Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті
Досліджено кінетичні закономірності каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном для створення екологічної, низькотемпературної технології синтезу 4-бромацетофенону. Експеримент проводили у скляному реакторі з пористою перетинкою за умов кінетичного режиму при температурі 293-333 К. Концентрацію...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/29 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471900851306496 |
|---|---|
| author | Skorokhod, K. S. Galstyan, A. G. |
| author_facet | Skorokhod, K. S. Galstyan, A. G. |
| author_sort | Skorokhod, K. S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:27:19Z |
| description | Досліджено кінетичні закономірності каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном для створення екологічної, низькотемпературної технології синтезу 4-бромацетофенону. Експеримент проводили у скляному реакторі з пористою перетинкою за умов кінетичного режиму при температурі 293-333 К. Концентрацію озону у газовій фазі визначали спектрофотометричним методом. Аналіз 4-бромацетофенону та продуктів його окиснення проводили методом газорідинної хроматографії. Окиснення 4-брометилбензену озоном у розчині оцтової кислоти при температурі 293 К в присутності каталітичних домішок манган(ІІ) ацетату протікає переважно за етильною групою з утворенням суміші 4-бром-ацетофенону (95,6 %) і 1-(4-омфеніл)етанолацетату (4,2 %). Запобігання деструктивного окиснення бензенового кільця (озонолізу) із залученням каталізатора пояснюється тим, що озон за умов каталізу переважно реагує з сіллю мангану (ІІ), а не з субстратом з утворенням активної форми мангану Mn(IV) яка, володіючи високою субстратною селективністю до алкільних груп аренів, спрямовує окиснення 4-брометилбензену за етильною групою. Висока селективність окиснення за бічним ланцюгом досягається лише при підвищених концентраціях каталізатора, що в значній мірі пояснюється більш високою швидкістю реакції субстрату з озоном, ніж з Mn(IV). Склад продуктів каталітичного окиснення 4-брометилбензену залежить від температури: при 293 К реакція зупиняється на стадії утворення відповідного кетону і ацильованого спирту, підвищення температури сприяє подальшому окисненню 4-бромацетофенону до 4-бромбензойної кислоти, при цьому утворюється суміш, що містить 4-бромацетофенон (82,5 %), 1-(4-бромфеніл)етанолацетат (4,2 %)та 4-бромбензойна кислота (11,8 %). Проведені дослідження дозволили сформулювати загальні закономірності реакції каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті, пояснити роль каталізатора в системі і запропонувати хімічну схему окиснення, що відповідає експериментальним даним, а також поширити теоретичні уявлення щодо особливостей каталітичної реакції окиснення озоном в ряду етилбензену. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:53Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-29 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:53Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-292021-12-10T12:27:19Z Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті Kinetics of catalytic oxidation 4-bromethylbenzene by ozone in acetic acid Skorokhod, K. S. Galstyan, A. G. catalyst, transition metal salts, oxidation, ozone, ozonolysis, kinetics, 4-bromoethylbenzene, 4-bromoacetophenone, 1-(4-bromophenyl)ethanolacetate, acetic acid : каталізатор, солі перехідних металів, окиснення, озон, озоноліз, кінетика, 4-брометилбензен, 4- бромацетофенон, 1-(4-бромфеніл)етанолацетат, оцтова кислота Досліджено кінетичні закономірності каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном для створення екологічної, низькотемпературної технології синтезу 4-бромацетофенону. Експеримент проводили у скляному реакторі з пористою перетинкою за умов кінетичного режиму при температурі 293-333 К. Концентрацію озону у газовій фазі визначали спектрофотометричним методом. Аналіз 4-бромацетофенону та продуктів його окиснення проводили методом газорідинної хроматографії. Окиснення 4-брометилбензену озоном у розчині оцтової кислоти при температурі 293 К в присутності каталітичних домішок манган(ІІ) ацетату протікає переважно за етильною групою з утворенням суміші 4-бром-ацетофенону (95,6 %) і 1-(4-омфеніл)етанолацетату (4,2 %). Запобігання деструктивного окиснення бензенового кільця (озонолізу) із залученням каталізатора пояснюється тим, що озон за умов каталізу переважно реагує з сіллю мангану (ІІ), а не з субстратом з утворенням активної форми мангану Mn(IV) яка, володіючи високою субстратною селективністю до алкільних груп аренів, спрямовує окиснення 4-брометилбензену за етильною групою. Висока селективність окиснення за бічним ланцюгом досягається лише при підвищених концентраціях каталізатора, що в значній мірі пояснюється більш високою швидкістю реакції субстрату з озоном, ніж з Mn(IV). Склад продуктів каталітичного окиснення 4-брометилбензену залежить від