1 / 37

FOTOKATALIZA

FOTOKATALIZA. Fotokataliza se definiše kao promena u brzini reakcije ili njenom iniciranju pod dejstvom svetlosti u prisustvu supstanci koje se nazivaju fotokatalizatori. Fotokatalizatori su supstance koje se apsorbujući svetlost aktiviraju i stupaju u reakciju sa reaktantima.

walter
Télécharger la présentation

FOTOKATALIZA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. FOTOKATALIZA

  2. Fotokataliza se definiše kao promena u brzini reakcije ili njenom iniciranju pod dejstvom svetlosti u prisustvu supstanci koje se nazivaju fotokatalizatori. Fotokatalizatori su supstance koje se apsorbujući svetlost aktiviraju i stupaju u reakciju sa reaktantima. Dakle, u ovom procesu svetlost nema ulogu katalizatora, već služi kao izvor energije koji aktivira katalizator.

  3. Najvažniji fotokatalizatori su poluprovodnici. Kada svetlost odgovarajuće energije (talasne dužine) interaguje sa poluprovodnikom, ona izaziva pomeranje elektrona iz valentne u provodnu zonu. Opšta fotokatalitička reakcija se može prikazati sledećom jednačinom: A + D → A- + D+, Osim oksidacije elektrondonora, D ili redukcije elektronakceptora, A , na površini čestica poluprovodnika može doći i do rekombinacije elektrona i pozitivnih šupljina, što je praćeno oslobađanjem energije. Ovaj poslednji proces najčešće dominira, pa je iskorišćenje energije fotona za oksido-redukcione procese obično svega oko 1%.

  4. Fotokatalizatori se u fotokatalitičkim reakcijama koriste u obliku disperzije ili tankog filma sačinjenih od veoma sitnih čestica poluprovodnika (nanometarski ili mikrometarski prečnici). Titan-dioksid se kao poluprovodnik najviše primenjuje u svojstvu fotokatalizatora. On je hemijski i biološki inertan, fotostabilan, ali istovremeno i fotoaktivan i konačno, jeftin. Energetska razlika između njegovog valentnog i provodnog nivoa iznosi 3,23 eV, što odgovara energiji fotona UV svetlosti. Redoks potencijal valentne zone u kojoj se javlja višak + naelektrisanja i odvija oksidacija iznosi +2,91 V, dok standardni potencijal u provodnoj zoni iznosi -1,32 V (u odnosu na standardnu vodoničnu elektrodu).

  5. Navedene vrednosti ukazuju da fotogenerisani elektroni u provodnoj zoni imaju sposobnost da redukuju vodu do elementarnog vodonika (EoH2O/H2 = -0,83 V), dok je potencijal valentne zone čak viši od standardnog elektrodnog potencijala para F-/F2 (EoF2/F- = 2,85 V), na osnovu čega se lako može izvesti zaključak da se u aktiviranoj valentnoj zoni voda može oksidovati do kiseonika (EoO2/H2O = 1,23 V). Stoga je prva osmišljena primena fotokatalize u prisustvu TiO2, bila usmerena na dobijanje vodonika, iz vode. Naime vodonik je značajana sirovina u mnogim procesima, a pored toga i gorivo izuzetnih ekoloških karakteristika budući da sagorevanjem daje vodu. Pored toga, fotokatalizatori su uspešno primenjeni i u procesu oksidacije vode u kiseonik. Konačno razvijena je i tehnologija za istovremeno dobijanje vodonika i kiseonika.

  6. Više fotokatalitički aktivnih poluprovodničkih supstanci može da redukuje vodu do vodonika elektronima iz provodne zone. Međutim, za ovaj proces neophodno je pored fotokatalizatora i prisustvo dopunskog katalizatora najčešće platine ili paladijuma. Ovaj metal se nanosi na površinu čestica poluprovodnika i deluje kao „rezervoar elektrona“ koji su pod dejstvom svetlosti iz valentne prešli u provodnu zonu. Metalni katalizator stabiliše reaktivni intermedijer, atome vodonika i katalizuje njihovo vezivanje u molekule H2. Pored toga, prisustvo metalnog katalizatora smanjuje mogućnost rekombinacije elektrona i pozitivnih šupljina, čime se povećava efikasnost redukcije vode u vodonik. Ukoliko se fotokatalitičkim procesom istovremeno u valentnoj zoni ne dobija kiseonik, u reakcioni sistem dodaju se i elektron donori (EDTA ili metanol) koji ireverzibilno neutrališu pozitivne šupljine u valentnoj zoni i takođe sprečavaju rekombinaciju pozitivnih šupljina i elektrona.

