|
|
|
Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 5
2025 год, номер 5
|
Страницы: 537
Аннотация >>
Настоящий номер журнала посвящен памяти Владимира Петровича Мамаева (30.11.1925 - 01.02.1987) - выдающего химика-органика и организатора науки, члена-корреспондента АН СССР, директора Новосибирского института органической химии СО АН СССР в 1975-1987 гг.
|
|
Т. ВАН, А.М. АГАФОНЦЕВ, А.А. НЕФЕДОВ, А.В. ТКАЧЕВ
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия t.van16@g.nsu.ru
Ключевые слова: терпены, эфиры оксимов, аминофосфонаты, реакция Кабачника-Филдса, стереоселективность
Страницы: 538-546
Аннотация >>
Разработан метод синтеза новых гибридных производных α-пинена с α-аминофосфонатным фрагментом для создания в молекулах потенциальных экстрагентов переходных металлов дополнительного центра координации металла. Показано, что O-алкиловые эфиры α-аминооксимов ряда пинана по реакции Кабачника-Филдса с диметилфосфитом и бензальдегидом в двухстадийном варианте могут быть превращены в новые хиральные α-аминофосфонаты с удовлетворительным препаративным выходом (40-42 %). По такой схеме терпеновые аминофосфонаты получаются в виде высоко липофильных продуктов в форме пары стереоизомеров с диастереомерной чистотой 49-66 %.
DOI: 10.15372/KhUR2025681 EDN: GMPONP
|
|
Е.С. ВАСИЛЬЕВ, И.П. ЛОГИНОВ, Е.П. РОМАНЕНКО, А.В. ТКАЧЕВ
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия dtc12@yandex.ru
Ключевые слова: 4,5-диазафлуорен, бипиридил, пинан, лиганд, экстрагент, молекулярный переключатель
Страницы: 547-552
Аннотация >>
Предложен метод модификации нопинан-аннелированного 4,5-диазафлуорена введением бутильных групп и амидной группы. Показана стереоселективность образования единственного изомера замещением “бензильной” метиленовой группы пинановой системы. Строение новых веществ установлено с помощью набора физико-химических методов. Полученные вещества могут быть перспективными тридентатными лигандами и экстрагентами d- и f-элементов.
DOI: 10.15372/KhUR2025682 EDN: HQCQFP
|
|
А.М. ГЕНАЕВ, О.Ю. РОГОЖНИКОВА, Д.В. ТРУХИН, А.В. ШЕРНЮКОВ, В.М. ТОРМЫШЕВ
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия genaev@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: стабильные тритильные радикалы, декарбоксилирование, хинон-метид, теория функционала плотности
Страницы: 553-565
Аннотация >>
Триарилметильные радикалы (ТАМ, тритилы), представленные в виде водорастворимых трехосновных кислот, широко используются в биомедицинских, химических и спектроскопических исследованиях. В большинстве приложений тритильные радикалы демонстрируют высокую устойчивость к разнообразным редокс-агентам. Исключением является реакция окислительной деградации ТАМ до диамагнитных хинон-метидов. В этой реакции участвует супероксид (O2·- или HO2·) - типичная для биологических сред активная форма кислорода. С целью выявления факторов, контролирующих окисление ТАМ, изучены детали этого процесса. Исследование выполнено с привлечением квантово-химических расчетов (методом теории функционала плотности) на модельном тритиле - трифенилметильном радикале, представленном в виде одноосновной карбоновой кислоты. Рассмотрены альтернативные маршруты, различающиеся характером протонирования ключевых реагентов в водной среде. Установлено, что протонирование/депротонирование реагентов контролирует величину барьера лимитирующей стадии и тем самым скорость наблюдаемого декарбоксилирования. Это заключение хорошо согласуется с экспериментальными данными о зависимости скорости реакции от величины pH. Среди рассмотренных путей реакции самым благоприятным является взаимодействие аниона ТАМ, содержащего депротонированную карбоксильную группу, с протонированным супероксидом (нейтральным гидропероксид-радикалом HO2·). С учетом выявленных особенностей проведен анализ альтернативных маршрутов окисления другого производного ТАМ, для которого роль ключевой стадии отводится элиминированию протона.
