PL149875B1 - Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego - Google Patents

Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego

Info

Publication number
PL149875B1
PL149875B1 PL26351286A PL26351286A PL149875B1 PL 149875 B1 PL149875 B1 PL 149875B1 PL 26351286 A PL26351286 A PL 26351286A PL 26351286 A PL26351286 A PL 26351286A PL 149875 B1 PL149875 B1 PL 149875B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rhodium
asbestos
catalyst
product
modified
Prior art date
Application number
PL26351286A
Other languages
English (en)
Other versions
PL263512A1 (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL26351286A priority Critical patent/PL149875B1/pl
Publication of PL263512A1 publication Critical patent/PL263512A1/xx
Publication of PL149875B1 publication Critical patent/PL149875B1/pl

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Description

POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA OPIS PATENTOWY 149 875
Patent dodatkowy FcZ-Y · fcLN»M
||S|| do patentu nr- 1 ««i„'.-•'-J 1 MW»** -1
Zgłoszono: 86 * 12 31 /P. 263512/
Int. Cl.4 B01J 31/16
URZĄD PATENTOWY Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 01
PRL Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30
Twórcy wynalazku: Bogdan Marciniec, Włodzimierz Urbaniak, Zenon Foltynowicz, Paweł Weimann
Uprawniony z patentu: Uniwersytet im· Adama Mickiewicza, Poznań /Polska/
HETEROGENIZOWANY KATALIZATOR RODOWY ORAZ SPOSÓB OTRZYMYWANIA HETEROGENIZOWANEGO KATALIZATORA RODOWEGO
Przedmiotem wynalazku jest heterogenizoweny katalizator rodowy przeznaczony do wytwarzania związków krzemoorganicznych drogą hydrosililowania oraz sposób wytwarzania tego katalizatora·
Rozpuszczalne kompleksy rodu związane wiązaniem koordynacyjnym z odpowiednio przygotowanym nośnikiem, nazywane inaczej heterogenizowanymi katalizatorami rodowymi są stosowane jako katalizatory reakcji uwodornienia, hydroformylowanla, hydrosililowania i innych procesów· W roli nośników stosowane są odpowiednio przygotowane podłoża polimerowe, głównie kopolimery styrenu i diwinylobenzenu /K.G.Allum.et.all.O.Organometal•Chem,, 87, 189 /1975/ lub nieorganiczne, takie jak żel krzemionkowy, szkła porowate, tlenek glinowy /Allum K.G.et· all.O.Organometal· Chem. 87, 203 /1975/, B.Marciniec, Z.W.Kornetka, W.Urbaniak, O.Mol·
Catal. 12, 221 /1981/.
W zastosowaniach przemysłowych podłoża nieorganiczne są korzystniejsze ze względu na wyższą stabilność termiczną i mechaniczną oraz odporność na rozpuszczalniki oraz reagenty organiczne· Wadą nośników nieorganicznych jest stosunkowo niskie stężenie grup koordynują2 cych związanych na powierzchni nośnika, z reguły nie przekraczającej 1-2 grupy na 1 mm /Hodge P.Sherrington D.C· Polymer-supported raaction in organie synthesis, Wiley, Chichester, 1980/. Nośniki o znacznie wyższej zawartości łatwo dostępnych grup koordynujących przypadających na jednostkę powierzchni, zachowujące równocześnie korzystne cechy nośników nieorganicznych, uzyskano w wyniku sililowania odpowiednim związkiem krzemoorganicznym krzemianów, szczególnie azbestów w środowisku silnie kwaśnym 1 następnym fosfinowaniu siliło wanego nośnika /opisy patentowe PRL nr 142 385 i 140 988/.
