Оглавление     Пред. доклад     След. доклад     На первую страницу сайта  

РЕАКЦИИ СПИРТОВ И ИЗОБУТИЛЕНА НА КИСЛОТНЫХ ЦЕНТРАХ ПОВЕРХНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ

Бударин В.Л., Яцимирский В.К., Диюк В.Е., Гомонюк Л.Н.

Киевский национальный университет имени Т. Шевченко

Катализаторы, содержащие поверхностные кислотные центры широко используются в реакциях изомеризации, этерификации, гидратации и др. Перспективным является применение данных катализаторов в синтезе простых эфиров из спирта и ненасыщенного углеводорода. Простые эфиры на основе изобутилена широко используются как присадки для повышения октанового числа бензина. Присадки на основе простых эфиров в отличие от традиционных добавок (на основе ароматических и металорганических соединений) экологически безопасны.

С другой стороны, в настоящее время в качесве присадки используется преимущесвенно метилтретбутиловый  эфир (МТБЭ), к недостаткам котрого необходимо отнести высокую растворимость в нем воды. Применение других эфиров, отличающихся от МТБЭ более разветвленным строением, является более предпочтительным как с точки зрения растворимости в них воды, так и их эффективностью.

В данной работе ИК-спектрометрически были исследованы процессы, происходящие в системе изобутилен-спирт (метанол и изопропанол) на поверхности косточкового активированного угля (КАУ), модифицированного сульфогруппами.

Образцы катализаторов получали по двум методикам. Образец I получали при кипячении окисленного КАУ с концентрированной серной кислотой. При этом происходило замещение атомов водорода ароматических фрагментов на сульфогруппы. Образец II получали хлорированием КАУ при нагревании CCl4. Затем поверхностные атомы хлора замещали на сульфогруппы при обработке раствором Na2SO3. Методом термодесорбции аммиака определено колличество сульфогрупп на поверхности образцов, что составляет 1,3·10-3 и 0,7·10-3 моль/г для образцов I и II, соответственно.

Показано, что образцы проявляют каталитическую активность в синтезе эфиров уже при 80-1000С. Оптимальным температурным интервалом является 110-1200С, поскольку при повышении температуры происходят параллельные процессы. В системе изобутилен-изопропанол при температурах выше 1200С происходит образование пропилена, а в системе изобутилен-метанол – образование диметилового эфира. Полученные данные объяснены с точки зрения устойчивости соответствующих карбониевых ионов.