Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі
The vapor-phase oxidation of mixtures of propylene glycol with methanol and ethanol to methyl and ethyl lactate, respectively, on supported CeO2/Al2O3 catalyst at 210-2500С was investigated. Air oxygen and a flow reactor with a fixed catalyst bed were used. A 20% solution of propylene g...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/95 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1872009059220062208 |
|---|---|
| author | Sharanda, Mykhailo E. Mylin, Artur M. Zinchenko, Oleksii Yu. Brei, Volodymyr V. |
| author_facet | Sharanda, Mykhailo E. Mylin, Artur M. Zinchenko, Oleksii Yu. Brei, Volodymyr V. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Mykhailo E. Sharanda",
"institution": "Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук України вул. Генерала Наумова, 13, Київ, 03164, Україна"
},
{
"author": "Artur M. Mylin",
"institution": "Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук України вул. Генерала Наумова, 13, Київ, 03164, Україна"
},
{
"author": "Oleksii Yu. Zinchenko",
"institution": "ТОВ «Виробнича група Техінсервіс» Макіївський провулок 1, Київ, 04114, Україна"
},
{
"author": "Volodymyr V. Brei",
"institution": "Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук України вул. Генерала Наумова, 13, Київ, 03164, Україна"
}
] |
| author_sort | Sharanda, Mykhailo E. |
| baseUrl_str | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-12-24T10:38:54Z |
| description | The vapor-phase oxidation of mixtures of propylene glycol with methanol and ethanol to methyl and ethyl lactate, respectively, on supported CeO2/Al2O3 catalyst at 210-2500С was investigated. Air oxygen and a flow reactor with a fixed catalyst bed were used. A 20% solution of propylene glycol in alcohol was supplied to the reactor inlet. Oxidation of propylene glycol in the presence of methanol occurs according to the overall reaction CH3CHOHCH2OH +O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 +2H2O. First, hydroxyacetone is formed, which is further oxidized to pyruvic aldehyde, which adds alcohol to form a hemiacetal. Next, this hemiacetal is rearranged according to Cannizzaro into methyl lactate. At 2200C and catalyst load < 2 mmol PG/gcat/h, the selectivity for methyl lactate reached 70 wt.% at 100% propylene glycol conversion. In the presence of ethanol, the formation of a significant amount of acetaldehyde and its aldol condensation products, as well as the formation of diethoxyethane, was observed. Therefore, the selectivity for ethyl lactate at 100% propylene glycol conversion did not exceed 45%. |
| doi_str_mv | 10.15407/kataliz2023.34.086 |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
86 Каталіз та нафтохімія, 2023, №34
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
УДК 544.47
https://doi.org/10.15407/kataliz2023.34.086
Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату
на СeO2/Al2O3каталізаторі
Михайло Є. Шаранда 1, Артур М. Милін 1, Олексій Ю. Зінченко 2, Володимир В. Брей 1
1 Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук України
вул. Генерала Наумова, 13, Київ, 03164, Україна, e-mail: brei@ukr.net
2 ТОВ «Виробнича група Техінсервіс»
Макіївський провулок 1, Київ, 04114, Україна
Досліджено парофазне окиснення сумішей пропіленгліколю з метанолом та етанолом до
відповідно метил- та етиллактату на нанесеному СeO2/Al2O3 каталізаторі при 210-250 °С. Застосовували
кисень повітря та проточний реактор з фіксованим шаром каталізатора. На вхід реактора подавали 20 %
розчин пропіленгліколю в спирті. Окиснення пропіленгліколю в присутності метанолу відбувається за
сумарною реакцією CH3CHOHCH2OH + O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 + 2H2O. Спочатку утворюється
гідроксиацетон, який далі окислюється до піровиноградного альдегіду, котрий приєднує спирт з
утворенням напівацеталі. Далі, напівацеталь півуралю перегруповується по Канніццаро в метиллактат.
При 220 °С та навантаженні на каталізатор < 2 ммоль ПГ/гкат/год селективність за метиллактатом сягала
70 мас. % при 100 % конверсії пропіленгліколю. В присутності етанолу спостерігалось утворення значної
кількості ацетальдегіду та продуктів його альдольної конденсації, а також утворення діетоксиетану. Тому,
селективність за етиллактатом за 100 % конверсії пропіленгліколю не перевищувала 45 %.