DOI: 10.15372/KhUR2025683 EDN: EWOPEQ
|
|
М.М. ГУЛЬМАН1,2, Ю.Ф. ПОЛИЕНКО1, С.Ю. ТРАХИНИНА1, Ю.В. ГАТИЛОВ1, С.А. ДОБРЫНИН1,2, И.А. КИРИЛЮК1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия mihajomark@gmail.com 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия s.a.dobrynin@gmail.com
Ключевые слова: нитроксильный радикал, ацетилены, медь-катализируемая реакция азид-алкинового циклоприсоединения
Страницы: 566-575
Аннотация >>
Изучена реакция 2-R-5,5-диэтил-2-этинилпирролидин-1-оксилов (где R = Et, i-Pr) с эфирами азидоуксусной и п-азидобензойной кислот в присутствии солей меди(I). Установлено, что наличие объемного изопропильного заместителя препятствует протеканию реакции с этиловым эфиром п-азидобензойной кислоты и понижает выход соответствующего триазола в реакции с метиловым эфиром азидоуксусной кислоты. Полученные радикалы показали высокую устойчивость к восстановлению аскорбиновой кислотой, сравнимую с устойчивостью 3,4-бис-гидроксиметил-2,2,5,5-тетраэтилпирролидин-1-оксила.
DOI: 10.15372/KhUR2025684 EDN: EICCDZ
|
|
С.В. МОРОЗОВ1,2, Е.И. ЧЕРНЯК1, Т.Г. ПЧЕЛЬНИКОВА1, А.Ю. ЛОПАТКОВ1, М.Д. ГАНИНА1, Н.И. ТКАЧЕВА1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия morozov@nioch.nsc.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: химическая дактилоскопия, газовая хроматография, масс-спектрометрия, характерные целевые метаболиты, хроматографическое профилирование, живые системы, биологически активные вещества
Страницы: 576-598
Аннотация >>
Представлены результаты исследования живых систем с использованием методологии химической дактилоскопии. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии и инструментов химической дактилоскопии получены хроматографические профили и определены изомерно-гомологические ряды характерных целевых метаболитов различных классов объектов растительного происхождения и кутикулярных липидов насекомых на разных стадиях онтогенеза и обитающих в разных климатических условиях. В качестве характерных целевых метаболитов рассмотрены углеводороды, кетоны, спирты, жирные кислоты и их гидроксизамещенные производные, сложные эфиры, алкилрезорцины, ди- и тритерпеноиды, фенолокислоты, лигнаны. Используемый подход позволяет устанавливать состав характерных целевых метаболитов различных живых систем и их изменения в процессах, протекающих при воздействии абиотических и биотических факторов, направленных генных мутациях, что может быть использовано как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях, включающих усовершенствование методологии к биологическому контролю экономически значимых насекомых-вредителей сельского хозяйства.
DOI: 10.15372/KhUR2025685 EDN: CDVNRA
|
|
М.П. ПИТУХИН1, И.В. СОРОКИНА1, С.В. АЙДАГУЛОВА1,2, К.Ю. ПОНОМАРЕВ1, Ю.В. МЕШКОВА1, Т.Г. ТОЛСТИКОВА1, Е.В. СУСЛОВ1, К.П. ВОЛЧО1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия pituhin@nioch.nsc.ru 2Новосибирский государственный медицинский университет, Новосибирск, Россия benzol@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: амантадин, азаадамантаны, дофаминергические, холинергические, адренергические модуляторы
Страницы: 599-605
Аннотация >>
В экспериментах на аутбредных мышах-самцах исследовали нейромодулирующие свойства двух азааналогов амантадина - 6-амино-5,7-диметил-1,3-диазаадамантана 3 и 7-амино-1,3,5-триазаадамантана 4, а также синтетического предшественника соединения 3 - 5,7-диметил-1,3-диазаадамантан-6-она 2. Азаадамантаны и референсный препарат амантадин гидрохлорид 1 вводили внутрибрюшинно в водном растворе в дозе 20 мг/кг. Контрольным животным вводили воду. На модели лекарственного паркинсонизма, вызванного нейролептиком галоперидолом, показано, что соединения 2 и 4 превосходят амантадин по дофаминстимулирующей активности. В модели ареколинового тремора у азаадамантанов 3 и 4 выявлена более высокая, чем у амантадина, М-холиноблокирующая активность. Показано, что все азаадамантаны потенцируют адренергическую нейротрансмиссию и не обладают ГАМК-ергической активностью. Наиболее перспективным агентом является триазаадамантан 4, проявивший выраженные дофаминстимулирующие и М-холиноблокирующие свойства при умеренной адренергической активности.
