Скелетные превращения насыщенных углеводородов под действием галогенидов алюминия, полученных in situ

• Автор: Самохина, Мария Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 118 с. : ил.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Активация предельных углеводородов

1.1 Грансформация предельных углеводородов под действием комплексов переходных и непереходных металлов

1.2 Активация предельных углеводородов сверхкислотами

1.3 Превращение предельных углеводородов под действием хлорида алюминия

1.4 Активация предельных углеводородов под действием суперэлсктрофильных систем

2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Превращения циклических углеводородов под действием реакционной системы АОС галогенметан комплекс переходного металла
2.2 Скелетные превращения ациклических углеводородов и адамантана под действием каталитических систем типа АОС галогенметан комплекс переходного металла

2.3 Скелетные превращения циклоалканов с участием системы алюминий галогенметан

2.4 Скелетные превращения алканов в присутствии системы алюминий галогенметан

2.5 Алкилирование адамантана в присутствии системы алюминий галогенметан
2.6 Хлорирование адамантана под действием системы алюминий галогенметан
2.7 Трансформация бензола в присутствии системы алюминий галогенметан
2.8 Вероятная схема реагции превращения циклогексана в диметилдекалины
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ПРИЛОЖЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА
Введение


Однако практическое применение указанных типов катализаторов и каталитических систем, как правило, ограничивается их высокой коррозионной агрессивностью и стоимостью исходных реагентов. Целью работы является разработка новых суперэлектрофильных систем на основе АОС или А1 в сочетании с полигалогенметанами, способных активировать ациклические и циклические углеводороды в мягких условиях и разработка на базе полученных результатов препаративных методов синтеза ряда полезных продуктов. Постановка такой задачи основана на результатах цикла проводившихся ранее работ, направленных на исследование механизма радикальных реакций АОС с полигалогенметанами, в частности, в присутствии комплексов переходных металлов. Было показано 1, что инициирование радикальной полимеризации происходит только на начальной стадии реакции, затем, примерно через час, наблюдается взрывоподобный процесс с выделением большого количества газообразных продуктов. Полимеризация при этом прекращается. Механизм реакции авторами изучен не был. Данные, полученные в нашей лаборатории, подтвердили эти наблюдения 2. Методом ХПЯ было показано, что, действительно, радикальный процесс наблюдается только на начальной стадии реакции непосредственно в момент смешивания реагентов в присутствии комплексов переходных металлов, далее процесс приобретает гетеролитический характер. Выделение большого количества газов заставляет предположить, что АОС в основном, превращается в галогенид алюминия, который является основным компонентом в двух известных электрофильных системах, способных активировать насыщенные углеводороды. На основании изложенных выше предпосылок нами была поставлена задача исследования влияния реакционной системы, состоящей из АОС, полигалогенметанов и комплексов переходных металлов на алканы и циклоалканы и разработка новых суперэлектрофильных систем. Литературный обзор посвяшен изучению каталитических превращений циклических и ациклических алканов. Превращения насыщенных углеводородов, сопровождающиеся расщеплением СС связей, лежат в основе процессов крекинга, гидрокрекинга, риформинга, скелетной изомеризации и других процессов переработки углеводородного сырья. Однако, как известно, углеродуглеродные связи в алканах и ненапряженных циклоалканах отличаются исключительной инертностью, и их расщепление происходит при высоких температурах. Определенную сложность представляет и то обстоятельство, что процессы крекинга, дегидрогенизации и изомеризации протекают практически одновременно. Показано, что нгексан, пропущенный в токе водорода на катализаторе ОвС при 0С, подвергается гидрогенолизу на 3. При пропускании нгептана и ноктана над катализатором Р1 на активированном угле при 0иС получается около ароматических соединений, непредельные и циклические углеводороды образуются в небольших количествах . В тоже время из нгексана при аналогичных условиях выделен концентрат, содержащий метилциклопентана 4. При высокой температуре 0С без использования катализатора из нпентана образуется циклопентан 5. В промышленности широко используются катализаторы с нанесением алюмоплатины. Так, например, при давлении атм. С селективность изомеризации пентана под действием этого катализатора составляет 6. Превращения алканов и, в частности, циклоалканов были изучены в работе Б. А. Казанского 7. Так, Казанским совместно с Либерманом и Брагиным показано, что при разных температурах от 0 до 0иС
гидрогенолиз циклогексана на платинированном угле не происходит. При тех же условиях опыта гидрогенолиз циклогексана на ОзС, КИС, IгС происходит с образованием нгексана, нбутана, нпентана. Циклооктан при 0С на платинированном угле в отсутствие водорода превращается в щсбицикло 3. Превращения циклооктана над никелевым катализатором никеля на кизельгуре при 0С дают катализат, состоящий из нокгана , циклогептана 6, 1ис1,2диметилциклопентана 5, нгептана 4, метилциклогексана 3, циклогексана, 1, мспенталана, прайс1,2диметилциклогексана 9. Из этилциклобутана в указанных условиях образуются 3 метилпентан и гептан .