Oksidasyon katalizörü olarak çeşitli koordinasyon bileşiklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve etkinliklerinin ölçülmesi

Abstract

Kimyasal proseslerde elde edilen ürünün verimini ya da kalitesini yükseltmek amacıyla bir yardımcı bileşene ihtiyaç duyulur. Bu nedenle reaksiyonların hızını arttırmak ya da elde edilmek istenen ürünün yan ürünlere göre daha çok elde edilmesini sağlayan maddeler kullanılır. Genellikle kullanılan maddeler katalizörler olup, rekasiyonlarda verimlilik ve seçicilik yönünden, kimya alanında endüstriyel açıdan en önemli nitelik olarak yer almaktadırlar. Katalizörler, yüksek verim ve seçicilik gibi oluşturulması istenilen ürünün korunması ve saf halde edilmesini için yardımcı olur. Reaksiyonlar için enerji ve madde gereksinimini azaltarak yüksek verimlerin elde edilmesini sağlar. Katalizörler aktivite, reaksiyon ömrü, yeniden elde edilebilirlik ve seçicilik gibi elde edilmesi istenen değerlere ortam sağlar. İçerisinde yer alan sanayinin gelişmesi açısından önemli bir rolü vardır. Aldehitlerin asitlere oksidasyon reaksiyonları kimya sanayi açısından çok tercih edilen ve çalışılan reaksiyonlardır. Bu nedenden dolayı reaksiyonlar için bir dizi reaktanlar veya katalizörler söz konusudur. İçlerinden bazıları farklı reaksiyonlara uygulanabilir. Bu nedenden dolayı sodyumklorit aldehitlerin asitlere yükseltgenmesi reaksiyonlarında düşük pH değerlerinde yüksek verimle çalışan reaktant olarak bulunmuştur. Bu çalışmada oksidant olarak klordioksit üretmek veya etkinliğini artırmak için farklı katalizörler kullanarak benzaldehitin benzoik asite yükseltgeme şartlarının araştırılması yapıldı. Sodyumklorit ve stabilize klordioksit çözeltisi reaktant olarak kullanıldı. NaH2PO4, KMnO4, V2O5, 1-Hidroksi Etilidin-1,1-Difosfonik Asit (HEDP), Sodyum Tripolifosfat (STPP)/Formik Asit ve hazırlanan farklı Mn ve Co kompleksleri katalizör olarak kullanıldı. Her katalizör için farklı pH değerlerine göre araştırmalar yapılarak verim karşılaştırmaları yapıldı. En yüksek verimler metal komplekslerinin katalizör olarak kullanıldığı çalışmalarda elde edildi. Çalışma şartlarına göre daha yüksek pH' larda yapılan çalışmalarda verimlerin düşük olduğu, ancak pH' ların asidik tarafa kaydığı çalışmalarda verimlerin giderek arttığı gözlenmiştir. Metal katalizörleri kullanıldığı çalışmalarda oksidasyon verimlerinin pH 6 nın üzerinde ki değerlerde %83 lerin üzerine çıkarılabileceği tespit edildi.

A number of chemical products require an auxiliary material to increase the yield and quality of the final product. To this purpose, substances which accelerate the reactions and increase the generation of the desired product relative to by-products have been used. These materials, which are called catalysts, are essential industrial materials of chemical industry in terms of productivity and austerity of catalysts manifacture preservation of the raw material and reduction of impurities ensure high selectivity and productivity. Chemical reactions reduce raw material and energy requirements. In order for a catalyst to be useful, it must be at the desired values in terms of activity, selectivity, service life and renewability. Development of catalyst technology is vital for the development of chemical industry. Acid oxidation of aldehydes is a reaction that has been studied extensively due to their industrial significance. For this purpose, a number of reactants to are mentioned in literature. However, some of these can be tolerated and applicable different types of aldehydes. Sodium chloride has been discovered as a reactant that operates under moderate conditions in acidic oxidation of aldehydes. In this study, to produce chlorodioxide as an oxidant or to ensure its effectiveness by using catalyst, benzaldehyde benzoic acid oxidation conditions have been investigated. Sodium chloride and stabilized chlorine dioxide solution were used as reactants. NaH2PO4, KMnO4, V2O5, 1-Hydroxyethylidine-1,1-Diphosphonic Acid (HEDP), Sodium Tripolyphosphate (STPP) / Formic Acid and the different Mn and Co complexes prepared were used as catalysts. For each catalyst, the yields were compared according to different pH values. The highest yields were obtained when metal complexes were used as catalysts. It was observed that at high pHs the yields decreased, despite that when pHs were acidic the yields started to gradually increase again. It has been found that the oxidation efficiencies of metal catalysts can be increased to over 83% above pH 6.