Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы
• Литература

Костенко Н.В. 1 Гладких Б.П. 1 Курунина Г.М. 1 Зорина Г.И. 1

---

1 Волжский политехнический институт

Статья в формате PDF

895 KB

1. Бутов Г.М., Зорина Г.И., Курунина Г.М. Жидкофазное гидрирование бензальдегида на 1 % платиновых катализаторах, нанесенных на оксиды редкоземельных элементов // Ж. Хим.пром.сегодня. – № 2, 2009. С.3-6.

2. Ушакова А.Ю., Калинова К.А., Курунина Г.М., Зорина Г.И., Бутов Г.М. Выбор оптимальных условий реакции гидрирования n-хлорнитробензола // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 1, 2012. С. 185.

3. Абдулаев М.Г., Насибулин А.А., Клюев М.В. Гидрирование орто-замещенных нитробензолов на палладийсодержащем анионите АВ-17-8 // Ж. Органической химии. – Т. 33. – Вып.11, 1997. С. 1759 -1760

Одним из наиболее перспективных методов синтеза ароматических аминов является каталитическое гидрирование нитросоединений, однако в большинстве случаев процесс протекает при довольно жестких условиях: повышенных температурах и давлении.

Целью данной работы является изучение реакций гидрирования n-хлорнитробензола на Pt катализаторах, нанесенных на оксид гадолиния и алюминия, последний взят в качестве катализатора сравнения. Особенностью данной реакции являются мягкие условия ее проведения: T= 25 °C и атмосферное давление.

Кинетика реакции гидрирования п-хлорнит­ро­бен­зола на указанных катализаторах изучалась на лабораторной установке [1], позволяющей по объему поглощенного водорода определять скорость реакции. Катализаторы готовили методом пропитки оксида солью платинохлорводородной кислоты с последующей сушкой и измельчением до фракции 0,01 мм. п-Хлорнитробензол является твердым веществом, поэтому предварительно необходимо было подобрать среду для гидрирования. Результаты по изучению его растворимости в воде, этиловом, изопропиловом и изоамиловом спиртах представлены в работе [2]. Для гидрирования п-хлорнитробензола в качестве среды был взят этанол. Гидрирование протекало по нитрогруппе, при этом бензольное кольцо не гидрировалось.

На рис. 1а представлены кинетические кривые гидрирования п-хлорнитробензола на 1 % Pt/Gd2O3 (1) и 1 % Pt/Al2O3 (2) катализаторах в координатах: «объем поглощенного водорода – время». Анализируя ход кинетических кривых можно отметить, что гидрирование п-хлорнитробензола на вышеуказанных катализаторах протекает с разной скоростью, так превращение п-хлорнитробензола в п-хлораминобензол на 1 %Pt/Gd2O3 катализаторе осуществляется за 25 минут, а на катализаторе сравнения 1 %Pt/Аl2O3 за 65 минут.

Зависимость объема поглощенного водорода гидрирования п-хлорнит-робензола (а) и степени превращения (б) от времени на 1 %Pt/Gd2O3 (1) и 1 %Pt/Al2O3 (2) катализаторах

При гидрировании п-хлорнитробензола на обоих катализаторах наблюдалось недопоглощение водорода. Так теоретический объем водорода, рассчитанный по уравнению реакции, составляет 85,3 мл. При использовании 1 %Pt/Gd2O3 катализатора поглощается 80 мл водорода, что составляет 94,1 %, а на 1 %Pt/Al2O3 катализаторе поглощается 75 мл водорода, что соответствует 88,2 %. Наиболее наглядно это видно из графика зависимости степени превращения от времени (рис.1б). Полученные данные согласуются с результатами гидрирования орто-замещенных нитробензолов на катализаторах авторов [3]. Для реакции гидрирования п-хлорнитробензола классическим методом подстановки был рассчитан порядок по гидрируемому веществу: реакция протекает по уравнению первого порядка по п-хлорнитробензолу.

Библиографическая ссылка