RU2100355C1 - Способ каталитического связывания двуокиси углерода - Google Patents
Способ каталитического связывания двуокиси углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100355C1 RU2100355C1 RU9696121458A RU96121458A RU2100355C1 RU 2100355 C1 RU2100355 C1 RU 2100355C1 RU 9696121458 A RU9696121458 A RU 9696121458A RU 96121458 A RU96121458 A RU 96121458A RU 2100355 C1 RU2100355 C1 RU 2100355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- carbon dioxide
- mol
- tert
- binding
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009739 binding Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 37
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- -1 alkylene carbonates Chemical class 0.000 description 10
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HUVXQFBFIFIDDU-UHFFFAOYSA-N aluminum phthalocyanine Chemical class [Al+3].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 HUVXQFBFIFIDDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- LFEAJBLOEPTINE-UHFFFAOYSA-N 4-(chloromethyl)-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound ClCC1COC(=O)O1 LFEAJBLOEPTINE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920003240 metallophthalocyanine polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000379 polypropylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
- C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
- C07D317/32—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D317/34—Oxygen atoms
- C07D317/36—Alkylene carbonates; Substituted alkylene carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
- C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
- C07D317/32—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D317/34—Oxygen atoms
- C07D317/36—Alkylene carbonates; Substituted alkylene carbonates
- C07D317/38—Ethylene carbonate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Описан способ связывания двуокиси углерода путем взаимодействия его с окисью олефинов в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют третбутилзамещенные фталоцианиновые комплексы. 4 з. п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способу связывания двуокиси углерода путем взаимодействия его с эпоксидами (или окисями олефинов) с превращением его в алкиленкарбонаты. В качестве катализаторов этого процесса впервые предложены третбутилзамещенные моно- и дифталоцианиновые комплексы металлов, а также фталоцианиновые комплексы, нанесенные на носители.
Разработка способов связывания двуокиси углерода, концентрация которого в атмосфере с каждым годом увеличивается, является актуальной задачей. Одним из перспективных направлений, надолго выводящим двуокись углерода из оборота, является превращение его в экологически безопасные полимеры (например, полипропиленкарбонаты). Поэтому поиск методов синтеза исходных мономерных веществ (в частности, алкиленкарбонатов) из углекислого газа с целью их последующего превращения в полимеры представляет собой весьма актуальную задачу.
Реакции между окисями алкиленов и двуокисью углерода в присутствии катализаторов известны: патенты США N 2773070; 2873282; 3535341; 4786741; Европейский патент N 0297647; патент Японии N 63-181765. Как правило, в качестве катализаторов, используемых в этих реакциях в достаточно больших концентрациях, предлагались галогенсодержащие соединения, применение которых приводит к получению алкиленкарбонатов, содержащих большое количество галогенсодержащих примесей. Кроме того, большинство из предложенных катализаторов теряет свою активность в данных реакциях или способствует взаимодействию эпоксидов между собой, а не с двуокисью углерода. Поэтому возникает потребность в катализаторах, которые не разрушаются в процессе связывания двуокиси углерода, не вносят примесей в продукты реакции и позволяют эффективно связывать двуокись углерода, уменьшая его содержание в окружающей среде.
Наиболее близким по своим характеристикам к предлагаемому является способ получения алкиленкарбонатов с использованием фталоцианинов металлов в качестве катализаторов, описанный в патенте США N 5283356. Недостатком этого способа является низкая растворимость используемых катализаторов, что приводит, по-видимому, к гетерогенному протеканию процесса со значительно меньшей эффективностью. Кроме того, проведение реакции в гетерогенных условиях не позволяет достичь количественного связывания двуокиси углерода и, соответственно, значительно снижает эффективность известного способа.
