ПРИРОДНІ АЛЮМОСИЛІКАТИ МОДИФІКОВАНІ ФРАГМЕНТАМИ АРЕНСУЛЬФОНОВОЇ КИСЛОТИ ЯК КАТАЛІЗАТОРИ АЦЕТАЛІЗАЦІЇ ГЛІЦЕРИНУ ЦИКЛОГЕКСАНОНОМ

Досліджено кінетику реакції гліцерину з циклогексаноном у присутності модифікованих фрагментами аренсульфонової кислоти природних алюмосилікатів вітчизняного походження (бентоніт, кліноптилоліт і трепел). З’ясовано вплив масової частки каталізатора, температури реакції та мольного співвідношення реагентів на конверсію гліцерину. Виявлено, що у присутності бентоніту і трепелу, на відміну від кліноптилоліту, незалежно від зміни зазначених факторів, конверсія гліцерину досягає ~100 %. Основним продуктом реакції є п’ятичленний циклічний кеталь 1.4-діоксаспіро[4,5]декан-2-метанол з селективністю 99 % (визначали на газовому хроматографі Shimadzu GC-2030, Японія). Вивчено структурно-адсорбційні та кислотні характеристики каталізаторів (розмір пор, площа поверхні, Бренстедовські та Льюїсівські кислотні центри) і співставлено вплив цих характеристик на їх каталітичні властивості. Встановлено, що активність каталізатора обумовлена більшою площею поверхні та структурою пор. З використанням методу «подвійних зворотних величин» (метод Лайнуівера-Берка) досліджено особливості реакції, визначено константи Міхаеліса і максимальні швидкості реакції та концентраційний порядок за гліцерином. Запропоновано можливий механізм реакції в умовах гетерогенного кислотного каталізу. Показано, що спільним для трьох зразків каталізаторів є утворення з однаковою швидкістю комплексу циклогексанон-каталізатор, а подальший «маршрут» реакції відрізняється в залежності від концентраційного порядку за гліцерином.