HRP20040130A2 - Microencapsilated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof - Google Patents

Microencapsilated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof Download PDF

Info

Publication number
HRP20040130A2
HRP20040130A2 HR20040130A HRP20040130A HRP20040130A2 HR P20040130 A2 HRP20040130 A2 HR P20040130A2 HR 20040130 A HR20040130 A HR 20040130A HR P20040130 A HRP20040130 A HR P20040130A HR P20040130 A2 HRP20040130 A2 HR P20040130A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
diisocyanate
catalyst
metal
microcapsule
catalytic system
Prior art date
Application number
HR20040130A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Victor Ley
Chandrashekar Ramarao
Ian Malcolm Shirley
Stephen
David Joszef Tapolczay
Original Assignee
Avecia Ltd
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
Priority claimed from GB0117037A external-priority patent/GB0117037D0/en
Priority claimed from GB0204158A external-priority patent/GB0204158D0/en
Application filed by Avecia Ltd filed Critical Avecia Ltd
Publication of HRP20040130A2 publication Critical patent/HRP20040130A2/hr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/18—In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B37/00—Reactions without formation or introduction of functional groups containing hetero atoms, involving either the formation of a carbon-to-carbon bond between two carbon atoms not directly linked already or the disconnection of two directly linked carbon atoms
    • C07B37/04—Substitution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/26—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
    • C07C17/263—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by condensation reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
    • C07C209/52—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of imines or imino-ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/17—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrogenation of carbon-to-carbon double or triple bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/18—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • C07C41/26—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by introduction of hydroxy or O-metal groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/18—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • C07C41/30—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by increasing the number of carbon atoms, e.g. by oligomerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/30—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with halogen containing compounds, e.g. hypohalogenation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/62—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by hydrogenation of carbon-to-carbon double or triple bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/03—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/31—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by introduction of functional groups containing oxygen only in singly bound form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/34—Other additions, e.g. Monsanto-type carbonylations, addition to 1,2-C=X or 1,2-C-X triplebonds, additions to 1,4-C=C-C=X or 1,4-C=-C-X triple bonds with X, e.g. O, S, NH/N
    • B01J2231/341—1,2-additions, e.g. aldol or Knoevenagel condensations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42—Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205—C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4211—Suzuki-type, i.e. RY + R'B(OR)2, in which R, R' are optionally substituted alkyl, alkenyl, aryl, acyl and Y is the leaving group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42—Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205—C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4255—Stille-type, i.e. RY + R'3SnR'', in which R is alkenyl, aryl, R' is alkyl and R'' is alkenyl or aryl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42—Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205—C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • B01J2231/4261—Heck-type, i.e. RY + C=C, in which R is aryl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
    • B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
    • B01J2231/643—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes of R2C=O or R2C=NR (R= C, H)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
    • B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
    • B01J2231/645—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes of C=C or C-C triple bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/165—Polymer immobilised coordination complexes, e.g. organometallic complexes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24—Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • B01J31/28—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of the platinum group metals, iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/44—Palladium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Ovaj izum se odnosi na katalizator, na metodu pripreme katalizatora i posebno na metodu pripreme mikrokapsuliranog katalizatora.
Katalizatori, kao što su prijelazni metali, se u velikoj mjeri upotrebljavaju u raznim kemijskim reakcijama. Često se susreću poteškoće, posebno u komercijalnom smislu, u regeneraciji i ponovnoj upotrebi katalizatora. To ne rezultira samo potencijalnom kontaminacijom produkta, već predstavlja i značajan novčani teret u slučaju upotrebe skupog katalizatora. Dobro su poznati katalizatori na polimemom nosaču, ali imaju niz mana kao što su slaba fizička stabilnost i niska katalitička moć. Zatim, heterogeni reakcijski sustavi, korišteni sa katalizatorom na polimemom nosaču, bitno su kompteksniji za upravljanje u komercijalnom smislu.
Pokušano je mnogo toga da bi se premostile te poteškoće. U EP 0940170, npr. opisan je postupak u kojem se aromatski supstituirani polktlefin, kao polistiren, otapa u organskom otapalu, kao npr. cikloheksanu, u koje je dodan osmij tetroksid katalizator. Otopina se hladi i aromatski supstituirani poliotefin precipitira, npr. dodatkom metanola. Pokazalo se da je nastali produkt učinkovit katalizator. Ipak, precipitacija aromatskog polimera je nekontrolirana te daje amorfnu i nestrukturiranu masu, monolit ili matriks krutoga polimera unutar kojega su uklopljene čestice osmijtetroksida. Drugi je nedostatak ovoga postupka što se tako zatvoreni sustav katalizatora ne može učinkovito koristiti u reakcijskom mediju u kojem je polimer topljiv ili se plastificira, budući da će se osloboditi slobodni katalizator. Time je ograničena učinkovitost katalizatora.
Prema predstavljenome izumu omogućen je sustav katalizatora koji sadrži katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice kapsule.
Pojam "kapsulacija" ima različita značenja ovisno o području primjene. Mikrokapsulacija u ovome kontekstu opisuje sadržaj fino podijeljene krutine ili tekućine u polimemoj mikro-čestici, pri čemu mikro-čestica nije napravljena mljevenjem ili mrvljenjem. Pojam 'monolit' ili 'matriks' opisuje česticu kod koje je fino podijeljena krutina ili tekućina raspodijeljena kroz 'čvrstu' ili amorfnu polimemu kuglicu, a pojam 'rezervoar' opisuje česticu kod koje je fino podijeljena krutina ili tekućina sadržana unutar unutarnje šupljine omeđene sa integralnom vanjskom polimemom ovojnicom. Kao što je ovdje korišten, pojam "mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice kapsule" upućuje na to da je sama polimerna ovojnica, unutar koje je katalizator, u obliku mikrokapsule, nastale npr. jednom od tehnika koje su kasnije detaljno opisane. Mikrokapsula nastala tim metodama je općenito okrugla ili ovalna sa srednjim promjerom od 1 do 1000 μ, poželjnije od 25 do 500 μ, i najbolje od 50 do 300 μ. Polimerna ovojnica mikrokapsule je permeabilna do te mjere da je moguć kontakt reakcijskog medija koji se katalizira sa inkapsuliranim katalizatorom.
Dostupni su razni postupci za mikrokapsulaciju materijala. Ti postupci se mogu podijeliti u tri široke kategorije (a) fizičkih, (b) fazno separacijskih metoda i (c) reakcije na granici faza. U kategoriji fizičkih metoda, materijal za ovojnicu mikrokapsule i čestice jezgre se fizički spajaju te materijal za ovojnicu teče oko čestica jezgre da nastane mikrokapsula. U kategoriji separacije faza, mikrokapsule se oblikuju emulgiranjem ili dispergiranjem materijala jezgre u nemiješljivoj kontinuiranoj fazi u kojoj je materijal ovojnice otopljen što uzrokuje fizičko odvajanje materijala ovojnice od kontinuirane faze, npr. koacervaciju, i njegovo odlaganje oko čestica jezgre. U kategoriji reakcija na granici faza, jezgreni materijal se emulgira ili dispergira u nemiješljivoj kontinuiranoj fazi, a zatim se na površini čestica jezgre zbiva polimerizacija na granici faza čime se oblikuju mikrokapsule.
Gornji postupci variraju ovisno o upotrebi. Fizičke metode, kao što je sušenje raspršivanjem, hlađenje raspršivanjem i oblaganje raspršivanjem na vlažnom ležištu, imaju ograničenu upotrebu u mikrokapsuliranju zbog gubitaka isparavanjem i problema u kontroli onečišćenja povezanih sa isparavanjem otapala ili hlađenjem, i jer se pod većinom uvjeta ne kapsulira sav produkt niti sve polimerne čestice sadrže produkt u jezgri. Metode separacije faza imaju ograničenja u kontroli postupka i punjenju produkta. Može biti teško postići reproducibilne uvjete za separaciju faza t osigurati da će fazno odijeljeni polimer uz prednost vlažiti kapljice jezgre.
Metode reakcija polimerizacije na granici faza su zato poželjnije za kapsuliranje katalizatora unutar polimerne ovojnice mikrokapsule.
Prema drugom aspektu predstavljenoga izuma omogućen je sustav katalizatora koji uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule pri čemu se ovojnica mikrokapsule oblikuje polimerizacijom na granici faza.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak za pripremu mikrokapsuliranog katalizatora, a koji uključuje oblikovanje ovojnice mikrokapsule polimerizacijom na granici faza u prisutnosti katalizatora.
Postoje različiti tipovi metoda polimerizacije na granici faza, ali sve uključuju reakciju na granici disperzne faze i kontinuirane faze u emulzijskom sustavu. Obično je disperzna faza uljna, a kontinuirana faza je vodena, ali reakcije polimerizacije na granici faza su također moguće na granici kontinuirane uljne faze i disperzne vodene faze. Npr. uljna ili organska faza je dispergirana u kontinuiranoj vodenoj fazi koja uključuje vodu i površinski aktivnu tvar. Organska faze je dispergirana u obliku sitnih kapljica kroz vodenu fazu pomoću sredstava za emulgiranje, pri čemu se između sitnih kapljica organske faze i okolne kontinuirane vodene faze formira granica. Polimerizacija na toj granici oblikuje ovojnicu mikrokapsule koja okruži kapljice disperzne faze.
U jednoj vrsti postupka mikrokapsuliranja kondenzacijskom polimerizacijom na granici faza, monomeri sadržani u uljnoj i vodenoj fazi se dovedu zajedno na granicu ulje/voda gdje reagiraju tako da kondenzacijom oblikuju omotač mikrokapsule. U drugoj vrsti reakcije polimerizacije, in situ reakcije kondenzacijske polimerizacije na granici faza, svi monomeri koji oblikuju ovojnicu su sadržani u uljnoj fazi. In situ kondenzacija materijala koji tvore ovojnicu i vulkanizacija polimera na granici organska-vodena faza može se potaknuti zagrijavanjem emulzije do temperature između oko 20°C do oko 100°C i po izboru podešavanjem pH. Zagrijavanje se zbiva kroz dovoljan period vremena tako da se omogući kompletna in situ kondenzacija prepolimera koji će prevesti organske kapljice u kapsule sastavljene od čvrstih permeabilnih polimernih ovojnica koje zatvaraju organski materijal jezgre.
Jedna vrsta mikrokapsule pripremljene in situ kondenzacijom i poznata u struci je prikazana u U.S. patentima 4,956,129 i 5,332,584. Te mikrokapsule, općenito nazvane "aminoplast" mikrokapsule, su pripremljene autokondenzacijom i/ili umreživanjem eterificiranih urea-formaldehid smola ili prepolimera u kojima je oko 50 do oko 98% metilolnih grupa eterificirano sa C4-C10 alkoholom (poželjno n-butanolom). Prepolimer se dodaje ili je uključen u organsku fazu emulzije ulje/voda. Autokondenzacija prepolimera se po izboru zbiva pod utjecajem topline i niskog pH. Da nastanu mikrokapsule, temperatura dvofazne emulzije se povisuje do vrijednosti od oko 20°C do oko 90°C, poželjno od oko 40°C do oko 90°C, a najbolje od oko 40°C do oko 60°C. Ovisno o sustavu, pH vrijednost se može podesiti na prikladnu razinu. Za svrhu ovoga izuma prikladan je pH od okol .5 do 3:
[image]
