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连续流动方法用于炔烃的催化部分氢化反应

取代的炔烃催化部分氢化成烯烃是一种在制造几种市场化学品时非常重要的过程。本文简要回顾了在连续流动和液相中为该反应设计的非均相催化体系。从反应堆设计的角度讨论了1997年至2016年8月文献中出现的主要贡献。尽可能与批次和工业过程进行比较。

关键词: 炔烃; 多相催化:加氢; 流; 液相


在液相中将炔烃催化部分氢化成烯烃是一种与制造多种精细化学品[1]高度相关的反应,包括药物结构单元,农用化学品,食品添加剂,香料和香料[2,3]在本体聚合物工业中,从烯烃原料中完全消除炔烃和链二烯烃也是至关重要的[4,5]这些过程的化学反应主要是非均相钯催化剂,特别是基于固体负载的Pd纳米颗粒(PdNP)[6,7]在工业规模上,炔烃部分氢化通常在间歇条件下使用Lindlar型催化剂进行,该催化剂由相对高含量的Pd(5wt%)和沉积在CaCO 3 上的Pb(2-3%)组成[8,9]。,其活动地点性质尚未完全表征[10,11]除了使用有毒铅之外,令人满意的催化剂性能通常需要小心控制氢的吸收和使用过量的胺(喹啉)改性剂[12,13],在工艺经济,环境影响和产品分离管理方面存在严重缺陷。因此,开发用于炔烃部分氢化反应的成本有效,定义明确,有效和环境友好的催化体系是最重要的[14,15]

与批量设置相比,在安全性,净化,废物排放,耐久性,再现性,自动化,能源和空间消耗方面,连续流动操作可以提供相当大的过程强化[16,17] [18,19]特别是,连续流动催化可以提高给定催化剂的性能,同时减少加工步骤的数量[20,21],这可能会导致对高E因子(kg产生的废物/ kg产品)的显着贡献。 )通常在精细化学品部门观察到[22,23],作为实现令人满意的选择性所需的添加剂和操作的结果。实际上,制药行业中连续流动实践的实施被认为是朝着更环保的制造方法创新的最具战略性的领域之一[24,25]尽管如此,为了在大规模,连续流动的炔烃催化加氢系统中具有竞争力,不仅要提供其优于传统分批工艺的固有优势,而且在生产率方面也是有利的,或者至少是相同的。每单位活性金属,体积或时间,没有添加剂或催化剂寿命[26,27]

在本文中,我们简要回顾了在连续流动和液相中为取代和未取代的炔烃的部分氢化反应设计的非均相催化体系,涵盖了1997年至2016年8月文献中出现的主要贡献。这个话题在过去曾被调查过[28,29]一般的炔烃加氢反应的详细信息,包括机理[30,31],动力学[32,33],吸附现象[34,35],热力学[36,37],结构 - 活性关系[38,39]已在其他地方广泛描述,因此它们不在本次审查的范围内。本文的重点是文献中报道的用于该过程的各种催化反应器系统和技术解决方案,旨在说明该领域的现有技术和该方法的益处。关于流动化学的理论和方法的一般性可以在优秀的教科书和评论中找到[40,41],不会被详细处理。

本综述可以根据不同的变量构建,即所涉及的金属催化剂,载体材料的类型,反应器设计或氢源。我们决定在检查基质的基础上分解原稿,以便更容易地比较不同反应器的性能,并强调一种催化体系相对于其他催化剂系统的潜在益处。


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