Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ°Ñ ...

ÎÊÈÑËÈÒÅËÜÍÀß ÏÎËÈÌÅÐÈÇÀÖÈß ÀÍÈËÈÍÀ Â ÐÀÑÒÂÎÐÀÕ
Mo-V-ÔÎÑÔÎÐÍÛÕ ÃÅÒÅÐÎÏÎËÈÊÈÑËÎÒ
Ñèìîíîâà Ì.Â. 1, 2 , Æèæèíà Å.Ã. 2 , Ðóññêèõ Â.Â. 3 , Ìàòâååâ Ê.È. 2
1 Íîâîñèáèðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò, Íîâîñèáèðñê
2 Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
3 Íîâîñèáèðñêèé èíñòèòóò îðãàíè÷åñêîé õèìèè èì. Í.Í. Âîðîæöîâà ÑÎ ÐÀÍ,
Íîâîñèáèðñê
E-mail: smv@catalysis.nsk.su
Ïîêàçàíî, ÷òî Mo-V-ôîñôîðíûå ãåòåðîïîëèêèñëîòû (ÃÏÊ-õ) ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ êàê
êàòàëèçàòîðû îêèñëåíèÿ àíèëèíà â ïîëèàíèëèí (ÏÀí) èëè 1,4-áåíçîõèíîí. Ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå è íåäîñòàòêå ÃÏÊ-õ áîëåå 95 % ñóáñòðàòà îêèñëÿåòñÿ â ÏÀí. Ïðè 90-100 î Ñ è
îòíîøåíèè ÃÏÊ-õ : àíèëèí = 3 ñóáñòðàò îêèñëÿåòñÿ â 1,4-áåíçîõèíîí.
[O] [O]
NH 2
HN HN
N N
z
O O
ÏÀí
Ïîëèàíèëèí (ÏÀí) – ýëåêòðîïðîâîäÿùèé ïîëèìåð èñïîëüçóåòñÿ â
õèìè÷åñêèõ èñòî÷íèêàõ òîêà, à òàêæå â êà÷åñòâå êðàñèòåëÿ. Îáû÷íî ÏÀí
ïîëó÷àþò ñòåõèîìåòðè÷åñêèì îêèñëåíèåì àíèëèíà è åãî ïðîèçâîäíûõ
(ñõåìà 1) òàêèìè îêèñëèòåëÿìè, êàê S 2 O 2- 8 , Cr 2 O
2- 7 è ò.ä.
Êàê ïðàâèëî, íåêàòàëèòè÷åñêèå ìåòîäû îêèñëåíèÿ àíèëèíîâ ñâÿçàíû ñ
áîëüøèì êîëè÷åñòâîì îòõîäîâ. Ïîýòîìó ìû ïðåäëîæèëè íîâûé
êàòàëèòè÷åñêèé ìåòîä îêèñëåíèÿ àíèëèíà è 2-ìåòèëàíèëèíà êèñëîðîäîì â
ïðèñóòñòâèè ðàñòâîðîâ Mo-V-ôîñôîðíûõ ãåòåðîïîëèêèëîò ñîñòàâà
H 3+õ PMo 12-õ V õ O 40 (ÃÏÊ-õ, õ - ÷èñëî àòîìîâ âàíàäèÿ â ìîëåêóëå, õ=3-4). Òàêèå
ðàñòâîðû ïðèìåíÿþò â êà÷åñòâå ñåëåêòèâíûõ êàòàëèçàòîðîâ ïàðöèàëüíîãî
îêèñëåíèÿ êèñëîðîäîì ðàçëè÷íûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ðåàêöèè â
ïðèñóòñòâèè ÃÏÊ-õ îáû÷íî ïðîâîäÿò â äâå ñòàäèè. Íà ïåðâîé èç íèõ ÃÏÊ-õ
îêèñëÿåò ñóáñòðàò, à íà âòîðîé ñòàäèè ïîñëå îòäåëåíèÿ ïðîäóêòà
âîññòàíîâëåííàÿ ÃÏÊ-õ îêèñëÿåòñÿ ìîëåêóëÿðíûì êèñëîðîäîì
(ðåãåíåðèðóåòñÿ).
 ðàáîòå èññëåäîâàíî âëèÿíèå ñîñòàâà ÃÏÊ-õ, ñîîòíîøåíèÿ
ÃÏÊ-õ/àíèëèí, òåìïåðàòóðû ðåàêöèè íà âûõîä ÏÀí. Ïîêàçàíî, ÷òî, âàðüèðóÿ
202
y
(1)