Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 2
КАТАЛИЗ
УДК 544.47:544.344:547.592.2
СЕЛЕКТИВНОЕ ГИДРИРОВАНИЕ ФЕНИЛАЦЕТИЛЕНА НА Pd-СОДЕРЖАЩЕМ
КАТАЛИЗАТОРЕ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНОГО СЛОИСТОГО НОСИТЕЛЯ
© И. И. Шакиров1, М. П. Бороноев1, Н. А. Синикова1,
Э. А. Караханов1, А. Л. Максимов1,2
1 Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,
119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, 1 стр. 3
2 Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН,
119991, г. Москва, Ленинский пр., д. 29
E-mail: sammy-power96@yandex.ru
Поступила в Редакцию 29 ноября 2019 г.
После доработки 26 декабря 2019 г.
Принята к публикации 26 декабря 2019 г.
Разработан и исследован Pd-содержащий катализатор на основе слоистого носителя, полученного
полимеризацией 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена и терефталевого альдегида. На полученном
катализаторе исследован процесс жидкофазного гидрирования фенилацетилена. Установлено, что
высокая селективность по стиролу (97%) при полной конверсии фенилацетилена достигается при
давлении водорода 0.1 МПа и температуре 40°C. Показано, что катализатор проявляет высокую
стабильность — сохранение конверсии и селективности в течение 6 циклов.
Ключевые слова: слоистый полимер; наночастицы; палладий; фенилацетилен; гидрирование
DOI: 10.31857/S0044461820020152
Многотоннажные производства стратегически
в стирол. Среди огромного многообразия катализа-
важных продуктов нефтехимии основаны на непре-
торов гидрирования углеводородов ацетиленового
рывных гетерогенно-каталитических технологиях.
ряда большая часть — это Pd-содержащие катали-
Одним из таких продуктов является стирол. Прежде
заторы, причем, как правило, Pd находится в них в
всего его применяют для производства различных по-
наноразмерном состоянии [2-6]. Это объясняется
лимеров: полистирола, пенопласта, пластиков и АБС
тем, что наночастицы Pd имеют гранецентрирован-
(акрилонитрил-бутадиен-стирол), пластика САН
ную кубическую решетку, и основная составляющая
(стирол-акрилонитрил) и т. д. Однако при получении
поверхности наночастиц Pd - это плоскости {100}
стирола из этилбензола путем дегидрирования всегда
и {111}, и считается, что селективное гидрирование
образуется побочный продукт — фенилацетилен,
углеводородов ацетиленового ряда на гранях {111}
являющийся каталитическим ядом, поэтому его со-
протекает наиболее эффективно [7]. Однако нано-
держание в фракции стирола должно быть снижено
частицы Pd склонны к процессу агломерации, что
до нескольких ppm [1]. В связи с этим важной и ак-
снижает активность катализатора. Для устранения
туальной задачей является поиск высокоактивных и
агломерации наночастицы можно иммобилизовать
селективных катализаторов гидрирования, которые
в пористой матрице, причем помимо традиционных
позволяли бы селективно гидрировать фенилацетилен
микропористых цеолитных материалов [8] могут
264
Селективное гидрирование фенилацетилена на Pd-содержащем катализаторе...
265
быть использованы: металлоорганические каркасы
PHI5500VersaProbeII. Для возбуждения фотоэлек-
(MOF) [9], ковалентные органические каркасы (COF)
тронов использовано рентгеновское излучение алю-
[10], пористые ароматические каркасы (PAF) [11] и
миниевого анода (AlKα = 1486.6 эВ). Шкалу энергии
пористые органические полимеры (POP) [12]. Кроме
связи корректировали по линии C1s ароматического
иммобилизации металла в порах возможно его закре-
углерода (Есв = 284.7 эВ). Обзорные спектры полу-
пление между слоями в слоистой структуре. Данный
чены в интервале 0-1100 эВ при энергии пропуска-
вид иммобилизации обеспечивает легкий доступ к
ния анализатора (Epass) 117.4 эВ с шагом 1 эВ/шаг.
