Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

INFLUENCE OF ADDITIVES OF CARBON NANOTUBES ON SELECTIVITY OF FORMATION OF 4,4-DIMETHYLDIOXANE-1,3 ON THE PRINCE REACTION WITH THE INVOLVEMENT OF f-BUTANOL R. I. Valiev, G. A. Ovchinnikov, V .S. Tukhvafshin, R. F. Talipov Bashkir State University, Ufa, Russia A b stra c t The kinetics of condensation of t-butanol with aqueous formaldehyde with addition of phosphoric acid and carbon nanotubes has been considered. The values of the rate constants for the consumption of formaldehyde and the accumulation of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane were calculated. Keywords: formaldehyde, t-butanol, 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, carbon nanotubes, selectivity, Prince reaction. Изопрен является мономером для получения стереорегулярного 1,4-цис-изопренового каучука, широко используемого во многих отраслях промышленности — автомобильной, авиационной и т. д. [1]. Одним из основных способов получения изопрена является диоксановый метод, включающий каталитическое разложение 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД). Последний, в свою очередь, получают взаимодействием 2-метилпропена или трет-бутанола и формальдегида по реакции Принса в присутствии ортофосфорной кислоты [1]. Однако указанный метод синтеза изопрена имеет существенный недостаток: на первой стадии, наряду с ДМД, наблюдается образование побочных продуктов — гидрированных пиранов, диолов и ненасыщенных спиртов (до 30 % мас.). В связи с этим целью представленной работы являлось выявление эффективности применения углеродных нанотрубок для увеличения селективности образования ДМД при взаимодействия трет -бутанола с формальдегидом по реакции Принса. Реакцию проводили в присутствии 5 % мас. фосфорной кислоты и 5 % мас. углеродных нанотрубок при 120 °С. На рис. 1 представлены экспериментальные кинетические кривые расхода формальдегида в реакции с трет -бутанолом. 100 150 200 250 300 50 • Фосфорная кислота о Углеродные нанотрубки t, мин Рис. 1. Кинетические кривые расхода формальдегида в реакции с трет -бутанолом при 120 °С в присутствии ортофосфорной кислоты ([CH2O]o = 5,20 моль/л) и углеродных нанотрубок ([C^O]o = 6,18 моль/л) На рисунке 2 представлены полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых расхода формальдегида. Рис. 2. Полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых расхода формальдегида в реакции с трет -бутанолом при 120 °С в присутствии ортофосфорной кислоты ([CH2O]o = 5 ,2 0 моль/л) и углеродных нанотрубок ([C^O]o = 6,18 моль/л) 248