Катализатор для получения циклогексанона

(51) 01 31/06 (2006.01) 01 32/00 (2006.01) 01 23/74 (2006.01) В 01 20/10 (2006.01) 07 49/403 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к катализаторам органического синтеза и может быть использовано в процессах получения кислородсодержащих органических соединений, в частности при каталитическом синтезе циклогексанона. Известный катализатор для получения циклогексанона, включающий активную добавку нитрат хрома, полиэтиленгликоль (ПЭГ) и носитель- оксид цинка не обеспечивает высокую конверсию циклогексана. Благодаря тому, что в качестве активной добавки предложенный катализатор содержит гексацианоферрат кобальта, в качестве полимера полиэтиленгликоль, а в качестве носителя силикатный или карбонатный шунгит Коксуйского месторождения при следующем соотношении компонентов, мас. гексацианоферрат кобальта 0,87-9,99 ПЭГ - 3,1- 7,11 силикатный или карбонатный шунгит Коксуйского месторождения остальное, конверсия циклогексана достигает 45,6.(72) Жармагамбетова Алима Кайникеевна Селенова Багдат Саматовна Дюсеналин Бауржан Кырыкбесович Тумабаев Нурмухамет Жашанович Серикбаев Базарбай Алибаевич(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о земле, металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА 19910 Изобретение относится к катализаторам органического синтеза и может быть исполь-зовано в процессах получения кислородосодержащих органических соединений,в частности в органическом синтезе циклогексанона. Известен катализатор, состоящий из цеолита НУ с введенными в него ионами церия для окисления циклогексана трет-бутил гидропероксидом (. ,а,..//1998, . 136, . 6974). При окислении циклогексана трет-бутил гидропероксидом до кислородосодержащих органических соединений (циклогексанона, циклогексанола, нгексаналя) при температуре 90 С после 24 часов конверсия его составляет 10, селективность по циклогексану 1. Число каталитических циклов достигает 505. Недостатком известного катализатора является,его низкая активность и невысокая селективность по целевому продукту. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является катализатор, для получения циклогексанона,содержащий мас. нитрат хрома - 13,2-13,5 полиэтиленгликоль (ПЭГ) -0,8-2,9 оксид цинкаостальное. Содержа- Силикатный шунгит ние Карбонатный мас. шунгит Алтынбекова, Д.Т. Омаров Известия, серия химическая 5, 2006 г.). При окислении циклогексана на известном катализаторе, при комнатной температуре конверсия циклогексана за 4 часа составляет 28, с выходом циклогексанона 25,8, циклогексанола 2,2. Селективность по циклогексанону 92-100. Недостатком известного катализатора является невысокая конверсия циклогексана. Технической задачей настоящего изобретения является расширения ассортимента катализаторов для получения циклогексанона,повышение конверсии циклогексана, и повышения его селективности по целевому продукту. Поставленная техническая задача достигается предлагаемым составом катализатора для получения циклогексанона, включающим активную добавку,полиэтиленгликоль и носитель, отличительной особенностью которого является то, что в качестве активной добавки он содержит гексацианоферрат кобальта и в качестве носителя - силикатный или карбонатный шунгит Коксуиского месторождения при следующем соотношении компонентов, мас. гексацианоферрат кобальта -0,87-9,99 ПЭГ - 3,17,11 силикатный или карбонатный шунгит Коксуиского месторождения - остальное. Качественный и количественный состав силикатного и карбонатного шунгитов Коксуиского месторождения следующий остальное составляют примеси таких элементов как , , , , , , , , ,и другие,до 100 При использовании вышеуказанного катализатора в процессе окисления циклогексана при температуре 40 С в течении 4 часов конверсия циклогексана составляет 45,6 с выходам циклогексанона 34,8 и циклогексанола 10,8. Селективность но циклогексанону составляет 76,3. Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение. Пример 1 Катализатор готовят при перемешивании магнитной мешалкой при комнатной температуре. 