Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/76808
Title: Copper-free sonogashira coupling reactions using palladium supported on shell particles as reusable heterogeneous catalyst
Other Titles: ปฏิกิริยาคอปเปอร์ฟรีโซโนกาชิราคัปปลิงที่ใช้แพลเลเดียมรองรับบนอนุภาคเปลือกหอยเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ที่ใช้ซ้ำได้
Authors: Trin Saetan
Advisors: Sumrit Wacharasindhu
Mongkot Sukwattanasinitt
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Issue Date: 2015
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: A novel palladium catalyst supported on individual calcium carbonate plates (Pd/ICCP) has been prepared from Asian green mussel (Perna viridis) shell for the copper-free Sonogashira coupling reaction. Treatment of virgin shell under sonication with hydrogen peroxide results in the formation of ICCP. Impregnation of ICCP with Pd(0) generates the a Pd nanoparticle embedded on ICCP. Morphology of the prepared Pd/ICCP catalyst has been fully characterized by SEM, TEM, EDX, XRD, ICP-OES, TGA and IR showing that the ICCP supported catalyst are uniform with 3 micron size and Pd nanoparticle is uniformly dispersed onto the surface of ICCP at 6.1% (wt./wt.). For catalytic performance, the optimized study reveals that the use of 1 mol% of Pd/ICCP in the present of potassium carbonate in ethanol can catalyze the copper-free Sonogashira coupling reaction between a variety of aryl iodides and terminal alkynes at 77 0C without using external ligand to provide the corresponding diarylethynes in 57-98 %yields. The catalytic activity and recyclability of the prepared Pd/ICCP along with the shell particle and calcium carbonate supported palladium (Pd/SP and Pd/CaCO3) catalysts have been evaluated. Pd/ICCP demonstrates comparable catalytic activity with Pd/CaCO3 but higher than Pd/SP. Importantly, Pd/ICCP exhibits better reusability than both Pd/SP and Pd/CaCO3. The remarkable Pd/SP activity and stability has been attributed to the well uniform and the chelation of Pd (0) with the surface protein of the supported ICCP.  
Other Abstract: เราได้ค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมชนิดใหม่ที่ถูกตรึงบนแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเดี่ยว (Pd/ICCP) ที่ได้รับจากเปลือกหอยแมลงภู่ (Perna viridis) เพื่อใช้สำหรับปฏิกิริยาคอปเปอร์ฟรีโซโนกาชิราคัปปลิง แผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเดี่ยวนี้ (ICCP) ได้เตรียมขึ้นมาจากการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ควบคู่กับการสั่นด้วยเสียงอัลตร้าโซนิค การแช่แผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเดี่ยวด้วยสารละลายแพลเลเดียม (0) สามารถเตรียมแพลเลเดียมนาโนพาร์ติเคิลตรึงอยู่บนแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเดี่ยว เราได้พิสูจน์ทราบอสัญฐานของตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/ICCP อย่างครบถ้วนโดยเทคนิค SEM, TEM, EDX, XRD, ICP-OES, TGA และ IR ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแผ่นซับพอร์ท ICCP นี้มีลักษณะเป็นระเบียบขนาด 3 ไมโครเมตร และแพลเลเดียมนาโนพาร์ติเคิลกระจายทั่วบนแผ่นของ ICCP ยิ่งไปกว่านั้นเราพบว่ามีปริมาณแพลเลเดียม 6.1% โดยน้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งถูกระบุโดยเทคนิค ICP-OES และเราสามารถระบุปริมาณโปรตีนเท่ากับ 1.8% โดยใช้เทคนิค TGA สำหรับสมรรถภาพในการเร่งปฏิกิริยาของ Pd/ICCP นั้น เราได้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานี้เพื่อการศึกษาหาสถาวะที่เหมาะสม โดยพบว่าการใช้ 1 โมลเปอร์เซ็นของ Pd/ICCP กับโพแทสเซียมคาร์บอเนตในตัวทำละลายเอทานอลสามารถเร่งปฏิกิริยาโซโนกาชิราคัปปลิงที่ไม่ใช้โลหะทองแดง ระหว่างเอริลไอโอไดด์ต่างๆ และเทอร์มินอลแอลคายน์ต่างๆ ที่อุณหภูมิ 77 องศาเซลเซียส โดยปราศจากลิแกนด์ภายนอก โดยสามารถเตรียมไดเอริลเอทายน์ได้ในปริมาณถึง 57-98 ร้อยละผลได้ เมื่อประเมินความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเคมี และใช้ซ้ำของ Pd/ICCP กับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมบนอนุภาคเปลือกหอยธรรมดาและแพลเลเดียมบนแคลเซียมคาร์บอเนต (Pd/SP and Pd/CaCO3) พบว่า Pd/ICCP แสดงความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเคมีใกล้เคียงกับ Pd/CaCO3  แต่สูงกว่า Pd/SP มาก นอกจากนี้ Pd/ICCP แสดงความสามารถในการใช้ซ้ำดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/SP และ Pd/CaCO3 ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเคมีและใช้ซ้ำที่ยอดเยี่ยมที่เกิดขึ้นน่าจะมาจากความเป็นระเบียบและการจับกันของแพลเลเดียมศูนย์กับโปรตีนบนพื้นผิวของตัวซับพอร์ท ICCP
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2015
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemistry
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/76808
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5671964623.pdf6.2 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.