Авторы: С.В. Пучков, Ю.В. Непомнящих

Название статьи: Конформационные переходы «кресло»-«ванна» циклогексанола в процессе окисления циклогексана

Год: 2026, Номер: 1, Страницы: 56-64

Отрасль знаний: 2.6.10. Технология органических веществ

Индекс УДК: 544.43:547-31

DOI: 10.26730/1999-4125-2026-1-56-64

Аннотация: Промышленный процесс жидкофазного окисления циклогексана является важнейшей стадией в крупнотоннажных производствах мономеров для получения полиамидных волокон. Низкая селективность этого процесса обуславливает поддержание низкой степени превращения, что приводит к увеличению затрат на выделение непрореагировавшего циклогексана и его рециркуляцию. Увеличение объемов сырья для поддержания производительности при низкой степени превращения приводит к увеличению габаритов оборудования, и как следствие, капитальных затрат, амортизационных отчислений и себестоимости готовой продукции. Селективность процесса окисления циклогексана зависит от многих факторов, в том числе от скоростей превращения реагента и целевых продуктов реакции – циклогексанола и циклогексанона по последовательным и параллельным реакциям. Связь селективности процесса окисления циклогексана с реакциями конформационных переходов «кресло»-«ванна» циклогексанола, а также влияние состава конформеров на параметры процесса не изучены. Целью работы явилось изучение кинетических параметров конформационных переходов «кресло»-«ванна» циклогексанола и влияние состава конформеров спирта на селективность процесса окисления циклогексана. С применением квантово-химических методов были рассчитаны энергии активации, энтальпии и энтропии конформационных переходов «кресло»-«ванна» циклогексанола. Определены энергии Гиббса и температурные зависимости констант равновесия конформационных переходов циклогексанола. Показано, что состав конформеров циклогексанола оказывает влияние на селективность процесса окисления циклогексана. Увеличение содержания более реакционноспособных конформаций приводит к снижению селективности. Установлено, что с увеличением температуры равновесие конформационных переходов сдвигается в сторону образования более реакционноспособных конформеров, скорость превращения которых выше, что приводит к снижению селективности процесса, из чего сделан вывод о необходимости проведения процесса окисления циклогексана при возможно более низкой температуре.

Ключевые слова: окисление циклогексана циклогексанол квантово-химические расчеты конформации «кресло» «ванна»

Дата получения: 03.07.2025

Дата одобрения: 15.01.2026

Дата опубликования: 19.03.2026

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