Ключові слова: метиллактат, лактид, пропіленгліколь, діоксид церію, нанесений каталізатор
Вступ
Зараз метиллактат можна розглядати як вихідний реагент, замість молочної кислоти, для
синтезу мономерного лактиду [1]. Одержаний на його основі полілактид піддається біодеструкції,
тому його застосовують для виробництва пакувальних матеріалів [2]. В літературі описано
одержання етиллактату через окиснення гліцерину в присутності етанолу [3]. Мета цієї роботи
полягала в одержанні етил- та метиллактатів через окиснення пропіленгліколю киснем повітря в
присутності парів спирту для порівняння з окисненням гліцерину. Як і в [3], в ролі каталізатора
застосовували діоксид церію, нанесений на γ-Al2O3.
Експеримент
В роботі було застосовано пропіленгліколь (ПГ) (чда), метанол (LabscanLtd, 99.8 %), етанол
(99.9 %), гліцерин (Г) (фарм), гідроксиацетон (ABCR Gmbh & Co., Karlsruhe, 95 %) та стиснуте
повітря. Каталізатори 10CeO2/Al2O3, та 10СеО2/SiO2 з вмістом нанесеної фази CeO2 у 10 мас. %
було одержано за методикою, описаною в [3]. За даними РФА, на поверхні одержаних зразків
спостерігається утворення тетрагональної фази CeO2. При зміні носія з оксиду алюмінію на діоксид
кремнію питома поверхня зменшується від 240 до 120 м2/г відповідно. Всі зразки характеризуються
наявністю мезопор із середнім діаметром 5.2-8.9 нм.
Результати СЕМ вказують на рівномірний розподіл оксиду церію по поверхні частинок фази
носія без утворення відокремленої кристалічної фази. Аналіз знімків 10CeO2/Al2O3, проведений
при розширенні 100 мкм, показав, що середній вміст діоксиду церію на поверхні носія близько
12 мас. % (рис. 1).
Каталіз та нафтохімія, 2023, №34 87
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
а б
Рис. 1. СЕМ-знімок 10CeO2/Al2O3 в режимі відбитих електронів (а) та його елементний аналіз по
точках (б)
Реакцію проводили в стальному проточному реакторі з фіксованим шаром каталізатора
(4 см3) за температури 190-250 °С та тиску 1.3-1.8 атм. Розчини 20 мас. % пропіленгліколю в
метанолі та в етанолі подавали в реактор за допомогою помпи Waters model 950 з об’ємною
швидкістю 0.5-0.8 год-1, що відповідало навантаженню на каталізатор за пропіленгліколем
L = 1.4-2.1 ммоль/гкат/год. Стиснуте повітря з балона подавали в реактор із такого розрахунку, щоб
забезпечити мольне співвідношення поліол/О2 близьке до стехіометричного, а саме 1.0 для
пропіленгліколю та 0.5 для гліцерину та гідроксиацетону.
Продукти реакції, перетворення пропіленгліколевих сумішей аналізували методами газової
хроматографії (Agilent 7820A) з 25 м капілярною колонкою (HP-5) та 13С ЯМР спектроскопії
(Bruker Avance 400), з використанням бази даних органічних сполук (SDBS, National Institute of
Advanced Industrial Science and Technology, Japan, www.aist.go.jp). Конверсію (Х) пропіленгліколю
та селективність (S) за метиллактатом (МЛ) в мас. % розраховували з хроматограм по відповідним
відношенням площин сигналів пропіленгліколю, метиллактату, гідроксиацетону, та інших
продуктів. Селективність за метиллактатом розраховувалась як відношення площі сигналу МЛ до
суми площин сигналів усіх продуктів. Попередньо реєструвався калібрувальний спектр суміші
метанол : пропіленгліколь : метиллактат з заданим масовим співвідношенням компонентів 8 : 1 : 1.