  7. Dobijanje kiseonika fotokatalitičkom oksidacijom vode je manje značajan proces u odnosu na dobijanje vodonika. Oksidacija vode u kiseonik se odigrava u valentnoj zoni. Kao katalizatori najčešće se upotreblajvaju TiO2 ili WO3. Za razliku od procesa redukcije vode u vodonik, u slučaju fotokatalitičke oksidacije vode u kiseonik, prisustvo dopunskog katalizatora nije neophodno. Ukoliko se katalizator primenjuje proces se ubrzava, ali i poskupljuje. U svojstvu katalizatora koriste se RuO2 ili IrO2 koji se nanose na površinu čestica poluprovodnika. Takođe, ukoliko se istovremeno u provodnoj zoni ne vrši redukcija vode u vodonik, u cilju sprečavanje rekombinacije pozitivnih šupljina iz valentne zone i elektrona iz provodne zone dodaju se elektron akceptori (A), kao što su Fe3+ jon ili Ag+ jon koji ireverzibilno vezuju elektrone iz provodne zone.

  8. Konačno, poluprovodnici se upotrebljavaju u svojstvu katalizatora za istovremeno dobijanje vodonika i kiseonika iz vode. U svojstvu fotokatalizatora se upotrebljavaju TiO2 i SrTiO3. Poluprovodnik koji se koristi u svojstvu fotokatalizatora mora imati energetsku razliku između valentne i provodne zone veću od 2,43 eV jer je to energija neophodna za razlaganje molekula vode na H+ i OH- jone, što je uslov za odvijanje daljeg fotokatalitičkog procesa.

  9. U novije vreme razvijeni su fotokatalizatori koji se mogu aktivirati vidljivom svetlošću kao što su CuFeO2 i mešovoti In/Ni/Ta oksidi, na kojima se fotokatalitička oksido-redukcija vode može odigravati bez dopunskih katalizatora za vodonik i kiseonik. Bez obzira na veliki broj radova koji se odnose na fotokatalitičko dobijanje H2 i O2 iz vode, ovaj proces još uvek nije komercijalizovan. Jedan razlog je nedovoljna reproduktibilnost rezultata koji su dobijeni pri ponavljanju ispitivanja u laboratorijskim uslovima, drugi cena pogotovu u slučaju primene plemenitih metala kao dopunskih katalizatora za redukciju vodonika.

  10. Ipak, dosadašnji radovi u potpunosti su definisali karakterisitke koje mora imati neka supstanca da bi se mogla upotrebiti kao fotokatalizator u procesu dobijanja vodonika i kiseonika iz vode. Prvo, energetska razlika između valentne i provodne zone poluprovodnika mora biti u opsegu od 2,43eV (energija neophodna za razlaganje vode na H+ i OH- jone, što je preduslov za dalji fotokatalitički proces) do 3,2 eV (energetska barijera u TiO2, najpoznatijem poluprovodničkom fotokatalizatoru). Potencijal valentne zone mora biti biti viši od potencijala redoks para O2/H2O, dok potencijal provodne zone mora biti niži od potencijala redoks para H2O/H2.

  11. Fotokataliza se može primeniti i za dobijanje hlora. Proces podrazumeva fotooksidaciju hlorovodonične kiseline, uz primenu elektrode izrađene od TiO2. 2 H+ + 2 Cl- + ½ O2 → Cl2 + H2O U valentnoj zoni se zahvaljujući prisustvu pozitivnih šupljina odvija oksidacija hloridnih jona, a u provodnoj zoni redukcija kiseonika u vodu. Primenom ove tehnologije može se uštedeti značajna količine električne energije koja se troši pri dobijanju hlora elektrolitičkim postupcima. Međutim, imajući u vidu da se u industriji usavršenim, rutinskim procesom, elektrolizom vodenog rastvora natrijum-hlorida, pored hlora, dobijaju i natrijum-hidroksid i vodonik, interes za uvođenjem fotokatalitičke oksidacije HCl, kao industrijskog procesa ograničen je na fabrike koje bi se isključivo bavile proizvodnjom hlora.

