Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00233 AP09259638-KC-22 0121РК00356
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 22927128.09 AP09259638
Name of work
Разработка каталитических синтезов биологически активных веществ сельскохозяйственного назначения
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Жармагамбетова Алима Кайнекеевна
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Акционерное общество "Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского"
Abbreviated name of the service recipient АО «ИТКЭ им. Д.В.Сокольского»
Abstract

Объектом исследования являются низкопроцентные биметаллические катализаторы и на их основе «зеленые» синтезы цис-олефиновых спиртов и ненасыщенных альдегидов.

Зерттеу нысаны төмен пайыздық биметалды катализаторлар және олардың негізінде цис-олефин спирттері мен қанықпаған альдегидтердің "жасыл" синтезі болып табылады.

Разработка эффективных низкопроцентных биметаллических катализаторов и на их основе «зеленых» синтезов цис-олефиновых спиртов и ненасыщенных альдегидов, определение основных закономерностей процессов стереоселективного парциального гидрирования и окисления ненасыщенных спиртов с выработкой рекомендаций по синтезу компонентов феромонов вредных насекомых.

Тиімді төмен пайыздық биметалдық катализаторларды әзірлеу және олардың негізінде цис-олефин спирттері мен қанықпаған альдегидтердің "жасыл" синтездерін жасау, зиянды жәндіктердің феромондарының компоненттерін синтездеу бойынша ұсыныстар әзірлей отырып, стереоселективті ішінара гидрогенизация және қанықпаған спирттердің тотығуы процестерінің негізгі заңдылықтарын анықтау.

Для решения поставленных задач были применены современные методы физико-химического анализа (ИКС, электронная микроскопия, элементный анализ и др.). Методом фотоэлектроколориметрии была выявлена степень закрепления активной фазы на оксиде цинка, модифицированного хитозаном и поливинилпирролидоном. Для количественного и качественного анализа продуктов реакций гидрирования и окисления был использован хроматографический метод анализа.

Қойылған міндеттерді шешу үшін физика-химиялық талдаудың заманауи әдістері (ИК, электронды микроскопия, элементтік талдау және т.б.) қолданылды. Фотоэлектроколориметрия әдісі арқылы хитозан және поливинилпирролидонмен модификацияланған мырыш оксидінде белсенді фазаның бекітілу дәрежесін анықталды. Гидрлеу және тотықтыру реакцияларының өнімдерін сандық және сапалық талдау үшін хроматографиялық талдау әдісі қолданылды.

В отчетный период в присутствии оптимальных биметаллических катализаторов были отработаны оптимальные условия синтеза (температура, масса навески катализатора и др.) олефиновых производных гидрированием ацетиленового спирта: температура процесса 40°С, масса навески катализатора 0,05 г., растворитель – этанол, вода. Оптимальные полимер-стабилизированные палладий-серебряные катализаторы были исследованы методом ИКС, электронная микроскопия, элементный анализ и др. Данные физико-химических методов анализа свидетельствуют о формировании 0,5% Pd-Ag, биметаллических катализаторов, стабилизированных поливинилпирролидоном и хитозаном. Адсорбционным способом были синтезированы биметаллические ферроцианидные катализаторы с ионами меди и хрома с содержанием активной фазы 3%. Разработанные ферроцианидные катализаторы проявили активность и селективность в реакции жидкофазного окисления аллилового спирта пероксидом водорода. Новизна решений, заложенных в предлагаемой работе, заключается в разработке высокоселективных нанесенных полимер-стабилизированных биметаллических катализаторов для процессов стереоселективного гидрирования алкинолов в цис-олефиновые спирты (0,3-0,5% Pd-Ag, Pd-Cu) и окисления цис-алкенолов до соответствующих ненасыщенных альдегидов и кетонов (ферроцианиды хрома и меди) в мягких условиях (температура 20-60°С, атмосферное давление, нетоксичный растворитель) с целью получения компонентов феромонов вредных насекомых (биопестицидов).

