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루테늄 지르코니아 불균일 촉매를 이용한 알켄 또는 알킨의 효과적인 산화절단반응
모비나이르샤드 ( Mobina Irshad ),최봉길 ( Bong Gill Choi ),강온유 ( Onyu Kang ),홍석복 ( Seok Bok Hong ),황성연 ( Sung Yeon Hwang ),허영민 ( Young Min Heo ),김정원 ( Jung Won Kim ) 한국공업화학회 2016 공업화학 Vol.27 No.6
알켄 또는 알킨의 산화 반응이 루테늄 지르코니아 불균일 촉매에 의해 매우 선택적이며 효율적으로 전환되었다. 절단반응을 통해, C-C 이중 결합은 알데히드 관능기로, 삼중 결합은 다이케톤 또는 카르복시산으로 전환되었는데, 다양한 기질들이 30 ℃에서 PhI(OAc)<sub>2</sub> 산화제와 dichloromethane 및 물(각각 5 mL와 0.5 mL)의 혼합 용매 조건에서 반응이 수행되었다. 사용된 촉매 Ru(OH)<sub>x</sub>/ZrO<sub>2</sub>는 이 절단 반응에 대해 기존의 다른 루테늄 기반 불균일 또는 균일 촉매들보다 더 좋은 활성과 선택성을 보였다. 반응이 진행되는 동안, 제조된 촉매의 기계적인 물성은 안정적이었고, 금속의 침출은 전혀 보이지 않았다. 불포화된 탄화수소들의 산화적 절단에 대해, 합성된 촉매는 여러 번 재사용해도 그 촉매의 성능을 그대로 유지하였다. The efficiency of a heterogeneous ruthenium zirconia catalyst (Ru(OH)<sub>x</sub>/ZrO<sub>2</sub>) was demonstrated to the selective oxidative transformation of alkenes or alkynes. The scissions of C-C double bonds to aldehydes and triple bonds to diketones or carbox-ylic acids were carried out with (diacetoxyiodo)benzene as an oxidant under dichloromethane (5 mL)/water (0.5 mL) solvent system at 30 ℃ for wide range of substrates. The Ru(OH)<sub>x</sub>/ZrO<sub>2</sub> composite showed higher catalytic activity and selectivity than other ruthenium-based homogeneous or heterogeneous catalysts for the scission reaction. The catalyst exhibited a high mechanical stability, and no leaching of the metal was observed during the reaction. These features ensured the reusability of the catalyst for several times for the oxidative cleavage of unsaturated hydrocarbons.
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무하마드아시프후세인 ( Muhammad Asif Hussain ),느얀즈조셉 ( Nyanzi Joseph ),강온유 ( Onyu Kang ),조용훈 ( Young-hun Cho ),엄병헌 ( Byung-hun Um ),김정원 ( Jung Won Kim ) 한국공업화학회 2016 공업화학 Vol.27 No.3
본 리뷰 논문은 지지화된 또는 고정화된 금속들 중 선택적 알코올 산화 반응에 적용된 나노 크기의 여러 금속 촉매들에 대해 집중적으로 서술한다. 금속 나노 촉매들은 넓은 표면적을 지닌 고체 지지체들의 표면 위에 금속 나노 입자들의 고른 분산을 통해 얻어진다. 이러한 나노 촉매들은 유기 합성, 연료 전지, 바이오 디젤 생산, 오일 크래킹, 에너지변환 및 저장, 의약, 수처리, 고체 로켓 추진체, 염료 제조 등 학문적·산업적 측면 모두 다양하게 사용될 수 있다. 더욱이, 응용성이 풍부한 중간체들을 생산하는 호기성 알코올 산화 반응에서 금속 나노 재료는 촉매로써 매우 중요하다. 금, 팔라듐, 류테늄, 바나디움 등과 같은 지지화된 금속 나노 촉매들의 알코올 산화 반응은 기존의 화학 당량적 반응과 달리 비용을 경감시키고 부반응물들을 줄임으로써 경제적이고 친환경적이다. 뿐만 아니라, 상온에서 진행된 나노 촉매 알코올 산화 반응에 대해서도 소개된다. This review article highlights different types of nano-sized catalysts for the selective alcohol oxidation to form aldehydes (or ketones) with supported or immobilized metal nanoparticles. Metal nanoparticle catalysts are obtained through dispersing metal nanoparticles over a solid support with a large surface area. The nanocatalysts have wide technological applications to industrial and academic fields such as organic synthesis, fuel cells, biodiesel production, oil cracking, energy conversion and storage, medicine, water treatment, solid rocket propellants, chemicals and dyes. One of main reactions for the nanocatalyst is an aerobic oxidation of alcohols to produce important intermediates for various applications. The oxidation of alcohols by supported nanocatalysts including gold, palladium, ruthenium, and vanadium is very economical, green and environmentally benign reaction leading to decrease byproducts and reduce the cost of reagents as opposed to stoichiometric reactions. In addition, the room temperature alcohol oxidation using nanocatalysts is introduced.
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