КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХСОЕДИНЕНИЙ Советский патент 1972 года по МПК B01J25/00 C07B31/00 

Изобретение относится к катализаторам, в частности к катализатору для гидрирования органических соединений.

Известен катализатор для гидрирования органических соединений, представляющий собой выщелоченный кобальталюминиевый сплав.

Однако известный катализатор обладает низкой активностью.

С целью поБыщепия активности катализатора в его состав введена добавка одного из металлов платиновой группы, например палладия 5-10 вес. %, родия 5-10 вес. %.

Активность катализатора возрастает более чем в 10 раз.

Сплав катализатора готовят по следующей методике. Например, 200 г сплава состава Со-Al--Pd 45:50:5.

В корундизовый тигель загружают 105 г алюминия в виде кусков размером 3-5 мм, нагревают в печи марки ОКБ-8020 до 1000- 1100°С. При этой температуре в расплавленный алюминий вводят 90 г кобальта и 10 г палладия в виде стружки.

В результате температура расплава поднимается до 1700-1800°С. При этой температуре перемешивание ипдукционным полем длится 3-5 мин.

фракцию размером менее 0,25 мм используют для опытов.

Активацию катализатора производят путем выщелачивания соответствующих сплаВОВ 5-30%-ными водпымп растворами едкого натра (из расчета на 1 г сплава 80 мл 20%-пой щелочи) в течение 2 час при 20°С. Затем катализатор тщательно отмывают водой до нейтральной реакции и этанолом. Активность приготовленного катализатора испытывают при гидрировании ряда модельных органических соединений: бензонитрила, бензальдегида, диметплэтинилкарбинола, нитросоединений.

Пример 1. 1 г сплава нижеприведенного

состава выщелачивают прп 20°С в 80 мл

20%-ного раствора щелочи в течение 2 час,

отмывают водой до нейтральной реакции и

этанолом.

Гидрируют 0,25 Л1Л бензонитрила при 30°С в этаноле.

Количественный выход амина происходит на катализаторе:

Со-Pd-Al 40: 10:50 за 3 мин

Со-Rh-Al 40: 10:50 за 9 мин Со-А1 50:50за 110 мин

чти в 12 раз превосходит активность известного кобальтового контакта.

Пример 2. Некоторые составы приготовленных катализаторов испытывают в одинаковых условиях: при гидрировании бензонитрила (0,25 мл), в этаноле при 30°С, катализатор из 1,0 г соответствующего сплава готовят как в примере 1. Полученные данные приведены в таблице.

Из таблицы видно, что удельная производительность кобальтового катализатора, промотированного палладием или родием, возрастает в 12-18 раз по сравнению с чистым кобальтом. Хроматографический анализ показьшает отсутствие посторонних примесей в продуктах реакции.

На основании данных хроматографии и кинетических измерений наиболее оптимальным можно предложить составы кобальтовых катализаторов, содержащих по 10 вес. % палладия или родия.

Пример 3. 1 г сплава указанного ниже состава выщелачивают как в примере 1. Гидрируют 0,5 мл бензальдегида в этаноле при 30°С. 100% превращение бензальдегида достигают на катализаторе

Со-Pd-Al 40: 10:50 за 9,5 мин Со-Rh-А1:: 40: 10:50 за 8,0 мин Со-А1 50:50за 120 мин

Как показали результаты опытов, активность прокотированных кобальтовых, катализаторов возрастает в 12-14 раз по сравнению с чистым кобальтом.

Пример 4. 1 г сплава нижеупомянутого состава выщелачивают, как в примере 1. Гидрируют 0,2 мл диметилэтинилкарбинола (ДЭК) в этаноле при 30°. 100% превращение ДЭК происходит на катализаторе:

Со-Pd-А1 40: 10:50 за 3 мин Со-Rh-А1 г40:10:50 за 2 мин Со-А1 50:50за 50 лгин

Отсюда видно, что промотированные катализаторы отличаются гораздо больщей активностью, чем чистый кобальт.

Пример 5. I г сплава приведенного ниже состава выщелачивают как в примере 1. Гидрируют 0,2 мл нитрометана в этаноле при 25°С. Количественное превращение нитрометана наступает на катализаторе. Со-Pd-А1 40: 10:50 через 34 мин Со-Rh-А1--40 : 10 : 50 через 54 мин Со-А1 50:50не гидрируется

Пример 6. 1 г сплава нижеперечисленных составов катализаторов выщелачивают, как в примере 1. Гидрируют 0,2 г динитробензола в этаноле при 25°С. 100% выход фенилдиамина достигается на катализаторе. Со-Pd-Al 40: 10:50за 19 мин

Со-Rh-А1 40:10:50за IIQ мин

Со-А1 50:50не гидрируется

Следует подчеркнуть, что при восстановлении нитросоединений активность Со--Pd катализаторов превосходит активность Со-Rh катализаторов. По данным хроматографического анализа продукты реакции не содержат

примесей.

Предмет изоб ретеи.и я

Катализатор для гидрирования органических соединений на основе выщелоченного кобальталюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, в его состав введена добавка палладия или родия в количестве 5-10 вес. %.