Изобретение относится к основному органическому синтезу, в частности к катализаторам для ацетоксилирования -цис-1,3-пентадиена в 1,4-диацетоксипентены.
1,4-диацетоксипентены-2 (ДАП) являются новым исходным сырьем для производства ацетопропилового спирта, метилциклопропилкетона, 2-метилтетрагидрофурана и других растворителей для электронной промышленности. Причем преимущественно образующийся цис-1,4-диацетоксипентен-2 служит основой производства морозостойких эластомеров.
Целью изобретения является увеличение активности катализатора в реакции ацетоксилирования 1,3-пентадиена, повышении выхода диацетоксипентенов с преимущественным получением изомера цис-1,4-диацетоксипентена.
Указанная цель, согласно заявляемому катализатору, достигается применением интерметаллического катализатора формулы RhBi4, нанесенный на носитель активированный уголь в количестве 12,5-14,5 мас. к весу катализатора остальное носитель.
Отличительным признаком данного катализатора является то, что активная часть катализатора представляет собой интерметаллическое соединение формулы RhBi4, т.е. висмутид родия.
Преимуществами предлагаемого катализатора перед известными являются:
1. Увеличение выхода целевых 1,4-диацетоксипентенов-2 до 71-74%
2. Уменьшение температуры проведения реакции, что способствует увеличению селективности процесса.
3. Применение предлагаемого катализатора позволяет синтезировать преимущественно цис-изомер 1,4-диацетокси- пентена-2 (с выходом 65-68%).
Преимущества предлагаемого катализатора иллюстрируются приведенными ниже примерами.
П р и м е р 1. Катализатор получают следующим образом. Порошкообразный активированный уголь (АР-5) в количестве 10 г обрабатывают 60 мл 15%-ной азотной кислоты, упаривают на водяной бане досуха. В 75 г водного раствора смеси азотной и соляной кислот (26 мас. HNO3 и 7,2 мас. НСl) растворяют 0,4280 г хлорида родия (4Н2О), 2,9545 г нитрата висмута (5 Н2О). Полученным раствором пропитывают обработанный (см. выше) активированный уголь, при перемешивании упаривают на кипящей водяной бане досуха. Катализатор помещают в вертикальный трубчатый реактор, прокаливают на воздухе при 150оС 1 ч и восстанавливают в токе влажного водорода при 250оС и при температуре 420оС в течение 1,5 ч. Такие условия приготовления катализатора приводят к образованию интерметаллидов. Анализ катализатора методом РФЭС показал, что он соответствует составу RhBi4 в количестве 12,5 мас. к весу катализатора.
Ацетоксилирование 1,3-ПД проводят в автоклаве емкостью 0,5 л, в который загружают 200 г ледяной уксусной кислоты, являющейся реагентом и растворителем, 10 г 1,3-ПД, 10 г катализатора, содержащего 12,5 мас. RhBi4. Автоклав герметично закрывают, реакционную смесь нагревают до 70оС в течение 0,7 ч. Затем подают в автоклав воздух до достижения давления 9,0 МПа и при перемешивании проводят реакцию в течение 5 ч.
Баланс опыта приведен в табл.1.
Анализ реакционной смеси методом ГЖХ показал, что конверсия 1,3-пентадиена составляет 98,4% суммарный выход 1,4-диацетоксипентенов равен 71,2% выход цис-1,4-диацетоксипентена равен 65,1%
Целевые продукты выделяют ректификацией со следующими физико-химическими характеристиками: цис-1,4-диацет- оксипентен-2, т.кип. 104-106оС при ост. давл. 13 мм рт.ст. n
П р и м е р 2. Катализатор получают и восстанавливают как в примере 1, используя основные компоненты в следующих количествах: хлорид родия (4Н2О) 0,4622 г, нитрат висмута (5Н2О) 3,1909, активированный уголь 10 г.
Анализ катализатора методом РФЭС показал, что активная часть катализатора соответствует составу RhBi4 в количестве 13,5 мас. к весу катализатора.
Ацетоксилирование 1,3-ДП проводят в автоклаве, как описано в примере 1, только температура 75оС и давление 9,5 МПа.
Баланс опыта приведен в табл.2.
