Гидрирование 2-фенилэтилфенилового эфира (ФЭФЭ) на твердых бифункциональных катализаторах на основе Ru, Pd, Ni в этаноле

Abstract

Катализаторы, содержащие Pd, Ru, Ni, нанесенные на углеродный носитель, окисленный для создания кислотных центров, позволяют интенсифицировать деполимеризацию лигнина и увеличить выходы мономеров. Для конструирования бифункциональных катализаторов необходимо понимание механизмов реакций, протекающих на отдельных (металлических или кислотных) каталитических центрах. Проведено исследование процесса гидрирования 2-фенилэтилфенилового эфира (ФЭФЭ), моделирующего структуру лигниновых фрагментов, соединенных эфирной β-O-4 связью в присутствии Pd, Ru, Ni катализаторов на графитоподобном носителе Сибунит. Показано, что основным маршрутом превращения ФЭФЭ являлся гидрогенолиз молекул ФЭФЭ с образованием этилбензола и фенола с их последующим гидрированием до этилциклогексана и циклогексанола соответственно. Наличие кислотных центров на носителе повышает активность катализаторов как в отношении реакции гидрогенолиза эфирной связи, так и в отношении реакции гидрирования ароматического кольца. Катализатор 3 %Ru/C-Ox на окисленном Сибуните проявляет наибольшую активность в гидрировании ароматических колец ФЭФЭ без разрыва эфирной связи. Выход гидрированных димеров в присутствии Pd/C-ox заметно ниже при одновременно более высокой активности в разрыве эфирной связи

The catalysts containing Pd, Ru, Ni deposited on a carbon support oxidized to create acid sites allow to intensify lignin depolymerization and increase monomer yields. To design bifunctional catalysts, it is necessary to understand the mechanisms of reactions occurring on individual (metal or acid) catalytic sites. The hydrogenation process of 2-phenylethyl phenyl ether (PEPE) was studied, simulating the structure of lignin fragments connected by an ether β-O-4 bond in the presence of Pd, Ru, Ni catalysts on a graphite-like support Sibunit. It was shown that the main route of PEPE conversion was hydrogenolysis of PEPE molecules with the formation of ethylbenzene and phenol with their subsequent hydrogenation, respectively, to ethylcyclohexane and cyclohexanol. The presence of acidic species on the support increases the activity of catalysts both in relation to the reaction of hydrogenolysis of the ether bond and in relation to the reaction of hydrogenation of the aromatic ring. The 3 %Ru/C-Ox catalyst on oxidized Sibunit exhibits the highest activity in hydrogenation of aromatic rings of PEPE, without breaking the ether bond. The yield of hydrogenated dimers in the presence of Pd/C-ox is noticeably lower with a simultaneously higher activity in breaking the ether bond