Введение к работе
Актуальность темы. Каталитическое гидрирование относится к іаиболее важным реакциям, находящим применение как в промытлен-юсти, так и в исследовательской практике'. Особое место занимает адрированив гетероциклических соединений, широко распространенных і природе. Разработка селективных катализаторов, активных в тадрировании ароматических и гетероароматических соединения в /ІЯГКИХ условиях, является актуальной задачей.
Применение гетерогенных катализаторов для гидрирования гетероциклических и ароматических соединений требует достаточно хестких условий, что приводит к снижению селективности вследствие тобочно протекающих реакций гидрогенолиза, изомеризации, дис-гропорционирования и т.д. Использование гомогенных катализаторов в гидрирований гетероциклов позволяет проводить реакцию в более мягких условиях с большей селективностью. Однако, сложность или цаже невозможность отделения катализаторов от продуктов реакции эграничивает их широкое применение на практике.
В связи с этим представляются перспективными полимерсодержа-щие каталитические системы, соединяющие в себе достоинства гетерогенных и гомогенных катализаторов.
Цель работы. Задачей настоящей работы являлось изучение, гидрирования азотсодержащих ароматических и гетероароматических соединений в мягких .условиях в присутствии катализаторов на основе металлов 7111-ой грушш (никеля, палладия, платины, родия) и ряда полимеров, а также исследование природа активных центров металл-полимерных катализаторов.
Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые проведено сравнительное исследование гидрирования пиррола, пиридина и ряда их производных, ароматических нитросоединений в присутствии катализаторов на основе карооксилсодерхащкх полимэров и металлов (Rh, Pd. Pt, Ni).
На основе изучения кинетики гидрирования пиррола и N-метилпиррола, предложена простейшая схема каталитического процесса с ингибированием субстратом и продуктом реакции. Получено дифференциальное уравнение, соответствующее схеме, и рассчитаны кинетические параметры, характеризующие протекание различных
""о -<Г —
стадий реакции.
Установлено строение активных центров катализатора, изучен валентное состояние родия в каталитической системе, роль полимер и активатора на основе данных ИК-, РФЭ-спектроскопии, электронно микроскопии, ультрафильтрации, квазиупругого рассеяния лазерног света (спектроскопии фотонной корреляции).
Сравнительным изучением каталитической активности "низко молекулярных" аналогов металл-полимерных катализаторов (ацетат родия (II), триоксалатородата калия) в гидрироваюш фенилацетилен выяснена роль полимера в образовании активного катализатора.
Полученные в работе данные по гидрированию представляв интерес для препаративного получения практически важных соедине ний, таких как алкилпроизводные пирролидина и пиперидина, аромата ческие и циклические амины. В результате проведенных исследовани разработаны методики препаративного получения пирролидинов пиперидинов.
Данные о природе активности катализатора и строении активны центров могут быть использованы при создании новых катализаторо гидрирования.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работ изложены в 7 научных публикациях. Материалы диссертации докладыва лись на I Северо-Кавказском региональном совещании по химически реактивам (г.Махачкала, 1988 г.), Московской городской конференції по химки и технологии (г.Москва,1988 г.), III Всесоюзном совещани по химическим реактивам (г.Ашхабад,1989 г.), конференции молода ученых химического факультета МГУ (Москва,1989 г.).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения трех глав, выводов и списка цитируемой литературы (ІСГ7 наименова ний). Работа изложена на 124 страницах машинописного текста содержит 23 таблицы и 28 рисунков. Первг : глава содержит анали литературных данных по гидрированию гетероциклических соедднеш на мегаллокомплексных катализаторах. Во второй главе описан аппаратура и методика эксперимента, приведены экспериментальны данные. Глава III содержит обсуждение результатов.
