Том 65, № 4 (2024)

Изучены кинетические закономерности реакции газофазного гидрогенолиза утиллактата на гетерогенном катализаторе 45.5% Cu/SiO₂, обеспечивающем высокую удельную производительность (до 6 г_ПГ г_кат^–1 ч^–1), конверсию бутиллактата (до 99.5%) и селективность образования 1,2-пропиленгликоля (до 97%) при 180°С, что позволяет рассматривать изучаемую реакцию в качестве перспективной для промышленного синтеза данного продукта. В результате исследований установлено влияние условий проведения процесса (давления, соотношения реагентов, концентрации продуктов, температуры) на скорость реакции, получено кинетическое уравнение, определены значения кинетических параметров этого уравнения, что делает возможным адекватное описание экспериментальных данных, и рассчитана наблюдаемая энергия активации реакции.

В рамках работы исследовано протекание реакции Сузуки в условиях конкурирующих субстратов в присутствии катализаторов, содержащих Pd^II или наночастицы Pd⁰, синтезированных с применением сульфированного аморфного ароматического полимера в качестве носителя. Обсуждается влияние условий реакции (скорости перемешивания, температуры, природы основания), а также различных пар конкурирующих арилгалогенидов (бромидов и иодидов), как с электронодонорными, так и с электроноакцепторными заместителями. Впервые показано, что арилбромиды с электроноакцепторными заместителями в пара-положении по отношению к галогену, могут сильно замедлить конверсию друг друга, а также остановить превращение других арилбромидов в случае применения наночастиц Pd⁰ в качестве источника каталитически активных форм палладия. Добавки анионов солей натрия (хлорида, бромида и ацетата) способны предотвратить остановку реакции.

Предложена новая каталитическая система для получения диметилмалеата (ДММ) и диметилфумарата (ДМФ) окислительным карбметоксилированием ацетилена. Показано, что при использовании системы PdBr₂–LiBr–РсСо–MeOH основным продуктом является ДММ. Изучено влияние добавок бромистоводородной кислоты, тиомочевины (Tu) и растворителя на скорость реакции Z/E-изомеризации ДММ. Показано, что применение дополнительного органического растворителя и снижение концентрации метанола способствуют увеличению скорости Z/E-изомеризации и приводят к образованию ДМФ. Предложен механизм процесса.

Лигнин – крупнотоннажный отход переработки лигноцеллюлозной биомассы – является перспективным сырьем для получения продуктов с высокой добавленной ценностью. Процессы деполимеризации лигнина приводят к образованию кислородсодержащих продуктов – производных фенола. Так как деполимеризация лигнина включает множество реакций, в том числе превращение мономеров, целью настоящей работы было исследование процессов превращения фенола, анизола, гваякола, сирингола, эвгенола, гидрохинона и п-этилфенола при их каталитической конверсии как в виде индивидуальных компонентов, так и в смеси. Изучение путей превращения мономеров лигнина проводили в среде пропанола-2 в присутствии катализатора Ni–Ru/SiO₂@HPS при варьировании условий процесса. Анализ состава продуктов конверсии мономеров лигнина показал, что основными путями их превращения являются гидрирование ароматического кольца, деоксигенация и гидрирование образующихся ароматических углеводородов. Обнаружено, что скорость расходования компонентов при конверсии смеси ниже, чем для индивидуальных субстратов. Изучено влияние температуры процесса и парциального давления водорода на конверсию смеси субстратов. В качестве целевых продуктов превращения мономеров лигнина выбраны ароматические углеводороды. Определены оптимальные условия конверсии смеси субстратов с точки зрения скорости процесса и селективности по ароматическим углеводородам – температура 280°С, парциальное давление водорода 3.0 МПа.

Детально изучены кинетические закономерности дегидрирования метилциклогексана в толуол и водород на нанесенном катализаторе Pt,Sn/γ-Al₂O₃ в газовой фазе. На базе результатов кинетических экспериментов c использованием выдвижения и дискриминации гипотез создана адекватная структурная кинетическая модель обратимого процесса. В ее основе лежит механизм, включающий четыре маршрута с участием бифункционального активного центра катализатора и двух его адсорбционных комплексов: с водородом и с толуолом.