каталитическим центрам и быстрый массоперенос
Спектры высокого разрешения сняты при Epass =
реагентов и продуктов. Так, авторы [13] использо-
= 23.5 эВ с шагом 0.2 эВ/шаг. Анализ методом твер-
вали в качестве носителя палладия слоистый COF
дотельной ЯМР-спектроскопии (CPMAS) на ядрах
с иминовой структурой, иммобилизация палладия
13С проводили на приборе Varian NMR Systems при
происходила за счет включения металла между сло-
рабочей частоте 125 МГц в импульсном режиме при
ями COF. Полученный катализатор был испытан в
частоте вращения 10 кГц. Спектры ЯМР 1H были за-
реакции Сузуки, в результате которой проявил высо-
регистрированы на приборе Varian-XR-400 с рабочей
кую активность (конверсия 95-97%) и стабильность
частотой 400 МГц. Для анализа субстратов и про-
(катализатор может быть использован более 4 циклов
дуктов реакции использовали газовый хроматограф
без потери активности). Авторы [14] получили ка-
Кристаллюкс 4000 М с пламенно-ионизационным
тализатор на основе наночастиц палладия, закре-
детектором; капиллярной колонкой Petrocol® DH 50.2
пленных в порах и межслоевом пространстве дву-
с неподвижной жидкой фазой полидиметилсилоксан
мерного COF. Катализатор был испытан в реакциях
(размеры: 50 м × 0.25 мм, газ-носитель — гелий,
Соногаширы и Хека, в ходе которых показал высокую
деление потока 1:90). Условия анализа: температура
стабильность (катализатор может быть использо-
колонки 235°С, температура детектора 250°С, темпе-
ван 4 цикла без потери активности) и активность.
ратура инжектора 200°С. Хроматограммы записывали
Целью настоящего исследования являлась разработ-
и анализировали на компьютере с использованием
ка Pd-катализатора на основе слоистого носителя, по-
программы NetChrom. Конверсию определяли по
лученного полимеризацией 2,3,6,7,10,11-гексагидрок-
изменению относительной площади пиков субстрата
ситрифенилена (ГГТФ) и терефталевого альдегида.
и продуктов (%).
Синтез 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена.
2,3,6,7,10,11-Гексагидрокситрифенилен был получен
Экспериментальная часть
трехстадийным синтезом из пирокатехина. На первой
Основные реагенты. В качестве реагентов были
стадии получен 1,2-диметоксибензол алкилировани-
использованы: калий углекислый (Реахим, «чистый»),
ем пирокатехина диметилсульфатом [15]. Далее была
пирокатехин (Sigma-Aldrich, 99%), диметилсульфат
проведена окислительная тримеризация 1,2-диметок-
(Sigma-Aldrich, 99%), хлорид железа (Реахим, «чи-
сибензола в 2,3,6,7,10,11-гексаметокситрифенилен
стый»), бромоводородная кислота (48 мас%, Sigma-
[16]. На третьей стадии проводили деметилирование
Aldrich), ледяная уксусная кислота (Sigma-Aldrich,
полученного 2,3,6,7,10,11-гексаметокситрифенилена
99%), фенилацетилен (Aldrich, 98%), триблок-сополи-
смесью бромоводородной и уксусной кислот [17].
мер плюроник F127 (Mn = 12 600, EO106-PO70-EO106,
В результате получили 3.9 г 2,3,6,7,10,11-гексагидрок-
Aldrich), боргидрид натрия (Acros Organics, 98%), те-
ситрифенилена.
рефталевый альдегид (Sigma-Aldrich, 99%), ацетат пал-
Синтез ГГТФТА (полимер 2,3,6,7,10,11-гекса-
ладия (Aldrich, 99.9%). В качестве растворителей ис-
гидрокситрифенилена и терефталевого альдеги-
пользовали: этанол (Иреа 2000, ч.д.а.), метанол (Acros
да). 2.0 г 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена
Organics, 99+%), хлороформ (Ecos-1, Purum), ацетон
(6 ммоль) растирали в ступке с 2.5 г терефталевого
(Реахим, х.ч.), метилен хлористый (Реахим, «чистый»).
альдегида (18 ммоль) и 11.3 г триблок-сополимера
Приборы и методы. Анализ методом просвечива-
плюроник F127 (Mw ~ 12 600), который выступал
ющей электронной микроскопии (ПЭМ) был выпол-
в качестве темплата. Полученную твердую смесь
нен при помощи микроскопа LEO912 AB OMEGA.
выдерживали в муфельной печи при 150°С в течение
Обработку микрофотографий и расчет среднего
24 ч. В результате получили 2.4 г ГГТФТА-полимера.
