- Впервые проведено исследование и научное обоснование процесса жидкофазного окисления алкил-, циклогексилароматических и циклических углеводородов в присутствии фталимидных катализаторов. Установлено влияние различных технологических параметров (температуры, продолжительности реакции, структуры и концентрации катализатора) на данный процесс.
- Впервые квантово-химическими методами рассчитана разность энергий однократно-занятой молекулярной орбитали радикала субстрата (ЭБ, ИПБ) и радикала фталимидного катализатора - ∆ Еозмо. Установлена корреляционная зависимость ∆ Еозмо со значениями начальной скорости окисления (Wo ) ЭБ и ИПБ. Значения ∆ Еозмо позволяют прогнозировать каталитическую активность фталимидных соединений в процессах жидкофазного окисления углеводородов до ГП без проведения предварительных экспериментов.
- Впервые установлено, что N-ГФИ и его фенильный, 3- и 4-метилзамещенные аналоги проявляют наибольшую каталитическую активность по сравнению с катализаторами, имеющими электроноакцепторные заместители в ароматическом ядре N-ГФИ.
- Предложен научно обоснованный механизм жидкофазного окисления углеводородов до ГП в присутствии N-ГФИ.
- Впервые на основе проведенного термодинамического, квантово-химического анализа и экспериментальных данных установлено, что в процессе жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов N-ГФИ обладает свойствами, как инициатора, так и катализатора, одновременно повышая скорость окисления и селективность образования ГП.
- Впервые установлено, что жидкофазное окисление ИПТ в присутствии N-ГФИ сопровождается образованием трет-ГП ИПТ с селективностью 90-95 %, вплоть до конверсии углеводорода 20-25 %. При этом метильная группа в ИПТ не окисляется. Изучены закономерности процесса окисления ИПТ и составлена математическая (кинетическая) модель, адекватно описывающая экспериментальные данные, и которая подтверждает роль N-ГФИ в стадиях радикально-цепного окисления углеводородов.
- Впервые установлено, что использование N-ГФИ и его производных позволяет повысить скорость окисления циклогексилароматических углеводородов (ЦГБ, ЦГТ, ЦГК, ДЦГБ, ИПЦГБ) и их конверсию в 2-3 раза по сравнению с процессом окисления в присутствии гидропероксидных инициаторов.
1. Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Плахтинский В.В.,Шетнев А.А., Кошель С.Г., Данилова О.А. Интенсификация процесса окисления этилбензола // Химическая технология. – 2009. – Т. 10, № 12. С. – 719-721.
2. Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Лебедева Н.В.,Кошель С.Г., Плахтинский В.В., Екимова И.Д., Романова М.В. Интенсификация реакции окисления циклогексилбензола в процессе совместного получения фенола и циклогексанона // Химическая промышленность сегодня. – 2010, № 4. – С. 40-44.
3.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Екимова И.Д., Лебедева Н.В., Кошель С.Г., Плахтинский В.В. Интенсификация процесса окисления изопропилбензола // Катализ в промышленности. – 2010. – № 3. – С. 26-29.
4.Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Ершова А.А., Струнова Ю.М. Жидкофазное окисление п-цимола до гидропероксида // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 11. – С. 146-147.
5.Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Хренова В.В. Синтез цимолов алкилированием толуола изопропиловым спиртом // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 9. – С. 27-29.
6.Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Ершова А.А., Хренова В.В. Интенсификация процессов окисления циклогексилтолуола до гидропероксида // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 10. – С. 102-104.
7.Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Кошель Г.Н. Окисление изопропилбензола в присутствии N-гидроксифталимида // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, вып. 1. – С. 21-24.
8.Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Иванова А.А., Кошель Г.Н., Хренова В.В., Кириллова Н.Н. Жидкофазное окисление смеси изомеров изопропилто-луола до гидропероксидов // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, вып. 11. – С. 26-28.
9.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Плахтин-ский В.В., Кошель С.Г. Жидкофазное окисление изопропилбензола в присутствии N-гидроксифталимида // Катализ в промышленности. – 2012. – № 1. – С. 7-11.
10. Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Иванова А.А., Плахтинский В.В.,Кошель Г.Н. Квантово-химические расчеты реакций жидкофазного окисленияэтилбензола и изопропилбензола до гидропероксидов в присутствии фталимидных катализаторов // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, вып. 12. – С. 52-54.
11. Иванова А.А., Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Тарасов А.В., КошельГ.Н., Петренчук Ю.А. Выделение гидропероксида п-цимола из продуктовжидкофазного окисления п-цимола методом экстракции // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, вып. 11. – С. 57-59.