Результати та обговорення
Окиснення пропіленгліколю до етиллактату, в присутності етанолу, описується наступною
брутто-реакцією: CH3CHOHCH2OH + O2 + C2H5OH = CH3CHOHCOOC2H5 + 2H2O. Тобто, на 1 моль
пропіленгліколю витрачається 1 моль кисню. Згідно прийнятих уявлень [4], реакція перебігає в три
стадії. Спочатку утворюється гідроксиацетон, котрий далі окислюється до піровиноградного
альдегіду. Вважається [5], що окисником виступає кисень кристалічної ґратки діоксиду церію за
механізмом Марса-ван-Кревелена. Спирт з альдегідом утворюють напівацеталь, який за
внутрішньомолекулярною реакцією Канніццаро перегруповується в етиллактат. Зважаючи на три
стадійність процесу, продуктивність 10CeO2/Al2O3 каталізатора за метиллактатом є невисокою, до
1 ммоль МЛ/гкат/год при невисокій, до 45 %, селективності за етиллактатом (табл. 1). Це приблизно
вдійчі менше, ніж при окисненні гліцерин-етанольної суміші на тому ж каталізаторі при
Tр = 230 °С, коли досягалась 93 % селективність за етиллактатом при навантаженні на каталізатор
у 3 ммоль Гл/гкат/год [3]. Однією з причин є те, що окиснення пропіленгліколю до півуралю вимагає
вдвічі більше кисню, ніж окиснення гліцерину. При більшому вмісту кисню в реакційній суміші
88 Каталіз та нафтохімія, 2023, №34
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
стає можливим також побічне окиснення етанолу до ацетальдегіду [6] з подальшою його
альдольною конденсацією, а також утворенням ацеталів ацетальдегіду. Крім цього,
пропіленгліколь утворює з етанолом два етери (1-етокси-2-пропанол та 2-етокси -1-пропанол), а з
ацетальдегідом циклічний ацеталь – 2,4 диметил-1,3-діоксолан. Діоксид церію, нанесений на
глинозем, забезпечує кращу селективність за етил лактатом у порівнянні з кремнеземом (табл. 1).
Таблиця 1. Синтез етиллактату з пропіленгліколю (20 %) та етанолу
Каталізатор Тр, °С
L, ммольПГ/
гкат/ год
ПГ/О2,
моль
Х, % SЕЛ, мас. %
10CeO2/Al2O3 220 1.6 0.9 100 45
10CeO2/Al2O3 220 2.0 1 85 41
10CeO2/Al2O3 230 1.6 0.9 100 33
10CeO2/Al2O3 240 1.6 0.9 100 29
10CeO2/Al2O3 250 1.6 0.9 100 31
10CeO2/Al2O3 220 2.1 0.9 95 34
10СеО2/SiO2 240 1.6 1.4 100 10
10СеО2/SiO2 240 1.6 0.9 100 25
Відомо, що метанол окислюється значно важче на CeO2, ніж етанол, за температур вище
250 °С [7]. Для перевірки, ми пропустили пар метанолу в потоці повітря над 10CeO2/Al2O3 при
230 °С і не виявили продуктів окиснення метанолу. Окиснення пропіленгліколю в присутності
метанолу на 10CeO2/Al2O3 дозволяє підвищити вихід метиллактату до 70 % за рахунок підвищення
селективності утворення цього цільового продукту (табл. 2). Оптимальна температура реакції
знаходиться в межах 220±5 °С, мольне співвідношення ПГ/О2 = 1. Навантаження на каталізатор не
повинно перевищувати 1.6 ммоль ПГ/гкат/год. За таких умов досягається 100 % конверсія
пропіленгліколя та 70 % селективність за метиллактатом.
Таблиця 2. Синтез метиллактату з 20 мас. % розчину пропіленгліколю в метанолі на 10CeO2/Al2O3
каталізаторі
Тр, °С L, ммольПГ/ гкат/год Х, % S, мас. % Вихід МЛ, %
190 1.6 80 55 44
200 2 50 65 33
220 2 72 62 45
220 1.9 90 63 58
220 1.7 100 68 68
220 1.5 100 71 71
220 1.6 90 70 63
220* 1.6 100 40 40
*) 10СеО2/SiO2
Як приклад, на рис. 2 та 3 представлено 13С ЯМР спектр та хроматограма продуктів
окиснення 20 % пропіленгліколь-метанольної суміші на 10CeO2/Al2O3каталізаторі після 2 годин
його роботи.
Очікувалось, що в продуктах окиснення метанол-пропіленової суміші не буде побічних сполук
перетворення ацетальдегіду. Проте, в побічних продуктах виявлено ацетоїн та діацетил, утворення
яких відбувається за участі ацетальдегіду. Ацетоїн (3-гідрокси-2-бутанон) може утворюватись із двох
молекул ацетальдегіду, а діацетил – при окиснювальному дегідруванні ацетоїну. Очевидно, побічне
утворення ацетальдегіду відбувається внаслідок альдольної деконценсації гідроксиацетону на
Каталіз та нафтохімія, 2023, №34 89
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
ацетальдегід і формальдегід, а також деструкції метиллактату з виділення метилформіату, який
спостерігається в продуктах реакції.
