Kinetics and mechanism of the permanganate oxidation of trans-crotonic acid

The kinetics and intermediates of the permanganate oxidation of trans-crotonic acid have been investigated in the pH range of 0.5–5.0 using the stoppedflow technique. The formation of manganese(III) as a short-lived intermediate has been established. The reaction is first order with respect to both MnO ₄ ^– and crotonic acid (crotonate). The resolved rate constants at 25°C are 730 and 410 M^–1 sec^–1 for the acid and the anion, respectively. The reaction mechanism is discussed.

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pH=0,5–5,0, . (III) . MnO ₄ ^– , (). 25°C 730 410 M^{–1 –1} , . .

     

Some remarks about butene-1 transformations on NaHY zeolite

Comments are given on the paper Alternative Interpretation of Infrared Spectra of the Zeolite NaHY+Butene-1 System of Forster and Seelemann /2/. Our previous paper /1/ was partly revised but the usefulness of comprehensive studies by infrared and temperature-programmed desorption methods has been emphasized.

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: NaHY+-1. [2]. [1] , - .

     

Identification of exchange-coupled V4+ and Cu2+ ions in Cu?V?Mo oxide systems

ESR studies of X(CuO)·V₂O₅·8.3 MoO₃ (X=1–2) calcined in flowing nitrogen at 250–350 °C have revealed the exchange interaction of Cu²⁺ and V⁴⁺ ions that form a paramagnetic system.

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X(CuO) V₂O₅·8,3 MoO₃, X=1–2, , 250–350°C, Cu²⁺ V⁴⁺, .

     

Temperature-programmed reduction. Metal-support interaction on supported monometallic Ru and Cu Catalysts

Ru and Cu samples supported on SiO₂, Al₂O₃ and MgO were studied by the temperature-programmed reduction (TPR) technique. Experiments were carried out both on unreduced impregnated salts and after oxidation of already reduced samples.The TPR profiles were found to be strongly dependent on the support used, indicating different degrees of interaction between the metal and the support, which can be ranked as MgOAl₂O₃>SiO₂. It is suggested that the interaction occurs through the formation of surface complexes difficult to reduce. The decrease in hydrogen consumption observed on the Ru samples with the number of TPR cycles is attributed to the difficulty in oxidizing large Ru particles.

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Zusammenfassung Auf SiO₂, Al₂O₃ und MgO aufgebrachte Ru- und Cu-Proben wurden mittels temperaturprogrammierter Reduktion (TPR) untersucht. Experimente wurden sowohl an unreduzierten Salzimprägnierungen als auch nach Oxydation von bereits reduzierten Proben ausgeführt. Die TPR-Profile sind stark vom benutzten Trägen abhängig, was auf unterschiedliche Grade der Wechselwirkung zwischen Metall und Träger hindeutet; die Reihenfolge ist MgOAl₂O₃>SiO₂. Es wird vermutet, daß das Wesen der Wechselwirkung in der Bildung von schwer reduzierbaren Oberflächenkomplexen zu suchen ist. Die bei Ru-Proben mit der Zahl der TPR-Zyklen beobachtete Verminderung des Wasserstoffverbrauchs wird mit der Schwierigkeit, große Ru-Partikel zu oxydieren, in Zusammenhang gebracht.

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- () SiO₂, l₂₃ MgO. , , , . , , MgO Al₂O₃>SiO₂. , , . , .

     

Modelling of quantitative DTA equipment I. Electric analog approach

For an electric model, relationships have been established as a function of the DTA baseline shift, the intensity of the signal, the slope of the leading edge, the heating rate, the thermal resistance of the heating disc built into the DTA apparatus, the contact resistance between the disc and the sample holders, and the heat resistance between the two measuring sites. Some of the relationships obtained supported knowledge acquired earlier by other approaches, and some furnished new information. The limits of use of this simple model are indicated.