В предлагаемом изобретении обнаружено, что указанные недостатки могут быть устранены при использовании алкилзамещенных фталоцианиновых комплексов, растворимость которых на несколько порядков выше растворимости их незамещенных аналогов. С целью поиска новых более эффективных катализаторов, были синтезированы трет-бутилзамещенные фталоцианиновые комплексы практически со всеми металлами периодической таблицы. Наличие таких заместителей в цикле приводит к резкому повышению растворимости комплексов (на 2 порядка и выше) в органических растворителях и, следовательно, к проведению реакции в условиях гомогенного катализа. Это позволяет уменьшить количество необходимого катализатора и, что немаловажно, за счет проведения процесса в гомогенных условиях достичь количественного (≈ 100%) связывания двуокиси углерода. Синтез новых катализаторов реакции связывания двуокиси углерода с помощью окисей олефинов в алкиленкарбонаты позволил осуществить способ количественного связывания двуокиси углерода по нижеприведенной схеме:
Изобретение относится к способу связывания двуокиси углерода путем взаимодействия его с окисями олефинов с последующим превращением его в алкиленкарбонаты. В качестве катализаторов этого процесса впервые предложены трет-бутилзамещенные моно- и дифталоцианиновые комплексы металлов.
Изобретение относится к способу связывания двуокиси углерода путем взаимодействия его с окисями олефинов с последующим превращением его в алкиленкарбонаты. В качестве катализаторов этого процесса впервые предложены трет-бутилзамещенные моно- и дифталоцианиновые комплексы металлов.
В качестве окисей олефинов были выбраны окиси пропилена, этилена и эпихлоргидрин. Для определения выхода продуктов применялось прямое выделение полученных карбонатов. Реакционная смесь подвергалась перегонке в вакууме, при этом выделялась и взвешивалась фракция, кипящая в случае этиленкарбоната при 147-149oC (20 мм рт.ст.), а в случае пропиленкарбоната при 152-154oC (20 мм рт. ст.), представляющие собой по данным ИК- и ЯМР 1H-спектров индивидуальные соединения.
Реакции протекают при температуре от 100 до 250oC, однако количественный выход может быть достигнут уже при температуре 180oC. Реакция наблюдается при атмосферном давлении, однако оптимальные условия достигаются при давлении 50 атм и выше. Требуемое давление достигается введением определенного количества двуокиси углерода. Реакционная смесь нагревается до определенной температуры, выдерживается установленное время при данной температуре и выбранном давлении.
Окиси олефинов и двуокись углерода смешиваются в пропорции, обеспечивающей избыток двуокиси углерода по сравнению со стехиометрическим количеством, требуемым по реакции. Избыток двуокиси углерода может составлять от 1,5 до 20 моль на каждый моль окиси олефина. Необходимо избегать избытка окиси олефина из-за возможности образования нежелаемых продуктов полимеризации окисей олефинов и создания взрывоопасных условий реакции.
В изобретении в качестве катализаторов реакции связывания двуокиси углерода предложены алкилзамещенные металлсодержащие фтало- и дифталоцианины. Металлофталоцианины представлены следующими формулами, представленными в конце текста:
где R Alk, M двух-, трех- и четырехвалентный металл.
где R Alk, M двух-, трех- и четырехвалентный металл.
Количество катализатора, используемого в предложенном способе связывания двуокиси углерода, находится в интервале от 0,05 до 5,0% по отношению к весу окиси олефина. Увеличение концентрации катализатора, при прочих равных условиях, приводит к более полному и быстрому связыванию двуокиси углерода.
Было найдено, что трет-бутилзамещенный фталоцианин алюминия (PctAlCl), взятый в количестве 2,5% по весу от окиси пропилена, при 180oC в течение 2 ч дает количественный выход пропиленкарбоната согласно схеме:
Оказалось, что повышение растворимости катализатора путем введения в молекулу алкильных заместителей действительно повышает его эффективность и приводит к тому, что количественный выход пропиленкарбоната достигается при количестве катализатора, примерно в три раза меньшем, чем в прототипе.
Оказалось, что повышение растворимости катализатора путем введения в молекулу алкильных заместителей действительно повышает его эффективность и приводит к тому, что количественный выход пропиленкарбоната достигается при количестве катализатора, примерно в три раза меньшем, чем в прототипе.
