3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

zugrundeliegende Reaktionsnetzwerk der Acroleinoxidation (Abb. 2-1) um folgende
Punkte erweitert: Acrolein und Acrylsäure unterliegen dem reversiblen Tausch des
Carbonyl- bzw. der Carboxylsauerstoffatome. Die isotopenmarkierten Totaloxidationsprodukte
C 18 O, C 16 18 O2 und C 18 18 O2 entstehen am Mischoxid nur in Gegenwart von
Acrolein oder Acrylsäure. CO und CO2 alleine zeigen keine Austauschreaktion. Eine
Unterscheidung, welche Isotopomere der Totaloxidationsprodukte aus welchen
Isotopomeren des Acroleins bzw. der Acrylsäure entstehen, ist auf Basis dieser
Messungen nicht möglich. Abb. 4-34 zeigt das Reaktionsnetzwerk aus Parallel- und
Folgereaktion.
M
O
M
1 /2 18 O 2
CO, CO 2, H 2O ACR / ACS
16 O
M
H 18 O
O
18 O
M
16 O
Abb. 4-34: Katalysezyklus der Acroleinoxidation unter Einbeziehung des Isotopenaustauschs in Acrolein
und Acrylsäure sowie deren Folgereaktion.
Im Mittelpunkt des Mechanismus steht die reversible Ausbildung der Intermediate für den
Sauerstoffaustausch des Aldehyds und der Säure sowie für die Acrylsäurebildung selbst.
Dafür wird ein sechsgliedriger Ring vorgeschlagen, der aus der Carbonyl- bzw.
H
16 O
M
H
18 O
16 O
M
H 16 O
O
O
18 O
M
18 O
M
18 O
18 O
16 O
M
H 18 O
O
M
18 O
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