Дейтерообмен при изомеризационных превращениях пентанов в присутствии кислых катализаторов

• Автор: Софронова, Валентина Егоровна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 128 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. РЕАКЦИИ ВОДОРОДНОГО ОБЕЛЕНА И МЕХАНИЗМЫ ИМЕРИЗАЩОННЫХ ПРЕВРАЩЕНИИ парафиновых углеводородов В ПРИСУТСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ катализаторов

Обзор литературы

1.1. Изучение механизма изомеризавдокных цревращений парафиновых углеводородов

1.2. Реакции водородного обмена, сопровождающие

изоглеризационные превращения парафиновых углеводородов в присутствии галогенидов алюминия . .
1.3. Дейтерообмен и скелетные перегруппировки апканов при контакте с серной кислотой .
1.4. Скелетные перегруппировки и дейтерообмен парафиновых углеводородов при контакте с сверхкислотами
1.5. Применение дейтероизотопного метода при исследовании механизт скелетных перегруппировок парафиновых углеводородов на металлсодержащих катализаторах.
ГЛАВА 2. ВНУТРИ И МЕШОЛЕШЯРНЫЙ ВОДОРОДНЫЙ ОБМЕН ПРИ ИЗОМЕРИЗАЦИОННЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ПЕНТАНОВЫХ УГЛЕВ0Д0Р0Д0В В ПРИСУТСТВИИ ГАЛОГЕНИДОВ АЛЮМИНИЯ Обсуждение результатов
2.1. Дейтерообмен в условиях изомеризации пентана
цри контакте с хлоридом и бромидом алюминия . .
2.2. Мешолекулярный дейтерообмен при изомеризации
парафиновых и изопараюиновых углеводородов .
2.3. Внутримолекулярный водородный обмен при изомеризации пентана в присутствии хлорида
и бромида алюминия.
2.4. Взаимосвязь водородного обмена и скелетных перегруппировок углеводородов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИГШТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Синтез пентана1С.
3.2. Синтез пентана1б.
3.3. Синтез пентана2Й2.
3.4. Синтез пентана3
3.5. Синтез пентанай.
3.6. Синтез 2метилбутана1Яз.
3.7. Синтез 2метилбутанаЙ2 ЮЗ
3.8. Изомеризация синтезированных углеводородов
в присутствии хлорида и бромида алюминия . .
3.9. Методы анализа.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Проведенные исследования позволили установить, что особенности дейтерообмена в условиях изомеризации алканов представляют самостоятельную ценность в плане развития представлений о характере активации насыщенных углеводородов заданным катализатором. Показано, что каталитический межыолекулярный водородный обмен является необходимым условием для протекания скелетных перегруппировок насыщенных углеводородов. Ш Всесоюзной конференции Механизмы каталитических реакций Новосибирск, г. Всесоюзной конференции Современные процессы переработки и физикохимические методы исследования угля, нефти и продуктов их превращения Иркутск, г. МГУ Москва, г. РЕАКЦИИ ВОДОРОДНОГО ОБМЕНА. Теоретические исследования в области изомеризационных цревращений углеводородов дают возможность наметить пути совершествования существующих процессов нефтепереработки. Одним из эффективных методов глубокого проникновения в деталышй механизм каталитических превращений углеводородов является метод меченых атомов , позволяющий определить природу промежуточного взаимодействия углеводородов с катализатором, выявить подвижность отдельных атомов и групп в реагирующих молекулах, относительные скорости элементарных стадий реакций. Известно, что скелетная перегруппировка алканов сопровождается реакциями водородного обмена. Установление закономерностей водородного обмена и его взаимосвязи с распределением СС связей является необходимым условием для более глубокого понимания механизма скелетных перегруппировок алканов. Известно, что хлорид и броши алюминия проявляют высокую каталитическую активность при скелетной изомеризации парафиновых углеводородов. Чистые А6С3 иЛВгв не катализируют процесс изомеризации алканов , но в присутствии соответствующих промоторов или инициаторов реакция становится возможной. Промотирующее действие галогеноводородов Ш на галогениды алюминия ранее объясняли образованием промежуточного соединения НМ1 Согласно этому представлению реакция происходит внутри реакционного комплекса, состоящего из углеводорода иНМХ. Существование сильной кислоты, образующейся в результате ассоциации НСМСМл принят о и другими авторами . Но поскольку другие добавки такие как вода, олефины, аякилгапогениды тоже промотируют изомеризацию, Хельдман дополнил эту точку зрения предположением, что истинными катализаторами реакции являются тетраэдральнокоординированные группы с центральным атомом алюминия ЛСХ4 . Сделанные выводы потребовали дальнейших уточнений. Тщательное изучение ц. НЖХ в Интервале температур 0 0С не образуются . НСй температура реакции достаточно высоки . Однако при увеличении соотношения НСС. АС выше 31 усиливается крекинг углеводорода. На основании того, что изомеризация алканов цри катализе АСНС ъАВгдНВг всегда сопровождается реакциями крекинга с образованием радикалов, Фрост предполагал, что изомерные продукты образуются в результате рекомбинации этих радикалов . Но наличие значительных количеств изомерных продуктов в катализатах делает этот механизм маловероятным . СН3СНСНгСНъ СН3СНСН2 ЩСНг
сн3ссн3СН3СН2СНгСН3 СН3СНСН3 ЩСНСН2СН
Скелетная изомеризация проходит в карбениезом ионе внутримолекулярно . Методом меченых атомов было доказано, что изменение углеродного скелета в парафиновых углеводородах является результатом внутримолекулярной перегруппировки ,. Активными инициаторами изомеризации алканов на галогенидах алюминия являются такне алкилгалогениды. АХу. На основании термохимических расчетов показано, что с ростом дайны алкильного радикала образование А , необходимых для зарождения цепной реакции, становится более вероятным . Вода до определенной концентрации в виде примеси оказывает промотирующее влияние на изомеризующие свойства галогенидов алюминия дане в отсутствие следов олефинов. В литературе нет единого мнения о механизме промотирующего действия воды. Катализатор, полученный взаимодействием ОгО и А1Вг3 использовали для изомеризации бутана . Им было проверено образование Н2 в реакциях изомеризации насыщенных углеводородов в присутствии МСВ3, активированного водой.