050100150200
П
Г
П
Г
М
Л
М
Л
М
Л
ppm
М
Л
M
eO
H
Рис. 2. 13C ЯМР спектр продуктів окиснення 20 % пропіленгліколь-метанольної суміші на
10CeO2/Al2O3 після двох годин роботи (220 °С, 1.6 ммоль ПГ/гкат /год)
Рис. 3. Хроматограма продуктів окиснення 2 % пропіленгліколь-метанольної суміші на
10CeO2/Al2O3 після двох годин роботи (220 °С, 1.6 ммоль ПГ/гкат /год)
Для CeO2/Al2O3 каталізатора характерним є досить тривалий період активації, до 3 годин
(рис. 4). Далі, спостерігається період 5-6 годин стабільної роботи. Після цього відбувається повільне
зменшення конверсії гліколю, а також селективності за метиллактатом. Це можна пов’язати з
полімеризацією утвореного метиллактату на поверхні каталізатора.
Для регенерації, каталізатор нагрівали в потоці повітря (20 см3/хв) при підйомі температури
від 220 °С до 350 °С та витримували при 350 °С впродовж 2 годин. Після регенерації селективність
за метиллактатом становила 65 % при навантаженні у 1.6 ммольПГ/гкат/год. Порівняння окиснення
гліцерину, гідроксиацетону і пропіленгліколю в 20 % суміші з етанолом до етиллактату на
10СеО2/Al2O3каталізаторі представлено в табл. 3.
Одержані результати по окисненню гліцерину практично співпадають з даними [3].
Окиснення за тих самих умов пропіленгліколю та гідроксиацетону є менш селективним по
відношенню до етиллактату. Проте, у всіх випадках утворюються близькі за природою побічні
90 Каталіз та нафтохімія, 2023, №34
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
продукти. Перевага застосування пропіленгліколю, замість гліцерину, полягає в спрощенні
утворення реакційної газо-парової суміші, що важливо для використання в промисловості.
Рис. 4. Зміни конверсії пропіленгліколю (□) та селективності за метиллактатом (●) від часу роботи
10CeO2/Al2O3 каталізатора (220 °С, 1.6ммоль ПГ/гкат /год)
Таблиця 3. Порівняння окиснення гліцерину, гідроксиацетону і пропіленгліколю до етиллактату
на 10СеО2/Al2O3 (220 °С, 2 ммоль/гкат/год)
Вихідна речовина Час контакту, с Основні побічні продукти Х,% SЕЛ,%
Гліцерин 3
гідроксиацетон, етоксиетанол,
етилформіат
80 87
Гідроксиацетон 4 етоксиетанол, етил форміат, ацетоїн 85 53
Пропіленгліколь 3
гідроксиацетон, етоксиетанол,
етилформіат, ацетоїн
85 41
Висновки
За однакових умов проведення каталітичного синтезу метиллактат утворюється з вищою
селективністю, ніж етиллактат.
Метиллактат з виходом до 70 мас. % можна одержати парофазним окисненням 20 % суміші
пропіленгліколю з метанолом киснем повітря на нанесеному CeO2/Al2O3 каталізаторі при
210-220 °С з часом контакту 3-4 сек.
Література
1. Патент 145097 Україна СО7С 69/75 Брей В.В., Щуцький І.В., Шаранда М.Є., Варварін А.М., Левицька
С.І., Милін А.М., Прудіус С.В., Зінченко О.Ю. Спосіб одержання лактиду з С3 поліолів. Україна.
26.11.2020.
2. Hamad K., Kaseem M., Yang H.W., Deri F., Ko Y.G. Properties and medical applications of polylacticacid:
Areview. Polymer Letters, 2015, 9(5), 435–455.
3. Милін А.M., Брей В.В. Селективна конверсія етанольного розчину гліцерину в етиллактат на СеO2/Al2O3
каталізаторі. Укр. Хім. Журн., 2016, 82(2), 79.
4. Purushothaman R., Haveren J., Es D. et al. An efficient one pot conversion of glycerol to lactic acid using
bimetallic gold-platinum catalysts on a nanocrystalline CeO2 support. Appl. Catal. B., 2014, 147, 92–100.
