N E W S
OF THE N A T IO N A L A C A D E M Y OF SC IEN C ES OF THE R EPU BLIC OF K A Z A K H S T A N S E R IE S C H E M IS T R Y A N D T E C H N O L O G Y
IS S N 2 2 2 4 -5 2 8 6
V olu m e 3, N um ber 423 (2 0 1 7 ), 29 - 36
T .S. A b ild in 1,2, G .K . V a silin a 1, M .A . E lu b a y 2,
M .A . S u le y m e n o v 2, K . M u k h ito v 1, M . K a z h b a e v a 2, D . Z h a r k e n o v a 2
1Al-Farabi Kazakh National University;
2S. Toraighyrov Pavlodar State University Kazakhstan. E-mail:[email protected]
H Y D R O G E N A T I O N O F A R O M A T I C M O N O - . D I N I T R I L E S O N P R O M O T E D N I K E L C A T A L Y S T S U N D E R H Y D R O G E N P R E S S U R E
Abstract. Comparative results o f hydrogenation o f aromatic mono- and dinitriles in alcohol under the pressure of hydrogen on promoted nikel catalyst in the presence of ammonia are given.
It is established, that the increase in the molecular weight and the change in the structure o f nitrile result in the decrease o f their hydrogenation rate. The nitriles under study are arranged by the decrease in the initial rate of hydrogenation as follows: benzonitrile > isophthalonitrile > terephtalonitrile > isophthalonitrile: terephthalonitrile = 50:50.
It is shown that in methanol in a ratio o f nitrile: ammonia = 1: 3 (g/g). P(H2)= 4.0 MPa and T = 333 К output of benzylamine is on Ni-Nb^ catalyst 95-97 %, output o f mixtures m-, p-xylylenediamines - 95-96 %.
Key words: benzonitrile. isophthalo-, terephthalonitriles, benzylamine. m-, p-xylylenediamines. mono-.
dinitrile, mono-. diamine. catalyst. hydrogenation.
У Д К 5 4 1 .1 2 8 :5 4 7 .2 3 9 :6 6 1 .1 8 :6 6 1 .7 1 7 .3
1,2Т .С . А б и л ь д и н , 1Г .К . В а с и л и н а , 2М .А . Е л у б а й ,
2М .А . С у л е й м ен о в , 1К . М у х и т о в , 2М . К а ж и б а е в а , 2Д . Ж а р к е н о в а
1 Казахский национальный университет им. аль-Фараби 2Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Казахстан. E-mail:[email protected]
Г И Д Р И Р О В А Н И Е А Р О М А Т И Ч Е С К И Х М О Н О - , Д И Н И Т Р И Л О В Н А П Р О М О Т И Р О В А Н Н Ы Х Н И К Е Л Е В Ы Х К А Т А Л И З А Т О Р А Х
П О Д Д А В Л Е Н И Е М В О Д О Р О Д А
Аннотация. Приведены сравнительные результаты гидрирования ароматических моно-, динитрилов в спирте под давлением водорода на промотированных никелевых катализаторах в присутствии аммиака.
Установлено. что по мере увеличения молекулярного веса и усложнения строения нитрилов скорость гидрирования их снижается. Исследуемые нитрилы по уменьшению скорости гидрирования располагаются в ряд: бензонитрил > изофталонитрил > терефталонитрил > изофталонитрил:терефталонитрил = 50:50.
Показано. что в метаноле при соотношении нитрил:аммиак = 1:3 (г/г). 4.0 МПа(Н2) и 333 К на Ni-Nb^
катализаторе выход бензиламина составляет 98-99 %, выход смеси м-, п-ксилилендиаминов - 95-96 %.
Ключевые слова: бензонитрил. изофтало-, терефталонитрилы, бензиламин, м-, п- ксилилендиамины, моно-, динитрилы. моно-, диамины. катализатор. гидрирование.
В в е д е н и е. Гидрирование нитрилов и динитрилов алифатического, аром атического ряда приобретает в настоящ ее время важ ное значение, так как образую щ и еся при этом алифатические и ароматические амины и диамины находят себ е ш ирокое прим енение в си нтезе различны х вещ еств,
и спользуем ы х в народном хозяйстве [1,2]. Республика К азахстан традиционно считается экспортером сырья, в первую очередь - неф ти и газа. Чтобы изм енить ситуацию , н ео б х о д и м ряд реш ений в разны х сф ерах, в частности, в техн ологической . В К азахстане ощ ущ ается остры й деф и ц ит в ам инах различного строения. Разработанная в наш ей стране реакция окислительного ам м онолиза открывает ш ирокие возм ож ности для си нтеза нитрилов различного строения [3].
