СТАБИЛИЗАЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА  КАТАЛИТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ  ХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ С ХЛОРИДОМ КОБАЛЬТА 

Бахарев Р.В., Шилина М.И.

Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

В работе показаны возможности низкотемпературного синтеза для исследования межмолекулярных взаимодействий хлорида алюминия с солями переходных металлов на примере хлорида кобальта. Ограниченная подвижность молекул в твердой фазе при низких температурах позволяет создавать и исследовать высокоактивные комплексы и интермедиаты химических и каталитических реакций.

Впервые в матрицах насыщенных углеводородов при 80К стабилизирован мономер хлорида алюминия. Методом низкотемпературной ИК и УФ спектроскопии зарегистрированы молекулярные комплексы хлорида алюминия с хлоридом кобальта состава 2:1 и 1:1 в матрицах алканов и изучены их колебательные спектры. Показано, что взаимодействие CoCl₂ осуществляется, как с мономером, так и димером хлорида алюминия уже при 80 К. Состав образующихся комплексов определяется соотношением реагентов и не зависит от исходного состояния хлорида алюминия. Ранее комплексы кислот Льюиса с галогенидами переходных металлов наблюдали в газовой фазе при высоких температурах,  при этом полагали, что комплекс состава 1:1 образуется при взаимодействии мономеров реагентов, либо при разложении более стабильного комплекса 2:1.

Низкотемпературные исследования показали, что в образцах с избытком AlCl₃ превалирует комплекс состава 2:1. При этом в ИК спектрах наряду с полосами свободного хлорида алюминия в области валентных колебаний связи металл-Cl наблюдаются новые полосы. При соотношении реагентов близком к 1:1 или в избытке CoCl₂ преобладает комплекс эквимольного состава. На основании данных ИК и УФ спектроскопии предложена структура комплексов.

Найдено активирующее действие комплексов хлорида алюминия с хлоридом кобальта на низкотемпературную конверсию октана. Отмечено значительное возрастание селективности процесса по сравнению с реакцией катализируемой одним галогенидом алюминия. Основными продуктами реакции  являются гептан и изооктаны. Наибольшей активностью обладают системы содержащие одновременно комплексы состава 2:1 и 1:1.