Kwasy mineralne działając na azbesty powodują zniszczenie kationowej warstwy zawiera* jącej magnez i wymycie jonów Mg*2 do roztworu· Równocześnie odsłonięte zostają tetraedryczne
149 875
149 875 warstwy szkieletu krzemo-tlenowego. Tworzące 9ią równocześnie grupy silanolowe reagują z obecnymi w mieszaninie dwu lub trójfunkcyjnymi monomerami krzemoorganicznym!, które w warunkach’ rśa“kcji'hydrolizują do silanodioli lub silanotrioli, 9 następnie kondensują tworząc mieszaninę niskocząsteczkowych siloksanów.
~ Otrzymany w ten sposób produkt zachowuje oryginalną, włóknistą strukturę wyjściową mlnśrału, a1 równocześnie zawiera silnie związaną z powierzchnią /“szczepioną na powierzchni/ warstwę polisiloksanową· Zastosowanie monomeru krzemoorganicznego, przykładowo typu 3-chloropropylotri/chloro,alkoksy,alkilo/silanu, pozwala na stosunkowo proste wprowadzenie grup fosfinowych do warstwy siloksanowej poprzez podstawienie chloru grupą fosfinową za pomocą difenylofosfinolitu· Heterogenizowany katalizator rodowy uzyskuje się w wyniku równoważenia fosfinowanego nośnika z roztworem kompleksu rodu· Niedogodnością opisanej wyżej metody jest z reguły niecałkowita wymiana chlorowca na grupy koordynujące, a czynnik fosfinujący może powodować częściową destrukcję warstwy siloksanowej.
Celem wynalazku jest uzyskanie heterogenizowanych katalizatorów rodowych stabilnych i bardziej aktywnych niż dotychczas znane.
Heterogenizowany katalizator rodowy według wynalazku stanowi kompleks rodu /1/ zawierający ligand tworzący z atomem rodu wiązanie 3Γ , osadzony na aminowanym modyfikowanym azbeście o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, X - chlorowiec, X przyjmuje wartości od O do 10, y - od 1 do 10, k Jest liczbą całkowitą przyjmującą wartości od 1 do 5, a R oznacza grupę allilową, alkilową lub element struktury o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i k mają wyżej podane znaczenie.
Sposób według wynalazku w pierwszym wariancie postępowania polega na tym, że kompleks rodu /1/ zawierający ligand tworzący z atomem rodu wiązanie JT osadza się na azbeście poddanym uprzednio reakcji silllowania związkiem krzemoorganicznym o ogólnym wzorze 3, w którym n jest liczbą całkowitą przyjmującą wartości od 0 do 2, k - liczbą całkowitą przyjmującą wartości od 1 do 6, R3 oznacza niższą grupę alkoksylową lub chlorowiec, R4 - niższą grupę alkilową, R3 - grupę allilową, alkilową lub grupę o ogólnym wzorze 4, w którym R3, R4, n i k mają wyżej podane znaczenie·
W drugim wariancie postępowania azbest najpierw modyfikuje się związkiem krzemoorganicznym o ogólnym wzorze 5, w którym X oznacza chlorowiec, a R3, R4, n i k mają wyżej podane znaczenie, 9 następnie według wynalazku poddaje się go aminowaniu i na tak przygotowanym nośniku osadza się kompleks rodu /1/ zawierający ligand tworzący z atomem rodu wiązanie 5Γ · Jako ligand tworzący z atomem rodu wiązanie JT mogą być stosowane alkeny, cykloalkeny, alkadieny lub cykloalkadieny, przy czym z chemicznego punktu widzenia obojętnym jest, jakie związki z wymienionych grup zostaną zastosowane·
Heterogenizowane katalizatory rodowe otrzymane sposobem według wynalazku w porównaniu ze znanymi dotychczas katalizatorami heterogenizowanymi na nośnikach organicznych, charakteryzują się wyższą odpornością na rozpuszczalniki i reagenty organiczne orez wyższą odpornością mechaniczną i termiczną· Natomiast w porównaniu z nośnikami nieorganicznymi, charakteryzują się wyższą zawartością łatwo dostępnych grup koordynujących przypadających na jednostkę powierzchni, a tym samym wyższą odpornością na odczepianie kompleksu w przypadku zastosowania w reakcjach zachodzących w fazie ciekłej, co umożliwia wielokrotne stosowanie katalizatora· Ponadto katalizator według wynalazku zastosowany w reakcjach hydrosililowania winylosilanów okazał się znacznie aktywniejszy w porównaniu z dotychczas znanym heterogenizowanym fosfinowanya kompleksem rodu osadzonym na azbeście modyfikowanym związkiem krzemoorganicznym i fosfinowanym. Sumaryczne wydajności w tych reakcjach są wyższe o 15 do 20%, a także uzyskuje się co najmniej 10% więcej produktu O^-addycji.
