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:

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

НОВЫЕ АНТИПРИГАРНЫЕ ПОКРЫТИЯ TEFLON

News image

Покрытия, в основу которых положена запатентованная технология, первыми в своей отрасли получили допуск к контакту с пищевыми продуктами. Производит...

АМОРТИЗИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН

News image

Пенополиуретан широко используется благодаря его высоким амортизирующим свойствам, продолжительному сроку службы и хорошей формуемости. Но, с другой...

ПЛЕНКИ С ПРОТЕИНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ

News image

Трехлетний проект совместных исследований и внедрения нацелен на замену используемых ныне синтетических барьерных для кислорода пленок на протеиновы...

Новые продукты оргсинтеза:

ИСЧЕЗАЮЩАЯ НАНО-СТРОКА

News image

Буквы на этой чашке исчезают по мере наливания внутрь неё горячего напитка. Существуют множество других похожих разработок. Так нужно ли пятое колесо , созданное с помощью столь популярных нанотехн...

ПРЕИМУЩЕСТВА ГЛЮКОЗНО-ФРУКТОВЫХ СИРОПОВ

News image

Положительное влияние, которое оказывает сироп на безалкогольный напиток, основывается на его составе и технологии производства. Сироп представляет собой смесь моносахаров глюкозы и фруктозы, получа...

НОВЫЕ ВИДЫ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

News image

На практике традиционные поверхностно-активные вещества обычно включают в себя гидрофобную цепь, прикрепленную к сравнительно компактной полярной или гидрофильной головке. Варьируя молекулярный вес ...

Авторизация



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

Великие химики:

ДЁБЕРЕЙНЕР (Dobereiner), Иоганн Вольфганг

News image

Немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер родился в баварском городке Хоф в семье извозчика. Бедственное материальное положение семьи не позволило ...

ВАЛЛАХ (Wallach), Отто

News image

Немецкий химик Отто Валлах родился в Кенигсберге (ныне Калининград), в семье прусского служащего Герхарда Валлаха и Отилии (Тома) Валлах. Вскоре пос...

Институты химии:

Об Институте биоорганической химии

News image

Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии РАН был основан в 1959 году и первоначально назывался Институтом химии природных ...

Институт органической химии РАН

News image

Институт органической химии РАН был образован 23 февраля 1934 г. путем объединения нескольких лабораторий ведущих отечественных научных школ академи...