Вторая возможность увеличения количества активных центров катализатора в реакционной смеси (кроме повышения растворимости катализатора) обнаружена путем нанесения катализатора на носитель. В качестве носителей были опробованы SiO2, нейтральная Al2O3 и щелочная Al2O3. Оказалось, что нанесение катализатора на SiO2 и нейтральную Al2O3 не привело к положительному результату, в то время как применение щелочной Al2O3 (далее Al2O3/OH-) позволило резко улучшить каталитическую активность системы. Катализатор готовили путем растворения навески соответствующего замещенного фталоцианина в CH2Cl2, добавления туда необходимого количества Al2O3/OH- и упаривания этой смеси на роторном испарителе.
Незамещенные фталоцианины наносили путем растворения в большом количестве ацетона и упаривания с Al2O3/OH- в вакууме.
Пример 1. В сухой стальной автоклав емкостью 100 мл, снабженный вентилем, помещали 62,5 мг трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия и 2,5 г (44 ммоль) окиси пропилена. Автоклав герметизировали, после чего наполняли CO2 до давления 50 атм (110 ммоль). Наполненный автоклав несколько раз встряхивали, после чего помещали в нагревательный шкаф, термостатированный при 180oC, и выдерживали при данной температуре в течение 2 ч. По истечении установленного времени автоклав охлаждали до комнатной температуры, через вентиль сбрасывали избыточное давление. Затем реакционную массу растворяли в CH2Cl2, доводили до объема 15 мл, раствор использовали для определения степени протекания реакции на ИК-спектрометре. Целевой продукт выделяли в чистом виде перегонкой в вакууме и взвешивали. Выход пропиленкарбоната составил 100%
Сравнительный пример 2. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г незамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 88,4%
Пример 3. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,25 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 92,1%
Пример 4. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г трет-бутилзамещенного дифталоцианина диспрозия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 12,3%
Пример 5. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением температуры 150oC, 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 17,5 г (0,4 моль) окиси этилена и 35 г (0,8 моль) CO2. Выход этиленкарбоната составил 25,4%
Пример 6. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г трет-бутилзамещенного фталоцианина индия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 43,6%
Пример 7. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,18 г трет-бутилзамещенного фталоцианина хрома, используемого в качестве катализатора, 12,5 г (0,22 моль) окиси пропилена и 30 г (0,67 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 70%
Пример 8. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,08 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора и нанесенного на 1 г щелочной окиси алюминия, 7,5 г (0,13 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 98,8%
Пример 9. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г незамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора и нанесенного на 10 г щелочной окиси алюминия, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 91,3%
Пример 10. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 18 г (0,2 моль) эпихлоргидрина и 17,5 г (0,4 моль) CO2. Выход 3-хлорпропиленкарбоната (т.кип. 177-180oC при 10 мм рт.ст.) составил 90,1%
Пример 11. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 18 г (0,2 моль) эпихлоргидрина и 170 г (3,9 моль) CO2. Выход 3-хлорпропиленкарбоната составил 100%
Другие примеры содержат различные моно- и дифталоцианиновые комплексы различных металлов и другие эпоксиды.