Katalizator według wynalazku jest aktywny w reakcjach hydrosililowania, zwłaszcza wiązań nienasyconych węgiel-węgiel. Może być on stosowany także w innych reakcjach katalizowanych kompleksami rodu, jak przykładowo hydroformylowania czy uwodornienia·
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I.
o a/ Mieszaninę składającą się z 12 g azbestu o powierzchni właściwej 10,0 m /g,
100 cm3 stężonego kwasu solnego, 120 cm3 alkoholu izopropylowego oraz 15 cm3 raetylodichloro/
149 875
3-chloropropylo/-siłanu ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 12 godzin w temperaturze 333 - 353 K przy ciągłym mieszaniu· Po zakończeniu reakcji mieszaninę przesączono, a osad przemyto metanolem oraz benzenem. Po wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem modyfikowany azbest aminowano· b/ Aminowanie przeprowadzono przez ogrzewanie modyfikowanego azbestu w temperaO turze wrzenia przez 12 godzin w roztworze dialliloaminy /10 cm / w alkoholu metylowym 3 /100 cm /· Po zakończeniu reakcji aminowany azbest odfiltrowano, przemyto benzenem 1 metanolem i wysuszono· Analiza elementarna wykazała zawartość 8,74% węgla, 2,9S% wodoru, 4,23% chloru oraz 0,51% azotu· Powierzchnia właściwa wynosiła 24,7 m /g·
Przykład II· Mieszaninę składającą się z 4 g azbestu o powierzchni właściwej 10,8 m /g, 100 cm lodowatego kwasu octowego, 100 cm acetonu oraz 5 cm metylodietoksy/3-/dialliloamlno/propylo/-silanu jako krzemoorganlczną aminę ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 320-330 K przy ciągłym mieszaniu· Po zakończeniu reakcji mieszaninę przesączono, e osad przemyto acetonem 1 suszono pod zmniejszonym ciśnieniem· Analiza elementarna wykazała zawartość 1,16% węgla, 1,88% wodoru 1 0,35% azotu· Powierzchnia właścl2 wa wynosiła 31,8 m /g·
Przykład III· Reakcję przeprowadzono w sposób jak w przykładzie II, stosując jako krzemoorganlczną aminę tris-/3-/dietoksymetylo-sililo/propylo/aminę· Analiza elementarna wykazała zawartość 1,66% węgla, 1,96% wodoru oraz 0,35% azotu· Powierzchnia 2 właściwa wynosiła 31,3 m /g·
Przyk ład IV· Mieszaninę składającą się z 4 g azbestu o powierzchni
3 3 3 właściwej 22,4 m /g, 100 cm lodowatego kwasu octowego, 100 cm acetonu oraz 10 cm metylodichloro/3-chloropropylo/silanu ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 12 godzin w temperaturze 320-330 K przy ciągłym mieszaniu· Po zakończeniu reakcji mieszaninę przesączono, a osad przemyto acetonem 1 suszono pod zmniejszonym ciśnieniem· Modyfikowany azbest aminowano dialliloamlną w sposób jak w przykładzie I b. Analiza elementarna wykazała w aminowanym azbeście 0,76% węgla, 1,91% wodoru, 0,37% chloru i 0,12% azotu· Powierzchnia właściwa wynosiła 21,8 m2/g.
