Produktbeschreibung
K-Catalyst (CAS 1318-93-0), kommerziell bekannt als Montmorillonit K-10, ist ein säureaktivierter Montmorillonit-Ton, der als gelbgraues bis graues, rieselfähiges Pulver geliefert wird. Er ist ein weit verbreiteter fester Lewis-Säure-Katalysator und Katalysatorträger in der organischen Synthese, der petrochemischen Raffination und der Feinchemikalienherstellung und wird als sicherere, recycelbare und einfach zu handhabende Alternative zu homogenen Säuren wie AlCl₃, H₂SO₄ und HF geschätzt.
Seine Leistung beruht auf der geschichteten Tonstruktur. Erstens laugt die Säureaktivierung einen Teil des oktaedrischen Al und Mg aus, wodurch eine hohe Dichte an Brønsted- und Lewis-Säurezentren auf den Siliciumaluminat-Schichten entsteht und eine große spezifische Oberfläche geöffnet wird. Zweitens adsorbiert der geschichtete Wirt Reaktanten zwischen den Schichten, konzentriert sie in der Nähe der Säurezentren und fördert protonen- und Lewis-Säure-getriebene Umwandlungen wie Alkylierung, Acylierung, Veresterung, Isomerisierung und Umlagerung. Drittens kann der Katalysator, weil die aktive Phase auf einem unlöslichen Feststoff verankert ist, nach der Reaktion abfiltriert, gewaschen, durch milde Kalzinierung regeneriert und über mehrere Durchläufe wiederverwendet werden, was die Entsorgung von Abfallsäure reduziert und die Aufarbeitung vereinfacht.
K-Catalyst ist im Vergleich zu flüssigen Säuren nicht korrosiv, staubarm in pelletierter Form, thermisch stabil bis etwa 400–500 °C und mit den meisten organischen Lösungsmitteln kompatibel. Es wird in Standardqualität K-10 sowie in den Varianten K-5, K-20 und K-30 mit angepasster Aktivität und Oberfläche angeboten, um spezifische Reaktionen zu erfüllen.
Produktparameter
| Artikel | Spezifikation |
|---|---|
| Produktname | K-Katalysator (Montmorillonit K-10) |
| CAS-Nr. | 1318-93-0 |
| EINECS-Nr. | 215-288-5 |
| Chemische Art | Säureaktivierter Montmorillonit-Ton |
| Ungefähre Formel | Al₂O₉Si₃ (säureaktiviertes Alumosilikat) |
| Aussehen | Gelbgraues bis graues Pulver |
| Azidität | Feste Brønsted-/Lewis-Säure |
| pH-Wert (10%ige wässrige Aufschlämmung) | 2,0 – 3,5 |
| Spezifische Oberfläche | ~200 – 250 m²/g (typisch K-10) |
| Trocknungsverlust | ≤ 10 % |
| Glühverlust | ≤ 15 % |
| Maschenweite | 200 – 400 Mesh (Standard) |
| Temperaturstabilität | bis zu 400 – 500 °C |
| Verfügbare Qualitäten | K-5, K-10, K-20, K-30 |
| Verpackung | 25-kg-Sack oder 500 / 1000 kg Big-Bag |
Produktanwendung
K-Catalyst (Montmorillonit K-10) ist eine vielseitige feste Säure, deren Nachfrage sich über organische Synthese, die Herstellung pharmazeutischer Zwischenprodukte, petrochemische Raffination und Adsorptionsanwendungen erstreckt.
In der organischen Synthese ist es die Arbeitspferd-feste Säure für Friedel-Crafts-Alkylierung und -Acylierung, Veresterung und Umesterung, Acetalisierung, Veretherung, Isomerisierung von Olefinen und Paraffinen sowie säurekatalysierte Umlagerungen wie Fries- und Claisen-Umlagerung. Es wird besonders bevorzugt, wenn Chemiker stöchiometrisches AlCl₃ oder starke Mineralsäuren vermeiden wollen, weil es eine ähnliche Aktivierung mit weit einfacherer wässriger Aufarbeitung und geringerer Gerätekorrosion bietet.
In der Herstellung pharmazeutischer und feinchemischer Zwischenprodukte wird K-Catalyst für Entschützungsschritte, Kondensationsreaktionen (Knoevenagel, Aldol), Cyclisierungen und als Säurekatalysator in mehrstufigen API- und Agrochemikalien-Zwischenproduktrouten verwendet. Seine geringe Metallauslaugung erleichtert es, Spezifikationen für Restkatalysator bei der nachgeschalteten Isolierung einzuhalten.
In der petrochemischen und industriellen Raffination wird säureaktivierter Montmorillonit als Katalysatorträger für Reformierungs-, Alkylierungs- und Isomerisierungskatalysatoren, als Bleich- und Entfärbungserde für Öle und Mineralfraktionen sowie als Adsorbens für polare Spurenverunreinigungen verwendet. Er wird auch in der Biodieselproduktion zur Veresterung von Einsatzstoffen mit hohem FFA-Gehalt und als Nanofüllstoff/Nanoton in Polymerverbundwerkstoffen zur Verbesserung mechanischer und Barriereeigenschaften eingesetzt.
