Polisiloksany jako nośniki katalizatorów

• Autorzy: Cypryk M. , Pospiech P.

Warianty tytułu

EN

Polysiloxanes as supports for catalysts

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Artykuł jest przeglądem dotychczasowej wiedzy w zakresie zastosowań polimerów rozpuszczalnych jako nośników katalizatorów, ze szczególnym uwzględnieniem polisiloksanów. Własności polisiloksanów wskazują na ich przydatność jako nośników katalizatorów. Otrzymano polisiloksany o różnych topologiach makrocząsteczek i przetestowano je jako nośniki palladu, rodu oraz lipazy z Candida rugosa. Immobilizowane kompleksy metali przejściowych wykazały w modelowych reakcjach aktywność porównywalną z katalizatorami homogenicznymi. Aktywność immobilizowanego enzymu była nieprzewidywalna w wyniku słabej kontroli procesu immobilizacji.

EN

This article aims to review the current knowledge of the use of soluble polymers as catalyst supports, with particular emphasis on polysiloxanes. Physicochemical properties of polysiloxanes suggest their usefulness as catalyst supports. Synthesis of polysiloxanes of various macromolecular topologies – linear and star-shaped and hyperbranched – with the functional side groups capable of binding transition metals and enzymes is reported. These polymers were used as carriers for palladium and rhodium complexes as well as for lipase from Candida rugosa. Immobilized complexes of transition metals showed in model reactions activity comparable to that of homogeneous catalysts. The immobilized enzyme had an unpredictable activity as a result of poor control of the immobilization process.

Słowa kluczowe

PL

polisiloksany; katalizatory na nośnikach; polimerowych; pallad; rod; enzymy; katalizatory immobilizowane

EN

polysiloxanes; polymer-supported catalysts; palladium; rhodium; enzymes; immobilized catalysts

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 67, nr 12
• Strony: 1173--1180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Cypryk M.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, Łódź

autor

Pospiech P.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, Łódź

Bibliografia

• 1. Polymer-Supported Catalysts and Reagents. ChemFiles, 201 1. 5, 16. (http:// www.sigmaaldrich.com/chemistry/drug-discovery.html)
• 2. Bergbreiter, D. E.: Using Soluble Polymers To Recover Catalysts and Ligands. Chemical Reviews 2002, 102, 3345-3384.
• 3. Bergbreiter, D. E., Tian J., Hongfa C.: Using Soluble Polymer Supports To Facilitate Homogeneous Catalysis. Chemical Reviews 2009, 109, 530-582.
• 4. Dickerson, T. J., Reed N. N., Janda K. D.: Soluble Polymers as Scaffolds for Recoverable Catalysts and Reagents. Chemical Reviews 2002, 102, 3325-3344.
• 5. End, N.,Schöning K.-U.: Immobilized Catalysts in Industrial Research and Application. Topics in Current Chemistry 2004, 242, 241-271.
• 6. Fan, Q.-H., Li Y.-M., Chan A. S. C.: Recoverable Catalysts for Asymmetric Organic Synthesis. Chemical Reviews 2002, 102, 3385-3465.
• 7. Uozumi, Y.: Recent Progress in Polymeric Palladium Catalysts for Organic Synthesis. Topics in Current Chemistry 2004, 77-1 12.
• 8. End, N.,Schöning K.-U.: Immobilized Biocatalysts in Industrial Research and Production. Topics in Current Chemistry 2004, 242, 273-317.
• 9. Cao, L., Carrier-bound Immobilized Enzymes. Wiley-VCH 2005.
• 10. Boutevin, B., Guida-Pietrasanta F., Ratsimihety A., Side group modified poly- si loxanes, in Silicon-Containing Polymers, The Science and Technology of Their Synthesis and Applications, R.G. Jones, W. Ando, and J. Chojnowski, Editors. 2000, Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, p. 79-112.
• 11. Farrell, M. O., van Dyke C. H., Boucher L. J., Metlin S. J.: Preparation and properties of rhodium(l) complexes of phosphinated poly(methylsiloxanes). Journal of Organometallic Chemistry 1979, 172, 367-376.
• 12. Awl, R. A., Frankel E. N., Friedrich J. R, Swanson C. L.: Tricarbonylchro- mium-complexed phenylsiloxane polymers as stereoselective hydrogenation catalysts: Preparation and properties. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 1980, 18, 2663-2676.
• 13. Arai, T., Ban H. T., Uozumi T., Soga K.: Syntheses ofpoly(siloxan)-supported zirconocene catalysts and application to olefin polymerizations. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 1998, 36, 421-428.
• 14. Keller, F., Weinmann H., Schurig V: Chiral Polysiloxane-Fixed Metal 1,3-Di- ketonates (Chirasil-Metals) as Catalytic Lewis Acids for a Hetero Diels-Alder Reaction - Inversion of Enantioselectivity Upon Catalyst-Polymer Binding. Chemische Berichte 1997, 130, 879-885.
• 15. Cypryk, M., Pospiech R, Strzelec K., Wasikowska K., Sobczak J. W.: Soluble polysiloxane-supported palladium catalysts for the Mizoroki-Heck reaction. Journal of Molecular Catalysis A-Chemical 2010, 319, 30-38.
• 16. Borkowski, T., Zawartka W., Pospiech P, Mizerska U., Trzeciak A. M., Cy¬pryk M., Tylus W.: Reusable functionalized polysiloxane-supported palladium catalyst for Suzuki-Miyaura cross-coupling. Journal of Catalysis 201 I, 282, 270-277.
• 17. Cypryk, M., Pospiech P, Strzelec K.: Rhodium catalysts immobilized on po- lysiloxanes. Activity in hydrosilylation. w przygotowaniu 2013.
• 18. Pospiech, P, Cypryk, M., Basińska, T.: Polysiloxanes as Supports for Enzymes. Polymers for Advanced Technologies, 2-5.X.2011, Łódź, Program and Short Abstracts, P-64, str. 74.
• 19. Chojnowski, J., Cypryk M.: Synthesis of Linear Polysiloxanes, in Silicon-Con¬taining Polymers, The Science and Technology of Their Synthesis and Applications, R.G. Jones, W. Ando, and J. Chojnowski, Editors. Kluwer Academic Publishers 2000, 3-41.
• 20. Chojnowski, J.: Kinetically Controlled Ring-Opening Siloxane Polymerization. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers 1991, 1, 299-325.
• 21. Cypryk, M.: General Review on Polysiloxane Synthesis, R. Dejaeger and M. Gleria, Editors. NOVA Science Publishers 2007, I-59.
• 22. Chojnowski, J., Cypryk M., Fortuniak W., Rozga-Wijas K., Ścibiorek M.: Controlled synthesis of vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane gradient, block and alternate copolymers by anionic ROP of cyclotrisiloxanes. Polymer 2002, 43, 1993-2001.
• 23. Chojnowski, J., Cypryk M., Fortuniak W., Ścibiorek M., Rozga-Wijas K.: Synthesis of branched polysiloxanes with controlled branching and functiona- lization by anionic ring-opening polymerization. Macromolecules 2003, 36, 11, 3890-3897.
• 24. Cypryk, M., Delczyk B., Pospiech P, Strzelec K.: Modifications of siloxane polymers. Polimery 2007, 52, 496-502.
• 25. Bräse, S., Gil C., Knepper K., Zimmermann V.: Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds. Angewandte Chemie International Edition 2005, 44, 33, 5188-5240.
• 26. Bauer, J., Hiising N., Kickelbick G.: Synthesis of new types of polysiloxane based surfactants. Chemical Communications 2001, 137-138.