I. Giới thiệu về Luận Văn Thạc Sĩ
Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Phản Ứng C và Oaryl Hóa Với Xúc Tác Nano Oxide Đồng Sắt là công trình nghiên cứu của Nguyễn Thái Anh tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP. HCM. Luận văn tập trung vào việc tổng hợp và ứng dụng xúc tác nano từ tính oxide đồng – sắt (CuFe2O4) trong các phản ứng C-aryl hóa và O-aryl hóa. Mục tiêu chính là phát triển một hệ xúc tác dị thể hiệu quả, có khả năng thu hồi và tái sử dụng, đáp ứng yêu cầu của Hóa học xanh.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Luận văn nhằm tổng hợp hạt nano từ tính CuFe2O4 bằng phương pháp đồng kết tủa, khảo sát tính chất xúc tác của chúng trong phản ứng C-aryl hóa giữa iodobenzene và acetylacetone, cũng như phản ứng O-aryl hóa giữa 4’-iodoacetophenone và phenol. Nghiên cứu cũng đánh giá khả năng thu hồi và tái sử dụng xúc tác.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Công trình góp phần vào việc phát triển các hệ xúc tác dị thể hiệu quả, thân thiện với môi trường. Nó mở rộng ứng dụng của nano từ tính trong tổng hợp hữu cơ, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu về Hóa học xanh tại Việt Nam.
II. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng phương pháp đồng kết tủa để tổng hợp hạt nano từ tính CuFe2O4. Các tính chất của xúc tác được phân tích bằng các kỹ thuật như nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), và phân tích nhiệt trọng lượng (TGA). Hoạt tính xúc tác được đánh giá qua hai phản ứng chính: C-aryl hóa và O-aryl hóa.
2.1. Tổng hợp xúc tác nano
Quá trình tổng hợp CuFe2O4 được thực hiện bằng cách kết tủa đồng thời các ion đồng và sắt trong môi trường base. Kết quả thu được là các hạt nano có kích thước từ 20-50 nm, thể hiện tính chất siêu thuận từ.
2.2. Khảo sát hoạt tính xúc tác
Hoạt tính xúc tác được đánh giá qua độ chuyển hóa và độ chọn lọc sản phẩm. Các yếu tố như nhiệt độ, dung môi, loại base, và hàm lượng xúc tác được khảo sát để tối ưu hóa phản ứng.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy xúc tác nano CuFe2O4 có hoạt tính cao trong cả hai phản ứng C-aryl hóa và O-aryl hóa. Xúc tác có thể được thu hồi bằng từ trường ngoài và tái sử dụng ít nhất bốn lần mà không giảm đáng kể hoạt tính.
3.1. Phản ứng C aryl hóa
Phản ứng giữa iodobenzene và acetylacetone tạo ra α-aryl ketone với độ chuyển hóa cao. Nhiệt độ tối ưu là 80°C, và dung môi DMSO cho kết quả tốt nhất.
3.2. Phản ứng O aryl hóa
Phản ứng giữa 4’-iodoacetophenone và phenol tạo ra các hợp chất diphenyl ether. Xúc tác thể hiện độ chuyển hóa cao và có thể tái sử dụng nhiều lần.
IV. Kết luận và kiến nghị
Luận văn đã chứng minh hiệu quả của xúc tác nano từ tính CuFe2O4 trong các phản ứng C-aryl hóa và O-aryl hóa. Xúc tác có khả năng thu hồi và tái sử dụng, phù hợp với nguyên tắc của Hóa học xanh. Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng mới cho các vật liệu nano từ tính trong tổng hợp hữu cơ.
4.1. Đóng góp của luận văn
Công trình góp phần vào việc phát triển các hệ xúc tác dị thể hiệu quả, thân thiện với môi trường. Nó cũng mở rộng ứng dụng của nano từ tính trong tổng hợp hữu cơ.
4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc ứng dụng CuFe2O4 trong các phản ứng ghép đôi khác, cũng như tối ưu hóa quy trình tổng hợp xúc tác để nâng cao hiệu suất.
