• 제목/요약/키워드: catalytic reactions

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Alkali Metal Ion Catalysis in Nucleophilic Substitution Reactions of 5-Nitro-8-quinolyl Benzoate with Alkali Metal Ethoxides in Anhydrous Ethanol: Unusually High Na+ Ion Selectivity

  • Um, Ik-Hwan;Lee, Seung-Eun;Hong, Yeon-Ju;Park, Jee-Eun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.117-121
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    • 2008
  • Pseudo-first-order rate constants (kobsd) have been measured spectrophotometrically for nucleophilic substitution reactions of 5-nitro-8-quinolyl benzoate (5) with alkali metal ethoxides, EtO?M+ (M+ = Li+, Na+ and K+) in anhydrous ethanol (EtOH) at 25.0 0.1 C. The plots of kobsd vs. [EtO?M+] exhibit upward curvatures, while the corresponding plots for the reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?K+ in the presence of complexing agents, 15-crown-5-ether and 18-crown-6-ether are linear with rate retardation. The reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?Li+ result in significant rate enhancements on additions of Na+ClO4, indicating that the M+ ions behave as a catalyst. The dissociated EtO and ion-paired EtOM+ have been proposed to react with 5. The second-order rate constants for the reactions with EtO (kEtO) and EtOM+ (kEtOM+) have been calculated from ion-pairing treatments. The kEtO and kEtOM+ values decrease in the order kEtONa+ > kEtOK+ > kEtOLi+ > kEtO, indicating that ion-paired EtOM+ species are more reactive than the dissociated EtO ion, and Na+ ion exhibits the largest catalytic effect. The M+ ions in this study form stronger complex with the transition state than with the ground state. Coordination of the M+ ions with the O and N atoms in the leaving group of 5 has been suggested to be responsible for the catalytic effect shown by the alkali metal ions in this study.

Indium and Gallium-Mediated Addition Reactions

  • Lee, Phil-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권1호
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    • pp.17-28
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    • 2007
  • Indium and gallium have emerged as useful metals in organic synthesis as a result of its intriguing chemical properties of reactivity, selectivity, and low toxicity. Although indium belongs to a main metal in group 13, its first ionization potential energy is very low and stable in H2O and O2. Therefore, indium-mediated organic reactions are of our current interest. On the basis of these properties of indium, many efficient indium-mediated organic reactions have been recently developed, such as the addition reactions of allylindium to carbonyl and iminium groups, the indium-mediated synthesis of 2-(2-hydroxyethyl)homoallenylsilanes, the indiummediated allylation of keto esters with allyl halides, sonochemical Reformatsky reaction using indium, the indium-mediated selective introduction of allenyl and propargyl groups at C-4 position of 2-azetidinones, the indium-mediated Michael addition and Hosomi-Sakurai reactions, the indium-mediated β-allylation, β- propargylation and β-allenylation onto α,β-unsaturated ketones, the highly efficient 1,4-addition of 1,3-diesters to conjugated enones by indium and TMSCl, and the intramolecular carboindation reactions. Also, we found gallium-mediated organic reactions such as addition reactions of propargylgallium to carbonyl group and regioselective allylgallation of terminal alkynes.

Zinc Mediated Barbier Type Allylation of Cyclic Imides and Subsequent Coupling Reactions with Carbon Nucleophiles

  • Kang, Seok-Won;Heo, Eun-Young;Jun, Jong-Gab;Kim, Sung-Hoon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권12호
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    • pp.1924-1928
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    • 2004
  • Allylations of N-benzyl and N-methyl cyclic imides were accomplished successfully under mild Barbier type conditions using zinc metal, allyl bromide and catalytic amount of $PbBr_2$. Subsequent coupling reactions with some carbon nucleophiles afforded 1,2- and 1,4-addition products in moderate to high yields.

촉매연소를 이용한 동심 원관형 반응기 내의 수증기 개질 반응에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Steam Reforming Assisted by Catalytic Combustion in Concentric Annular Reactor)

  • 강태규;유상석;김용모;안국영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.375-381
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    • 2010
  • 촉매연소를 열원으로 하여 수증기 개질 반응을 수행하는 동심 2중관 원관형 반응기에서의 반응 및 열전달 특성을 제시하였다. 동심 2중관 반응기는 각각 연소 촉매와 개질 촉매가 장입된 충전층 반응기로 제작하였으며 개질 반응인 흡열 반응과 발열 반응인 연소 반응의 열적 거동을 실험적으로 연구하였다. 연소용 혼합 가스는 MCFC(용융탄산염 연료전지) 연료극에서 슬립(slip)되는 합성가스를 성분별로 용량에 맞게 공급 하였으며, 개질 반응에서는 적당한 수증기/탄소비를 고정하여 실험하였다. 이 연구를 토대로 수소 생산량이 최대가 되는 개질 측 반응 온도분포를 예측하기 위한 반 경험적 고찰을 수행하였고 이는 장차 이 연구에서와 같은 연소반응과 개질반응이 복합된 수소생산용 개질기에 대한 기본설계 지침을 제시할 수 있을 것이다.

MFI형 구조를 갖는 티타늄 및 지르코늄 실리케이트의 선택적 촉매기능 (Selective Catalytic Properties of MFI type Titanium and Zirconium Silicate)

  • 김건중;김광호;고완석;조동수;김종호
    • 공업화학
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    • 제5권4호
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    • pp.714-721
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    • 1994
  • 수열법으로 티타늄과 지르코늄이 함유된 MFI형 제올라이트를 조제하고, X선 회절법, FT-IR 및 $^{29}Si$ MAS NMR 분석을 수행하여 티타늄 및 지르코늄의 제올라이트 격자구조 내로의 도입을 검토하였다. 또한 벤젠 수산화반응과 n-hexane 산화반응을 촉매의 특성 검토를 위한 시험반응으로 이용하였다. 순수한 티타니아와 지르코니아 분말은 이들 반응에 대하여 전혀 활성을 나타내지 못하였으나, 티타늄 및 지르코늄 함유 제올라이트 촉매는 두 반응에 대하여 공히 높은 활성을 보였다. 이들 촉매의 활성은 사용한 용매의 종류에 의해 크게 영향을 받았으며, 전환율은 제올라이트 중의 티타늄과 지르코늄 함량의 증가와 더불어 증가하였다.