температури: при 293 К реакція зупиняється на стадії утворення відповідного кетону і ацильованого спирту, підвищення температури сприяє подальшому окисненню 4-бромацетофенону до 4-бромбензойної кислоти, при цьому утворюється суміш, що містить 4-бромацетофенон (82,5 %), 1-(4-бромфеніл)етанолацетат (4,2 %)та 4-бромбензойна кислота (11,8 %). Проведені дослідження дозволили сформулювати загальні закономірності реакції каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті, пояснити роль каталізатора в системі і запропонувати хімічну схему окиснення, що відповідає експериментальним даним, а також поширити теоретичні уявлення щодо особливостей каталітичної реакції окиснення озоном в ряду етилбензену. The kinetic regularities of catalytic oxidation of 4-bromoethylbenzene by ozone to create an eco-logical, low-temperature technology for the synthesis of 4-bromoacetophenone have been studied. The experiment was performed in a glass reactor with a porous membrane under conditions of kinetic regime at a temperature of 293-333 K. The concentration of ozone in the gas phase was determined by spectrophotometric method. Analysis of 4-bromoacetophenone and its oxidation products was performed by gas-liquid chromatography. Oxidation of 4-bromoethylbenzene by ozone in a solution of acetic acid at a temperature of 293 K in the presence of catalytic impurities of manganese (II) ace-tate proceeds mainly on the ethyl group with the formation of a mixture of 4-bromoacetophenone (95.6 %) and 1-(4-bromophenylethanoacetate 4.2 % ). Prevention of destructive oxidation of the ben-zene ring (ozonolysis) with the involvement of the catalyst is explained by the fact that ozone under ca-talysis mainly reacts with a salt of manganese (II) and not with the substrate to form the active form of manganese Mn(IV) which has high substrate selectivity to alkylarenes, directs the oxidation of 4-bromoethylbenzene to the ethyl group. High selectivity of side chain oxidation is achieved only at ele-vated catalyst concentrations, which is largely due to the higher reaction rate of the substrate with ozone than with Mn(IV). The composition of the products of catalytic oxidation of 4-bromoethylbenzene depends on the temperature: at 293 K the reaction stops at the stage of formation of the corresponding ketone and acylated alcohol, increasing the temperature promotes further oxidation of 4-bromoacetophenone to 4-bromobenzoic acid, thus forming a mixture containing 4-bromoacetophenone (82.5 %), 1-(4-bromophenyl)ethanolacetate (4.2 %) and 4-bromo-benzoic acid (11.8 %). The research allowed to formulate general regularities of the reaction of catalytic oxidation of 4-bromomethylbenzene by ozone in acetic acid, to explain the role of the catalyst in the system and to propose a chemical scheme of oxidation corresponding to experimental data. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-11-24 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/29 10.15407/kataliz2020.30.083 Catalysis and petrochemistry; No. 30 (2020): Catalysis and petrochemistry; 83-89 Каталіз та нафтохімія; № 30 (2020): Каталіз та нафтохімія; 83-89 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.30 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/29/19 |
| spellingShingle | : каталізатор солі перехідних металів окиснення озон озоноліз кінетика 4-брометилбензен 4- бромацетофенон 1-(4-бромфеніл)етанолацетат оцтова кислота Skorokhod, K. S. Galstyan, A. G. Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title | Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title_alt | Kinetics of catalytic oxidation 4-bromethylbenzene by ozone in acetic acid |
| title_full | Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title_fullStr | Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title_full_unstemmed | Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title_short | Кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| title_sort | кінетика каталітичного окиснення 4-брометилбензену озоном в оцтовій кислоті |
| topic | : каталізатор солі перехідних металів окиснення озон озоноліз кінетика 4-брометилбензен 4- бромацетофенон 1-(4-бромфеніл)етанолацетат оцтова кислота |
| topic_facet | catalyst transition metal salts oxidation ozone ozonolysis kinetics 4-bromoethylbenzene 4-bromoacetophenone 1-(4-bromophenyl)ethanolacetate acetic acid : каталізатор солі перехідних металів окиснення озон озоноліз кінетика 4-брометилбензен 4- бромацетофенон 1-(4-бромфеніл)етанолацетат оцтова кислота |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/29 |
| work_keys_str_mv | AT skorokhodks kínetikakatalítičnogookisnennâ4brometilbenzenuozonomvoctovíjkislotí AT galstyanag kínetikakatalítičnogookisnennâ4brometilbenzenuozonomvoctovíjkislotí AT skorokhodks kineticsofcatalyticoxidation4bromethylbenzenebyozoneinaceticacid AT galstyanag kineticsofcatalyticoxidation4bromethylbenzenebyozoneinaceticacid |