Oxidation of the Styrene Epoxide – Hydroquinone – Copper(II) Chloride Ternary System in a Methanol Solution

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The consumption of styrene epoxide (SE) and hydroquinone (HQ) in a ternary TrS system (SE – HQ – Cu(II)) in an oxygen atmosphere in a methanol solution was studied. Oxygen uptake by the triple system SE – HQ – CuCl2 was studied manometrically. Expression of velocity in terms of reagent concentrations V = k [Cu(II)]1 [HQ]0 [SE]0, the effective oxidation rate constant k = 1.82×105 exp(– 40 kJ mol-1/RT) s-1, (308–323) K. The mechanism of oxidation of TrS is discussed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

L. V. Petrov

Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: plv@acp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

V. M. Solyanikov

Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: plv@acp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. Ch. Schneider, Synthesis 23, 3919 (2006). https://doi.org/ 10.1055/s-2006-950348
  2. G. Sabitha, R. Satheesh Babu, M. Rajkumar, Ch. Srinivas Reddy, J.S. Yadav, Tetrahedron Lett. 42, 3955 (2001). https://doi.org/10.1016/S0040-4039(01)00622-0
  3. Y.-X. Zhou, Y.-Z. Chen, Y. Hu, G. Huang, S.-H. Yu, H.-L. Jiang, Chem. Eur. J. 20, 1 (2014). https://doi.org/ 10.1002/chem. 201404104
  4. Y. Zhang, M. Wang, P. Li, L. Wang, Org. Lett. 14, 2206 (2012). https://doi.org/10.1021/o1300391t
  5. D.A. Denisov, R.A. Novikov, Y.V. Tomilov, Russ. Chem. Bull. 70, 1568 (2021). https://doi.org/10.1007/S11172-021-3253-9
  6. R.E. Parker, N.S. Isaacs, Chem. Rev. 53, 737 (1959). https://doi.org/10.1021/cr50028a006
  7. A.M. Ross, T.M. Pohl, K. Piazza, M. Thomas, B. Fox, D.L. Whalen, J. Am. Chem. Soc. 104, 1658 (1982). https://doi.org/10.1021/ja00370a035
  8. A. Lundin, I. Panas, E. Ahlberg, J. Phys. Chem. A 111, 9087 (2007). https://doi.org/10.1021/jp073285b
  9. P.O. Wennberg, D.G. VanderVelde, N.C. Eddingsaas, J. Phys. Chem. A 114, 8106 (2010). https://doi.org/10.1021/jp103907c
  10. Z. Huan, Ch. Yung, Z. Ma, E.R. Gainer, D. Li, J. Phys. Chem. A 118, 1557 (2014). https://doi.org/10.1021/jp501310z
  11. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. Chem. Bull. 64, 107 (2015).
  12. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. J. Phys. Chem. B 10, 764 (2016). https://doi.org/10.1134/S1990793116050225
  13. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Pet. Chem. 57, 734 (2017). https://doi.org/10.1134/S0965544117080114
  14. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. J. Phys. Chem. B 12, 1003 (2018). https://doi.org/10.1134/S1990793118060179
  15. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. Chem. Bull. 69, 1869 (2020). https://doi.org/10.1007/S11172-020-2972-7
  16. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. J. Phys. Chem. B 15, 599 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121040084
  17. V.A. Menshov, V.D. Kancheva, O.L. Yablonskaya, A.V. Trofimov, Russ. J. Phys. Chem. B 15, 108 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121010231
  18. I.F. Rusina, T.L. Veprintsev, R.F. Vasil’ev, Russ. J. Phys. Chem. B 16, 50 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122010274
  19. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. J. Phys. Chem. B 15, 960 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121060075
  20. L.V. Petrov, B. L. Psikha, V.M. Solyanikov, Pet. Chem. 49, 263 (2009).
  21. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Pet. Chem. 39, 107 (1999).
  22. L.V. Petrov, V.M. Solyanikov, Russ. J. Phys. Chem. B 17, 1259 (2023). https://doi.org/10.1134/S1990793123060234

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Kinetics of transformation of the triple system ES– GC– CuCl2; experiments with the introduction of third components into the corresponding binary systems: light dots are an experiment with the introduction of ES into the dual system GC–CuCl2, dark dots are an experiment with the introduction of GC into the dual system ES–CuCl2, the moments of entry are marked with vertical arrows. Circles – ES, squares – GC, triangles – BX, diamonds – BA. Oxygen bubbling, [ES]0 = 0.69, [GC]0 = 0.031, [CuCl2] = 11.5 × 10-4 mol/L, solvent – methanol, 318 K.

Download (45KB)
Indexing metadata
3. 2. Kinetic curves of oxygen absorption: 1 – by the triple ES – GC – CuCl2 system; 2a – by the double ES – CuCl2 system; 2b – after the introduction of hydroquinone into the double system (marked with arrow); 3a – by the double GC – CuCl2 system; 3b – after the introduction of epoxide into the double system. [EC]0 = 0.35, [GC]0 = 0.031, [CuCl2] = 5.76 ×10-4 mol/L, solvent – methanol, 323 K.

Download (36KB)
Indexing metadata
4. 3. Kinetic curves of consumption of epoxide (1) and hydroquinone (2); accumulation curves of benzoquinone (3) and benzaldehyde (4) in a solution of the triple system ES – GC – CuCl2. Bubbling O2, [EC]0 = 0.69, [GC]0 = 0.031, [CuCl2] = 11.5 × 10-4 mol/L, solvent – methanol, 318 K.

Download (43KB)
Indexing metadata
5. 4. Dependences of the oxidation rate of the ES–GC –CuCl2 ternary system on [CuCl2] at [EC]0 = 0.69 and [GC]0 = 0.031 mol/L (1); on [EC] at [GC]0 = 0.031 and [CuCl2] = 5.8 ×10-4 mol/ll (2). Oxygen bubbling, solvent – methanol, 318 K.

Download (37KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the oxidation rate of the ES– GC – CuCl2 ternary system in a methanol solution (318 K) at [EC]0 = 0.69 and [CuCl2] = 5.8 × 10-4 mol/l: on [GC] (1) and on the oxygen content (vol. %) in the gas mixture at [GC]0 = 0.031 mol/L (2).

Download (27KB)
Indexing metadata
7. 6. Determination of the oxidation activation energy of the ES – GC – CuCl2 ternary system; Arrhenius dependence of lgV on 103/T; [ES]0 = 0.69, [GC]0 = 0.031, [CuCl2] = 9.3×10-4 mol/l, solvent – methanol.

Download (18KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Kinetic curves 1-3 of benzoquinone accumulation at –CuCl2] = (2.9 ∙ 10-4, 5.8 ∙ 10-4, 11.5 ∙ 10-4 mol/l, respectively; dependence of the initial rates of accumulation of HC calculated from the tangents of the slope angles of dashed curves 1-3 on [CuCl2] (4). Oxygen bubbling, [ES]0 = 0.69, [GC]0 = 0.031, solvent – methanol, 318 K.

Download (53KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».