Перспективны м и доступ н ы м м етодом си нтеза алифатических и аром атических м он о-, диаминов является гидрогенизация соответствую щ их м оно-, динитрилов [1, 2, 4 -7], для этой цели в качестве осн овн ого вида сырья м огут быть использованы продукты глубокой переработки неф ти и угля [2,4]. И сследован ие кинетики и м еханизм а гидрирования нитрилов представляет значительный теоретический и практический и нтерес в связи с постоянно возрастаю щ им использованием аминов в промы ш ленности. Эта реакция считается одн ой из наиболее слож ны х и изучается м ногими исследователям и в странах СНГ и дальнего зарубеж ья.
Цель рабаты заключается в разработке эф ф ективного с п о со б а получения аром атических м оно- , диам инов путем гидрирования соотв етствую щ и х м он о-, динитрилов на промотированны х никелевы х икатализаторах.
Э к с п е р и м е н т а л ь н а я ч аст ь
С целью интенсиф икации п р оц есса каталитического си нтеза бензиламина, м-, п- ксилилен- диам инов из бензонитрила, изоф тало-, тереф тлонитрилов бы ли проведены и сследования в присутствии различны х сплавны х катализаторов на осн ове N i-Ренея. Каталитическое гидрирование бензонитрила, изоф тало-, тереф тлонитрилов п роводилось в ж идкой ф азе в и зобар н о
и зотерм ическом реж им е на кинетической установке вы сокого давления (К У В Д ), позволяю щ ей контролировать р асход водор ода в едини ц у врем ени [8]. Реактор представляет с о б о й каталити
ческ ую "утку" из нерж авею щ ей стали. О бъем реакционного со с у д а - 0,15 л, число одн остор он н и х качаний 6 0 0 -7 0 0 в мин. Растворитель - спирт + N H 3. Гидрирование осущ ествляю т д о прекращения поглощ ения в од ор од а из газовой фазы. Для анализа продуктов гидрирования бы ли применены потенциом етрическое титрование, И К С, Ф урье-спектроскопия и элем ентны й анализ. А ппаратура и м етодика эксперим ента описана нами ранее [9], катализаторы готовились по и звестн ой методике [6].
О б с у ж д е н и е р е зу л ь т а т о в
П ри и сследовани и каталитического гидрирования бензонитрила, тереф тало-, изоф талонит- рилов мы целенаправленно пытались подобрать такие условия проведения п роц есса - катализатор, растворитель, тем пература, давление водор ода и соотн ош ен ие аммиак: динитрил, которые м огли бы обеспечить вы сокий вы ход и качество ц елевого продукта при сокращ ении продолж ительности эксперимента.
Ранее нами показано, что при гидрировании бен зон итри ла и тереф талонитрила значительное влияние на данны й проц есс оказы вает природа растворителя, причем лучш ие результаты достигаю тся в случае использования спиртов в присутствии аммиака [1, 10, 11]. Мы в своих и сследовани ях при гидрировании аром атических м он о-, динитрилов (бен зон итри ла и тереф тало- нитрила) на катализаторе Ni-NbcK в ж идк ой фазе п од давлением водор ода в и зобарн о-и зотерм и ч ес
ком реж им е (3,0 М П аН 2, при 333 К) использовали в качестве растворителей метанол, этанол, бутанол (рис. 1), предварительно насы щ енного аммиаком при охлаж ден и и (нитрил : аммиак = 1:1, соотн ош ение в г).
И з рис. 1 видно, что при гидрировании бензонитрил в м етаноле начальная скорость гидриро
вания составляет 328 см 3/м ин (рис. 1, кр.1), а в этанол и бутанол 300 и 2 5 0 см3/м ин, соответственно (рис. 1, кр. 2 и кр. 3). В идентичны х услови ях начальная скорость гидрирования бензонитрил в 1,5
2 раза выше начальной скорости гидрирования терефталонитрил.
У становлено, что на катализаторе и N i-N b ^ гидрирование бензонитрила протекает с м онотонно убы ваю щ ей во врем ени скоростью , поглощ ается рассчитанное количество водорода.
Н а в сех изучен н ы х растворителях характер кинетических кривых не меняется (отм ечено более резкое сн иж ени е скорости в начале опыта).