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아세틴 촉매상에서 글리세롤로부터 디클로로프로판올의 직접 제조 (Direct Preparation of Dichloropropanol from Glycerol over Acetin Catalyst)

  • 송선호;박동률;우성율;송원섭;권명숙;송인규
    • 청정기술
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    • 제15권1호
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    • pp.42-46
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    • 2009
  • 아세틴 촉매상에서 글리세롤(바이오디젤 제조과정의 부산물)과 염화수소 가스로부터 무용매 상태로 디클로로프로판올(DCP)을 직접 제조하는 반응을 기상-액상 회분식 반응기에서 수행하였다. 이를 위해 균일계 아세틴 촉매로 아세틴 혼합물(acetin mixture)과 트리아세틴을 사용하였다. 아세틴 촉매의 활성을 동일한 반응조건($110^{\circ}C$, 3 bar, 3시간)에서 수행된 무촉매 상태에서의 반응성과 비교하였다. 무촉매 반응에 비해 아세틴촉매를 사용한 반응에서 글리세롤의 전환율은 3%정도 증가하였으며 디클로로프로판올의 선택도는 50%가량 증가하였다. 또한 아세틴 혼합물보다는 트리아세틴의 촉매활성이 2% 정도 우수한 것으로 나타났다.

미생물 계면활성제에 있어 유기용매중의 효소반응 (Enzyme Reactions in Organic Solvents on the Biosurfactant)

  • 남기대;김상춘;최재효
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.9-22
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    • 1993
  • Recent studies on enzyme reactions in organic solvents are revived. The reactions are classified into three categories: heterogeneous, biphasic and homogeneous systems. The following subjects are described and discussed about the heterogeneous system. 1) The maximal expression of enzyme activity in organic solvents in terms of water content, hydration of enzyme, and equilibriun of water between enzyme and substrate solution. 2) Solvent effect on the catalytic power of enzyme. 3) Thermostability and thermoreactivity. 4) Applications of the enzyme reactions to synthetic chemistry.

Effects of Ion and Protic Solvent on Nucleophilic Aromatic Substitution (SNAr) Reactions

  • Park, Sung-Woo;Lee, Sung-Yul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권9호
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    • pp.2571-2574
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    • 2010
  • We investigate the mechanism of $S_NAr$ fluorination reactions under the influence of protic solvents and ions. We find that counterion or protic solvent alone retards the $S_NAr$ reactions, but together they may promote the reaction. In this mechanism, the protic solvent acts on the counterion as a Lewis base, and the nucleophile reacts as an ion pair. We also show that an anion (mesylate) may exhibit catalytic effects, suggesting the role of ionic liquids for accelerating the $S_NAr$ reactions.

Regulation of Stereoselectivity and Reactivity in the Inter- and Intramolecular Allylic Transfer Reactions

  • Yu, Chan-Mo;Youn, Jin-soup;Jung, Hee-Keum
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권4호
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    • pp.463-472
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    • 2006
  • The preparation of enatiomerically enriched homoallylic alcohols through asymmetric addition of chiral allylic transfer reagents and allylating reagents with chiral catalysts to the carbonyl functionalities represents an important chemical transformation. Excellent progress has been made over past decade in the development and application of catalytic asymmetric allylic transfer reactions. In this account, our efforts for the various intermolecular allylic transfer reactions such as allylation, propargylation, allenylation, and dienylation utilizing accelerating strategy and sequential allylic transfer reactions to achieve multiple stereoselection mainly using transition metal catalysts are described.

금속-세라믹 코어-쉘 복합체에 담지된 Ni 금속 촉매를 적용한 CO2 메탄화 반응 특성연구 (Catalytic CO2 Methanation over Ni Catalyst Supported on Metal-Ceramic Core-Shell Microstructures)

  • 이현주;한도현;이두환
    • 청정기술
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    • 제28권2호
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    • pp.154-162
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    • 2022
  • 알루미늄 (Al) 금속을 전구체 및 구조체로 이용, 수열 반응을 통하여 Al@Al2O3와 Al@Ni-Al LDH (LDH = layered double hydroxide) 코어-쉘 복합 구조체를 합성하였다. 제조된 구조체의 형상, 조성, 결정 구조는 수용액에 존재하는 이온들에 의하여 크게 영향을 받았으며, 이를 활용하여 다양한 특성의 촉매 구조체 유도가 가능하였다. Al@Ni-Al LDH 코어-쉘 구조체의 환원을 통하여 Ni 나노 입자가 고정화된 Ni/Al@Al2O3 촉매를 제조하였고, CO2 메탄화 반응에 적용하여 촉매의 특성을 평가하였다. Ni/Al@Al2O3 촉매는 전통적 incipient wetness impregnation 방법에 의하여 제조된 Ni/Al2O3 촉매에 비교하여 Ni 입자의 분산도와 균일성이 매우 높았으며 약 2 배 이상의 CO2 전환율로 높은 촉매적 활성과 더불어 구조의 안정성을 보여 주었다. 이러한 Ni/Al@Al2O3 구조체 촉매의 우수한 특성은 Al 금속을 기반으로 한 새로운 개념의 촉매 구조체 설계와 합성 방법의 타당성을 보여준다.