размера частиц проводили с помощью программы
Синтез катализатора. Синтез палладиевого ката-
ImageJ. Исследования методом рентгенофотоэлек-
лизатора на основе ГГТФТА-полимера осуществляли
тронной микроскопии (РФЭС) проводили при помо-
путем пропитки носителя раствором (CH3COO)2Pd с
щи рентгеновского фотоэлектронного спектрометра
последующим восстановлением NaBH4. 1.0 г мезо-
266
Шакиров И. И. и др.
пористого полимера предварительно высушивали в
того в порошок катализатора массой 3 мг, рассчитан-
течение 60 мин на вакуумном роторном испарителе
ную в мольном соотношении 9000:1 фенилацетилен/
при температуре 60°С. Высушенный образец поме-
Pd, якорь магнитной мешалки. Вкладыш помещали в
щали в круглодонную колбу, снабженную магнитной
автоклав, автоклав герметично закрывали, заполняли
мешалкой и обратным холодильником, после чего
водородом до давления 1.0 МПа и подключали к тер-
добавляли 44 мг (0.196 ммоль) ацетата палладия и
мостату. Эксперименты проводили при температурах
12 мл CHCl3. Реакцию вели в течение 8 ч при переме-
40, 60, 80°С в течение разных промежутков времени
шивании при комнатной температуре. По истечении
(10-75 мин).
указанного времени CHCl3 был удален на вакуум-
По окончании реакции автоклав охлаждали и раз-
ном роторном испарителе при температуре 30°С.
герметизировали. Реакционную смесь разбавляли
Полученный предшественник катализатора суспен-
3 мл изопропилового спирта, катализатор отделяли
дировали в 12 мл CHCl3 и 6 мл метанола, затем к
методом центрифугирования. Пробу анализировали
суспензии порциями добавляли 162 мг (4.4 ммоль)
методом газожидкостной хроматографии.
боргидрида натрия. Восстановление проводили в
Также гидрирование проводили при атмосфер-
течение 24 ч. Полученную смесь 3 раза промывали
ном давлении водорода в стеклянном термостатиро-
дистиллированной водой, 3 раза метанолом с исполь-
ванном двугорлом реакторе с перемешиванием
зованием центрифугирования. Оставшийся твердый
900 кач∙мин-1.
продукт был высушен на воздухе. В результате полу-
3 мг катализатора помещали в реактор, затем вно-
чили 920 мг катализатора ГГТФТА-Pd.
сили 500 мкл фенилацетилена (4.6 ммоль). Реакцию
Методика проведения каталитических экспери-
проводили в этаноле (4 мл) при атмосферном давле-
ментов. Каталитические эксперименты проводили
нии H2 (20°С).
в стальном термостатируемом автоклаве, снабжен-
ном магнитной мешалкой и стеклянной пробир-
Обсуждение результатов
кой-вкладышем. Постоянная температура в реакторе
поддерживалась с помощью термостата UTU-2/77 с
Синтез носителя. В качестве строительного блока
точностью ±0.5°. В стеклянный вкладыш помещали
носителя был синтезирован 2,3,6,7,10,11-гексагидрок-
500 мкл (4.6 ммоль) фенилацетилена, навеску растер-
ситрифенилен. Синтез был осуществлен по схеме
Селективное гидрирование фенилацетилена на Pd-содержащем катализаторе...
267
Рис. 1. Спектр ЯМР 13С MAS полимера 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена и терефталевого альдегида.
На основе полученного ГГТФ был синтезирован
ГГТФ в полимере, сигнал 182.3 м. д. соответствует
мезопористый носитель (ГГТФТА-полимер). Первая
карбонильной группе, сигналы 64.2, 22.2 м. д. отно-
стадия синтеза представляла собой полимеризацию
сятся к сигналам третичного и вторичного углерода
ГГТФ с терефталевым альдегидом в присутствии
алкильной группы соответственно.
темплата — плюроника F127. Далее полученный
На микрофотографиях, полученных с использо-
промежуточный продукт прокаливали в инертной
ванием просвечивающей электронной микроскопии
атмосфере при температуре 350°C в течение 3 ч для
(рис. 2), присутствуют частицы размером 20-70 нм,
удаления темплата.
наложенные друг на друга.
На 13С ЯМР-спектре (рис. 1) присутствуют сигна-
Синтез катализатора. Полученный мезопори-
лы в области 20-180 м. д., где сигналы 153.0, 128.4,
стый ГГТФТА-полимер был использован как носи-
114.1 м. д. соответствуют ароматической структуре
тель для катализатора на основе палладия. Палладий
Рис. 2. Микрофотографии полимера 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена и терефталевого альдегида.
