Direkte omdannelse af CH3Cl til eddikesyre gennem en carbonyleringsreaktion

Metan, hovedbestanddelen af ​​naturgas, skifergas og brændbar is, er et rent og billigt kemisk råmateriale med rigelige reserver. Ikke desto mindre hæmmer den høje CH-båndenergi og lave polariserbarhed af et metanmolekyle udnyttelsen af ​​metan.

For nylig udviklede et forskerhold ledet af prof. Liu Zhongmin og prof. Zhu Wenliang fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) en ny vej til direkte transformation af CH₃ Cl til eddikesyre gennem en carbonyleringsreaktion under anvendelse af sure zeolitter som katalysator.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Angewandte Chemie International Edition den 30. maj.

Forskerne brugte pyridinbehandlet MOR som katalysatorer for at opnå høj eddikesyre- og methylacetatselektivitet. De fandt, at koblingen af ​​CH₃ Cl med CO og H₂ O forekom over sure zeolitter, især endimensionelle med 8-leddet ring (8 MR) eller 10-leddet ring (10 MR).

Især nåede selektiviteten af ​​eddikesyre og methylacetat 99,3 % i forhold til pyridinbehandlet MOR under de optimerede betingelser, som var overlegen i forhold til Rh/AC under CH₃ I-frie forhold. Bronsted-syrestederne i 8 MR viste sig at være det vigtigste aktive sted for chlormethancarbonylering.

Med flere karakteriseringer foreslog forskerne desuden reaktionsmekanismen, som omfattede den kemiske adsorption af CH₃ Cl, dannelse af acetylgrupper og hydrolyse af acetylgrupper.

"Vores undersøgelse kan præsentere potentiale i den effektive og praktiske omdannelse af metan til oxygenater i fremtiden," sagde prof. Zhu. + Udforsk yderligere

Ny strategi forbedrer aromatiske selektivitet i metankonvertering