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고분자결합 금속포르피린을 촉매로 한 2, 4, 6-트리클로로페놀의 산화 분해반응
Oxidative Decomposition of 2, 4, 6-Trichlorophenol Catalyzed by Polymer Supported Metalloporphyins
분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2001, v.14 no.1, pp.72-79
박혜옥,
이보영,
&
이인숙.
(2001). 고분자결합 금속포르피린을 촉매로 한 2, 4, 6-트리클로로페놀의 산화 분해반응. 분석과학, 14(1), 72-79.
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초록
금속포르피린과 그들의 고분자결합 유도체를 산화촉매로 한 2, 4, 6-trichlorophenol(TCP)의 산화분해반응을 수행하였다. 산화제로는 <TEX>$KHSO_5$</TEX>와 tert-butylhydroperoxide(TBHP)가 사용되었다. 금속포르피린은 TCP의 산화분해반응에서 매우 낮은 촉매활성을 보인 반면, 금속포르피린이 새로이 합성된 고분자나 XAD2 수지에 화학결합 되어있는 고분자결합 금속포르피린을 촉매로 사용한 TCP의 산화 분해반응에서는 매우 높은 촉매활성을 보여주었다. 또한, 피리딘이나 이미다졸과 같은 전자 주개 리간드가 축방향에 놓여 있는 고분자의 경우에는 더 큰 활성을 나타내었다. Maleic acid와 chloromaleic acid는 생성물로서 ESI-MS로 확인되었다. 특히, XAD2 수지에 결합된 촉매의 경우 산화제에 대한 안정성과 용매에 대한 불용성으로 인해 촉매로서 재사용이 가능함을 확인하였다.
- keywords
- metalloporphyrin, trichlorophenol, oxidative decomposition, polymer-supported metalloporphyrin
Abstract
Oxidative decomposition of 2, 4, 6-trichlorophenol(TCP) was studied in aqueous solution. Iron and manganese protoporphyrin [or tetrakis(p-carboxyphenylporphyrin)] and their polymer supported derivatives were used as catalysts, and <TEX>$KHSO_5$</TEX> and tert-butyldroperoxide(TBHP) as oxidants. Metalloporphyrin itself shows very poor catalytic activity in oxidative decomposition of TCP with oxidant. However, very high catalytic activity was observed when metalloporphyrin was chemically bound to newly synthesized polymers or XAD2 resin. Additionally, it revealed much higher catalytic activity in the presence of water-soluble polymers having a electron-donating axial ligand such as pyridine and immidazole. Maleic acid and chloromaleic acid were found in the resulting solution by ESI-MS. Especially, XAD2-supported metalloporphyrins can be reused as catalysts due to insolubility to solvent, and stability against oxidant.
- keywords
- metalloporphyrin, trichlorophenol, oxidative decomposition, polymer-supported metalloporphyrin
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