Катализатор для гидрирования органическихсоединений

Катализатор для гидрирования органическихсоединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬ ЕтИНИЯ

345947

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 31.Ч111.1970 (№ 1475076/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28 Ч11.1972. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания I О.VI I 1.1972

М. Кл. В Olj 11/06

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 66.094.173 (088.8) Авторы изобретения

Д. В. Сокольский, Ф. Б. Бижанов, А. К. Омаров, P. П. Югай, Н. И. Попов и А. Идирисов

Казахский химико-технологический институт

Заявитель

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к катализаторам, в частности к катализатору для гидрирования органических соединений.

Известен катализатор для гидрирования органических соединений, представляющий собой выщелоченный кобальталюминиевый сплав.

Однако известный катализатор обладает низкой активностью.

С целью повышения активности катализатора в его состав введена добавка одного из металлов платиновой группы, например палладия 5 — 10 вес. %, родня 5 — 10 вес. %.

Активность катализатора возрастает более чем в 10 раз.

Сплав катализатора готовят по следующей методике. Например, 200 г сплава состава

Со — АI — Pd=45: 50: 5.

В корундизовый тигель загружают 105 г алюминия в виде кусков размером 3 — 5 лы, нагревают в печи марки ОКБ-8020 до 1000—

1100 С. При этой температуре в расплавленный алюминий вводят 90 г кобальта и 10 г палладия в виде стружки.

В результате температура расплава поднимается до 1700 — 1800 С. При этой температуре перемешивание индукционным полем длится 3 — 5 мин.

Затем расплав выливают в графитовые изложницы. Охлажденный сплав дробят и фракцшо размером менее 0,25 мм используют для опытов.

Активацию катализатора производят путем выщелачивания соответствующих спла5 вов 5 — 30 jo-ными водными растворами едкого натра (из расчета на 1 г сплава 80 мл

20%-ной щелочи) в течение 2 час при 20 С.

Затем катализатор тщательно отмывают водой до нейтральной реакции и этанолом.

10 Активность приготовленного катализатора испытывают при гидрировании ряда модельных органических соединений: бензонитрила, -бензальдегида, диметилэтинилкарбинола, нитросоединений.

Пример 1. 1 г сплава нижеприведенного состава выщелачивают при 20 С в 80 мл

20% -ного раствора щелочи в течение 2 час, отмывают водой до нейтральной реакции и

20 этанолом.

Гидрируют 0,25 л л бензонитрила при 30 С в этаноле.

Количественный выход амина происходит на катализаторе:

25 Со — Pd — А1=40: 10: 50 за 13 мик

Со — Rh — А1=40: 10: 50 за 9 мик

Со — А1=50: 50 за 110 мин

Полученные результаты показывают, что

30 активность предложенного катализатора по345947

Отношение удельной активности на 1г чистого кобальта

Скорость реакции мл Н,/мин

Состав

Со — Ме — А1

Со — ЯЬ вЂ” Al

49,5: 0,5: 50

49: 1: 50

47: 3: 50

45: 5:50

40: 10: 50

35: 15: 50

2,0

3,2

4,5

6,0

7,8

9,0

2,1

3,4

4,8

6,7

10,0

12,5

Со — Pd — AI

3,0

4,0

7,0

8,5

12,0

13,0

3,1

4,2

7,5

9,8

14,4

18,3

49.5: 0,5: 50

49: 1: 50

47:3: 50

45: 5: 50

40: 10: 50

35: 15: 50

Предмет изобретения

Составитель T. Долгина

Редактор Л. Герасимова Техред Л. Богданова Корректор Л. Царькова

Заказ 2527/6 Изд. № 1082 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 чти в 12 раз превосходит активность известного кобальтового контакта.

Пример 2. Некоторые составы приготовленных катализаторов испытывают в одинаковых условиях: при гидрировании бензонитрила (0,25 мл), в этаноле при 30 С, катализатор из 1,0 г соответствующего сплава готовят как в примере 1. Полученные данные приведены в таблице, Из таблицы видно, что удельная производительность кобальтового катализатора, промотированного палладием или родием, возрастает в 12 — 18 раз по сравнению с чистым кобальтом. Хроматографический анализ показывает отсутствие посторонних примесей в продуктах реакции.

На основании данных хроматографии и кинетйческих измерений наиболее оптимальным можно предложить составы кобальтовых катализаторов, содержащих по 10 вес. % палладия или родня.

Пример 3. 1 г сплава указанного ниже состава выщелачивают как в примере 1. Гидрируют 0,5 мл бензальдегида в этаноле при

30 С. 100% превращение бензальдегида достигают на катализаторе

Со — Pd — А1=40: 10: 50 за 9,5 мин

Со — Rh — А1=40: 10: 50 за 8,0 мин

Со — A1=50: 50 за 120 мин

Как показали результаты опытов, активность промотированных кобальтовых, катализаторов возрастает в 12 — 14 раз по сравнению с чистым кобальтом.

Пример 4. 1 г сплава нижеупомянутого состава выщелачивают, как в примере 1. Гидрируют 0,2 мл диметилэтинилкарбинола (ДЭК) в этаноле при 30 . 100% превращение

ДЭК происходит на катализаторе:

Со — Pd — А1=40: 10: 50 за 3 мин

Со — Rh — А1=40: 10: 50 за 2 мин

Со — А1=50: 50 за 50 мин

Отсюда видно, что промотированные катализаторы отличаются гораздо большей активностью, чем чистый кобальт.

Пример 5. 1 г сплава приведенного ниже состава выщелачивают как в примере 1. Гидрируют 0,2 мл нитрометана в этаноле при

25 С. Количественное превращение нитрометана наступает на катализаторе.

Со — Pd — А1=40: 10;50 через 34 мин

Со — Rh — А1=40: 10: 50 через 54 мин

Со — A1=50: 50 не гидрируется

Пример 6. 1 г сплава нижеперечисленных составов катализаторов выщелачивают, как в примере 1. Гидрируют 0,2 г динитробензола в этаноле при 25 С. 100% выход фенилдиамина достигается на катализаторе.

Со — Pd — А1=40: 10: 50 за 19 мин

Со — Rh — A1 =40: 10: 50 за 110 мин

Со — A1=50: 50 не гидрируется

Следует подчеркнуть, что при восстановлении нитросоединений активность Со — Pd катализаторов превосходит активность Со — Rh катализаторов. По данным хроматографического анализа продукты реакции не содержат примесей.

Катализатор для гидрирования органических соединений на основе выщелоченного кобальталюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, в его состав введена добавка палладия или родия в количестве 5 — 10 вес. %.