Закономерности окисления первичных спиртов на гетерогенных катализаторах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.04, кандидат химических наук Зараменских, Виталий Николаевич

• Зараменских, Виталий Николаевич
• кандидат химических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат химических наук Зараменских, Виталий Николаевич

дение. sa I. Литературный обзор.

1.1. Жидкофазное окисление в не щелочной среде.

1.2. Жидкофазное окисление в щелочной среде.

1.3. Дезактивация катализатора.

1.4. Механизм и кинетика окисления.

1.5. Другие способы получения карбоновых кислот.

1.6. Выводы. 23 а II. Исходные вещества, методики экспериментов и анализов. 25 II. 1. Используемые вещества и их подготовка.

II.2. Методики экспериментов и анализов. 27 1III. Кинетические закономерности окисления первичных спиртов.

III. 1. Предварительные эксперименты.

111.2. Исследование кинетики окисления изоамилового спирта в барботажном реакторе с мешалкой.

111.3. Определение растворимости изоамилового спирта в водных растворах NaOH и NaHBK.

II.4. Окисление бутанолов и ИАС в волюмометрическом реакторе.

II.5. Влияние содержания палладия на носителе на скорость окисления. 58 IV. Исследование процесса окисления изоамилового спирта в реакторе со стационарным слоем катализатора.

V. 1. Исследование процесса окисления ИАС в проточном реакторе. 62 V.2. Исследование влияния различных примесей на процесс окисления ИАС

V.3. Исследование окисления ИАС кислородом воздуха.

V.4. Описание процесса получения изовалериановой кислоты. атура жение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности окисления первичных спиртов на гетерогенных катализаторах»

Индивидуальные карбоновые кислоты находят широкое применение в про-ныленности. Одним из перспективных направлений их синтеза является Прямое исление первичных спиртов в водно-щелочной среде в присутствии катализа-ров - металлов платиновой группы:

Широкий ассортимент доступных спиртов открывает возможности для соз-ния универсальной технологии синтеза практически важных продуктов. Одну актуальных сырьевых групп для синтеза кислот составляют ограниченно рас-эримые в воде спирты: изоамиловый — для производства изовалериановой ки-эты, феноксиэтанол — для феноксиуксусной кислоты, фенилэтанол — для фе-луксусной и др.

Многие из этих кислот применяются в качестве сырья для производства ле-ютвенных средств, а также в пищевой и косметической отраслях. Так, произ-даые изовалериановой кислоты являются основой известных седативных (усеивающих) средств: борниваль - борнеоловый эфир

Очевидно, что закономерности окисления всех ограниченно растворимых вичных спиртов группы должны иметь много общего. Знание этих закономер-тей может стать общей основой для разработки серии процессов синтеза каровых кислот.

11СН20Н+0 2+ИаОН КаТ (Р1' КС00Ма+2Н20 и валидол - ментоловый эфир. 4

Целью настоящей работы является установление закономерностей реакции кисления ограниченно растворимых в воде первичных спиртов в водно-блочной среде на гетерогенном палладиевом катализаторе на примере изоами-ового спирта (ИАС) и его гомологов н-бутилового и изобутилового спиртов, а шже Разработка основ технологии окисления ограниченно растворимых спиртов а примере синтеза изовалериановой кислоты (ИВК).

Заключение диссертации по теме «Технология органических веществ», Зараменских, Виталий Николаевич

Выводы.

1. Исследованы закономерности окисления изоамилового, изобутилового и н-бутилового спиртов на гетерогенном катализаторе Р<1/С.

2. Построена кинетическая модель процесса, описывающая развитие процесса во времени. Показано, что катализатор Рс1/С в ходе реакции дезактивируется кислородом и дезактивация эта обратима: реактивация протекает под действием субстрата и щелочи.

3. Показано, что модели окисления бутанолов аналогичны модели окисления ИАС.

4. Исследована зависимость растворимости ИАС в водных растворах щелочи и изовалерата натрия от их концентраций. Получена аналитическая форма изученной зависимости.

