Carbonilación altamente selectiva de CH3 Cl a ácido acético catalizado por zeolita MOR tratada con piridina. Crédito:Fang Xudong
El metano, el componente principal del gas natural, el gas de esquisto y el hielo inflamable, es una materia prima química limpia y económica con abundantes reservas. Sin embargo, la alta energía de la banda C-H y la baja polarizabilidad de una molécula de metano inhiben la utilización de metano.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Liu Zhongmin y el Prof. Zhu Wenliang del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) desarrolló una ruta novedosa para transformar directamente CH3 Cl a ácido acético a través de una reacción de carbonilación utilizando zeolitas ácidas como catalizador.
El estudio fue publicado en Angewandte Chemie International Edition el 30 de mayo.
Los investigadores utilizaron MOR tratado con piridina como catalizadores para lograr una alta selectividad por ácido acético y acetato de metilo. Descubrieron que el acoplamiento de CH3 Cl con CO y H2 O se produjo sobre zeolitas ácidas, especialmente unidimensionales con anillo de 8 miembros (8 MR) o anillo de 10 miembros (10 MR).
En particular, la selectividad del ácido acético y el acetato de metilo alcanzó el 99,3 % sobre el MOR tratado con piridina en las condiciones optimizadas, que fue superior a la de Rh/AC en CH3. Condiciones libres de yo. Se demostró que los sitios ácidos de Bronsted en 8 MR son el principal sitio activo para la carbonilación del clorometano.
Además, con múltiples caracterizaciones, los investigadores propusieron el mecanismo de reacción que incluía la adsorción química de CH3 Cl, la formación de grupos acetilo y la hidrólisis de grupos acetilo.
"Nuestro estudio puede presentar potencial en la transformación eficiente y práctica de metano en compuestos oxigenados en el futuro", dijo el profesor Zhu. Nueva estrategia mejora la selectividad de aromáticos en la conversión de metano
