Синтез Фишера—Тропша

Механизм роста цепи путем внедрения СО между атомом металла и растущей цепью

Оптимальное давление для ФТ-синтеза лишь несколько ниже дав­ления, при котором возможно образование карбонилов каталити­чески действующих металлов. Поэтому был предложен второй ме­ханизм реакции [44]. Он приведен на схеме Г:

предложен второй ме­ханизм реакции
 

 

В этом случае в качестве первичного рассматривается комп­лекс а, который   содержит   несколько   групп   СО и переходит  в форму б:

в качестве первичного

При последующем гидрировании комплекса I (см. схему) кислород связывается с соседним атомом металла (комплекс II) и отщеп­ляется в виде молекулы воды (соединение III). При этом обра­зуется группа

При последующем гидрировании комплекса

которая взаимодействует с водородом и оксидом углерода, давая комплекс IV. Исчезающая на стадии 1 группа СО при этом снова появляется. За счет внедрения СО между СН3Me(CO)n-1 (IVa) цепь удлиняется на один атом С. Такое внедрение повторяется до обрыва цепи. Разветвленные кислородсодержащие продукты обра­зуются таким же путем.

Для синтеза на кобальтовых катализаторах постулируется, что первично образующиеся а-олефины могут затем гидрироваться в парафины, изомеризоваться в олефины со средним положением двойной связи, сочетаться в большие молекулы или расщепляться на меньшие [38, 45].

Еще один механизм (механизм Д) рассматривает взаимодей­ствие двух активных центров катализатора (s и s*). На центрах s* фиксируется растущая цепь, а на центрах s могут осуществляться другие реакции, например хемосорбция СО. Структура и актив­ность центров s и s* неодинаковы. Первичный комплекс в виде кар-

бониевого иона СН2s* реагирует с молекулой СО, адсорбирован­ной на центре s (стадия 1):

Первичный комплекс в виде карбониевого иона

На стадиях 2—4 молекула СО внедряется между СН2-группой, с которой начинается цепь, и местом присоединения этой группы к активному центру   (s*)   катализатора.  Гидрирование  группы  СО (стадия 5) и отщепление воды (стадия 6) приводят к поверхност­ному карбониевому иону а, в который молекула СО снова может внедриться (между s* и СН). Таким образом осуществляется рост цепи вплоть до комплексного иона. Обрыв цепи карбониевого иона происходит в результате его гидрирования:

Обрыв цепи карбониевого иона происходит в результате его гидрирования

Другие теории объясняют набор образующихся продуктов на осно­ве теории вероятности [8, 33—36].