Конверсия и селективность

[Farhad]

Большое внимание исследователей привлекает реакция окислительного дегидрирования этана и пропана. Однако на настоящий момент наилучшие результаты при дегидрировании этана - 85 процентов селективности при 12 процентов конверсии. В случае пропана ситуация существенно лучше, здесь достигнута селективность в 72 процента при 53 процентах конверсии, и, по-видимому, можно ожидать, что этот метод скоро найдёт промышленное воплощение. В случае же окислительного дегидрирования бутенов до бутадиена значение конверсии и селективности достигают значений в 80 и 90 процентов, соответственно, а метод давно применяется в промышленности. Обсудите возможные причины таких различий.

 

[yatcheh]

26.10.2023 в 13:42, Farhad сказал:

Большое внимание исследователей привлекает реакция окислительного дегидрирования этана и пропана. Однако на настоящий момент наилучшие результаты при дегидрировании этана - 85 процентов селективности при 12 процентов конверсии. В случае пропана ситуация существенно лучше, здесь достигнута селективность в 72 процента при 53 процентах конверсии, и, по-видимому, можно ожидать, что этот метод скоро найдёт промышленное воплощение. В случае же окислительного дегидрирования бутенов до бутадиена значение конверсии и селективности достигают значений в 80 и 90 процентов, соответственно, а метод давно применяется в промышленности. Обсудите возможные причины таких различий.

 

 

 

Не знаю механизма этой реакции, но если уж это окислительное дегидрирование, то могу предположить, что первичным актом является отрыв гидрид-иона с передачей его окислителю с образованием  соответствующего аниона и карбкатиона. В случае этана образуется высокоэнергичный и нестабильный первичный карбкатион.. Низкая конверсия - следствие высокой затраты энергии на его образование, а высокая селективность - следствие нестабильности (выброс протона происходит быстрее, чем побочные бимолекулярные реакции). Пропилен даёт более стабильный вторичный карбкатион, что отражается на увеличении конверсии и некотором снижении селективности. При дегидрировании бутенов образуются стабилизированные аллильные карбкатионы, что даёт высокую конверсию и относительно высокую селективность из-за снижения их активности по сравнению с вторичными.

 

ИМХО. Добыто чесанием репы и созерцанием потолка.

Изменено 26 Октября, 2023 в 17:30 пользователем yatcheh