Przykład V· 13 g azbestu o powierzchni właściwej 13,5 m /g, 200 cm lodowatego kwasu octowego oraz 40 cm3 wody destylowanej intensywnie mieszano przez 1 godzinę w temperaturze 293 - 298 K, e następnie przez 0,5 godziny w temperaturze 320 - 330 K· Po
3 schłodzeniu odsączono roztwór, a do azbestu dodano 100 cm lodowatego kwasu octowego, 100 cm acetonu, 20 cm3 wody i ogrzewano w temperaturze 320-330 K przez 6 godzin przy intensywnym o
mieszaniu. Oo mieszaniny dodano w trzech porcjach co dwie godziny 10 cm trl6/3-/dietoksymetylosllilo/propylo/aminy· Po zakończeniu reakcji mieszaninę pozostawiono w temperaturze
293-298 K przez 12 godzin, a następnie pod zmniejszonym ciśnieniem odprowadzono kwas octowy, aceton oraz wodę· Suchy osad ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze 423 K· Następnie osad o przemyto na sączku 200 era roztworu acetonu i wody /1:1/ i po przeniesieniu do aparatu Soxhleta ekstrahowano acetonem przez 6 godzin· Przemyty modyfikowany azbest suszono pod zmniejszonym ciśnieniem·
Analiza elementarna wykazała zawartość 15,36% węgla, 3,97% wodoru i 1,74% azotu·
Powierzchnia właściwa wynosiła 91,5 m /g.
Przykład VI· 2 g aminowanego azbestu przygotowanego w sposób jak w przykładzie 1 zmieszano z roztworem 0,125 g kompleksu di-yit-chlorotetracyklooktenodirodu/I/ w 50 ml chloroformu 1 pozostawiono w temperaturze 293 - 298 K przez 24 godziny, co pewien czas mieszając· Następnie mieszaninę przeniesiono na sączek piankowy i przemyto 100 cm chloroformu· Analiza wykazała zawartość 1,42% związanego rodu· Stosunek azotu do rodu wynosił 2,64·
Przykład VII· Katalizator przygotowany w sposób jak w przykładzie VI, stosując jako nośnik aminowany azbest przygotowany w sposób opisany w przykładzie II·
Analiza wykazała zawartość 1,60% rodu· Stosunek azotu do rodu wynosił 0,69·
149 875
Przykład VIII· Katalizator przygotowano w sposób jak w przykładzie VI, stosując jako nośnik aminowany azbest przygotowany według przykładu III· Analiza wykazała zawartość 1,46% rodu· Stosunek azotu do rodu wynosił 1,76·
Przykład IX· Katalizator przygotowano w sposób jak w przykładzie VI, stosując jako nośnik aminowany azbest przygotowany według przykładu IV· Analiza wykazała zawartość 1,17% rodu· Stosunek azotu do rodu wynosił 0,82·
Przykład X· Katalizator przygotowano w sposób jak w przykładzie VI, stosując jako nośnik aminowany azbest przygotowany według przykładu V· Analiza wykazała zawartość 1,27% rodu· Stosunek azotu do rodu wynosił 10,07·
Przykład XI· W ampułce szklanej o pojemności 20 cm9 umieszczono 0,86 cm3 /0,005 mola/ winylotrietoksysilanu, 0,72 cm3 /0,005 mola/ trietoksysilanu oraz 0,1 g katalizatora przygotowanego według przykładu VI· Ampułką zatopiono i ogrzewano w temperaturze 353 K przez 1 godziną· Następnie zawartość ampułki analizowano za pomocą chromatografii gazowej, stwierdzając w mieszaninie poreakcyjnej 22% 1,1-bis /trietoksysililo/etanu /produkt oć/ oraz 68% 1,2-bis/trietoksysililo/etanu /produkt /3/· Po odsączeniu mieszaniny poreakcyjnej do katalizatora ponownie dodano trietoksysilan oraz winylotrietoksysilan w ilościach Jak poprzednio i przeprowadzono reakcją w sposób analogiczny do opisanego wyżej· Analiza chromatograficzna wykazała zawartość w mieszaninie poreakcyjnej 28% produktu OĆ oraz 60% produktu β ·
