Coverage-Dependent First Principles Microkinetics: The Role of Water, Sacrificial Alcohols and Tautomerization in the Copper-Catalyzed Hydrogenation of Carbonyl Groups

Promovendus/a
Jenoff De Vrieze
Faculteit
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Vakgroep
Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde
Curriculum
Master of Science in Chemical Engineering, Universiteit Gent, 2015
Academische graad
Doctor in de ingenieurswetenschappen: chemische technologie
Taal proefschrift
Engels
Vertaling titel
Ab initio bedekkingsgraad-afhankelijke microkinetiek: de rol van water, offer-alcoholen en tautomerisatie in de koper-gekatalyseerde hydrogenering van carbonylgroepen
Promotor(en)
prof. Joris Thybaut, vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde - prof. Mark Saeys, vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde
Examencommissie
voorzitter prof. Hennie De Schepper (onderwijsdirecteur) - dr. Kristof De Wispelaere (Vakgroep Toegepaste Fysica) - prof. Karin Föttinger (Technische Universität Wien, Austria) - prof. Vladimir Galvita (Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde) - prof. Lars Grabow (University of Houston, USA) - prof. Jean-Sabin McEwen (Washington State University, Pullman, USA) - prof. Mark Saeys (Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde) - prof. Joris Thybaut (Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde)

Korte beschrijving

In dit proefschrift wordt het mechanisme van koper-gekatalyseerde hydrogenering van carbonyl functies in detail bestudeerd aan de hand van gedetailleerde bedekkingsgraad afhankelijke ab initio microkinetische modellen. Het werk begint met een uiteinzetting over hoe microkinetische modellen voor heterogene katalysatoren moeten opgebouwd worden. Vervolgens wordt het effect van water op het hydrogeneringsmechanisme bestudeerd met acetone hydrogenering als modelreactie. Hieruit blijkt dat water een actieve rol heeft in de hydrogenering via proton transfer naar het zuurstof atoom van de carbonylgroep. In het geval van de hydrogenering van α-hydroxyketonen zijn er drie verschillende kinetische regimes. Bij lage hoeveelheden water, gebeurt de hydrogenering via keto-enol tautomerizatie naar het 1-enol intermediair dat vervolgens gehydrogeneerd wordt. Bij middelmatige waterdrukken gebeurt het mechanisme via zowel hydrogenering van het keton als via tautomerizatie naar het aldehyde terwijl bij hoge waterdrukken alles via de keton hydrogenering verloopt. Wanneer een offer-alcohol wordt toegevoegd neemt het de rol van water over, i.e., proton transfer naar het zuurstof atoom van het keton. In een laatste stage van het onderzoek wordt de kinetische beschrijving uitgebreid naar goud-gekatalyzeerde oxidatie van ethanol naar acetaldehyde.

Praktisch

Wanneer
Vrijdag 27 september 2019, 15:00
Waar
Ceremoniezaal Aula, Voldersstraat 9, 9000 Gent

Meer info

Contact
doctoraat.ea@UGent.be