Coverage-Dependent First Principles Microkinetics: The Role of Water, Sacrificial Alcohols and Tautomerization in the Copper-Catalyzed Hydrogenation of Carbonyl Groups

ic-school-black-48dp-14
Categorie
Doctoraatsverdediging
Datum
2019-09-27 15:00
Locatie
Universiteit Gent, Aula - Voldersstraat 9
9000 Gent, België

Promovendus/a: Jenoff De Vrieze

Promotor(en): prof. Joris Thybaut, prof. Mark Saeys

In dit proefschrift wordt het mechanisme van koper-gekatalyseerde hydrogenering van carbonyl functies in detail bestudeerd aan de hand van gedetailleerde bedekkingsgraad afhankelijke ab initio microkinetische modellen. Het werk begint met een uiteinzetting over hoe microkinetische modellen voor heterogene katalysatoren moeten opgebouwd worden. Vervolgens wordt het effect van water op het hydrogeneringsmechanisme bestudeerd met acetone hydrogenering als modelreactie. Hieruit blijkt dat water een actieve rol heeft in de hydrogenering via proton transfer naar het zuurstof atoom van de carbonylgroep. In het geval van de hydrogenering van α-hydroxyketonen zijn er drie verschillende kinetische regimes. Bij lage hoeveelheden water, gebeurt de hydrogenering via keto-enol tautomerizatie naar het 1-enol intermediair dat vervolgens gehydrogeneerd wordt. Bij middelmatige waterdrukken gebeurt het mechanisme via zowel hydrogenering van het keton als via tautomerizatie naar het aldehyde terwijl bij hoge waterdrukken alles via de keton hydrogenering verloopt. Wanneer een offer-alcohol wordt toegevoegd neemt het de rol van water over, i.e., proton transfer naar het zuurstof atoom van het keton. In een laatste stage van het onderzoek wordt de kinetische beschrijving uitgebreid naar goud-gekatalyzeerde oxidatie van ethanol naar acetaldehyde.
 
 

Alle datums

  • 2019-09-27 15:00

Powered by iCagenda