Role of ionic liquids on the reactivity and selectivity ofdiels-alder reactions and single site catalysts
Diels-alder reaksiyonlarının ve tek atom merkezli katalizorlerin reaktivite ve seçicilikleri üzerine iyonik sıvıların rolü
- Tez No: 755515
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE İLKNUR DOĞAN, PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Fizikokimya, Katalizörler, Kuantum kimyası, Organik kimya, Physical chemistry, Catalysts, Quantum chemistry, Organic chemistry
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İyonik sıvılar (IL'ler), yüksek termal kararlılık, yüksek kimyasal inertlik, iletkenlik, organik ve inorganik maddeleri çözme yetenekleri gibi özelliklerinden dolayı ilgi görmüştür. Çözücü, sentez ve kataliz gibi çok çeşitli uygulamalar için avantajlar sunan bu özellikleri ayarlamak mümkündür. Bu tezde, IL'lerin solvent ve ligand etkileri, organik reaksiyonlar ve tek bölgeli katalizörler (SAC'ler) durumunda Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (YFT) kullanılarak araştırılmıştır. Daha sonra, SAC'lerin elektron verici/alıcı özelliklerinin, Ir/Rh içeren komplekslerin katalitik aktiviteleri ve stabiliteleri üzerindeki etkisi, hesaplama araçları vasıtasıyla incelenmiştir. İlk olarak, Diels-Alder reaksiyonlarında çözücü olarak IL'lerin rolü modellenmiştir. IL'lerin dienofillerle hidrojen bağı etkileşimlerine sahip olabileceği ve bu nedenle endo seçiciliği ve Diels-Alder reaksiyonlarının hızını önemli ölçüde etkilediği gerçeği değerlendirilmiştir. Aktif bölgelerin elektronik özellikleri ve katalizörlerin kararlılıkları üzerindeki etkilerini anlamak için SiO2, γ-Al2O3 ve MgO destekli-Ir(CO)2 komplekslerinin varlığında atomik olarak dağılmış katalizörler analiz edilmiştir. Bu çalışma sonrasında, [Bmim][OAc] ve [Bmim][PF6] varlığında IL kaplı/kaplanmamıs¸ MgO destekli Ir(CO)2 kompleksler kullanılarak IL'lerin elektron verici/alıcı özellikleri ele alınmıştır. Tek bölgeli katalizörlerin katalitik özellikleri üzerindeki ligand etkilerini anlamak için, zeolit destekli Rh(CO)2 kompleksleri durumunda karbonil ve asetilen grupları arasındaki ligand modifikasyon reaksiyonları, proton hareketliliği dikkate alınarak modellenmiştir. Son olarak, γ-Al4O6 destekli Ir(CO)2 kompleksi üzerinde 1,3-BD hidrojenasyon reaksiyon mekanizması incelenmiş ve 1-buten seçiciliğindeki nedenler açıklığa kavuşturulmuştur. Genel olarak, bu çalışma IL'lerin kimyasal reaksiyonlar ve katalitik sistemler uzerindeki solvent ve ligand etkilerinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Özet (Çeviri)
Ionic liquids (ILs) have gained interest because of their features such as high thermal stability, high chemical inertness, conductivity, their ability to dissolve organic and inorganic substances. It is possible to tune these properties offering advantages for a wide range of applications namely solutions, synthesis and catalysis. In this thesis, the solvent and ligand effects of ILs are investigated in the case of organic reactions and single-site catalysts (SACs) by using Density Functional Theory (DFT). Then, the influence of electron-donor/acceptor properties of the SACs on the catalytic activities and stabilities of Ir/Rh including complexes are examined by means of computational tools. Firstly, the role of ILs as solvents in the Diels-Alder reactions is modeled. The fact that ILs can have hydrogen bonding interac tions with the dienophiles, and thus significantly affect the endo selectivity and the rate of the Diels-Alder reactions has been assessed. The atomically dispersed catalysts in the pres ence of SiO2-, γ-Al2O3- and MgO supported-Ir(CO)2 complexes are analyzed in order to understand the support effects on the electronic properties of the active sites and stabilities of the catalysts. Chapter 5 deals with the electron-donor/acceptor properties of ILs by us ing IL coated/uncoated MgO supported Ir(CO)2 complexes in the presence of [Bmim][OAc] and [Bmim][PF6]. In order to understand the ligand effects on the catalytic properties of the SACs, ligand modification reactions between carbonyl and acetylene groups in the case of zeolite-supported Rh(CO)2 complexes are modeled by considering the proton mobility. Finally, the hydrogenation reaction mechanisms for 1,3-butadiene over γ-Al4O6 supported Ir(CO)2 complex is studied and the reasons behind the 1-butene selectivity have been clari fied. Overall, this study contributes to a better understanding of the solvent and ligand effects of ILs on the chemical reactions and the catalytic systems.
Benzer Tezler
- Seryum oksit esaslı hibrit materyalin peroksidaz aktivitesinin belirlenmesi
Determination of peroxidase activity of cerium oxide based hybrid material
NAIBA JABIYEVA
- Polyacrylonitrile based nanofibers with conductive polymers and their stabilization
İletken polimerler içeren poliakrilonitril tabanlı nanolifler ve stabilizasyonu
EZGİ İŞMAR ŞİR
Doktora
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Computational investigation of battery materials using density functional theory
Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak pil malzemelerinin hesaplamalı incelenmesi
DOAA AASEF AHMED AHMED
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA
- Yerfıstığından enzimatik ekstraksiyon ile yağ eldesinde yüzey aktif madde kullanımının etkisi
Effect of surfactants on the enzymatic extraction of oil from groundnut
BAHAR DEĞERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEM ÜSTÜN
- Sorgun linyit-su karışımının iyonik olmayan bir dispersant ile hazırlanması ve incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MÜPHEM YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. REHA YAVUZ