Kao što je opisano u U.S. Pat. No. 4,285,720, prepolimeri najpogodniji za upotrebu u ovome izumu su djelomično eterificirani urea-formaldehid prepolimeri sa visokim stupnjem topljivosti u organskoj fazi i niskom topljivošću u vodi. Eterificirani urea-formaldehid prepolimeri su komercijalno dostupni u alkoholu ili smjesi alkohola i ksilena. Primjeri poželjnih komercijalno dostupnih prepolimera uključuju Beetle eterificirane urea smole proizvođača BIP (npr. BE607, BE610, BE660, BEBE676) ili Dynomin N-butilirane urea smole proizvođača Dyno Cyanamid (npr. Dvnomin UB-24-BX, UB-90-BX itd.).
Kiseli katalizatori, sposobni izazvati oblikovanje mikrokapsule, mogu se smjestiti ili u vodenu ili organsku fazu. Katalizatori se općenito koriste kada je materijal jezgre prehidrofoban, budući da oni privlače protone prema organskoj fazi. Može se koristiti bilo koji u vodi topljivi katalizator koji ima i visoki afinitet za organsku fazu. Osobito su korisne karboksilne i sutfonske kiseline.
Druga vrsta mikrokapsule pripremljene in situ kondenzacijom, poznata u struci i prikazana u U.S. Patent No. 4,285,720 je poliurea mikrokapsula koja uključuje upotrebu najmanje jednog poliizocijanata, kao što je polimetilen polifenilenizoctjanat (PMPPI), i/ili tolilen diizocijanata (IDI) kao materijala za oblikovanje ovojnice. U oblikovanju poliurea mikrokapsula, reakcija formiranja ovojnice je općenito potaknuta zagrijavanjem emulzije do povišene temperature pri kojoj se dio izocijanatnih grupa hidrolizira na površini u amine koji zatim reagiraju sa nehidroliziranim izocijanatnim grupama tako da nastane ovojnica poliurea mikrokapsule. Za vrijeme hidrolize izocijanatnog monomera oslobađa se ugljik-dioksid. Nakon što je jednom postignuta disperzija nastalih kapljica organske faze unutar kontinuirane tekuće faze, tj. vodene faze, nije potrebno dodavati druge reaktante. Zatim, poželjno uz blago miješanje disperzije, oblikovanje poliurea mikrokapsule može početi zagrijavanjem kontinuirane tekuće faze ili upotrebom katalizatora, kao što je alki) kositar ili tercijarni amin, koji je sposoban povisiti stupanj hidrolize izocijanata.
Organska faza uključuje katalizator koji se k a psu lira, poliizocijanat i organsko otapalo po izboru. Katalizator može biti koncentriran ili kao otopina u otapalu koje se ne miješa s vodom. Katalizator koji se kapsulira i politzocijanat se obično prije pomiješaju sporim miješanjem da se dobije homogena organska faza prije dodavanja i miješanja sa vodenom fazom. Količina organske faze može varirati od oko 1% do oko 75% volumena vodene faze prisutne u reakcijskoj posudi. Poželjna količina organske faze je oko 10% do oko 50%vol. Organski poliizocijanati, korišteni u postupku, uključuju i aromatske i altfatske mono- i poli- funkcionalne izocijanate. Primjeri prikladnih aromatskih diizocijanata i drugih poliizocijanata uključuju slijedeće: 1-klor-2,4-fenilen diizocijanat, m-fenilen diizocijanat (i njegovi hidrogenirani derivati), p-fenilen diizocijanat (i njegovi hidrogenirani derivati), 4,4'-metilenbis (fenil izocijanat), 2,4-tolrlen diizocijanat, tolilen diizocijanat (60% 2,4-izomer, 40% 2,6-izomer), 2,6-tolilen diizocijanat, 3,3'-dimetil-4,4'-brfenilen diizocijanat, 4,4'-meti(enbis (2 metilfenil izocijanat), 3,3'-dimetoksM,4'-brfenilen diizocijanat, 2,2',5,5'-tetrametil-4,4'-brfenilen diizocijanat, 80% 2,4- i 20% 2,6-izomer tolilen diizocijanata, polimetilen polifenilizocijanat (PMPPI), 1,6-heksametiten diizocijanat, izoforon diizocijanat, tetrametilksilen diizocijanat i 1,5-naftilen diizocijanat.
Može biti poželjno koristiti kombinacije gore navedenih polizocijanata. Poželjni poliizocijanati su polimetilen polifenilizocijanat (PMPPI) i smjese polimetilen polifenilizocijanata (PMPPI) sa tolilen diizocijanatom.
Druga vrsta polimemih prekursora se sastoji od primarno liposolubilne komponente i primamo hidrosolubilne komponente koje reagiraju međusobno i podliježu polimerizaciji na granici faza na granici voda/ulje. Tipični takvi prekursori su liposolubilni izocijanat, kao oni navedeni gore, i hidrosolubilni poliamin, kao npr. etilendiamin i/ili dietilentriamin, da se osigura produljenje lanca i/ili umreživanje. Varijanta umreživanja se može postići povećanjem funkcionalnosti amina. Npr. umreživanje je povećano ako se etilendiamin zamijeni polifunkcionalnim aminom, kao što je DETA (dietilen triamin), TEPA (tetraetiten pentamin) i drugi dobro poznati amini za umreživanje. Funkcionalnost izocijanata se može promijeniti (a time i umreživanje) prelaskom monomernih izocijanata, kao totuen diizocijanata, u PMPPI. Mogu se koristiti smjese izocijanata, npr smjese tolilen diizocijanata i PMPPI. Zatim, kemijski se može varirati od aromatskih izocijanata do allfatskih izocijanata, kao što su heksametifendiizocijanat i izoforon diizocijanat. Druge modifikacije se mogu postići djelomičnom reakcijom (poli) izocijanata sa poliolom da nastane takva količina poliuretana, unutar kemije izocijanata, koja će inducirati drugačije značajke kemije ovojnice. Npr. prikladni polioli uključuju jednostavne niskomolekularne alifatske di, tri ili tetraole ili polimeme poliote. Polimemi polioli mogu pripadati bilo kojoj vrsti polimernih poliola, npr.: polieter, poliTHF, polikarbonati, poliesteri i poliesteramkli. Stručnjaci ovoga područja biti će svjesni mnogih drugih kemijskih mogućnosti dostupnih za proizvodnju polimerne ovojnice oko kapljice emulzije. Uz utvrđenu izocijanat/amin reakciju za dobivanje kemizma poliurea ovojnice, također se mogu uvesti poboljšanja u tu tehnologiju koja uključuju npr. da se hidroliza izocijanata dogodi i na aminu koji onda dalje mogu međusobno reagirati da nastane kemizam poliuree (kao što je opisano npr. u USP 4285720). Varujacije u stupnju umreživanja se mogu postići mijenjanjem odnosa monomemog izocijanata prema polimemom izocijanatu. Uz konvencionalnu izocijanat tehnologiju opisanu gore, u ovo ostvarenje se mogu uvesti bilo koji alternativni izocijanati.
Stručnjaci ovoga područja biti će svjesni da razne metode, prethodno opisane, za pripremu poliurea mikrokapsula obično ostavljaju neizreagirane amino (obično aromatske amino) grupe pričvršćene za polimerni matriks. U nekim slučajevima može biti prednost prevesti takve amino grupe do inertne funkcionalnosti. Poželjne su metode za prevođenje takvih amino grupa u ureu, amid ili uretanske grupe naknadnom reakcijom mikrokapsula u organskom otapalu sa monoizocijanatom, kiselim kloridom ili klorformatom.
U.S. Patent No. 6,020,066 (Bayer AG) predstavlja drugi postupak za oblikovanje mikrokapsula sa ovojnicom od poliurea i poliaminourea, pri čemu su ovojnice karakterizirane time što se sastoje od produkata reakcije između sredstava za umreživanje, koja sadrže NH2 grupe, i izocijanata. Sredstva za umreživanje neophodna za oblikovanje ovojnice uključuju di- ili poliamine, dioie, poliote, polifunkcionalne aminoalkohole, gvanidin, soli gvanidina te njihove derivate. Ta sredstva mogu reagirati sa izocijanatnim grupama na granici faza s ciljem oblikovanja ovojnice.
Poželjni materijali za mikrokapsulu su poliurea, nastala prema opisu u U.S. Pat. No. 4,285,720 ili urea-formaldenid polimer opisan u U.S. Pat. No. 4,956,129. Poželjnija je poliurea jer mikrokapsula nastaje pod vrlo blagim uvjetima i nije potreban kiseli pH za poticanje potimerizacije, pa je zato prikladna za upotrebu sa katalizatorima koji su osjetljivi na kiselinu. Najprikladniji tip polimera za mikrokapsulu je poliurea opisana u U.S. Pat. No. 4,285,720 koja se temelji na PMPPI poliizocijanatu.
I dok se opseg predstavljenoga izuma ne smije smatrati ograničenim bilo kojom teorijom, vjeruje se da određene tvari za oblikovanje ovojnice, npr. izocijanati, mogu omogućiti koordiniranu funkcionalnost u odnosu na metalni katalizator. Takva koordinacija može rezultirati u mogućnosti stabilizacije fino disperznih ili koloidnih katalizatora i/ili u mogućnosti potaknutog vezanja katalizatora za polimernu ovojnicu rnlkrokapsule.
Određeni organski ili prirodni katalizatori koji djeluju kao ligandi (npr. tercijarni amini) mogu interferirati u reakciji komponenti koje oblikuju polimernu ovojnicu mikrokapsule te je poželjno da katalizator bude anorganski i posebno prijelazni metal. Pojam katalizator prijelazni metal, kao što je ovdje korišten, uključuje (a) prijelazni metal, obično u fino podijeljenom ili koloidnom obliku, (b) kompleks prijelaznog metala sa prikladnim Ugandom ili (c) spoj koji sadrži prijelazni metal. Po želji, prekursor katalizatora se može mikrokapsulirati unutar polimerne ovojnice mikrokapsule i zatim prevesti u katalizator, npr. zagrijavanjem. Pojam katalizator zato također uključuje i prekursor katalizatora.
Gore opisane metode mikrokapsuliranja obično podrazumijevaju mikrokapsuliranje uljne faze dispergirane unutar vodene kontinuirane faze, i za takve sustave katalizator je moguće prikladno suspendirati unutar mikrokapsulirane uljne faze ili još bolje, katalizator je topljiv u organskom otapalu koje se ne miješa s vodom, a prikladno je za upotrebu kao disperzna faza u tehnikama mikrokapsuliranja. Ipak, opseg predstavljenoga izuma nije ograničen na upotrebu ulje-u-vodi sustava mikrokapsuliranja te se i hidrosolubilni katalizator može kapsutirati preko mikrokapsuliranja na granici faza voda-u-ulju emulzijskog sustava. Hidrosolubilni katalizatori se mogu kapsulirati i preko mikrokapsuliranja na granici faza voda-u-ulju-u-vodi emulzijskog sustava.
Otkrili smo da neki katalizatori mogu katalizirati reakciju nastajanja ovojnice za vrijeme polimerizacije na granici faza. Općenito, moguće je modificirati uvjete mikrokapsuliranja tako da se vodi računa o tome. Neke interakcije, kompteksiranje ili vezanje između katalizatora i polimerne ovojnice mogu biti poželjni budući da mogu spriječiti aglomeraciju fino podijeljenih ili koloidnih katalizatora.
U nekim slučajevima, kapsulirani metalni katalizator može povećati brzinu reakcija polimerizacije na granici faza. Tada je prednost ohladiti jednu ili obje, organsku i kontinuiranu vodenu, fazu tako da se spriječi polimerizacija na granici faza dok se zbiva dispergiranje organske faze. Reakcija se zatim potiče kontroliranim zagrijavanjem nakon što je postignuta željena veličina kapljica organske faze. Npr. u nekim reakcijama vodena faza se može ohladiti na manje od 10°C, obično između 5°C do 10°C, prije dodavanja uljne faze, a kada se organska faza dispergira tada se vodena faza može zagrijati da se temperatura povisi iznad 15°C i započne polimerizacija.
Poželjni prijelazni metali na kojima se mogu temeljiti katalizatori za upotrebu u predstavljenom izumu uključuju platinu, paladij, osmij, rutenij, rodij, iridij, renij, skandij, cerij, samarij, itrij, iterbij, lutecij, kobalt, titan, krom, bakar, željezo, nikal, mangan, kositar, živu, srebro, zlato, cink, vanadij, tungsten i molibden. Osobito poželjni prijelazni metali na kojima se mogu temeljiti katalizatori za upotrebu u predstavljenom izumu uključuju paladij, osmij, rutenij, rodij, titan, vanadij i krom. Katalizatorima osjetljivima na zrak može se rukovati konvencionalnim metodama za isključenje prisutnosti zraka.
Primjer hidrosolubilnog katalizatora koji se može kapsulirati preko postupka mikrokapsuliranja voda-u-ulju emulzije je skandij triflat.
Osmij u obliku osmij tetroksida je koristan kao katalizator u raznim oksidacijskim reakcijama. Budući da ima visoki tlak para na sobnoj temperaturi i te pare su toksične, mikrokapsuliranje osmij tetroksida prema predstavljenome izumu ima dodatnu prednost u mogućnosti smanjenih problema toksičnosti. Osmij tetroksid je topljiv u otapalima, osobito ugljikovodičnim, koja su prikladna za formiranje disperzne faze u reakciji mikrokapsuliranja.
Paladij u raznim oblicima se može mikrokapsulirati prema predstavljenome pronalsku i koristan je kao katalizator za široki opseg reakcija. Koloidni paladij se može pripremiti kao disperzija organske faze i prikladno stabilizirati kvarternim amonijevim solima kao što je tetra-n-oktilamonij bromid. Npr. koloidni paladij se može pripremiti toplinskom razgradnjom paladij acetata koji je otopljen u otapalu.kao što je tetrahidrofuran,u prisutnosti tetra-n-oktilamonij bromida kao stabilizatora. Otapalo tetrahidrofuran se prikladno ukloni, npr. pod sanjenim tlakom, i može se zatim zamijeniti otapalom koje se ne miješa s vodom pa je zato i prikladnije za postupak mikrokapsuliranja. Takva koloidna suspenzija paladija se može uspješno mikrokapsulirati, ati otkrili smo da stabilizirani paladij teži kataliziranju reakcije polimerizacije na granici faza (vjerojatno preko oktilamonij bromida kao liganda) i može biti potrebno prema tome podesrti uvjete mikrokapsuliranja.
Alternativno, paladij se može koristiti izravno u obliku paladij acetata. Npr. paladij acetat se može suspendirati, ili bolje otopiti, u prikladnom otapalu, kao što je ugljikovodično ili klorirano ugljikovodično otapalo, i nastala otopina se prema predstavljenome izumu može mikrokapsulirati. U mikrokapsuliranju paladij acetata poželjno otapalo je kloroform. I dok se opseg predstavljenoga izuma ne smije smatrati ograničenim bilo kojom teorijom, vjeruje se da je topljivost katalizatora u organskoj fazi povećana u prisutnosti izocijanatne tvari za oblikovanje ovojnice mikrokapsule, ili je rezultat povećane polarnosti organske faze preko koordinativnog vezanja sa metalom.
