Российские ученые усовершенствовали метод получения промышленного спирта
Источник: Елена Редина. Руководитель проекта Елена Редина с молодежной командой: аспиранткой ИОХ РАН Инной Ивановой и соавтором исследования, студенткой РТУ МИРЭА Дарьей Поповой.
МОСКВА, 26 февраля. /Новости науки/. Российские химики разработали новый способ синтеза α-кумилового спирта — важного продукта для производства полимеров, пластмасс, косметики и моющих средств, а также исходного компонента для получения вещества, повышающего прочность пластика и его устойчивость к высоким температурам. Предложенный подход позволяет получать высокочистый продукт при комнатной температуре и атмосферном давлении, не требуя сложного оборудования. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Industrial & Engineering Chemistry Research, сообщила пресс-служба РНФ.
«Мы впервые показали, что ценный для промышленности процесс получения α-кумилового спирта может протекать при комнатной температуре и атмосферном давлении. И для этого не нужны какие-то “хитрые” системы — можно использовать доступный катализатор, содержащий ультранизкое количество платины иобычный промышленный силикагель. В дальнейшем мы планируем разработать доступные, конкурентноспособные и высокоэффективные катализаторы для получения других промышленно важных веществ», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Редина, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН.
α-кумиловый спирт применяют как компонент ароматических отдушек в косметике и бытовой химии, а также используют в производстве пластмасс и полимеров. Традиционные технологии его получения считаются сложными: они требуют точного поддержания температурных режимов, не всегда безопасны для персонала и сопровождаются образованием значительных объемов сточных вод, которые могут загрязнять окружающую среду.
Более безопасной альтернативой считаются каталитические методы с использованием благородных металлов. Однако такие решения пока не получили широкого распространения: они обычно требуют повышенных давлений — в 10–15 раз выше атмосферного — и температур порядка 60–70°C. Это снижает эффективность процесса, способствует появлению побочных продуктов и, учитывая высокую стоимость драгоценных металлов, заметно удорожает производство.
Сотрудники Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (Москва) совместно с коллегой из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва) впервые применили для получения α-кумилового спирта доступный платиновый катализатор с ультранизким содержанием драгоценного металла — всего 0,25% от массы катализатора. Платина при этом расположена на поверхности носителя — промышленного силикагеля.
Как отмечают исследователи, новый катализатор оказался в пять раз быстрее лучшего коммерческого аналога на основе палладия. При этом рекордная для данной реакции активность достигнута в «мягких» условиях — при комнатной температуре и атмосферном давлении. Ученые также показали, что катализатор сохраняет работоспособность при многократном использовании, что упрощает масштабирование синтеза α-кумилового спирта.
По мнению авторов, предложенный подход может стать основой для разработки более безопасных и энергоэффективных промышленных процессов — не только для производства α-кумилового спирта, но и для синтеза других востребованных соединений с применением доступных катализаторов.
«Мы впервые показали, что ценный для промышленности процесс получения α-кумилового спирта может протекать при комнатной температуре и атмосферном давлении. И для этого не нужны какие-то “хитрые” системы — можно использовать доступный катализатор, содержащий ультранизкое количество платины иобычный промышленный силикагель. В дальнейшем мы планируем разработать доступные, конкурентноспособные и высокоэффективные катализаторы для получения других промышленно важных веществ», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Редина, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН.
α-кумиловый спирт применяют как компонент ароматических отдушек в косметике и бытовой химии, а также используют в производстве пластмасс и полимеров. Традиционные технологии его получения считаются сложными: они требуют точного поддержания температурных режимов, не всегда безопасны для персонала и сопровождаются образованием значительных объемов сточных вод, которые могут загрязнять окружающую среду.
Более безопасной альтернативой считаются каталитические методы с использованием благородных металлов. Однако такие решения пока не получили широкого распространения: они обычно требуют повышенных давлений — в 10–15 раз выше атмосферного — и температур порядка 60–70°C. Это снижает эффективность процесса, способствует появлению побочных продуктов и, учитывая высокую стоимость драгоценных металлов, заметно удорожает производство.
Сотрудники Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (Москва) совместно с коллегой из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва) впервые применили для получения α-кумилового спирта доступный платиновый катализатор с ультранизким содержанием драгоценного металла — всего 0,25% от массы катализатора. Платина при этом расположена на поверхности носителя — промышленного силикагеля.
Как отмечают исследователи, новый катализатор оказался в пять раз быстрее лучшего коммерческого аналога на основе палладия. При этом рекордная для данной реакции активность достигнута в «мягких» условиях — при комнатной температуре и атмосферном давлении. Ученые также показали, что катализатор сохраняет работоспособность при многократном использовании, что упрощает масштабирование синтеза α-кумилового спирта.
По мнению авторов, предложенный подход может стать основой для разработки более безопасных и энергоэффективных промышленных процессов — не только для производства α-кумилового спирта, но и для синтеза других востребованных соединений с применением доступных катализаторов.