268
Шакиров И. И. и др.
Рис. 3. Схема синтеза Pd-катализатора на основе полимера 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена и терефталевого
альдегида.
наносили пропиткой носителя из раствора ацетата
сивного Оже-пика и энергии связи самой интенсив-
палладия с последующим восстановлением борги-
ной фотоэлектронной линии, он также может быть
дридом натрия (рис. 3). В связи с тем что структура
рассчитан как α = hν - E(KLL) + Eсв, где E(KLL) — по-
полимера имеет слоистый характер, наночастицы
ложение максимума Оже-пика на шкале энергии свя-
Pd могут находиться как в порах материала, так и в
зи. Оценка α дает величину 662.7 ± 0.4 эВ, и согласно
межслоевом пространстве. Полученный катализатор
литературным данным это значение соответствует
(ГГТФТА-Pd) был охарактеризован методами просве-
металлическому состоянию палладия [18, 19].
чивающей электронной микроскопии и рентгенофо-
В полимерном носителе предположительно мож-
тоэлектронной спектроскопии.
но выделить повторяющийся элемент, состоящий из
На микрофотографиях (рис. 4) наблюдаются нано-
26 атомов углерода (рис. 5). Из них 18 ароматиче-
частицы палладия как в форме агломератов с разме-
ских, не связанных с OH-группами (сигнал 1 284.7-
ром до 22 нм (рис. 4, в), так и в виде наночастиц со
284.8 эВ), 2 алифатических (сигнал 2 ~285.0 эВ) и
средним размером 4.4 нм (рис. 4, г). При этом доля
6 ароматических атомов, связанных с шестью OH-
агломератов составляет не более 5% от общего числа
группами (сигнал 3 ~286.5 эВ). Сигналы 4 и 5 отно-
наночастиц.
сятся к карбонильному углероду и сателлиту shake-up
Согласно данным РФЭС, палладий в катализаторе
соответственно. Кроме того, на поверхности образцов
находится в нуль-валентной форме и его концентра-
присутствует адсорбированный углерод (сигнал 1
ция на поверхности составляет 1.1 ат%. Спектр Pd3d
~285.0 эВ).
образца (рис. 5) асимметричен, что характерно для
Каталитические эксперименты. Для оценки ак-
металлического состояния, и не имеет признаков
тивности катализатора были рассчитаны TOF (Turn
наличия второго состояния.
Over Frequency) при 40, 60, 80°C. Поскольку реакция
Кроме положения фотоэлектронных линий для
гидрирования протекает с участием поверхностных
определения состояния некоторых элементов часто
атомов палладия, для расчета активности ГГТФТА-Pd
используют модифицированный Оже-параметр α,
были дополнительно учтены дисперсности DM нано-
равный сумме кинетической энергии самого интен-
частиц палладия. TOF вычисляли по формуле
Таблица 1
Химическое состояние Pd
Модифицированный
Валентное состояние
Энергия связи, эВ
Содержание, мас%
Оже-параметр α, эВ
Pd0
335.4
100
662.7
PdO
336.8
0
Селективное гидрирование фенилацетилена на Pd-содержащем катализаторе...
269
Рис. 4. Микрофотографии Pd-катализатора на основе полимера 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена
и терефталевого альдегида (а, б) и распределение частиц по размерам (в, г).
Kνсубстрат
1
vM
Ar
TOF =
,
=
,
νкатt
DM
aM NAρaM
где K — конверсия; νсубстрат, νкат — количество суб-
где Ar — относительная атомная масса металла, NA
страта и катализатора соответственно (моль), DM
число Авогадро, ρ — плотность металла.
дисперсность металла, определяющая отношение ко-
Селективность по стиролу существенно зависит
личества поверхностных атомов к количеству атомов
как от температуры проведения реакции, так и от
в объеме частицы.
давления водорода (табл. 2). Так, при 80°C гидриро-
Дисперсность можно определить как 0.885/d (нм),
вание фенилацетилена протекало количественно за
где 0.885 — приведенный для палладия коэффициент,
22 мин, в этом случае гидрирование стирола проис-
соответствующий отношению атомарного объема
ходило быстрее его десорбции и основным продук-
фазы металла vM к средней посадочной площадке
том реакции являлся этилбензол. В то время как с
атома aM на поверхности частицы, которое можно
уменьшением температуры до 60°C селективность по
вычислить по формуле
стиролу составляет 92% при конверсии 96%, однако
270
Шакиров И. И. и др.
