Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів
The review deals with main aspects of the toluene methylation reaction on basic catalysts. The side reactions of decomposition of methanol to CO and H2 on strong basic sites and ring alkylation of toluene on Lewis acid sites (cations of high polarizing ability) hinder obtaining high yields of the ta...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/3 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471908664246272 |
|---|---|
| author | Voloshyna, Yu.G. Pertko, O.P. |
| author_facet | Voloshyna, Yu.G. Pertko, O.P. |
| author_sort | Voloshyna, Yu.G. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:34:23Z |
| description | The review deals with main aspects of the toluene methylation reaction on basic catalysts. The side reactions of decomposition of methanol to CO and H2 on strong basic sites and ring alkylation of toluene on Lewis acid sites (cations of high polarizing ability) hinder obtaining high yields of the target products – styrene and ethylbenzene. Both types of sites are necessary for the course of the target reaction. So optimizing their strength and quantity is an important prerequisite for the selectivity of the side-chain alkylation catalysts. The advantage of fojasite-based systems for this reaction was confirmed by the works of many researchers. However, the possibilities of use of zeolites of other structural types and representatives of a new generation of molecular sieves are being studied, as well as ways of modifying such materials to increase their catalytic efficiency. The main direction of modification is to regulate the balance of acidity and basicity. Effective charge of framework oxygen atoms, which determines basicity of zeolite framework, increases due to the introduction of guest compounds into the catalyst, and this effect is more significant than influence on basicity of ion exchange for cations of elements of low electronegativity. However, the role of this method of modifying in increasing the selectivity remains crucial due to potentiality to decrease the Lewis acidity of cations. Compounds of other elements and transition metals also are used for modification, as well as promotion with metallic copper and silver. Techniques are applied, but not widely, to deprive the external surface of crystallites of active sites. This method of modification is effective for slowing down their deactivation by coke. Acid sites, in particular BAS, are most often distinguished among the sites responsible for coke formation. The mechanism of coke formation in the absence of such centers is also proposed. On the whole, this issue not fully disclosed and requires a deeper study. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-3 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| publishDate | 2021 |
| 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-32021-12-10T12:34:23Z Side-chain Alkylation of Toluene with Methanol, Modification and Deactivation of Zeolite Catalysts of the Reaction Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів Voloshyna, Yu.G. Pertko, O.P. side-chain alkylation, ethylbenzene, styrene, modification of zeolites, basic sites, acid sites, external surface, deactivation, coke алкілування у бічний ланцюг, етилбензол, стирол, модифікування цеолітів, оснóвні центри, кислотні центри, зовнішня поверхня, дезактивація, кокс The review deals with main aspects of the toluene methylation reaction on basic catalysts. The side reactions of decomposition of methanol to CO and H2 on strong basic sites and ring alkylation of toluene on Lewis acid sites (cations of high polarizing ability) hinder obtaining high yields of the target products – styrene and ethylbenzene. Both types of sites are necessary for the course of the target reaction. So optimizing their strength and quantity is an important prerequisite for the selectivity of the side-chain alkylation catalysts. The advantage of fojasite-based systems for this reaction was confirmed by the works of many researchers. However, the possibilities of use of zeolites of other structural types and representatives of a new generation of molecular sieves are being studied, as well as ways of modifying such materials to increase their catalytic efficiency. The main direction of modification is to regulate the balance of acidity and basicity. Effective charge of framework oxygen atoms, which determines basicity of zeolite framework, increases due to the introduction of guest compounds into the catalyst, and this effect is more significant than influence on basicity of ion exchange for cations of elements of low electronegativity. However, the role of this method of modifying in increasing the selectivity remains crucial