Реферат: Разработка гетерогенных катализаторов для селективного окисления органических соединений «зелеными окислителями», в том числе пероксидом водорода, является актуальной проблемой современного катализа. Полиоксометаллаты представляют собой неорганические полиядерные оксокомплексы переходных металлов, которые могут эффективно активировать H2O2 по гетеролитическому пути и в отличие от комплексов с органическими лигандами термодинамически устойчивы к окислению. В этой работе представлены гетерогенные катализаторы на основе Nb монозамещенного полиоксовольфрамата структуры Линдквиста [Nb(L)W5O18]n- (L = O, (O)2, OCH3) и [(NbW5O18)2O]4- (Nb ПОМ) и углеродных нанотрубок (УНТ) для эпоксидирования алкенов водным 30% H2O2 [1]. Иммобилизацию проводили методом адсорбции Nb ПОМ на УНТ из раствора в MeCN в присутствии HClO4. Добавление минеральной кислоты HClO4 является ключевым фактором для достижения прочной необратимой адсорбции Nb-ПОМ на поверхности УНТ. Полученные катализаторы были охарактеризованы комплексом физико-химических методов (ИК, ПЭМ, элементный анализ), с помощью которых подтвердили сохранение структуры Nb ПОМ и показали, что частицы Nb ПОМ распределены на поверхности квазимолекулярно. Иммобилизация Nb-ПОМ приводит к увеличению активности в эпоксидировании алкенов H2O2 по сравнению с гомогенным катализатором, что связано с образованием высокоактивного гидропероксокомплекса ниобия ‘HNb(O2)W5’ из стабилизированной поверхностью носителя формы ‘Nb(OH)W5’, склонной к димеризации в растворе. Выявлены основные факторы, влияющие на активность и селективность этих катализаторов. Гетерогенные катализаторы Nb(L)W5/УНТ не подвержены вымыванию Nb-ПОМ в условиях реакций эпоксидирования и могут быть использованы многократно без снижения каталитических характеристик.

Библиографическая ссылка: Лопаткин В.А. , Евтушок В.Ю.
Катализаторы на основе полиоксометаллатов и углеродных нанотрубок для эпоксидирования алкенов
IX Молодежная конференция ИОХ РАН, посвященная 160-летию со дня рождения академика Н.Д. Зелинского 11-12 нояб. 2021