Уважаемые коллеги!
Сегодня мы расскажем вам, как ученые реализовали
синтез силиконов в проточных микрофлюидных реакторах.
Гидросилилирование – это основной метод получения органосиланов и силиконовых материалов – продуктов мало- и крупнотоннажной химии. Реакция протекает в присутствии платиновых катализаторов и является одним из первых крупномасштабных примеров применения гомогенного катализа в промышленности. Однако, из-за высокой стоимости и волатильности цен на платину, а также ее необратимого «рассеивания», приводящего к загрязнению силиконовых продуктов и окружающей среды, возникают серьезные экономические, экологические и научно-технические проблемы. Поэтому разработка новых каталитических подходов, которые могли бы решить эти проблемы является крайне важной в химии XXI века.
Ранее коллективом ученых из
ИНЭОС РАН, ИНХС РАН и МГУ была предложена устойчивая и удобная в обращении
гетерофазная (бифазная) каталитическая система для реакции гидросилилирования. Она основана на простой и доступной
соли платины (K2PtCl4), как источника каталитически активной Pt, и дешевого
этиленгликоля, как растворителя (фазы) для Pt-катализатора. Благодаря высокой гидрофильности такой каталитической системы, она не смешивается с высоко гидрофобными реагентами и продуктами,
позволяя проводить реакцию на границе раздела фаз и о
тделять катализатор обычным декантированием.
Коллектив
химиков (из ИНЭОС РАН, ИНХС РАН и МГУ) и
физиков (из МИИ ИМ ЮФУ, Ростов-на-Дону) исследовал возможность реализации бифазного гидросилилирования с использованием
микрофлюидных систем.
Благодаря применению таких
микрофлюидных реакторов удалось решить проблемы тепло- и массо-переноса. Возможность быстрой настройки размера и формы микроканалов, мобильность и простота воспроизведения таких реакторов позволяет легко оптимизировать и масштабировать процесс.
Для перевода процесса из периодического режима в проточный
требовался быстрый, надежный и непрерывный метод контроля за ходом реакции, главным образом, за конверсией реагентов и выходом продукта реакции. В качестве этого метода авторы использовали
Раман спектроскопию.
Авторы подчеркивают принципиальную применимость разработанных решений и для других многофазных химических процессов, в том числе
для производства ряда мало- и крупнотоннажных продуктов.
Результаты работы были опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal (Q1, IF 13.3).
А на созданный
микрофлюидный реактор вы можете посмотреть в первом комментарии.
👇