Синтез гликолей может быть более экологичным

Металлорганический комплекс, инкапсулированный в наноразмерные поры кристаллического носителя, позволяет с высоким выходом конвертировать эпоксиды в диолы в мягких условиях и без избытка реагентов.

Новый катализатор создан химиками из Даляньского института химической физики (Китай). В случае промышленного внедрения открытие поможет снизить стоимость и сократить энергозатраты при производстве этиленгликоля и его производных. Подробнее о создании катализатора можно узнать из статьи, опубликованной в журнале Angewandte Chemie.

Этиленгликоль, как и другие диолы, часто является одним из ключевых компонентов при производстве полиэстеров, антифризов, косметических продуктов, лекарств и многого другого. Самый распространённый промышленный метод синтеза гликолей заключается в гидратации эпоксидов в присутствии активирующего катализатора (оксирановое кольцо открывается быстрее и проще с такими катализаторами, как льюисовы кислоты — электрондефицитные металлические ионы с высоким сродством к кислороду, а также протон).

 


Слева — схема селективной гидратации эпоксидов; справа — структура трёхвалетного комплекса с органическим лигандом Salen. (Иллюстрация Wiley-VCH.)

Сам же этиленгликоль получают в промышленности реакцией оксида этилена и воды при высоких температурах (катализатор — 0,5% серной кислоты) в присутствии 20-кратного избытка воды. Итоговый продукт представляет собой всего лишь 10-процентный по весу раствор этиленгликоля в воде (выход составляет до 90% в смеси с триэтиленгликолем и небольшим количеством высших олигомеров), откуда желаемый компонент добывают энергозатратным методом дистилляции (температура кипения этиленгликоля — 197 ?C). Поиски альтернативных синтетических условий ведутся давно, но всякий раз учёным приходилось констатировать, что процесс открытия оксиранового кольца становится неселективным, если отношение воды к оксиду этилена меньше, чем 10:1 (образуется большое количество высших полимергомологов этиленгликоля, что делает процесс неэкономичным).

И вот китайцы заявляют, что им удалось разработать катализатор, позволяющий селективно конвертировать оксид этилена в этиленгликоль с выходом более 98% в очень мягких условиях (40 ?C) при менее чем двукратном избытке воды. Похожие результаты, по словам учёных, были достигнуты и для некоторых других эпоксидов.

Новый катализатор был получен инкапсулированием комплекса трёхвалентного кобальта (Co3+) с органическим лигандом Salen (классическое четырёхдентатное основание Шиффа; см. иллюстрацию) в наноразмерные поры оксида кремния FDU-12 (мезопористый силикагель). При этом удалось показать, что плотная упаковка нескольких молекул катализатора в каждой отдельно взятой поре субстрата позволяет резко повысить каталитическую активность материала. Для предотвращения выхода катализатора из пор в реакционную среду была проведена дополнительная реакция силилирования, позволившая сузить ширину исходных пор.

Подготовлено по материалам Chemical & Engineering News.

 

 

 

 


Роман Иванов, Компьюлента

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Доказано: жизнь на метеоритах возможнаДоказано: жизнь на метеоритах возможна
Все предполагаемые места для забора грунта на Бенну оказались неидеальныВсе предполагаемые места для забора грунта на Бенну оказались неидеальны
Описан новый вид птерозавровОписан новый вид птерозавров
Почему черные дыры — самые яркие «фонари» во ВселеннойПочему черные дыры — самые яркие «фонари» во Вселенной
Как жизнь выдержала миллионы лет под слоем льдаКак жизнь выдержала миллионы лет под слоем льда
Блок рекламы


Похожие новости

Подводная акустика может помочь спасти коралловые рифыПодводная акустика может помочь спасти коралловые рифы
Передовой инструмент NASA поможет в исследовании атмосфер экзопланетПередовой инструмент NASA поможет в исследовании атмосфер экзопланет
Сколько может стоить полет на ракете Маска в пределах земной атмосферы
Дрон AquaMAV может плавать и летатьДрон AquaMAV может плавать и летать
Необычные озера на Титане могут быть кратерами от взрывовНеобычные озера на Титане могут быть кратерами от взрывов
Новый суперкомпьютер NASA для лунной программы стал более мощным и экологичнымНовый суперкомпьютер NASA для лунной программы стал более мощным и экологичным
Для зарождения жизни может быть достаточно воды и синильной кислотыДля зарождения жизни может быть достаточно воды и синильной кислоты
Земля может стать линзой телескопаЗемля может стать линзой телескопа
NASA поможет Spacex и Blue Origin разработать технологии для будущих миссийNASA поможет Spacex и Blue Origin разработать технологии для будущих миссий
Рекордно быстрая двойная звёздная система поможет изучить гравитационные волныРекордно быстрая двойная звёздная система поможет изучить гравитационные волны
Последние новости

Подгружаем последние новости