Каталитическое гидрирование пентановой кислоты на металлах VIII группы

Abstract

Изучен процесс жидкофазного гидрирования пентановой кислоты (ПК) в неполярных средах (180 °C, давление водорода 25 атм) на немодифицированном рениевом катализаторе, нанесенном на диоксид титана, а также рениевом катализаторе, модифицированном металлами VIII группы – платиной, палладием, рутением и родием. Показано, что в ходе гидрирования пентановой кислоты образуется пентанол, который взаимодействует с пентановой кислотой с образованием соответствующего пентилового эфира, при этом устанавливается равновесие пентановая кислота – пентанол – пентилпентаноат. Конверсия пентановой кислоты увеличивается в ряду PdReOx/TiO2 < RuReOx/TiO2 < RhReOx/TiO2 < ReOx/TiO2 < PtReOx/TiO2. Селективность образования пентанола возрастает в ряду модифицированных катализаторов RhReOx/TiO2 ~ PtReOx/TiO2 < PdReOx/TiO2 ~ RuReOx/ TiO2 и значительно отличается от селективности катализатора ReOx/TiO2. Наибольшая селективность образования пентанола наблюдается на ReOx, нанесенном на термически модифицированный оксид титана, в то время как Re на немодифицированном оксиде титана не проявляет активности в сопоставимых условиях

Liquid phase pentanoic acid hydrogenation in nonpolar hydrocarbon solutions (180 °C, 25 bar) was studied over rhenium on titanium oxide catalysts modified also with group VIII metals – platinum, palladium, ruthenium and rhodium. It was shown that during hydrogenation pentanoic acid was converted into pentanol followed by esterification with unreacted pentanoic acid into its pentyl ester, resulting in an equilibrium mixture of pentanoic acid – pentanol – pentyl pentanoate. Conversion of pentanoic acid increased in the row PdRe/TiO2 <RuRe/TiO2 <RhRe/TiO2 <ReOx/TiO2 < PtRe/TiO2. Selectivity to pentanol was elevated over bimetallic catalysts in the sequence RhRe/TiO2 ~ PtRe/TiO2 <PdRe/TiO2 ~ RuRe/TiO2 and was significantly different from ReOx/TiO2. The highest selectivity to pentanol was observed over ReOx, supported on the thermally modified titanium oxide while Re over unmodified titania was completely inactive under the same reaction conditions