Opisana wyżej czynności powtarzano jeszcze czterokrotnie uzyskując następujące wydajności produktów reakcji:
a/ po trzykrotnym użyciu katalizatora - 28% produktu Oć i 64% produktu /3 , b/ po czterokrotnym użyciu katalizatora - 29% produktu oći 51% produktu β , c/ po pięciokrotnym użyciu katalizatora - 30% produktu oći 62% produktuβ , ó/ po sześciokrotnym użyciu katalizatora - 30% produktu oći 60% produktuy^ · Przykład XII· W sposób opisany w przykładzie XI przeprowadzono reakcję stosując katalizator przygotowany według przykładu X i uzyskując następujące wydajności produktów hydrosililowania:
a/ po pierwszym użyciu katalizatora - 25% produktu oć i 63% produktu β , b/ po dwukrotnym użyciu katalizatora - 30% produktu oć i 62% produktuβ , c/ po trzykrotnym użyciu katalizatora - 31% produktuoć i 60% produktu β , d/ po czterokrotnym użyciu katalizatora - 30% produktu °ć i 60% produktuy? , e/ po pięciokrotnym użyciu katalizatora - 32% produktuoć i 60% produktu^ , f/ po sześciokrotnym użyciu katalizatora - 32% produktu oć i 60% produktuβ ·
Przykład XIII· W ampułce szklanej o pojemności 20 cm3 umieszczono 0,72 cm3 /0,005 mola/ trietoksysilanu, 0,86 cm3 /0,005 mola/ winylotrietoksysilanu oraz 0,1 g katalizatora przygotowanego według przykładu VII· Po zatopieniu ampułki ogrzewano ją w temperaturze 393 K przez 2 godziny, a następnie zanalizowano jej zawartość za pomocą chromatografii gazowej· W mieszaninie poreakcyjnej stwierdzono 25% 1,1-bis /trietoksysililo/etanu /produkt cć/ oraz 69% 1,2-bis /trietoksysililo/etanu /produkt β /·
Przykład XIV· W sposób opisany w przykładzie XIII przeprowadzono reakcję stosując katalizator otrzymany według przykładu VIII· Otrzymano 21% produktu Oć oraz 72% produktu /3 ·
Przykład XV· W sposób opisany w przykładzie XIII przeprowadzono reakcję stosując katalizator otrzymany według przykładu IX· Otrzymano 24% produktu oć oraz 72% produktu β ·

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe
1· Heterogenizowany katalizator rodowy, w którym nośnik stanowi modyfikowany związkiem krzemoorganicznym azbest, znamienny tym, że stanowi go kompleks rodu /1/ zawierający ligand tworzący z atomem rodu wiązanie JT osadzony na aminowanym modyfiko149 875 wartości od 1 nym wzorze 2, kompleks rodu wanym azbeście o ogólnym wzorze 1, w którym R^ oznacza grupę alkilową, X - chlorowiec, x przyjmuje wartości od O do 20, y - od 1 do 10, k jest liczbą całkowitą przyjmującą do 6, a R oznacza grupę allilową, alkilową lub element struktury o ogóla którym i k mają wyżej podane znaczenie.
2. Sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego, w którym /1/ osadzony jest na modyfikowanym azbeście, znamienny tym, że azbest poddaje się reakcji sililowania związkiem krzemoorganicznym o ogólnym wzorze 3, w którym n przyjmuje wartości 0,1 lub 2, k jest liczbą całkowitą przyjmującą wartości od 1 do 5, R3 oznacza niższą grupę alkoksylową lub chlorowiec, R4 - niższą grupę alkilową, a R53 4 grupę allilową, alkilową lub grupę o ogólnym wzorze 4, w którym R , R , n i k mają wyżej podane znaczenie, po czym na tak zmodyfikowanym azbeście osadza się kompleks rodu /1/ zawierajęcy ligand tworzący z atomem rodu wiązanie JT .
