Приготовление высокопористого ячеистого палладиевого катализатора для селективного гидрирования дибензальацетона

ИК-спектры и ПМР-спектры подтверждают селективное гидрирование дибензальацетона на блочном палладийсодержащем ячеистом катализаторе с активной подложкой из у-AI2O3 и у-А12О3 с наночастицами палладия, нанесенными на металлический палладий.

Более эффективное селективное гидрирование ДБА происходит на катализаторе, содержащим наночастицы палладия. По данным ПМР процесс селективного гидрирования ДБА происходит с высокой степенью селективности восстановления С=С связи и сохранением С=0 связи.

Библиографические ссылки

1. Сульман Э.М. Селективное гидрирование ненасыщенных кетонов и ацетиленовых спиртов //Успехи химии, 1994. Т. 63, №11. С. 981-987

2. Стародубцева 0.В.,. Грунский В.Н., Беспалов A.B., Авраменко Г.В., Игнатов A.B., Пинчук Ю.А. Технологические параметры селективного гидрирования дибензальацетона на высокопористом ячеистом палладиевом катализаторе // Успехи химии и химической технологии: Сб. науч. тр. РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2012, Т. 26.

3. Патент 2270831, РФ/ Ревина A.A., Козлов А.И., Кезиков А. Н., Грунский В. Н., Магомедбеков Э.П., 2006.

4. Гауптман Н.В., Грефе Ю.А, Ремане В.Ф. Органическая химия. М.: "Химия".1979. 832 С.

5. Мищенко К.П., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. М.: Химия. 1974. 200 С.

УДК 542.941.4

О.В. Стародубцева, В.Н. Грунский, А.В. Беспалов, Г.В. Авраменко, А.В Игнатов, Ю.А. Пинчук

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВЫСОКОПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО

ПАЛЛАДИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ ДИБЕНЗАЛЬАЦЕТОНА

Синтезирован высокоэффективный высокопористый ячеистый палладиевый катализатор селективного гидрирования дибензальацетона. Подробно рассмотрены стадии их приготовления. Изготовлены высокопористые палладиевые катализаторы двух видов: катализатор модифицированный наночастицами палладия и катализатор, не содержащий нано-частиц палладия.

The highly effective high porous cellular palladium catalyst of the selective hydrogénation of the dibenzalacetone was synthesized. The stages of their preparation in detail were considered. The highly porous palladium catalysts of two types: the modified nanoparticles of palladium catalyst and catalyst not containing palladium nanoparticles were prepared.

Селективное гидрирование органических соединений таких, как непредельные кетоны, проводят в жидкой фазе с интенсивным перемешиванием

в присутствии катализаторов - металлов VIII группы или никелевых или кобальтовых катализаторов. В качестве носителя катализаторов часто используют активированный уголь, сажу [1]. Такие катализаторы имеют ряд серьезных недостатков: низкую механическую прочность на истирание и значительный износ при проведении процесса [2].

В ряде каталитических жидкофазных процессов хорошо зарекомендовал себя блочный высокопористый ячеистый катализатор с каталитически активным компонентом палладием [2-4].

Дибензальацетон применяется в органическом синтезе, в парфюмерии, служит промежуточным продуктом для получения коричной кислоты и.т.д.

О селективном гидрировании дибензальацетона на ячеистых катализаторах в литературе сведения отсутствуют.

Керамический каркас готовили методом шликерного литья в неактивную форму - матрицу из пенополиуретана [5].

Для развития поверхности керамического ячеистого каркаса на него наносили активную подложку - оксид алюминия (у-А12Оз). Для этого использовали солянокислый алюмозоль, разбавленный дистиллированной водой (в соотношении 1:1). Образцы сушили при 140°С в сушильном шкафу, затем обжигали в муфельной печи СНОЛ 30/1300 до температуры 1000°С для лучшего закрепления первого слояу -А12Оз на поверхности ячеистого носителя, который образуется при разложении алюмозоля при 550°С. При температуре обжига до 1000°С частьу -А12Оз переходит в а -форму, которая имеет меньшую удельную поверхность, поэтому повторно наносили слоу -А12Оз так, чтобы масса активной подложки из у-А12Оз составляла 6...10% (масс.) от общей массы носителя, при этом температура обжига составляла 550°С [6].

