Гидротальцитоподобные материалы.

Третий тип твердых основных катализаторов - гидротальцито-подобные материалы. Это твердые вещества, имеющие структуру, подобную гидротальцитам. Гидротальцит - это природная глина с химическим составом, описываемым формулой:

Mg₆Al₂(OH)₁₆×4(H₂O)

Структура гидротальцитоподобных материалов (Рис.5.51) сформирована из брусито-подобных слоев Mg(OH)₂, в которых часть катионов Mg²⁺, замещена на Al³⁺. Избыточный положительный заряд алюминия компенсируется анионами СО₃^2-, находящимися в межслойном пространстве. Там же находятся молекулы воды. Анионы СО₃^2- можно обменивать на другие анионы, изменяя таким образом основные свойства гидротальцита.

Кроме того гидротальциты можно синтезировать из катионов металлов (М²⁺/М³⁺), отличных от Mg²⁺ и Al³⁺, что также позволяет менять каталитические свойства этих материалов.

Рис. 5.51. Структура гидротальцита.

Изомеризация олефинов.

Прокаленный при 700-900^оС СаО является еще более сильным основанием, чем MgO. На обоих катализаторах активно протекает реакция изомеризации (миграции) двойной связи в олефинах. Например бутен-1 изомеризуется в бутен-2 благодаря образованию на поверхности катализатора промежуточного метилаллил-аниона в результате отрыва основными центрами катализатора протона в аллильном положении:

(5.80)

Наибольшей активностью в основно-каталитических реакциях обладают щелочные металлы нанесенные на Al₂O₃. Так 5%Na/Al₂O₃ приводит к полной конверсии 1-бутена в 2-бутен при 20^оС. На таком катализаторе легко изомеризуются и высшие a-олефины.