Furfural homogénkatalitikus hidrogénezésének vizsgálata
Az utóbbi években intenzív kutatások folynak olyan biomassza alapú ill. biomassza-hulladékból előállítható platformmolekulák szintézisére, amelyek lecserélhetik, vagy átvehetik a jelenleg fosszilis alapon előállított szerves kémiai építőkövek technológiában betöltött szerepét. Ilyen sokrétű építőelem lehet a furfuril–alkohol, melynek előállítására a legmegfelelőbb eljárás a furfural katalitikus hidrogénezése. Irodalmi adatok alapján a furfural furfuril-alkohollá történő átalakítására legtöbben heterogén katalizátorrendszert alkalmaztak, viszont homogén, nagy szelektivitású, hozzáadott oldószer mentes rendszerre még nem közöltek adatokat.
Kutatómunkám célja egy olyan nagyhatékonyságú és szelektivitású homogén-katalizátorrendszer kidolgozása, amely hozzáadott oldószer nélkül alkalmas a furfural redukálására furfuril–alkhollá, továbbá alkalmas a termékelválasztás utáni újrafelhasználásra.
Kísérleteimmel igazoltam, hogy kétfogú foszfin ligandumok ruténium(III)-acetilacetonáttal képzett katalizátorrendszerében sikeresen végbement a furfural redukciója, és a kifejlesztett rendszer alkalmas az újrafelhasználásra. Részletes vizsgálataim kiterjedtek a megfelelő ligandum azonosítására, továbbá a ligandum/fém arány, a hidrogén nyomás és a reakció hőmérsékletének aktivitásra és szelektivitásra gyakorolt hatásának vizsgálatára.
Optimális reakció körülmények között oldószermentesen, melléktermék képződése nélkül 99.9% konverzióval sikerült előállítanom a furfuril-alkoholt. A legnagyobb aktivitást a Ru(acac)3/Ph2P(CH2)4PPh2 (Ru/BDDP) homogén katalizátorrendszerrel értem el (TOF = 6273 h-1), amely az újrahasznosítás során tizenkét cikluson keresztül megtartotta aktivitását.
szerző
-
Bohus Márton
Műszaki menedzser mesterszak MSc
mesterképzés (MA/MSc), nappali
konzulensek
-
Dr. Mika László Tamás
egyetemi tanár, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék -
Tukacs József Márk
Tanárséged, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék
