Гидрогенизация - органическое соединение
Cтраница 2
Содержится в выбросах производств металлургических, катализаторов синтеза аммиака, катализаторов гидрогенизации органических соединений, производств авторучек, нагревательных элементов, радиотехнических, приборостроительных, пигментов для фарфора. [16]
В них затрагивается целый ряд органических реакций, но наиболее разработанной областью является гидрогенизация органических соединений. Применяя в качестве катализатора свежевосстановленный никель, Сабатье уже тогда показал преимущества гетерогенного катализа. Реакции гидрогенизации происходили в одну стадию с применением газообразного водорода и часто приводили к количественным выходам целевых продуктов: алканов из ал-кенов, циклоалкаыов из бензола и его гомологов, спиртов из альдегидов и кетонов. [17]
В них затрагивается целый ряд органических реакций, но наиболее разработанной областью является гидрогенизация органических соединений. Применяя в качестве катализатора свежевосстановленный никель, Сабатье уже тогда показал преимущества гетерогенного катализа. Реакции гидрогенизации происходили в одну стадию с применением газообразного водорода и часто приводили к количественным выходам целевых продуктов: алканов из ал-кенов, циклоалканов из бензола и его гомологов, спиртов из альдегидов и кетонов. [18]
Условия, необходимые для этих реакций, аналогичны условиям, применяемым для других реакций гидрогенизации органических соединений, если не считать условия, требующего для поддержания катализатора в форме Ni3Sa соответствующего парциального давления сероводорода. [19]
Еще пример: если коллоидный платиновый катализатор прогрессивно отравляется, то его активность в отношении гидрогенизации органических соединений понижается шаг за шагом; так, малые количества сероуглерода прекращают гидрогенизацию пропилкетона, большие количества приостанавливают восстановление пиперонала, еще большие количества требуются для предотвращения восстановления нитробензола. Все эти факты приводят к неизбежному заключению, что различные области поверхности могут иметь различные активности. Области с высокой активностью называются активными центрами. Так, согласно Тейлору [43], на поверхности никелевогб катализатора атомы никеля на высших точках и вдоль трещин могут быть в большей степени ненасыщены и активны, нежели другие. [20]
 |
Адсорбция двуокиси серы на силикагеле при - 34 С. [21] |
Нет сомнения, что адсорбция играет важную роль в контактном катализе, например в окислении двуокиси серы или аммиака над платиной или в гидрогенизации органических соединений никелем. [22]
Фейхнер [157] приготовил аморфный никелевый катализатор для гидрогенизации органических соединений, который для предотвращения спекания наружных частиц восстанавливается при низкой температуре; восстановление ведут так, что внутренние частицы остаются невосстановленными. Окиси, гидроокиси или растворимые восстанавливающиеся неорганические или органические соли каталитически активных металлов смешивают с гидратами, содержащими двуокись кремния, или веществами, содержащими ее в больших количествах. Сухая смесь восстанавливается нагреванием с водородом. [23]
 |
Скорость гидрогенизации 1 - ( а-фу-рил - бутанола-3 ( 1 и фурфурилового спирта 2 при различных начальных давлениях водорода.| Изменение скорости гидрирования. [24] |
В таблице приведены некоторые результаты, полученные при гидрогенизации органических соединений на рутениевых катализаторах. Судя по этим данным, гидрогенизация различных соединений весьма легко протекает на рутениевых катализаторах при повышенном давлении. При комнатных температурах гидрирование идет гладко и приводит, как правило, к высоким выходам соединений, не содержащих кратных связей. Повышение температуры до 200 приводит к снижению выхода этих веществ, вероятно, за счет развивающегося гидрогеноли-за. Особый интерес представляет процесс гидрогенизации фурфурола, приводящий непосредственно к получению тетрагидрофурфурилового спирта. [25]
Существуют различные способы приготовления катализаторов с цеолитами. Митташ, Шнейдер и Моравитц [292] приготовили платиновый цеолит для гидрогенизации органических соединений, нагревая искусственный цеолит до почти полного удаления воды; полученный продукт вымачивали в растворе хлорной платины, а затем сушили и повторно нагревали, после чего образующаяся растворимая соль, например хлористый натрий, удалялась промыванием или иной обработкой. Платину и осмий в силикат можно ввести методом замены щелочного металла силиката алюминия; для этого силикат вымачивают в растворе соли платины или осмия. Осмиевый цеолит готовят обычно вымачиванием цеолита в растворе осмиата калия и нагреванием. Искусственные или природные цеолиты вначале превращают в цеолит аммония, после чего непосредственно или предварительно нагретый, он дает цеолит осмия при обработке осмиатом калия. Силикаты, обменивающие основания, готовят действием щелочного раствора окиси алюминия на раствор щелочного силиката в присутствии кислоты, которая нейтрализует раствор [196], при этом содержание двуокиси кремния изменяется в зависимости от взятого количества силиката и кислоты. Конечный продукт перед сушкой или после нее обрабатывают гидратом окиси натрия, углекислым натрием или бикарбонатом натрия. [26]
Итак, в отличие от гомогенного органического катализа в растворах, который является основой классического органического синтеза, гетерогенный катализ представляет отход от принципов классической химии; он знаменует начало нового периода в развитии органической химии. Начало этому периоду положено работами Сабатье и Ипатьева, благодаря которым были успешно решены многие вопросы гидрогенизации органических соединений, прежде всего углеводородов, и открыты пути всевозможных превращений спиртов. Работы Ипатьева были фундаментом в подготовке синтеза дивинила, осуществленного позже Лебедевым. Ипатьев и Гурвич впервые в 1913 - 1915 гг. осуществили полимеризацию этилена и его гомологов на твердых катализаторах. Работы Сабатье и Ипатьева положили начало исследованиям каталитического действия большого количества металлов, окислов металлов и солей и изучению совместного действия катализаторов. [27]
Вскоре после этого были проведены первые исследования [151] гидрогенизации органических соединений в жидкой фазе под давлением молекулярного водорода. [28]
Гидрогенизация замещенных азобензолов протекает путем последовательного присоединения двух молей водорода по азогруппе. В литературе эта реакция рассматривается, главным образом, лишь как промежуточная стадия каталитического превращения нитрогруппы. Доказано [12], что гидрогенизация азобензола на платиновой черни и никелевых катализаторах в спиртовых средах протекает с высокими скоростями при низких концентрациях гидразобензола в растворе. Подобные изменения скоростей гидрогенизации нитро - и азогрупп под действием растворителя представляются особенно важными для реакций гидрогенизации органических соединений, молекулы которых одновременно содержат нитро - и азогруппы. [29]
Известно, что при проведении процесса гидроформилирования нет надобности в тщательной очистке синтез-газа от серы. Известно также, что в стадии гидроформилирования одновременно идут, хотя и в незначительной степени, реакции гидрогенизации исходного олефина и образующегося альдегида. Действительно, как показали результаты позднейших работ [8], из диизобутилена в соответствующих условиях может образоваться до 10 % октана. Ни в одном из обширных немецких отчетов по исследованию реакции гидроформилирования нет указания на важность того факта, что гидрогенизация органических соединений может проходить в присутствии окиси углерода и что реакция гидроформилирования ( сопровождаемая в незначительной степени гидрогенизацией) нечувствительна к отравляющему действию серы. [30]
Страницы: 1 2 3