CS242004B1 - Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby - Google Patents

Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CS242004B1
CS242004B1 CS828757A CS875782A CS242004B1 CS 242004 B1 CS242004 B1 CS 242004B1 CS 828757 A CS828757 A CS 828757A CS 875782 A CS875782 A CS 875782A CS 242004 B1 CS242004 B1 CS 242004B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
olefin
glycidyl methacrylate
hydrogenation catalysts
anchored
acac
Prior art date
Application number
CS828757A
Other languages
English (en)
Other versions
CS875782A1 (en
Inventor
Jiri Reiss
Jiri Hetflejs
Jiri Hradil
Frantisek Svec
Original Assignee
Jiri Reiss
Jiri Hetflejs
Jiri Hradil
Frantisek Svec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Reiss, Jiri Hetflejs, Jiri Hradil, Frantisek Svec filed Critical Jiri Reiss
Priority to CS828757A priority Critical patent/CS242004B1/cs
Publication of CS875782A1 publication Critical patent/CS875782A1/cs
Publication of CS242004B1 publication Critical patent/CS242004B1/cs

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Vynález se týká zakotvených hydrcgenačních katalyzátorů na bázi rhodných komplexů koordinačně vázaných k sulfopropylovaným glycidylmetakrylátovým kopolymerům a způsobu jejich výroby.
Je známo, že rhodné komplexy jsou účinnými katalyzátory hydrogenace nenasycených sloučenin obsahujících C=C vazby (přehled viz např. R. B. James: Homogeneous hydrogenation; Wiley, New York 1973). Vzhledem k některým nevýhodám rozpustných komplexů, které spočívají zejména v jejich nesnadné izolaci v aktivním stavu z reakční směsi a jejich opětnému použití, byly učiněny pokusy © jejich heterogenizaci zakotvením na povrchu anorganických či organických polymerních nosičů. Všechny dosud známé typy zakotvených rhodných komplexů jsou založeny na tom, že centrální atom kovu komplexu je vázán k nosiči prostřednictvím koordinační vazby mezi kovem a vhodným ligandem obsahujícím fosfor nebo dusík jako donorový atom, jímž je nosič funkcionalizován. K tomuto účelu byly využity jako organické nosiče zejména styren-divinylbenzenové kopolymery funkcionalizované difenylfosfinoskupinami [Adv. Organometal. Chem. 15, 189 (1977); 17, 319 (1979), J. Amer. Chem. Soc. 97, 1742 (1975), Chem. Lett. 1975, 203, Inorg. Chem.
14, 1419 (1975)], chelátovými bidentátními ligandy obsahujícími dusík a kyslík (]. Amer. Chem. Soc. 99, 7 723 (1977), J. Org. Chem. 44, 234 (1979)] nebo cheláty s P atorny, z nichž zejména poslední se uplatnily jako katalyzátory asymetrické hydrogenace [). Amer. Chem. Soc. 100, 263 (1978); 100, 264 (1978), Inorg. Chem. Nucl. Letters
15, 231 (1979), J. Amer. Chem. Soc. 95, 8 295 (1973), NDR pat. 92 031 (1972)]. Obdobným způsobem byly rhodné komplexy zakotveny i na polyakrylových a polyvinylchloridových nosičích [J. Organometal. Chem. 87, 189 (1975), Brit. pat. 295 675 (1972)).
Přestože řada z těchto katalyzátorů vykazuje vysokou katalytickou aktivitu v hydrogenačních reakcích, není tento typ bez nevýhod, jednou z nich, která vystupuje zvláště do popředí v případě katalyzátorů pro asymetrickou hydrogenaci je nezbytná funkcionalizace nosiče skupinou sloužící jako ligand. Příprava těchto nosičů vyžaduje obvykle několik stupňů a v případě některých chirálních sloučenin, které vykazují vysokou asymetrickou účinnost při použití ve formě rozpustných komplexů je jejich zakotvení na povrch nosiče nemožné. To platí zejména pro bidentátní fosfiny typu (S,S)-CHIRAPHOS a PROPHOS [J. Amer. Chem. Soc. 100, 5 491 (1975); 99 6262 (1977)j. Tato skutečnost tak zužuje výběr katalyzátorů k zakotvení.