  12. Zbog snažnog oksidacionog potencijala (potencijal valentne zone je viši od standardnog elektrodnog potencijala para F-/F2) fotokatalizatori, nisu selektivni katalizatori za sintezu hemikalija. Njihova glavna primena odnosi se katalizu potpune degradacije različitih organskih materijala. Naime, preko 200 organskih jedinjenja pod dejstvom sunčeve svetlosti u prisustvu fotokatalizatora i kiseonika iz vazduha podleže kompletnoj mineralizaciji. Heteroatomi, kao što su hlor i sumpor se pri tome konvertuju u odgovarajuće neorganske kiseline: CxHyCl + O2 → CO2 + H2O + HCl Stoga se može reći da fotokataliza ima značajan potencijal kao tehnika za in sity tretiranje organskog otpada.

  13. Japanske kompanije su patentirale niz zanimljivih i vrednih komercijalnih primena fotokatalize. Pranje prozora rezultira stvaranjem značajne količine otpadne vode, i podrazumeva određen stepen rizika, pogotovu kada je reč o visokim zdanjima. Oblaganjem prozora finim transparentnim premazima koji sadrže veoma sitne čestice titan-dioksida (sitnije od talasne dužine vidljive svetlosti) razvijena je „tehnologija uvek čistih prozora“. Naime, u prisustvu svetlosti i kiseonika iz vazduha (koji se pri tome redukuje u vodu), katalitičkim dejstvom fotoaktiviranih čestica titan-dioksida iz premaza, nečistoće staložene na prozorskom staklu se potpuno oksiduju do CO2, H2O i neorganskih kiselina, u tragovima.

  14. Ista tehnologija premaza koji sadrži čestice poluprovodnika koje se aktiviraju sunčevom svetlošću primenjena je i u proizvodnji „samočistivih“ pločnika i kaldrme za popločavanje ulica, što omogućava da se skoro sve organske nečistoće in sity potpuno degraduju. Fotokatalizatori se osim za uklanjanje organskog otpada upotrebljavaju i za otklanjanje neprijatnih mirisa koji potiču od organskih suspstanci, budući da ih u prisustvu svetlosti i kiseonika mogu potpuno razgraditi. Stoga su oni našli primenu i u proizvodnji pločica za kupatila koje se oblažu tankim filmom sa česticama titan-dioksida, kao i u proizvodnji osveživača vazduha u automobilima. Međutim, osetljivost poluprovodničkih katalizatora na otrove i njihovo vreme trajanja su još uvek nedovoljno ispitani. Ipak, smatra se da na primer, premazi na „uvek čistim prozorima“ imaju životni vek od dvadesetak godina.

  15. Značajna pažnja fotokatalizi posvećuje u istraživanjima koje se odnose na moguću primenu ove tehnologije za razgradnju eksplozivnog otpada, tretiranje naftnih mrlji i udaljavanje azotovih oksida, NOx konverzijom u azotnu kiselinu. Ispitivanjem u pilot postrojenjima zapaženo je da poluprovodnici imaju veću efikasnost pri prečišćavanju otpadnih voda koje sadrže fenole ukoliko se nalaze u obliku finih suspendovanih čestica, nego ukoliko su naneti na neki čvrst nosač. Međutim, teškoće pri regeneraciji finih čestica suspendovanog katalizatora prostom filtracijom, koje u značajnoj meri poskupljuju proces uzrokuju da se danas u znatno većoj meri primenjuju reaktori sa katalizatorom fiksiranim na čvrstom nosaču.

  16. KATALIZATORI KOJI OMOGUĆAVAJU TRANSFER IZMEĐU NEMEŠLJIVIH FAZA (PHASE TRANSFER CATALYSTS - PTC)

  17. Opšti principi PT katalize Katalizatori ovog tipa ubrzavaju reakcije između nemešljivih reaktanata. PTC omogućavaju prenos jona i molekula između dve nemešljive tečnosti (najčešće organski rastvarač/voda) ili između čvrste i tečne faze. Oni se najčešće primenjuju u reakcijama anjona ili neutralnih molekula, kao što su H2O2 ili kompleksi prelaznih metala sa organskim supstratima. PTC su u navedenom slučaju neophodni s obzirom da se većina anjona, u obliku njihovih soli i navedenih neutralnih jedinjenja rastvara u vodi, a ne rastvara u organskim rastvaračima, dok je veliki broj organskih molekula koji se komercijalno koriste nerastvoran u vodi.

