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:

ВНЕДРЕНИЕ ПОЛИМЕРА ПОЗВОЛЯЕТ УСТРАНЯТЬ ТЕЧЬ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

News image

Проблема безопасной эксплуатации оборудования на подстанциях остается главной темой, волнующей умы энергетиков. Для продления сроков эксплуатации об...

БИОКАУЧУКИ LANXESS

News image

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

ПОКРЫТИЯ из ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА (PVDF)

News image

PVDF обладает долговременной устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, прекрасной устойчивостью к воздействию сильнодействующих химических...

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:

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле.

СЫРЬЕ ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ: распушенная целлюлоза

News image

Необработанные сорта - Все поставщики предлагают необработанные сорта, которые можно использовать при необходимости. Вся сорта товарной распушенной целлюлозы не могут обрабатываться одинаковым обра...

ИОНЫ СКУЛАЧЕВА

News image

С 2005 г. в России в стенах Московского государственного университета им. М.В

Авторизация



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

Великие химики:

ВИНКЛЕР (Winkler), Клеменс Александр

News image

Немецкий химик Клеменс Александр Винклер родился во Фрейберге; его отец был химиком-металлургом. После окончания реального училища в Дрездене и реме...

ВАНТ-ГОФФ (van't Hoff), Якоб Генрик

News image

Нидерландский химик Якоб Генрик Вант-Гофф родился в Роттердаме, в семье врача Якоба Генрика Вант-Гоффа. По настоянию родителей Вант-Гофф начал изуча...

Институты химии:

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН

News image

Иркутский институт химии СО РАН находится в ряду крупнейших в России центров фундаментальных исследований в области органической и элементоорганичес...

Институт химии ДВО РАН

News image

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук создан 1 июля 1971 года на базе Отдела химии Дальневосточного филиала Сибирского ...