Дана робота присвячена вивченню зміни складу поверхні каталізатора Мо2В в реакції епоксидування октену-1 трет-бутилгідропероксидом під дією реакційного середовища. І як з цим процесом пов’язана селективність утворення епоксиду.
Представлені результати рентгенофазового аналізу вихідного і відпрацьованого в реакції епоксидування зразків бориду молібдену – Мо2В. Отримані дані свідчать, що як вихідний, так і відпрацьований каталізатор містить одні і тіж дифракційні піки, які відповідають одній кристалічній фазі Мо2В.
Однак, на дифрактограмі зразка каталізатора, відпрацьованого в реакції епоксидування, з΄являється гало, поява якого свідчить про утворення аморфної фази на поверхні каталізатора.
Запропоновані результати рентгенівського мікроаналізу зразка Мо2В, до реакції і після реакції. Ці результати свідчать про зміну кількісного складу елементів у поверхневому шарі каталізатора після його використання в реакції епоксидування. Якщо у вихідному зразку каталізатора вміст важкого елемента (Мо) перевищує 91%, тоді як у зразку після реакції його вміст зменшується і складає 80%.
Слід зауважити, що після реакції збільшується пік, який відповідає кисню, вміст якого складає 17%. Ймовірно, сполука, яка утворюється на поверхні Мо2В, містить молібден і кисень, являється аморфною фазою, і яка фіксується у вигляді гало у рентгенівському аналізі зразка Мо2В після його використання в реакції епоксидування. Можливо, ця фаза, являє собою пероксосполуки молібдена, які являються активними каталізаторами епоксидування олефінів.
В роботі запропонована кінетична модель реакції, згідно якої селективність утворення епоксиду змінюється зі зміною ступеня активації каталізатора (a).
Селективність утворення епоксиду залежить від ступеня активації бориду молібдену. Каталізатор на основі Мо2В характеризується досить високою селективністю. Однак, селективність прямує до нуля S®0, якщо ступінь активації прямує до нуля a®0. Утворення незначної кількості епоксиду на вихідному зразку Мо2В, можливо, пов’язано з частковим окисненням поверхні каталізатора киснем повітря під час його зберігання. Підтвердженням цього є наявність невеликого піку кисню на спектрі ЕДС вихідного зразка каталізатора.
1. Trach Yu., Nykypanchuk M., Komarenska Z. (2002) Kinetics of the reaction between ethylallylethylacrylate and tert-butyl hydroperoxide in the presence of molybdenum catalyst. Polish J. Chem., 76, 1323.
2. Трач Ю. Б., Никипанчук М. В., Комаренская З. М. (2004) Кинетика реакции гидропероксидного эпоксидирования октена-1 в присутствии Мо2В. Кин. и катализ, 45 (4), 536.
3. Трач Ю. Б., Комаренская З. М., Никипанчук М. В. (2003) Влияние продуктов реакции на процесс гидропероксидного эпоксидирования этилаллилэтилакрилата в присутствии борида молибдена. Нефтехимия, 43 (5), 386.
4. Комаренська З. М. (2003) Вплив третбутанолу і 1,2-епоксиоктану на процес епоксидування октену1 у присутності Мо2В. Вісник Нац. ун-ту ”Львівська політехніка“, 488, 62.
5. Пыриг И. Ю., Никипанчук М. В., Черняк Б. И. (1983) Эпоксидирование октена-1 гидропероксидом третичного бутила в присутствии борида молибдена // Кинетика и катализ, т. XXIV, № 3, с. 600–605.
6. Трач Ю. Б., Черній М. О. (2003) Кінетика епоксидування октену-1 гідропероксидом третбутилу у присутності MoB Укр. хім. ж. Т. 69, 12. С. 112–116.
7. Трач Ю. Б., Макота О. И. (2002) Кинетические закономерности гидропероксидного эпоксидирования октена-1 в присутствии МоВ2 // Теорет. и эксперим. химия. Т. 38, № 4. С. 245–248.
8. Pat. 4110352 USA, 1979;
9. Pat. 4203910 USA, 1981;
10. Pat. 4101560 USA, 1979;
11. Маркевич В. С., Ульянова В. Н., Логинова В. А. (1979) Нефтепереработка и нефтехимия. № 11. С. 47–48.
12. Комаренська З. М. (1999) Вплив складу молібденборвмісного каталізатора на кінетику витрати гідропероксиду в реакції епоксидування. Вісник Держ. Ун-ту “ Львівська політехніка”, „Хімія, технологія речовин і їх застосування”. № 374. С. 3–5.
13. Кузьма Ю. Б., Чабан Н. Ф. (1990) Двойные и тройные системы, содержащие бор. Справ. изд. М.: Металлургия, 320 с.
14. Елиманова Г. Г., Смолин Р. А., Батыршин Н. Н., Харлампиди Х. Э. (2008) Передовые технологии и перспективы развития ОАО “Казаньоргсинтез”. Казань. С. 25.
15. Талзи Е. П. (2000) Соросовский образоват. журн.. Т. 6. № 7. С. 35.
16. Юданов И. В. (2007) Журн. структ. химии. Т. 48. № 7. С. 117.
17. Комаренська З. М., Никипанчук М. В., Олійник Л. П. (2018) Активація каталізатора Мо2В у реакції епоксидування октена-1 трет-бутилгідропероксидом. Вісник Нац. ун-ту ” Львівська політехніка“, № 886, С. 34–40.
18. Протащик В. А. (1974) Новые закономерности в топохимии. М.: Знание, С. 60.
19. Комаренська З. М., Никипанчук М. В., Черній М. О., Чайківський О. В. Вплив зміни активності молібденборидного каталізатора на селективність утворення епоксиду в реакції октену-1 третбутилгідропероксидом. V Науково-технічна конференція “ Поступ в нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості” – Львів, 11–14 вересня 2007. С. 289.
20. Никипанчук М. В., Комаренская З. М., Черний М. О. (2014) Об активации молибденборидных катализаторов в реакции эпоксидирования октена-1 третбутилгидропероксидом. Кин. и катализ, 55 (2), 221–225. doi:10.1134/S0023158414020062.