Рис. 5. Pd3d и С1s РФЭ-спектры катализатора ГГТФТА-Pd.
Таблица 2
Гидрирование фенилацетилена
Селективность, %
Давление, МПа
Температура, °С
Время, мин
Конверсия, %
TOF, мин-1
стирол
этилбензол
15
35.0
94.0
6.0
30
63.0
93.0
7.0
40
45
97.0
4044
91.0
9.0
60
100
78.0
22.0
75
100
70.5
29.5
15
50.0
93.0
7.0
30
96.0
92.0
8.0
1.0
60
5897
45
99.5
61.0
39.0
60
100
28.0
72.0
10
54.5
83.5
16.5
15
76.0
75.0
25.0
80
22
99.0
11022
13.0
87.0
30
100
0.5
99.5
45
100
0
100
30
8.0
100
0
60
20.5
99.0
1.0
90
40.5
99.0
1.0
120
55.0
99.0
1.0
0.1
40
756
150
63.5
99.0
1.0
180
70.5
99.0
1.0
210
82.0
99.0
1.0
240
100
97.5
2.5
Селективное гидрирование фенилацетилена на Pd-содержащем катализаторе...
271
при дальнейшем уменьшении температуры до 40°C
ряду: катализатор Линдлара ˃ ГГТФТА-Pd ˃ Pd/SiO2
селективность практически не увеличивается и не
≥ Pd/MCM-41 ˃ > Pd@MOF-5 ˃ Pd@mpg-C3N4 ˃
превышает 94%, при этом с увеличением времени
> Pd/уголь ˃ Pd/TiO2.
реакции наблюдается стабильный рост селективности
Катализатор Линдлара обладает наименьшей ак-
по этилбензолу.
тивностью в гидрировании фенилацетилена, конвер-
С целью контроля скорости реакции и увели-
сия составляла лишь 5%. Катализаторы на основе TiO2
чения селективности по стиролу реакцию гидри-
и SiO2 проявляют низкую эффективность по селек-
рования фенилацетилена проводили в этаноле при
тивному гидрированию фенилацетилена. Несмотря
40°C и атмосферном давлении водорода. Таким об-
на высокие значения селективности по стиролу, кон-
разом удалось достичь высокой селективности по
версия субстрата низкая, а также требуется высокая
стиролу (97.5%) при полной конверсии фенилаце-
загрузка катализатора. Возможными причинами могут
тилена. По всей видимости, высокая селективность
быть относительно низкие гидрофобность и количе-
по стиролу обусловлена нуклеофильным эффектом
ство функциональных групп, которые обеспечили
носителя и оптимальными размерами наночастиц
бы равномерное распределение частиц металла по
палладия [20].
носителю. Сравнимую с катализатором на основе
Для оценки каталитической активности ГГТФТА-Pd
ГГТФТА эффективность демонстрируют катализаторы
было проведено сравнение условий и результа-
Pd@mpg-C3N4, Pd/MCM-41 и Pd/MOF-5. Структура
тов гидрирования фенилацетилена на полученном
носителя для этих катализаторов способствует
и ранее описанных в литературе катализаторах
оптимальному распределению металла по носителю,
(табл. 3). Все катализаторы демонстрируют высокую
размеру наночастиц и скорости диффузии субстрата
селективность по стиролу, однако стоит отметить,
и продукта для проведения селективного гидриро-
что гидрирование, как правило, проводили при зна-
вания. Однако требуются более высокие загрузки
чительно более низких соотношениях субстрат/Pd.
катализатора или длительное время проведения ре-
Селективность по стиролу уменьшается в следующем
акции.