Prema literaturi, paladij acetat se razgrađuje do metala pod utjecajem topline. Katalizatori predstavljenoga pronalaska izvedeni iz paladij acetata su dokazali učinkovitost, iako se još ne zna je li paladij prisutan u obliku metala ili ostaje kao paladij acetat.
Treba shvatiti da mikrokapsulirani katalizatori predstavljenoga izuma uključuju mikrokapsulirane katalizatore pri čemu razina punjenja katalizatora može varirati. Mikrokapsulirani katalizatori sa punjenjem od 0.01 mmol/g do 0.6 mmol/g katalizatora su tipični, posebno kada se punjenje temelji na sadržaju metala. Redovito su poželjna punjenja od od 0.2 mmol/g do 0.4 mmol/g.
Dodatno uz metalne katalizatore i katalizatore metalne okside, mnogi drugi katalizatori koji se mogu mikrokapsulirati prema predstavljenome izumu biti će poznati stručnjacima ovoga područja. Slijede primjeri prikladnih katalizatora, što ne ograničava sve do sada navedeno:
Katalizatori objavljeni u Catalvtic Asymmetric Svnthesis 2nd Ed. Ed. l. Ojima Wiley-VCH i uključujući bez ograničenja popis kiralnih liganada iz dodatka;
Metalni difosfin katalizatori, kao oni predstavljeni u EP612758 Solvias RhJosiPhos, EP366390 Takasago RuBINAP, EP398132 Roche MeOBIPHEP, US5008457 DuPont DuPhos i PCT/GB99/03599 OxPhos;
Metalni fosfin katalizatori kao Wikinson-ovi katalizatori predstavljeni u Chem.Rev., 1991,91,1179;
Metalni fosforamidat katalizatori kao oni predstavljeni u WO02/04466 DSM MonoPhos;
Metalni aminofosfm katalizatori kao oni predstavljeni u A.Pfaftz Acc.Chem.Res. 1993, 26, 339, J.M.Brovm, D.Hulmes, T.Layzell J.Chem.Soc.Chem.Commun. 22, 1673, 1993, i J.Am.Chem,Soc. 1992, 114, 9327;
Metalni arilamino katalizatori kao oni predstavljeni u Organometallics 1997, 16 (23), 4985-4994;
Metalni diamino katalizatori kao oni predstavljeni u US5663393 Jacobsen epoksidacija, US5637739 Jacobsen epoksidacija, US5929232 rezolucija Jacobsen epoksidacije, US4871855 Sharptess dihidroksilacija, US5260461 Sharpless dihidroksilacija, US5767304 Sharpless aminohidroksilacija, US5859281 Sharpless aminohidroksilacija, US6008376 Sharpless aminohidroksilacija i WO02/10095 za katalitički asimetrični cijanohidrin;
Metalni aminoalkohol katalizatori kao oni predstavljeni u WO9842643 Zeneca CATHy, i EP0916637 Erato Novori CTH;
Metalni fosfatni katalizatori kao oni predstavljeni u cserepi-Szucs, S., Bakos, J.Chem.Soc.Chem.Commun. 1997,635;
Metalosolni katalizatori kao soli magnezija, aluminija, kositra i željeza, npr. halogene soli kao npr. kloridi magnezija, aluminija, kositra i željeza;
Metalni alkoksidni katalizatori kao oni predstavljeni u Verdaguer X., lange, U.E.vV., Reding, M.T., Buchvrald S.L J.Am.Chem.Soc. 1996, 118, 6784;
Metalni aren katalizatori kao oni predstavljeni u US5489682 Buchwald hidrogeniranje, US5929266 Whitby hidrogeniranje;
Metalni aren fosfin katalizatori kao oni predstavljeni u Ciruelos, S., Englert, E., Salzer, A., Bolm, C., Maischak, A. Organometallics 19, 2240, 2000;
Metalni karben katalizatori za metatezu alkena kao oni opisani u J.Am.Chem.Soc., 1994, 116, 3414, J.Am.Chem.Soc., 1999, 121, 2674 i J.Am.Chem.Soc. 1993, 115, 9856; i
Metalociklički katalizatori kao oni opisani u Angew. Chem. 1995, 34, 1844 i Chem. Commun. 1998, 2095.
Mikrokapsuliranje katalizatora se zbiva prema metodama dobro poznatim u struci. Obično se katalizator otopi ili dispergira u uljnoj fazi koja se emulgira u kontinuiranu vodenu fazu da nastane emulzija koja se općenito stabilizira prikladnim sustavom surfaktanata. Komercijalno su dostupni raznoliki surfaktanti prikladni za oblikovanje i stabiliziranje takvih emulzija i mogu se koristiti sami ili u kombinacijama. Emulzija se može pripremiti konvencionalnim nisko ili visoko-turažnim mikserima ili homogenizacijskim sustavima, ovisno o potrebnoj veličini čestica. Mogu se koristiti i razne metode kontinuiranog miješanja. Prikladni mikseri, koji su posebno korisni, uključuju dinamičke miksere, čiji elementi miješanja sadrže pokretljive dijelove, i statičke miksere koji pokreću elemente miješanja bez pokretanja dijelova u unutrašnjosti. Kombinacije miksera (obično u seriji) mogu biti prednost. Primjeri miksera koji se mogu koristiti su predstavljeni u US patent 627132, a koji je uključen ovdje putem referenci. Alternativno, emulzije se mogu pripremiti metodama membranskog emulgiranja. Primjeri metoda membranskog emulgiranja su opisani u Journal of Membrane Science 169 (2000) 107-117, a uključeno je ovdje putem referenci.
Tipični primjeri prikladnih surfaktanata uključuju:
a) kondenzate alkil (npr. oktil, nonil ili poliaril) fenola sa etilenoksidom i, po izboru, sa propi lenoksidom, te njihove anionske derivate kao što se odgovarajući eter sulfati, eter karboksilati i fosfatni esteri;
blok kopolimeri polietitenoksida i polipropilenoksida kao što je niz surfaktanata koji su komercijalno dostupni pod trgovačkim imenom PLURONIC (PLURONIC je marka BASF-a);
b) TWEEN surfaktante, niz emulgatora koji uključuju estere sorbitana kondenzirane sa raznim molarnim proporcijama etilenoksida;
c) kondenzate C8 do C30 alkanola sa od 2 do 80 mola rn i h proporcija etilenoksida, ili po izboru propilenoksida; i
d) polivinil alkohole, uključujući karboksilirane i sutfonirane produkte.
Zatim, WO 01/94001 opisuje da jedan ili više spojeva koji modificiraju ovojnicu (nazvani površinska modificirajuća sredstva) mogu, uz pomoć reakcije sa materijalima koji oblikuju ovojnicu, biti inkorporirani u ovojnicu mikrokapsule i tako stvoriti modificiranu površinu mikrokapsule sa ugrađenim surfaktantnim i/ili koloidno stabiliziraj ućim svojstvima. Upotreba takvih modificirajućih sredstava može omogućiti bolju disperziju materijala za oblikovanje ovojnice, koji je u organskoj fazi, u vodenoj fazi po mogućnosti bez upotrebe dodatnih koloidnih stabilizatora ili surfaktanata i/ili uz smanjeno miješanje. Prikaz WO01/94001 je ovdje inkorporiran kao referenca. Primjeri spojeva koji modificiraju ovojnicu, a koji mogu imati posebnu upotrebu u predstavljenome izumu, uključuju anionske grupe kao što su sulfonati ili karboksilati, neionske grupe kao što je polietilenoksid ili kationske grupe kao što su kvarterne amonijeve soli.
Dodatno, vodena faza može sadržavati druge aditive koji mogu djelovati kao pomoć pri postupku disperzije ili reakcijskom postupku. Npr. sredstva protiv pjenjenja se mogu dodati za smanjenje pjene, posebno protiv pjenjenja zbog razvoja plina.
Stručnjacima ovoga područja biti će poznati razni materijali pogodni za upotrebu kao organska faza. Primjeri uključuju dizel ulje, izoparafin, aromatska otapala, osobito alkil supstituirane benzene kao što su ksilen ili propil benzenske frakcije, te miješane naftalenske i alkil naftalenske frakcije; mineralna ulja, ricinusovo ulje, suncokretovo ulje, kerozin, dialkil amide masnih kiselina, posebno dimetil amide masnih kiselina kao što je kaprilna kiselina; klorirane alifatske i aromatske ugljikovodike kao što su 1,1,1-trikloretan i klorbenzen, estere derivata glikola kao što su acetat n-butila, etil ili metil eter dietilen glikola, acetat metil etera dipropilen glikola, ketone kao što su izoforon i trimetilcikloheksanon (dihidroizoforon) te acetatne produkte kao što su heksil ili heptil acetat. Organske tekućine općenito poželjno za upotrebu u postupku mikrokapsuliranja su ksilen, dizel ulje, izoparafini i alkil supstituirani benzeni, iako neke varijacije otapala mogu biti poželjne radi postizanja dovoljne topljivosti katalizatora u uljnoj fazi.
Poželjno je da se mikrokapsuliranje kapljica uljne faze koje sadrže katalizator odvija reakcijom polimerizacije na granici faza kao što je prije opisano. Vodena disperzija mikrokapsula koje sadrže katalizator se može koristiti za kataliziranje prikladnih reakcija bez drugih obrada. Ipak, poželjno je ukloniti iz vodene faze mikrokapsule koje sadrže katalizator filtriranjem. Osobito je poželjno da se dobivene mikrokapsule isperu vodom tako da se uklone svi ostaci sustava surfaktanata i otapalom koje može ekstrahirati organsku fazu sadržanu unutar mikrokapsule. Relativno hlapiva otapala, kao halogenirani ugljikovodici, npr. kloroform, se općenito lakše uklanjaju ispiranjem ili pod sniženim tlakom nego konvencionalna otapala za mikrokapsuliranje, kao npr. alkil supstituirani benzeni. Ako se ukloni većina otapala, nastala mikrokapsula može biti polimerna kuglica slobodna od otapala koja sadrži katalizator učinkovito raspršen unutar polimerne ovojnice mikrokapsule. Postupak ekstrakcije organske faze može uzrokovati urušavanje ovojnice mikrokapsule prema unutra, iako će općeniti sferični oblik biti zadržan. Po želji se suhe mikrokapsule mogu prosijati da se uklone sitne čestice, npr. one sa promjerom manjim od 20 μ.
U slučaju mikrokapsuliranih mikročestica paladij acetata, poželjno je da se dobivene vlažne mikrokapsule isperu sa više istih obroka deionizirane vode, a zatim slijede ispiranja etanolom i konačno heksanom. Mikrokapsule se zatim suše u vakuum pećnici na 50°C oko 4 sata da nastane produkt sa više od 98% nehlapivog sadržaja (intenzivnim zagrijavanjem).
Ovisno o uvjetima pripreme, a posebno o stupnju interakcije između katalizatora i meterijala za oblikovanje ovojnice, m i k roka psu li ran i katalizator predstavljenoga izuma se može a jedan način nazvati i 'rezervoarom' u kojem se fino podijeljeni katalizator (kao krutina ili u prisutnosti ostatka otapala) nalazi unutar šupljine omeđene cjelovitom vanjskom polimernom ovojnicom, a na drugi način se može smatrati čvrstom, amorfnom polimernom kuglicom kroz koju je fino podijeljeni katalizator raspršen. U praksi je to negdje između ove dvije krajnosti. Bez obzira na fizički oblik kapsuliranog katalizatora predstavljenoga izuma i bez obzira na točan mehanizam pristupa reaktanata katalizatoru (difuzija kroz permeabilnu polimernu ovojnicu ili apsorpcija u poroznu polimemu kuglicu), otkrili smo da kapsulirani katalizator predstavljenoga izuma dopušta učinkovit pristup reaktanata katalizatoru uz predstavljanje katalizatora u obliku koji se može regenerirati i po želji ponovno upotrijebiti. Nadalje, budući da se u poželjnom ostvarenju predstavljenoga izuma polimerna ovojnica/kuglica oblikuje in situ kontroliranom polimerizacijom na granici faza (suprotno nekontroliranom izlučivanju iz organske otopine polimera), kapsulirani katalizator predstavljenoga izuma može se koristiti u širokom rasponu reakcija koje se temelje na organskom otapalu.
Mikrokapsule ovoga izuma se smatraju netopljivima u većini čestih organskih otapala zbog činjenice što su visoko umrežene. Kao posljedica toga mikrokapsule se mogu koristiti u širokom rasponu reakcija koje se temelje na organskom otapalu.
Mikrokapsule koje sadrže katalizator se mogu dodati u reakcijski sustav koji se katalizira, i nakon završetka reakcije se mogu regenerirati npr. filtriranjem. Regenerirane mikrokapsule se mogu vratiti da kataliziraju slijedeće reakcije i po želji se mogu reciklirati. Alternativno, mikrokapsule koje sadrže katalizator se mogu koristiti kao stacionarni katalizator u kontinuiranoj reakciji. Npr. čestice mikrokapsula se mogu imobrlizirati na poroznom potpornom matriksu (npr. membrani). Mikrokapsula je permeabilna do mjere da se kataliziranje može odvijati difuzijom reakcijskog medija kroz polimernu ovojnicu ili apsorpcijom reakcijskog medija kroz poroznu strukturu mikrokapsule.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme mikrokapsuliranog katalizatora koji uključuje
(a) otapanje ili disperziju katalizatora u prvoj fazi,
(b) dispergiranjβ prve faze u drugoj, kontinuiranoj fazi da nastane emulzija,
(c) reakciju jednog ili više materijala za oblikovanje ovojnice mikrokapsule na granici između disperzne prve faze i kontinuirane druge faze, tako da nastane polimerna ovojnica mikrokapsule koja kapsulira disperznu prvu fazu i po izboru
(d) dobivanje mikrokapsuia iz kontinuirane faze.
Poželjno je prva faza organska i druga, kontinuirana vodena. Za stabilizaciju emulzije se koristi prikladan zaštitni koloid (surfaktant).
Ako se želi, dobivena mikrokapsufa se može isprati prikladnim otapalom da se ekstrahira prva faza, a osobito otapalo organske faze iz jezgre. Prikladno otapalo, obično voda, se može upotrijebiti i za uklanjanje zaštitnog koloida ili surfaktanta.
Materijal za oblikovanje ovojnice mikrokapsule može npr. biti monomer, oligomer ili prepolimer i polimerizacija se može zbivati in situ polimerizacijom i/ili vulkanizacijom materijala za oblikovanje ovojnice na granici faza. Druga je mogućnost polimerizacija na granici faza tako da se spoje prvi materijal za oblikovanje ovojnice dodan u kontinuiranu fazu i drugi materijal za oblikovanje ovojnice iz diskontinuirane faze.
