15,20 tetrafenilporfirin előállítása

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Mikrohullámú szintézis: 5,10,15,20 tetrafenilporfirin előállítása Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok Mikrohullámú szintézis: 5,10,15,20 tetrafenilporfirin előállítása Budapesti Zöld Kémia Labortaórium Eötvös Loránd Tudományegyetem, Kémiai Intézet Budapest 2009 (Utolsó

Részletesebben

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK KABNSAV-SZÁMAZÉKK Karbonsavszármazékok Karbonsavak H X Karbonsavszármazékok X Halogén Savhalogenid l Alkoxi Észter ' Amino Amid N '' ' Karboxilát Anhidrid Karbonsavhalogenidek Tulajdonságok: - színtelen,

Részletesebben

Szerves kémiai szintézismódszerek

Szerves kémiai szintézismódszerek Szerves kémiai szintézismódszerek 5. Szén-szén többszörös kötések kialakítása: alkének Kovács Lajos 1 Alkének el állítása X Y FGI C C C C C C C C = = a d C O + X C X C X = PR 3 P(O)(OR) 2 SiR 3 SO 2 R

Részletesebben

Szervetlen, fémorganikus és katalízis gyakorlatok

Szervetlen, fémorganikus és katalízis gyakorlatok IV. Redukció oldott fémekkel Birch-redukció 1. BEVEZETÉS Benzol-származékokban az aromás mag redukciója csak erélyes körülmények között váltható ki. Ilyenek például a magas hőmérsékleten végrehajtott katalitikus

Részletesebben

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny 2014. április 25. Név: E-mail cím: Egyetem: Szak: Képzési szint: Évfolyam: Pontszám: Név: Pontszám: / 3 pont 1. feladat Adja meg a hiányzó vegyületek szerkezeti képletét!

Részletesebben

Mekkora az égés utáni elegy térfogatszázalékos összetétele

Mekkora az égés utáni elegy térfogatszázalékos összetétele 1) PB-gázelegy levegőre 1 vonatkoztatott sűrűsége: 1,77. Hányszoros térfogatú levegőben égessük, ha 1.1. sztöchiometrikus mennyiségben adjuk a levegőt? 1.2. 100 % levegőfelesleget alkalmazunk? Mekkora

Részletesebben

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai A 10/2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés,

Részletesebben

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI

Részletesebben

FOLYÉKONY BIOÜZEMANYAGOK

FOLYÉKONY BIOÜZEMANYAGOK FOLYÉKONY BIOÜZEMANYAGOK Dr. DÉNES Ferenc BIOMASSZA HASZNOSÍTÁS BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék 2016/10/03 Biomassza hasznosítás, 2016/10/04 1 TARTALOM Bevezetés Bioetanol Biodízel Egyéb folyékony

Részletesebben

TP-01 típusú Termo-Press háztartási műanyag palack zsugorító berendezés üzemeltetés közbeni légszennyező anyag kibocsátásának vizsgálata

TP-01 típusú Termo-Press háztartási műanyag palack zsugorító berendezés üzemeltetés közbeni légszennyező anyag kibocsátásának vizsgálata Veszprém, Gátfő u. 19. Tel./fax: 88/408-920 Rádiótel.: 20/9-885-904 Email: gyulaigy1@chello.hu TP-01 típusú Termo-Press háztartási műanyag palack zsugorító berendezés üzemeltetés közbeni légszennyező anyag

Részletesebben

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév Készült: Eötvös Loránd Tudományegyetem Kémiai Intézet Szerves Kémiai Tanszékén 2012.12.17. Összeállította Szilvágyi Gábor PhD hallgató Tartalomjegyzék Orgován

Részletesebben

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar 2010-2011. 1 A vegyületekben az atomokat kémiai kötésnek nevezett erők tartják össze. Az elektronok

Részletesebben

XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása

XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása 1. BEVEZETÉS Az átmenetifémek karbonil komplexeinek egyik legfontosabb reakciója a ligandum-helyettesítési reakció. A

Részletesebben

Erre a célra vas(iii)-kloridot és a vas(iii)-szulfátot használnak a leggyakrabban

Erre a célra vas(iii)-kloridot és a vas(iii)-szulfátot használnak a leggyakrabban A vasgálic 1 egy felhasználása Az Európai Unióhoz csatlakozva a korábbinál jóval szigorúbb előírásokat léptettek életbe a szennyvíztisztító telepek működését illetően. Az új szabályozás már jóval kevesebb

Részletesebben

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALIDK Biczók László, Miskolczy Zsombor, Megyesi Mónika, Harangozó József Gábor MTA Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézet Hordozóanyaghoz kötődés fluoreszcenciás

Részletesebben

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód 9. osztály Kedves Versenyző! A jobb felső sarokban található mezőbe a verseny lebonyolításáért felelős személy írja be a kódot a feladatlap minden oldalára a verseny végén. A feladatokat lehetőleg a feladatlapon

Részletesebben

Tiszta széntechnológiák

Tiszta széntechnológiák Tiszta széntechnológiák dr. Kalmár István Mítosz ügyvezető igazgató és valóság Calamites Kft. Herman Ottó Társaság Budapest 2017. szeptember 18. 1 A metanol fogalma A metanol (metil- alkohol), faszesz,

Részletesebben

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás Szénhidrogének III: Alkinok 3. előadás Általános jellemzők Általános képlet C n H 2n 2 Kevesebb C H kötés van bennük, mint a megfelelő tagszámú alkánokban : telítetlen vegyületek Legalább egy C C kötést

Részletesebben

NÖVÉNYI HATÓANYAGOK KINYERÉSE SZUPERKRITIKUS EXTRAKCIÓVAL

NÖVÉNYI HATÓANYAGOK KINYERÉSE SZUPERKRITIKUS EXTRAKCIÓVAL NÖVÉNYI HATÓANYAGOK KINYERÉSE SZUPERKRITIKUS EXTRAKCIÓVAL Ph.D. értekezés Készítette: Témavezetõ: Csordásné Rónyai Erika Dr. Simándi Béla egyetemi docens Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Részletesebben

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával. ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával www.chem.elte.hu/pr Kvíz az előző előadáshoz 1. Mely mennyiségek között teremt kapcsolatot a bizonytalansági reláció? A) a koordináta értéke

Részletesebben

1. feladat Összesen 10 pont. 2. feladat Összesen 10 pont

1. feladat Összesen 10 pont. 2. feladat Összesen 10 pont 1. feladat Összesen 10 pont Töltse ki a táblázatot oxigéntartalmú szerves vegyületek jellemzőivel! Tulajdonság Egy hidroxil csoportot tartalmaz, moláris tömege 46 g/mol. Vizes oldatát ételek savanyítására

Részletesebben