Name: hkust-1 as a heterogeneous catalyst for the synthesis of vanillin
Uploaded: 2016-07-23T14:00:00
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The authors thank Dr. A. Tejeda-Cruz (X-ray; IIM-UNAM). R.Y. thanks CINVESTAV, Mexico for technical support. M.S.S acknowledges the financial support by Spanish Government, MINECO (MAT2012-31127). I.A.I thanks CONACyT (212318) and PAPIIT UNAM (IN100415), Mexico for financial support. E.G-Z. thanks CONACyT (156801 and 236879), Mexico for financial support. Thanks to U. Winnberg (ITAM and ITESM) for scientific discussions.

चेतावनी: रसायन इस उत्प्रेरक प्रक्रिया में इस्तेमाल किया विषाक्तता और गैर कैंसर में अपेक्षाकृत कम हैं। जब इस तरह की सुरक्षा चश्मा, दस्ताने, प्रयोगशाला कोट, पूरी लंबाई पैंट और बंद पैर के जूते के रूप में इस प्रयो?...

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	<li>Corma, A., Garc&#237;a, H., Llabr&#233;s i Xamena, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+Metal+Organic+Frameworks+for+Heterogeneous+Catalysis.">Engineering Metal Organic Frameworks for Heterogeneous Catalysis.</a> Chem. Rev. 110 (8), 4606-4655 (2010).</li><li>Gascon, J., Corma, A., Kapteijn, F., Llabr&#233;s i Xamena, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+Organic+Framework+Catalysis:+Quo+vadis?.">Metal Organic Framework Catalysis: Quo vadis?.</a> ACS Catal. 4 (2), 361-378 (2014).</li><li>Ranocchiari, M., van Bokhoven, J. 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Biotechnol. 44 (3), 335-353 (2006).</li><li>Yepez, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+activity+of+HKUST-1+in+the+oxidation+of+trans-ferulic+acid+to+vanillin.">Catalytic activity of HKUST-1 in the oxidation of trans-ferulic acid to vanillin.</a> New. J. Chem. 39 (7), 5112-5115 (2015).</li></ol>

वैनिलिन को पार -ferulic एसिड का उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए बुनियादी कदम उत्प्रेरक (छीना-1) के सक्रियण था। उत्प्रेरक (वैक्यूम के तहत और 100 डिग्री सेल्सियस) बगल में सक्रिय नहीं है, तो वैनिलिन को पार -ferulic ?...