Таблица 3
Гидрирование фенилацетилена на различных катализаторах
ν(субстрат)/ν(Pd),
Температура,
Давление,
Конверсия,
Селективность,
Литературный
Катализатор
моль/моль
°С/Время, мин
МПа
%
%
источник
Pd/уголь
2900
50/15
0.2
85
88
[21]
Pd@mpg-C3N4
1100
30/85
0.1
99
94
[22]
Pd/MCM-41
7300
50/327
0.1
99
95.6
[23]
Pd/TiO2
1000
30/10
0.5
100
86
[24]
Катализатор Линдлара
2100
30/270
0.1
5
99
[22]
Pd/SiO2
1000
30/60
0.1
50
96
[25]
Pd@MOF-5
270
20/60
0.1
90
95
[9]
ГГТФТА-Pd
9000
40/240
0.1
100
97
Таблица 4
Повторное использование ГГТФТА-Pd в гидрировании фенилацетилена
Условия реакции: 40°С, 30 мин, 1.0 МПа H2, 3 мг ГГТФТА-Pd, 4.55 ммоль фенилацетилена
Цикл реакции
1
2
3
4
5
6
7
Конверсия, %
63.0
62.5
62.0
62.0
61.5
60.5
35.5
Селективность по стиролу, %
93.0
93.5
94.0
94.5
94.5
95.0
95.0
272
Шакиров И. И. и др.
Установлено, что ГГТФТА-Pd может быть исполь-
Синикова Наталья Александровна, к.х.н., ORCID:
зован повторно в течение 6 циклов без потери актив-
https://orcid.org/0000-0001-5533-4567
ности (табл. 4). По-видимому, достаточно большой
средний размер наночастиц Pd и наличие агломератов
наночастиц способствуют преимущественной адсорб-
Список литературы
ции фенилацетилена, а также позволяют сохранить
[1] Басимова Р. А., Павлов М. Л., Мячин С. И.,
скорость реакции и селективность по стиролу после
Прокопенко А. В., Аскарова А. В., Кутепов Б. И.,
нескольких циклов, даже если часть поверхностных
Сычкова С. А. Селективное гидрирование при-
атомов Pd смывается в процессе реакции.
меси фенилацетилена в промышленных фракци-
ях стирола на палладийсодержащих катализато-
рах // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 5. С. 380-385
[Basimova R. A., Pavlov M. L., Myachin S. I.,
Выводы
Prokopenko A. V., Askarova A. V., Kutepov B. I.,
Разработанная методика синтеза слоистого по-
Sychkova S. A. Selective hydrogenation on palladium-
лимера на основе терефталевого альдегида и
containing catalysts of byproduct phenylacetylene
2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилена открывает
present in industrial fractions of styrene // Petrol. Chem.
перспективы для получения ряда слоистых полимер-
2009. V. 49. N 5. P. 360.
https://doi.org/10.1134/S096554410905003X ].
ных материалов, которые могут быть потенциально
[2] Бороноев М. П., Субботина Е. С., Курмаева А. А.,
применены в катализе для иммобилизации активной
Кардашева Ю. С., Максимов А. Л., Караханов Э. А.
фазы как внутри пор, так и в межслоевом простран-
Наночастицы платины и палладия в модифици-
стве полимера.
рованных мезопористых фенолформальдегид-
На основе разработанного слоистого полимера
ных полимерах как катализаторы гидрирования //
могут быть созданы рециклизуемые гетерогенные
Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 2. С. 128-139. https://
катализаторы, в том числе гетерогенизированные
doi.org/10.7868/S0028242116020052 [Boronoev M. P.,
аналоги катализаторов, использующихся в гомоген-
Subbotina E. S., Kurmaeva A. A., Kardasheva Y. S.,
ном катализе.
Maksimov A. L., Karakhanov E. A. Platinum and
palladium nanoparticles in modified mesoporous
phenol-formaldehyde polymers as hydrogenation
Финансирование работы
catalysts // Petrol. Chem. 2016. V. 56. N 2. P. 109-120.
Исследование выполнено за счет средств гранта
https://doi.org/10.1134/S0965544116020055 ].
Российского фонда фундаментальных исследований
[3] Boronoev M. P., Zolotukhina A. V., Ignatyeva V. I.,
Terenina M. V., Maximov A. L., Karakhanov E. A.
(проект № 18-33-00987).
Palladium catalysts based on mesoporous organic
materials in semihydrogenation of alkynes // Macromol.
Symposia. 2016. V. 363. N 1. P. 57-63.
Конфликт интересов
https://doi.org/10.1002/masy.201500184
Соавтор А. Л. Максимов является главным редак-
[4] Karakanov E. A., Zolotukhina A. V., Ivanov
тором Журнала прикладной химии, остальные авторы
A. O., Maximov A. L. Dendrimer-encapsulated Pd
заявляют об отсутствии конфликта интересов, требу-
nanoparticles, immobilized in silica pores, as catalysts
for selective hydrogenation of unsaturated compounds
ющего раскрытия в данной статье.
