ХИТОЗАН-СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА ДО КА-ОЙЛА

Аннотация

В настоящем исследовании предлагается разработка полимерметаллических комплексов, закрепленных на алюмосиликат, для жидкофазного процесса окисления циклогексана до ценных кислородсодержащих соединений (циклогексанон и циклогексанол) в мягких условиях. Методом адсорбции путем последовательного нанесения полимера и солей металлов на поверхность носителя были приготовлены нанесенные на алюмосиликат Siral-40, модифицированный полимером Fe-, Cr- и Fe-Cr катализаторы. В качестве полимера-модификатора был выбран хитозан (Хит), обладающий высокой сорбционной активностью по отношению к ионам переходных металлов. Хитозан является природным полисахаридом, в структуре которого имеются легко модифицируемые гидроксильные и аминогруппы. В качестве активной фазы применены доступные металлы (Fe и Cr). Приготовление катализаторов исключает высокотемпературные стадии прокаливания и восстановления. Синтезированные катализаторы были испытаны в реакции окисления циклогексана (ЦН) до циклогексанона (ЦОН) и циклогексанола (ЦОЛ) в мягких условиях. Смесь ЦОН и ЦОЛ, называемая в литературе КА-ойл, является ценным промежуточным продуктом в производстве капролактама и адипиновой кислоты. В качестве окислителя был использован пероксид водорода – экологически безопасный реагент, при разложении которого образуется кислород и вода. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения разработанных катализаторов на основе ионов металлов (Fe и Cr) и природного полимера (хитозан) в жидкофазном процессе окисления циклогексана в мягких условиях. Монометаллические 5%Cr-Хит/Siral-40 и 5%Fe- Хит/Siral-40 катализаторы проявили более высокую активность селективность по сравнению с биметаллической системой. При окислении ЦГ в мягких условиях (50°С, 0,1 МПа) на монометаллических 5%Fe-Хит/Siral-40 и 5%Cr-Хит/Siral-40 катализаторах степень превращения субстрата составила 15,2% и 12,4%, соответственно. Селективность по КА-ойлу в присутствии всех моно- и биметаллических катализаторов достигает 100%.