  18. PTC deluju kao prenosioci anjona ili neutralnih molekula iz vodene u organsku fazu ili na granicu između te dve faze. Reaktivnost anjona ili neutralnih molekula se u organskoj fazi znatno povećava budući da nema hidratacije molekulima vode. Usled toga dolazi do smanjenja energije aktivacije i porasta brzine reakcije čak i za nekoliko redova veličine. S druge strane, sniženje energije aktivacije omogućava da se proces odvija pod blagim uslovima, što smanjuje mogućnost za formiranje sporednih proizvoda, tj. povećava selektivnost procesa.

  19. Sledeća prednost primene PTC ogleda se u lakoći odvajanja proizvoda (koji je najčešće u organskoj fazi) prostim dekantovanjem, budući da organski sloj nije kontaminiran supstancama rastvornim u vodi. Konačno PT kataliza doprinosi smanjenju upotrebe opasnih i skupih rastvarača u kojima bi se sve reakcione vrste rastvarale (kao što je na primer dipolarni aprotični rastvarač dimetilformamid), već se umesto njih mogu koristiti jeftiniji i za životnu sredinu manje opasni rastvarači.

  20. Da bi se neko jedinjenje moglo koristiti u svojstvu PTC mora imati i hidrofilne i hidrfobne osobine, koje ga čine kompatibilnim i sa vodenom i sa organskom fazom. Za reakcije između nemešljivih tečnih faza najviše se primenjuju kvaternerne amonijum soli koje sadrže hidrofobni katjon i prost neorganski anjon, kao što su na primer: tetra-n-butilamonijum-bromid (TBAB), trietilbenzilamonijum-hlorid (TEBA), metiltrioktilamonijum-hlorid (Aliquat 336) i cetiltrimetilamonijum-bromid. Ove soli se zbog kvaternernog amonijumovog jona uobičajeno označavaju opštom formulom Q+X-.

  21. Priroda anjona X- i Y- značajno utiče na brzinu reakcije. Anjoni sa visokim energijama hidratacije tj. velikim jonskim potencijalom (odnosom naelektrisanja i površine) kao što su OH-, F- i Cl- imaju visok afinitet prema vodenoj fazi i zbog toga predstavljaju dobre odlazeće grupe koje u opštem mehanizmu odgovaraju anjonu Y-. S druge strane anjoni malog jonskog potencijala sa niskom energijom hidratacije (na primer SCN- i J-) zaostaju i u organskoj fazi u obliku soli Q+Y-. Stoga se na primer u PTC sistemima nukleofilne supstitucije na alkli-jodidima odvijaju znatno sporije nego na alkil-hloridima.

  22. Najčešće korišćeni katalizatori u čvrsto-tečno sistemima su kruna etri i poliglikol etri. Ova jedinjenja kompleksiraju metalne jone iz organskih ili neorganskih soli, dajući im „organsku masku“ i čineći ih rastvornim, čak i u nepolarnim organskim rastvaračima.

  23. Primena PT katalize u industriji Eliminacija Alkilovanje Hidrogenizacija Izomerizacija PT kataliza Oksidacija Epoksidacija i karbonilacija Nukleofilna supstitucija Kondenzacija

  24. Sinteza hloroprena Dehidrohalogenovanje 3,4-dihloro-1-butena koje rezultira postankom 2-hlor-1,3-butadiena (hloroprena) važnog monomera u proizvodnji plastičnih masa zahteva prisustvo baze. Kao što je poznato, natrijum-hidroksid koji je najjeftinija baza se rastvara u vodi, dok su polazni molekul i proizvod rastvorni samo u organskim rastvaračima. Primenom PTC katalizatora na bazi kvaternerne amonijum soli koji prenosi hidroksilni jon iz vodene u organsku fazu, postiže se prinos u reakciji od preko 99 %, sa produkcijom od približno 16 tona/čas (u kontinualnom postupku) uz dodatak veoma malog viška natrijum-hidroksida.

  25. Proizvodnja polikarbonata Dobijanje polikarbonata visokih molekulskih masa iz bis fenola i fozgena takođe podrazumeva PTC tehnologiju. Reakcija se odvija u baznoj sredini u prisustvu NaOH koji stimuliše eliminaciju sporednog proizvoda HCl. Budući da se NaOH ne rastvara u organskim rastvaračima, u svojstvu PTC koristi se tetra-n-butilamonijum-hidroksid koji omogućava transfer hidroksilnih jona iz vodene u organsku fazu u kojoj se i odvija esterifikacija i sintetiše polikarbonat.

