Y 형 제올라이트에 담지된 $Fe_3(CO)_{12} 에 의한 프로필렌의 옥소화반응

Abstract

$Fe_3(CO)_12$를 Y형 제올라이트에 담지시켜서 200torr 75℃에서 프로필렌의 (Hyclroformylation) 반응을 보았다. 반응 결과 n-butvraldehyde 와 iso-butyraldehyde 가 나옴을 mass spectrometry 와 gas chromatography 로 확인 했으며 이 반응은 2시간후 25%의 전화율을 보여 준다. 반응에 사용되는 촉매는 $Fe_3(CO)_12$ 를 HY 에 diffuse 시켜서 적외선 분광스펙트럼을 사용하여 확인 했으며 온도를 올려서 적외선 분광스펙트럼을 얻으면 일산화 탄소의 peak가 점점 줄어들어 150℃ 이상에서는 남아 있지 않음을 볼 수 있다. 이 $Fe_3(CO)_12/HY$를 승온 탈착 시키면 150℃에서 분해하며 반면에 담지 되지 않은 $Fe_3(CO)_12$은 110℃에서 단일 peak를 나타낸다. 이 $Fe_3(CO)_12/HY$를 수소로써 isotherm을 그려보면 직선이 나오며 1기압 근처에서는 4개의 $Fe_3(CO)_12$ 분자 당 수소 분자 1개가 결합됨을 보여준다. Hydroformylation 반응이 진행될 때 적외선 분광 스펙트럼을 보면 $1720 Cm^{-1}$에서 aldehyde 의 CO - tretching frequency 가 나타나며 $2000~2200 Cm^{-1}$에서 새로운 peak가 $2110 cm^{-1}$ 에서 나타난다. $Fe_3(CO)_12/Hy$에 수소와 propylene을 넣으면 변화가 없다가 일산화탄소를 경우에만 나타난다.