Химики из Германии разработали новый твердый катализатор, позволяющий конвертировать метан в метанол. Система может стать альтернативой существующим промышленным способам получения метанола из природного газа.
Реакция ускоряется твердым катализатором на основе триазиновой системы, платина координируется за счет бипиридиновых фрагментов. Катализатор обладает высокой активностью, его можно легко отделить от реакционной смеси и повторно использовать без потери активности. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2009, DOI: 10.1002/anie.200902009)
Один из способов маломасштабного превращения метана в метанол основан на использовании платинового катализатора, около десяти лет назад Перианой (Periana) и коллегами, в котором платиновый металлоцентр координирован с бипиримидиновыми остатками. Полученный комплекс растворяют в олеуме, при пропускании через систему олеум/платиносодержащий комплекс метан окисляется до метанола; недостатком этой системы является то, что дорогостоящую платину практически невозможно выделить из раствора.
Исследовательская группа Ферди Шута (Ferdi Schüth) получила твердый катализатор, обладающий эффективностью катализатора Перианы, который, однако, может быть легко извлечен из раствора практически без потери платины.
Процесс получения катализатора достаточно прост. Первоначально получают полимерный носитель – для этого тримеризуют 2,6-дицианопиридин в расплавленном хлориде цинка. Затем тример, нагревая, полимеризуют, в результате чего образуется аморфный высокопористый полимер. Введение платинасодержащего прекурсора и полимера в олеум способствует образованию катализатора in situ.
При выдерживании метана с каталитической системой в автоклаве метан превращается в метанол со скоростью превращения, сравнимой с производительностью системы Перианы, однако твердый катализатор легко выделить из реакционной смеси после протекания реакции.
Источники:
1. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, DOI: 10.1002/anie.200902009
2. ChemPort