Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Селективное каталитическое гидрирование тройной связи в микрокапиллярном реакторе для процессов тонкого органического синтеза

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-4-218-226

Полный текст:

Аннотация

Цель данной работы представить наши последние достижения в области дизайна, синтеза и разработки нового каталитического микрореактора для процессов селективного и непрерывного синтеза веществ с добавленной стоимостью, использующихся в тонком органическом синтезе и фармацевтических производствах. В этом усовершенствованном реакторном устройстве металлические наночастицы внедрены в мезопористые материалы, которые наносятся в виде очень активных и селективных каталитических пленок на стенки капиллярных микроканалов диаметром 220 и 530 мкм. В этих микрореакторных системах отсутствует последующее отделение катализатора, что облегчает непрерывную работу. Потенциально наиболее стабильными покрытиями являются кристаллические или аморфные оксиды металлов на основе диоксида титана, синтезированные золь-гель методом и содержащие внедренные каталитически активные полиметаллические наночастицы. Каталитические свойства и стабильность работы капиллярных микрореакторов были исследованы при атмосферном давлении и сравнивались с теми же параметрами традиционных промышленных реакторов периодического действия. Разработанное нами покрытие Pd50Zn50 /TiO2 показало более высокую активность (1,5 гМБЕ·гPd–1·с–1) и селективность (96,7 %) по сравнению с покрытиями, описанными ранее в литературе, и с промышленным катализатора Линдлара и сохраняло высокие каталитические показатели после 88 ч реакции.

Об авторах

Л. Б. Охлопкова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


К. А. Кравченко
Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия


М. А. Керженцев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


З. Р. Исмагилов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Sheldon, R.A. // Green Chem.,2007, vol. 9, p. 1273–1283.

2. Bronstein, L.M., Matveeva, V.G., Sulman, E.M. in Nanoparticles Catal., Weinheim : Wiley VCH, 2007, p. 93–127.

3. Rebrov, E. V., Berenguer-Murcia, A., Skelton, H.E., Johnson, B.F.G., Wheatley, A.E.H., Schouten, J.C. // Lab Chip, 2009, vol. 9, p. 503–506.

4. Rebrov E. V., Klinger E.A., Berenguer-Murcia A., Sulman E.M., Schouten J.C. // Org. Process Res. Dev., 2009, vol. 13, p. 991–998.

5. Cherkasov, N., Ibhadon, A.O., Rebrov, E.V. // Lab Chip, 2015, vol. 15, p. 1952–1960.

6. Okhlopkova L.B., Kerzhentsev M.A., Ismagilov Z.R. // Kinet. Catal. 2016, vol. 57, p. 501–507.

7. Okhlopkova, L.B., Cherepanova, S. V., Prosvirin I.P., Kerzhentsev M.A., Ismagilov Z.R. // Appl. Catal. A, 2018, vol. 549, p. 245–253.

8. Lindlar, H., Dubuis, R. // Org. Synth., 1966, vol. 46, p. 89-92.

9. Mashkovsky, I.S., Markov, P. V., Bragina, G.O., Baeva, G.N., Bukhtiyarov, A. V., Prosvirin, I.P., Bukhtiyarov, V.I., Stakheev, A. Yu. // Kinet. Catal., 2017, vol. 58, p. 499–507.

10. Tew, M.W., Emerich, H., Van Bokhoven, J.A. // J. Phys. Chem. C, 2011, vol. 115, p. 8457–8465.

11. Cherkasov, N., Al-Rawashdeh, M. ’moun, Ibhadon, A.O., Rebrov, E.V. // Catal. Today, 2016, vol. 273, p. 205–212.

12. Cherkasov, N., Bai, Y., Rebrov, E. // Catalysts, 2017, vol. 7, p. 1–16.

13. Markov, P.V., Bragina, G.O., Rassolov, A.V., Baeva, G.N., Mashkovsky, I.S., Murzin, V.Y., Zubavichus, Y. V., Stakheev, A.Y. // Mendeleev Commun., 2016, vol. 26, p. 502–504.

