Catalytic activity of molecular imprinted vinylpyridine/acrylonitrile/divinylbenzene terpolymers with guanidyl ligands-Cu(II) inside the active centres

• Autorzy: Kolarz B. N. , Jakubiak A.

Warianty tytułu

PL

Aktywność katalityczna terpolimerów z odciskiem molekularnym winylopirydyna/ akrylonitryl/ diwinylobenzen z ligandami guanidylowymi-Cu(II) w centrum aktywnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A series of novel molecularly imprinted catalysts was prepared by suspension polymerization of acrylonitrile. N-vinylpyridine and divinylbenzene in the presence of Cu(II) ions and various templates: acetophenone, dibenzoylmethane, 4-methoxybenzyl alcohol or 4-hydroxyacetophenone. To improve the catalytic properties, the catalysts were additionally modified inside the active centres by indirect aminolysis of nitrile groups using ethylenediamine and thiourea/ethyl iodide. The catalytic activity of initial samples as well as the modified ones was tested in the model oxidation of hydroquinone to p-benzoquinone using hydrogen peroxide. The catalysts prepared with Cu(II) ions and 4-methoxybenzyl alcohol as the template exhibit the highest activity. In spite of low modification degree, catalysts with guanidyl ligands inside the active centres show higher reaction yield and selectivity than unmodified samples.

PL

Nowe katalizatory z odciskiem molekularnym otrzymano metodą polimeryzacji suspensyjnej mieszaniny monomerów: 4-winylopirydyny (VP), akrylonitrylu (AN) i diwinylobenzenu (DVB) rozcieńczonej cykloheksanolem oraz zawierającej jony Cu(II) i wzorce. Jako związki wzorcowe tworzące odcisk molekularny wybrano acetofenon (AF), dibenzoilometan (DBM), alkohol 4-metoksybenzylowy (MBA) oraz 4-hydroksyacetofenon (HAF) (tabela 1). Ich aktywność katalityczną oceniano na podstawie wyników reakcji utleniania hydrochinonu (H2Q) do p-benzochinonu (Q) nadtlenkiem wodoru (stężenie 5,4ź10-2mol/l) (schemat A). Analizując widno UV-Vis obliczano stopień przereagowania hydrochinonu (LH2Q), wydajność reakcji (YQ) i jej selektywność (SQ=YQ/LH2Q). Największą aktywność wykazuje katalizator, w którym zastosowano większe stężenie wzorca MBA (tabela 3). Dodatkowo terpolimery modyfikowano w reakcji aminolizy grup nitrylowych etylenodiaminą i transformowano grupy aminowe do guanidylowych tiomocznikiem w jodku etylu (tabela 4). Mimo małych stopni transformacji katalizatory zawierające skoordynowane przez jony Cu(II) grupy, mające w otoczeniu ligandy guanidylowe są selektywniejsze od katalizatorów z terpolimerów niemodyfikowanych (tabela 3).

Słowa kluczowe

EN

molecular imprinted polymers; guanidyl ligands; Cu(II) ions coordination; hydroquinone oxidation

PL

polimery z odciskiem molekularnym; ligandy guanidylowe; koordynacja jonów Cu(II); utlenianie hydrochinonu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 11-12
• Strony: 848--853
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Kolarz B. N.

autor

Jakubiak A.

• Wrocław University of Technology, Faculty of Chemistry, Department of Polymer and Carbonaceous Materials, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland,

Bibliografia

• 1. Wulff G.: Chem. Rev. 2002,102,1.
• 2. Wulff G., Biffs A. W.: "Molecular imprinting with covalent or stoichiometric non-covalent interaction" in "Moleculary Imprinted Polymers — Man-Made Mimics of Antibodies and their Application in Ana-lytical Chemistry" (Ed. Sellergren B.), Elsevier, Amsterdam 2001.
• 3. "Polymeric Materials in Organie Synthesis and Ca-talysis" (Ed. Buchmeiser M. R.), Wiley, VCH 2003.
• 4. Mayes A. G., Whitcombe M. J.: Adv. Drug Delio. Rev. 2005,57,1742.
• 5. Severin K.: Curr. Opin. Chem. Biol 2000,4, 710.
• 6. Alexander C., Andersson H. S., Andersson L. L, An-isell R. J., Kirsch N., Nicholls A., O'Mahony J., Whitcombe M. J.: /. Mol. Recogn. 2006,19,106.
• 7. Tada M., Iwasawa Y: /. Mol. Catal. A: Chem. 2003,199, 115.
• 8. Striegler S.: /. Chromatogr. B 2004, 804,183.
• 9. Zuo X., Mosha D., Archibald S. J.: /. Coord. Chem. 2005, 58,19.
• 10. Haupt K., Mosbach K.: Chem. Rev. 2000,100, 2495.
• 11. Jakubiak A., Kolarz B. N.: Ann. Polish Chem. Soc. 2004, 43, 955.
• 12. Jakubiak A., Owsik L A., Kolarz B. N.: React. Funct. Po/ym. 2005,65,161.
• 13. Jakubiak A., Kolarz B. N., Jezierska J.: e-Polymers 2005, Materials of conferences, International Polymer Seminar, Gliwice 2005.
• 14. Jakubiak A., Kolarz. B. N., Jezierska J.: Macromol Symp. 2006,235,127.
• 15. Kolarz B. N., Jermakowicz-Bartkowiak D., Owsik L, Jezierska J.: React. Funct. Po/ym. 2004, 64,335.
• 16. Owsik L, Kolarz B. N.: /. Mol Catal A: Chem. 2002, 178, 63.
• 17. Owsik L, Kolarz B. N., Jezierska J.: Catal. Lett. 2006, 107,197.
• 18. Kolarz B. N., Jezierska J., Bartkowiak D., Gontarczyk A.: React. Po/ym. 1994, 23, 53.
• 19. Burell H.: "Polymer Handbook" (Eds. Brandrup J., Immergut E. H.), Wiley Interscience, New York 1975, part IV.
• 20. Kolarz B. N., Trochimczuk A., Wojaczyńska M.: Angew. Makromol Chem. 1991,193,21.
• 21. Santa Maria L. C., Aguiar A. P, Aguiar M. R. M. P, Jandrey A. C., Guimaraes P. I. C., Nascimento L. G.: Małer. Lett. 2004, 58, 563.
• 22. Wojaczyńska M., Kolarz B. N., Liesiene J., Gorbunov A.: Makromol. Chem. 1992,193,2259.
• 23. Wlochowicz A., Kolarz B. N.: /. Mater. Sci. 1994, 29, 660.
• 24. Matsui J., Nicholls I. A., Takeuchi T., Mosbach K., Karube L: Anal Chim. Acta 1996,335, 71.
• 25. Jakubiak A., Kolarz B. N.: "Catalytic activity of mo-lecular imprinted enzyme-like Cu(II) catalysts in oxi-dation of some phenols", 12th International Confe-rence on Polymers and Organie Chemistry (POĆ), Okazaki, Japan 2006.
• 26. Riqueza E. C., Aguiar A. P, Santa Maria L. C., Aguiar M. R. M. P: Po/ym. Buli 2002, 48,407.
• 27. Maurya M. R., Sikarwar S.: /. Mól. Catal A: Chem. 2007,263,175.
• 28. Owsik L A., Kolarz B. N., Jermakowicz-Bartkowiak D., Jezierska J.: Polymer 2003, 44,5547.
• 29. Vishnevskaya G. P, Molochnikov L. S., Safin R. Sh.: "EPR in ion exchangers", Nauka, Moscov 1992.