Síntesis y caracterización del fosfato de aluminio nitrurado (a1pon) y su aplicación en la síntesis de metil isobutil cetona a partir de acetona en una sola etapa

Resumen

La nitruración en corriente de NH3 a elevada temperatura del fosfato de aluminio amorfo (AIPO) da lugar a una nueva familia de sólidos, globalmente amorfos y de gran carácter higroscópico, denominados AIPONes. Su elevada superficie específica y la posibilidad de modelar en cierta medida sus propiedades físico-químicas favorecen la aplicación de los AIPONes en catálisis heterogénea, bien como catalizador o bien como soporte catalítico. El proceso que se ha considerado como posible aplicación industrial de los AIPONes es la síntesis de metil isobutil cetona (MIBC) a partir de acetona en fase gas en una sola etapa y a baja presión. Las propiedades físico-químicas de los AIPONes son función principalmente de la relación P/AL, del grado de nitruracin y de las condiciones de pretratamiento. La mayor superficie específica se obtiene al preparar los AIPONes a partir de un precursor AIPO con P/Al=l. La nitruracion provoca una pérdida gradual de superficie, a la vez que aumenta la actividad catalítica por unidad de área en la condensación aldólica de acetona. Esta reacción constituye la primera etapa de la síntesis directa de MIBC y además está considerada una reacción test de basicidad. La posición de la banda vas(P-O) en los espectros DRIFTS de los AIPONes, que se desplaza a v menores al aumentar %N, se ha revelado como un excelente indicador de su actividad catalítica específica en esta reacción. El grado de nitruración y la temperatura de pretratamiento causan un efecto contrapuesto sobre la acidez del AIPON. Cuanto mayor es %N menor es la selectividad a mesitileno en el test catalítico, mientras que un aumento en Tpret provoca la aparición en el AIPON de pares de centros ácido-base fuertes de Lewis. Se han preparado diferentes catalizadores bifuncionales basados en AIPON como soporte de níquel. Estos catalizadores Ni/AIPON combinan en su superficie centros metálicos con centros ácido-base, lo qu