Карбонилирование метилацетата в уксусный ангидрид в присутствии иммобилизованных родиевых катализаторов

• Автор: Батов, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Общие сведения о реакции рбонилирования.

1.1. Катализаторы процессов

карбонилирования.

1.2. Карбон ил ирование метилацетата в уксусный

ангидрид патентный обзор.

1.3. Механизм процесса карбонилирования метилацетата

в уксусный ангидрид.

2. Иммобилизация металлокомплексов на полимерных

носителях.
МЕТОД ОТЕСКА Я ЧАСТЬ
2.1. Характеристика применяемых веществ.
2.2. Синтез родиевых комплексов
2.3. Описание лабораторной установки для проведения
реакции карбонилирования метилацетата.
2.4. Анализ продуктов синтеза.
2.5. Описание ИКкюветыавтоклава
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3. Общие закономерности карбонилирования метилацетата в присутствии родиевых комплексов, иммобилизованных на природных бифункциональных полимерах.
4. Механизм реакции карбонилирования метилацетата в присутствии каталитической системы на основе ЮгСЬМНгО и Ысодержащих промоторов.
4.1 Влияние природы Исодержащего макролигандов на
каталитические свойства иммобилизованног о родиевого катализатора
4.2 Исследование превращения Ш1С1з4Н в условиях
карбонилирования метилацетата методом ИКспекгроскопии ш эйу
5. Построение кинетической модели карбонилирования метилацетата в присутствии каталитической системы
Ш1С1зхитозан.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основным преимуществом каталитических систем на основе полимерных носителей являются устойчивость в условиях процесса, высокая селективность и простота отделения от продуктов реакции. С этой точки зрения несомненный интерес представляет вовлечение Ысодержащих макролигандов в металлокомплексный катализ. Такие полимеры в силу своей основности обеспечивают прочную фиксацию металла на полимерной матрице и могут предположительно играть модифицирующую роль в данной реакции. Общие сведения о реакции карбонилировании. В настоящее время одним из самых эффективных методов получения органических соединений, который широко используется в промышленности основного органического синтеза и нефтехимии, является синтез на основе окиси углерода, куда входят такие процессы, как карбонилирование, карбоксилирование, гидроформилирование и т. Синтез посредством карбонил ирования органических соединений является относительно новым. Особенно большое значение он приобретает в связи с перспективами рационального использования природных газов и угля источников СО и Н2 в химической промышленности и химизации сельского хозяйства. Карбонилирование как метод синтеза кислородсодержащих соединений основан на вполне доступных продуктах. Экономически выгоден, особенно для районов, богатых природным газом. Методы синтеза посредством карбонилирования, представляют прямую реакцию присоединения окиси углерода. В х годах В. Реакции В. Реппе представляют собой большой самостаятельный раздел каталитической химии СО. Являясь более ориентированными, чем прямое окисление, реакции карбонилирования приводят к лучшим выходам целевых продуктов2,3. К достоинствам карбонилирования также следует отнести 6 доступность и дешевизну сырья, простоту технологического оформления, высокую селективность и производительность, что обеспечивает рентабельность процесса в целом и его конкурентную способность с другими способами получения, в частности, со способами окисления. Так как, синтез кислородсодержащих соединений посредством реакции карбонилирования является каталитическим процессом, то кроме практического интереса он имеет большое значение для развития теориии гомогенного и гетерогенного катализа. Особенностью реакции карбонилирования является высокая экзотермичность, т е. Тем не менее, реальные процессы осуществляются при повышенных температурах, так как активность промышленных катализаторов оказывается недостаточной для проведения реакций в мягких условиях 5. Расход энергии на поддержание необходимых скоростей реакций, так же как и на получение исходного синтезгаза вносит весьма существенный вклад в себестоимость продукта. Несмотря на большие энергетические затраты, синтезы на основе СО, получаемой из угля, могут конкурировать с синтезами на основе нефти. Для этого необходимы высокоактивные катализаторы 7,8. Катализаторы процессов карбонилирования. Анализ литературного материала показал, что в качестве катализаторов процессов карбонилирования используются комплексы переходных металлов, активность которых зависит от природы металла и лигандного окружения. Обычными катализаторами являются комплексы, содержащие в виде лигандов газогены. Ыц Сг. Мо. Одним из наиболее перспективных направлений в создании катализаторов карбонилирования является модификация катализаторов замена СО на более электродонорные лиганды, при этом необходимое условие прочность комплекса лиганд не должен вытесняться СО при высоких давлениях и температурах. Эффективными модификациями оказались триалкил триарил, фосфины. Оба класса соединений являются электродонорными лигандами и снижают активность катализатора, но получаемые комплексы более термически стабильны, а потеря активности компенсируется повышением температуры ,. Процессы карбонилирования осуществимы как гомогенно, так и гетерогеннокаталитически. При гомогенном катализе соединения металлакатализатора растворяются в реакционной смеси, где и происходит формирование активного катализаторного комплекса. Преимуществами гомогенного катализа являются высокая активность, селективность и воспроизводимость.