// Chem. Open. 2019. V. 8. N 3. P. 358-381.
https://doi.org/10.1002/open.201800280
Информация об авторах
[5] Karakhanov E., Maximov A., Kardasheva Y.,
Semernina V., Zolotukhina A., Ivanov A., Abbott G.,
Шакиров Искандер Ильгизович, ORCID: https://
Rosenberg E., Vinokurov V. Pd Nanoparticles in
orcid.org/0000-0003-2029-693X
dendrimers immobilized on silica-polyamine
Бороноев Максим Павлович, ORCID: https://
composites as catalysts for selective hydrogenation
orcid.org/0000-0001-6129-598X
// ACS Appl. Mater. & Interfaces. 2014. V. 6. N 11.
Караханов Эдуард Аветисович, д.х.н., проф.,
P. 8807-8816. https://doi.org/10.1021/am501528a
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4727-954X
[6] Karakhanov E. A., Maximov A. L., Zolotukhina A. V.
Максимов Антон Львович, д.х.н., чл.-корр. РАН,
Selective semi-hydrogenation of phenyl acetylene by Pd
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9297-4950
nanocatalysts encapsulated into dendrimer networks //
Селективное гидрирование фенилацетилена на Pd-содержащем катализаторе...
273
Molecul. Catal. 2019. V. 469. P. 98-110.
[14] Pachfule P., Panda M. K., Kandambeth S.,
https://doi.org/10.1016/j.mcat.2019.03.005
Shivaprasad S. M., Díaz D. D., Banerjee R. Multi-
[7] Shamsiev R. S., Finkelshtein E. I. Adsorption of
functional and robust covalent organic framework-
phenylacetylene and styrene on palladium surface:
nanoparticle hybrids // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2.
a DFT study // J. Mol. Modeling. 2018. V. 24. N 7.
N 21. P. 7944-7952.
P. 143.
https://doi.org/10.1039/C4TA00284A
https://doi.org/10.1007/s00894-018-3685-9
[15] Hiremath U. S. Liquid crystalline bis(N-
[8] Naranov E. R., Dementev K. I., Gerzeliev I. M.,
salicylideneaniline)s: Synthesis and thermal behavior
Kolesnichenko N. V., Roldugina E. A., Maksimov A. L.
of constitutional isomers // Tetrahedron. Lett. 2013.
The role of zeolite catalysis in modern petroleum
V. 54. N 26. P. 3419-3423.
refining: contribution from domestic technologies //
https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2013.04.071
Petrol. Chem. 2019. V. 59. N 3. P. 247-261.
[16] Zniber R., Achour R., Cherkaoui M. Z., Donnio B.,
https://doi.org/10.1134/S0965544119030101
Gehringer L., Guillon D. Columnar mesophase from
[9] Беляева Е. В., Исаева В. И., Саид-Галиев Э. Е.,
a new hybrid siloxane-triphenylene // J. Mater. Chem.
Ткаченко О. П., Савилов С. В., Егоров А. В.,
2002. V. 12. N 8. P. 2208-2213.
Козлова Л. М., Шарф В. З., Кустова Л. М. Новый
https://doi.org/10.1039/B202677E
способ приготовления катализаторов на основе
[17] Krebs F. C., Schiødt N. C., Batsberg W., Bechgaard K.
металл-органической каркасной структуры MOF-5
Purification of 2,3,6,7,10,11-hexamtheoxytripheny-
для парциального гидрирования фенилацетилена //
lene and preparation of hexakiscarbonylmethyl and
Изв. АН. Сер. хим. № 2. С. 396-403 [Belyaeva E. V.,
hexakiscyanomethyl derivatives of 2,3,6,7,10,11-hexa-
Isaeva V. I., Said-Galiev E. E., Tkachenko O. P.,
hydroxytriphenylene // Synthesis. 1997. V. 1997. N 11.
Savilov S. V., Egorov A. V., Kozlova L. M., Sharf V. Z.,
P. 1285-1290.
Kustova L. M. New method for catalyst preparation
https://doi.org/10.1055/s-1997-3188
based on metal-organic framework MOF-5 for the
[18] Brun M., Berthet A., Bertolini J. C. XPS, AES
partial hydrogenation of phenylacetylene // Russ.
and Auger parameter of Pd and PdO // J. Electron
Chem. Bull. 2014. V. 63. N 2. P. 396-403.
