بهبود فرایندهای کاتالیزوری فنول

1 امتیاز2 امتیاز3 امتیاز4 امتیاز5 امتیاز
Loading...
  • تاریخ انتشار : ۱۳۹۸/۰۱/۱۶

محققان دانشگاه الکترو ارتباطات توکیو یک پلت فرم کاتالیستی تک سلولی با انتخاب بالا برای سنتز تک مرحله فنول شدند. فرآیند cumene یک فرآیند سه مرحله ای انرژی با شدت بالا است (یکی از مراحل انفجاری است) که برای تولید فنول (C6H5OH) استفاده می شود که یک ماده شیمیایی است که برای بسیاری از مواد مهم صنعتی، از جمله پلیمرها، داروها و علف کش ها استفاده می شود. بسیار شایسته است که یک روش کارآمد و مضر کمتر برای محیط زیست برای تولید فنول پیدا شود و بهترین گزینه این است که آن را به طور مستقیم از طریق بنزن، O2 و N2O سنتز کنید و در یک فرآیند کاتالیزوری تک مرحله ای انجام دهید. در حالت ایده آل، این یک واکنش جریانی فاز در یک کاتالیست جامد است که باعث می شود واکنش کارآمد باشد و منجر به کاهش مصرف منابع و محصولات آسان به جدا شدن شود.

یاسوحیرو ایواساوا و همکارانش از دانشگاه الکترو ارتباطات توکیو، اکسیداسیون بنزن را به فنول انتخاب کردند، با استفاده از فلزات قلیایی بزرگ به عنوان سایت های فعال در منافذ زئولیت. نتایجی که در این نتایج حاصل شده، عواطف معمولی را در فرایندهای کاتالیزوری نادیده می گیرند، بدین ترتیب که یونهای قلیایی می توانند بنزن، O2 و N2O را به طور جداگانه جذب کنند. واکنش هایی که با استفاده از ترکیبی از تکنیک های سینکروترون مشخص شدند، تبدیل و انتخابی بسیار زیاد را نشان می دهند، به ویژه برای یون های Rb و Cs که بر روی یک نوع زئولیت به نام β-zeolite جذب شده اند.

دو مسیر واکنش مورد مطالعه قرار گرفت: در ابتدا، بنزن با N2O واکنش نشان می دهد، در مرحله دوم، با O2 در حضور NH3. محاسبات تئوری کاربردی تراکم برای درک مکانیسم مبنی بر هر دو واکنش کاتالیزوری مورد استفاده قرار گرفت. در حالت اول، واکنش با جذب بنزن و N2O شروع می شود؛ در مرحله بعدی، پیوند O-N در N2O، یک پیوند O-C در بنزن شکل می گیرد و اتم هتروژن متصل به اتم C به O حرکت می کند به طوری که فنول تشکیل می شود و N2 ترور می شود. در واکنش دوم، که دارای عملکرد کمتر قابل توجه از اول، بنزن، O2 و NH3 همراه جذب؛ تفکیک O2 بوسیله NH3 فعال می شود و همانطور که در مورد قبلی، یک باند O-C بر روی بنزن شکل می گیرد و اتم هتروم در اتم C به اتم O می ریزد و فنول را تشکیل می دهد. از آنجا که واکنش در محل یون یک اتفاق می افتد، یک پلت فرم واکنش بزرگ مورد نیاز است، که توضیح می دهد که چرا Cs و Rb که هر دو دارای قطر بزرگ هستند، بهتر از سایر یونهای قلیایی و قلیایی کار می کنند. مقررات محصور ساختن و ساختار هماهنگی محلی توسط ساختار منافذ β-zeolite نیز نقش مهمی ایفا می کند.

نویسندگان، تولید کاتالیزور و شرایط واکنش را بهبود بخشید، پیش سازهای فلزی، منابع زئولیت و دمای واکنش را تغییر دادند تا تلاش کنند تا عملکرد خوبی را به دست آورند تا پروسه جذاب برای کاربردهای صنعتی باشد.

مهمتر از همه، موانع فعال سازی به اندازه کافی کوچک است که واکنش ها می توانند در دمای پایین عمل کنند. همانطور که نویسندگان نتیجه می گیرند، “یافته های کنونی یک رویکرد جدید برای طراحی کاتالیزوری فعال فعال C-H در شرایط ملایم ارائه می دهد.”

کلیپ مرتبط:

شما کاربران محترم با مراجعه به کانال تلگرام سورن شیمی می توانید از جدیدترین کلیپ های جذاب در این زمینه دیدن کنید.