14. Markov, P.V., Bragina, G.O., Rassolov, A. V., Mashkovsky, I.S., Baeva, G.N., Tkachenko, O.P., Yakushev, I.A., Vargaftik, M.N., Stakheev, A.Y. // Mendeleev Commun. 2016, vol. 26, p. 494–496.

15. Khan, N.A., Shaikhutdinov, S., Freund, H.J. // Catal. Letters, 2006, vol. 108, p. 159–164.

16. Johnston, S.K., Cherkasov, N., Pérez-Barrado, E., Aho, A., Murzin, D.Y., Ibhadon, A.O., Francesconi, M.G. //Appl. Catal. A Gen., 2017, vol. 544, p. 40–45.

17. Niu, W., Gao, Y., Zhang, W., Yan, N., Lu, X. // Angew. Chemie - Int. Ed., 2015, vol. 54, p. 8271–8274.

18. Yeong, K.K., Gavriilidis, A., Zapf, R., Hessel, V. // Catal. Today, 2003, vol. 81, p. 641–651.

19. Rebrov, E. V., Berenguer-Murcia, A., Johnson, B.F.G., Schouten, J.C. // Catal. Today, 2008, vol. 138, p. 210–215.

20. Okhlopkova, L.B., Matus, E.V., Ismagilov, I.Z., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Kinet. Catal., 2013, vol. 54, p. 511–519.

21. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Surf. Eng., 2015, vol. 31, p. 78–83.

22. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Kinet. Catal., 2019, vol. 60, p. 474–483.

23. Okhlopkova, L.B., Prosvirin, I.P., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Chem. Eng. Process. Process Intensif., 2021, vol. 159, p. 108240.

24. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Tuzikov, F.V., Larichev, Y.V., Ismagilov, Z.R. // J. Nanoparticle Res., 2012, vol. 14, p. 1–15.

25. Bass, J.D., Grosso, D., Boissiere, C., Sanchez, C. // J. Am. Chem. Soc., 2008, vol. 130, p. 7882–7897.

26. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Tuzikov, F.V., Larichev, Y.V., Prosvirin, I.P., Ismagilov, Z.R. // J. Nanoparticle Res. 2012, vol. 14,p. 1–13.

27. Маурит, М. Е., Смирнова, Г.В., Парфенов, Э.А., Сарычева, И.К., Преображенский, Н.А. / Доклад АН СССР, 1961. Том. 140. № 6. С. 1330–1333.

28. Bonrath, W., Medlock, J., Schutz, J., Wustenberg, B. and Netscher, T. in: Hydrogenation, Croatia: InTech, 2012, p. 69-90.

29. Okhlopkova, L.B., Matus, E.V., Prosvirin, I.P., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // J. Nanoparticle Res., 2015, vol. 17, p. 1–15.

30. Cherkasov, N., Ibhadon,, A.O., Rebrov E.V. // Appl. Catal. A Gen., 2016 vol. 515, p. 108–115.

31. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Kinet. Catal. 2018, vol. 59, p. 450–458.

32. Okhlopkova, L.B., Kerzhentsev, M.A., Ismagilov, Z.R. // Kinet. Catal., 2018, vol. 59,p. 347–356.

33. Doyle, A.M., Shaikhutdinov, S.K., Jackson, S.D., Freund, H.J. Angew. Int. Ed., 2003, vol. 42, p. 5240–5243.


Для цитирования:


Охлопкова Л.Б., Кравченко К.А., Керженцев М.А., Исмагилов З.Р. Селективное каталитическое гидрирование тройной связи в микрокапиллярном реакторе для процессов тонкого органического синтеза. Катализ в промышленности. 2021;21(4):218-226. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-4-218-226

For citation:


Okhlopkova L.B., Kravchenko K.A., Kerzhentsev M.A., Ismagilov Z.R. Selective catalytic hydrogenation of the triple bond in acetylenic alcohols in a microcapillary reactor for fine organic synthesis. Kataliz v promyshlennosti. 2021;21(4):218-226. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-4-218-226

Просмотров: 86


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)