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Zusammenfassung Unter Anwendung eines elektrischen Modells wurden Zusammenhänge als Funktion der Verschiebung der Basislinie der DTA, der Signalintensität, der Steile der Leitkante, der Aufheizgeschwindigkeit, des Wärmewiderstandes der in das DTA-Gerät eingebauten Heizscheibe, des Kontaktwiderstandes, zwischen Scheibe und Probenbehälter und des Wärmewiderstandes zwischen den beiden Meßstellen ermittelt. Ein Teil der erhaltenen Zusammenhänge bestätigte von anderen Annäherungen her bereits vorliegende Kenntnisse, ein anderer Teil lieferte neue Informationen. Auf die Grenzen und der Nutzen dieses einfachen Modells wurden hingewiesen.

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Résumé A l'aide d'un modèle électrique, on a établi des relations décrivant l'influence de la dérive de la ligne de base ATD, de l'intensité du signal, de la pente du bord du pic, de la vitesse de chauffage, de la résistance thermique du disque de chauffage incorporé dans l'appareil ATD, de la résistance de contact entre le disque et les porte-échantillons et enfin, de la résistance thermique entre les deux points de mesure. Une partie des relations obtenues confirme les connaissances déjà acquises par d'autres approches, l'autre partie fournit des renseignements nouveaux. Les limites d'utilisation de ce modèle simple sont indiquées.

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, , , , , , , . , — . .

     

Kinetics of Cr(VI) and V(V) oxidation of trans-stilbene and indene

Title reactions are acid catalyzed and strongly dependent on the permittivity of the medium. With Cr(VI) indene reacts faster than trans-stilbene, but with V(V), trans-stilbene reacts faster than indene. The mechanism is discussed.

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. Cr(VI) , -, V(V) - , . , .

     

Dissociative adsorption of propene on chromium molybdate

TPD studies of the interaction of propene with oxidized chromium molybdate have revealed that propene is reversibly chemisorbed on the Cr(MoO₄)₃ surface. The kinetic order of propene desorption is close to 2, which indicates a dissociative character of adsorption. It permits to suggest the presence of a -allyl complex of propene on the surface.

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. , . , . - .

     

Interaction of nitric oxide with NiCr2O4

Interaction of NO with NiCr₂O₄ has been studied at 473–1173 K. It has been established that on nickel-chromium spinels NO decomposition practically does not take place. Nitric oxide can interact only with prereduced samples to reoxidize them.

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473–1173 NO NiCr₂O₄. , NO . (II) ; .

     

Structural studies of nickel-based Raney catalysts

Electron microscopy and Mössbauer spectroscopy studies of nickel-based Raney catalysts have revealed that the catalysts are formed through the successive aggregation of their structural elements. Catalyst particles are covered by a thin layer of nickel oxide.

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. , . .

     

Heterogeneous reactions of solid nickel(II) complexes

The influence of different modes of preparation on the stoichiometry of thermal decomposition of isothiocyanatonickel(II) complexes with ammonia was studied. It was found that the complex Ni(NCS)₂(NH₃)₄ (I) prepared by heterogeneous reaction undergoes decomposition in two steps (–2 NH₃, –2 NH₃), while for complex II, of the same composition but prepared by homogeneous reaction from solution, the decomposition proceeds in three steps (–1 NH₃, –1 NH₃, –2NH₃). Electronic and infrared absorption spectra were used for the study of the spectral properties of the starting complex. It was found that the different stoichiometries of thermal decompositions of complexes I and II do not cause differences in the bonding strength of the ammonia molecules (chemical factor); this effect is rather brought about by physical factors such as different imperfections of the crystal lattice.

