Ученые разработали новый метод получения α-кумилового спирта — ключевого продукта для производства полимеров, косметики и моющих средств. Этот спирт также служит основой для получения вещества, придающего пластикам прочность и устойчивость к температурам. Новый подход позволяет производить высокочистый продукт при комнатной температуре и атмосферном давлении, а также не требует использования сложного оборудования. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Industrial & Engineering Chemistry Research.
α-кумиловый спирт — это спирт, который применяют в качестве ароматических отдушек в косметике и бытовой химии, а также в производстве пластмасс и полимеров. Чтобы его получить, используют сложную технологию, которая требует строгого поддержания температур и не всегда безопасна для людей. Кроме того, в процессе производства образуется большое количество сточных вод, которые попадают в окружающую среду и загрязняют ее.
Безопаснее получать α-кумиловый спирт можно с помощью катализаторов на основе благородных металлов, однако такой подход широко не используют из-за того, что он требует высоких давлений (в 10–15 раз выше атмосферного) и температуры (60–70°C). Это снижает эффективность производства спирта и ведет к образованию побочных продуктов. Кроме того, благородные металлы имеют высокую стоимость, поэтому их использование сильно удорожает процесс.
Ученые из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (Москва) совместно с коллегой из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва) впервые применили для получения α-кумилового спирта доступный катализатор на основе платины с ультранизким содержанием частиц драгоценного металла (всего 0,25% от массы катализатора), который расположен на поверхности носителя — промышленного силикагеля.
Новый катализатор работает в пять раз быстрее, чем лучший коммерческий аналог на основе палладия. Такой рекордной активности для этой реакции ранее достичь не удавалось. При этом полученный катализатор работает в обычных условиях — при атмосферном давлении и комнатной температуре. Ученые также доказали, что катализатор можно использовать несколько раз, благодаря чему синтез α-кумилового спирта с его помощью будет легко масштабировать.
Таким образом, предложенный подход поможет разработать безопасные и энергоэффективные промышленные процессы не только для производства α-кумилового спирта, но и для синтеза других ценных соединений с использованием доступных катализаторов.
«Мы впервые показали, что ценный для промышленности процесс получения α-кумилового спирта может протекать при комнатной температуре и атмосферном давлении. И для этого не нужны какие-то "хитрые" системы — можно использовать доступный катализатор, содержащий ультранизкое количество платины и обычный промышленный силикагель. В дальнейшем мы планируем разработать доступные, конкурентноспособные и высокоэффективные катализаторы для получения других промышленно важных веществ», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Редина, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
