Современная химия




Палладий помогает золоту

палладий помогает золоту

Исследователи разработали катализатор, который эффективно конвертирует толуол в полезные интермедиаты промышленного органического синтеза в ходе гораздо более экологически безопасного процесса, чем существующие ныне методы. Возможно, что в будущем новая методика сможет быть использована в промышленности.

Исследователи из группы Грэма Хатчинса (Graham Hutchings) из Университета Кардиффа разработали процесс конверсии толуола в бензиловый эфир бензойной кислоты. Новый процесс катализируется наночастицами из золото-палладиевого сплава, нанесенными на подложку из углерода (Au-Pd/C) или оксида титана (Au-Pd/TiO2). Реакция, протекающая в мягких условиях и без растворителя, отличается высокой селективностью и позволяет получать бензиловый эфир бензойной кислоты с выходом 95%.

Бензиловый эфир бензойной кислоты представляет собой интермедиат различных химических процессов, он может применяться в фармацевтике, для производства растворителей, пластификаторов и парфюмерных изделий. Однако, существующие методы получения этого соединения осложняются использованием реагентов, наносящих вред окружающей среде или низкими выходами целевого продукта.

Получение коллоидных частиц размером 3-4 нм, содержащих одновременно золото и платину, с последующим их нанесением на углерод или оксид титана позволило исследователям получить модифицированную версию палладий-золотого катализатора, старые модификации которого уже зарекомендовали себя как катализаторы окислительных процессов.

Хатчинс поясняет, что обычные катализаторы на основе системы Au-Pd содержат наночастицы с размером 6-20 нм, однако именно уменьшение их размера является ключом для успешного синтеза бензилбензоата с помощью нового способа. Исследователь поясняет, что в его группе получен первый гетерогенный катализатор на основе наночастиц, который сочетает высокие выходы целевого продукта с эффективной активацией связи C-H и хорошей селективностью.

Исследователями предлагается следующий механизм реализации каталитического цикла – в результате окисления толуола на катализаторе образуются бензиловый спирт, который окисляется до бензальдегида. Бензальдегид реагирует с бензиловым спиртом с образованием гемиацеталя, который затем и окисляется до бензилбензоата, практически не образуя побочных продуктов.

Исследователи также обнаружили, что твердая подложка, на которую наносится катализатор, также оказывает влияние на протекание каталитической реакции. Так, активность системы Au-Pd/C почти в два раза выше в сравнении с системой Au-Pd/TiO2, при этом исследователям удалось выяснить причины различия активности, проведя исследование его морфологии с помощью электронной микроскопии.

Было обнаружено, что наночастицы Au-Pd на подложке из TiO2 образуют большие участки с практически идеально плоской поверхностью, в то время как наночастицы на углеродной подложке образуют менее упорядоченную поверхность, содержащую большое число граней, и дефектов поверхности. Различную активность двух каталитических систем можно объяснить, предположив, что эти грани являются активными центрами, на которых протекают каталитические процессы.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

News image

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специал...

БУМАГА ВМЕСТО ХОЛОДИЛЬНИКОВ

News image

Израильские исследователи из Бар-Иланского Университета совместно с коллегами из Красноярского Института химии и химических технологий, разработали ...

БИОКАУЧУКИ LANXESS

News image

Сейчас, после того как LANXESS, крупнейший мировой производитель синтетического каучука, инвестировал 17 миллионов долларов США в первоначальное пуб...

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ГОРНОЙ ДОБЫЧЕ

News image

Руда добывается либо подземной проходкой выработки по породе, либо же снятием слоя за слоем почвы и прохождением сквозь горные породы с помощью техн...

Новые продукты оргсинтеза:

ЛАКИ И КРАСКИ: инновации Dow

News image

Водные дисперсии, разработанные на основе технологии NeoCAR™, широко используются в производстве архитектурных и индустриальных покрытий благодаря своим превосходным функциональным характеристикам. ...

ЯБЛОЧНАЯ КИСЛОТА: свойства и применение

News image

D-яблочная кислота – бесцветные кристаллы, t пл. 130,8 °С; растворимость (г в 100 г растворителя): в воде – 144 (при 26 °С), 411 (при 79 °С), в этаноле – 35,9 (при 20 °С), в диэтиловом эфире – 0,6 (...

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА

News image

В конце 1930-х гг. в США и Германии, а позднее и в Японии, были пущены первые промышленные установки получения меламина из дициандиамида. Реакцию осуществляли при высоких температурах и давлениях в ...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости неорганической химии - Палладий помогает золоту

Великие химики:

СВЕДБЕРГ (Svedberg), Теодор

News image

Шведский химик Теодор Сведберг родился в имении Флеранг, неподалеку от г. Гавле. Он был единственным ребенком Элиаса Сведберга, инженера и управляющ...

ВААГЕ (Waage), Петер

News image

Норвежский химик Петер Вааге (правильнее – Воге) родился в г. Флеккефьорд. Изучал медицину и минералогию в университете Кристиании (ныне Осло); посл...

Институты химии:

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

News image

Институт высокотемпературной электрохимии (ИВТЭ) был основан в конце 1957 г. на базе лаборатории электрохимии расплавленных солей Уральского филиала...

Институт Химии Нефти

News image

Институт Химии Нефти Сибирского отделения Российской Академии наук открыт в 1970 году. В институте проводятся фундаментальные исследования по научно...