Каталитически активный компонент - металлический палладий в виде оксида наносили из раствора нитрата палладия методом пропитки керамического ячеистого каркаса с активной подложкой за одну или несколько операций до необходимой концентрации металла на поверхности носителя, далее сушили и обжигали в муфельной печи при 450...500°С с выдержкой один час для полного разложения нитратов на оксиды металлов и оксиды азота. Затем выполняли процедуру активации: оксидный катализатор, полученный пропиткой ячеистого каркаса нитратом палладия, восстанавливали в водородном реакторе молекулярным водородом в среде инертного газа (азота) до металлического палладия непосредственно перед гидрированием дибензальацетона. Восстановление начинается при комнатной температуре 22°С. Катализатор помещали в муфельную печь, где при температуре 450.. .500°С в воздушной среде выдерживали в течение 1,0.1,5 часа.

Гидрирование дибензальацетона проводили в термостатируемом «манометрическом реакторе», подробно описанном в [6]. Образцы катализатора (d=50 мм, h=50 мм) крепили в реакторе неподвижно, а реакционная смесь непрерывно перемешивалась за счет возвратно-поступательных движений реактора установленного на встряхивающем устройстве.

В данной работе предложены высокоэффективные каталитические системы для селективного гидрирования дибензальацетона с использовани-

ем катализаторов Рё/у-А12Оз и Рё/у-А12Оз, модифицированного наночасти-цами палладия с содержанием активного компонента 0,5% масс.

Библиографические ссылки

1. Патент 2366504, РФ / Л. А.Асланов, П. М. Валецкий, В. В.Волков, М. Е.Григорьев, 2009.

2. Козлов А.И., Збарский В.Л., Ильин A.C., Меркин А.А. // Химическая промышленность сегодня. 2005. №3. C.18-21.

3. Жилин В.Ф., Збарский В.Л., Козлов А.И. Восстановление ароматических нитросоединений. М.:РХТУ им. Д.И. Менделеева.2004. 92 C.

4. Козлов А.И., Татаринова И.Н., Беспалов А.В., Грунский В.Н. // Химическая промышленность сегодня, 2006. № 6. C.18-20.

5. Анциферов В.Н., Бекленышев А.М., Гилев В.Г., Порозова С.Е., Швей-кин Г.П. Проблемы порошкового материаловедения. Часть II. Высокопористые материалы. Екатеринбург.: УрО РАН, 2002. 262 С.

6. Козлов А.И. Блочные ячеистые катализаторы в жидкофазных процессах восстановления и нитрования ароматических соединений Дисс. на соискание уч.ст.д.т.н. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2006. 348 С.

УДК 542.941.4

О.В. Стародубцева, В.Н. Грунский, А.В. Беспалов, Г.В. Авраменко, А.В. Игнатов, Ю.А. Пинчук

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ ДИБЕНЗАЛЬАЦЕТОНА НА ВЫСОКОПОРИСТОМ ЯЧЕИСТОМ ПАЛЛАДИЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ

The technological parameters of selective hydrogenation dibenzalatsetone on high porous cellular palladium catalyst were determined. The influence of temperature, pressure, reaction, and the boot dibenzalatsetone on the reaction, activity factor of palladium, loading on the catalyst, the rate constant was shown. Theenergyofactivationisdesigned.

Определены технологические параметры селективного гидрирования дибензаль-ацетона на высокопористом ячеистом палладиевом катализаторе. Показано влияние температуры, давления реакции и начальной загрузки дибензальацетона на скорость реакции, коэффициент использования палладия, нагрузку на катализатор, константу скорости. Рассчитана энергия активации.

В настоящей статье рассматривается возможность проведения процесса гидрирования через реакционный разнолигандный комплекс (растворитель, субстрат, водород, высокопористый ячеистый катализатор, активный компонент, активная подложка, носитель), представляющий собой "многоэтажную конструкцию" [1], а также изучено влияние температуры и давления на каталитическую активность и селективность процесса для чего в качестве модельного вещества был выбран дибензальацетон (ДБА).