  26. Sinteza etara PTC se primenjuje u procesu sinteze etara. Etri se dobijaju u visokom prinosu. Prethodno prevođenje fenola ili alkohola u fenoksid, odnosno alkoksid nije potrebno. Takođe, proces se odvija u blagim uslovima i ne zahteva anhidrovanu sredinu. U svojstvu PTC koristi se benzil-tri-n-butilamonijum-hlorid. On u vodenoj fazi reaguje sa NaOH gradeći benzil-tri-n-butilamonijum-hidroksid. Na ovaj način OH- joni prelaze u organsku fazu, što omogućava sintezu etra (reakciju alkil-halogenida i fenola/alkohola). Oslobođeni hloridni joni u obliku kvaternerne soli sa benzil-tri-n-butilamonijum katjonom prelaze u vodenu fazu. Dejstvom NaOH na benzil-tri-n-butilamonijum-hlorid u vodenoj fazi ponovo se stvara odgovarajući hidroksid. Na ovaj način u etre se u visokom prinosu mogu konvertovati i fenoli sa voluminoznim supstituentima na aromatičnom prstenu.

  27. Oksidacija alkohola u aldehide Uz primenu PTC alkoholi se selektivno oksiduju do aldehida pomoću veoma jeftinog oksidacionog sredstva rastvora natrijum-hipohlorita. Hipohloritni jon se u organsku fazu prevodi pomoću tetra-n-butilamonijum-hidrogen-sulfata. Glavni proizvod aldehid zaostaje u organskoj fazi, dok proizvodi redukcije hloridni joni prelaze u vodenu fazu.

  28. Proizvodnja 2-fenil-butan-nitrila Fenilacetonitril reaguje sa alkilacionim reagensom, najčešće alkil-hloridom u prisustvu 50 % rastvora natrijum-hidroksida, dok se u svojstvu PTC koristi benziltrietilamonijum-hlorid. Fenilacetonitril se bez organskog rastvarača meša sa PTC i koncentrovanim vodenim rastvorom natrijum-hidroksida. Etil-hlorid se kao gas uvodi u reakcionu smešu. Kvaternerna so prevodi hidroksilne jone u organsku fazu pri čemu dolazi do sledeće reakcije: C6H5CH2CN(org) + Q+OH-(org) → C6H5CH-CNQ+(org) + H2O(aq) Pod dejstvom baze dolazi do disocijacije H+ sa kiselog α-C-atoma nitrila i nastaje karbanjon. U sledećoj fazi etil-hlorid reaguje sa postalim karbanjonom, dajući proizvod, a polazni PTC se regeneriše. C6H5CH-CNQ+(org) + C2H5Cl(org) → C2H5CH(C6H5)CN(org) + Q+Cl- Primena PTC u ovom postupku omogućila je da se umesto jakih i opasnih baza natrijum-amida ili natrijum-hidrida, u anhidrovanim uslovima, koristi znatno jeftiniji i manje opasni natrijum-hidroksid. Pored toga, prinos proizvoda je uvođenjem PTC tehnologoje sa 65-68 % povećan na 85-90 %.

  29. Primena H2O2 kao oksidacionog sredstva u PTC procesima Sa ekološkog aspekta upotreba vodonik-peroksida kao oksidacionog sredstva, je veoma poželjna, s obzirom da se kao proizvod redukcije dobija voda. Stoga, se u savremenim industrijskim postupcima ranije korišćena oksidaciona sredstva koja rezultiraju stvaranjem značajne količine otpada, kao što su persirćetna kiselina i tercijerni-buti-hidroperoksid, nastoje zameniti vodonik-peroksidom. Prvi pokušaji u tom smislu podrazumevali su primenu PTC koji bi omogućili transfer jona HO2- (postalog disocijacijom H2O2 u baznoj sredini) iz vodene u organsku fazu. Međutim, jon HO2- je izrazito hidrofilan sa visokom energijom hidratacije, zbog čega čak i u obliku soli sa hidrofobnim kvaternernim amonijum katjonom veoma nerado prelazi u organsku fazu.