1 г носителя (силикатный шунгит) заливают 5 мл дистиллированной воды, добавляют по каплям 5 мл водного раствора содержащего 0,0857 г полимера и смесь перемешивают 2 часа. Затем одновременно добавляют по каплям по 5 мл водного раствора ацетата кобальта, содержащего 0,111 г ацетата кобальта и 5 мл водного раствора гексацианоферрат калия содержащего 0,3124 г гексацианоферрат калия,или в пересчете на гексацианоферрат кобальта 0,1205 г, и перемешивают в течении 3 часов. Полученный катализатор выдерживают в маточном 2 растворе 15 часов, затем осадок отделяют от раствора, промывают несколько раз дистиллированной водой, далее сушат на воздухе при комнатной температуре. Полученный катализатор для окисления циклогексана до циклогексанона содержит, мас. гексацианоферрат кобальта -9,99 ПЭГ - 7,11 силикатный шунгит - 82,9. При окислении циклогексана при температуре 40 С в течение 4 часов конверсия циклогексана составляет 45,6 с выходом 34,8 циклогексанона и 10,8 циклогексанола. Селективность по циклогексанону составляет 76,3. Идентификацию продуктов реакции проводили методом газожидкостной хроматографии. Пример 2 Катализатор готовят при перемешивании магнитной мешалкой при комнатной температуре. 1 г носителя (карбонатный шунгит) заливают 5 мл дистиллированной воды, добавляют по каплям 5 мл водного раствора содержащего 0,0857 г полимера и смесь перемешивают 2 часа. Затем одновременно добавляют по каплям по 5 мл водного раствора нитрата кобальта, содержащего 0,1825 г нитрата кобальта и 5 мл водного раствора гексацианоферрат 19910 калия содержащего 0,3124 г гексацианоферрат калия,или в пересчете на гексацианоферрат кобальта 0,1205 г, и перемешивают в течении 3 часов. Полученный катализатор выдерживают в маточном растворе 15 часов, затем осадок отделяют от раствора, промывают несколько раз дистиллированной водой, далее сушат на воздухе при комнатной температуре. Полученный катализатор для окисления циклогексана до циклогексанона содержит, мас. гексацианоферрат кобальта -9,99 ПЭГ - 7,11 карбонатный шунгит - 82,9. При окислении циклогексана при температуре 40 С в течение 4 часов конверсия циклогексана составляет 30,3 с выходом 15,73 циклогексанона и 14,57 циклогексанола. Селективность по циклогексанону составляет 51,9. Идентификацию продуктов реакции проводили методом газожидкостной хроматографии. Пример 3 Катализатор готовят при перемешивании магнитной мешалкой при комнатной температуре. 1 г носителя (силикатный шунгит) заливают 5 мл дистиллированной воды, добавляют по каплям 5 мл водного раствора содержащего 0,0405 г полимера и смесь перемешивают 2 часа. Затем одновременно добавляют по каплям по 5 мл водного раствора ацетата кобальта, содержащего 0,0525 г ацетата кобальта и 5 мл водного раствора гексацианоферрат калия содержащего 0,2646 г гексацианоферрат калия,или в пересчете на гексацианоферрат кобальта 0,0346 г, и перемешивают в течении 3 часов. Полученный катализатор выдерживают в маточном растворе 15 часов, затем осадок отделяют от раствора, промывают несколько раз дистиллированной водой, далее сушат на воздухе при комнатной температуре. Полученный катализатор для окисления циклогексана до циклогексанона содержит, мас. гексацианоферрат кобальта -3,23 ПЭГ - 3,77 силикатный шунгит - 93. При окислении циклогексана при температуре 40 С в течение 4 часов конверсия циклогексана составляет 14,3 с выходом 7,4 циклогексанона и 6,9 циклогексанола. Селективность по циклогексанону составляет 51,7. Идентификацию продуктов реакции проводили методом газожидкостной хроматографии. Пример 4 Катализатор готовят при перемешивании магнитной мешалкой при комнатной температуре. 1 г носителя (силикатный шунгит) заливают 5 мл дистиллированной воды, добавляют по каплям 5 мл водного раствора содержащего 0,0321 г полимера и смесь перемешивают 2 часа. Затем одновременно добавляют по каплям по 5 мл водного раствора ацетата кобальта, содержащего 0,0138 г ацетата кобальта и 5 мл водного раствора гексацианоферрат калия содержащего 0,0278 г гексацианоферрат калия,или в пересчете на гексацианоферрат кобальта 0,0091 г, и перемешивают в течении 3 часов. Полученный катализатор выдерживают в маточном растворе 15 часов, затем осадок отделяют от раствора, промывают несколько раз дистиллированной водой, далее сушат на воздухе при комнатной температуре. Полученный катализатор для окисления циклогексана до циклогексанона содержит, мас. гексацианоферрат кобальта -0,87 ПЭГ - 3,1 силикатный шунгит - 96,03. При окислении циклогексана при температуре 40 С в течение 4 часов конверсия циклогексана составляет 10,2 с выходом 7,36 циклогексанона и 2,84 циклогексанола. Селективность по циклогексанону составляет 10,2. Идентификацию продуктов реакции проводили методом газожидкостной хроматографии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Катализатор для получения циклогексанона,включающий активную добавку, полиэтиленгликоль и носитель, отличающийся тем, что в качестве активной добавки он содержит гексацианоферрат кобальта, в качестве носителя -силикатный или карбонатный шунгит Коксуйского месторождения при следующем соотношении компонентов, мас. гексацианоферрат кобальта 0,87-9,99 полиэтиленгликоль 3,1-7,11 силикатный или карбонатный шунгит Коксуйского месторождения