DOI: 10.15372/KhUR2025686 EDN: AMXQAJ
|
|
Ю.Ф. ПОЛИЕНКО
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия polienko@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: спин-меченый ибупрофен, синтез, нитроксильные радикалы
Страницы: 606-613
Аннотация >>
Конъюгаты лекарственных средств и биологически активных соединений со стабильными нитроксильными радикалами нередко используются для исследования фармакокинетики, биохимических механизмов активности и распределения активного вещества в тканях организма методами электронного парамагнитного резонанса и магнитно-резонансной томографии. В данной работе синтезирован парамагнитный аналог ибупрофена (известного ингибитора циклооксигеназы), оставляя карбоксильную группу свободной для критически важного взаимодействия с активным центром указанного фермента. С этой целью ибупрофен нитровали в ароматическое кольцо, восстанавливали нитрогруппу и полученный амин ацилировали хлорангидридом 2,2,5,5-тетраметил-3-пирролин-1-оксил-4-карбоновой кислоты.
DOI: 10.15372/KhUR2025687 EDN: MJCBKH
|
|
Л.С. ПЕТРОСЯН1,2, И.П. КОСКИН1, М.С. КАЗАНЦЕВ1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия l.petrosyan@g.nsu.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: машинное обучение, энергетический зазор, сопряженные молекулы, мета-обучение
Страницы: 614-621
Аннотация >>
Представлена новая предиктивная модель на основе машинного мета-обучения для оценки энергетического зазора между граничными молекулярными орбиталями ароматических π-сопряженных молекул. Основная цель исследования заключалась в создании высокоточной и устойчивой модели, способной заменить ресурсоемкие расчеты квантовой химии, в частности методы теории функционала плотности, при скрининге органических соединений для оптоэлектроники. В качестве исходной базы данных использовалась отфильтрованная выборка из публичной базы PubChemQC PM6. Для описания химической структуры применялись дескрипторы Morgan fingerprints, на основе которых были обучены три первичные модели: модель случайного леса, модель деревьев с градиентным усилением и полносвязная нейронная сеть. Наилучшие результаты среди них показала модель с градиентным усилением (средняя абсолютная ошибка равна 0.1795 эВ). Для улучшения точности предсказаний была реализована мета-модель, которая обучалась на выходах упомянутых первичных моделей. Такой подход продемонстрировал улучшение точности: итоговая средняя абсолютная погрешность составила 0.1744 эВ, что на 8 % лучше по сравнению с простым усреднением и на 3 % - по сравнению с наилучшей первичной моделью. Предложенный подход может быть расширен за счет увеличения выборки и внедрения дополнительных моделей, что открывает широкие перспективы для более точного и быстрого предсказания свойств органических сопряженных молекул в оптоэлектронике.
DOI: 10.15372/KhUR2025688 EDN: MQKLMJ
|
|
Д.А. ПОТАПОВ1,2, А.А. СОНИНА1, К.С. БЕККЕР1, М.С. КАЗАНЦЕВ1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия potapov@nioch.nsc.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: 4,5-диазафлуорен, кросс-сочетание, фотолюминесценция, электрополимеризация
Страницы: 622-629
Аннотация >>
Синтезирован 2,7-ди(тиофен-2-ил)-9H-(4,5-диазафлуорен)-9-он (TDAFO) и изучены его кристаллическая структура, оптические и электрохимические свойства. Целевое соединение получено с помощью реакции Стилле из 2-(три(н-бутил)станнил)тиофена и 2,7-дибром-4,5-диазафлуорен-9-она. Методом рентгеноструктурного анализа установлена кристаллическая структура TDAFO, выявлено образование π-стекинг-взаимодействий, слабых С-H···π-взаимодействий и водородных связей С-H···N и С-H···O. Методом циклической вольтамперометрии установлены потенциалы окисления и восстановления TDAFO, а также продемонстрирована возможность проведения электрополимеризации TDAFO на проводящих покрытиях. Изучены оптические свойства как мономера, так и полученного электрохимическим способом полимера. Установлено, что квантовый выход фотолюминесценции TDAFO в растворе составляет 7 %, а в кристаллическом виде - 13 %.
