Sulfonic acid functionalised ordered mesoporous materials as catalysts for condensation and esterification reactions

Rhijn, Wim M. Van; Vos, Dirk De; Sels, Bert F.; Bossaert, Wim D.

doi:10.1039/a707462j

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“…Chemically modified MTS materials as analogues for sulfonic acids have recently been reported and show great promise as solid Brønsted acids ( Figure 1). [18][19][20] Pure Lewis acids are more difficult to achieve, because Brønsted acidity often arises from Lewis acid-base complexation ( Figure 2). …”

Section: Solid Acidsmentioning

confidence: 99%

Solid Acids for Green Chemistry

2002

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Solid acids and especially those based on micelle-templated silicas and other mesoporous high surface area support materials are beginning to play a significant role in the greening of fine and speciality chemicals manufacturing processes. A wide range of important organic reactions can be efficiently catalyzed by these materials, which can be designed to provide different types of acidity as well as high degrees of reaction selectivity. The solid acids generally have high turnover numbers and can be easily separated from the organic components. The combination of this chemistry with innovative reaction engineering offers exciting opportunities for innovative green chemical manufacturing in the future.

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Section: Solid Acidsmentioning

confidence: 99%

Solid Acids for Green Chemistry

2002

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“…Os materiais com propriedades ópticas 51,52 , condutoras 53 ou catalíticas [54][55][56] foram também sintetizados, baseando-se sempre no uso de alcóxidos de silício como precursores. Quando se usou o TEOS em presença de moléculas modeladoras, tornou-se possível a obtenção de materiais com estruturas tubulares 57 .…”

Section: Figura 1 Representação Esquemática Da Natureza Interdisciplunclassified

Alcóxidos como precursores na síntese de novos materiais através do processo sol-gel

Airoldi¹,

Farias²

2004

Quím. Nova

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Recebido em 17/9/02; aceito em 15/5/03 ALKOXIDE AS PRECURSORS IN THE SYNTHESIS OF NEW MATERIALS THROUGH THE SOL-GEL PROCESS. An overview about the role of alkoxides in the most recent uses of the sol-gel process in the synthesis of new materials is presented. Special attention is focused on the uses of silicon, aluminum, zirconium and titanium alkoxides. This review shows that the alkoxides enable the synthesis of new matrices with controlled surface area, acidity and porosity, as well as some unusual properties. The property associated with the solubility of metal alkoxides opens enormous possibilities of combining them for the synthesis films of powders with a very large range of metal compositions.Keywords: sol-gel; alkoxide; materials. INTRODUÇÃONos últimos anos, os profissionais em Química foram aos poucos se familiarizando com uma nova denominação, corriqueiramente utilizada, a fim de destacar o emprego cada vez mais freqüente de novos compostos químicos para fins tecnológicos, que consiste na Química dos Materiais. Aos poucos o poderio da Química se projetou num espaço interdisciplinar, ou mesmo multidisciplinar. A clás-sica divisão entre as quatro áreas da química, a saber, químicas inorgânica, orgânica, analítica e físico-química, torna-se cada vez menos definida. Tal interpenetração das diferentes sub-áreas faz-se sentir nitidamente na chamada Química supramolecular 1,2 . As inovações que propiciaram o surgimento deste novo campo de pesquisa, consistiram no envolvimento de todos os conhecimentos das áreas antes específicas, na busca de novos compostos, notadamente aqueles com elevado potencial de aplicação tecnológica.Em se tratando de novos materiais, a primeira impressão que se tem é de que existiria uma larga utilização das clássicas rotas da chamada Química do Estado Sólido que, em princípio, deve estar alicerçada no entendimento da termodinâmica da reação. Desta forma, as condições experimentais podem prever a obtenção de compostos estáveis ou metaestáveis. Para o sucesso de muitas destas operações, fatalmente faz-se necessário o uso de uma metodologia que empregue altas temperaturas na obtenção de cristais, vidros ou materiais cerâmicos. Em caso de baixas temperaturas, pode-se obter agregados cristalinos através da preparação de poliânions a partir de soluções, ou mesmo, em processos sintéticos hidrotérmicos. Em quaisquer casos, as propriedades dos materiais sólidos estão altamente governadas pelas leis termodinâmicas, que se traduzem nos diagramas de fases 3 . O panorama assim apresentado contrasta com o crescente interesse que vem surgindo através de uma metodologia aplicada à preparação de materiais, que se baseia na polimerização de compostos inorgânicos simples abrindo um campo na ciência dos materiais, que se direciona à Química macromolecular. O sólido pode não ser o mais estável termodinamicamente, mas resulta de um possível controle da reação química 4 envolvendo, em muitos casos, condições específicas em altas temperaturas.Contrastando com métodos sintéticos clássicos, destacam-se as sí...

