CS272585B1 - Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making - Google Patents
Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making Download PDFInfo
- Publication number
- CS272585B1 CS272585B1 CS434188A CS434188A CS272585B1 CS 272585 B1 CS272585 B1 CS 272585B1 CS 434188 A CS434188 A CS 434188A CS 434188 A CS434188 A CS 434188A CS 272585 B1 CS272585 B1 CS 272585B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polymer
- palladium
- compounds
- ion exchange
- exchange resin
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000002941 palladium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 palladium ions Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 claims description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 abstract description 8
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N palladium(II) acetate Substances [Pd].CC(O)=O.CC(O)=O LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003361 porogen Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
Vynález se týká katalyzátoru, sestávajícího ze sloučenin paládia a polymerního ionexu jako nosiče a způsobu jeho výroby.
Silně kyselé organické ionexy jsou často používány jako katalyzátory průmyslově důležitých kysele katalyzovaných reakcí, mohou však být použity také jako nosiče katalyzátorů na bázi sloučenin kovů nebo z nich vyredukovaných kovových částic. Kovová složka je na ionex zachycena iontovou výměnou z roztoku obsahujícího kovové ionty nebo iontové komplexy. Je-li vhodné, může potom být katalyzátor aktivován redukcí. Takto jsou připravovány katalyzátory pro některé průmyslové procesy (P.M. Lange, F. Matinola a s. Oeckl: Hydrocarbon Processing 1985 (12) 51) a lze očekávat jejich uplatnění i v tzv. kvalifikované chemii.
Pro tyto účely se jako nosiče nejčastěji používají tzv. makroporesní (makroretikulární) ionexy. Kromě botnání polymerní hmoty ionexů v reakčním prostředí napomáhá přístupnosti kyselých aktivních skupin u tohoto typu ionexů i existence rozvinutého porézního systému. Těmito póry je však bezprostředně přístupný pouze zlomek všech kyselých skupin ionexu. Převážná většina kyselých skupin je uložena ve zbotnalé polymerní hmotě, jejíž struktura je z hlediska přístupnosti značně heterogenní (například K. Jeřábek: Analytical Chemistry 1985,
57, 1598). Obsah kyselých skupin v komerčních ionexech odpovídá vesměs plné funkcionalizaci polymerního skeletu. Aktivní skupiny jsou.tedy rozmístěny v dobře i hůře přístupných částetfi polymerní hmoty. Při přípravě katalyzátorů, které mají obsahovat hydrogenační složku, jsou kovy vnášeny do ionexu iontovou výměnou z roztoku solí. Během tohoto procesu dojde k rovno měrnému rozmístění iontů nebo iontových komplexů kovu v celé polymerní hmotě. Značná část kovu je tak uložena ve špatně dostupných oblastech, kde katalytická reakce může probíhat pouze obtížně nebo je zcela blokována. Na ionexy jsou nejčastěji nanášeny kovy VIII. skupiny periodické tabulky. Využití této většinou nákladné složky výsledného katalyzátoru může být rozdíly v dostupnosti polymerní hmoty ionexového nosiče značně snižováno. Bylo by účelné, aby kovová hydrogenační složka byla obsažena pouze v těch místech polymerního skele tu, kde jsou pro její katalytickou funkci dobré podmínky.
Předmětem tohoto vynálezu je katalyzátor, sestávající ze sloučenin paládia a polymerního ionexu jako nosiče, který obsahuje kyselé aktivní sulfonové Skupiny -SO-jH a proto i sloučeniny paládia pouze v povrchových částech polymerního skeletu představujících 0,5 až 50 % polymerní hmoty ionexu.
Dále je předmětem tohoto vynálezu způsob výroby výše uvedeného katalyzátoru, vyznačující se tím, že se na základní polymer působí sulfonačním činidlem, například kyselinou sírovou, kysličníkem sírovým nebo kyselinou chlorsulfonovou, sulfonační reakce se po dosažení sulfonace 0,5 až 50 % polymerní hmoty zastaví a na takto připravený základní ionex se působí roztokem obsahujícím ionty nebo komplexy kovů VIII. skupiny periodické tabulky.