विषम उत्प्रेरक के रूप में 1-4 झरझरा समन्वय पॉलिमर (पीसीपीएस) का उपयोग एक अपेक्षाकृत नए अनुसंधान क्षेत्र है। बहुत ही रोचक गुण है कि पीसीपीएस दिखाते हैं, जैसे, झरझरा नियमितता, उच्च सतह क्षेत्र और धातु का उपयोग करने के कारण, वे विषम उत्प्रेरक 5-6 के लिए नए विकल्प की पेशकश कर सकते हैं। Catalytically सक्रिय पीसीपीएस की पीढ़ी के कई अनुसंधान समूहों 7-10 का मुख्य ध्यान केंद्रित किया गया है। एक झरझरा समन्वय बहुलक धातु आयनों और कार्बनिक linkers और इस प्रकार द्वारा गठित की है, इन सामग्रियों का उत्प्रेरक गतिविधि इन भागों में से किसी ने प्रदान की जाती है। कुछ पीसीपीएस असंतृप्त (सक्रिय) धातुओं कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया 11 को उत्प्रेरित कर सकते हैं शामिल। हालांकि, असंतृप्त धातु साइटों (खुला धातु साइटों) समन्वय पॉलिमर के भीतर की पीढ़ी के एक तुच्छ काम नहीं है और यह एक चुनौती है कि सिंथेटिक में संक्षेप किया जा सकता का प्रतिनिधित्व करता है: (i) अस्थिर ligands 7-11 को हटाने के द्वारा खाली समन्वय की पीढ़ी;(Ii) organometallic ligands (पहले संश्लेषित) 8,12-13 को शामिल करके द्विधात्विक पीसीपीएस की पीढ़ी; (Iii) धातु आयनों 9,14-15 या जैविक ligands 10, 16-17 पीसीपीएस का pores के भीतर के बाद कृत्रिम भिन्नता। चूंकि कार्यप्रणाली (i) इस प्रकार सरल है, यह सबसे अक्सर इस्तेमाल किया है। आमतौर पर, खुला धातु साइटों की पीढ़ी एच 2 18-19 की ओर पीसीपीएस की आत्मीयता बढ़ाने, साथ ही साथ के लिए सक्रिय विषम उत्प्रेरक 20-27 डिजाइन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। अच्छा उत्प्रेरक गुण प्राप्त करने के लिए, पीसीपीएस, दिखाने की जरूरत है इसके अतिरिक्त खुला धातु साइटों, प्रतिक्रिया की स्थिति के लिए उत्प्रेरक प्रयोग के बाद स्फटिकता की अवधारण, अपेक्षाकृत उच्च तापीय स्थिरता और रासायनिक स्थिरता की पहुंच है। छीना-1 (घन 3 (बीटीसी) 2 (एच 2 ओ) 3, बीटीसी = 1,3,5-बेंजीन tricarboxylate) 7एक अच्छी तरह से जांच की झरझरा समन्वय बहुलक घन (द्वितीय) फैटायनों के साथ निर्माण किया, कि कार्बोक्सिलेट ligands और पानी के लिए समन्वय कर रहे हैं। दिलचस्प है, इन पानी के अणुओं (हीटिंग द्वारा) का सफाया कर दिया जा सकता है और यह जो कठिन लुईस एसिड गुण 11 दिखा रहे तांबा आयनों के चारों ओर एक वर्ग तलीय समन्वय प्रदान करता है। Bordiga और सह कार्यकर्ता 28 से पता चला है कि इन एच 2 ओ अणुओं के उन्मूलन स्फटिकता (नियमितता की अवधारण) और धातु आयनों के ऑक्सीकरण राज्य (कॉपर (द्वितीय)) प्रभावित नहीं था प्रभावित नहीं किया। एक उत्प्रेरक के रूप में छीना-1 का उपयोग बड़े पैमाने पर किया गया है 29-33 और विशेष रूप से (वर्तमान कार्य के लिए बहुत प्रासंगिक) खुशबूदार अणुओं 34 की हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ ऑक्सीकरण की जांच की। वेनिला कॉस्मेटिक, दवा और खाद्य उद्योग में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल स्वादिष्ट बनाने का मसाला एजेंटों में से एक है। यह आर्किड वेनिला planifolia, वाणी का इलाज सेम से निकाला जाता हैLLA tahitiensis और वेनिला Pompon। माया और एज़्टेक सभ्यताओं (कलमबुस लोगों) पहली बार एक स्वादिष्ट बनाने का मसाला एजेंट के रूप में वेनिला की विशाल क्षमता का एहसास हुआ, क्योंकि यह चॉकलेट स्वाद 35-37 में सुधार हुआ। वेनिला पहले 1858 38 में अलग-थलग पड़ गया था और यह 1874 से 39 कि वैनिलिन की रासायनिक संरचना के अंत में निर्धारित किया गया था जब तक नहीं था। वैनिलिन के प्राकृतिक निष्कर्षण (आर्किड वेनिला planifolia, वेनिला tahitiensis और वेनिला Pompon से) दुनिया भर में उत्पादन का केवल 1% का प्रतिनिधित्व करता है और तब से इस प्रक्रिया को महंगा है और बहुत लंबे समय 40 है, वैनिलिन के बाकी 40 संश्लेषित है। कई जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोण लिग्निन, phenolic stilbenes, isoeugenol, eugenol, guaicol, आदि से वैनिलिन के संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हालांकि, इन तरीकों पर्यावरण को नुकसान पहुँचाने के बाद से इन प्रक्रियाओं को मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट और विषाक्त सॉल्वैंट्स 41-43 उपयोग करने का नुकसान है। इस के साथ साथ, हम अनुसंधानएक उत्प्रेरक के रूप में छीना-1 का उपयोग ट्रांस -ferulic एसिड के ऑक्सीकरण से वैनिलिन के उत्पादन के लिए एक कृत्रिम रणनीति Eport।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>HKUST-1</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>MFCD10567003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ferulic Acid (trans-4-Hydroxy-3-methoxycinnamic acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>537-98-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>&#160;7722-84-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>141-78-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>12125-02-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfate anhydrous</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7757-82-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>141-78-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-Hexane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>110-54-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica Gel</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>112926-00-8</td>
			<td>&#160;Size 70/230</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 mL two-neck round-bottom flask</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z516872-1EA</td>
			<td>250 mL capacity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stirring bar</td>
			<td>Bel-Art products</td>
			<td>371100002</td>
			<td>Teflon, octagon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condenser</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-34706-00</td>
			<td>200 mm Jacket length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum pump (Approx. 10X-2 bar)</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-78162-00</td>
			<td>Vacuum/Pressure Diaphragm Pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopcock</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-30600-00</td>
			<td>with a male luer slip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hose</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-06602-04</td>
			<td>16.0 mm ID and 23.2 mm ED</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber septums</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-08918-34</td>
			<td>Silicone with PTFE coating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-04660-15</td>
			<td>10.2 cm x 10.2 cm, 5 to 540 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sand bath&#160;</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>GH-01184-00</td>
			<td>Fluidized Sand Bath SBS-4, 50 to 600 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N2 gas</td>
			<td>INFRA</td>
			<td>Cod. 103</td>
			<td>Cylinder 9m &#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ballons (filled with N2 gas)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z154989-100EA</td>
			<td>Thick-wall, natural latex rubber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes with removable needles</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z116912-100EA</td>
			<td>10 mL capacity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-81050-24</td>
			<td>Grade No. 235 qualitative filter paper (90 mm diameter disc)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buchner funnel</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-17815-04</td>
			<td>320 mL capacity which accept standard paper filter sizes&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buchner flask</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-34557-02</td>
			<td>250 mL capacity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary Evaporator</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-28710-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beakers</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-34502-(02,04,05)</td>
			<td>Pyrex Brand 1000 Griffin; 20, 50 and 100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Separation funnel&#160;</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-34505-44</td>
			<td>Capacity for 125 mL with steam lenght of 60 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass column for chromatography</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>JZ-34695-42</td>
			<td>Column with fritted disk, 10.5 mm ID x 250 mm L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PXRD diffractometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>AXS D8 Advance XRD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FTIR spectrophotometer</td>
			<td>Thermo scientific</td>
			<td>FT-IR (JZ-83008-02); ATR (JZ-83008-26)</td>
			<td>Nicolet iS5 FT-IR Spectrometer, with KBr Windows and iD5 Diamond ATR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hkust-1 as a heterogeneous catalyst for the synthesis of vanillin

