粒状アルミナ固体ルイス酸担持白金触媒の調製とファインケミカルズ合成

粒状氧化铝固体路易斯酸负载铂催化剂的制备及精细化学品的合成

• 批准号: 08232205
• 负责人: 菖蒲 明己
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08232205/
• 关键词: 高温塩素処理法; 粒状γ-アルミナ; 固体ルイス酸; 白金担持; ベンゼン; プロペン; アルキル化反応; クメン

1)ルイス酸触媒による有機合成反応プロセスは副生成物の処理および装置腐食が大きな問題となっている。その代替触媒として2〜4mmφのγ-アルミナを担体としたアルミナ固体ルイス超強酸(AmLSA)を調製し,固体ルイス酸-白金二元機能触媒を作成した。さらに,ベンゼンのアルキル化反応に対する活性・性能を検討した。白金担持は水素解離能付与が目的である。2)2〜4mmφのγ-アルミナを用いて,高温塩素化-排気処理法,CVD法によるPtCl_2担持および水素還元法でアルミナ固体ルイス酸担持白金触媒(Pt/AmLSA)を調製した。半回分反応法で同触媒をベンゼン中に静置し,H_2共存下でベンゼンの(CH_3)_2CHClによるアルキル化反応を行った結果,前年度の粉体触媒の場合と同様の成果が得られた。3)C_3H_6とH_2の混合ガスの気泡が下部から触媒層を通過するような新規の半回分式気液固接触反応器を設計製作し,室温近傍で同アルキル化反応を行った。反応液の撹拌が容易に起り,H_2供給がなくとも反応は円滑に進行するようになった。触媒0.2g(粒子12個),Pt担持量0.5-2mg,C_6H_610ml,C_3H_610mlmin^<-1>で6時間後,C_6H_6転換率20%以上,クメン選択率80%以上が得られた。白金無担持の場合は転換率約5%であった。4)上記の結果から,実用化に一歩近付いたものと解釈できた。5)並行して,前年度に引き続き,SiO_2,TiO_2,HZSM-5の高温塩素処理法を行い,FT-IRを使用して表面の特性化を試み,架橋酸素の残留によりルイス酸表面の得られないことを明らかにし,「表面科学」誌に掲載した。

1）在使用路易斯酸催化剂的有机合成反应过程中，副产物的处理和设备腐蚀是主要问题。作为替代催化剂，制备了以2-4mmφγ-氧化铝为载体的氧化铝固体路易斯超强酸（AmLSA），并制备了固体路易斯酸-铂双功能催化剂。此外，还研究了苯烷基化反应的活性和性能。负载铂的目的是赋予氢解离能力。 2)采用直径为2~4 mm的γ-氧化铝,采用高温氯化-尾气处理法,采用CVD法制备PtCl_2载体,采用氢还原法制备了氧化铝负载固体路易斯酸负载铂催化剂(Pt/AmLSA) 。采用半间歇反应法将同样的催化剂放入苯中，在H_2共存下进行苯与(CH_3)_2CHCl的烷基化反应，结果与粉末催化剂的情况相同。在上一年获得。 3)设计制造了一种新型半间歇式气液固接触反应器,C_3H_6和H_2的混合气体气泡从底部穿过催化剂层,在接近室温的条件下进行烷基化反应。反应溶液的搅拌容易发生，即使不供应H_2反应也顺利进行。使用0.2g催化剂(12个颗粒)、0.5-2mg负载的Pt、610ml C_6H和610ml C_3H_min^-1> 6小时后，C_6H_6转化率超过20％，异丙苯选择性为获得了80%以上。在没有铂金支持的情况下，转化率约为5%。 4）从上面的结果可以解释我们离实际应用又近了一步。 5) 与此同时，继去年之后，我们对 SiO_2、TiO_2 和 HZSM-5 进行了高温氯化，并尝试使用 FT-IR 表征表面。我们澄清这是不可能的，并将其发表在《表面科学》杂志。

项目成果

菖蒲明己・西川欣克他4名: "高温塩素処理シリカ,チタニアおよびHZSM-5の表面特性" 表面科学. 17・8. 489-494 (1996)

Akimi Ayame、Yoshikatsu Nishikawa 等 4 人：“高温氯化二氧化硅、二氧化钛和 HZSM-5 的表面特性”表面科学 17・8（1996）。

菖蒲明己: "粒状アルミナ固体ルイス酸白金触媒の調製とファインケミカルズ合成" 重点領域研究(2)特殊反応場の触媒化学 平成8年度成果報告会. 189-190 (1997)

Akimi Ayame：“颗粒状氧化铝上固体路易斯酸铂催化剂的制备和精细化学品的合成”优先领域研究（2）特殊反应场所的催化剂化学1996年结果报告会议189-190（1997）。