沸石作為工業催化劑的多孔無機材料,研究人員經常轉換天然沸石的內部結構,將較松散的相轉化為更穩定、更密集的形式。現在,化學家們在轉化過程中發現了這些沸石,并發現由此產生的中間體對工業中的三個重要反應進行了增壓。該過程高度可調,使化學家可以更好地控制催化劑的性質。“分子間轉化是該領域眾所周知的過程,”阿利坎特大學的實驗室與哥倫比亞國立大學的合作者進行了這項研究的哈維爾·加西亞·馬丁內斯說。“我們決定在不同時間停止該過程并測試中間體的催化活性,”他說。
García Martínez 的團隊使用三種既定方法來獲得分子間轉化中間體 (ITI):使用有機模板、表面活性劑或兩種策略的組合。所有這些都是以工業規模制造中孔沸石的標準程序。García Martínez 說,這種組合方法在有機模板和表面活性劑之間產生了競爭,使沸石的轉化速度大大降低,這可能是控制和監測 ITI 形成的優勢。
研究人員在三種流行的酸催化反應中嘗試了 ITI 作為催化劑,包括弗里德爾-克拉夫茨烷基化、克萊森-施密特縮合和聚苯乙烯裂解。總體而言,新催化劑的周轉率是商業沸石的六倍。由于材料沒有時間完全固化到新結構中,它們的孔更大,從而使分子很容易穿透多孔網絡。此外,ITI 的強酸性基團更加暴露,加速了酸催化。