Синтез молибденсодержащего катализатора гидропероксидного эпоксидирования олефинов

• Автор: Петухова, Любовь Александровна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Оглавление

Основные обозначения

Введение

Литературный обзор Экспериментальная часть Характеристика исходных веществ

Методики синтеза каталитического молибденового комплекса и катализатора гликолевого типа Каталитический молибденовый комплекс Катализатор эпоксидирования гликолевого типа Опыты по изучению стабильности каталитического молибденового комплекса
Методика проверки активности катализаторов в реакции эпоксидирования октена1 гидропероксидом эгилбензола Методика получения укрепленного оксидата Изучение термической стабильности приготовленных молибденсодержащих растворов Методы выполнения измерений
Метод выполнения измерений содержания гидропероксида Методика определения содержания растворенного молибдена Методика раздельного определения содержания молибдена V и молибдена VI
Измерение содержания примесных компонентов в порошкообразном металлическом молибдене Определение размера зерен молибденового порошка Измерение удельной поверхности порошкообразного металлического молибдена
Измерение массовой доли оксида олефина в эпоксидате Хроматографический анализ реакционной массы окисления
этилбензола
Изучение молибденсодержащих растворов методами электронной и инфракрасной спектроскопии
Идентификация пятивалентного молибдена методом ЭПРспегроскопии
Дифференциально термический анализ Измерение содержания воды методом Фишера Обсуждение результатов.
Влияние качества реагентов используемых для синтеза каталитического молибденового комплекса
Влияние качества и количества используемого порошкообразного металлического молибдена на свойства каталитического молибденового комплекса
Влияние качества используемого гидропероксида на приготовление каталитического комплекса Исследование влияние этанола
Влияние качества используемого этанола для синтеза каталитического молибденового комплекса
Изучение влияния воды в этаноле на процесс приг отовления каталитического молибденового комплекса Влияние метилфенилкетона и 1фенилэтанола на приготовление каталитического молибденового комплекса Влияние содержание фенола на приготовление каталитического молибденового комплекса Катализатор эпоксидирования гликолевого типа Приготовление катализатора эпоксидирования гликолевого типа
Изучение кинетических характеристик катализатора гликолевого типа
Выводы
Список литературы


Получена кинетическая модель эпоксидирования 2метилбутена2 с использованием гомогенного молибденсодержащего катализатора гликолевого типа, учитывающая образование различных комплексов катализатора с продуктами реакции, вызывающих ингибирование процесса. С использованием физикохимических и кинетических методов впервые проведено комплексное изучение состава гомогенных молибденсодержащих катализаторов эпоксидирования, а также влияние их компонентов на стабильность при хранении, активность и селективность приготовленных комплексов в реакции эпоксидирования. Практическая значимость. Найдены оптимальные условия синтеза каталитического молибденового комплекса на основе порошкообразного металлического молибдена, этанола и гидропероксида этилбензола и гликолевого катализатора на основе отработанного каталитического комплекса и гликолей. Сокращение расхода этанола путем замены его на метилфенилкетон или 1фенилэтанол позволяет повысить активность катализатора на 6, селективность на и сократить расход этанола на приготовление каталитического комплекса практически вдвое. Синтезированные новые молибденсодержащие катализаторы окисления гликолевого типа могут быть использованы для синтеза изопрена путем эпоксидирования 2метилбутена2. Предложены варианты технологического оформления узлов приготовления, стабилизации и активации молибденсодержащего катализатора. Автор выражает благодарность за помощь, оказанную при выполнении данной работы, профессору Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского Приволжского федерального университета, д. Сальникову Ю. И. за помощь в изучении состояния молибдена в каталитическом молибденовом комплексе и реакционной массе, профессору РХТУ им. Д.И. Менделеева, д. Сапунову В. Н. за помощь в обработке кинетических исследований. Оксиды олефинов этиленоксид и пропиленоксид широко используются в промышленности . Наибольший интерес представляет оксид пропилена, т. Его применяют в качестве сырья для получения таких важных продуктов, как пропилен гликоли, которые используются и в строительстве, и в медицине производство зубных паст, косметики, полиэфиры, полиуретаны, используемые в производстве холодильников, автомобильных сидений, матрасов и т. Известны способы получения оксидов олефинов хлоргидринный метод3 элоксидирование непредельных углеводородов гидропероксидами в присутствии металлов переменной валентности3, эпоксидирование иадкислотами 7, эпоксидирование непредельных соединений пероксидом водорода в условиях межфазного катализа, каталитическим окислением кислородом воздуха 2, , . Хлоргидринный метод 3 первоначально использовался для получения оксида этилена. Но после появления в х годах процесса прямого окисления этилена в этиленоксид , метод стал использоваться для получения пропилсноксида. СН3СНСИ2С1 СН3СНСН2ОН СаОН2 2 СН3СНСН2 СаС 2 Н
Такой способ производства оксидов олефинов характеризовался образованием большого количества хлорсодержащих отходов. Он используется до сих пор, только в усовершенствованном виде такими фирмами как i США, а также i и Япония . Первым методом эпоксидирования олефинов пероксикислотами была реакция Прилежаева 7. Считается, что пероксикислота реагирует в циклической форме с внутримолекулярной водородной связью, когда на пероксидном атоме кислорода появляется частичный положительный заряд, обеспечивающий возможность электрофильной атаки двойной связи
СН5СООПСС
Реакция проводится в растворителе при С, когда дальнейшее присоединение карбоновой кислоты с раскрытием аоксидного цикла еще не является существенным 6. Видоизмененный способ эпоксидирования по двойной связи состоит в использовании перуксусной кислоты, синтезируемой непосредственно в реакционной смеси из уксусной кислоты и пероксида водорода при кислотном катализе 3. Для эпоксидирования водорастворимых соединений с двойной связью прежде всего, аллилового спирта и акролеина был разработан другой метод, основанный на применении водного раствора пероксида водорода при катализе вольфрамовой кислотой Н2Ю4 . Механизм реакции состоит в образовании пероксовольфрамовой кислоты Н2У, реагирующей с олефином в своей циклической форме, подобной органическим пероксикислотам
СНгСООН
О н ОС
он
ОЧУ
сн.