12. Постнова М.В., Румянцева Ю.Б., Лебедева Н.В., Курганова Е.А.,Кошель Г.Н. Синтез 2-гидрокси-5-бифенилкарбоновой кислоты на основеп-крезола // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, вып. 12. –С. 122-125.
13. Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Смирнова Е.В. Жидкофазное окисление п-цимола до гидропероксида в присутствииN-гидроксифталимида // Химическая промышленность сегодня. – 2012. – № 4. –С. 20-25.
14. Нестерова Т.Н., Кошель Г.Н., Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А.,Востриков С.В., Шакун В.А. Цимолы. 1. Современное состояние процессов получения цимолов // Вестник МИТХТ. – 2012. – Т. 7, № 4. – С. 49-53.
15.Востриков С.В., Нестерова Т.Н., Кошель Г.Н., Румянцева Ю.Б., Шакун В.А., Курганова Е.А. Цимолы. 2. Алкилирование толуола на сульфокатионите Amberlist 36 Dry // Вестник МИТХТ. – 2012. – Т. 7, № 5. – С. 65-68.
16.Румянцева Ю.Б., Востриков С.В., Нестеров И.А., Курганова Е.А., Нестерова Т.Н., Кошель Г.Н. Цимолы. 3. Химическое равновесие в системе толуол + изопропилтолуолы // Вестник МИТХТ. – 2012. – Т. 7, № 6. – С. 51-55.
17.Кошель Г.Н., Нестерова Т.Н., Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Иванова А.А. Цимолы. 4. Получение крезолов и их применение // Вестник МИТХТ. – 2012. – Т. 7, № 6. – С. 56-59.
18.Румянцева Ю.Б., Курганова Е. А., Кошель Г. Н., Нестерова Т.Н., Иванова А.А. Синтез и окислительные превращения мета- и пара- изомеров изо-пропилтолуола // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 2013. – Т. 56, вып. 2. – С. 99-101.
19.Сапунов В.Н., Кошель Г.Н., Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Кукушкина Н.Д. Роль N-гидроксифталимида в механизме реакции жидкофазного окисления // Нефтехимия. – 2013. – Т. 53, № 3. – С. 193-198.
20.Кошель Г.Н., Соловьев М.Е., Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Фролов А.С. Квантово-химический анализ термодинамики реакции окисления углеводородов в присутствии N-гидроксифталимида // Вестник КТУ. – 2013. – Т. 16, № 2. – С. 302-304.
- в патентах:
21.Кошель Г.Н., Курганова Е.А., Смирнова Е.В., Плахтинский В.В., Кошель С.Г., Кукушкина Н.Д., Чистякова М.Н., Шетнев А.А. Способ получения гидропероксида циклогексилтолуола // Пат. РФ № 2365581 от 27.08.2009.
22.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Кошель С.Г., Плахтин-ский В.В., Лозинская О.В. Шуханкова Н.В. Способ получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола // Пат. РФ № 2366649 от 10.09.2009.
23.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Плахтинский В.В., Кошель С.Г., Шетнев А.А. Способ получения гидропероксида этилбензола // Пат. РФ № 2378253 от 10.01.2010.
24.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Лебедева Н.В., Кошель С.Г., Кукушкина Н.Д., Лозинская О.В. Способ получения гидропероксидов ал-килароматических углеводородов // Пат. РФ № 2404161 от 20.11.2010.
25.Кошель Г.Н., Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Иванова А.А., Смирнова Е.В., Плахтинский В.В., Кошель С.Г. Способ получения гидропероксида п-цимола // Пат РФ № 2466989 от 20.11.2012.
- в материалах международных и российских конференций:
26. Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Кормилицина А.Л., Шуханкова Н.В.,Чистякова М.Н. Изучение закономерностей жидкофазного инициированного окисления циклогексилизопропилбензола // IX конференция молодых ученыхпо нефтехимии к 100-летию со дня рождения академика Х.М. Миначева: сб.тез. докл. – Звенигород, 2008. – С. 72.
27.Курганова Е.А., Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Кошель С.Г. Жидкофаз-ное окисление метильных производных циклогексилбензолов // XII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии – 2008»: сб. тез. докл. – Волгоград, 2008. – С. 68.
28.Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Лебедева Н.В., Кошель С.Г. Интенсификация процесса жидкофазного окисления алкилароматических и циклоалкилароматических углеводородов // XII Всероссийская научная конференция по химии органических элементоорганических пероксидов «Пероксиды – 2009»: матер. конф. – Уфа, 2009. – С. 40-41.
