ACS Catal：RhCo3/MCM-41催化乙烯、丙烯氢甲酰化反应活性对比

纳米技术

2021-11-21

哥伦比亚大学Jingguang Chen(陈经广)、布鲁克海文国家实验室Zhenhua Xie等报道通过异相催化方法研究RhCo₃/MCM-41催化剂上乙烯、丙烯氢甲酰化反应的催化反应动力学，通过在流动相反应器中进行研究，作者发现无论是氢甲酰化反应还是副反应速率，丙烯的反应速率都比相同反应条件中乙烯的反应速率低一个数量级。作者通过测试反应级数、反应的表观活化能研究了乙烯、丙烯的反应动力学区别，通过反应速率控制（DRC）方法分析反应的微动力学。

本文要点：

（1）

通过原位DRIFT表征，给出了反应的中间体物种。当反应物从乙烯变成丙烯，发现对应于CO的吸收峰显著增加，同时烷基自由基的峰显著降低。

（2）

通过DRIFT和反应速率控制（DRC）结合，作者提出烯烃氢甲酰化反应的第一步是烯烃吸附在界面上生成烷基基团，这步反应是导致乙烯、丙烯的反应速率产生明显区别的关键。当乙烯作为反应物时，这个步骤不是反应决速步骤；但是在反应物为丙烯时，这个步骤是多个反应决速步中的一个。由于界面上的丙烷基浓度非常低，因此丙烯的反应速率比乙烯的反应速率低（无论是对氢甲酰化反应或者加氢反应都导致丙烯的反应速率降低）。

参考文献

Zhongtian Mao, Zhenhua Xie*, and Jingguang G. Chen*, Comparison of Heterogeneous Hydroformylation of Ethylene and Propylene over RhCo₃/MCM-41 Catalysts, ACS Catal. 2021, 11, 14575–14585

DOI: 10.1021/acscatal.1c04359

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04359