30
В отличие от бензонитрила при гидрировании тереф талонитрил наблю дается слож ны й х о д кинетических кривых. Х арактерной особен н остью кинетики гидрирования изоф талонитрила является постоян н ое и довольно значительное (при больш и х начальных скоростях) сниж ение скорости реакции в течение всего опыта [2, 4, 10].
Сравнительные результаты гидрирования бензонитрила и тереф талонитрила на H -5 показывают (рис. 1), что в течение всего опыта скорость гидрирования бензонитрила значительно выше скорости гидрирования тереф талонитрила, о со б ен н о , к м ом ен ту полугидрирования (после поглощ ения 50% н еоб х о д и м о го водорода) скорость гидрирования бен зон итри ла составляет 125 см3/м ин, а скорость гидрирования тереф талонитрила - 12,5 см3/м ин, т.е. сниж ается 10-12 раз по сравнению скорости гидрирования бензонитрила.
' ^ с м 3/м и н
V см Н 2
1 - метанол + NH3; 2 - этанол + NH3; 3 - бутанол + NH3;
4 - этанол + NH3 (терефталонитрил)
Рисунок 1 - Гидрирование бензонитрила (A 2 H =1000 см3 Н2) на катализаторе (0,5 г) №-ЫЪск (5 % Nb) в алифатических спиртах при 3,0 МПа и 333 К (нитрил: аммиак = 1:1, г/г)
П ри гидрировании м он о-, динитрилов первым пром еж уточны м соеди н ен и ем , образую щ им ся на п оверхн ости катализатора, является альдимин [1, 2, 4 -7 , 9-14]:
C = N CH=NH CH2-NH2
Бензиламин (I)
+Ho +Ht +Ht
N=C-R-C=N ^ HN=CH-R-C2N V h 2N - CH2-R-C=N 2
динитрил альдимин
H2N - CH 2 -R- CH = NH
альдимин
+H 2
аминонитрил
- h 2 n - c h 2 - r - c h 2 - n h 2
диамин
П ри гидрировании динитрилов аром атического ряда в отсутствии аммиака резкая разница наблю дается в вы ходе диам инов в зависим ости от природы растворителя [6 , 10, 12, 15]. Вы сокий вы ход первичны х аминов наблю дается в спиртах в присутствии аммиака.
И сследован а гидрогенизация бензонитри ла на промотированны х скелетны х катализаторах на осн ове никеля-Ренея из сплава N i :Al = 1:1 в низш их алифатических спиртах в присутствии аммиака ( Q - C 4, Р = 3,0 М Па, Т = 333 К).
Как уж е отм ечалось добавки аммиака в реак ци он н ую см есь при гидрировании нитрилов и динитрилов значительно повыш аю т вы ход первичны х аминов и диаминов.
С этой целью нами изучалось влияние добавки аммиака в отнош ении нитрил (бензонитрил): аммиак = 1:1 и 1:3 при 3,0 М Па, 333 К в алифатических спиртах, предварительно насы щ енном аммиаком при охлаж дении. В качестве растворителей использовали метанол, этанол, изопропанол и изобутанол. Результаты гидрирования бен зон итри ла при различны х количествах аммиака на т р ех катализаторах представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Гидрирование бензонитрила на скелетных никелевых катализаторах в различных растворителях Растворитель:
спирт+ аммиак
№ск (Ni:Al=50:50)
Ni-TiCK (А-3) (Ni:Ti:Al=47:3:50)3
M-Nb^ (Н-5) (Ni: Nb:Al=45:5:50) т, мин | Бензиламин, % т, мин | Бензиламин, % т, мин | Бензиламин, % Нитрил:NHз = 1:1 г/г
СН3ОН+ NH3 39 86-87 12 95-96 5 96-97
С2Н5ОН+ NH3 43 85-86 14 93-95 5,7 95-96
изо-С3Н7ОН+ NH3 55 83-84 18 92-94 7,5 94-95
изо-С4Н9ОН+ NH3 70 82-83 23 91-93 9,5 93-94
Н итрил^^ = 1:3 г/г
СН3ОН+ NH3 32 87-89 10 96-97 4,1 97-99
С2Н5ОН+ NH3 35 86-88 11 95-96 4,7 96-98
изо-С3Н7ОН+ NH3 46 84-85 15 94-95 6,3 94-96
изо-С4Н9ОН+ NH3 58 83-84 19 93-94 7,9 93-95
Примечание: т - продолжительность процесса, Рн9 = 3,0 МПа, Т = 333К, qkM. - 0,5г
Сравнительные результаты гидрирования бен зон итри ла на N i-Ренея из сплава N i:A l = 50:50 и м одиф ицированны х с добавкам и Ti, N b катализаторах в низш их алифатических спиртах в присутствии аммиака спирте при давлении 3,0 М П аН2 и 333 К показывают, что характерной особен н остью кинетики гидрирования бензонитрила является п остоян н ое сн иж ени е скорости реакции в течение всего опыта (рис. 1) [1 0, 1 1].