Shvatljivo je da se mikrokapsulirani katalizator predstavljenoga izuma može koristiti u bilo kojoj reakciji prikladnoj za katalizator i da opseg predstavljenoga izuma nije ograničen na upotrebu katalizatora u samo određenom tipu reakcija ili reakcijskog medija. Općenito, mnoge reakcije katalizirane prijelaznim metalima se odvijaju u organskom otapalu. Određena organska otapala mogu uzrokovati bubrenje polimera mikrokapsule što može pomoći kontaktu reaktanata sa katalizatorom. Primjeri tipova reakcija u kojima može biti prikladna upotreba mikrokapsuliranog katalizatora predstavljenoga izuma uključuju Suzuki uparivanja, Heck reakcije, Stille reakcije, hidrogenacije, alilne alkilacije, Sharpless asimetričnu dihidroksilaciju i reakcije za koje se općenito zna da koriste paladij acetat kao katalizatora to su npr. reakcije opisane u Palladium Reagents and Catalγsts, Tsuji J., izdavač Wiley (Chichester) 1995; Metal Catafγsed Cross-Coupling Reactions, urednici Diedrich, F., i Stang P.J., izdavač Wiley-VCH (Weinham) 1998; Comprehensive Organometallic Chemistrγ, 2. izdanje, Farma V., urednici Abel E.W., Stone F.G., i Wilkinson G., izdavač Pergamon (London) 1995; Vol 12, p161; i Transition Metal Reagents and Catalγsts, Tsuji J„ izdavač Wiley (Chichester) 2000.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme po želji supstituiranih bifenila koji uključuje reakciju po želji supstituiranog aril halida ili halid ekvivalenta sa po želji supstituiranom aril bornom kiselinom ili esterom u prisutnosti kataltzatorskog sustava koji uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme po želji supstituiranih bifenila koji uljučuje reakciju po želji supstituiranog ari l halida ili halid ekvivalenta sa tri-alkilariltin u prisutnosti katalizatorskog sustava koji uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimeme ovojnice mikrokapsule.
Poželjni katalizatorski sustavi za upotrebu u gore navedena dva postupka su kao što su već ovdje opisani. Poželjno, ovojnica mikrokapsule nastaje polimerizacijom na granici laza. Još poželjnije, katalizator se temelji na paladiju, koloidnom paladiju ili paladij acetatu koji je najpoželjniji.
Po izboru supstituirani aril halidi uključuju po izboru supstituirane aril jodide, bromide i kloride. Po izboru supstituirani aril halid ekvivalenti uključuju po izboru supstituirane arilne spojeve sa Otf supstituentom (Tf = SO2CF3).
Poželjni postupci uključuju slijedeće:
[image]
gdje:
Hal je halogen, poželjno klorid, bromid ili jodid, ili ekvivalent halogena, poželjno OTf;
R1 do R10 su nezavisno jedan o drugome vodik ili supstituent; i
M je B(OH)2, B(OR11)2 ili Sn(R12)3, gdje je R11 alkil ili aril, a R12 alkil.
Kada je bilo koji od R1 do R10 supstituent, on se treba izabrati tako da nema suprotan učinak na selektivnost reakcije. Ti supstituenti uključuju F, CN, NO2, OH, NH2, SH, CHO, CO2H, acil, hidrokarbil, perhalogenirani hidrokarbil, heterociklit, hidrokarbiloksi, mono ili di-hidrokarbilamino, hidrokarbittio, estere, karbonate, amide, sulfonile, sulfonamidne grupe ili grupe estera sulfonske kiseline pri čemu hidrokarbilne grupe uključuju alkilne i arilne grupe, te njihove kombinacije, aralkil i alkari), npr. benzilne grupe.
Alkilne grupe koje mogu biti R1-10 uključuju linearne i razgranate alkilne grupe sa do 20 atoma ugljika, osobito sa 1 do 7 atoma ugljika i poželjno od 1 do 5 atoma ugljika. Kada su alkilne grupe razgranate, one često sadrže do 10 atoma ugljika razgranatog lanca, poželjno do 4 atoma razgranatog lanca. U nekim ostvarenjima, alkilne grupe mogu biti cikličke sa obično 3 do 10 atoma ugljika u najvećem prstenu i po izboru sa jednim ili vise spajajučih prstenova. Primjeri alkilnih grupa koje mogu biti R1-10 uključuju metil, etil, propil, 2-propil, butil, 2-butil, t-butil i cikloheksil.
Arilne grupe koje mogu biti R1-10 mogu sadržavati 1 prsten ili 2 i više spojenih prstenova koji uključuju cikloalkil, aril ili heterociklički prsten. Primjeri arilnih grupa koje mogu biti R1-10 uključuju fenil, tolil, fluorofenil, klorofenil, bromofenil, trifluorometilfenil, anisil, naftil i ferocenil.
Perhalogenirane hidrokarbilne grupe koje mogu biti R1-10 nezavisno uključuju perhalogenirane alkile i arile.te bilo koju njihovu kombinaciju, npr. aralkilne i alkarilne grupe. Primjeri perhalogeniranih alkiinih grupa koje mogu biti R1-10 uključuju -CF3 i -C2F5.
Heterocikličke grupe koje mogu biti R1-10 nezavisno uključuju aromatske, zasićene i djelomično nezasićene prstenaste sustave koji mogu činiti 1 prsten ili 2 ili više spojena prstena koji uključuju cikloalkilni, arilni iii heterociklički prsten, heterocikiička grupa sadrži barem jedan heterociklički prsten, a najveći od njih obično sadrži 3 do 7 atoma u prstenu od kojih je barem jedan ugljik i barem jedan atom je N, O, S ili P. Primjeri heterocikličkih grupa koje mogu predstavljati R1-10 su piridil, pirimidil, pirolil, tiofenil, furanil, indolil, kinolil, izokinolil, imidazolil i triazoil.
Poželjno je jedna grupa ili više od R1, R5, R6 ili R10 vodik. Najpoželjnije su najmanje tri grupe od R1, R5r R6 ili R10 vodik.
Postupci se uz prednost mogu koristiti u proizvodnji bifenila gdje je jedna ili više od R2, R4, R6 ili R9 cijano grupa.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme po izboru supstituiranih alkena koji uljučuje reakciju po želji supstituiranog aril halida ili halid ekvivalenta sa alkenom po izboru supstituiranim sa do 3 supstituenta u prisutnosti katalizatorskog sustava koji uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule.
Poželjni katalizatorski sustavi za upotrebu u gore navedena dva postupka su kao što su već ovdje opisani. Poželjno, ovojnica mikrokapsule nastaje polimerizacijom na granici faza. Još poželjnije, katalizator se temelji na paladiju, koloidnom paladiju ili paladij acetatu koji je najpoželjniji.
Po izboru supstituirani aril halidi uključuju po izboru supstituirane aril jodide, bromide ili kloride. Po izboru supstituirani aril halid ekvivalenti uključuju po izboru supstituirane arilne spojeve sa Otf supstituentom (Tf = SO2CF3).
Poželjni postupci uključuju slijedeće:
[image]
gdje:
Hal je halogen, poželjno klorid, bromid ili jodid, ili ekvivalent halogena, poželjno OTf;
R1 do R5 su nezavisno jedan o drugome vodik ili supstituent; i
R13 do R15 su nezavisno jedan o drugome vodik ili supstituent. Kada je bilo koji od R1 do R5 supstituent, on se treba izabrati tako da nema suprotan učinak na selektivnost reakcije. Ti supstituenti uključuju F, CN, NO2, OH, NH2, SH, CHO, CO2H, acil, hidrokarbil, perhalogenirani hidrokarbil, heterociklil, hidrokarbiloksi, mono ili di-hidrokarbilamino, hidrokarbiltio, estere, karbonate, amide, sulfonile, sulfbnamidne grupe ili grupe estera sulfonske kiseline pri čemu hidrokarbilne grupe uključuju alkilne i arilne grupe, te njihove kombinacije, aralkil i alkaril, npr. benzilne grupe.
R13 do R15 su poželjno izabrani između supstituenata navedenih gore za R1. Po izboru jedan ili više od R13&R14 ili R14&R15 se mogu spojiti tako da oblikuju po izboru supstituirani prsten. Kada su bilo koji od R13&R14 ili R14&R15 spojeni tako da oblikuju po izboru supstituirani prsten, prsten poželjno sadrži 5, 6, ili 7 atoma koji su poželjno ugljikovi atomi.
Najpoželjnije, jedan ili više od R13 do R15 su izabrani između CN, NO2, acila, estera, hidrokarbila i hidrokariloksi grupe.
Prema slijedeoem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme diola koji uljučuje reakciju olefina u prisutnosti katalizatorskog sustava koji uključuje osmij tetrokstd mikrokapsuliran unutar permeabilne polimeme ovojnice mikrokapsule.
Poželjni postupci uključuju slijedeće:
[image]
gdje:
R16 do R19 su nezavisno jedan o drugome vodik ili supstrtuent.
Najpoželjnije su dva ili više od R16 do R19 supstrtuenti.
Kada je bilo koji od R16 do R19 supstituent, on se treba izabrati tako da nema suprotan učinak na selektivnost reakcije. Ti supstituenti uključuju F, CN, NO2, OH, NH2, SH, CHO, CO2H, acil, hidrokarbil, pertialogenirani hidrokarbil, heterociklil, hidrokarbiloksi, mono ili di-hidrokarbilamino, hidrokarbiltio, estere, karbonate, amide, sulfonile, sulfonamidne grupe ili grupe estera sulfonske kiseline pri čemu hidrokarbilne grupe uključuju alkilne i arilne grupe, te njihove kombinacije, aralkil i alkari), npr. benzilne grupe.
Po izboru jedan ili više od R16&R17, R17&R18, R18&R19 ili R16&R19 se mogu spojiti tako da oblikuju po izboru supstituirani prsten. Kada su bilo koji od R16&R17, R17&R18, R18&R19 ili R16&R19 spojeni tako da oblikuju po izboru supstituirani prsten, prsten poželjno sadrži 5, 6, ili 7 atoma koji su poželjno ugijikovi atomi.
Prema slijedećem aspektu predstavljenoga izuma omogućen je postupak pripreme hidrogeniranog produkta koji uljučuje reakciju supstrata, pri čemu supstrat sadrži grupu ili vezu koja se može hidrogenirati, sa vodikom u prisutnosti katalizatorskog sustava koji uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule.
Poželjni katalizatorski sustavi za upotrebu u gore navedena dva postupka su kao što su već ovdje opisani. Poželjno, ovojnica mikrokapsule nastaje polimerizacijom na granici faza. Još poželjnije, katalizator se temelji na paladiju, koloidnom paladiju ili paladij acetatu koji je najpoželjniji.
Supstrati koji sadrže grupu ili vezu koja se može hidrogenirati uključuju organske spojeve sa ugljik-ugljik dvostrukim ili trostrukim vezama, osobito po izboru supstituirane alkene ili alkine, i organske spojeve supstituirane sa grupama kao što su nttro, nitrozo, azido i druge grupe koje su podložne redukciji vodikom u prisutnosti metalnog katalizatora.
Prednost je što se upotrebom katalizatorskog sustava predstavljenoga izuma uz prikladne uvjete može postići selektivna redukcija jednog tipa grupe ili veze koja se može hidrogenirati u prisutnosti drugih vrsta grupa ili veza koje su podložne redukciji vodikom.
Izum je ilustriran slijedećim primjerima. Ilustrirana je upotreba katalizatora izuma za katalizu tipičnih reakcija, ali izum nije ograničen na upotrebu katalizatora samo za neku specifičnu reakciju. U slijedećim primjerima GOSHENOL je polivinil alkohol, SOLVESSO 200 je smjesa aromata (većinom naftalena) visokog vrelišta (230-257°C), TERGITOL XD je polioksipropilen polioksietilen eter butilnog alkohola, REAX 100M je natrij lignosulfonat. REAX, TERGITOL i GOSHENOL se dodaju kao koloidni stabilizatori i detergenti.
PRIMJER 1
Ovaj primjer ilustrira kapsuliranje Pd(OAc)2 u poliurea matriksu. Pd(OAc)2 (0.4 g Aldrich, 98%) se suspendira u Sotvesso 200 (5 g) i otopina se miješa 20 minuta. Toj smjesi se doda polimetilen polffenilen diizocijanat (PMPPI) (4 g) i miješa se još 20 minuta. Smjesa se zatim doda u vodenu smjesu koja sadrži REAX 100M (1.8 g), TERGITOL XD (0.3 g) i polivinil alkohol (PVOH) (0.6 g) u deioniziranoj vodi (45 ml) za vrijeme smicanja (koristi se FISHER rotor za kružni tok) na 1000 rpm 1 minutu. Tako dobivena mikroemulzija se miješa miješalicom na sobnoj temperaturi 24 sata. Dobivene mikrakapsule se filtriraju kroz polietilen fritu (staklasta masa) (poroznost 20 μ) i kapsule se isperu slijedećim redoslijedom: deionizirana voda (10 x 50 ml), etanol (10 x 50 ml), aceton (10 x 50 ml), diklormetan (2 x 10 ml), heksan (3 x 50 ml), eter (1 x 50 ml), i zatim suše. Obično punjenje Pd(OAc)2 u mikrokapsule je bilo 0.12 mmol/g (na temelju analize Pd).
PRIMJER 2
Ovaj primjer ilustrira alternativni postupak kapsuliranja Pd(OAc)2 u poliurea matriksu. Smjesa Pd(OAc)2 (5g) i polimetilen polifenilen diizocijanat (PMPPI, 50 g) u dikloretanu (70 ml) miješa se 1 sat na sobnoj temperaturi. Nastala tamna otopina se ustaljenom brzinom doda vodenoj smjesi koja sadrži REAX 100M (10 g), TERGITOL XD (2.5 g) i GOSHENOL (5 g) u deioniziranoj vodi (250 ml) za vrijeme smicanja (koristi se HEIDOLPH rotor za radijalni tok, 50 mm) na 800 rpm 2 minute. Nastala ulje-u-vodi emulzija se miješa miješalicom (ili mućkalicom) na sobnoj temperaturi 16 sati. Etilen diamin (5 g) se doda i smjesa se miješa miješalicom (ili mućkalicom) na sobnoj temperaturi 6 sati. Dobivene poliurea mikrokapsule se filtriraju kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ) i isperu deioniziranom vodom, acetonom, etanolom, eterom i zatim suše.
PRIMJER 3
Ovaj primjer ilustrira kapsuliranje nanočestica koloidnog paladija u poliurea matriksu.
1. korak: Priprema koloidnog paladija
Pd(OAc)2 (0.3 g Aldrich 98%) i tetra-n-oktilamonij bromid (1.46 g, 3 ekv., Aldrich 98%) se otope u suhom tetrahidrofuranu (250 ml) i podvrgnu refluksu kroz 5 sati pod argonom. Otapalo se ukloni pod sniženim tlakom do volumena od oko 50 ml, i doda se SOLVESSO 200 te se višak tetrahidrofurana ukloni pod sniženim tlakom.
2. korak: Kapsuliranje koloidnog paladija