Есеп беру кезеңінде оңтайлы биметалдық катализаторлардың қатысуымен ацетилен спиртін гидрлеу арқылы олефин туындыларын синтездеудің оңтайлы шарттары (температура, катализатор өлшемі және т.б.) анықталды: процестің температурасы 40°С, катализатордың салмағы 0,05 г, еріткіш – этанол, су болып табылатыны көрсетілді. Оңтайлы полимер-тұрақтандырылған палладий-күміс катализаторлар ИҚС, электронды микроскоп, элементтік талдау және т. б. әдістермен зерттелді. Физика-химиялық әдістермен талдау деректері поливинилпирролидон мен хитозанмен тұрақтандырылған 0,5% Pd-Ag биметалл катализаторларының қалыптасуын көрсетті. Адсорбциялық әдіспен құрамында 3% белсенді фазасы бар мыс және хром иондарымен биметалды ферроцианид катализаторлары синтезделді. Дайындалған ферроцианидті катализаторлар аллил спиртін сутегі асқын тотығымен сұйық фазалы тотықтыру реакциясында белсенділік пен талғампаздық көрсетті. Ұсынылып отырған жұмысқа енгізілген шешімдердің жаңалығы зиянды жәндіктердің (биопестицидтердің) феромон компоненттерін алу мақсатымен жұмсақ жағдайларда (температура 20-60°С, атмосфералық қысым, уытты емес еріткіш) цис-алкенолдарды тиісті қанықпаған альдегидтер мен кетондарға (хром және мыс ферроцианидтері) дейін тотықтыру және цис-олефин спирттеріне дейін алкинолдарды стереоселективті гидрогенизациялау (0,3-0,5% Pd-Ag, Pd-Cu) процестері үшін жоғары селективті беітілген полимер-тұрақтандырылған биметалдық катализаторларды әзірлеуде тұрады.

Оптимальными условиями синтеза олефиновых производных гидрированием модельного ацетиленового спирта являются: температура - 40°С, концентрация субстрата – 0,18 моль/л, масса навески – 0,05г, растворитель – вода, этанол. Максимальные значения селективности по цис-олефину на ПВПД-модифицированном и хитозан-содержащем палладий-серебряных катализаторах составили 96,6% и 95,0%, соответственно. При окислении аллилового спирта максимальные значения степени превращения субстрата были получены на 3%Cr-Fe(1:3)-ПВПД/Siral-40 катализаторе. Конверсия аллилового спирта составила 34,0%.

Модельді ацетиленді спиртті гидрлеу арқылы олефин туындыларын синтездеудің оңтайлы шарттары: температура – ​​40°С, субстрат концентрациясы – 0,18 моль/л, үлгі салмағы – 0,05 г, еріткіш – су, этанол. ПВПД-модифицирленген және хитозан бар палладий-күміс катализаторларындағы цис-олефиннің максималды селективтілігі сәйкесінше 96,6% және 95,0% құрады. Алил спиртінің тотығуында субстраттың айналу дәрежесінің максималды мәндері 3% Cr-Fe(1:3)-PVPD/Siral-40 катализаторында алынды. Алил спиртінің конверсиясы 34,0% құрады.

Эффективность разработанных биметаллических полимер-палладиевых и полимер-ферроцианидных катализаторов подтверждается высоким выходом целевых продуктов. Значения селективности по цис-олефину на ПВПД-модифицированном и хитозан-содержащем палладий-серебряных катализаторах составили 96,6% и 95,0%, соответственно. В случае окисления аллилового спирта степень превращения субстрата на 3%Cr-Fe(1:3)-ПВПД/Siral-40 катализаторе составила 34,0%. Реакции гидрирования и окисления осуществляли в мягких условиях с применением нетоксичных окислителей и растворителей.

Жасалған биметалдық полимер-палладий және полимер-ферроцианид катализаторларының тиімділігі мақсатты өнімдердің жоғары шығымдылығымен расталады. ПВПД модификацияланған және хитозан бар палладий-күміс катализаторларындағы цис-олефиннің селективтілік мәндері сәйкесінше 96,6% және 95,0% құрады. Аллил спиртінің тотығуы кезінде субстраттың конверсиясы 3% Cr-Fe(1:3)-ПВПД/Siral-40 катализаторында 34,0% құрады. Гидрлеу және тотығу реакциялары улы емес тотықтырғыштар мен еріткіштерді қолдану арқылы жұмсақ жағдайда жүргізілді.

Полученные результаты исследований могут быть востребованы в сельском хозяйстве. К тому же, возможно применение разработанных полимер-модифицированных катализаторов в каталитических производствах.

Алынған зерттеу нәтижелері ауыл шаруашылығында сұранысқа ие болуы мүмкін. Сонымен қатар, дайындалған полимер-модификацияланған катализаторларды каталитикалық өндірістерде қолдануға болады.

UDC indices
547.1.661.123: 542.941.7: 547.36
International classifier codes
31.21.21; 31.15.28;
Key words in Russian
Катализ; гидрирование; окисление; алкинол; феромоны; полимер-стабилизированные катализаторы;
Key words in Kazakh
Катализ; гидрлеу; тотығу; алкинол; феромондар; полимер-тұрақтандырылған катализаторлар;
Head of the organization Жұрынов Мұрат Доктор химических наук / профессор
Head of work Жармагамбетова Алима Кайнекеевна Доктор химических наук / профессор