И з данны х табл. 1 видно, что вы ход бензилам ина и скорость гидрирования бензонитрила растет с увеличением концентрации аммиака. М аксимальный вы ход целевого продукта (бензила- мина) 9 7 -9 9 % соответствует весовом у соотн ош ен ию нитрил: аммиак, равном 1:3.
П о активности катализатор Ni-Nbcu оказался в 7-8 раз активнее № ск, а N i-T i^ - почти в 2-3 раза (табл. 1). И з данны х табл. 1 явствую т, что катализаторы N i-T i^ и Ni-Nbcu являются более активными и селективны ми по сравнению с N i-скелетным. В ы ход бен зилам ина в присутствии аммиака (нитрил: аммиак = 1:3, г/г) на № ск катализаторе составляет 8 7 -8 9 %, на катализаторах N i- T i^ и Ni-Nbcu - 9 6 -9 7 и 9 7 -9 9 %, соответственно.
При гидрировании бен зон итри ла д о бензилам ина в ж идкой фазе п од давлением водор ода в и зобарно-и зотерм и ческ ом реж им е исследованны е катализаторы по ум еньш ен и ю активности располагаю тся в ряд:
Ni-Nbas > Ni-Tios > №ск
И сследованны е растворители по ум еньш ен и ю скорости гидрирования бензонитрила распологаю тся в сл едую щ и й ряд:
CH3OH + N H3 > C2H5OH + N H3 > и зо-С3Н7 0Н + N H3 > и зо- C4H9OH + N H3
П о вы ходу бензилам ина последовательность располож ения растворителей сохраняется. Ф орма кинетических кривых не м еняется. И з этой последовательности сл едует, что по м ере увеличения м олекулярной массы спирта скорость гидрирования бен зон итри ла в растворителе уменьш ается.
32
Н ам и для изучения п роц есса гидрирования см есей изоф тало-, тереф талонитрилов проведены опыты при соотн ош ен ии изоф талонитрила к тереф талонитрилу 50:50 (г/г, по весу). Сравнительные результаты гидрирования бензонитрила, изофталонитрила, тереф талонитрила и см есей изоф тало-, тереф талонитрилов на H -5 катализаторе приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Гидрирование бензонитрила, изофталонитрила, терефталонитрила и смесей изофтало-, терефталонитрилов на H-5 катализаторе в метаноле Гидрируемое вещество Продолжительность
процесса, т, мин
Скорость полугидрирования, W с м ^ 2/мин
Выход моно- ,ксилилендиаминов, масс.%
333 К
Бензонитрил 4 230 98-99
Изофталонитрил 29 80 97-98*
Терефталонитрил 32 65 97-98**
м-динитрил:п- динитрил (50:50, г/г)
33 50 95-96
Примечание: - ^ ат = 0,5 г., A = 1000 см3 Н2, Р = 4,0 МПа Н2, динитрил:аммиак = 1:3 (г/г),
*м-КДА, **п-КДА
Как видно из табл. 2 в идентичны х услови ях с наибольш ей скоростью гидрируется бензонитрил с 9 8 -9 9 % вы ходом соответствую щ его бензиламина, а с наим еньш ей скоростью см есей изоф талонитрила с тереф талонитрилом при соотн ош ен ии изофталонитрил: тереф талонит- рил (м -динитрил : п-динитрил) = 50:50 (г/г) с вы ходом см есей м-, п-ксилилендиам инов 9 5 -9 6 %. В дан ном случае подтверж дается полож ение: чем больш е м олекулярной массы (М .М .) гидрируем ого соеди нен и яи и с усл ож н ен и ем строения нитрилов, тем ниж е скорость реакции гидрирования [1 0,
16].
И сследованны е м он о-, динитрилы и и х см еси по ум еньш ен и ю скорости реакции гидрирования располагаю тся в сл едую щ и й ряд:
бензонитрил > изоф талонитрил > тереф талонитрил > изоф талонитрил:терефталонитрил = 50:50 П о вы ходу соотв етствую щ и х аминов, диам инов последовательность располож ения сохраняется.