PMPPI (9 g) se doda gornjoj otopini Solvesso 200 koja sadrži koloidni paladij. Smjesa se brzo doda vodenoj smjesi koja sadrži REAX 100M (1.8 g), TERGITOL XD (0.3 g) i PVOH (0.6 g) u deioniziranoj vodi (45 ml) za vrijeme smicanja (koristi se FISHER rotor za kružni tok) na 1000 rpm 1 minutu. Tako dobivena mikroemulzija se miješa miješalicom na sobnoj temperaturi 24 sata. Mikrokapsule se filtriraju kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ) i kapsule se isperu slijedećim redoslijedom: deionizirana voda (10 x 50 ml), etanol (10 x 50 ml), aceton (10 x 50 ml), diklormetan (2 x 10 ml), heksan (3 x 50 ml), eter (1 x 50 ml), i zatim suše.
PRIMJER 4
Ovaj primjer ilustrira kapsuliranje osmij tetroksida u poliurea matriksu. PMPPI (3 g) se doda otopini SOLVESSO 200 (3 g) koja sadrži osmij tetroksid (0.132 g). Nastala tamna otopina se ustaljenom brzinom doda vodenoj smjesi koja sadrži REAX 100M (0.6 g), TERGITOL XD (0.1 g) i polivinil alkohol (PVA) (0.2 g) u deioniziranoj vodi (15 ml) za vrijeme smicanja (koristi se HEIDOLPH rotor za radijalni tok, 30 mm) na 750 rpm 1 minutu. Dobivena ulje-u-vodi emulzija se miješa miješalicom (100 rpm) na sobnoj temperaturi 48 sati. Dobivene poliurea mikrokapsule se filtriraju kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ) i kapsule se isperu slijedećim redoslijedom: deionizirana voda (10 x 50 ml), etanol (10 x 50 ml), aceton (10 x 50 ml), heksan (3 x 50 ml), eter (1 x 50 ml), i zatim suše.
PRIMJER 5
Ovaj primjer pokazuje općeniti postupak za reakcije Suzuki tipa uz upotrebu kapsuliranih nanočestica koloidnog paladija.
Otopini aril bromida (ili klorida) (1 mmol), borne kiseline (1.5 mmol), natrij acetata (3 mmol) u toluen/voda/etanol (4:2:1, 7 ml) se doda mikrokapsulirani paladij (pripremljen prema opisu u primjeru 3, 0.3 g, 5 mol%, uz pretpostavku da je oko 0.142 g metalnog paladija kapsulirano u 9 g poliuree) i reakcijska smjesa se miješa na 80°C 6 sati. Reakcijska smjesa se razrijedi sa eterom (25 ml) i filtrira kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ). Filtrat se ekstrahira eterom (2 x 20 ml) i sjedinjeni organski slojevi se isperu slanom vodom (20 ml) i suše (MgSO4). Produkti se dobiju isparava nje m pod sniženim tlakom i pročišćavanjem kromatografijom na koloni.
PRIMJER 6
Ovaj primjer pokazuje općeniti postupak za reakcije Suzuki tipa uz upotrebu kapsuliranog paladij acetata. Postupak za kapsulirani Pd(OAc)2 je istovjetan onome korištenom za kapsulirani koloidni paladij iz primjera 5, osim što se umjesto natrij acetata kao baze koristi kalij karbonat (3 mmol). Obično punjenje Pd(OAc)2 u mikrokapsule je 0.12 mmol/g (na temelju analize Pd). Obično se u reakciju doda 5 mol% katalizatora.
Pripremljeni su slijedeći spojevi upotrebom te metode i kapsulirani Pd(OAc)2 katalizatori prema opisu u primjeru metode 1:
4,4'-Dimetoksibifenil
Iz 4-metoksi-brombenzena i 4-metoksifenil borne kiseline, iskorištenje 87%; mp 178-180°C (lit., 1 179-180°C); IR: 1599, 1493, 1466 i 1290; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.47 (4 H, d, J8.7), 6.96 (4 H, d, J8) i 3.84 (6 H, s); 13C NMR (CDCl3): 159.1, 133.9, 128.1, 114.5 i 55.7; m/z (EI) 214 (100%, M+), 171 (70), 128 (50) i 69 (40) (nađeno: M+, 214.099. C14H14O2 treba biti M, 214.099).
4'-Fluoro-4-metoksibifenil
Iz 4-fluoro-brombenzena i 4-metoksifenil borne kiseline, iskorištenje 89%; mp 92-94°C (lit., 2 94-96°C); IR: 1504, 1276 i 1041; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.53-7.46 (4 H, m), 7.11 (2 H, t, J 8.7), 6.98 (2 H, d, J 8.8) i 3.85 (3 H, s); m/z (EI) 202 (95%, M+), 159 (100), 133 (90) i 69 (40) (nađeno: M+ 202.079. C13H11FO treba biti M, 202.079).
4'-Nitro-4-metoksibifenil
Iz 4-nitrobrombenzena i 4-metoksrfenil borne kiseline, iskorištenje 91%; mp 104-105°C (lit., 3 106-107°C); IR: 1597, 1509, 1342 i 1251; 1H NMR (600 MHz; CDCl3): 8.27 (2 H, d, J 9), 7.69 (2 H, d, J 8.4), 7.58 (2 H, d, J 9), 7.02 (2 H, d, J 8.4), i 3.87 (3 H, s); 13C NMR (CDCl3): 160.4, 147.1, 146.5, 131, 128.5, 127, 124.1, 114.6 i 55.4; m/z (EI) 229 (25%, M+), 169 (30), 131 (30) i 69 (100) (nađeno: M+, 229.073. C13H13NO3 treba biti M, 184.074).
2,2'-Dimetoksibifenil
Iz 2-metoksi-brombenzena i 2-metoksifenil bome kiseline, iskorištenje 71%; mp 155-157°C (lit, 4 155°C); IR: 1590, 1501, 1481, 1455 i 1238; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.34 (2 H, m), 7.25 (2 H, d, J 8), 7.02-6.97 (4 H, m) i 3.77 (6 H, s); 13C NMR (CDCl3): 157, 131.4, 128.5, 127.8, 120.3, 111.1 i 55.6; m/z (EI) 214 (100%, M+), 184 (50) i 69 (40) (nađeno: M+, 214.099. C14H14O2 treba biti M, 214.099).
4'-Metoksi-4-acetilbifenil
Iz 4-metoksi-brombenzena i 4-acetilifenil borne kiseline, iskorištenje 84%; mp 150- 151°C (lit, 5 153-154°C); IR: 1676, 1602, 1456 i 1236; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 8.01 (2 H, d, J 8.4), 7.64 (2 H, d, J 8.3), 7.58 (2 H, d, J 8.8), 7 (2 H, d, J 8.5), 3.86 (3 H, s) i 2.62 (3 H, s); 13C NMR (CDCl3): 197.6, 159.9, 145.3, 135.3, 132.2, 128.9, 128.3, 126.5, 114.5, 55.3 i 26.5; m/z (EI) 226 (80%, M+), 211 (100) i 69 (60) (nađeno: M+, 226.099. C15H14O2 treba biti M, 226.099).
4'-Fluoro-4-acetilbifenil
Iz 4-fluoro-brombenzena i 4-acetilrfenil borne kiseline, iskorištenje 90%; mp 109-110°C (lit., 6 105-106°C); IR: 1681, 1600, 1496 i 1255; 'H NMR (400 MHz; CDCl3): 8.08 (2 H, d, J 8.4), 7.65-7.57 (4 H, m), 7.16 (2 H, d, J 8.6) i 2.63 (3 H, s); m/z (EI) 214 (80%, M+), 199 (90), 170 (100) i 69 (50) (nađeno: M+, 214.079. C14H11FO treba biti M, 214.079).
4'-Nitro-4-acetilbifenil
Iz 4-nitro-brombenzena i 4-acetilrfenil borne kiseline, iskorištenje 97%; mp 144-146°C (lit, 7 150-151°C); IR: 1681, 1530, 1497, 1361 i 1280; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 8.02 (2 H, d, J 8.5), 7.64-7.56 (4 H, m), 7.16 (2 H, 7, J 8.5) i 2.63 (3 H, s); 13C NMR (CDCl3): 197.5, 164.2, 144.7, 136, 128.9, 127, 116, 115.7 i 26.6; m/r (EI) 199 (30%, M+-C2H2O), 131 (50) i 69(100) (nađeno:M+-C2H2O, 199.062).
4-Metoksibifenil
Iz 4-metoksi-brombenzena i fenil borne kiseline, iskorištenje 94%; mp 85-88°C (lit.,8 90-91°C); IR: 1604, 1582, 1520, 1486 i 1286; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.57-7.52 (4 H, m), 7.42 (2 H, t, J 7.9), 7.31 (1 H, t, J 7.3), 6.99 (2 H, d, J 8.8) i 3.86 (3 H, s); 13C NMR (CDCl3): 159.1, 140.8, 133.8, 128.7, 128.1, 126.6, 115.7, 114.2 i 55.3; m/z (EI) 184 (100%, M+), 141 (60) i 69 (40) (nađeno: M+, 184.088. C13H12O2 treba biti M, 184.088).
4-Fluorobifenil
Iz 4-fluoro-brombenzena i fenil bome kiseline, iskorištenje 93%; mp 73-75°C (lit., 9 73-75°C); IR: 1599, 1519, 1487 i 1196; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.56-7.53 (4 H, m), 7.43 (2 H, d, J 7.8), 7.34 (1 H, t, J 8) i 7.15-7.1 (2 H, m); m/z (EI) 172 (70%, M+), 119 (30) i 69 (100) (nađeno: M+, 172.068. C12H9F treba biti M, 172.068).
4-Nitrobifenil
Iz 4-nitro-brombenzena i fenil bome kiseline, iskorištenje 97%; mp 110-113°C (lit., 8 114-115°C); IR: 1596, 1513, 1481, 1350 i 1236; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 8.32-8.28 (2 H, m), 7.76-7.72 (2 H, m), 7.65-7.61 (2 H, m) i 7.52-7.42 (3 H, m); 13C NMR (CDCl3): 147.6, 147.1, 138.7, 129.1, 128.8, 127.7, 127.3 i 124; m/z (EI) 199 (20%, M+), 169 (70), 131 (85) i 119 (100) (nađeno: M+, 199.063. C12H9NO2 treba biti M, 199.063).
Pokusi su pokazali da upotreba mikrovalnih reaktora može povećati brzine reakcija i iskorištenja reakcija u Suzuki uparivanjima uz upotrebu katalizatora prema predstavljenome izumu.
PRIMJER 7
Općeniti postupak za reakcije Suzuki tipa uz upotrebu Pd(OAc)2, ali uz upotrebu toluen/voda 20:1 kao otapala. Ova metoda dozvoljava pogodnije odvijanje reakcija nakon filtriranja katalizatora. U test reakcijama su dobivena slična iskorištenja za 4-nitrobifenil.
PRIMJER 8
Ovaj primjer ilustrira reprezentativni postupak za reakcije karbonilacije uz upotrebu kapsuliranog Pd(OAc)2.
Priprema butil 4-metilbenzoata
Mikrokapsulrrani Pd(Oac)2 (pripremljen prema opisu iz primjera 1, 0.23 g, 2 mol%, na temelju sadržaja paladija) se doda u otopinu 4-jodtoluena (1 mmol) i trietilamina (4 mmol) u 1,2-dimetoksietan/n-butanolu (1:1, 10 ml). Reakcijska posuda se isprazni i očisti ugljik monoksidom (CO). Reakcijska smjesa se miješa na 95°C 24 sata u atmosferi CO (koristi se balon). Smjesa se pusti hladiti do sobne temperature, razrijedi se diklormetanom (50 ml) i filtrira kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ). Filtrat se ispere vodom (2 x 20 ml) i suši (MgSO4). Butil 4-metilbenzoat, 89%, se dobije isparavanjem pod sniženim tlakom i pročišćavanjem kromatografijom na koloni. IR: 1714; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.93 (2 H, d, J 8), 7.23 (2 H, d, J 8), 4.31 (2 H, t, J 6.6), 2.41 (3 H, s), 1.78-1.71 (2 H, m), 1.49 (2 H, sext, J 7.5) i 0.98 (3 H, t, J 7.4); 13C NMR (CDCl3): 167.2, 143.8, 130.0, 129.4, 128.2, 65.0, 31.2, 22.0, 19.7 i 14.1.
PRIMJER 9
Ovaj primjer ilustrira reprezentativni postupak za reakcije Heck tipa uz upotrebu kapsuliranog Pd(OAc)2.
Priprema butil 4-nitro-trans-cinamata
Mikrokapsulirani Pd(OAc)2 (pripremljen prema opisu iz primjera 1, 0.25 g, 2 mol%, na temelju sadržaja paladija) se doda u otopinu 4-brom nitrobenzena (1 mmol), butil akrilata (1.5 mmol) i amonij acetata (3 mmol) u 1,2-dimetoksietanu (5 ml) te se miješa na 90°C 8 sati. Reakcijska smjesa se hladi do sobne temperature, razrijedi se eterom (50 ml) i filtrira kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ). Filtrat se ispere vodom (2 x 20 ml) i suši (MgSO4). Butil 4-nitro-trans-cinamat, 87%, se dobije isparavanjem pod sniženim tlakom i pročišćavanjem kromatografijom na koloni. IR: 1709, 1643, 1519 i 1343; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 8.24 (2 H, d, J 8.8), 7.7 (1 H, d, J 15.6), 7.67 (2 H, d, J 8.5), 6.55 (1 H, d, J 16.1), 4.23 (2 H, t, J 7), 1.7 (2 H, qn, J 7.6), 1.44 (2 H, sext, J 7.6) i 0.97 (3 H, t, J 7.4); 13C NMR (CDCl3): 166.0, 148.4, 141.5, 140.6, 128.5, 124.1, 122.6,64.8,30.6, 19.1 i 13.6.
PRIMJER 10
U alternativnom općenitom postupku reakcija Heck tipa uz upotrebu kapsuliranog Pd(OAc)2 prati se metoda iz primjera 9, osim što se umjesto amonij acetata koristi izopropanol/toluen kao otapalo i tetrabutilamonij acetat kao baza. Ovaj alternativni sustav otapala daje iskorištenja slična onima iz primjera 9.
PRIMJER 11
Ovaj primjer ilustrira reprezentativni postupak za reakcije Stilte tipa uz upotrebu kapsuliranog Pd(OAc)2.
Priprema 4-nitrobifenila
Mikrokapsulirani Pd(OAc)2 (pripremljen prema opisu iz primjera 1, 0.25 g, 2 mol%, na temelju sadržaja paladija) se doda u otopinu 4-brom nitrobenzena (1 mmol), trimetilfeniltin (1.5 mmol) i amonij acetata (3 mmol) u 1,2-dimetoksietanu (5 ml) te se miješa na 90°C 6 sati. Reakcijska smjesa se hladi do sobne temperature, razrijedi se eterom (50 ml) i filtrira kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ). Filtrat se ispere vodom (2 x 20 ml), slanom vodom (20 ml) i suši (MgSO4). 4-nitrobifenil, 90%, se dobije isparavanjem pod sniženim tlakom i pročišćavanjem kromatografijom na koloni. IR, 1H NMR i 13C NMR su identični uzorku dobivenom iz Suzuki reakcije u primjeru 5.
PRIMJER 12
Ovaj primjer ilustrira alternativni općeniti postupak reakcija Stille tipa uz upotrebu kapsuliranog Pd(OAc)2. Koristi se metoda iz primjera 11, osim što se umjesto amonij acetata koristi izopropanol/toluen kao otapalo i tetrabutilamonij acetat kao baza. Dobivena su slična iskorištenja 4-nitrobifenila.
PRIMJER 13
Ovaj primjer ilustrira općeniti postupak za cis-hidroksilaciju olefina uz upotrebu kapsuliranog osmij tetroksida.
Otopini olefina (1 mmol) i W-metilmorfolin N-oksida (NMO) (1.5 mmol) u aceton/vodi (10:1, 10 ml) se doda mikrokapsulirani osmij tetroksid (5 mol%, na temelju sadržaja osmija) te se reakcijska smjesa miješa na sobnoj temperaturi 12-24 sata. Reakcijska smjesa se razrijedi acetonom (25 ml) i filtrira kroz polietilen fritu (poroznost 20 μ). Filtrat se obradi zasićenom otopinom natrij metabisulfita (50 ml, miješati 30 minuta) i ekstrahira etil acetatom (3 x 20 ml), te se sjedinjeni organski slojevi isperu slanom vodom (20 ml) i suše (MgSO4). Produkti se dobiju isparavanjem pod sniženim tlakom i pročišćavanjem kromatografijom na koloni.
Pripremljeni su slijedeći spojevi upotrebom te metode:
1-Fenil-1,2-propandiol
Iz trans-(1-fenil)prop-1-ena, iskorištenje 80%; IR: 3321; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.4-7.28 (5 H, m), 4.35 (1 H, d, J 7.3), 3.85 (1 H, q, J 6.4), 2.9-2.6 (2 H, br s) i 1.05 (3 H, d, J 6.3); 13C NMR (CDCl3): 141.0, 128.4, 126.8, 79.4, 72.2 i 18.7.
1,2-Difenil-1,2-etandiol
Iz trans-(1,2-difenil)etena, iskorištenje 84%; IR: 3343; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.33-7.12 (10 H, m), 4.66 (2 H, s) i 2.84 (2 H, s); 13C NMR (CDCl3): 134.6, 122.9, 122.7,121.7173.8.
2-Fenil-1,2-propandiol
Iz 2-fenilprop-1-ena, iskorištenje 90%; IR: 3348; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.46 (2 H, d, J7.9), 7.37 (2 H, J7.6), 7.28 (1 H, t, J7.1), 3.79 (1 H, d, J 11), 3.63 (1 H, d, J 11), 2.58 (1 H, br s), 1.8 (1 H, br s) i 1.54 (3 H, s); 13C NMR (CDCl3): 144.9, 128.4, 127.1, 125.0, 74.8, 71.0 i 26.0.
5,6-dekandiol