Сравнительный пример 2. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г незамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 88,4%
Пример 3. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,25 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 92,1%
Пример 4. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г трет-бутилзамещенного дифталоцианина диспрозия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 12,3%
Пример 5. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением температуры 150oC, 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 17,5 г (0,4 моль) окиси этилена и 35 г (0,8 моль) CO2. Выход этиленкарбоната составил 25,4%
Пример 6. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,8 г трет-бутилзамещенного фталоцианина индия, используемого в качестве катализатора, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 43,6%
Пример 7. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,18 г трет-бутилзамещенного фталоцианина хрома, используемого в качестве катализатора, 12,5 г (0,22 моль) окиси пропилена и 30 г (0,67 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 70%
Пример 8. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,08 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора и нанесенного на 1 г щелочной окиси алюминия, 7,5 г (0,13 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 98,8%
Пример 9. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г незамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора и нанесенного на 10 г щелочной окиси алюминия, 15 г (0,26 моль) окиси пропилена и 18,5 г (0,42 моль) CO2. Выход пропиленкарбоната составил 91,3%
Пример 10. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 18 г (0,2 моль) эпихлоргидрина и 17,5 г (0,4 моль) CO2. Выход 3-хлорпропиленкарбоната (т.кип. 177-180oC при 10 мм рт.ст.) составил 90,1%
Пример 11. В условиях эксперимента, аналогичных примеру 1 за исключением 0,4 г трет-бутилзамещенного фталоцианина алюминия, используемого в качестве катализатора, 18 г (0,2 моль) эпихлоргидрина и 170 г (3,9 моль) CO2. Выход 3-хлорпропиленкарбоната составил 100%
Другие примеры содержат различные моно- и дифталоцианиновые комплексы различных металлов и другие эпоксиды.
Таким образом, приведенные данные позволяют предложить эффективный способ связывания двуокиси углерода в алкиленкарбонаты с помощью окисей олефинов, катализируемых замещенными фталоцианиновыми комплексами, в том числе и на носителе.
Помимо эффективного связывания двуокиси углерода, продуктами предложенного способа являются алкиленкарбонаты, являющиеся прекрасным исходным сырьем для получения полимеров и гликолей.
Claims (5)
1. Способ каталитического связывания двуокиси углерода путем взаимодействия его с окисью олефинов в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют третбутилзамещенные фталоцианиновые комплексы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катализатор нанесен на носитель.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве третбутилзамещенных фталоцианиновых комплексов используют их планарные и сэндвичеобразные производные.
4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что процесс проводится при температуре 100 250oС и давлении от атмосферного до 50 атм и выше.
5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что концентрация катализатора составляет 0,05 5,0% по отношению к массе окиси олефина.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9696121458A RU2100355C1 (ru) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Способ каталитического связывания двуокиси углерода |
| JP22270397A JP4107697B2 (ja) | 1996-10-31 | 1997-08-19 | 触媒による二酸化炭素固定化法 |
| EP97118733A EP0839811B1 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-28 | Method for catalytic conversion of carbon dioxide |
| DE69713245T DE69713245T2 (de) | 1996-10-31 | 1997-10-28 | Verfahren zur katalytischen Umsetzung von Kohlendioxid |
| US08/961,144 US5880293A (en) | 1996-10-31 | 1997-10-30 | Method for catalytic conversion of carbon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9696121458A RU2100355C1 (ru) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Способ каталитического связывания двуокиси углерода |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2100355C1 true RU2100355C1 (ru) | 1997-12-27 |