Ж идкоф азное гидрирование изоф тало-, тереф талонитрилов на промотированны х катализаторах на осн ове N i-Ренея из сплава N i:A l = 1:1 (N i-T i^ , № - № ск) в спиртовой ср еде п од давлением водор ода в присутствии аммиака протекает с ум еньш аю щ ейся во врем ени скоростью . Гидрирование начинается с очень больш ой скоростью д о поглощ ения д в у х м олей водор ода на моль динитрила, после чего скорость поглощ ения водорода несколько падает, два п осл ед ую щ и х моля водор ода присоединяю тся м едлен н о (рис. 1, кр.4).
Благоприятное соотн ош ен ие реагирую щ и х ком понентов на п оверхн ости катализатора в спирте в наш их опы тах наблю дается при соотн ош ен ии нитрил : аммиак = 1:3 (г/г).
К лассическим сп о со б о м получения первичны х м он о- и диам инов остается сп о со б гидрогенизации нитрилов и динитрилов в присутствии аммиака [1, 4-7, 9-16]. А м миак препятствует р еак ц и он н о-сп особн ом у альдим ину реагировать с первичным амином, при взаим одействии которы х образую тся ш ифф ово основание и при дальнейш ем взаим одействии с водор одом п ер еходи т во вторичный амин. В озм ож н о также взаим одействие вторичного амина с альдимином [1, 6, 9, 10, 13-17].
А ктивность и селективность катализатора Н -5 в дан ном случае м ож н о связать с вы сокой степенью обогащ ения его прочносвязанны м адсорбированны м в одор одом , а также наличие окислов d-металлов, окисны е прослойки в скелетны х катализаторах приводят к повы ш ению доли микропор, увеличению удельн ой п оверхн ости катализатора, оказы вают влияние на адсорбционны е свойства, селективность, избирательность и стабильность. В веден и е в N i- A l-сплав легко вы щ елачиваю щ ихся и окисляю щ ихся добавок (до 1 0 вес. %) приводит к р осту фактора эф ф ективности [1, 2, 4, 12, 18-20].
И з литературы [1, 2, 4-7, 9-17, 21] и схем ы реакции и зображ ен н ой выше (схем а (I)) следует, что первым пром еж уточны м соеди нен и ем , образую щ и м ся на п оверхн ости катализатора при гидрировании нитрилов, является альдимин.
Если при адсорбц ии на п оверхности катализаторов нитрил координируется с катализатором п- связью , тогда электроны металла локализую тся на разры хляю щ их п -орбиталях группы C N [10, 17,
2 2]:
R-C = N MM
R- N -► R -C = N (II)
MM M M
Если на катализаторе образуется одн а из структур (II), то при п ри соеди н ени и водорода разрывается одна или две связи нитрил-металл. П осле присоеди н ени я д в у х атомов водорода пром еж уточны м соеди н ен и ем при гидрировании нитрила является реакционноактивны й альдимин R -C H = N H , которы й затем превращ ается в первичный амин. Н уклеофильная реакция альдимина с ам ином дает ш ифф ово основание с вы делением аммиака. Ш иф ф ово основание гидрируется д о вторичного ам ина [17].
З а к л ю ч е н и е . Результаты гидрирования бензонитрила, изофталонитрила, тереф талонитрила и см есей изоф тало-, тереф талонитрилов на N i-N b ^ показывают, что характерной особен н остью кинетики гидрирования аром атических м он о-, динитрилов является постоянное сн иж ени е скорости реакции в течение всего опыта, в случае гидрирования фталодинитрилов довольно значительное к м ом ен ту полугидрирования, после поглощ ения 2,0 моля (50% ) н еобходи м ого водорода, при больш и х начальных скоростях.
У становлено, что при гидрировании бен зон итри ла активность N i-N b ^ катализатора в 7-8 раза выше, чем № ск и в 2-3 раза выше активности N i-T i^ , а при гидрировании см есей изоф тало-, тереф талонитрилов № - № ск оказался в 4-5 раз активнее № ск.
П оказано, что в изучен н ы х условиях проведения эксперим ента (4,0 М П аН2 и 333 К) по мере увеличения м олекулярной массы спирта скорость гидрирования бензонитрила, изоф тало-, тереф талонитрилов в растворителе ум еньш ается. В м етаноле при соотн ош ен ии нитрил: аммиак = 1:3 (г/г) на катализаторе № - № ск вы ход бензилам ина составляет 9 8 -9 9 %, вы ход см еси м-, п- ксилилендиам инов - 95- 96 %.
