Estudio de metilación de imidazol en fase gas con catalizadores ácidos zeolíticos

M.N. VANOY-VILLAMIL; C.R. APESTEGUÍA; C.L. PADRÓ

Salta

Congreso; XVII Congreso Argentino de Catálisis; 2011

Sociedad Argentina de Catálisis

En el presente trabajo, se estudió la alquilación de imidazol con metanol en fase gas a 573 K empleando como catalizadores zeolitas HBEA, HMCM22 y zeolita NaY intercambiada con Zn2+(ZnY) y H+ (HY). La naturaleza, densidad y fuerza de los sitios ácidos fueron determinadas por TPD de NH3 e IR de piridina. El producto principal de reacción fue el N-metilimidazol que se obtuvo con una selectividad mayor al 98%. Los catalizadores con sitios ácidos de naturaleza Lewis (NaY y ZnY) resultaron poco activos mientras que con las zeolitas protónicas (HY, HBEA y HMCM22) se lograron conversiones iniciales de imidazol entre 40 % (HMCM22) y 100% (HY). La presencia de sitios ácidos de naturaleza Brønsted fuertes provocó la desactivación de los catalizadores por formación de residuos carbonosos. Se analizó la influencia de la temperatura de reacción y de las presiones parciales de los reactivos utilizando HBEA como catalizador. Un incremento enla temperatura provoca tanto un aumento en rendimiento a N-metilimidazol como en la desactivación. La presión parcial de imidazol tuvo un efecto negativo sobre la velocidad de reacción con un orden aparente de -0.23 mientras que el orden aparente para el metanol fue positivo y de 0.82+(ZnY) y H+ (HY). La naturaleza, densidad y fuerza de los sitios ácidos fueron determinadas por TPD de NH3 e IR de piridina. El producto principal de reacción fue el N-metilimidazol que se obtuvo con una selectividad mayor al 98%. Los catalizadores con sitios ácidos de naturaleza Lewis (NaY y ZnY) resultaron poco activos mientras que con las zeolitas protónicas (HY, HBEA y HMCM22) se lograron conversiones iniciales de imidazol entre 40 % (HMCM22) y 100% (HY). La presencia de sitios ácidos de naturaleza Brønsted fuertes provocó la desactivación de los catalizadores por formación de residuos carbonosos. Se analizó la influencia de la temperatura de reacción y de las presiones parciales de los reactivos utilizando HBEA como catalizador. Un incremento enla temperatura provoca tanto un aumento en rendimiento a N-metilimidazol como en la desactivación. La presión parcial de imidazol tuvo un efecto negativo sobre la velocidad de reacción con un orden aparente de -0.23 mientras que el orden aparente para el metanol fue positivo y de 0.8