| RU96121458A RU96121458A (ru) | 1998-01-20 |
Family
ID=20187037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9696121458A RU2100355C1 (ru) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Способ каталитического связывания двуокиси углерода |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5880293A (ru) |
| EP (1) | EP0839811B1 (ru) |
| JP (1) | JP4107697B2 (ru) |
| DE (1) | DE69713245T2 (ru) |
| RU (1) | RU2100355C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154052C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-08-10 | Институт физиологически активных веществ РАН | Способ электрокаталитического связывания диоксида углерода с использованием электрополимеризованных фталоцианиновых комплексов |
| RU2415837C2 (ru) * | 2009-07-14 | 2011-04-10 | ООО "Объединенный центр исследований и разработок" (ООО "ЮРД-Центр") | Способ получения карбамида, меченного стабильным изотопом 13c |
| RU2440826C1 (ru) * | 2010-12-16 | 2012-01-27 | Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП "МНКЦ "Интермедбиофизхим") | Способ получения карбамида, меченного стабильным изотопом 13c |
| RU2740944C1 (ru) * | 2019-09-19 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Комплексы металлов с пентадентантными (N3O2) лигандами, способ их получения, каталитические системы для проведения реакций диоксида углерода с эпоксидами, способ получения циклических карбонатов или алифатических поликарбонатов |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502419B2 (en) | 2000-04-13 | 2003-01-07 | Sun Microsystems, Inc. | Electro-desorption compressor |
| US20040201335A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-14 | Brooks Davis | Universal computer enclosure |
| SG193820A1 (en) | 2008-09-08 | 2013-10-30 | Novomer Inc | Polycarbonate polyol compositions and methods |
| CN101805324B (zh) * | 2010-04-09 | 2013-01-23 | 兰州大学 | 一种环碳酸酯化合物及合成方法 |
| US11180609B2 (en) | 2018-08-02 | 2021-11-23 | Saudi Aramco Technologies Company | Sustainable polymer compositions and methods |
| TW202302704A (zh) | 2021-06-23 | 2023-01-16 | 沙烏地阿拉伯商沙烏地阿美科技公司 | 多元醇組合物及方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2873282A (en) * | 1952-04-05 | 1959-02-10 | Jefferson Chem Co Inc | Catalytic process for producing alkylene carbonates |
| US2773070A (en) * | 1952-10-31 | 1956-12-04 | Jefferson Chem Co Inc | Catalytic process for producing alkylene carbonates |
| US3535341A (en) * | 1968-02-07 | 1970-10-20 | Dow Chemical Co | Process for making alkylene carbonates |
| US4786741A (en) * | 1982-11-15 | 1988-11-22 | Scientific Design Company, Inc. | Preparation of alkylene carbonates |
| US4663467A (en) * | 1984-03-05 | 1987-05-05 | The Dow Chemical Company | Novel porphyrinate and amine composition useful as catalysts in the preparation of alkylene carbonates |
| DE3529263A1 (de) * | 1985-08-16 | 1987-02-19 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von 2-oxo-1,3-dioxolanen |
| US4877886A (en) * | 1987-06-19 | 1989-10-31 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Process for the production of alkylene carbonate |
| EP0358326B1 (en) * | 1988-08-09 | 1996-12-27 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Process for preparing a zinc-containing solid catalyst and process for preparing polyalkylene carbonate |
| US4982954A (en) * | 1989-03-31 | 1991-01-08 | Janos Lazar | Exercise device of skill and amusement |
| US5283356A (en) * | 1992-08-03 | 1994-02-01 | Texaco Chemical Company | Process for manufacturing alkylene carbonates using metal phthalocyanine catalysts |
| US5631386A (en) * | 1996-08-02 | 1997-05-20 | Arco Chemical Technology, L.P. | Alkylene carbonate recovery |
-
1996
- 1996-10-31 RU RU9696121458A patent/RU2100355C1/ru active
-
1997