3. Sposób otrzymywania hetorogenizowanego katalizatora rodowego, w którym kompleks rodu osadzony jest na azbeście modyfikowanym związkiem krzemoorganicznym o ogólnym wzorze 5, w którym r3 oznacza niższą grupę alkoksylową lub chlorowiec, R4 - niższą grupę alkilową, X - chlorowiec, n przyjmuje wartości 0, 1 lub 2, a k jest liczbą całkowitą przyjmującą wartości od 1 do 6, znamienny t y m, że azbest po wstępnej obróbce poddaje się aminowaniu, a następnie na tak przygotowanym nośniku osadza eię kompleks rodu /1/ zawierający ligand tworzący z atomem rodu wiązanie Jf .
(CHA
0-5i-OfSi -0 οχ
O-SiOH /
wzór 4
-(CHASi-R4
I wzór irZ
NR,
I L
I Si - 0 W20r 3 ^3-n^n Wzór ^3-n 5i(CHa)kX wzór 5
PL26351286A 1986-12-31 1986-12-31 Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego PL149875B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26351286A PL149875B1 (pl) 1986-12-31 1986-12-31 Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26351286A PL149875B1 (pl) 1986-12-31 1986-12-31 Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL263512A1 PL263512A1 (en) 1988-09-01
PL149875B1 true PL149875B1 (pl) 1990-03-31

Family

ID=20034486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL26351286A PL149875B1 (pl) 1986-12-31 1986-12-31 Heterogenizowany katalizator rodowy oraz sposób otrzymywania heterogenizowanego katalizatora rodowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL149875B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL263512A1 (en) 1988-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4064154A (en) Catalysts and carriers therefor
JP4351058B2 (ja) アルケン−白金−シリル錯体
KR100870683B1 (ko) 나노 크기의 이산화티탄에 지지된 백금 촉매,하이드로실릴화에 있어서의 그 용도 및 상기 촉매를 이용한하이드로실릴화 방법 및 상기 촉매를 포함하는 조성물
US20080287699A1 (en) Process for Hydrosilylation
JP5032561B2 (ja) 新規のRu−錯体、その製造及び使用
FI94031C (fi) Rodium-kolloidi, menetelmä sen valmistamiseksi ja sen käyttö
JPH07149780A (ja) 遷移金属含有オルガノシロキサン、ヒドロシリル化法、オルガノポリキシロールオキサン組成物並びに遷移金属含有オルガノシロキサンの製造法
CA1312617C (en) Addition reaction method
US4005046A (en) Catalysts and carriers therefor
Rodstein et al. Ylide-Functionalized Phosphine (YPhos) Platinum Complexes: Synthesis and Application in Hydrosilylations under Mild Conditions
US5270424A (en) Hydrosilylation process
CN109999905B (zh) 一种高选择性硅氢加成催化剂的制备与应用
US5248802A (en) Ruthenim catalyzed process for preparation of β-cyanoalkylsilanes
KR100978875B1 (ko) 수소규소화 방법
US5247110A (en) Phosphinoaliphaticsilane catalysts for preparation of β-cyanoalkylsilanes
KR101124032B1 (ko) 수소규소화 방법
KR102293698B1 (ko) 아미노프로필알콕시실란의 제조 방법
US5312945A (en) Process for preparation of β-cyanoalkylsilanes using ruthenium catalyst
Marciniec et al. Organosiloxane-silicate macromolecule s as supports for rhodium (I) phosphine catalyst
CA1327044C (en) Silylation method
PL150377B1 (pl) Sposób wytwarzania alkiloalkoksysilanów
EP0363584B1 (en) Silylation method
EP0284873B1 (en) Silylation method
Marciniec et al. Aminoorganosiloxane-silicate-supported rhodium complexes as catalysts for hydrosilylation of alkenes and vinylsilanes
Man et al. Molecularly designed sol-gel hybrid catalysts