Tento nedostatek odstraňují katalyzátory podle vynálezu obecného vzorce
Rh( olefin jmL2p(O3SR), kde olefin představuje alken s C2 až Cs a cykloalken Cs až Cs, výhodně etylen, cyklookten a dále alkadien Ci až C12, výhodně 1,5-hexadien, 1,5-cykooktadien a norbornadien, L2 představuje alkylendifosfiny obecného vzorce (CeHs )2PCH (Rl)/CH (R2)/ P (CeHs)2 kde R1 = R2 = H pro η = 1 až 4, R1 ~ = CH3, C6H11, C6H5CH2, nebo CeHs a R2 = = H pro n - 1 a R1 --- R2 = CH3 pro n = = 1, včetně derivátů 1,4-difosfinobutanu (n = 3) vzorce
O - C C P (O6 Hifa
o-ch-chzP(c6h5)z kde
A představuje izopropylidenovou (DlOPj, cyklopentylidenovou, cyklohexylidenovou a cyklooktylidenovou skupinu a RSO3 představuje sulfopropylskupinu glycidylmetakrylátového kopolymeru.
Alkylendifosfiny vymezené výše uvedeným obecným vzorcem zahrnují i deriváty, v nichž náhradou vodíku metylenové skupiny metyl nebo fenylskupinou vzniká v molekule chirální atom uhíku. Ve smyslu vynálezu tak uvedené vzorce představují jak směs obou enanciomerů, tak i příslušné optické antipody. V tomto smyslu tak např, vzorec (C6H5)2PCH(CH3)CH2P(C3Hs)2 představuje 1,2-bis (dif enylf osf ino) propan, (S) - (—) -1,2-bís (dif enylfosf ino) propan, případně směs obou enantiomerů v libovolném poměru odlišujícím se od racemického složení.
Alkylendifosfiny výše uvedené struktury jsou známé ligandy rozpustných rhodných komplexů a jejich příprava je popsána ve výše uvedené literatuře (v případě derivátů l,4-dif'osfinobutanu viz dále čs. autor, osv. 178 227 a 178 228).
Sulfopropylované glycidylmetakrylátové kopolymery využitelné ve smyslu vynálezu byly připraveny sulfopropylací hydrolyzovaných suspenzních kopolymerů glycidylmetakrylátu s ethylendimetakrylátem v alkalickém prostředí [Angew. Makromol. Chem. 87, 119 (1980); Polymer Bulletin 6, 565 (1982) j. Tímto postupem lze získat kationaktivní kopolymery s obsahem sulfoskupin až 1,47 mmol/g. Z hlediska porozity, která je pro katalytický účinek těchto polymerů zejména důležitá, lze připravit polymery, které jsou porézní pouze v nabotnalém stavu a nebo polymery permanentně porézní — makroporézní kopolymery, které zadržují i nepolární rozpouštědla až do výše 1,4 g na gram. V případě makroporézních kopolymerů lze volbou reakčních podmínek umístit sulfopropylové skupiny, a tím i katalyticky aktivní skupiny na vnitřním povrchu polymeru, což je zvýhodňuje vyšší reakční rychlostí katalytické reakce v důsledku omezení negativního vlivu difúzních pochodů. Suspenzní kopolymery mají pravidelný kulový tvar, což je zvýhodňuje při použití v katalytickém loži kolonového typu. Použití těchto polymerů je zřejmé z příkladů vynálezu, které ilustrují předmět vynálezu, aniž by byl tento omezován.