- 1997-08-19 JP JP22270397A patent/JP4107697B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-28 DE DE69713245T patent/DE69713245T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-28 EP EP97118733A patent/EP0839811B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-30 US US08/961,144 patent/US5880293A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EP, патент, 0297647, кл. C 07 D 317/36, 1989. US, патент, 5283356, кл. C 07 D 317/36, 1993. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154052C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-08-10 | Институт физиологически активных веществ РАН | Способ электрокаталитического связывания диоксида углерода с использованием электрополимеризованных фталоцианиновых комплексов |
| RU2415837C2 (ru) * | 2009-07-14 | 2011-04-10 | ООО "Объединенный центр исследований и разработок" (ООО "ЮРД-Центр") | Способ получения карбамида, меченного стабильным изотопом 13c |
| RU2440826C1 (ru) * | 2010-12-16 | 2012-01-27 | Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП "МНКЦ "Интермедбиофизхим") | Способ получения карбамида, меченного стабильным изотопом 13c |
| RU2740944C1 (ru) * | 2019-09-19 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Комплексы металлов с пентадентантными (N3O2) лигандами, способ их получения, каталитические системы для проведения реакций диоксида углерода с эпоксидами, способ получения циклических карбонатов или алифатических поликарбонатов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10165762A (ja) | 1998-06-23 |
| JP4107697B2 (ja) | 2008-06-25 |
| EP0839811A1 (en) | 1998-05-06 |
| US5880293A (en) | 1999-03-09 |
| EP0839811B1 (en) | 2002-06-12 |
| DE69713245T2 (de) | 2003-01-23 |
| DE69713245D1 (de) | 2002-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dodonov et al. | Activation and modification of carbon dioxide by redox-active low-valent gallium species | |
| Baba et al. | Carbonate formation from oxiranes and carbon dioxide catalyzed by organotin halide-tetraalkylphosphonium halide complexes. | |
| Peng et al. | Cycloaddition of carbon dioxide to propylene oxide catalyzed by ionic liquids | |
| Kihara et al. | Preparation of 1, 3-Oxathiolane-2-thiones by the Reaction of Oxirane and Carbon Disulfide | |
| Aida et al. | Activation of carbon dioxide with aluminum porphyrin and reaction with epoxide. Studies on (tetraphenylporphinato) aluminum alkoxide having a long oxyalkylene chain as the alkoxide group | |
| Fischer et al. | The Asymmetric Aza‐Claisen Rearrangement: Development of Widely Applicable Pentaphenylferrocenyl Palladacycle Catalysts | |
| Shi et al. | Recent progresses on the fixation of carbon dioxide | |
| Kimura et al. | Poly (ethylene glycols) are extraordinary catalysts in liquid-liquid two-phase dehydrohalogenation | |
| RU2100355C1 (ru) | Способ каталитического связывания двуокиси углерода | |
| KR20050121247A (ko) | 에폭시드의 카보닐화 | |
| Panza et al. | Unexpected “ferrate” species as single-component catalyst for the cycloaddition of CO2 to epoxides | |
| Ruf et al. | Chemical interconversions in the system Tp* Zn/CO2/alcohol [Tp*= substituted tris (pyrazolyl) borate] | |
| Laiwattanapaisarn et al. | Cycloaddition of carbon dioxide to epoxides by highly active constrained aluminum chloride complexes | |
| Qaroush et al. | Mechanistic insights on CO 2 utilization using sustainable catalysis | |
| KR101839877B1 (ko) | 신규한 유기촉매 및 이를 이용한 알킬렌 카보네이트의 제조방법 | |
| KR20010012231A (ko) | 촉매로서 포스페이트-안정화 페록소텅스테이트 화합물을이용하는 에폭시화물 제조방법 | |
| Chen et al. | Structurally well-characterized zinc complexes bearing imine-benzotriazole phenoxide ligands: Synthesis, photoluminescent properties and catalysis for carbon dioxide/epoxide coupling | |
| Kondo et al. | Oxidative Addition of Allylic Substrates to Coordinatively Unsaturated Ruthenium Compounds,[Ru (η 5-C5Me5)(η-amidinate)]: Preparation, Structure Elucidation, and Catalysis of Novel Ruthenium (IV)-η 3-Allyl Complexes | |
| CN112316978A (zh) | 一种用于合成环状碳酸酯的有机催化剂、制备方法及其催化反应方法 | |
| US5723636A (en) | Methyltrioxorhenium-urea hydrogen peroxide epoxidation of olefins | |
| JPH0967365A (ja) | アルキレンカーボネートの製造方法 | |
| Kiasat et al. | Green Regioselective Azidolysis of Epoxides Catalyzed by Multi‐Site Phase‐Transfer Catalyst | |
| CN112812091A (zh) | 一种环状碳酸酯的合成方法 | |
| de la Cruz-Martínez et al. | Carbon dioxide fixation into cyclic carbonates at room temperature catalyzed by heteroscorpionate aluminum complexes | |
| Wada et al. | SYNTHESIS OF α, β-UNSATURATED ALDEHYDES BY MEANS OF 3-METHOXY-1-PHENYLTHIO-1-PROPENE |