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“…ne seront pas traités ici. Un catalyseur à sélectivité de forme pourrait soit accélérer la réaction [1] et sa réaction réciproque, soit inhiber les autres réactions. Comme nous ne travaillons qu'avec une échelle de temps relative, nous ne traiterons que le premier cas.…”

Section: Hypothèsesunclassified

“…Enfin, nous pouvons inclure dans les constantes de réaction les constantes de transfert de phase, ce qui élimine la composante multiphasée. Ainsi, par exemple, la réaction glycérol + ester méthylique fait normalement intervenir deux constantes de réaction en phase aqueuse, deux constantes de réaction en phase organique, deux constantes de réaction à l'interface, les concentrations de réactifs et de produits dans les deux phases ainsi que des constantes de diffusion entre les deux phases, liées aux coefficients de partage [1]. Notre simplification du modèle ramène tout ceci à deux constantes de réaction et à des concentrations globales.…”

unclassified

Modélisation cinétique de la transestérification du glycérol en présence de catalyseurs de sélectivité variable

Bancquart¹,

Pouilloux²,

Barrault³

2002

OCL

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Author(s) : Sébastien BANCQUART, Yannick POUILLOUX, Joël BARRAULT Résumé : Une modélisation cinétique de la réaction de transestérification du glycérol par des esters méthyliques en présence de catalyseurs plus ou moins sélectifs a été effectuée. Le modèle montre que la sélectivité du catalyseur peut être clairement identifiée moyennant seulement une expérience et sans aucun calcul supplémentaire. Cette modélisation peut donc être d'un grand intérêt pour l'optimisation de catalyseurs spécifiques dans la réaction choisie.Summary : A kinetic modelling of the glycerol transesterification with methyl esters over catalysts of variable selectivity was proposed. The results of this study showed that the selectivity of a given catalyst could be estimated from a single experiment without further calculation. Such a method seemed very useful for the catalyst optimization, which is now under investigation. Mots-clés : glycérol, transestérification, méthylesters, modélisation cinétique.Keywords : glycerol, transesterification, methylesters, kinetic modelling. ARTICLE La réaction de transestérification du glycérol est une réaction complexe. En effet, la possibilité d'existence de trois réactions successives, de réactions d'interestérification (ainsi, la réaction de deux diesters conduisant à un monoester et à un triester) ainsi que l'existence de réactions secondaires (telle la formation de polyglycérols) rendent le comportement cinétique de nos composés difficile à prévoir de manière instinctive. Une modélisation cinétique a donc été nécessaire.Notons que cette modélisation n'a pas pour objectif de calculer les constantes réelles de la réaction, mais de valider un modèle théorique ainsi que d'exploiter ce modèle afin d'aider à prévoir la réactivité de notre milieu. Tous les paramètres, notamment les constantes de vitesse et les temps, sont donnés en unités arbitraires. ModélisationLe modèle représenté à la figure 1 peut être envisagé pour décrire la réaction étudiée. Dans le cas de réactions avec des esters méthyliques d'alcools de longueur de chaîne carbonée supérieure à 12, laArticle disponible sur le site http://www.ocl-journal.org ou http://dx

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Sulfonic acid functionalised ordered mesoporous materials as catalysts for condensation and esterification reactions

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Alcóxidos como precursores na síntese de novos materiais através do processo sol-gel

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