Iz trans-dek-5-ena, iskorištenje 85%; IR: 3376; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 3.43-3.38 (2 H, m), 2.01 (2 H, d, J 4.1), 1.51-1.25 (12 H, m), 0.91 (6 H, t, J 7.2); 13C NMR (CDCl3): 74.5, 33.3, 27.8, 22.7 i 13.9.
2-Metil-1-fenil-1,2-propandiol
Iz 2-metil-1-fenilprop-1-ena, iskorištenje 83%; IR: 3382; 'H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.39-7.2 (5 H, m), 4.43 (1 H, d, J2.1), 3.56 (1 H, d, J 2.6), 2.87 (1 H, br s), 1.15 (3 H, s) i 1.04 83 H, s); 13C NMR (CDCl3): 140.7, 127.8, 127.6, 127.5, 80.7, 73.5, 26.4 i 23.4.
1-Fenil-1,2-cikloheksandiol
Iz 1-feniicikloheksena, iskorištenje 82%; IR: 3402; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.59-7.2 (5 H, m), 4.0 (1 H, dt, J 10.9 i 4), 2.57 (1 H, d, J 1.7), 2.02-1.01 (9 H, m); 13C NMR (CDCl3): 146.3, 128.4, 127.0, 125.1, 75.7, 74.5, 38.5, 29.2, 24.3 i 21.0.
2,3-Dihidroksi-3-fenllmetilpropionat
85%; IR: 3396 i 1733; 1H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.42-7.19 (5 H, m), 5.02 (1 H, dd, J 7 i 2.7), 4.38 (1 H, dd, J 5.7 i 2.9), 3.82 (3 H, s), 3.08 (1 H, d, J 5.9) i 2.70 (1 H, d, J 7.1); 13C NMR (CDCl3): 173.1, 139.9, 128.4, 126.1, 75.6, 74.7, 74.4 i 52.8.
1-Benziloksi-1,5,6-heksantriol
73%; IR: 3348; 'H NMR (400 MHz; CDCl3): 7.36-7.24 (5 H, m), 4.48 (2 H, s), 3.85 (2 H, br s), 3.63 (1 H, m), 3.54 (1 H, dd, J 11.2 i 2.6), 3.47 (2 H, t, J 6.4), 3.35 (1 H, dd, J 11.1 i 7.69) i 1.69-1.35 (6 H, m); 13C NMR (CDCl3): 138.8, 128.8, 128.0, 127.9, 73.3, 72.4, 70.6, 67.0, 33.2, 30.0 i 22.6; m/z (ESI) (nađeno M+Na 247.1305. C13H20O3Na treba biti 247.1305).
PRIMJER 14
Ovaj primjer ilustrira recikliranje mikrokapsuliranog Pd(OAc)2 katalizatora u pripremi 4-nitrobifenila.
4-nitro-brombenzen i fenil borna kiselina reagiraju kako je opisano u primjeru 6. Katalizator se regenerira filtriranjem, ispere i suši (kako je opisano u primjeru 1). Ovaj postupak se ponovi zatim 4 puta sa svježim reagensima i recikliranim katalizatorom. Iskorištenja 4-nitrobifenila su kako slijedi:
Reakcija (1) 97%
Reakcija (2) 90%
Reakcija (3) 92%
Reakcija (4) 94%
Reakcija (5) 93%.
PRIMJER 15
Ovaj primjer ilustrira recikliranje mikrokapsuliranog OsO4 u pripremi 1-fenil-1,2-propandiola.
7rans-(1-fenil)prop-1-en reagira sa kapsuliranim OsO4 kako je opisano u primjeru 13. Katalizator se regenerira filtriranjem, ispere i suši (kako je opisano u primjeru 4). Ovaj postupak se ponovi zatim 4 puta sa svježim reagensima i recikliranim katalizatorom. Iskorištenja izoliranog 1-fenil-1,2-propandiola su kako slijedi:
Reakcija (1) 77%
Reakcija (2) 79%
Reakcija (3) 76%
Reakcija (4) 73%
Reakcija (5) 79%.
PRIMJER 16
U sličnom pokusu kao u gornjem primjeru 15, kapsulirani OsO4se reciklira i koristi za pripremu 6 različitih produkata sa iskorištenjima navedenim u zagradi:
1-Fenil-1,2-propandiol (74%)
1,2-Difeniil ,2-etandiol (86%)
2-Fenil-1,2-propandiol (88%)
5,6-dekandiol (83%)
2-Metil-1-fenil-1,2-propandiol (77%)
1-Fenil ,2-cikloheksandiol (88%)
Kada se mikrokapsule koriste nakon skladištenja kroz nekoliko mjeseci bez posebnih mjera opreza (npr. inertna atmosfera), također su učinkovite u ovim oksidacijama.
Izvedeni su pokusi testiranja kvalitativnog istjecanja miješanjem mikrokapsula u otopini 24 sata. Mikrokapsule se otfiltriraju i zaostala otopina se testira u pokušaju katalitičke osmilacije. Rezultati testova na otopinama su pokazali da nije došlo do reakcije Što znači da je istjecanje osmija iz kapsuliranog katalitičkog sustava zanemarivo.
PRIMJER 17
U pokusu usporedbe djelotvornosti mikrokapsuliranog paladij katalizatora sa drugim paladij katalizatorima u kojima je paladij ili imobiliziran uobičajenim sredstvima ili je prisutan kao paladij acetat, ponovljena je slijedeća reakcija uz upotrebu nekoliko katalitičkih sustava:
[image]
U svakom pokusu se ova pretvorba mjerila nakon 4 sata reagiranja da se utvrdi neaktivnost katalizatora:
[image]
Zaključak: Kapsulirani Pd (katalitički sustav prema predstavljenome izumu) pokazuje veću aktivnost/reaktivnost u usporedbi sa uobičajenim paladijevim katalitičkim sustavima.
PRIMJER 18
U pokusu pripremljenom za ispitivanje potencijalnih učinaka otapala na karakteristike reakcije mikrokapsuliranog paladij katalizatora, slijedeća reakcija je izvedena u raznim sustavima otapala uz upotrebu 12 mol% 0.4mmol/g kapsuliranog paladija pripremljenog prema primjeru 27, 1.5 ekv, fenil borne kiseline i 3 ekv. kalij karbonata te uz zagrijavanje na 80°C:
[image]
[image]
Zaključak: Mikrokapsulirani paladij katalizator predstavljenoga izuma pokazuje visoku učinkovitost u nizu sustava otapala.
PRIMJER 19
U pokusu za utvrđivanje da li postoji istjecanje paladija iz mikrokapsuliranog paladij katalizatora predstavljenoga izuma (pripremljen prema primjeru 27), provedena je ICP analiza sirovih reakcijskih smjesa iz reakcija Suzuki uparivanja izvedenih u prisutnosti različitih tipova otapala:
[image]
Zaključak: Dobivene niske vrijednosti postotka istjecanja pokazuju da je mikrokapsulirani katalitički sustav otporan na učinke istjecanja u nizu otapala.
PRIMJER 20
Mikrokapsulirani paladij katalitički sustav predstavljenoga izuma podvrgnut je fizikalnim ispitivanjima i testiranjima.
Optičkim mikroskopom je zapaženo da mikrokapsule imaju sferični do ovalni izgled što je djelomično uzrokovano punjenjem katalizatora. Niska punjenja paladija daju dominantno sferične mikrokapsule, a visoka punjenja paladija daju dominantno ovalne mikrokapsule.
Skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM) presjeka mikrokapsula je pokazala homogenu mikroporoznu strukturu. Obrazac disperzije energije x-zračenja (EDX) na poprečnim presjecima mikrokapsula pokazuje homogenu raspodjelu paladija kroz područje poprečnog presjeka. Slično, mikrograf transmisije elektrona (TEM) razrezane mikrokapsule pokazuje jednoliku raspodjelu paladija.
Kapsulirani paladij acetat katalitički sustavi su stabilni na zraku pod tipičnim temperaturama skladištenja i nisu potrebne posebne mjere opreza pri skladištenju. Uzorci pohranjeni na sobnoj temperaturi nisu pokazali gubitak aktivnosti kroz razdoblje od 6 mjeseci. DSC i drugi testovi toplinske stabilnosti ne pokazuju samozagrijavanje pri zagrijavanju uzoraka do400°C u atmosferi zraka.
Početni rezultati ukazuju da su Pd mikrokapsule fizički stabilne pod tipičnim uvjetima miješanja. Suspenzija Pd mikrokapsula u toluenu se miješa 5 tjedana magnetskom miješalicom, a razina Pd u toluenu se pokazala konstantnom na 0.5 ppm kroz to razdoblje.
Razdioba veličine cestica za šaržu je utvrđena metodom Coutter Counter uz upotrebu US analizatora veličine čestica. Prikazan je tipični graf za šaržu Pd mikrokapsula u kojem su uklonjene sitne čestice manje od 50 μ i velike čestice veće od 300 μ.
Beckman Coulter - LS analizator veličine čestica
Ime datoteke: Microenc.37 ID grupe: mikrokapsulirani katalizatori
ID uzorka: NBZ2632/37 Operater: MN
Broj pokusa: 1
Opaske: 10L run@240rpm
Optička metoda: Fraunhofer.rfd
LS 320 mali volumen modul
Vrijeme početka: 13:40 28.11.2001. Duljina pokusa: 60 sekundi
Zatamnjenje: 9%
Software: 3.01 Firmware: 2.020
[image]
Račun od 0.375 μm do 2000 μm
Volumen: 100%
Srednji: 175.5μm S.D: 48,60 μm
Medijan: 174.3 μm C.V.: 27.7%
D(3,2) : 133.6μm Nagib: -0.106 lijevi nagib
Mod: 135.4μ m pikovi: 0.314 leptokurtni
%< 10 25 50 75 90
μm 117.4 143.9 174.3 207.9 239.6
PRIMJER 21
Izveden je niz reakcija hidrogenacije uz upotrebu kapsuliranog paladij katalizatora. Sve reakcije su izvedene uz upotrebu 2 mmol alkena, 250 mg ili 5 mol% i mobi lizi ranog paladij acetata (pripremljen prema kasnijem primjeru 27), 25bar vodika u 10 ml etanol otapala, uz miješanje u autoklavu na sobnoj temperaturi 18 sati. Sve reakcije izvedene su uz 100%-tnu konverziju.
[image]
PRIMJER 22
Slijedeća reakcija je izvedena uz upotrebu 2 mmol alkena, 250 mg ili 5 mol% (na temelju sadržaja metala) imobiliziranog paladij acetata (pripremljen prema primjeru 27), 25bar vodika u 10 ml izopropanol/etilacetat otapala, uz miješanje u autoklavu na sobnoj temperaturi 18 sati.
[image]
PRIMJER 23
Slijedeća reakcija je izvedena uz upotrebu 2 mmol alkena, 250 mg ili 5 mol% (na temelju sadržaja metala) imobiliziranog paladij acetata (pripremljen prema primjeru 27), 25bar vodika u 10 ml etanol/etilacetat otapala, uz miješanje u autoklavu na sobnoj temperaturi 18 sati.
[image]
PRIMJER 24
Slijedeće hidrogenacije su sve izvedene uz upotrebu pojednostavljene laboratorijske metode gdje se atmosfera vodika održava u reakcijskoj tikvici preko balona vodika pričvršćenog za reakcijsku tikvicu. Sve reakcije su izvedene na 2 mmol alkena sa 250 mg ili 5 mol% (na temelju sadržaja metala) imobiliziranog paladij acetata (pripremljen prema primjeru 27) u 10 ml etanol otapala, uz miješanje u autoklavu na sobnoj temperaturi 48 sati.
[image]
Zaključujemo da dok je mikrokapsulirani Pd acetat dobro učinkovit u hidrogenaciji olefina uz kompletnu konverziju pri 25 bara, u nekim slučajevima dobra konverzija se može dobiti pod uvjetima gdje se kroz produženo vrijeme koristi jednostavan balon vodika.
PRIMJER 25
Slijedeća reakcija je izvedena uz upotrebu 1 mmoi atkena, 5 mol% (na temelju sadržaja metala) mikrokapsuliranog paladij acetata (0.4 mmol/g Pd, pripremljen prema kasnijem primjeru 27) i balona vodika na sobnoj temperaturi. Uspoređeni su različiti reakcijski uvjeti i pokazalo se da može biti prednost prethodno aktivirati
katalizator.
[image]
[image] a-konverzija detektirana sa GC
b-mikrokapsulirani paladij acetat je aktiviran miješanjem u etanolu u atmosferi vodika (18 sati na 25 bara)
c-regenerirani mikrokapsulirani paladij iz pokusa 4
PRIMJER 26
Proučavana je adicija natrijeve soli dietilmalonata na 1,3-difenilprop-2-enil uz katalizu mikrokapsuliranim paladij acetatom pod slijedećim uvjetima: 5 mol% (na temelju sadržaja metala) mikrokapsuliranog paladij acetata (0.4 mmol/g Pd, pripremljen prema primjeru 27), 20 mol% liganda i refluks.
[image]
[image]
Početni acetatni materijal za gornje primjere je sintetiziran slijedećim postupkom.
[image]
PRIMJER 27
Metoda pripreme katalrtičkog sustava korištenog u primjerima 21-26.
Priprema uljne faze:
Pd(OAc)2 (29.5 g) se otopi u kloroformu (257.1 g, Aldrich) te se nastaloj otopini doda PMPPI (191.1 g, Aldrich). Smjesa se ostavi miješati na valjcima 2 sata pri sobnoj temperaturi.
Kapsuliranje paladija:
Vodena smjesa koja sadrži deioniziranu vodu (803 g), 40% Reax 100M otopinu (95.5 g), 25% otopina PVOH (76.4 g) i 20% Tegretol XD otopinu (47.7 g) se miješa na 16°C uz upotrebu turbinske miješalice sa 3 oštrice. Uljna faza se dodaje jednolično te se ulje-u-vodi emulzija miješa na 275 rpm 12 minuta. Brzina smicanja se zatim smanji na 200 rpm. Na početku polimerizacije se doda par kapi sredstva protiv pjenjenja (DREVVPLUS S-4382, Ashland) da se pjena rasprši na površini mikroemulzije. Smjesa se ostavi miješati na sobnoj temperaturi 24 sata. Mikrokapsule se onda filtriraju kroz lijevak od sinter stakla (poroznost 16-45 μ) i isperu sa deioniziranom vodom (5 x 600 ml), etanolom (3 x 600 ml) i heksanom (2 x 600 ml). Dobivene kapsule se suše u vakuum peči na 50°C 4 sata.
Rezultati analize:
Prinos Pd kapuliranog katalizatora: 185 g
ICP-AES analiza: 4.2% Pd Punjenje: 0.40 mmolg-1
Razdioba veličine čestica: 140 (prosjek)
Sadržaj vlage: 1.3%
PRIMJER 28
Ovaj primjer ilustrira metodu uklanjanja visećih amino grupa sa poliurea materijala ovojnice mikrokapsuliranog Pd(OAc)2.
U reakcijskoj posudi od 10 ml, otopi se fenilizocijanat (0.3 g) u dimetoksi etanu (8 ml). Dodaju se mikrokapsule (1 g) sa Pd(OAc)2, t punjenjem 0.4 m mol/g, te se nastala smjesa miješa na sobnoj temperaturi 2 sata. Mikrokapsule se filtriraju i isperu sa DME u obrocima (5 * 10 ml) prije sušenja na 50°C pod vakuumom.
PRIMJER 29
Pokazalo se da i kapsulirani osmij tetroksid ima učinak u asimetričnim dihidroksilacijama. Suprotno uobičajenim Sharpless uvjetima (Chemical Reviews 1994, 94, 2483-2547) poželjno otapalo je THF/voda 1/1. Koristi se 5 moi% (na temelju sadržaja metala) kapsuliranih mikročestica osmij tetroksid a, opisano u primjeru 4, u reakcijama izvedenim na sobnoj temperaturi u THF/voda 1/1 kroz 20 do 36 sati pod slijedećim uvjetima:
[image]
Ligand je (DHQD)2PHAL hidrokinidin 2,5-difenil-1,4-ftalazinidil dieter kalij fericijanid (III), metansulfonamid.
Slijedi sažetak iskorištenja i udjela enantiomera za niz pokusa asimetrične dihidroksilacije uz uvjete navedene gore:
[image]
PRIMJER 30
Pokazalo se da je kombinacija mikrokapsuliranog osmij tetroksida i perjodata vrlo učinkovita u cijepanju otefina tako da nastanu aldehidi u visokom prinosu. Izveden je niz reakcija na sobnoj temperaturi uz upotrebu 5mol% (na temelju sadržaja metala) kapsuliranih mikročestica osmij tetroksida (opisano u primjeru 4) u THF/vodi 1/1 i natrij perjodatu kao kooksidansu.
[image]
Slijedeća oksidacija je ponovljena 5 puta pod istim uvjetima, ali uz upotrebu regeneriranog (recikliranog) katalizatora sa više od 95% iskorištenja svaki put:
[image]

