Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2017 номер 2

Новый газофазный процесс безгалогенного карбонилирования диметилового эфира (ДМЭ) в метилацетат — перспективный экологичный способ получения метилацетата благодаря исключению метил-иодида, замене метанола на более дешевое сырье (ДМЭ) и удалению стадии разделения продуктов реакции от катализатора и метилиодида. Изучена возможность использования в качестве катализаторов для данной реакции кислых цезиевых солей фосфорвольфрамовой гетерополикислоты, промотированных серебром или медью. Катализаторы состава 1 % Ag/Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀, 1 % Cu/Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀ и Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀ исследованы методами БЭТ, РФА, СЭМ и ИК-спектроскопии адсорбированного пиридина. Показано, что удельная поверхность образцов достигает 60 м2/г, концентрация сильных бренстедовских кислотных центров (БКЦ) - 130 мкмоль/г, фазовый состав промотированных образцов полностью соответствует исходному образцу Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀ и представляет собой смесь двух фаз - чистой гетерополикислоты и кислой цезиевой соли. Высокая концентрация БКЦ демонстрирует суперкислотный характер полученных катализаторов, способных активировать связь С-О в молекуле ДМЭ. Испытания образцов в условиях промышленного катализа (давление 10 атм, температура 200 °С, состав исходной смеси ДМЭ/СО = 1 : 10) показали, что активность катализатора 1 % Ag/Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀ вдвое превышает активность исходного кислотного катализатора Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀, селективность по целевому продукту метилацетату составляет 60 %. Использование 1 % Cu/Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀ не влияет на активность Cs_1.5H_1.5РW₁₂O₄₀, а селективность снижается до 40 %. Полученные данные могут служить основой для разработки серебросодержащего высокоэффективного катализатора для экологичного процесса безгалогенного карбонилирования ДМЭ в метилацетат.