Рутениевый катализатор в получении жирных спиртов
Автор: Степачева Антонина Анатольевна, Симанова Алена Юрьевна, Монжаренко Маргарита Александровна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 12 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
Данная работа посвящена изучению гидрирования жирных кислот с целью получения жирных спиртов, которые являются ценными продуктами химической промышленности. В процессе гидрирования использовались катализаторы на основе рутения импрегнированного в сверхсшитый полистирол (СПС). Оценивалось влияние типа носителя и содержания металла на выход продуктов гидрирования. Использовались три разных типа СПС: нефункционализированный, с функциональными амино- и сульфогруппами. Анализ результатов показал, что Ru-содержащие катализаторы являются перспективными в гидрировании карбоксильной группы жирных кислот. Ru, стабилизированный СПС с аминогруппами, показал высокий выход стеарилового спирта (86,5%) при высокой конверсии субстрата (90%). Показано, что 1% Ru/MN100 является наиболее эффективным катализатором, который сохраняет свою активность как минимум в 5 последовательных циклах.
Жирные спирты, сверхсшитый полистирол, гидрирование
Короткий адрес: https://sciup.org/14114921
IDR: 14114921 | УДК: 544.478.32 | DOI: 10.5281/zenodo.2255007
Ruthenium catalyst for fatty alcohols production
The current work is devoted to the study of fatty acid carboxylic group hydrogenation in order to obtain fatty alcohols which are the valuable products for fine chemistry. The catalysts based on the ruthenium impregnated into hypercrosslinked polystyrene (HPS) were used in the process. The influence of the type of the support and metal loading on the yield of hydrogenation products was evaluated. Three different types of HPS were used as the catalyst supports non-functionalized, modified with amino- and sulfonic groups. The catalyst based on HPS modified with sulfonic groups showed good selectivity towards the formation of stearic aldehyde, however, was found to be unstable under the reaction conditions. Ru embedded on the HPS modified with amino groups showed a high yield of stearyl alcohol (86.5%) at high substrate conversion (90%). The analysis of the results showed that Ru-containing catalysts can be concerned the permissive in the carboxylic group reduction of fatty acids. 1% Ru/MN100 showed was found to be the most effective catalyst remaining its activity at minimum 5 multiple reuses.
Список литературы Рутениевый катализатор в получении жирных спиртов
- Hill K. Fats and oils as oleochemical raw materials // Pure and applied chemistry. 2000. V. 72.№7. P. 1255-1264.
- Basiron Y., Ahmad S. Palm oil, coconut oil and palm kernel oil: issues and future prospects // Proceedings of the 2002 World Oleochemical Conference. 2003. P. 14-17.
- Edser C. Oleochemicals: growing pains // Focus on surfactants. 2005. V. 12. P. 1-5.
- Ponec V. On the role of promoters in hydrogenations on metals; α, β-unsaturated aldehydes and ketones // Applied Catalysis A: General. 1997. V. 149. №1. P. 27-48.
- Silva, A. M., Santos, O. A., Mendes, M. J., Jordão, E., & Fraga, M. A. Hydrogenation of citral over ruthenium-tin catalysts // Applied Catalysis A: General. 2003. V. 241. №1-2. P. 155-165.
- Narayanan S. Selective hydrogenation of unsaturated aldehydes and ketones // Bull. Catal. Soc. India. 2003. V. 2. P. 107-121.
- Mäki-Arvela P., Hájek J., Salmi T., Murzin D. Y. Chemoselective hydrogenation of carbonyl compounds over heterogeneous catalysts // Applied Catalysis A: General. 2005. V. 292. P. 1-49.
- Deshpande V. M., Ramnarayan K., Narasimhan C. S. Studies on ruthenium-tin boride catalysts II. Hydrogenation of fatty acid esters to fatty alcohols // Journal of Catalysis. 1990. V. 121. №1. P. 174-182.
- Tang T. S., Cheah K. Y., Mizukami F., Niwa S. I., Toba M. Hydrogenation of 9-octadecenoic acid by Ru- Sn- Al2O3 catalysts: Effects of catalyst preparation method // Journal of the American Oil Chemists' Society. 1994. V. 71. №5. P. 501-506.
- Степачева А. А., Матвеева В. Г., Сульман М. Г., Молчанов В. П., Быков А. В., Сидоров А. И., Сульман Э. М. Полимерстабилизированные катализаторы на основе металлов платиновой группы в синтезе высших спиртов // Катализ в промышленности. 2018. №3. С. 33-40.
- Sulman E., Stepacheva A., Matveeva V., Sulman M., Mikhailov S. Pd-Containing Catalysts In Fatty Alcohols Production // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Energy and Clean Technologies. 2017. P. 475-482.
- Степачева А. А., Мигунова Е. С., Юдова К. В., Матвеева В. Г. Палладиевые катализаторы на основе сверхсшитого полистирола в синтезе биотоплива // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. 2016. №2. С. 151.
- Sulman E. M., Grigorev M. E., Doluda V. Yu., Wärnå J., Matveeva V. G., Salmi T., Murzin D. Yu. Maltose hydrogenation over ruthenium nanoparticles impregnated in hypercrosslinked polystyrene // Chemical Engineering Journal. 2015. V. 282. P. 37-44.
- Manaenkov O. V., Kislitza O. V., Filatova A. E., Doluda V. Yu., Sulman E. M., Sidorov A. I., Matveeva V. G. Cellulose conversion to polyols in subcritical water // Russian Journal of Physical Chemistry B. 2016. V. 10. №7. P. 1116-1122.
- Protsenko I. I., Nikoshvili L. Zh., Bykov A. V., Matveeva V. G., Sulman A., Sulman E. M., Rebrov E. V. Hydrogenation of levulinic acid using Ru-containing catalysts based on hypercrosslinked polystyrene // Green Processing and Synthesis. 2017. V. 6. №3. P. 281-286.