due to potentiality to decrease the Lewis acidity of cations. Compounds of other elements and transition metals also are used for modification, as well as promotion with metallic copper and silver. Techniques are applied, but not widely, to deprive the external surface of crystallites of active sites. This method of modification is effective for slowing down their deactivation by coke. Acid sites, in particular BAS, are most often distinguished among the sites responsible for coke formation. The mechanism of coke formation in the absence of such centers is also proposed. On the whole, this issue not fully disclosed and requires a deeper study. В огляді розглянуто основні аспекти реакції метилування толуолу на оснóвних каталізаторах. Одержанню високих виходів цільових продуктів – стиролу та етилбензолу – заважають побічні реакції розкладу метанолу до CO та H2 на сильних оснóвних центрах і алкілування толуолу в кільце на льюїсових кислотних центрах (катіонах високої поляризуючої здатності). Обидва типи центрів необхідні для перебігу цільової реакції, отже оптимізація їхньої сили та кількості є важливою передумовою селективності каталізаторів алкілування в бічний ланцюг. Роботами багатьох дослідників підтверджується перевага для цієї реакції систем на основі фожазиту, але вивчаються можливості використання цеолітів інших структурних типів і представників нового покоління молекулярних сит, а також способи модифікування таких матеріалів з метою підвищення їхньої каталітичної ефективності. Основним напрямком модифікування є регулювання балансу кислотності та основності. Ефективний заряд каркасних атомів кисню, що визначає основність цеолітного каркасу, збільшується внаслідок введення до складу каталізатора гостьових сполук, і цей ефект переважає вплив на основність іонного обміну на катіони елементів низької електронегативності. Проте роль цього способу модифікування у підвищенні селективності залишається визначальною, оскільки саме він дає можливість знижувати льюїсову кислотність катіонів. Для модифікування каталізаторів використовують також сполуки інших елементів, перехідні метали, промотують металічними міддю та сріблом, не дуже широко, але застосовують прийом позбавлення зовнішньої поверхні кристалітів активних центрів. Такий спосіб модифікування ефективно уповільнює їх дезактивацію коксом. Найчастіше серед центрів, відповідальних за коксоутворення, виокремлюють кислотні, зокрема БКЦ. Пропонується також механізм утворення коксу у відсутності таких центрів. Загалом, це питання до кінця не розкрите і потребує більш глибоких досліджень. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-08-16 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/3 10.15407/kataliz2021.31.017 Catalysis and petrochemistry; No. 31 (2021): Catalysis and petrochemistry; 17-40 Каталіз та нафтохімія; № 31 (2021): Каталіз та нафтохімія; 17-40 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.31 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/3/2 |
| spellingShingle | алкілування у бічний ланцюг етилбензол стирол модифікування цеолітів оснóвні центри кислотні центри зовнішня поверхня дезактивація кокс Voloshyna, Yu.G. Pertko, O.P. Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title | Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title_alt | Side-chain Alkylation of Toluene with Methanol, Modification and Deactivation of Zeolite Catalysts of the Reaction |
| title_full | Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title_fullStr | Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title_full_unstemmed | Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title_short | Алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| title_sort | алкілування толуолу метанолом у бічний ланцюг, модифікування та дезактивація цеолітних каталізаторів |
| topic | алкілування у бічний ланцюг етилбензол стирол модифікування цеолітів оснóвні центри кислотні центри зовнішня поверхня дезактивація кокс |
| topic_facet | side-chain alkylation ethylbenzene styrene modification of zeolites basic sites acid sites external surface deactivation coke алкілування у бічний ланцюг етилбензол стирол модифікування цеолітів оснóвні центри кислотні центри зовнішня поверхня дезактивація кокс |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/3 |
| work_keys_str_mv | AT voloshynayug sidechainalkylationoftoluenewithmethanolmodificationanddeactivationofzeolitecatalystsofthereaction AT pertkoop sidechainalkylationoftoluenewithmethanolmodificationanddeactivationofzeolitecatalystsofthereaction AT voloshynayug alkíluvannâtoluolumetanolomubíčnijlancûgmodifíkuvannâtadezaktivacíâceolítnihkatalízatorív AT pertkoop alkíluvannâtoluolumetanolomubíčnijlancûgmodifíkuvannâtadezaktivacíâceolítnihkatalízatorív |