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Zusammenfassung Der Einfluß der Herstellung auf die Stöchiometrie der thermischen Zersetzung von Amin-Komplexen des Isothiocyanatonickels wurde studiert. Der Zerfall des Komplexes Ni(NCS)₂(NH₃)₄ (I), hergestellt durch heterogene Reaktion, verlief in zwei Etappen (–2 NH₃, –2 NH₃). Beim selben Komplex (II), hergestellt durch homogene Reaktion in Lösung, wurden jedoch drei Etappen beobachtet (–1 NH₃, –1 NH₃, –2 NH₃). Die Eigenschaften des Ausgangsproduktes wurden durch Elektronen- und IR-Spektroskopie untersucht. Das unterschiedliche thermische Verhalten ist nicht auf eine verschiedene Bindungsstärke der NH₃ Moleküle, sondern auf physikalische Ursachen, wie z. B. Unregelmässigkeiten im Kristallgitter zurückzuführen.

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Résumé On a étudié l'influence des diverses méthodes de préparation sur la stoechiométrie de la réaction de décomposition thermique des complexes de l'isothiocyanate de nickel(II) avec l'ammoniac. On a établi que le complexe Ni(SCN)₂(NH₃)₄, (I), préparé rar réaction hétérogène, subit une décomposition en deux étapes (–2NH₃, –2NH₃), tandis que le complexe (II), de même composition, mais préparé par réaction homogène, à partir de solutions, se décompose en trois étapes (–1NH₃,–1NH₃, –2NH₃). Les propriétés spectrales du complexe initial ont été étudiées par absorption électronique et infrarouge. On a trouvé que les différences de stoechiométrie des réactions de décomposition thermique des complexes (I) et (II) n'apportaient pas de différences entre les énergies de liaison des molécules d'ammoniac (facteur chimique). C'est plutôt à des facteurs physiques, comme les différentes imperfections du réseau cristallin, que cet effet serait dû.

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(II) . , Ni(NCS)₂(NH₃)₄ (I), , (–2NH₃,–2NH₃). , II , , (–1 NH₃,–1 NH₃ –2NH₃). . , I II ( ), , .

     

Retrieval of thermodynamic properties of M(OH)2 (M=Mn,Ni and Cd) phases from hydrothermal phase equilibria of MO-H2O systems

The standard thermodynamic properties of M(OH)₂ (M=Mn, Ni and Cd) solid phases have been retrieved using a graphical approach based on the already reportedP vs. T curves obtained from hydrothermal studies of MO-H₂O systems. This approach avoids the use of heat capacity effects. The values retrieved by this modified approach are in good agreement with the calorimetric values.

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Zusammenfassung Basierend auf unlängst beschriebenen, aus hydrothermischen Untersuchungen von MO-H₂O Systemen gewonnenenp-T Kurven wurden mittels einer graphischen Näherung die thermodynamischen Standardeigenschaften von M(OH)₂ Festphasen (M=Mn, Ni und Cd) bestimmt. Dieses Verfahren umgeht den Gebrauch von Wärmekapazitätseffekten. Die durch dieses modifizierte Verfahren erhaltenen Werte stehen in guter Übereinstimmung mit den kalorimetrischen Werten.

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- , O-H₂O, M(OH)₂, M=, . . .

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The authors express their grateful thanks to Prof. V. Venkatachalapathy, Director of the Minerological Institute, for his encouragement during the course of this work.     

Differential scanning calorimetry of chloroquine sulphate exposed to sun,heat and ultraviolet radiation

Chloroquine sulphate, like the phosphate, is an antimalarial formulation widely used in the tropics. The stability of such formulations is therefore of interest in the combat against malaria. A DSC study has been made of the effects of exposure to the sun, heat and UV radiation on the stability of chloroquine sulphate, similarly as performed earlier for chloroquine phosphate. When freshly recrystallized from a water-acetone mixture, chloroquine sulphate exhibits two endothermic peaks, at 169.4° and 204.7°, for the expulsion of crystal water (one molecule) and for the melting process, respectively. The exposure of chloroquine sulphate to the sun, heat and UV radiation leads to splitting of the peak for melting.