5. Исследовано окисление ИАС в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора, дано постадийное описание процесса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Зараменских, Виталий Николаевич, 2000 год

1. Заявка 59-39844 Япония, МКИ С 07 С 47/127, С 07 С 45/38. Получение глиоксаля./ И. Тоеда, Н. Арисиба; Мицуи тоацу кагаку к. к. — Заявл. 31.08.82; № 57-150082; опубл. 05.03.84.

2. Ltd. — Заявл. 02.05.78; № 17235/78; опубл. 03.06.81.явка 73545 ЕПВ, МКИ С 07 С 59/69, С 07 С 51/235, С 07 С 59/125, С 08 G '32. Process for preparing of ethercarboxylates/ H.C.J. De Man, J.M.H. Spronken. Заявл. 25.08.82; № 82201056.7; опубл. 09.03.83.

3. Заявка 2936123 ФРГ, МКИ С 07 С 59/125, С 07 С 51/235. Verfahren zur Herstellung von Alkoxyessigsauren/ E.I. Leupold, W. Blau, H. Baltes. — Заявл. 07.09.79; № 2936123.7-42; опубл. 02.04.81.

4. Заявка 57-58642 Япония, МКИ С 07 С 59/125, С 07 С 57/235. Полиэтиленгликолевые кислоты/ С. Нукина, Э. Котани, И. Карино. — Заявл. 24.09.80; № 55-133263; опубл. 08.04.82.

5. Либман М.Б., Швец В.Ф., Сучков Ю.П. Окисление метоксиэтанола до метоксиуксусной кислоты в реакторе со стационарным слоем катализатора.// Хим. пром., 1988, №9, сс. 520-523.

6. Dirkx J.M.H. van der Baan H.S. The Oxidation of Gluconic Acid with Platinum on Carbon as Catalyst. // J. Catal., 1981, v. 67, №1, pp. 14-20.

7. Майков Г.Е. и др. Нефтехимия, 1967, т. 7, с. 260.

8. Майков Г.Е., Майзус З.К. Нефтехимия, 1964, т. 4, с. 888.

9. Третьяков В.П. и др. Кинетика и катализ, 1982, т. 28, №1, с. 247-248. Tretyakov V.P. React. Kinet. and Catal. Lett., 1982, v. 21 №3 pp. 391-396. СкибидаМ.П. Успехи химии 1985, т. 54, вып. 9, с. 133-145. Патент 4110373 (США), 1978.

10. Heyns К., Blazejewicz L. Über katalytische Oxidation// Tetrahedron, 1960, №1-2, s. 67-75.

11. Oxydation. Chem. Ber., 1956, B. 89, №7, s. 1648-1951. Заявка 3522032 (ФРГ), 1987.

12. Wieland H. Ber., 1921, v. 54, s. 2353.

13. Huller E., Schwabe K. Kolloid Z„ 1930, v. 52, s. 163.

14. Heyns K. Chem. 558, 177, 1947; ibid. 558,192-194, 1947.

15. Цлыгин А.И. Сб. Каталитические реакции в жидкой фазе. Алма-Ата, 1963, с. 185.vlarkham М.С., Hannan М.С., Patemostro R.M., Rose C.B. / J. Am. Chem. Soc., 958, v. 80, pp. 5394-5397.

16. Van Dam H.E., van Bekkum H. //React. Kinet. and Catal. Lett., 1989, v. 40, №1: pp. 13-17.

17. Шенфельд H. Поверхностно-активные вещества на основе окиси этилена, VI., Химия, 1982.

18. Справочник химика, т. Ill, М.-Л., Химия, 1964.

19. Яновская JI.A., Юфит С.С. Органический синтез в двухфазных системах. -.: Химия, 1982. 184 е., ил.

20. Сокольский Д.В., Сокольская A.M. Металлы-катализаторы гидрогенизации. Уша-Ата: Изд-во "Наука" Казахской ССР, 1970. — 437 е.; табл. 38; илл. 123; 5л. 2405.