Spectroscopy and Related Phenomena. 1999. V. 104.
https://doi.org/10.1007/s11172-014-0443-8 ].
N 1. P. 55-60.
[10]
Feng X., Ding X., Jiang D. Covalent organic
https://doi.org/10.1016/S0368-2048(98)00312-0
frameworks // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. N 18.
[19] Powell C. J. Recommended Auger parameters for
P. 6010-6022. https://doi.org/10.1039/C2CS35157A
42 elemental solids // J. Electron Spectroscopy and
[11]
Kulikov L. A., Akopyan A. V., Polina D. P.,
Related Phenomena. 2012. V. 185. N 1. P. 1-3. https://
Zolotukhina A. V., Maximov A. L., Anisimov A. V.,
doi.org/10.1016/j.elspec.2011.12.001
Karakhanov E. A. Catalysts based on porous
[20] Markov P. V., Mashkovsky I. S., Bragina G. O.,
polyaromatic frameworks for deep oxidative
Wärnå J., Gerasimov E. Y., Bukhtiyarov V. I.,
desulfurization of model fuel in biphasic conditions //
Stakheev A. Y., Murzin D. Y. Particle size effect in
Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. N 45. P. 20562-
liquid-phase hydrogenation of phenylacetylene
20572. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b04076
over Pd catalysts: Experimental data and theoretical
[12]
Бороноев М., Шакиров И., Игнатьева В., Макси-
analysis // Chem. Eng. J. 2019. V. 358. P. 520-530.
мов А., Караханов Э. Наносферический мезопори-
https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.016
стый рутенийсодержащий полимер как катализатор
[21] Jackson S. D., Shaw L. A. The liquid-phase
гидрирования гваякола // Наногетероген. катализ.
hydrogenation of phenyl acetylene and styrene on a
2019. Т. 4. С. 111-117.
palladium/carbon catalyst // Appl. Catal. A: General.
https://doi.org/10.1134/S2414215819020035
1996. V. 134. N 1. P. 91-99.
[Boronoev M. P., Shakirov I. I., Ignateva V. I.,
https://doi.org/10.1016/0926-860X(95)00194-8
Maximov A. L., Karakhanov E. A. A nanospherical
[22] Deng D., Yang Y., Gong Y., Li Y., Xu X., Wang Y.
mesoporous ruthenium-containing polymer as a
Palladium nanoparticles supported on mpg-
guaiacol hydrogenation catalyst // Petrol. Chem. 2019.
C3N4 as active catalyst for semihydrogenation of
V. 59. N 12. P. 1300-1306.
phenylacetylene under mild conditions // Green Chem.
https://doi.org/10.1134/S096554411912003X ].
2013. V. 15. N 9. P. 2525-2531.
[13]
Ding S.-Y., Gao J., Wang Q., Zhang Y., Song W.-G.,
https://doi.org/10.1039/C3GC40779A
Su C.-Y., Wang W. Construction of сovalent organic
[23] Domínguez-Domínguez S., Berenguer-Murcia Á.,
framework for catalysis: Pd/COF-LZU1 in Suzuki-
Linares-Solano Á., Cazorla-Amorós D. Inorganic
Miyaura coupling reaction // J. Am. Chem. Soc. 2011.
materials as supports for palladium nanoparticles:
V. 133. N 49. P. 19816-19822.
Application in the semi-hydrogenation of
https://doi.org/10.1021/ja206846p
274
Шакиров И. И. и др.
phenylacetylene // J. Catal. 2008. V. 257. N 1. P. 87-
[25] Panpranot J., Phandinthong K., Sirikajorn T., Arai M.,
95. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2008.04.008
Praserthdam P. Impact of palladium silicide formation
[24] Weerachawanasak P., Mekasuwandumrong O.,
on the catalytic properties of Pd/SiO2 catalysts in
Arai M., Fujita S.-I., Praserthdam P., Panpranot J.
liquid-phase semihydrogenation of phenylacetylene
Effect of strong metal-support interaction on the
// J. Mol. Catal. A: Chemical. 2007. V. 261. N 1. P. 29-
catalytic performance of Pd/TiO2 in the liquid-phase
35. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.07.053
semihydrogenation of phenylacetylene // J. Catal.
2009. V. 262. N 2. P. 199-205.
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2008.12.011