«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АКТИВНОСТИ КАТАЛИЗАТОРОВ ПРОЦЕССОВ АРОМАТИЗАЦИИ ПРОПАНА И АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ПРОПИЛЕНОМ

УДК: 543.42
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина

Ключевые слова: органохлорсиланы, галлийалюмосиликаты, ароматизация пропана, алкилирование бензола пропиленом, акцепторная способность, обобщенный квантово-химический принцип

Аннотация:

Разработка научных основ поиска эффективных катализаторов для тех или иных реакций, равно как и подбор реакций к катализаторам, является одним из приоритетных направлений современной прикладной химии. Основным критерием, определяющим возможность и глубину протекания каталитического процесса, авторами предложено считать обобщенный квантово-химический принцип: реакция может протекать на всех элементарных стадиях при одновременном выполнении требований, накладываемых на систему правилом Хунда, принципами Паули, орбитальной симметрии, совпадения фазовых знаков зарядов и соответствия энергий взаимодействующих орбиталей. Действие данного принципа было подробно рассмотрено и подтверждено квантово-химическими расчетами для двух каталитических процессов: ароматизации пропана в присутствии алюмосиликатных катализаторов, модифицированных галлием, и алкилирования бензола пропиленом в среде органохлорсиланов. Для оценки эффективности катализаторов была выбрана акцепторная способность-величина, эквивалентная напряженности электромагнитного поля, развиваемого тетраэдрами каталитических центров. Значения длин связей определены методами молекулярной механики и неэмпирическим квантово-химическим методом, входящим в программный комплекс GAMESS. Заряды катионов определены методом Вонга-Форда, основанным на расчете электростатического потенциала молекул, с помощью пакета программ MOPAC 2007.

Список литературы:

1. Колесников И.М., Широков Д.В. Обобщенный квантово-химический принцип и механизмы органических реакций. -М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2007. -49 с.
2. Колесников И.М. Катализ и производство катализаторов. -М.: Техника, ООО «Тума Групп», 2004. -400 с.
3. Колесников И.М., Козлов А.С. Теория катализа полиэдрами как основа синтеза твердых промышленных катализаторов. Электрическое поле полиэдров и активность//Журнал физической химии. -1984. -Т. 58, № 3. -С. 610-613.
4. Широков Д.В., Лапидус А.Л., Колесников И.М. Каталитические процессы органических реакций как циклы возбужденных состояний//Тез. докл. конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России 2007». -М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2007. -С. 413.
5. Коулсон Ч. Валентность. -М.: Мир, 1965. -426 с.