Claims (32)

1. Katalitički sustav, naznačen time, što uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule.
2. Katalitički sustav, naznačen time, što uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule pri čemu je ovojnica mikrokapsule oblikovana polimerizacijom na granici faza.
3. Katalitički sustav prema zahtjevima 1 ili 2, naznačen time, što je permeabilna polimerna ovojnica mikrokapsule produkti samo-kondenzacije i/ili umreživanja eterificiranih urea-formaldehid smola ili prepolimera u kojima je od oko 50% do oko 98% metilolnih grupa eterificirano sa C4-C10 alkoholom.
4. Katalitički sustav prema zahtjevima 1 ili 2, naznačen time, što je permeabilna polimerna ovojnica mikrokapsule pripremljena iz najmanje jednog poliizocijanata i/ili tolilen diizocijanata.
5. Katalitički sustav prema zahtjevu 4, naznačen time, što su poliizocijanati i/ili tolilen diizocijanati izabrani iz grupe koja uključuje 1-klor-2,4-fenilen diizocijanat, m-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), p-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), 4,4-metilenbis (fenil izocijanat), 2,4-tolilen diizocijanat, tolilen diizocijanat (60% 2,4-izomer, 40% 2,6-izomer), 2,6-tolilen diizocijanat, 3,3'-dimetil-4,4'-bifenilen diizocijanat, 4,4-metilenbis (2 metilfenil izocijanat), 3,3'-dimetoksi-4,4-bifenilen diizocijanat, 2,2',5,5'-tetrametil-4,4'-bifenilen diizocijanat, 80% 2,4- i 20% 2,6-izomer tolilen diizocijanata, polimetilen polifenilizocijanat (PMPPI), 1,6-heksametilen diizocijanat, izoforon diizocijanat, tetrametilksilen diizocijanat i 1,5-naftilen diizocijanat
6. Katalitički sustav prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 5, naznačen time, što je katalizator metal, metalni oksid, metalni difosfin, metalni fosfin, metalni fosforamidat, metalni aminofosfin, metalni arilamin, metalni diamin, metalni aminoalkohol, metalni fosfat, sol metala, metalni alkoksid, metalni aren, metalni aren fosfin, metalni karben ili metalociklički spoj.
7. Katalitički sustav prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 6, naznačen time, što se katalizator temelji na prijelaznom metalu.
8. Katalitički sustav prema zahtjevu 7, naznačen time, što je prijelazni metal na kojem se temelji katalizator platina, paladij, osmij, rutenij, rodij, iridij, renij, skandij, cerij, samarij itrij, iterbij, lutecij, kobalt, titan, krom, bakar, željezo, nikal, mangan, kositar, živa, srebro, zlato, cink, vanadij, tungsten i molibden.
9. Katalitički sustav prema zahtjevu 8, naznačen time, što je prijelazni metal na kojem se temelji katalizator paladij, osmij, rutenij, rodij, titan, vanadij i krom.
10. Katalitički sustav prema zahtjevu 9, naznačen time, što je katalizator osmij tetroksid, koloidni paladij ili paladij acetat.
11. Postupak pripreme mikrokapsuliranog katalizatora, naznačen time, što uključuje oblikovanje ovojnice mikrokapsule polimerizacijom na granici faza u prisutnosti katalizatora.
12. Postupak prema zahtjevu 11, naznačen time, što polimerizacija na granici faza uključuje samo-kondenzaciju i/ili umreživanje eterificiranih urea-formaldehid smola ili prepolimera u kojima je od oko 50% do oko 98% metilolnih grupa eterificirano sa C4-C10 alkoholom.
13. Postupak prema zahtjevu 11, naznačen time, što polimerizacija na granici faza uključuje kondenzaciju najmanje jednog poliizocijanata i/ili tolilen diizocijanata.
14. Postupak prema zahtjevu 13, naznačen time, što su poliizocijanati i/ili tolilen diizocijanati izabrani iz grupe koja uključuje 1-klor-2,4-fenilen diizocijanat, m-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), p-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), 4,4'-metilenbis (fenil izocijanat), 2,4-tolilen diizocijanat, tolilen diizocijanat (60% 2,4-izomer, 40% 2,6-izomer), 2,6-tolilen diizocijanat, 3,3-dimetil-4,4-bifenilen diizocijanat, 4,4-metilenbis (2 metilfenil izocijanat), 3,3'-dimetoksi-4,4'-bifenilen diizocijanat, 2,2',5,5'-tetrametil-4,4'-bifenilen diizocijanat, 80% 2,4- i 20% 2,6-izomer tolilen diizocijanata, polimetilen polifenilizocijanat (PMPPI), 1,6-heksametilen diizocijanat, izoforon diizocijanat, tetrametilksilen diizocijanat i 1,5-naftilen diizocijanat.
15. Postupak prema zahtjevu 13 ili 14, naznačen time, što je prisutan reagens za umreživanje.
16. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 11 do 15, naznačen time, što se neizreagirane amino grupe prevode u ureu, amidne ili uretanske grupe naknadnom reakcijom sa monoizocijanatom, kiselim kloridom ili kloroformatom.
17. Postupak pripreme mikrokapsuliranog katalizatora, naznačen time, što uključuje: (a) otapanje ili disperziju katalizatora u prvoj fazi, (b) dispergiranje prve faze u drugoj, kontinuiranoj fazi da nastane emulzija, (c) reakciju jednog ili više materijala za oblikovanje ovojnice mikrokapsule na granici između disperzne prve faze i kontinuirane druge faze, tako da nastane polimerna ovojnica mikrokapsule koja kapsulira disperznu prvu fazu i po izboru (d) dobivanje mikrokapsula iz kontinuirane faze.
18. Postupak prema zahtjevu 17, naznačen time, što materijali za oblikovanje ovojnice uključuju eterificirane urea-formaldehid smole ili prepolimere u kojima je od oko 50% do oko 98% metilolnih grupa eterificirano sa C4-C10 alkoholom.
19. Postupak prema zahtjevu 17, naznačen time, što materijali za oblikovanje ovojnice uključuju najmanje jedan poliizocijanat i/ili tolilen diizocijanat.
20. Postupak prema zahtjevu 19, naznačen time, što su poliizocijanati i/ili tolilen diizocijanati izabrani iz grupe koja uključuje 1-klor-2,4-fenilen diizocijanat, m-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), p-fenilen diizocijanat (i njegove hidrogenirane derivate), 4,4'-metilenbis (fenil izocijanat), 2,4-tolilen diizocijanat, tolilen diizocijanat (60% 2,4-izomer, 40% 2,6-izomer), 2,6-tolilen diizocijanat, 3,3'-dimetil-4,4-bifenilen diizocijanat, 4,4-metilenbis (2 metilfenil izocijanat), 3,3'-dimetoksi-4,4'-bifenilen diizocijanat, 2,2',5,5'-tetrametil-4,4'-bifenilen diizocijanat, 80% 2,4- i 20% 2,6-izomer tolilen diizocijanata, polimetilen polifenilizocijanat (PMPPI), 1,6-heksametilen diizocijanat, izoforon diizocijanat, tetrametilksilen diizocijanat i 1,5-naftilen diizocijanat.
21. Postupak prema zahtjevu 19 ili 20, naznačen time, što materijali za oblikovanje ovojnice uključuju reagens za umreživanje.
22. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 11 do 21, naznačen time, što se katalizator temelji na prijelaznom metalu.
23. Postupak prema zahtjevu 22, naznačen time, što je prijelazni metal na kojem se temelji katalizator platina, paladij, osmij, rutenij, rodij, iridij, renij, skandij, cerij, sama rij, itrij, iterbij, lutecij, kobalt, titan, krom, bakar, željezo, nikal, mangan, kositar, živa, srebro, zlato, cink, vanadij, tungsten i molibden.
24. Postupak prema zahtjevu 23, naznačen time, što je prijelazni metal na kojem se temelji katalizator paladij, osmij, rutenij, rodij, titan, vanadij i krom.
25. Postupak prema zahtjevu 24, naznačen time, što je katalizator osmij tetroksid, koloidni paladij ili paladij acetat.
26. Katalitički sustav, naznačen time, što uključuje katalizator mikrokapsuliran unutar permeabilne polimerne ovojnice mikrokapsule, a koja se može dobiti postupkom prema bilo kojem od zahtjeva 11 do 25.
27. Postupak pripreme po izboru supstituiranih bifenila, naznačen time, što uključuje reakciju po izboru supstituiranog aril halida ili halid ekvivalenta sa po želji supstituiranom aril bornom kiselinom ili esterom u prisutnosti katalitičkog sustava prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 10 ili prema zahtjevu 26.
28. Postupak pripreme po izboru supstituiranih bifenila, naznačen time, što uključuje reakciju po izboru supstituiranog aril halida ili halid ekvivalenta sa tri-alkilariltin u prisutnosti katalitičkog sustava prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 10 ili prema zahtjevu 26.
29. Postupak pripreme po izboru supstituiranih bifenila, naznačen time, što uključuje reakciju po izboru supstituiranog aril halida ili halid ekvivalenta sa alkenom po izboru supstituiranim sa do 3 supstituenta, u prisutnosti katalitičkog sustava prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 10 ili prema zahtjevu 26.
30. Postupak pripreme hidrogeniranih produkata, naznačen time, što uključuje reakciju supstrata, pri čemu supstrat sadrži grupu ili vezu koja se može hidrogenirati, sa vodikom u prisutnosti katalitičkog sustava prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 10 ili prema zahtjevu 26.
31. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 27 do 30, naznačen time, što je katalizator koloidni paladij ili paladij acetat.
32. Postupak pripreme diola, naznačen time, što uključuje reakciju olefina u prisutnosti katalitičkog sustava prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 10 ili prema zahtjevu 26, a pri čemu je katalizator osmij tetroksid.
HR20040130A 2001-07-12 2004-02-09 Microencapsilated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof HRP20040130A2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0117037A GB0117037D0 (en) 2001-07-12 2001-07-12 Catalyst
GB0204158A GB0204158D0 (en) 2002-02-22 2002-02-22 Microencapsulated catalyst
PCT/GB2002/003135 WO2003006151A1 (en) 2001-07-12 2002-07-09 Microencapsulated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20040130A2 true HRP20040130A2 (en) 2004-10-31