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Zusammenfassung Chloroquine-Sulfat ist ebenso wie das entsprechende Phosphatderivat ein in den Tropen weitverbreitet angewandtes Antimalaria-Präparat. Die Stabilität dieses Präparates hat damit Bedeutung für die Malariabekämpfung. Die vorliegende Arbeit ist eine Erweiterung einer Untersuchung über den Effekt der Einwirkung.von Sonne, Hitze und UV-Strahlen auf die Stabilität von Chloroquine-Phosphat auf Chloroquine-Sulfat. Aus Wasser-Aceton-Mischungen frisch kristallisiertes Chloroquine-Sulfat zeigt zwei endotherme Peaks bei 169,4 und 204,7 °C, die durch Abgabe von Kristallwasser (ein Molekül) bzw. durch den Schmelzvorgang bedingt sind. Wird Chloroquine-Sulfat der Sonne, Wärme oder UV-Licht ausgesetzt, so wird der dem Schmelzvorgang zuzuscheibende Peak aufgespalten.

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, -, , . . , . , , 169,4 204,7°, , , . , .

     

Molecular isotope exchange of14CO in surface carbonyl complexes of rhodium

Molecular isotope exchange of CO with¹⁴CO for Rh₆(CO)₁₆/Sn(II)–SiO₂, Rh₆(CO)₁₆/Al₂O₃, Rh(I)(CO)₂/Al₂O₃, Rh₄(CO)₁₂/Al₂O₃ carbonyl complexes of rhodium has been studied. Estimates of the activation energies and a mechanism of the CO exchange are suggested.

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, (Rh₆(CO)₁₆/Sn(II)–SiO₂, Rh₆(CO)₁₆/Al₂O₃, Rh^I(CO)₂/Al₂O₃, Rh₄(CO)₁₂/Al₂O₃), ¹⁴CO. CO .

     

Investigation of surface phenomena on solid catalysts by simultaneous thermogravimetry and DTA

Thermogravimetry and simultaneous DTA were used to investigate the phenomena of adsorption, desorption and surface reactions on solid catalysts. The measurements were carried out with NaX and X-type ion-exchanged zeolites and silica-alumina gels (Ketjen) treated with sodium hydroxide in the presence of carbon dioxide. On the basis of the quantitative results it is possible to give an interpretation of the surface phenomena and to establish the existence of various active centres on the surfaces of the catalysts. In the case of the adsorption of carbon dioxide on X-type zeolites, the quantity of carbon dioxide adsorbed is much smaller on ion-exchanged zeolites than on NaX.

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Zusammenfassung Thermogravimetrie und simultane DTA wurden zur Untersuchung der Adsorptions-, Desorptions-Erscheinungen und Oberflächenreaktionen an festen Katalysatoren eingesetzt. Die Messungen wurden and NaX und Zeolithen des Typs X sowie an Silika-Aluminiumoxidgelen Ketjen durchgeführt, welche mit Natriumhydroxid in Gegenwart von Kohlendioxid behandelt worden waren. Aufgrund der quantitativen Ergebnisse ist es möglich eine Deutung der Oberfiächenerscheinungen zu geben und die Existenz verschiedener aktiver Zentren an der Katalysatorenoberfläche nachzuweisen. Im Falle der Adsorption von Kohlendioxid an Zeolithen des Typs X ist die Menge des adsorbierten Kohlendioxids am Ionenaustauscher viel niedriger als am NaX.

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Résumé Application de la TG et de l'ATD simultanées à l'étude des phénomènes d'adsorption, de désorption et de réactions de surface sur des catalyseurs solides. Les mesures ont été effectuées avec des zéolites échangeuses d'ions de type NaX et X ainsi qu'avec des gels Ketjen silice-alumine traités par NaOH en présence de CO₂. Les résultats quantitatifs permettent de donner une interprétation des phénomènes de surface et d'établir l'existence de divers centres actifs à la surface des catalyseurs. Dans le cas de l'adsorption de CO₂ sur les zéolites de type X, la quantité de CO₂ adsorbé est beaucoup plus faible que sur les zéolites de type NaX.