Je při tom třeba vycházet z makroporezních (makroretikulárních kopolymerů styrenu a . divínylbenzenu, jejichž struktura byla formována přísadou rozpustidel do polymeračni směsi. Působením této přísady jsou částice makroporezních kopolymerů prostoupeny sítí pórů. Částice makroporezních kopolymerů styrenu a divínylbenzenu jsou vlastně seskupením velkého počtu velmi malých kuliček polymerní hmoty (o průměru řádově v desítkách nanometrů) a sít porú je tvořena mezerami mezi nimi. Povrchové vrstvy těchto mikrokuliček jsou tvořeny podstatně lépe botnající a proto dostupnou polymerní hmotou, než jejich středy. Zavádění kyselých aktivních skupin do polymeru se provádí sulfonací činidly, jako například kyselina sírová, plynný kysličník sírový, kyselina chlorsulfonová a podobně. Je-li sulfonace prováděna za mírných podmínek, je možné dosáhnout toho, aby v celém průřezu částic makroporezního koCS 272585 Bl polymeru probíhala sulfonace rovnoměrně od povrchu mikrokuličeK směrem k jejich středu. Pře ruší-li se reakce ve vhodném okamžiku, získá se materiál, ve kterém jsou kyselé aktivní sku piny přítomny pouze v dobře dostupných částech skeletu. Hydrogenační katalyzátor připravený na bázi takovéhoto parciálně sulfonového ionexu má podstatně vyšší aktivitu, než katalyzátor připravený se stejným množstvím aktivní kovové na základě konvenčního, plně sulfonovaného ionexu.
Příklad 1
Makroporezní kopolymér styrenu a divinylbenzenu obsahující 10 % divinylbenzenu a připravený s přísadou stearinu jako porogenu (30 % hmoty monomerů) byl sulfonován kyselinou sírovou o koncentraci 90 % při teplotě 90 °C po dobu 3 h. Získaný ionex měl výměnnou kapacitou 5,03 mmol/g, což odpovídá téměř úplné sulfonaci polymerniho skeletu. Z tohoto ionexu byly iontovou výměnou z roztoku octanu paladnatného ve směsi acetonu a vody (objemový poměr obou složek 1 : 1) připraveny dva katalyzátory, jeden s obsahem 0,3 % hmot. a druhý s 0,6% hmot. paladia. Katalyzátory.byly promyty destilovanou vodou a vysušeny. Katalytická aktivita byla testována hydrogenací cyklopentenu. Redukce katalyzátoru byla prováděna během testu přímo v reakčním prostředí. 2 cro^ cyklopentenu byly hydrogenovány s použitím 0,03 g katalyzátoru při tlaku vodíku 1 MPa a teplotě 35 °C po dobu 3 h. S katalyzátorem obsahujícím 0,3% hmot. paladia bylo dosaženo konverze cyklopentenu 8,4 %, s katalyzátorem obsahujícím 0,6 % hmot. paladia byla konverze 20,2 %.
Příklad 2
Stejný kopolymér jako v příkladu 1 byl sulfonován při teplotě 60 °C za podmínek jinak stejných jako v příkladu 1. Získaný ionex měl výměnnou kapacitu 1,6 mmol/g. Z tohoto ionexu byly za stejných podmínek jako v příkladu 1 připraveny katalyzátory, obsahující 0,3 a 0,6 % hmot. paladia. Při testu katalytické aktivity za podmínek stejných jako v příkladu 1 bylo s katalyzátorem obsahujícím 0,3 % hmot. paladia dosaženo konverze cyklopentenu 40,8% a s katalyzátorem obsahujícím 0,6 % hmot. paládia byla dosažena konverze 66,7 %.