Family

ID=26246305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20040130A HRP20040130A2 (en) 2001-07-12 2004-02-09 Microencapsilated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof

Country Status (15)

Country Link
US (1) US8828902B2 (hr)
EP (1) EP1409125B1 (hr)
JP (1) JP4463548B2 (hr)
KR (1) KR20040024564A (hr)
CN (1) CN100528329C (hr)
AR (1) AR034758A1 (hr)
BR (1) BR0211073A (hr)
CA (1) CA2453113A1 (hr)
ES (1) ES2579402T3 (hr)
HR (1) HRP20040130A2 (hr)
HU (1) HUP0400164A2 (hr)
MX (1) MXPA04000196A (hr)
NO (1) NO20040056L (hr)
TW (1) TWI298267B (hr)
WO (1) WO2003006151A1 (hr)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0319071D0 (en) * 2003-08-14 2003-09-17 Avecia Ltd Catalyst and process
WO2007021531A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Absorbent composition containing molecules with a hindered amine and a metal sulfonate, phosphonate or carboxylate structure for acid gas scrubbing process
ES2343141T3 (es) 2005-11-16 2010-07-23 F. Hoffmann-La Roche Ag Nuevo procedimiento para la preparacion de thoc.
US7608187B2 (en) * 2005-11-21 2009-10-27 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Manufacture of a chromatography matrix
GB0603501D0 (en) 2006-02-22 2006-04-05 Reaxa Ltd Catalyst
JP2010501490A (ja) * 2006-08-25 2010-01-21 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 反応系
EP2091643B1 (de) 2006-11-14 2016-03-09 Basf Se Verfahren zur herstellung einer minisuspoemulsion oder suspension von submikronen kern/schale-partikeln
WO2008127423A2 (en) * 2006-11-14 2008-10-23 Cornell Research Foundation, Inc. Microencapsulated catalyst systems
KR100957986B1 (ko) * 2007-12-27 2010-05-17 주식회사 포스코 무기화합물 함유 마이크로 캡슐을 포함하는 자기 보수성 피막이 코팅된 표면처리강판 및 강판의 자기 보수성 표면처리 피막 형성용 수지 조성물
CN100553757C (zh) * 2008-01-03 2009-10-28 大连理工大学 一种单分散含膦配体中空微胶囊的制备方法
CN101270312B (zh) * 2008-01-16 2012-05-09 华南理工大学 一种煤炭燃烧催化剂微囊及其生产方法
CN101215491B (zh) * 2008-01-16 2012-05-09 华南理工大学 一种节能环保的煤炭燃烧催化剂
JP5335082B2 (ja) 2008-08-15 2013-11-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ナノスケールの有機固体粒子の製造方法
US9598725B2 (en) 2010-03-02 2017-03-21 Bio-Rad Laboratories, Inc. Emulsion chemistry for encapsulated droplets
GB0902634D0 (en) 2009-02-18 2009-04-01 Reaxa Ltd Microencapsulated catalyst
CA2761445A1 (en) 2009-05-27 2010-12-02 Genentech, Inc. Bicyclic pyrimidine pi3k inhibitor compounds selective for p110 delta, and methods of use
US11311467B2 (en) 2009-09-18 2022-04-26 International Flavors & Fragrances Inc. Polyurea capsules prepared with a polyisocyanate and cross-linking agent
US10085925B2 (en) 2009-09-18 2018-10-02 International Flavors & Fragrances Inc. Polyurea capsule compositions
EP2539337A1 (en) 2010-02-22 2013-01-02 F. Hoffmann-La Roche AG Pyrido[3,2-d]pyrimidine pi3k delta inhibitor compounds and methods of use
SG184475A1 (en) 2010-04-07 2012-11-29 Hoffmann La Roche Pyrazol-4-yl-heterocyclyl-carboxamide compounds and methods of use
NZ604004A (en) 2010-05-07 2014-06-27 Gilead Connecticut Inc Pyridone and aza-pyridone compounds and methods of use
BR112013007506A2 (pt) 2010-09-01 2016-07-12 Genentech Inc piridinonas/pirazinonas - métodos de criação e de uso
KR101864908B1 (ko) 2010-09-01 2018-06-05 질레드 코네티컷 인코포레이티드 피리다지논, 그의 제조 방법 및 사용 방법
TW201500358A (zh) 2010-12-16 2015-01-01 Hoffmann La Roche 三環ｐｉ３ｋ抑制劑化合物及其使用方法
UA111756C2 (uk) 2011-11-03 2016-06-10 Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг Сполуки гетероарилпіридону та азапіридону як інгібітори тирозинкінази брутона
CA2852964A1 (en) 2011-11-03 2013-05-10 F. Hoffmann-La Roche Ag Bicyclic piperazine compounds
US8729072B2 (en) 2011-11-03 2014-05-20 F. Hoffman-La Roche Ag Alkylated piperazine compounds
JP6022691B2 (ja) 2012-08-30 2016-11-09 エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト ジオキシノ−及びオキサジン−［２，３−ｄ］ピリミジンｐｉ３ｋ阻害剤化合物及び使用方法
CN104640858B (zh) 2012-09-26 2018-11-06 霍夫曼-拉罗奇有限公司 环醚吡唑-4-基-杂环基-甲酰胺化合物及使用方法
ES2594078T3 (es) 2012-10-10 2016-12-15 F. Hoffmann-La Roche Ag Proceso para preparar compuestos de tienopirimidina
US20140148330A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Douglas R. Robello Semi-permeable particles having metallic catalysts and uses
EP3404032A3 (en) 2013-03-13 2019-03-13 F. Hoffmann-La Roche AG Process for making benzoxazepin compounds
EP3016943B1 (en) 2013-07-03 2019-08-21 F. Hoffmann-La Roche AG Heteroaryl pyridone and aza-pyridone amide compounds
US20160145464A1 (en) 2013-07-25 2016-05-26 Omg Uk Technology Limited Encapsulated catalysts
BR112016003137B1 (pt) * 2013-08-15 2020-10-27 International Flavors & Fragrances Inc composição de cápsula de poliureia, método para preparação de uma composição de cápsula de poliureia e, produto de consumidor
RU2646758C2 (ru) 2013-12-05 2018-03-07 Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг Гетероарил пиридоны и азапиридоны с электрофильной функциональностью
JP6554480B2 (ja) 2014-03-18 2019-07-31 エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト オキセパン−２−イル−ピラゾール−４−イル−ヘテロシクリル−カルボキサミド化合物と使用方法
JP6507234B2 (ja) 2014-10-02 2019-04-24 エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲーＦ． Ｈｏｆｆｍａｎｎ−Ｌａ Ｒｏｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ブルトンチロシンキナーゼ（ｂｔｋ）によって介入される障害の処置における使用のためのピラゾールカルボキサミド化合物
EP3170847A1 (en) 2015-11-20 2017-05-24 OMG Borchers GmbH Encapsulated accelerators for coatings
ES2907574T3 (es) 2015-12-16 2022-04-25 Genentech Inc Proceso para la preparación de compuestos inhibidores de pi3k triciclicos y métodos para su utilización para el tratamiento del cáncer.
BR112018014242B1 (pt) 2016-01-14 2022-11-22 Isp Investments Llc Microcápsulas, processo para seu preparo, composição para cuidados do consumidor e método de uso das referidas microcápsulas
JP6921801B2 (ja) * 2016-03-11 2021-08-18 東洋合成工業株式会社 担持型金属触媒
CN107324964B (zh) * 2017-06-22 2020-07-28 陕西师范大学 一种联苯类衍生物的合成方法
EP3668908B1 (en) * 2017-08-18 2024-01-10 Rohm and Haas Company Encapsulated catalyst and methods of olefin polymerization
CN107930647B (zh) * 2017-12-06 2021-03-09 万华化学集团股份有限公司 一种催化剂、其制备方法以及2-乙基己醛的制备方法
JP7455116B2 (ja) 2018-10-03 2024-03-25 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ イリノイ 可溶化触媒錯体の調製方法、可溶化触媒配合、および触媒オレフィン重合方法
CN109289932A (zh) * 2018-10-30 2019-02-01 中国石油大学(华东) 一种镍基高分散乳液催化剂及其制备方法和应用
CN110548460B (zh) * 2019-09-16 2021-12-21 西北工业大学 一种包覆离子液体微胶囊制备方法
CN111363522B (zh) * 2020-04-01 2021-06-01 迈科凯普(杭州)生物科技有限公司 一种应用在织物的多层蓄热保温微胶囊及制备方法
JP7324377B2 (ja) * 2020-09-30 2023-08-09 旭化成株式会社 ポリウレタン系硬化剤及びその使用

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4285720A (en) 1972-03-15 1981-08-25 Stauffer Chemical Company Encapsulation process and capsules produced thereby
US3954666A (en) * 1974-07-11 1976-05-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Semipermeable microcapsules containing heterogeneous catalysts and ferromagnetic materials
US4956129A (en) 1984-03-30 1990-09-11 Ici Americas Inc. Microencapsulation process
US4421660A (en) 1980-12-15 1983-12-20 The Dow Chemical Company Colloidal size hydrophobic polymers particulate having discrete particles of an inorganic material dispersed therein
CH654286A5 (de) * 1981-11-04 1986-02-14 Ciba Geigy Ag Verfahren zur pd-katalysierten arylierung von olefinen mit arylhalogeniden.
US5260461A (en) 1988-01-11 1993-11-09 Massachusetts Institute Of Technology Ligands for ADH: cinchona alkaloids and moderately sized organic substituents linked through a planar aromatic spacer group
US4871855A (en) 1988-01-11 1989-10-03 Massachusetts Institute Of Technology Ligand-accelerated catalytic asymmetric dihydroxylation using dihydroquinidine and dihydroquinidine esters as ligands
JPH0757758B2 (ja) 1988-10-24 1995-06-21 高砂香料工業株式会社 ルテニウム―ホスフィン錯体
ATE128140T1 (de) 1989-05-18 1995-10-15 Hoffmann La Roche Phosphorverbindungen.
US5637739A (en) 1990-03-21 1997-06-10 Research Corporation Technologies, Inc. Chiral catalysts and catalytic epoxidation catalyzed thereby
US5008457A (en) 1990-05-17 1991-04-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chiral phospholane transition metal catalysts
US5489682A (en) 1990-11-21 1996-02-06 Massachusetts Institute Of Technology Catalytic asymmetric reduction of enamines
DE4137619A1 (de) * 1991-11-15 1993-05-19 Basf Ag Mikrokapseln mit feststoff-kern
US5242877A (en) 1992-02-21 1993-09-07 Rohm And Haas Company Polymer-supported catalysts
DE59410267D1 (de) 1993-02-26 2003-05-15 Syngenta Participations Ag Ferrocenyldiphosphine als Liganden für homogene Katalysatoren
GB9502870D0 (en) 1995-02-14 1995-04-05 Zeneca Ltd Chiral compounds
US5665890A (en) 1995-03-14 1997-09-09 President And Fellows Of Harvard College Stereoselective ring opening reactions
EP1300381B1 (en) 1995-12-06 2006-03-08 Japan Science and Technology Agency Process for preparing optically active alcohols
JP3486496B2 (ja) 1995-12-28 2004-01-13 日本ペイント株式会社 樹脂粒子の製造方法
US5767304A (en) 1996-05-21 1998-06-16 The Scripps Research Institute Catalytic asymmetric aminohydroxylation of olefins with carbamates
US5859281A (en) 1996-05-21 1999-01-12 The Scripps Research Institute Catalytic asymmetric aminohydroxylation of olefins with sulfonamides
DE19646110A1 (de) 1996-11-08 1998-05-14 Bayer Ag Mikrokapseln unter Verwendung von Iminooxadiazindion-Polyisocyanaten
GB9706321D0 (en) 1997-03-26 1997-05-14 Zeneca Ltd Catalytic hydrogenation
KR100393161B1 (ko) * 1998-02-13 2003-07-31 카가쿠키쥬쯔 신코지교단 마이크로캡슐화 루이스산
JPH11342341A (ja) 1998-02-24 1999-12-14 Lion Corp 漂白活性化触媒及び該触媒を含有する漂白剤組成物
DE69902833T2 (de) * 1998-03-02 2003-05-28 Wako Pure Chem Ind Ltd Mikroverkapselte Osmiumoxidzusammensetzung
US6008376A (en) 1998-08-21 1999-12-28 The Scripps Research Institute Aminohydroxylation of olefins with tert-alkyl sulfonamides
GB9823716D0 (en) 1998-10-29 1998-12-23 Isis Innovation Diphosphines
US6362357B1 (en) * 1999-02-22 2002-03-26 University Of New Orleans Research & Technology Foundation Use a catalyst system comprising nickel palladium or platinum and imidazoline-2-ylidene or imidazolidine-2-ylidene in stille coupling reactions
AU7420801A (en) 2000-06-05 2001-12-17 Syngenta Ltd Novel microcapsules
NL1015655C2 (nl) 2000-07-07 2002-01-08 Dsm Nv Katalysator voor de asymmetrische hydrogenering.
US6603013B2 (en) * 2000-07-17 2003-08-05 Merck & Co., Inc. Heterogeneously catalyzed process for cross coupling alkenyl halides with boronic acids
GB0018973D0 (en) 2000-08-02 2000-09-20 King S College London Synthesis of chiral cyanohydrins

Also Published As

Publication number Publication date
CA2453113A1 (en) 2003-01-23
NO20040056L (no) 2004-01-07
HUP0400164A2 (hu) 2004-07-28
CN100528329C (zh) 2009-08-19
JP2004533928A (ja) 2004-11-11
AR034758A1 (es) 2004-03-17
EP1409125A1 (en) 2004-04-21
ES2579402T3 (es) 2016-08-11
JP4463548B2 (ja) 2010-05-19
CN1525881A (zh) 2004-09-01
US8828902B2 (en) 2014-09-09
TWI298267B (en) 2008-07-01
US20040254066A1 (en) 2004-12-16
BR0211073A (pt) 2004-12-14
KR20040024564A (ko) 2004-03-20
EP1409125B1 (en) 2016-04-20
MXPA04000196A (es) 2004-03-18
WO2003006151A1 (en) 2003-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HRP20040130A2 (en) Microencapsilated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof
JP5167152B2 (ja) マイクロカプセル化触媒−リガンドシステム
EP1654055B1 (en) Microencapsulated catalyst-ligand system, methods of preparation and methods of use thereof
Akiyama et al. “Microencapsulated” and related catalysts for organic chemistry and organic synthesis
US8563753B2 (en) Microencapsulated catalyst
Ramarao et al. Encapsulation of palladium in polyurea microcapsules
JP2005502446A (ja) 新規の触媒処方物およびその調製
Chopra et al. An overview of solid supported palladium and nickel catalysts for CC cross coupling reactions
US20050010068A1 (en) Use of microencapsulated transition metal reagents for reactions in supercritical fluids
AU2002317310A1 (en) Microencapsulated catalyst, methods of preparation and methods of use thereof
Liu et al. Poly (ethylene glycol) in metal-mediated catalysis
JPH069308A (ja) 合成カプサイシン類及びそのマイクロカプセル剤の同一浴製造法
Fusini Individuation and study of supported catalytic systems suitable for practically useful CC cross-coupling reactions performed in batch and/or flow conditions
Patti et al. Alternative Solvents and Recycle of the Catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20060619

Year of fee payment: 5

PPPP Transfer of rights

Owner name: REAXA LIMITED, GB

Owner name: AVECIA PHARMACEUTICALS LIMITED, GB

PNAN Change of the applicant name, address/residence

Owner name: REAXA LIMITED, GB

OBST Application withdrawn