С усл ож н ен ием строения нитрилов, динитрилов скорость реакции гидрирования ум еньш ается и по своей реакционной сп особн ост и изученны е м оно-, динитрилы располагаю тся в сл едую щ ей последовательности: бензонитрил > изоф талонитрил > тереф талонитрил > изофталонитрил:
тереф талонитрил = 50:50.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Абильдин Т.С. Жидкофазная гидрогенизация нитрилов на прокотированных никелевых катализаторах Ренея (сообщение 1) // Узбекс. хим. журн. -2008. -№2. - С. 40-44.
[2] Абильдин Т.С., Жубанов К.А., Аубакиров Е.А., Василина Г.К., Бурханбеков K.E. Жидкофазное гидрирование смесей изофтало-, терефталонитрилов на промотированных катализаторах // Изв. НАН РК. Серия химии и технологии - 2016. - № 3 (417). - С. 27-33.
[3] Суворов Б.В., Букейханов Н.Р. Окислительные реакции в органическом синтезе. - М.:Химия, 1978.- 200 с.
[4] Жубанов К.А., Абильдин Т.С., Бижанова Н.Б., Жубанов Б.А., Кравцова В.Д. п-Ксилилендиамин и новые полиимиды на его основе // Журн. приклад. химии. - 2003. - Т.76,вып. 8. - С. 1341-1345.
[5] Фрейдлин Л.Х., Баландин А. А., Сладкова Т. А. Получение n-ксилилендиамина каталитическим восстановлением динитрила терефталевой кислоты // Докл. АН СССР. - 1957. - Т. 112, № 5. - С.880-881.
[6] Бижанов Ф.Б. Гидрирование фталонитрилов на скелетном кобальтовом катализаторе: дис. ... канд. хим. наук. - Алма-Ата, 1962. - 155 с.
[7] Абильдин Т.С., Кусепов А.К., Жубанов К.А. О некоторых закономерностях реакции гидрирования нитрилов под давлением водорода. // Изв. МОН РК, НАН РК. Сер. хим. - 2002. №2. - С. 43-63.
[8] Чеголя А.С. Исследование в области гидрирования органических соединений на рутения: автореф. ... докт. хим.
наук:02.00.03 - М:МГУ, 1968. - 43 с.
[9] Абильдин Т.С., Жубанов К.А., Бижан Н.Б. Механизм гидрирования Р-децилоксипропионитрила // Журн. физичес.
химии. -2004. - Т. 78, № 10. - С. 1758-1763.
[10] Абильдин Т.С. Каталитический синтез алифатических и ароматических аминов под давлением водорода: дисс.
... докт. хим. наук: 02.00.15 - Алматы: КазНУ, 2010. - 239 с.
--- 34 ---
[11] Абильдин Т.С. Гидрогенизация бензонитрила на Ni-Nb катализаторе под давленим водорода // Вестник КазНУ. - 2011. - №1 (61). - С.476-479.
[12] Абильдин Т.С. Каталитическое восстановление динитрила терефталевой кислоты // Промышленность Казахстана. - 2006. - №3(36). - С. 68-70.
[13] Клюев М.В., Савватеев О.П., Ерыкалов Ю.Г. Катализаторы гидрогенизации нитрилов // Вопросы кинетики и катализа: межвуз. сб. науч. тр./ Хим. техн. ин-т.- Иваново, 1983. - С. 67-72.
[14] Фрейдлин Л.Х., Сладкова Т.А. Каталитическое восстановление динитрилов // Успехи химии. - 1964. - Т. 33, № 6. - С. 664-686. [15]
[15] Абильдин Т.С., Аубакиров Е.А., Ташмухамбетова Ж.Х., Жакирова Н.К. Гидрирование терефталонитрила в различных по природе растворительях под давлением водорода // Изв. НАН РК. Серия химии и технологии - 2014. - № 6 (406). - С. 53-61.
[16] Кусепов А.К. Гидрогенизация алифатических нитрилов под давлением водорода: дис. ... канд. хим. наук : 02.00.15. - Алма-Ата: ИОКЭ, 1983. - 114 с.
