Кинетика образования окиси мезитила из ацетона в присутствии кислотных гетерогенных катализаторов

• Автор: Шаумарова, Азада Аскаровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 118 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

Глава I. Краткий обзор литературы.

1.1. Некоторые вопросы гетерогенного кислотноосновного

катализа .

1.2. Ионитный катализ .

1.2.1.Общие вопросы катализа ионитами.

1.2.2.Реакции конденсации в присутствии ионитов.II

1.3. Синтез окиси мезитила.

1.4. Неорганические ионитыкатализаторы органического

синтеза.
1.5. Основные выводы и постановка задачи исследования .
Глава 2. Характеристика объектов и методика проведения
экспериментальных исследований
2.1. Характеристика исходных веществ и продуктов реакции. .
2.2. Методы анализа продуктов реакции
2.3. Характеристика и приготовление образцов,катализаторов.
2.3.1.Силикагель с нанесенной фосфорной кислотой
2.3.2.Фосфат алюминия .
2.3.3.Фосфат железа.
2.3.4.0кисные катализаторы
2.3.5.Катионит КУ1.
2.3.6.Катионит КУ2.
2.3.7.Катионит СГ1.
2.3.8.Подготовка катионитов.
Глава 3. Экспериментальное исследование каталитических процессов получения окиси мезитила.
3.1. Конденсация ацетона в окись мезитила в присутствии фосфорной кислоты, нанесенной на силикагель
3.1.1.Стабильность катализатора. . .
3.1.2.Влияние температуры на образование окиси мезитила. . .
3.1.3.Влияние скорости подачи ацетона на выход окиси мезитила .
3.2. Конденсация ацетона в окись мезитила в присутствии
катионитов.
3.2.1.Влияние количества катализатора на скорость реакции. .
3.2.2.Влияние скорости перемешивания на скорость реакции . .
3.2.3.Влияние размеров зерен катионита на скорость конденсации
3.2.4.Влияние температуры на скорость конденсации.
3.2.5.Влияние замещенного катиона на каталитическую активность катионита КУ2 .
3.3. Конденсация ацетона в присутствии неорганических
ионитов
3.3.1.Конденсация ацетона в присутствии фосфатов железа
и алюминия.
3.3.2.Конденсация ацетона в присутствии окисного катализатора
Глава 4. Обсуждение результатов эксперимента .
4.1. Об описании кинетики образования окиси мезитила. .
4.2. Кинетика конденсации ацетона в присутствии НдРО, нанесенной на силикагель
4.3. Кинетика конденсации ацетона на катионитах .
4.4. Некоторые вопросы практической реализации процесса получения окиси мезитила с помощью кислотного катализа
на катионите.
Литература


Основанные на его использовании технологические процессы уже довольно распространены в химической промышленности и область его использования все время расширяется. С каждым годом увеличивается количество исследований и публикаций, посвященных кислотноосновному катализу. В основном проводятся исследования кинетики ионнокаталитических реакций в растворах. Однако, применение кислот и оснований в жидком состоянии значительно осложняет технологию и вызывает удорожание или коррозию аппаратуры. Это заставляет искать пути проведения процессов, основанных на кислотноосновном катализе в гетерогенной среде, с тем чтобы устранить указанные недостатки. Кроме того, в этом случае с целью интенсификации процесса реакцию можно проводить при более высоких температурах. В настоящее время известно несколько способов проведения ге терогенных кислотноосновных каталитических процессов. Эти способы можно разделить на следующие группы. I. Реакции проводятся в присутствии кислот, нанесенных на носители в основном применяется фосфорная кислота, нанесенная на силикагель, окись алюминия, стекло, кварц и др. Однако, этот способ имеет ряд недостатков частичная коррозия реактора, невозможность проведения процесса при высоких температурах, в некоторых случаях каталитическая активность уменьшается
в ходе реакции. По проведению процессов в присутствии металлов сделаны только первые шаги. Этот метод состоит в замене кислот и оснований металлами в реакциях, идущих по кислотноосновному механизму. Разработанность технологии получения металлических катализаторов и налаженность их производства, возможность проведения реакции при более высоких температурах, малый расход катализатора, механическая стойкость металлов и т. Вместе с тем, до сих пор имеется довольно ограниченное число работ, отражающих качественные исследования в этой области 6,7 , и этот метод пока не имеет промышленного применения. Более того, до сих пор неизвестно, для каких классов и групп реакций применим этот метод. Относительно слабо разработан вопрос избирательности катализатора. Не определены оптимальные условия проведения процессов в присутствии металлов. Другой разновидностью гетерогенного кислотноосновного катализа является ионообменный катализ. В качестве катализаторов органических реакций могут применяться как природные, так и синтетические ионообменные материалы. Широкому применению в промышленности ионитов во многом способствует простота аппаратурного оформления процесса, который
осуществляется путем фильтрования раствора через слой зернистого материала при нормальных температуре и давлении. Это делает экономически целесообразным применение ионного обмена во многих случаях вместо традиционных методов разделения, концентрирования о очистки веществ. Сегодня иониты применяются для разделения редких и рассеянных элементов изотопов, при очистке и выделении органических кислот в аналитической химии и многих других областях науки и техники . Однако, механизм действия ионитов как катализаторов, их селективность, возможности увеличения их каталитической активности и ряд других вопросов изучены еще недостаточно. Ионитный катализ. Общие вопросы катализа ионитами. Многие исследования в области ионитного катализа ограничиваются констатацией самого факта каталитической способности ионообменных смол . Физикохимические вопросы ионообменного катализа механизм реакции, осуществленных в присутствии ионитов, факторы, влияющие на каталитическую способность ионитов, сходство и отличие от обычного кислотноосновного гомогенного катализа, а также некоторые другие вопросы стали разрабатываться только в последнее время. Сопоставление литературного материала и создание необходимых гипотез в большинстве случаев затруднительно, так как ионообменные материалы, которыми пользуются различные авторы и условия проведения опытов трудно сравнимы. В настоящее время работы по изучению кинетики ионообменного катализа ионитами направлены на учет различных факторов, влияющих на скорость реакции и сравнение ионитного катализа с гомогенным.