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DTA , . - NaX X - « », . . X, - , NaX.

     

Ab initio investigation of the electron structure in bis-Cu+ acetylene and vinylidene complexes

[Cu(-C₂H₂)₂]⁺, [Cu(-CCH₂)₂]⁺ and [Cu(-C₂H₂) (-CCH₂]⁺ complexes have been studied by the ab initio double-zeta basis set method. It has been established that all calculated compounds are stable to decomposition into two C₂H₂ molecules and Cu⁺ cation and into one C₂H₂ molecules and the respective monocomplex. Calculation results suggest the possibility of intramolecular acetylene-vinylidene rearrangement in the coordination sphere of Cu⁺.

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ab initio : [Cu(-C₂H₂)₂]⁺, [Cu(-CCH₂)₂]⁺, [Cu(-C₂H₂) (-CCH₂)]⁺. C₂H₂ Cu⁺ C₂H₂ . - Cu⁺.

     

SIMS studies of water vapor adsorption on polycrystalline rhodium

Studies of water vapor adsorption on polycrystalline Rh at T>315 K and P=(2–4)×10^–2 Pa indicate that water is adsorbed dissociatively to O_ads and O_ads through a molecularly adsorbed species. Desorption activation energy is 46 and 69 kJ/mol for molecular and dissociative species, respectively.

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Rh (2–4)·10^–2 . , O OH - . 46 /, -69 /.

     

The thermal behaviour of solvates in the LiCI(MgCl2, AlCl3) water-1,4-dioxane systems

The thermal behaviour of the solvates and mixed solvates in the LiCl(MgCl₂, AlCl₃)-water-1,4-dioxane systems was investigated by means of DTA measurements of the melting behaviour and by quasi-isothermal and quasi-isobaric investigations of the thermal decomposition processes.The compounds melt incongruently. The positions of the melting points and the processes of thermal decomposition confirm the assumption that 1,4-dioxane is bonded in the first coordination sphere in the mixed solvate of lithium, but in the cases of magnesium and aluminium chloride it is bonded via hydrogen-bonds and not directly to the cations. Only for the lithium and magnesium compounds does the decomposition of the anhydrous solvates result in anhydrous chlorides.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten der Solvate und Mischsolvate der Systeme LiCl, (MgCl₂, AlCl₃)-Wasser-1,4 Dioxan wurde mit Hilfe von DTA-Messungen zum Schmelzverhalten, und quasi-isothermen und quasi-isobaren Untersuchungen zum Ablauf der thermischen Zersetzung Untersucht. Die Verbindungen schmelzen inkongruent. Die Lage der Schmelzpunkte und der Verlauf der thermischen Zersetzung bekräftigen die Vorstellungen, daß 1,4 Dioxan im Mischsolvat des Lithiums in der ersten Koordinationsphäre direkt am Kation, hingegen bei Magnesium und Aluminium über Wasserstoffbrücken gebunden ist. Die Zersetzung der wasserfreien Solvate führt nur im Fall der Lithium- und Magnesiumverbindungen zu den wasserfreien Chloriden.

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( , )--1,4- , - - — . . , 1,4- . , , . .

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The valuable assistance of Dr. Frahghänel in the separation of the solid phase by means of the hightemperature centrifuge is gratefully acknowledged.     

Kinetics of heterogeneous catalytic hydroformylation of propylene on rhodium-cobalt catalysts. Reaction mechanism

Steady-state kinetics of combined heterogeneous catalytic hydrogenation and hydroformylation of propylene on Rh–Co-containing catalysts has been studied at atmospheric pressure and T=140–170 °C. A reaction mechanism is suggested. The kinetic model adequately describes all observations.

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- Rh–Co- 140–170 °C. . , .