Анализ реакционной смеси методом ГЖХ показал, что конверсия 1,3-пентадиена составляет 98,9% суммарный выход 1,4-диацетоксипентенов равен 74,1% выход цис-1,4-диацетоксипентена равен 67,7%
Целевые продукты выделяют ректификацией с физико-химическими характеристиками как в примере 1.
П р и м е р 3. Катализатор получают и восстанавливают как в примере 1, используя основные компоненты в следующих количествах: хлорид родия (4Н2О) 0,4964 г, нитрат висмута (5Н2О) 3,4273 г, активированный уголь 10 г.
Анализ катализатора методом РФЭС показал, что активная часть катализатора соответствует составу RhBi4 в количестве 14,5 мас. к весу катализатора.
Ацетоксилирование 1,3-пентадиена проводят в автоклаве, как описано в примере 1, только температура 80оС и давление 10 МПа.
Баланс опыта приведен в табл.3.
Анализ реакционной смеси методом ГЖХ показал, что конверсия 1,3-пентадиена составляет 99,2% суммарный выход 1,4-диацетоксипентенов равен 73,0% выход цис-1,4-диацетоксипентена равен 66,7%
Целевые продукты выделяют ректификацией со следующим физико-химическими характеристиками: цис-1,4-диацетоксипентен-2, т.кип. 103-106оС при ост.давл. 13 мм рт.ст. n
Результаты опытов приведены в табл.4.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЦЕТОКСИЛИРОВАНИЯ 1,3-БУТАДИЕНА | 1988 |
|
SU1559495A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ТРАНС-3,4- И ТРАНС-3,5-ДИАЦЕТОКСИЦИКЛОПЕНТЕНОВ | 1991 |
|
SU1829335A1 |
КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДИАЦЕТОКСИЛИРОВАНИЯ 1,3-ПЕНТАДИЕНА | 1991 |
|
RU2024489C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ДИАЦЕТОКСИЦИКЛОПЕНТЕНОВ | 1991 |
|
RU2026856C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЦЕТОКСИБУТЕНОВ | 1988 |
|
SU1594927A1 |
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЦЕТОКСИЛИРОВАНИЯ 1,3-БУТАДИЕНА | 1988 |
|
SU1552433A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-3,5-ДИАЦЕТОКСИЦИКЛОПЕНТЕНА | 1991 |
|
RU2024490C1 |
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ 3,4-ДИАЦЕТОКСИБУТЕНА-1 | 1990 |
|
SU1820520A1 |
Способ циклической димеризации сопряженных диенов | 1974 |
|
SU658118A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-КЕТОБУТАНОЛА | 1982 |
|
SU1085195A1 |
Сущность изобретения: катализатор содержит 12,5 - 14,5% мас. интерметаллида висмутида родия БФ RhBi4 и остальное - активированный уголь. Порошкообразный активированный уголь обрабатывают азотной кислотой. Упаривают на водяной бане досуха. Обработанный уголь пропитывают раствором, содержащим хлорид родия и нитрат висмута в смеси азотной и соляной кислот. При перемешивании упаривают на водяной бане досуха. Прокаливают на воздухе. Восстанавливают в токе влажного водорода при 250oС 2,5 ч и при 420oС 1,5 ч. Характеристика катализатора: конверсия 1,3-пентадиена 98,4 - 99,2%, селективность образования 1,4-диацетоксипентенов 72,4 - 74,9%. 4 табл.
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЦЕТОКСИЛИРОВАНИЯ 1,3-ПЕНТАДИЕНТА, содержащий интерметаллид, включающий родий, и носитель - активированный уголь, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора и выхода 1,4-диацетоксипентенов с преимущественным получением изомера цис-1,4-диацетоксипентена, в качестве интерметаллида катализатор содержит висмут родия формулы RhBi4 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Висмут родия - 12,5 - 14,5
Активированный уголь - Остальное
Аппарат, предназначенный для летания | 0 |
|
SU76A1 |
Патент США 4225727, кл | |||
СКЛАДНАЯ НИВЕЛЛИРОВОЧНАЯ РЕЙКА | 1923 |
|
SU560A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЦЕТОКСИЛИРОВАНИЯ 1,3-БУТАДИЕНА | 1988 |
|
SU1552433A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1996-03-20—Публикация
1991-03-13—Подача