Katalyzátory podle vynálezu tvoří skupinu látek, v nichž index m má hodnotu 0 až 1 v případě dienů (obsahujících dvě C—C vazby) a hodnotu 0 až 2 v případě alkenů, index p je roven 1 až 2, přičemž počet koordinačních vazeb centrálního kovu k olefinu a ligandu L2 je roven čtyřem.
Katalyzátory výše uvedené struktury lze výhodně připravit reakcí (olefin) (pentadionétor) rhodných komplexů s llgandem L2 a sulfopropylovaným glycidylmetakrylátovým kopolymerem, tj. postupem analogickým přípravě rozpustných (alkylendifosfinjarensulfonátových komplexů popsaných v čs. autor, osvědčeních č. 224 134 a 240 663.
Dále uvedené příklady charakterizují katalyzátory a způsob jejich výroby podle vynálezu a ilustrují jejich katalytickou účinnost, aniž by vynález omezovaly nebo vymezovaly.
Příklad 1 dílů makroporézního sulfopropylovaného kopoly(glycidylmetakrylátu — etyléndimetakrylátu) obsahujícího 0,69 mmol SO3H skupin na 1 g kopolymeru a 20 % síťující složky (etyléndimetakrylátu) [Angew. Makromol. Chem. 87, 119 (1980)] bylo převedeno běžným postupem do H formy a sušeno při 90 °C a tlaku 10-2 Pa po dobu 20 hodin. Poté byl k tomuto kopolymeru pod argonem přidán roztok 2 dílů 1,3-pentandionátu (1,5-cyklooktadienjrbodného, Rh(l,5-COD)(acac) a 3,2 dílu ( —j-DIOP ve 400 dílech směsi etanol-benzen (objemově 1:1). Reakční směs byla třepána po dobu 8 hodin, roztok odtažen, polymer promyt 2 X X 400 díly rozpouštědla a ponechán třepat se 400 díly čistého rozpouštědla a po promytí ponechán stát přes noc se 400 díly stejného rozpouštědla. Před použitím byl katalyzátor převeden do zvoleného objemu rozpouštědla. Tímto způsobem byl připraven katalyzátor č. 1, obsahující 1,2 hm. % Rh.
Příklad 2 fopropylovaných kopolymerů shrnutých v tabulce 1. Charakteristika připravených kaPostupem podle příkladu 1 byly připra- talyzátorů je zřejmá z tabulky 2.
Vény katalyzátory č. 2 až 6 za použití sulTabulka 1
Kopolymer3 Výměnná kapacita mmol/g °/0 S Zádrž, g/g vody cyklohexanu Specifický povrch m2/g
MA — 2,5 1 25 3,23 0,80 0,00 <0,1
MA — 20 M 0,69 2,61 1,42 1,02 0,84 72,5
MA — 60 M 1.43 4,71 0,56 16,5
3MA — sulfopropylovaný kopaly (giycidylmetakrylát-etyléndimetakrylát), číslice za označením udává obsah etyléndimetakrylátu, M značí makroporézní kopolymer
Tabulka 2
Katalyzá- Výchozí Rh L2·3 (dílů) Nosičb (dílů) hm. % Rh v zakotveném katalyzátoru
tor č. komplex (dílů)
2 Rh(l,5-COD) (acac) (2S,3S)-buphos MA — 20 M 1,2
(2,0) (2,7) (40)
3 Rh(norbornadien) (R)-pťophos MA — 60 M 2,3
(acacj (2,7) (19,3)
(1,9) 1,4-bis (dif enylf osf i-
4 Rh(etylén )2( acac) nojbutan MA — 2,5 2,1
(V) (2,7) (22)
5 Rr(cyklookten)2 (-j-)-DIOP MA — 60 M 1,3
(acac) (3,2) (19,3)
(2,7) l,2-bis(difenylfosfi-
6 Rh(í,5-COD)(acac) no) etan MA — 2,5 1,15
(2,0) (2,6) (22)
aprophos — l,2-bis( dif enylf osf ino)propan, buphos — 2,3-his(difenylfosfino) butan, 3 viz tabulka 1
Příklad 3
Katalyzátor č. 1 z příkladu 1 (12 dílů) byl vnesen do 500 dílů benzen-etanolu (objemově 1 : 1J, poté bylo přidáno 95 dílů kyseliny α-acetamidoskořicové rozpuštěné v 1 000 dílech stejného rozpouštědla a hydrogenace byla provedena ve stacionárním hydrogenačním reaktoru při teplotě 40 °C a tlaku 180 kPa. Reakce byla skončena po 180 minutách, katalyzátor byl oddělen a známým postupem byl z reakční směsi získán D-N-acetylfenylalanin v 97 % výtěžku a 73 procentním optickém výtěžku.