DOI: 10.15372/KhUR2025689 EDN: OPQDZN
|
|
М.И. РОГОВОЙ1, С.А. ДОБРЫНИН1, Ю.И. ГЛАЗАЧЕВ1,2, И.А. КИРИЛЮК1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия mcrogovoy@yandex.ru 2Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия glaza@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: нитроксильный радикал, пиперидин, реакция гетероциклизации
Страницы: 630-639
Аннотация >>
Нитроксильные радикалы пиперидинового ряда нашли множество применений в различных областях науки и технологиях. Введение объемных алкильных заместителей в ближайшее окружение фрагмента N-O придает таким радикалам полезные характеристики, повышая их устойчивость в биологических образцах, усиливая защитные антиоксидантные свойства и делает их ценными регуляторами радикальной полимеризации. Продемонстрирован первый пример синтеза пространственно-затрудненного нитроксильного радикала со спиро-2-гидроксиметилциклопентановым фрагментом и двумя этильными группами в положениях 2 и 6 пиперидинового цикла соответственно. Для этого 2-(2-аминоэтил)-2-метил-1,3-диоксолан конденсировали с диэтилкетоном в условиях кислотного катализа. Полученный спироциклический пиперидин окисляли в альдонитрон. Спиро-2-гидроксиметилциклопентановый фрагмент формировали через реакцию с 4-пентенилмагнийбромидом с последующим окислением и внутримолекулярной реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения и восстановительным раскрытием изоксазолидинового цикла. Полученный диспироциклический пиперидин окисляли в соответствующий нитроксильный радикал - 8-[(гидрокси)метил]-13,13-диэтил-1,4-диокса-12-азадиспиро[4.1.4.3]тетрадекан-12-оксил. Изучена кинетика его восстановления аскорбиновой кислотой.
DOI: 10.15372/KhUR2025690 EDN: OYRGNN
|
|
О.Ю. РОГОЖНИКОВА1, Д.В. ТРУХИН1, А.Е. РАЙЗВИХ1,2, С.С. ОВЧЕРЕНКО1, Е.Г. БАГРЯНСКАЯ1, В.М. ТОРМЫШЕВ1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: триарилметильные радикалы, электронный парамагнитный резонанс, хинон-метиды, супероксид, тиолы
Страницы: 640-649
Аннотация >>
Структурная модификация остова тритильного радикала типа Finland, выраженная в замене карбоксильных групп на заместители алкоксиметильного типа (СH2OCH2CO2H), привела к получению триарилметильные радикала, показавшего чрезвычайно высокую устойчивость к присутствию супероксида.
DOI: 10.15372/KhUR2025691 EDN: TYIWOD
|
|
П.Е. РОГОЗИН, Е.В. СУСЛОВ, К.П. ВОЛЧО, Н.Ф. САЛАХУТДИНОВ
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия rogozin@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: адамантан, монотерпены, периллиловый спирт, миртеналь, мочевина, оксалилмочевина
Страницы: 650-655
Аннотация >>
Работа посвящена синтезу биологически активных веществ на основе монотерпеноидов путем их химического модифицирования для повышения фармакологического потенциала полученных соединений. В качестве исходных веществ для получения производных мочевины использованы адамант-1-илизоцианат и монотерпеновые амины с переллиловым или миртеноловым остовом. Данные монотерпеноидные заместители были выбраны на основании литературных данных, согласно которым указанные вещества проявляют активность в отношении нервной системы на различных животных моделях. На основе этих мочевин синтезированы имидазолидин-2,4,5-трионы, производные исходных мочевин, потенциально обладающие менее липофильными свойствами.
DOI: 10.15372/KhUR2025692 EDN: SQFUEP
|
|
Д.В. ОСТАПЕНКО, Т.В. ЧЕШКОВА
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия darya.ostapenko@icloud.com
Ключевые слова: асфальтены, окисление, связанные структурные фрагменты, окклюдированные соединения
Страницы: 656-665
Аннотация >>
С помощью реакции окисления, катализируемой ионами рутения, изучено строение асфальтенов нефтей, отобранных в различных нефтегазоносных провинциях и различающихся по химическому типу и содержанию асфальтеновых компонентов. Показано, что в составе всех исследуемых образцов присутствуют структурные фрагменты, связанные посредством мостиков Сар-С ковалентной связью с ароматическим ядром их молекул, и соединения, захваченные (окклюдированные) в полые ячейки макромолекулярных образований асфальтенов. Связанные фрагменты представлены алканами нормального и разветвленного строения, хейлантанами, гопанами и ароматическими структурами бифенильного типа. Среди окклюдированных соединений идентифицированы типичные биологические маркеры - н-алканы и гопаны. В составе неокисленных соединений нефти нафтеноароматического типа дополнительно установлены н-алкилбензолы, н-алкилтолуолы, н-алкилксилолы, н-алкилтриметилбензолы и алкилбензотиофены.
