کیتوسان اصلاح شده با کبالت(II) بعنوان کاتالیزوری سبز برای واکنش اکسایش استایرن به استایرن اکساید

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

گروه نانوشیمی، پژوهشکده نانوفناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

کیتوسان بعنوان یک بستر سبز برای کبالت(II) مورد استفاده قرار گرفت. کیتوسان-کبالت(II) بعد از شناسایی با استفاده از روش های مرسوم شامل طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، طیف سنجی جذب اتمی شعله، طیف بینی توزیع انرژی الکترون، پراش پرتو ایکس و وزن سنجی حرارتی بعنوان یک کاتالیزور ناهمگن زیست سازگار در واکنش اکسایش استایرن مورد استفاده قرار گرفت. واکنش در حضورکاتالیزور تهیه شده و سه برابر مولی اکسنده سبز هیدروژن پراکسید با بازده 96% و گزینش پذیری بالا در حلال آب و در دمای محیط منجر به تولید استایرن اکساید در مدت زمان 6 ساعت شد. همچنین واکنش بدون استفاده از حلال نیز بهره بالایی داد. کاتالیزور برای شش بار قابل بازیابی و استفاده مجدد بدون کاهش چشمگیر در فعالیت آن می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Chitosan modified with cobalt(II) as a green catalyst for the oxidation of styrene to styrene oxide

نویسندگان [English]

  • Sajjad Keshipour
  • Farivar Ahmadi
  • Behnam Seyyedi
  • Esmaeil Habibi
Department of Nanochemistry, Nano Research Center, Urmia University, Urmia, Iran.
چکیده [English]

Chitosan was used as a green support for cobalt(II). Chitosan-cobalt(II) after characterization with common methods including FT-IR, flame atomic absorption spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction and thermal gravimetric analysis as a biocompatible heterogeneous catalyst was used in the oxidation reaction of styrene to styrene oxide. The reaction led to the formation of styrene oxide in the presence of the prepared catalyst and excess amounts of hydrogen peroxide as a green oxidant in H2O as the solvent at room temperature during 6 h with 96% yield and high selectivity. Also, the reaction gave high yield in the solvent free conditions. The catalyst is recyclable for six times without any significant decreases in the activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Oxidation
  • Cobalt
  • Heterogeneous catalyst
  • Styrene
  • Green chemistry
[1] R. B. N. Baig, M. N.  Nadagouda and R. S. Varma, Green Chemistry, 16 (2014) 2122.
[2] M.  Lamblin, L.  Nassar-Hardy, J. C.  Hierso, E. Fouquet and F. X. Felpin, Advanced Synthesis & Catalysis, 352 (2010) 33.
[3] M. N. V. R. Kumar, Reactive and Functional Polymer, 46 (2000) 1.
[4] J. Ma and Y. Sahai, Carbohydrate Polymers, 92 (2013) 955.
[5] C. K. S.  Pillai, W. Paul and C. P. Sharma, Progress in Polymer Science, 34 (2009) 641.
[6] J. Sun, J. Wang, W. Cheng, J. Zhang, X.  Li, S. Zhang and Y. She, Green Chemistry, 14 (2012) 654.
[7] R .S. Varma, Current Opinion in Chemical Engineering, 1 (2012) 123.
[8] E. Guibal, Separation and Purification Technology, 38 (2004) 43.
[9] D. Brunel, A. C. Blanc, A. Galareau and F. Fajula, Catalysis Today, 73 (2002) 139.
[10] فتحی، محمدرضا ; الماسی فر، داریوش، مجله شیمی کاربردی، شماره 43 (1396) ص 151.
[11] عباسی، محمود; یوسفی، راضیه، مجله شیمی کاربردی، شماره 37 (1394) ص 87.
[12] Y. Zhao,J. S. Tian, H. X. Qi, Z. N. Han, Y. Y.  Zhuang and L. N.  He, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 271 (2007) 284.
[13] E.  Guibal, Progress in Polymer Science, 30 (2005) 71.
[14] R. B. N. Baig and R. S. Varma, Green Chemistry, 15 (2013) 1839.
[15] Q. Tang, Q. Zhang, H. Wu and Y. Wang, Journal of Catalysis, 230 (2005) 384.
[16] Q. Tang, Y. Wang, J. Liang, P. Wang, Q. Zhang and H. Wan, Chemical Communications, (2004) 440.
[17] J. Sebastian, K. M. Jinka and R. V. Jasra, Journal of Catalysis, 244 (2006) 208.
[18] H. Cui, Y. Zhang, L. Zhao and Y. Zhu, Catalysis Communications, 12 (2011) 417.
[19] K. M. Jinka, S. M. Pai, B. L. Newalkar, N. V. Choudary and R. Jasra, Catalysis Communications, 11 (2010) 638.
[20] X. H. Lu, J. Lei, S. Y. Fang, Y. L. Dong and Q. H. Xia, Indian Journal of Chemistry, 49A (2010) 1586.
[21] Z. Q. Shi, L. X. Jiao, J. Sun, Z. B. Chen, Y. Z. Chen, X. H. Zhu, J. H. Zhou, X. C. Zhou, X. Z. Li and R. Li, RSC Advances, 4 (2014) 47.
[22] A. V. Mekhaeva, A. V. Pestova, L. S. Molochnikovb, E. G. Kovalevab, M. G. Pervovaa, Y. G. Yaltuka, I. A. Grigor’evc, and I. A. Kirilyuk, Russian Journal of Physical Chemistry A, 85 (2011) 1155.
[23] Shaabani, M. Borjian Boroujeni, and M. Hamidzad Sangchin, Journal of Chemical Sciences 127 (2015) 1927.
[24] S. Keshipour, F. Ahmadi and B. Seyyedi, Cellulose, 24 (2017) 1455.
[25] S. Keshipour, S. Shojaei and A. Shaabani, Cellulose, 20 (2013) 973.
[26] S. Keshipour and A. Shaabani, Appllied Organometallic Chemistry, 28 (2014) 116.
[27] S. Keshipour and N. Kalam Khalteh, Appllied Organometallic Chemistry, 30 (2016) 653.
[28] S. Keshipour and K. Adak, RSC Advances, 6 (2016) 89407.
[29] S. Keshipour and M. Khezerloo, Journal of Iranian Chemical Society, 14 (2017) 1107.