Příklad 4
Příklad 1 byl zopakován s tím rozdílem, že místo katalyzátoru č. 1 byl použit katalyzátor č. 5 z příkladu 2. Po provedení reakce za stejných podmínek byl získán L-N-acetylfenylalanin v 94 °/o výtěžku a optické čistotě 71 %.
Příklad 5
Postupem podle příkladu 3 byla provedena hydrogenace kyseliny a-acetamidoskořicové za použití katalyzátorů ě. 2 a 3 z příkladu 2. Reakční podmínky a výtěžek hydrogenačníbo produktu jsou shrnuty v tabulce 3.
Tabulka 3
Katalyzátor č. Reakční teplota Reakční doba D-N-acetylfenylalanin (dílů) °C/tlak H2, MPa min chem. výtěžek opt. výtěžek
2 (17) 40 0,3 80 92 89
25 2 120 95 85
3 (22) 40 0,2 120 92 89
Příklad 6 nách bylo dosaženo 100 % konverze
nu na n-oktan.
Katalyzátor č. 4 z příkladu 2 (10 dílů) byl vnesen do 500 dílů směsi benzen-etanol ( objemově 1:1) umístěné v míchaném stacionárním hydrogenačním reaktoru. Poté bylo přidáno 100 dílů 1-oktenu a po zavedení vodíku byla provedena hydrogenace při 40 stupních Celsia a tlaku 180 kPa. Po 4 hodiP ř í k 1 a d 7
Příklad 6 byl zopakován s tím rozdílem, že místo katalyzátoru č. 4 byl použit katalyzátor č. 6 z příkladu 2 a hydrogenovaným substrátem byl cyklookten místo 1-oktenu. Po 5 hodinách bylo dosaženo 98 % konverze cyklooktenu na cyklooktan.

Claims (2)

  1. PREDMET
    VYNALEZU
    1. Zakotvené hydrogenační katalyzátory obecného vzorce
    Rh(olefin)mL2p(O3SR), kde olefin představuje alken Cz až Ce, cykloalken Cs až Cs, výhodně etylén, cyklookten a dále alkadien C4 až C12, výhodně 1,5-hexadien, 1,5-cyklooktadien a norbornadien, L2 představuje alkylendifosfiny obecného vzorce (C6H5) aPCH (R1 j/CH (R2) /nP (CeHs ] 2 kde R1 = R2 = H pro η = 1 až 4, R1 = = CH3, CeHu, C6H5CH2, nebo CsHs a R2 = H pro η = 1 a R1 — R2 — CH3 pro n = 1, včetně derivátů 1,4-difenylfosfinobutanu (n = 3) vzorce
    O-CH-CH2p(G6Hs)z •A o-ch-chzp.(c6hs)z kde A představuje izopropylidenovou, cyklopentylidenovou, cyklohexylidenovou a cyklooktylidenovou skupinu a RSO3 představuje sulfopropylskupinu suspenzního kopolymeru glycidylmetakrylátu, případně hydroxyethylmetakrylátu s etyléndimetakrylátem obsahujícího 97,5 až 40 hm. % glycidylmetakrylátu případně hydroixymetakrylátu a 2,5 až 60 hm. % etyléndimetakrylátu, index m má hodnotu 0 až 1 v případě dienů a hodnotu 0 až 2 v případě alkenů, index p je roven 1 až 2, přičemž počet koordinačních vazeb centrálního atomu kovu k olefinů a ligandu L2 je roven čtyřem.