29.Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Кошель Г.Н. Исследование окислительных превращений изопропилциклогексилбензола // Юбилейная научная конференция, посвященная 80-летию Химического факультета МГУ «Химия и общество. Грани взаимодействия: вчера, сегодня, завтра»: сб. тез. докл. – Москва, 2009. – С. 111.
30.Курганова Е.А., Смирнова Е.В., Кошель Г.Н., Кошель С.Г., Екимова И.Д. Изучение кинетических закономерностей жидкофазного окисления алки-лароматических углеводородов в присутствии азотсодержащих катализаторов // Юбилейная научная конференция, посвященная 80-летию Химического факультета МГУ «Химия и общество. Грани взаимодействия: вчера, сегодня, завтра»: сб. тез. докл. – Москва, 2009. – С. 87.
31.Кошель, Г.Н., Курганова Е.А., Смирнова Е.В., Лебедева Н.В., Кошель С.Г., Екимова И.Д. Совместный синтез ксиленолов и циклогексанона // III Российская конференция с международным участием «Актуальные проблемы нефтехимии»: сб. тез. – Звенигород, 2009. – С. 72.
32.Екимова И.Д., Курганова Е.А., Смирнова Е.В. Синтез и окислительные превращения циклогексилксилолов // Шестьдесят вторая региональная научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: тез. докл. – Ярославль, 2009. – С. 24.
33.Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Иванова А.А., Кошель Г.Н. Селективное окисление алкилароматических углеводородов до гидропероксидов в присутствии N-гидроксифталимида // Всероссийская научная школа-конференции: Химия под знаком «СИГМА»: исследования, инновации, технологии: сб. тез. докл. – Омск, 2010. – С. 362.
34.Смирнова Е.В., Курганова Е.А., Кошель Г.Н., Румянцева Ю.Б., Грак Е.А. Селективное окисление этилбензола и изопропилбензола до гидроперок-сидов в присутствии N-гидроксифталимида // XIII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии – 2010»: матер. конф. – Иваново, 2010. – С. 150.
35.Иванова А.А., Курганова Е.А., Кошель Г.Н. Изучение жидкофазного окисления п-цимола до гидропероксида // Шестьдесят третья региональная научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: тез. докл. – Ярославль, 2010. – Ч. 1. – С. 10.
36. Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Иванова А.А., Кошель Г.Н.N-гидроксифталимид в процессе жидкофазного окисления алкилароматическихуглеводородов // X школа-конференция молодых ученых по нефтехимии к 100-летию со дня рождения проф. К.В. Топчиевой: сб. тез. – Звенигород, 2011. – С.137.
37.Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Иванова А.А., Смирнова Е.В. Интенсификация процессов окисления алкил и циклогексилароматических углеводородов до гидропероксидов // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии: тез. докл. – Волгоград, 2011. – Т. 2. – С.137.
38.Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Смирнова Е.В., Леднева Я.С., Петренчук Ю.А. Жидкофазное окисление (цик-ло)алкилароматических углеводородов до гидропероксидов в присутствии азотсодержащих катализаторов // XIV Молодежная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии – 2012» с элементами научной школы для молодежи: сб. тез. – Тула, 2012. – С. 145.
39. Румянцева Ю.Б., Курганова Е.А., Иванова А.А., Кошель Г.Н.,Суходубова В.В., Кириллова Н.Н. Цимольный метод совместного получениякрезолов и ацетона // XIV Молодежная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии-2012» с элементами научной школы для молодежи: сб. тез. – Тула, 2012. – С. 159.
40.Румянцева Ю.Б. Курганова Е.А., Иванова А.А., Кошель Г.Н., Смирнова Е.В., Кириллова Н.Н., Суходубова В.В. Синтез крезолов «цимольным» методом // IV Российская конференция «Актуальные проблемы нефтехимии» (с международным участием), посвященная 100-летию со дня рождения проф. З.А. До-рогочинского: сб. тез. – Звенигород, 2012. – С. 335-336.
41.Курганова Е.А., Румянцева Ю.Б., Кошель Г.Н., Иванова А.А., Леднева Я.С., Шабалина Д.А. Интенсификация процессов окисления алкилароматических и циклогексилароматических углеводородов в современном нефтехимическом синтезе // IV Российская конференция «Актуальные проблемы нефтехимии» (с международным участием), посвященная 100-летию со дня рождения проф. З.А. Дорогочинского: сб. тез. – Звенигород, 2012. – С. 308-309.
42.Скотникова Н.Е., Самцова Е.В., Курганова Е.А. Разработка высокоэффективной технологии получения крезолов – ценных продуктов нефтехимического синтеза // Шестьдесят шестая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: тез. докл. – Ярославль, 2013. – С. 49.