Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




27.10.2012

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.)
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


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА



ИНТЕРЕСНО:

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'