Научный отчет Института нефтехимии и катализа РАН

1. Новый класс сопряженных реакций для селективного окисления органических соединений

Разработан перспективный для практического применения универсальный и безопасный каталитический метод окисления алкилбензолов в бензойные кислоты, первичных и вторичных алифатических спиртов, соответственно, в карбоновые кислоты и кетоны, циклоалканов в a,w-дикарбоновые кислоты и алифатических w, a-диолов в лактоны с помощью алкилгипохлоритов, гипохлористой (HOCl) или гипобромистой (HOBr) кислот, генерируемых in situ взаимодействием простейших алифатических спиртов или воды с галогенметанами под действием солей и соединений Mn, Mo, V, W, Cr и Ru при температуре 100-180 °С и концентрации катализатора 0,001 моль на моль субстрата. Применение в качестве окислительных реагентов нейтральных исходных молекул, высокие выходы целевых соединений, избирательность реагентов в зависимости от природы центрального атома катализатора делают этот метод исключительно перспективным для создания современных химических технологий получения широкого ассортимента продуктов и материалов.

2. Перспективный для практической реализации бессточный способ получения микро- и мезопористых элементосиликатов

С целью создания высокоэффективных катализаторов жидкофазного окисления пероксидом водорода органических соединений разработан новый малоотходный способ синтеза микро- и микромезопористых Al-, Ti- и Zr-силикатов, позволяющий получать элементосиликаты с заданными структурными, кислотными и каталитическими свойствами. Способ основан на использовании доступного сырья (гомогенные смеси олигоэтоксисилоксанов и спиртовые растворы солей Al, Ti и Zr) и включает следующие основные стадии: гомогенизация исходных компонентов, их гидролиз при 60-100 °C и атмосферном давлении, выделение образующегося осадка и его термообработка при 550-650 ° С.

3. Механизм карбометаллирования олефинов триалкилаланами под действием комплексов циркония

С целью разработки общего механизма действия катализаторов типа Циглера-Натта на примере модельной реакции карбоалюминирования олефинов триалкилаланами (AlR₃), катализируемой π-комплексами Zr (L₂ZrCl₂), исследованы факторы, влияющие на хемоселективность реакции: природа АОС (R=Me, Et), π-лигандное окружение Zr (L=Cp, CpMe, CpMe₅, Ind, Flu), тип растворителя, соотношение реагентов. Найдены условия селективного протекания процесса карбоалюминирования олефинов. Предложен механизм реакции, включающий стадии межлигандного обмена между L₂ZrCl₂ и AlR₃ с формированием ключевого интермедиата биметаллического Zr,Al-комплекса (L₂ZrRCl×AlR₃), который карбометаллирует исходный олефин с получением алкилаланов.

4. Цеолиты в синтезе димеров практически важных виниларенов

Разработаны одностадийные энерго- и ресурсосберегающие способы получения практически важных димеров виниларенов в присутствии высокоселективных и стабильных цеолитных катализаторов. Новые катализаторы позволяют осуществлять линейную димеризацию с селективностью 90-94 % (цеолиты типа FAU со степенью ионного обмена 40-60 % и MTW), и циклодимеризацию с селективностью до 98 % (цеолиты типа FAU со степенью ионного обмена более 95% и ВЕА). Конверсия виниларенов (стирол, α-метилстирол, β-метилстирол, п-метилстирол и др.) достигает 100%. Отсутствуют газовые выбросы, отходы и сточные воды. Наработанная по новому способу партия линейных димеров α-метилстирола успешно прошла промышленные испытания в ОАО "Салаватнефтеоргсинтез" в качестве регулятора молекулярной массы при получении ударопрочного полистирола.