Каталіз та нафтохімія, 2023, №34 91
Catalysis and Petrochemistry, 2023, 34
5. Montini T., Melchionna M., Monai M., Fornasiero P. Fundamentals and catalytic applications of CeO2-based
materials. Chem. Rev., 2016, 116, 5987.
6. Романова И.В. Каталитическая активность оксидов меди и церия в реакции окисления этанола. Хімія,
фізика та технологія поверхні, 2010, 1(4), 436–440.
7. Брей В.В., Милін A.M. Окиснення спиртів на церій-оксидному каталізаторі: кореляція між енергією
активації реакції і хімічним зсувом δ (R13СОH). Укр. Хім. Журн., 2019, 85(5), 117.
References
1. Ukrainian Patent 145097 СО7С 69/75; 26.11.2020.
2. Hamad K., Kaseem M., Yang H.W., Deri F., Ko Y.G. Properties and medical applications of polylactic acid:
Areview. Polymer Letters, 2015, 9(5), 435–455.
3. Mylin A.M., Brei V.V. Selective conversion of an ethanolic solution of glycerol into ethyl lactate on СеO2/Al2O3
catalyst. Ukrainian chem. J., 2016, 82(2), 79–83. [in Ukrainian].
4. Purushothaman R., Haveren J., Es D. et al. An efficient one pot conversion of glycerol to lactic acid using
bimetallic gold-platinum catalysts on a nanocrystalline CeO2 support. Appl. Catal. B., 2014, 147, 92–100.
5. Montini T., Melchionna M., Monai M., Fornasiero P. Fundamentals and catalytic applications of CeO2-based
materials. Chem. Rev., 2016, 116, 5987.
6. Romanova I.V. Catalytic activity of copper and cerium oxides in the reaction of ethanol oxidation. Chem. Phys.
Techn. Surface, 2010. 1(4), 436–440. [in Russian].
7. Brei V.V., Mylin A.M. Oxidation of alcohols on a cerium oxide catalyst: correlation between the activation
energy of the reaction and δ (R13СОH) chemical shift. Ukrainian Chem. J., 2019, 85(8), 66–72. [in Ukrainian].
Надійшла до редакції 19.07.2023
Vapor-phase oxidation of propylene glycol-methanol mixture to methyl lactate on
CeO2/Al2O3 catalyst
Mykhailo E. Sharanda 1, Artur M. Mylin 1, Oleksii Yu. Zinchenko 2, Volodymyr V. Brei 1
1 Institute of Sorption and Problems of Endoecology of National Academy of Sciences of Ukraine
13 General Naumov Str., Kyiv, 03164, Ukraine, brei@ukr.net
2 LTD “Techinservice Manafacturing Group”
1 Makiivskyi Bystr., Kyiv, 04114, Ukraine
The vapor-phase oxidation of mixtures of propylene glycol with methanol and ethanol to methyl and ethyl
lactate, respectively, on supported CeO2/Al2O3 catalyst at 210-250 °С was investigated. Air oxygen and a flow
reactor with a fixed catalyst bed were used. A 20 % solution of propylene glycol in alcohol was supplied to the
reactor inlet. Oxidation of propylene glycol in the presence of methanol occurs according to the overall reaction
CH3CHOHCH2OH + O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 + 2H2O. First, hydroxyacetone is formed, which is
further oxidized to pyruvic aldehyde, which adds alcohol to form a hemiacetal. Next, hemiacetal of semiural is
rearranged according to Cannizzaro into methyl lactate. At 220 °C and catalyst load < 2 mmol PG/gcat/h, the
selectivity for methyl lactate reached 70 wt. % at 100 % propylene glycol conversion. In the presence of ethanol,
the formation of a significant amount of acetaldehyde and its aldol condensation products, as well as the formation
of diethoxyethane, was observed. Therefore, the selectivity for ethyl lactate at 100 % propylene glycol conversion
did not exceed 45 %.