DOI: 10.15372/KhUR2025693 EDN: SRTMHZ
|
|
А.Р. САЙДЕНЦАЛЬ, М.Р. ШОЛИДОДОВ
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия saydentsal_ar@mail.ru
Ключевые слова: глубокие эвтектические растворители, донорно-акцепторное взаимодействие, эвтектика, ИК-спектроскопия, фазовая диаграмма, двухкомпонентная система, трехкомпонентная система
Страницы: 666-673
Аннотация >>
Выполнен синтез двухкомпонентных и трехкомпонентной систем глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе многоатомного спирта - пентаэритрита (ПЭР), диамида угольной кислоты - карбамида (КА) и четвертичной аммониевой соли - хлорида холина (ХХ): ПЭР-ХХ, ПЭР-КА, ХХ-КА, ПЭР-КА-ХХ. В полученных системах ГЭР определены точки эвтектики. Показано, что наименьшая температура плавления (-14.5 °C) наблюдается для трехкомпонентной системы ГЭР на основе ПЭР-КА-ХХ при заданном молярном соотношении компонентов 1.3 : 2.4 : 1 соответственно. Определена растворимость указанной трехкомпонентной системы методом растворения в воде до начала выпадения ГЭР в осадок. Установлено, что плотность водных растворов бинарных систем ГЭР находится в диапазоне 1.2158-1.2458 г/см3. Методом ИК-спектроскопии выявлено наличие водородных связей в бинарных и тройной системах ГЭР, где ХХ выступает акцептором водородных связей, а ПЭР и КА - донорами. Наличие водородных связей между компонентами ГЭР обеспечивает образование устойчивых молекулярных комплексов и снижение температуры плавления/кристаллизации эвтектических составов ГЭР из-за ослабления межмолекулярных сил и разрушения кристаллических структур исходных веществ.
DOI: 10.15372/KhUR2025694 EDN: TFLGLU
|
|
В.А. ЗАХАРОВА1,2, Н.Р. КИЛЬДЕЕВА1
1Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство), Москва, Россия vasilinaqss@gmail.com 2Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: 3D-печать, гидрогели полисахаридов, альгинат натрия, феруловая кислота
Страницы: 674-681
Аннотация >>
Методы 3D-печати на основе экструзии широко используются для создания тканеинженерных конструкций для регенеративной медицины с заданными размерами, формой и свойствами, соответствующими характеру раневого дефекта. Высоковязкие растворы анионного полисахарида альгината натрия демонстрируют потенциал в качестве основы для создания гидрогелевых “чернил” для 3D-печати. Однако печать растворами альгината натрия сопряжена с техническими сложностями, связанными с необходимостью быстрого гелеобразования сразу после экструзии для образования эластичного геля. В данном исследовании показана возможность управления вязкостью растворов альгината натрия путем введения модификатора гелеобразования - феруловой кислоты, участвующей в формировании сетки зацеплений. С помощью ИК-спектроскопии исследована природа взаимодействий в материалах на основе альгинатов, полученных в присутствии феруловой кислоты. Оптимизированы условия получения высокогидратированных гелевых структур на основе раствора ионогенного полисахарида и феруловой кислоты с использованием поршневой 3D-печати.