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) वेनिला सेम के निकालने का मुख्य घटक है। प्राकृतिक वैनिला खुशबू लगभग 200 वैनिलिन के अलावा विभिन्न odorant यौगिकों का एक मिश्रण है। वैनिलिन के प्राकृतिक निष्कर्षण (आर्किड वेनिला planifolia, वेनिला tahitiensis और वेनिला Pompon से) दुनिया भर में उत्पादन का केवल 1% का प्रतिनिधित्व करता है और तब से इस प्रक्रिया को महंगा है और बहुत लंबा है, वैनिलिन के उत्पादन के बाकी संश्लेषित है। कई जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोण, लिग्निन, phenolic stilbenes, isoeugenol, eugenol, guaicol, आदि से वैनिलिन के संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता पर्यावरण को नुकसान पहुँचाने के बाद से इन प्रक्रियाओं को मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट और विषाक्त सॉल्वैंट्स का उपयोग के नुकसान के साथ। इस प्रकार, वैनिलिन के उत्पादन पर पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बहुत ही वांछनीय है और इस प्रकार, वर्तमान जांच के अधीन हैं। झरझरा समन्वय पॉलिमर (पीसीपीएस) अत्यधिक क्रिस्टलीय सामग्री है कि आरईसी का एक नया वर्ग हैंently कटैलिसीस के लिए इस्तेमाल किया गया है। छीना-1 (घन 3 (बीटीसी) 2 (एच 2 ओ) 3, बीटीसी = 1,3,5-बेंजीन tricarboxylate) एक बहुत ही अच्छी तरह से जाना जाता पीसीपी जो बड़े पैमाने पर एक विषम उत्प्रेरक के रूप में अध्ययन किया गया है। यहाँ, हम एक उत्प्रेरक के रूप में छीना-1 का उपयोग ट्रांस -ferulic एसिड के ऑक्सीकरण से वैनिलिन के उत्पादन के लिए एक कृत्रिम रणनीति की रिपोर्ट।

छीना-1 के तीन प्रतिनिधि नमूने अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा विश्लेषण किया गया: गैर सक्रिय, एक ओवन में 1 घंटे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर सक्रिय (हवा के संपर्क में), और 1 के लिए 100 डिग्री सेल्सि?...

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HKUST-1 as a Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Vanillin

The conversion of trans-ferulic acid to vanillin was achieved by heterogeneous catalysis. HKUST-1 was employed in this synthesis and the essential step in the catalytic process was the generation of unsaturated metal sites. Thus, when the catalyst was activated under vacuum, full vanillin conversion (yield of 95%) was obtained.

छीना-1 Vanillin के संश्लेषण के लिए एक उत्प्रेरक के रूप में विषम

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) is the main component of the extract of vanilla bean. The natural vanilla scent is a mixture of approximately ...

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