Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Hydrodesulfurization of benzothiophenes catalyzed by molybdenum/cobalt/ruthenium

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ไฮโดรดีซัลเฟอไรเซชันของสารกลุ่มเบนโซไทโอฟีน เร่งปฏิกิริยาด้วยโมลิบดีนัม/โคบอลต์/รูทีเนียม

Year (A.D.)

2003

Document Type

Thesis

First Advisor

Wimonrat Trakarnpruk

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemistry and Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2003.1100

Abstract

In this work, hydrodesulfurization of benzothiophenes using monometallic and multimetallic catalysts were studied. [Cp*RuCl2]2, Cp*RuCl(PPh3)2 | [CpMo(CO)3]2 and CpMo(CO)3H were prepared. The temperature, hydrogen pressure and BT/Ru mole ratio affected the catalytic activity. For the monometallic catalysts containing ruthenium: the results indicated that [Cp*RuCl2]2 was inactive catalyst. The hydride complex, Cp*RuH3(PPh3) showed catalytic activity. The Cp*RuCl(PPh3)2 in liquid-biphase system can catalyze the hydrodesulfurization of benzothiophene to give dihydrobenzothiophene (product from hydrogenation) and ethylbenzene (product from hydrogenolysis), this catalyst showed higher %conversion than Ru(PPh3)3Cl2 which gave only dihydrobenzothiophene. For molybdenum complexes, the reaction using [CpMo(Co)3]2 in toluene resulted in higher %conversion than in liquid-biphase system. Using CpMo(CO)3H, yielded lower amount of product. Comparing between ruthenium and molybdenum complexes, the former is more effective catalyst. It might be due to the hydrogenation ability of ruthenium and the bond cleavage ability of Cp*. However, the reaction catalyzed by the molybdenum catalyst occurred via hydrogenolysis, yielding ethylbenzene as product. Catalysts containing more than one metal were also investigated for the catalytic activity, bimetallic catalysts, Cp*RuCl(PPh3)2 + Mo(CO)6 or [CpMo(CO)3]2 or Co2(CO)8 and trimetallic catalyst, Cp*RuCl(PPh3)2 + [CpMo(CO)3]2 + Co2(CO)8 were used. The results indicated lower %conversion than those of monometallic catalysts

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ศึกษาปฏิกิริยาไฮโดรดีซัลเฟอไรเซชันของเบนโซไทโอฟีน ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะชนิดเดียวและโลหะหลายชนิด โดยได้สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นได้แก่ [Cp*RuCl2]2, Cp*RuCl(PPh3)2, [CpMo(CO)3]2 และ CpMo(CO)3H อุณหภูมิ ความดันแก๊สไฮโดรเจน และอัตราส่วนโดยโมลของเบนโซไทโอฟีนและรูทีเนียม มีผลต่อแอคติวิตีการเร่งปฎิกิริยา สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาแบบโลหะชนิดเดียว ที่ประกอบด้วยรูทีเนียม ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่า [Cp*RuCl2]2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ว่องไว สารเชิงซ้อน Cp*RuCl(PPh3)2 ในระบบของเหลวสองวัฏภาคสามารถเร่งปฏิกิริยาไฮโดรดีซัลเฟอไรเซชัน ของเบนโซไทโอฟีนได้ เกิดผลิตภัณฑ์คือไดไฮโดรเบนโซไทโอฟีน (ผลิตภัณฑ์จากการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน) และเอทิลเบนซีน (ผลิตภัณฑ์จากการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจิโนไลซิส) ตัวเร่งปฏิกิริยานี้แสดงเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนรูปสูงกว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Ru(PPh3)3Cl2 ซึ่งเกิดผลิตภัณฑ์เฉพาะไดไฮโดรเบนโซไทโอฟีน สำหรับสารเชิงซ้อนโมลิบดีนัม ปฏิกิริยาที่ใช้ [CpMo(CO)3]2 ในโทลูอีนให้เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนรูป สูงกว่าในระบบของเหลวสองวัฏภาค การใช้ CpMo(CO)3H ให้ผลได้ของผลิตภัณฑ์ที่น้อยกว่า เมื่อเปรียบเทียบระหว่างสารเชิงซ้อนรูทีเนียมและโมลิบดีนัมพบว่า รูทีเนียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ทั้งนี้อาจเนื่องจากความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของรูทีเนียม และความสามารถในการสลายพันธะของ Cp* อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาโมลิบดีนัมเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจิโนไลซิส ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเอทิลเบนซีน ได้ศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยโลหะมากกว่า 1 ชนิด โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะสองชนิดได้แก่ Cp*RuCl(PPh3)2 + Mo(CO)6 หรือ [CpMo(CO)3]2 หรือ Co2(CO)8 และตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะสามชนิดได้แก่ Cp*RuCl(PPh3)2 + [CpMo(CO)3]2 + Co2(CO)8 ผลการทดลองพบว่าให้เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนรูปที่ต่ำกว่า การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะชนิดเดียว

Link to Full Text

Share

COinS