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

ÍÎÂÀß ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÊÀÒÀËÈÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÑÈÍÒÅÇÀ
ÌÅÒÈËÝÒÈËÊÅÒÎÍÀ ÎÊÈÑËÅÍÈÅÌ í-ÁÓÒÈËÅÍÀ
Æèæèíà Å.Ã., Îäÿêîâ Â.Ô., Ìàòâååâ Ê.È.
Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
E-mail: zhizh@catalysis.nsk.su
Ðàçðàáîòàí íîâûé ñïîñîá ïðîìûøëåííîãî ñèíòåçà ìåòèëýòèëêåòîíà êàòàëèòè÷åñêèì
îêèñëåíèåì í-áóòèëåíà â ïðèñóòñòâèè âîäíûõ ðàñòâîðîâ (Pd + H a P z Mo y V õ’ O b ).
Îñíîâíàÿ ìàññà ïðîèçâîäèìîãî â ìèðå ìåòèëýòèëêåòîíà (ÌÝÊ)
èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå ðàñòâîðèòåëÿ äëÿ êðàñîê, ýìàëåé, ïîêðûòèé,
ïîëèóðåòàíîâûõ è äðóãèõ ñìîë.  Ðîññèè ÌÝÊ èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå
äåïàðàôèíèçàòîðà ñìàçî÷íûõ ìàñåë, îáåñïå÷èâàþùåãî èõ ìîðîçîóñòîé÷èâîñòü.
ÌÝÊ ÿâëÿåòñÿ òàêæå ñûðü¸ì äëÿ õèìè÷åñêèõ ïðîèçâîäñòâ òîíêîãî
îðãàíè÷åñêîãî ñèíòåçà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ÌÝÊ â Ðîññèè íå ïðîèçâîäèòñÿ.
 70-å ãîäû ÕÕ â. íàìè áûë ïðåäëîæåí ñïîñîá ïðÿìîãî êàòàëèòè÷åñêîãî
îêèñëåíèÿ í-áóòèëåíîâ â ÌÝÊ ïî ðåàêöèè (1) [1].
Pd +
ÃÏÊ-x
í-C 4 H 8 +O 2 CH 3 COC 2 H 5 (1)
Êàòàëèçàòîðàìè ýòîãî ïðîöåññà áûëè âîäíûå ðàñòâîðû êîìïëåêñà
ïàëëàäèÿ(II) è Mo-V-ôîñôîðíûõ ãåòåðîïîëèêèñëîò H 3+x PV x Mo 12-x O 40
(ÃÏÊ-x, 2 ≤ x ≤ 6) ñòðóêòóðû Êåããèíà.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âçðûâîáåçîïàñíîñòè è óëó÷øåíèÿ ñåëåêòèâíîñòè ïðîöåññ
(1) ïðîâîäèëè â äâå ñòàäèè â ðàçíûõ ðåàêòîðàõ: 1) âçàèìîäåéñòâèå í-C 4 H 8 ñ
ðàñòâîðîì êàòàëèçàòîðà ïî ðåàêöèè (2) ñ îáðàçîâàíèåì âîññòàíîâëåííîé
ôîðìû ÃÏÊ-x (Í m ÃÏÊ-x); 2) ðåãåíåðàöèÿ îêèñëåííîé ôîðìû ÃÏÊ-x
êèñëîðîäîì ïî óðàâíåíèþ (3):
Pd II
í-C 4 H 8 + ÃÏÊ-x + Í 2 Î CH 3 COC 2 H 5 + Í m ÃÏÊ-x (2)
Í m ÃÏÊ-x + 1 / 2 O 2 ⎯⎯⎯⎯⎯→ ÃÏÊ-x + H 2 O (3)
Èçáèðàòåëüíîñòü êàòàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû (Pd II + ÃÏÊ-x) â å¸
äâóõñòàäèéíîì âàðèàíòå (2) + (3) äîñòèãàåò 96−98 %.
Ðåàêöèÿ (2), â ñâîþ î÷åðåäü, ñîñòîèò èç ñòàäèé (4) è (5), â õîäå êîòîðûõ
êîìïëåêñ Pd II îêèñëÿåò í-C 4 H 8 â ÌÝÊ, à ÃÏÊ-x îêèñëÿåò Pd 0 â Pd II [2]:
84