  2. 2. Způsob výroby hydrogenačních katalyzátorů podle bodu 1, vyznačený tím, že se uvede do reakce (Rh(olefin) (acac), kde 0lefin představuje nenasycené sloučeniny podle bodu 1 a acac představuje pentandionátový anion a difosfin L2 v přítomnosti sulfopropylovaného glycidylmetakrylátového kopolymeru v prostředí organického rozpouštědla, přednostně směsi etanol-benzen při teplotě 10 až 60 °C.
CS828757A 1982-12-03 1982-12-03 Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby CS242004B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828757A CS242004B1 (cs) 1982-12-03 1982-12-03 Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828757A CS242004B1 (cs) 1982-12-03 1982-12-03 Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS875782A1 CS875782A1 (en) 1984-05-14
CS242004B1 true CS242004B1 (cs) 1986-04-17

Family

ID=5438602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS828757A CS242004B1 (cs) 1982-12-03 1982-12-03 Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS242004B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS875782A1 (en) 1984-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wan et al. Ruthenium (II)-sulfonated BINAP: A novel water-soluble asymmetric hydrogenation catalyst.
CN102083867B (zh) 选择性得到提高的乙烯低聚反应用催化剂体系
Altava et al. Chiral catalysts immobilized on achiral polymers: effect of the polymer support on the performance of the catalyst
Flid et al. Norbornene, norbornadiene and their derivatives: promising semi-products for organic synthesis and production of polymeric materials
US5736480A (en) Supported phase chiral sulfonated BINAP catalyst solubilized in alcohol and method of asymmetric hydrogenation
Čaplar et al. Homogeneous asymmetric hydrogenation
AU2004223885A1 (en) Process for the preparation of chiral beta amino acid derivatives by asymmetric hydrogenation
HUP0400519A2 (hu) Katalizátor aszimmetrikus (transzfer) hidrogénezéshez
CN105408019B (zh) 用于乙烯低聚的催化剂组合物及方法
Akotsi et al. Versatile precursor to ruthenium‐bis (phosphine) hydrogenation catalysts
CN102417523A (zh) 一种含氮杂环配体过渡金属络合物及其制备和催化应用
CN109331880A (zh) 一种膦氮配位型金属催化剂及其应用
EP3101039B1 (en) Ligand compound, organic chrome compound, catalyst system for olefin oligomerization, and method for oligomerizing olefin using same
CN100406118C (zh) 制备阳离子铑配合物的方法
CS242004B1 (cs) Zakotvená hydrngenační katalyzátory a způsob jejich výroby
EP2274313B1 (en) Ruthenium complexes having (p-p)-coordinated disphosphorus donor ligands and processes for preparing them
US5935892A (en) Supported phase catalyst
US11639321B1 (en) Catalyst systems that include meta-alkoxy substituted n-aryl bis-diphosphinoamine ligands
Chan et al. Preparation and structural characterization of bis (acetylacetonato) ruthenium (II)-BINAP: an efficient route to an effective asymmetric hydrogenation catalyst precursor
US4328364A (en) Asymmetric hydrogenation of prochiral olefins by complexes of transition metals immobilized in clay-like minerals
CA1148564A (en) Asymmetric hydrogenation of prochiral olefines by complexes of transition metals immobilized in clay-like minerals
CS231113B1 (cs) Hydrogenační katalyzátor
EP2416879A1 (en) Cyclic imidate ligands
CN113999207B (zh) 含吡啶基手性nnn三齿配体、其不对称催化氢化合成及在不对称催化反应中的应用
JPWO2002062809A1 (ja) ルテニウム錯体及びアルコール化合物の製造方法