Catalytic nitroxidation of para-xylene over chromium oxide based catalysts

Authors

  • S. Zine,

    1. Faculté des Sciences de Tunis, Département de Chimie, 1060 Tunis (Tunisia)
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  • A. Sayari,

    Corresponding author
    1. Faculté des Sciences de Tunis, Département de Chimie, 1060 Tunis (Tunisia)
    Current affiliation:
    1. National Research Council of Canada, Division of Chemistry, Ottawa, Ontario, K1A 0R9
    • Faculté des Sciences de Tunis, Département de Chimie, 1060 Tunis (Tunisia)
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  • A. Ghorbel

    1. Faculté des Sciences de Tunis, Département de Chimie, 1060 Tunis (Tunisia)
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Abstract

The synthesis of para-tolunitrile (PTN) and terephthalonitrile (TPN) by reacting nitrogen monoxide with para-xylene was studied in presence of three chromium oxide catalysts. The Cr2O3—Al2O3 catalyst was prepared under the form of aerogel or xerogel and shows excellent selectivities in nitriles along with good stability. However, the unsupported Cr2O3 catalyst showed much less performance and, in particular, produced no TPN. The beneficial action of alumina was explained in terms of stabilization of the Cr5+ species. Kinetic results seemed to indicate a redox-type mechanism of the reaction. Moreover the PTN was shown to be an intermediate in TPN formation.

Abstract

La synthèse du para-tolunitrile (PTN) et du téréphtalo-nitrile (TPN) par action du monoxyde d'azote sur le paraxylène a été étudiée en présence de trois catalyseurs à base d'oxyde de chrome. Le catalyseur Cr2O3-Al2O3, préparé sous forme d'aérogel ou de xérogel, montre d'excellentes sélectivités en nitriles ainsi qu'une bonne stabilité en fonction du temps. Par contre, Cr2O3 non supporté s'est montré beaucoup moins performant, en particulier il ne produit pas de TPN. L'action bénéfique de l'alumine a été expliquée en termes de stabilisation de l'espèce Cr5+. Les résultats cinétiques semblent indiquer que le mécanisme de la réaction est du type redox. En plus il a été possible de prouver que le PTN est un intermédiaire dans la formation du TPN.

Ancillary