การใช้ทฤษฎีเพื่อศึกษาความแตกต่างระหว่างการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสารเชิงซ้อน Mn, Ru และ Ir ในปฏิกิริยา Deoxygenative hydrogenation ของ Amide
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ชญานิษฐ์ ทางรัตนสุวรรณ, ภาณัชชา ลิ่มกาญจนโชติ, ณัฐวรา อุดมลาภสกุล
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สาโรจน์ บุญเส็ง
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
สารที่มีหมู่ฟังก์ชันเป็นเอมีน (Amine) เป็นสารที่มักถูกใช้ในการผลิตยาและอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย ซึ่งหนึ่งในปฏิกิริยาที่ใช้ในการสังเคราะห์สารประเภทนี้คือปฏิกิริยา Deoxygenative hydrogenation เปลี่ยนสารที่มีหมู่ฟังก์ชันเอไมด์ (Amide) เป็นเอมีน โดยการแทนที่อะตอม O (C=O) ด้วยอะตอม H จำนวน 2 อะตอม และใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารเชิงซ้อนโลหะชนิด pincer โดยตัวเร่งปฏิกิริยาในงานวิจัยที่ผ่านมาได้แก่ สารเชิงซ้อน pincer ที่มีโลหะอะตอมกลางเป็น Mn, Ru และ Ir (Mn, Ru และ Ir -pincer complex) โดยในงานวิจัยได้มีการค้นพบกลไกการเกิดปฏิกิริยา Deoxygenative hydrogenation ทั้งยังพบว่าปฏิกิริยาที่ใช้ Mn-pincer complex เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุด ดังนั้นโครงงานนี้จึงจะศึกษาความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยา Deoxygenative hydrogenation ที่มี Mn, Ru และ Ir -pincer complex เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยใช้วิธีการจำลองทางโมเลกุลในการคำนวน ซึ่งจะเปลี่ยนเพียงชนิดโลหะอะตอมกลางเท่านั้น เพื่อหาว่าเหตุใดตัวเร่งปฏิกิริยาทั้ง 3 แบบให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ไม่เท่ากัน และเหตุใดตัวเร่งปฏิกิริยา Mn จึงให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงที่สุด โดยใช้วิธีคำนวณแบบ Density Functional Theory (DFT) ในการศึกษา ซึ่งระเบียบวิธีที่ใช้ได้แก่ B3LYP BP86 HSEH1PBE MPW1PW91 WB97XD PBEPBE PBE1PBE M06 และ B3PW91 เบซิสเซตสำหรับโลหะอะตอมกลางได้แก่ SDD และ LANL2DZ ส่วนอะตอมอื่นๆ จะใช้เบซิสเซต 6-31++G(d,p) ในการหาระเบียบวิธีและเบซิสเซตที่เหมาะสมที่สุดในการศึกษาสารเชิงซ้อน pincer ทั้ง 3 แบบ เพื่อใช้เป็นองค์ความรู้ในการศึกษาและออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาต่อไป