[17] Павленко Н.В., Трипольский A.M., Прохоренко. Е.В. .Голодец Г.И. Механизм и кинетика селективного гидрии- рования ацетонитрила на некоторых переходных металлах // Кинетика и катализ. - 1987. - Т.28, Вып.6. - С. 1382-1388.
[18] Швец И.С. Исследование промотированных скелетных никелевых катализаторов в реакциях гидрирования:
автореф. дисс. .канд. хим. наук. - Алма-Ата, 1973. - 27 с.
[19] Гостикин В.П., Нищенкова Л.Г., Голубкова Г.В., Козлова Л.В. Активность скелетных катализаторов из Ni-Al- Тьсплавов, полученных пирометаллургическим и механохимическим сплавлением, в процессах гидрирования //
Кинетика и катализ. - 1995 .- Т.36, №1. - С.117-120.
[20] Пушкарева Г.А., Фасман А.Б. Активность и селективность многокомпонентных никелевых катализаторов Ренея // Каталитические и адсорбционные свойства металлов VIII группы: сб. науч. тр./ ин-т органического катализа и электрохимии. - Алма-Ата: Наука, 1980. - Т.20. - С. 34-43.
[21] Hochard F., Jobic H., Massardier J., Renouprez. A. G. Gas phase hydrogenation of acetonitrile on Reney nicel catalysis reactive hydrogen // J. of Molecular Catalysis A: Chemical 95. - 1995. - P. 165-172.
[22] Дорфман Я.А. Катализаторы и механизмы гидрирования и окисления. - Алма-Ата: Наука, 1984. - 352 с.
REFERENCES
[1] Abildin T. S. Liquid phase hydrogenation of nitriles on promoted nickel Reney catalysts. Information // The Uzbek Chemical Journal. - 2008. - №2. - P. 40-44.
[2] Abildin T.S., Zhubanov K.A., Aubakirov E.A., Vasilina G.K., Burkhanbekov K.E. Liquid-phase hydrogenation of mixtures isophthalo-, terephthalonitriles on promoted catalysts // News of the Academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series chemistry and technology - 2016. - № 3 (417). - P. 27-33.
[3] Suvorov B. V., Bukeikhanov N. R. Oxidation reactions in organic synthesis. - Moscow: Chemistry, 1978. - 200 p.
[4] Zhubanov K. A., Abildin T. S., Bizhanova N. B., Zhubanov B. A., Kravtsova V. D., p-xylylenediamine and new polyimides based on it // Journal of applied chemistry. - 2003, - V. 76, № 8. - Р. 1341-1345.
[5] Freidlin L. H., Balandin A.A., Sladkova T. A.Preparation of p- xylylenediamine by catalytic reduction of the dinitrile of terephthalic acid // Report. USSR Academy of Sciences. - 1957. - V.112, № 5. - Р. 880-881.
[6] Bizhanov F. B. Hydrogenation of phthalonitriles on skeletal cobalt catalyst: dis. ... candidate of chem. sciences: 02.035. - Alma-Ata: IPC, 1962. - 155 p.
[7] Abildin T.S., Kusepov A.K., Zhubanov K.A. About some the regularities of the reaction of hydrogenation of nitriles under hydrogen pressure // News of the Academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series chemistry. 2002. № 2. P. 43-63.
[8] Chegolya A. S. Research on the hydrogenation of organic compounds of ruthenium: autoref. ... doctor of chemical sciences: 02.00.03 - Moscow: Moscow State University, 1968, - 43 p.
[9] Abildin T. S., Zhubanov K. A., Bizhan N. B. The mechanism of the hydrogenation of P-decyloxy propionitrile // Journal of physical chemistry. - 2004. - V. 78, № 10. - P. 1758-1763.
[10] Abildin T.S. Catalytic synthesis of aliphatic and aromatic amines under hydrogen pressure: dis. ... doctor of chem.
science : 02.00.15 - Almaty: KazNU, 2010. -239 p.
[11] Abildin T. S. Hydrogenation of benzonitrile on a Ni-Nb catalyst under hydrogen pressure// KazNU bulletin. Chem.
series - 2011. - N1(61). - p.476-479.
[12] Abildina T. S. The catalytic reduction of the dinitrile of terephthalic acid // Industry of Kazakhstan. - 2006. - № 3 (36).
- P. 68-70.
[13] Klyuev M. V. Savvateev O. P., Erykalov Y. G. Nitrile hydrogenation catalysts // Questions of Kinetics and Catalysis:
Interuniversity collection of scientific papers / Chem. tehn. Institute - Ivanovo, 1983. - P. 67-72.
