Abstract: В последнее время большой интерес вызывают различные процессы вовлечения фурфурола, получаемого из возобновляемого растительного сырья, в синтезы широкого круга ценных химических продуктов. Одним из таких процессов является альдольно-кротоновая конденсация (АКК) фурфурола с кетонами, продукты которой применяются в качестве ароматизаторов в пищевой промышленности, мономеров в производстве фурановых смол, в производстве пластмасс, как промежуточные звенья в синтезе биологически активных соединений и фармацевтических препаратов. Для проведения данной реакции используют основные катализаторы, как правило, растворы гидроксида натрия. Однако высокая коррозионная активность и возрастающие требования к экологичности новых технологий приводят к необходимости разработки и исследования гетерогенных систем, активных в указанной реакции. Наиболее перспективными соединениями, которые могут быть использованы как катализаторы АКК, являются слоистые двойные гидроксиды (СДГ). Традиционно СДГ получают соосаждением. Недостатки данного метода (многостадийность и наличие загрязнённых щёлочью промывных вод) обусловили поиск новых более совершенных методов синтеза СДГ. Среди них перспективным выглядит метод механохимического синтеза (МХС). В настоящей работе MgAl-СДГ (Mg/Al = 4 ) и LiAl-СДГ (Li/Al = 0.5), полученные методом МХС, были исследованы в АКК фурфурола с ацетоном и метилэтилкетоном. Образцы катализаторов различались природой межслоевого аниона (карбонат- или гидроксид-анион) и условиями предобработки. Реакции проводили в водном растворе при температуре 70 оС при постоянном перемешивании в течение 2.5 ч. Во всех экспериментах отношение массы фурфурола и кетона к массе катализатора было одинаковым (около 55). Состав продуктов изучали методом газо-жидкостной хроматографии. Установлено, что в АКК фурфурола с ацетоном наиболее высокие значения конверсии фурфурола наблюдаются для LiAl-СДГ. Но для них наблюдается меньший выход целевого 4-(2-фурил)-3-бутен-2-она за счет протекания реакции самоконденсации ацетона. В каждой из серий максимальные значения конверсии фурфурола достигаются для смешанных оксидов CO3-550, полученных прокаливанием карбонатной формы СДГ. Для всех магнийсодержащих образцов селективность образования целевого продукта конденсации довольно высока и достигает 97%. Установлено, что в АКК фурфурола с метилэтилкетоном образуются два основных продукта с высокой селективностью: 4-(2-фурил)-4-метил-3-бутен-2-он и 1-(2-фурил)-1-пентен-3-он. Наиболее высокая степень превращения фурфурола (68%) наблюдается для смешанного оксида ОН-550 (прокаленная регидратированная форма). Таким образом, показано, что MgAl- и LiAl-оксидные системы, полученные методом МХС, являются эффективными (активными и селективными) катализаторами АКК фурфурола с ацетоном и метилэтилкетоном.

Cite: Мироненко Р.М. , Степанова Л.Н. , Кузнецова М.К. , Бельская О.Б.
Слоистые двойные гидроксиды, полученные механохимическим методом, как эффективные катализаторы альдольно-кротоновой конденсации фурфурола с кетонами
In compilation Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 10-ой Международной научно-технической конференции (Россия, Омск, 26–29 февраля 2020 г.). – ОмГТУ., 2020. – C.9-10. – ISBN 9785814929778. РИНЦ

Identifiers:

Elibrary:

42638098

Citing: Пока нет цитирований