Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Научные открытия в области органической, неорганической, элементоорганической химии и каталитических процессов.



Научное открытие "Явление гидрогенизационного катализа на кристаллических алюмосиликатах (цеолитах)".

Формула открытия: "Экспериментально установлено ранее неизвестное явление гидрогенизационного катализа на кристаллических алюмосиликатах (цеолитах), заключающееся в том, что кристаллические алюмосиликаты, содержащие ионы щелочных и щелочноземельных металлов и не содержащие ионов переходных металлов, катализируют реакции гидрирования ненасыщенных органических соединений".
Авторы: X. М. Миначев, В. И. Гаранин, В. В. Харламов, Т. А. Исакова.
Номер открытия и дата приоритета: № 302 от 15 апреля 1968 г.


Описание открытия.
Сущность открытия заключается в том, что кристаллические алюмосиликаты (цеолиты), содержащие катионы щелочных и щелочноземельных элементов, во внешней оболочке которых имеются только s-электроны, являются активными катализаторами гидрирования ненасыщенных органических соединений. Такими катализаторами оказались все исследованные цеолиты: тип А, фожазит (X, Y), эрионит, шабазит, морденит, сверхвысококремнистые цеолиты и др., в состав которых входят катионы Li, Na, К, Са, Mg и др.

На новых цеолитных катализаторах протекает гидрирование самых различных органических соединений: ароматических, олефиновых, диеновых и ацетиленовых углеводородов, карбонильных, фурановых и нитросоединений. Авторы установили, что при декатионировании цеолитов их активность снижается, а рекатионирование приводит к ее возрастанию; такая зависимость свидетельствует о том, что катионы непереходных элементов входят в состав активного центра катализатора. Каталитическая активность цеолитов зависит от величины сродства электрона к катиону металла, что обуславливает ионный характер промежуточных комплексов в реакциях гидрирования на этих катализаторах.

Механизм реакции включает гетеролитическую диссоциацию водорода на катионах металла с последующим последовательным присоединением гидрид-иона и протона по кратным связям гидрируемого соединения, что подтверждено квантовохимическим расчетом.

Открытие существенно расширило представления о природе каталитической активности твердых тел и вызвало к жизни новое научное направление в гетерогенном катализе, которое следует охарактеризовать как «окислительно-восстановительный катализ на кислотно-основных катализаторах».

Практическая значимость открытия состоит в создании нового класса катализаторов гидрирования. Ближайшая перспектива использования этих катализаторов — в промышленно важных технологических процессах гидрирования например бензола в циклогексан, удаления олефинов из фракций при получении ароматических концентратов, ацетилена из этиленовых фракций и др. На основе открытия созданы технические решения, защищенные авторскими свидетельствами, в частности, предложен способ гидрирования ароматических углеводородов на катионных формах морденита (LiM, NaM, CaM), а также способ активации таких катализаторов.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МАТЕМАТИКА
Сайт создан в системе uCoz