Keywords: methyl lactate, lactide, propylene glycol, cerium dioxide, supported catalyst
|
| id | oai:katalizorgua:article-95 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:19Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | katalizorgua/2a/afbc5af27632e3c0de99d0703da7c62a.pdf |
| spelling | oai:katalizorgua:article-952024-12-24T10:38:54Z Vapor-phase oxidation of propylene glycol-methanol mixture to methyl lactate on CeO2/Al2O3 catalyst Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі Sharanda, Mykhailo E. Mylin, Artur M. Zinchenko, Oleksii Yu. Brei, Volodymyr V. methyl lactate, lactide, propylene glycol, cerium dioxide, supported catalyst метиллактат, лактид, пропіленгліколь, діоксид церію, нанесений каталізатор The vapor-phase oxidation of mixtures of propylene glycol with methanol and ethanol to methyl and ethyl lactate, respectively, on supported CeO2/Al2O3&nbsp;catalyst at 210-2500С was investigated. Air oxygen and a flow reactor with a fixed catalyst bed were used. A 20% solution of propylene glycol in alcohol was supplied to the reactor inlet. Oxidation of propylene glycol in the presence of methanol occurs according to the overall reaction CH3CHOHCH2OH +O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3&nbsp;+2H2O. First, hydroxyacetone is formed, which is further oxidized to pyruvic aldehyde, which adds alcohol to form a hemiacetal. Next, this hemiacetal is rearranged according to Cannizzaro into methyl lactate.&nbsp;At 2200C and catalyst load &lt; 2 mmol PG/gcat/h, the selectivity for methyl lactate reached 70 wt.% at 100% propylene glycol conversion. In the presence of ethanol, the formation of a significant amount of acetaldehyde and its aldol condensation products, as well as the formation of diethoxyethane, was observed. Therefore, the selectivity for ethyl lactate at 100% propylene glycol conversion did not exceed 45%. Досліджено парофазне окиснення сумішей пропіленгліколю з метанолом та етанолом до відповідно метил- та етиллактату на нанесеному СeO2/Al2O3&nbsp;каталізаторі при 210-250&nbsp;°С. Застосовували кисень повітря та проточний реактор з фіксованим шаром &nbsp;каталізатора. На вхід реактора подавали 20&nbsp;% розчин пропіленгліколю в спирті. Окиснення пропіленгліколю в присутності метанолу відбувається за сумарною реакцією CH3CHOHCH2OH&nbsp;+&nbsp;O2&nbsp;+&nbsp;СН3OH&nbsp;= CH3CHOHCOOСН3&nbsp;+&nbsp;2H2O. Спочатку утворюється гідроксиацетон, який далі окислюється до піровиноградного альдегіду, котрий приєднує спирт з утворенням напівацеталі. Далі, напівацеталь півуралю перегруповується по Канніццаро в метиллактат. При 220&nbsp;°С та навантаженні на каталізатор &lt;&nbsp;2&nbsp;ммоль&nbsp;ПГ/гкат/год селективність за метиллактатом сягала 70&nbsp;мас.&nbsp;% при 100&nbsp;% конверсії пропіленгліколю. В присутності етанолу спостерігалось утворення значної кількості ацетальдегіду та продуктів його альдольної конденсації, а також утворення діетоксиетану. Тому, селективність за етиллактатом за 100&nbsp;% конверсії пропіленгліколю не перевищувала 45&nbsp;%. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2023-09-07 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/95 10.15407/kataliz2023.34.086 Catalysis and petrochemistry; No. 34 (2023): Catalysis and petrochemistry; 86-91 Каталіз та нафтохімія; № 34 (2023): Каталіз та нафтохімія; 86-91 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2023.34 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/95/84 Copyright (c) 2023 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | метиллактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор Sharanda, Mykhailo E. Mylin, Artur M. Zinchenko, Oleksii Yu. Brei, Volodymyr V. Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title_alt | Vapor-phase oxidation of propylene glycol-methanol mixture to methyl lactate on CeO2/Al2O3 catalyst |
| title_full | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title_fullStr | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title_full_unstemmed | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title_short | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на СeO2/Al2O3каталізаторі |
| title_sort | парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на сeo2/al2o3каталізаторі |
| topic | метиллактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор |
| topic_facet | methyl lactate lactide propylene glycol cerium dioxide supported catalyst метиллактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/95 |
| work_keys_str_mv | AT sharandamykhailoe vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT mylinarturm vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT zinchenkooleksiiyu vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT breivolodymyrv vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT sharandamykhailoe parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaseo2al2o3katalízatorí AT mylinarturm parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaseo2al2o3katalízatorí AT zinchenkooleksiiyu parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaseo2al2o3katalízatorí AT breivolodymyrv parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaseo2al2o3katalízatorí |