[14] Freidlin L. H., Sladkova T. A. The catalytic reduction of nitriles // Russian Chemical. 1964. V. 33, № 6. - P. 664-686.
[15] Abildin T.S., Aubakirov E.A, Tashmuhambetova J.Kh., Zhakirova N.K. Hydrogenation of terephtalonitrile in the solvents with different nature under the hydrogen pressure // News of the Academy of sciences of the Republic of Kazakhstan.
Series chemistry and technology - 2014. - № 6 (406). - P. 53-61.
[16] Kusepov A.K. Hydrogenation of aliphatic nitriles under hydrogen pressure: dis. ... cand. chem. sciences: 02.00.15. - Alma-Ata: IOEK, 1983. - 114 p
[17] Pavlenko N.V., Tripolski A.M., Prokhorenko E.V., Golodets G.I. The mechanism and kinetics of the selective hydrogenation of acetonitrile in some transition metals // Kinetics and Catalysis. - 1987. - V.28, ad.6. - P. 1382-1388.
[18] Cshvets I.S. The research promoted Raney nickel catalyst for hydrogenation reactions: aut. diss. ... cand. chem. science:
02.00.15. - Alm-Ata: IOKE, 1973. - 27 p.
[19] Gostikin V.P., Nischenkova L.G., Golubkov G.V. Kozlov L.V. The activity of skeletal catalysts Ni-Al-Тi-alloys obtained by pyrometallurgical and mechanochemical alloying, in hydrogenation processes // Kinetics and Catalysis. - 1995. - V.36, № 1. - P. 117-120.
[20] Pushkarev G.A., Fasman A.B. The activity and selectivity of multicomponent Raney nickel catalysts. [Aktivnost i selektivnost mnogokomponentnyh nikelevyh katalizatorov Reneya]. // Catalytic and adsorption properties of the metals of Group VIII: collection of scientific papers. / Institute of Organic Catalysis and Electrochemistry. - Alm-Atay: Nauka, 1980. - T.20. - P.
34-43.
[21] Hochard F., Jobic H., Massardier J., Renouprez. A. G. Gas phase hydrogenation of acetonitrile on Reney nicel catalysis reactive hydrogen // J. of Molecular Catalysis A: Chemical 95. - 1995. - P. 165-172.
[22] Dorfman Ya.A. Catalysis and mechanisms of hydrogenation and Oxydation- Alma-Ata: Nauka, 1984. -352 p.
ЭОЖ: 541.128:547.239:661.18:661.717.3
1,2Т.С. Эбш дин, ^ Д . Василина, 2М.А. Елубай,
2М.А. Сулейменов, 1^ . М ухитов, 2М. ^аж ы баева, 2Д. Ж аркенова
1Эл-Фараби атындагы Казак улттьщ университету Алматы к., Казахстан;
2С. Торайгыров атындагы Павлодар мемлекетпк университету Павлодар к., Казахстан АРОМ АТТЫ М ОНО-, Д ИН И ТРИЛДЕРДТ ТYРЛЕНГЕН
НИКЕЛЬ К АТАЛИЗАТОРЛАРЫ НДА СУТЕК ЦЫ СЫ М Ы НДА ГИДРЛЕУ
Аннотация. Ароматты моно-, динитрилдердi спиртте тYрленген никель катализаторларында сутек кысымында аммиактын катысында гидрлеу нэтижелерiн салыстыру жасалынды.
Нитрилдердiн молекулярлык салмагы ескен сайын жэне курылысынын кYPделiленуiне байланысты олардын гидрлену жылдамдыгы темендейтiндiгi аныкталды. Зерттелген нитрилдер гидрлену жылдамдыкта- рынын темендеуi бойынша келесi ретпен орналасады: бензонитрил > изофталонитрил > терефталонитрил >
изофталонитрил: терефталонитрил = 50:50.
Метанолда нитрил:аммиак = 1:3 (г/г) ара катынасында, 4,0 МПаН2 жэне 333 К-де Ni-Nb^ катализато- рында бензиламиннiн шыгымы 98-99 %, м-, п-ксилилендиаминдер коспасынын шыгымы 95-96 % курайтын- дыгы керсетiлдi.
ТYЙiн сездер: бензонитрил, изофтало-, терефталонитрилдер, бензиламин, м-, п-ксилилендиаминдер, моно-, динитрилдер, моно-, диаминдер, катализатор, гидрлеу.
36
