Kopolyméry styrénu ako selektívne sorbenty a katalyzátory v prietokových systémoch

Abstract

Prvá časť dizertačnej práce rieši prípravu a charakterizáciu sorpčných materiálov určených na adsorpciu kyseliny 1-naftalénoctovej (NAA). Molekulárne otlačené polyméry (MIP) boli pripravené fotochemicky iniciovanou suspenznou ko-polymerizáciou a s následným odstránením templátu. Na zaistenie molekulárneho odtlačku boli využité dva rozdielne monomérne deriváty NAA: 4-vinylbenzyl-2-(naftalén-1-yl)acetát a N-metyl-2-(naftalén-1-yl)-N-((4-vinylbenzoyl)oxy)acetamid. Oba typy MIP boli schopné zachytiť viac ako 98% NAA z vodného roztoku (10–3 mol/l) počas 10 minút a následne ju kvantitatívne desorbovať. Pripravené MIP je možné použiť v najmenej 10 po sebe idúcich adsorpčných/desorpčných cykloch. MIP odvodené od esterov boli taktiež vysoko účinné na adsorpciu NAA v kontinuálnom prietokovom systéme (10–2 mol/l) a vykazovali selektivitu adsorpcie pre NAA zo zmesi s kyselinou antranilovou alebo salicylovou. Druhá časť dizertačnej práce sa zaoberá vylepšenou syntézou a katalytickým využitím (S)-4-(terc-butyl)-2-(5-(trifluórmetyl)pyridín-2-yl)-4,5-dihydrooxazolu. Komplex tohto ligandu s Pd(TFA)2 bol využitý ako vysoko účinný enantioselektívny katalyzátor pre adíciu arylboronových kyselín na cyklické Nsulfonylketimíny. Heterogénna varianta tohto katalyzátora bola pripravená kovalentným zakotvením modifikovaného ligandu na komerčne dostupný kopolymér styrénu (PS-PEG TentaGel S NH2). Pripravený imobilizovaný katalyzátor vykazoval mierne zníženie enantioselektivity (1 – 3 % ee) a štvornásobné zníženie reakčnej rýchlosti v porovnaní s homogénnou variantou. Na druhej strane však vykazoval pozoruhodnú solvolytickú stabilitu a umožnil 9 po sebe idúcich reakčných cyklov iba s miernym poklesom výťažku a enantioselektivity (98 %; 90 % ee → 90 %; 83 % ee). Okrem vsádzkového usporiadania reakcie sa podarilo úspešne zostaviť prietokový reaktor. Kontinuálne prevedenie reakcie vykázalo približne tretinové spomalenie reakcie (TOF 1,6 h–1 → 0,5 h–1), na druhej strane sa však zvýšil parameter TON (73), v porovnaní so vsádzkovým usporiadaním (19). Získané výsledky poskytujú cenné poznatky pre ďalší vývoj účinných prietokových reaktorov pre kontinuálnu syntézu benzosultámov.