מבוא קטליזה

Overview

מקור: המעבדה של ד"ר ריאן ריצ'רדס — בית הספר של קולורדו של מוקשים

קטליזה היא בין התחומים החשובים ביותר של הטכנולוגיה המודרנית ומהווה כיום כ-35% מהתוצר המקומי הגולמי (תמ"ג) וקיום של כ-33% מהאוכלוסייה העולמית באמצעות דשנים המיוצרים באמצעות תהליך הבר. ^{1 זרזים} הם מערכות המאפשרות תגובות כימיות על ידי הורדת אנרגיית ההפעלה והשפעה על הסלקטיביות. קטליזה תהיה טכנולוגיה מרכזית בהתמודדות עם אתגרי האנרגיה והסביבה של העידן המודרני.

Procedure

1. הכנת 4-פתרון ניטרופינול מעורבב עם נתרן בורוהידריד

שוקלים 14 מ"ג של 4-ניטרופינול ומתמוססים ב-10 מ"ל של מי DI ב בקבוקון זכוכית.
שוקלים 57 מ"ג נתרן בורוהידריד ומתמוססים ב-15 מ"ל של מי DI.
מערבבים את שני הפתרונות ומערבבים מגנטית במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר לתמיסה אחידה. חלוק מעבדה, משקפי...

Results

הפחתה של 4-ניטרופינול עם זרז היא תגובת אמת מידה בספרות להערכת ביצועי זרז ומדידת קינטיקה. לפני הוספת זרז, צבע הפתרון הוא צהוב בהיר, אשר מתאים 4-יון ניטרופינול בתנאים אלקליין. ללא תוספת של זרז, הצבע הצהוב אינו לדעוך, זה מציין כי מערכת התערובת של 4-ניטרופינול ונתרן בורוהיד הוא יציב.

Application and Summary

כתגובת אמת מידה, היישום קטליטי של חלקיקי פלדיום ננומטריים יכול להיות מורחב לשדות אחרים. בדומה להפחתת 4-ניטרופינול, שהוא צבע (התגובה נצפית כשינוי צבע), הידרוגנציה של צבעים כימיים יכולה להתבצע עם אותו פרוטוקול. תהליכי הידרוגנציה כימית חשובים מאוד בתגובות תעשייתיות רבות, כמו גם סילוק פסולת. ח?...

References

Armor, J. What is catalysis? North American Catalysis Society. (2008).
Thomas, J.M., Thomas, W.J. Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis. Wiley-VCH. Germany (2015).
Heck, R.F., Nolley, J.P. Palladium-catalyzed v Vinylic Hydrogen Substitution Reactions with Aryl, Benzyl and Styryl Halides. J. Org. Chem. 37 (14), (1972).
Oberholzer, M., Frech, C. M. Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions. J. Vis. Exp. (85), e51444, (2014).
Liu, J., Gao, A. X., Johnson, J. A. Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions. J. Vis. Exp. (80), e50874, (2013).
Fowler, M. L., Ingram-Smith, C. J., Smith, K. S. Direct Detection of the Acetate-forming Activity of the Enzyme Acetate Kinase. J. Vis. Exp. (58), e3474, (2011).