Přiklad 3
Stejný kopolymér jako v příkladu 1 byl sulfonován při teplotě 25 °C po dobu 4 h za pod mínek jinak stejných jako v příkladu 1. Výměnná kapacita takto připraveného ionexu byla 1,6 mmol/g. Z tohoto ionexu byly za stejných podmínek jako v příkladu 1 připraveny katalyzátory, obsahující 0,3 a 0,6 % hmot. paládia. Při testu katalytické aktivity za podmínek stejných jako v příkladu 1 bylo s katalyzátorem obsahujícím 0,3 % hmot. paládia dosaženo konverze cyklopentenu 84,5 % a s katalyzátorem obsahujícím 0,6 % hmot. paládia byla dosažena konverze 100 %.
Claims (2)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Katalyzátor, sestávající ze sloučenin paládia a polymerního ionexu jako nosiče vyznačující se tím, že obsahuje kyselé aktivní sulfonové skupiny -SO^H a proto i sloučeniny paládia pouze v povrchových částech polymerního skeletu představujících 0,5 až 50 % polymerní hmoty ionexu.
- 2. Způsob výroby katalyzátoru podle bodu 1, vyznačující se tím, že se na základní polymer působí sulfonačním činidlem, jako kyselinou sírovou, kysličníkem sírovým nebo kyselinou chlorsulfonovou, sulfonační reakce se po dosažení sulfonace 0,5 až 50 % polymerní hmoty zastaví a na takto připravený základní ionex se působí roztokem, obsahujícím ionty nebo komplexy paládia.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS434188A CS272585B1 (en) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS434188A CS272585B1 (en) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS434188A1 CS434188A1 (en) | 1990-05-14 |
| CS272585B1 true CS272585B1 (en) | 1991-02-12 |
Family
ID=5385931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS434188A CS272585B1 (en) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS272585B1 (cs) |
-
1988
- 1988-06-21 CS CS434188A patent/CS272585B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS434188A1 (en) | 1990-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102861611B (zh) | 一种有机骨架多孔固体酸的应用 | |
| CN102626661B (zh) | 一种强酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂、其制备方法及其应用 | |
| TW200301244A (en) | Metal-doped sulfonated ion exchange resin catalysts | |
| CN101797523A (zh) | 除去碘化物的方法 | |
| JP3038012B2 (ja) | 担持触媒およびその用途 | |
| US6235802B1 (en) | High surface area adsorbents and method of preparation | |
| EP2928846A1 (en) | Method for performing carbon-carbon coupling reactions with cationic exchange resin supported palladium catalyst | |
| CS272585B1 (en) | Catalyst consisting of palladium and polymer ion exchanger compounds as carrier and method of its making | |
| US20040236158A1 (en) | Methods, systems and catalysts for the hydration of olefins | |
| CN100523055C (zh) | 双酚a的制造方法 | |
| JPS6227098B2 (cs) | ||
| Buttersack et al. | Sulfonic acid ion-exchange resins as catalysts in nonpolar media: II. Influence of conditioning methods on the acidity and catalytic activity | |
| US2733231A (en) | Method of sulfonating insoluble | |
| JP4664609B2 (ja) | スルホン酸基を有する有機高分子材料及びその製造方法 | |
| US3044969A (en) | Ion exchangers containing thiophenol groups | |
| Klein et al. | Influence of functional group distribution on the thermal stability and catalytic activity of sulfonated styrene‐DVB‐copolymers | |
| CN109898322A (zh) | 一种磺化非织造布及制备方法 | |
| Azanova et al. | Reactive polymers. 60. glycidyl methacrylate-styrene-ethylene dimethacrylate terpolymers modified with strong-acid groups | |
| Sevenich et al. | Preparation of sulfonated gel resins for use in ion chromatography | |
| RU2357800C2 (ru) | Способ получения термостойкого сульфоионитного катализатора | |
| JP2005068126A (ja) | 芳香族アルキル化反応に使用するための方法、系および触媒 | |
| CN106519288A (zh) | 一种大比表面积，磺酸根功能化的大孔树脂的制备方法 | |
| RU2720196C1 (ru) | Способ очистки смол | |
| CN119912022A (zh) | 一种双功能多孔离子交换树脂及其制法和应用 | |
| JP6549146B2 (ja) | 触媒樹脂 |