Studie možností syntetických aplikací Ce(III) komplexů imobilizovaných na katexech

Bc. Eva Havránková

Master's thesis

Study of possibility for synthetic application of Ce(III) complexes supported by cation-exchanger

Anotácia:

Jednou z možností jak sofistikovat syntézy sloučenin je katalýza s využitím imobilizovaného katalyzátoru, který kombinuje výhody homogenního a heterogenního katalyzátoru. Jako nosiče mohou být použity běžně dostupné, levné a mechanicky i teplotně stabilní průmyslové katexy. Ty ve spojení s komplexem ceru v oxidačním stavu 3+ tvoří efektivní, snadno separovatelný a recyklovatelný katalytický systém. Ten byl studován z hlediska jeho možných syntetických aplikací na modelových reakcích, kterými byly přímá methoxykarbonylace 1,2-diaminoethanu dimethyl-karbonátem, Baylisovy-Hillmanovy reakce, Michaelovy adice 1,2-diaminoethanu na aktivované C=C vazby, Michaelova adice indolu na aktivovanou vazbu C=C, syntéza aryl-bis(indolyl)methanů, dominová syntéza substituovaných 1,5-benzodiazepanů a tříkomponentní dominová syntéza substituovaných 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-onů. Bylo nalezeno, že kation Ce(III) imobilizovaný na slabě kyselém makroporézním katexu vykazoval při studovaných reakcích minimálně stejnou nebo lepší katalytickou aktivitu jako sůl CeCl3.7 H2O.

Abstract:

One of the possibilities to sophisticate compound syntheses is catalysis using supported catalyst which combines the advantages of both homogeneous and heterogeneous catalyst. Easily available, cheap and mechanically and thermally stable industrial cation-exchangers may be used as carriers. These, in connection with complex of cerium in oxidation state of 3+, provide an effective, easily separable and recyclable catalytic system. This system has been studied with a view to its possible synthetic applications on model reactions which were direct methoxycarbonylation of 1,2-diaminoethane by dimethyl carbonate, Baylis-Hillman reaction, Michael addition of 1,2-diaminoethane on an activated C=C bond, Michael addition of indole on an activated C=C bond, synthesis of aryl-bis(indolyl)methanes, domino synthesis of substituted 1,5- benzodiazepines, and three-component domino synthesis of substituted 3,4- dihydropyrimidin-2(1H)-ones, respectively. It has been discovered, that cation Ce(III) supported on a weak acid macroporous cation-exchanger showed in the, studied reaction at least the same or better catalytic activity as salt CeCl3.7 H2O.

Kľúčové slová

Zelená chemie, Průmyslová chemie, Imobilizovaný katalyzátor, Katex, Sloučeniny Ce(III), Karbonylové sloučeniny, Aldolové a podobné reakce, Baylisova – Hillmanova reakce, Michaelova adice.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 2. 2014
• Vedúci: doc. RNDr. Pavel Pazdera, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Chemistry / Organic Chemistry