  30. Stoga, u najvećem broju slučajeva vodonik-peroksid ne reaguje direktno sa organskim jedinjenjem. Naime, kao oksidaciona sredstva koja direktno reaguju sa organskim supstratom koriste se kiseonični anjoni volframa i molibdena u kojima je metal u visokom oksidacionom stanju (na primer WO42- i MoO42-). Ovi anjoni se iz vodene faze, u kojoj se nalaze u obliku odgovarajućih soli prevode u organsku fazu pomoću PTC, kvaternernih amonijum soli: 2 Q+X- + Na2WO4 → (Q)2+ WO42- + 2 Na+X-

  31. U organskoj fazi dolazi do oksidacije organskog molekula pomenutim anjonima, pri čemu se oni redukuju do nižeg oksidacionog stanja (volfram do +4, a molibden do +4 ili +3). Proizvod oksidacije ostaje u organskoj fazi, dok metalni joni prelaze u vodenu fazu. U vodenoj fazi se redukovani oblici metalnih jona reoksiduju vodonik-peroksidom i na taj način regenerišu polazna oksidaciona sredstva, dok se vodonik-peroksid redukuje do vode. WO32- + H2O2 → WO42- + H2O

  32. Adipinska kiselina, važna sirovina u proizvodnji polimera dobija se u prinosu od 93 % oksidacijom cikloheksena 30 % vodonik-peroksidom u prisustvu metiltricetilamonijum-hidrogensulfata u svojstvu PTC i natrijum volframata na temperaturi od 90 oC. PTC tehnologija proizvodnje adipinske kiseline je efikasnija i ekološki znatno primerenija od tradicionalnog industrijskog procesa. On podrazumeva nekoliko faza: hidrogenizaciju benzena u cikloheksan oksidaciju cikloheksana do smeše cikloheksanola i ciklohaksanona i konačno oksidacuju ove smeše azotnom kiselinom, što je praćeno stvaranjem značajne količine štetnih otpadnih azotovih okisda.

  33. Inverzna PTC Od momenta otkrića PTC, razvoj ove tehnologije je bio fokusiran na transport supstanci iz vodene u organsku fazu. Međutim, od istog interesa za komercijalnu primenu je i suprotan proces, prenos hidrofobnih reaktanata iz organske u vodenu fazu, gde bi oni reagovali sa hidrofilnim supstratima. Ova tehnologija označena je kao inverzna PTC, i predstavlja osnovu „zelene“ organske sinteze koja bi se odvijala u vodenim rastvorima. Inverzna PTC zasniva se na dva moguća mehanizma prenosa hidrofobnih molekula iz organske u vodenu fazu. Prvi, podrazumeva reverzibilnu konverziju hidrofobnih molekula u intermedijer rastvoran u vodi. Drugi mehanizam je zasnovan na prenosu hidrofobnih molekula u obliku micela pomoću površinski aktivnih supstanci.

  34. Inverzna PTC u dvofaznom sistemu organski rastvarač - voda najviše je proučavana na primeru reakcije soli karboksilinih kiselina sa hloridima kiselina. U svojstvu PTC upotrebljavan je piridin-N-oksid (PNO).

  35. Pored reakcije soli karboksilnih kiselina sa hloridima kiselina, inverzna PTC je korišćena i u procesu acilovanja amina rastvornih u vodi (uključujući i aminokilseine) pomoću acil-hlorida. Tako se na primer hipurna kiselina u visokom prinosu može dobiti u dvofaznom sistemu organski-rastvarač voda reakcijom između glicina i benzoil-hlorida u prisustvu PNO kao katalizatora.

  36. Drugi mehanizam inverzne PTC zasniva se na primeni površinski aktivnih supstanci. One imaju afinitet i prema vodenoj i prema organskoj fazi. Hidrofobni supstrat se iz organske uvodenu fazu transportuje u obliku micele koju gradi površinski aktivna supstanca. Ova tehnologija primenjena je u procesu epoksidacije nezasićenih ketona vodonik-peroksidom u baznoj sredini. U svojstvu PTC koristi se dodeciltrimetilamonijum-bromid. On gradi micelarni agregat sa organskim supstratom, prevodeći ga u vodenu fazu. U vodenoj fazi se odvija selektivna oksidacija nezasićenog ketona pomoću vodonik- peroksida (koji se pri tome redukuje u vodu) u baznoj sredini (natrijum-hidroksid), pri čemu postaje epoksid, dok karbonilna grupa ostaje intaktna. Pri tome se regeneriše polazni PTC. Poslednji korak u procesu predstvlja prelazak postalog epoksidnog ketona i dela regenerisanog PTC u organsku fazu.

  37. HVALA NA PAŽNJI!

More Related