DOI: 10.15372/KhUR2025695 EDN: TLTERH
|
|
А.С. ОГУДОВ, И.И. КРУТЯНСКИЙ, И.И. НОВИКОВА, С.П. РОМАНЕНКО
Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены Роспотребнадзора, Новосибирск, Россия ogudov.tox@yandex.ru
Ключевые слова: объект размещения сульфидсодержащих отходов, атмосферная миграция аэрозольных частиц, натурное моделирование, опасность аэрозольных частиц для здоровья
Страницы: 682-691
Аннотация >>
Настоящая статья посвящена актуальной проблеме загрязнения атмосферного воздуха в постиндустриальной фазе развития горнопромышленных районов. Разработаны методические подходы к гигиенической диагностике локального аэрозольного загрязнения атмосферы. В качестве объекта моделирования выступал Урской отвал барит-пиритовой сыпучки, образованный в 1930-х годах после извлечения золота цианированием в поселке Урск Кемеровской области. В качестве натурной модели отвала использованы отобранные из объекта в летний период пробы сульфидсодержащих отходов. На первом этапе проведен теоретический анализ представленной в литературе информации о физико-химических и токсических свойствах аэрозольных частиц субмикронного диапазона, создающих риски для среды обитания и здоровья населения в горнопромышленных районах. На этапе идентификации опасности научно обосновано применение метода натурного моделирования процессов атмосферной миграции целевых частиц и паров ртути из объекта размещения сульфидсодержащих отходов. На этапе моделирования, заключающегося в нагреве образцов отходов до температур 28.2±0.1, 33.0±0.1 и 50.0±0.3 °C, оценены тенденции изменения концентраций в воздухе аэрозольных частиц различного диапазона и их корреляционные связи. На конструктивном этапе определена вероятность накопления в воздушном бассейне частиц субмикронного диапазона и паров ртути, представляющих существенную опасность для среды обитания и здоровья населения. Полученные по результатам моделирования сведения предназначены для информационного обеспечения планирования и реализации мероприятий по мелиорации и оздоровлению окружающей среды.
DOI: 10.15372/KhUR2025696 EDN: WJYGSB
|
|
В.А. ШКУРЕНОК, С.С. ЯБЛОКОВА, К.В. КАЗАНЦЕВ, О.А. КОВБА, Т.И. ГУЛЯЕВА, И.В. МУРОМЦЕВ, О.В. ГОРБУНОВА
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Центр новых химических технологий ИК СО РАН, Омск, Россия shkurenok@ihcp.ru
Ключевые слова: изомеризация, октан, вольфраматсодержащий диоксид циркония, оксид индия, оксид алюминия, палладиевый катализатор
Страницы: 692-702
Аннотация >>
Проведено исследование по влиянию добавки оксида индия на свойства Pd-содержащих каталитических систем Pd/WO3-ZrO2 на основе модифицированного вольфрамат-анионами диоксида циркония (вольфраматциркониевые катализаторы) и катализаторов Pd/WO3-ZrO2/Al2O3, в которых активный компонент WO3-ZrO2, отвечающий за кислотные свойства катализаторов, внесен в пористую матрицу носителя - оксида алюминия. Показано, что введение в состав катализаторов добавки оксида индия в количестве 0.5-1.5 мас. % способствует повышению их активности, а также увеличению выхода целевых продуктов реакции - изомеров октана. Введение 0.5 мас. % оксида индия в состав вольфраматциркониевых катализаторов, нанесенных на оксид алюминия, приводит к росту конверсии октана на 5.8 % и увеличению выхода целевых продуктов реакции изомеров октана на 4.7 мас. %. Для катализаторов Pd/WO3-ZrO2 введение добавки оксида индия в количестве 1.0-1.5 мас. % приводит к повышению конверсии октана на 28.0-38.7 % при увеличении выхода изомеров на 17.0-21.3 мас. %. Положительное влияние добавки оксида индия в катализаторы Pd/WO3-ZrO2 обусловлено увеличением доли активной тетрагональной фазы диоксида циркония от 33 до 43-63 %, повышением удельной поверхности от 28 до 38-40 м2/г и ростом общей кислотности по данным термопрограммируемой десорбции аммиака от 113 до 122 мкмоль/г. Введение активного компонента в пористый алюмооксидный носитель приводит к увеличению доли слабых кислотных центров катализаторов, что обусловливает повышение селективности в отношении изомеров октана. Добавка оксида индия позволяет регулировать фазовый состав, текстурные характеристики и кислотные свойства палладиевых вольфраматциркониевых катализаторов, что определяет их каталитическую активность и позволяет получать активные и селективные катализаторы изомеризации октана - Pd/In2O3-WO3-ZrO2 и Pd/In2O3-WO3-ZrO2/Al2O3.
DOI: 10.15372/KhUR2025697 EDN: XRNJLH
|
|