PL216433B1 - Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu - Google Patents

Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu

Info

Publication number
PL216433B1
PL216433B1 PL392605A PL39260510A PL216433B1 PL 216433 B1 PL216433 B1 PL 216433B1 PL 392605 A PL392605 A PL 392605A PL 39260510 A PL39260510 A PL 39260510A PL 216433 B1 PL216433 B1 PL 216433B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydroxypropyl
pentafluoroethyl
trifluorophosphate
tris
catalyst
Prior art date
Application number
PL392605A
Other languages
English (en)
Other versions
PL392605A1 (pl
Inventor
Waldemar Stefaniak
Bożena Bittner
Eugeniusz Milchert
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL392605A priority Critical patent/PL216433B1/pl
Publication of PL392605A1 publication Critical patent/PL392605A1/pl
Publication of PL216433B1 publication Critical patent/PL216433B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera, z udziałem cyklopentadienu i dienofilu w obecności cieczy jonowych.
Znane są sposoby otrzymywania pochodnych norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera cyklopentadienu i dienofilu w obecności katalizatora oraz cieczy jonowych jako rozpuszczalnika. Znane są przykłady użycia cieczy jonowych z grupy soli imidazoliowych, sulfoniowych i fosfoniowych jako rozpuszczalników w reakcji Dielsa-Aldera (Nitin A. Mirgane, Sandip B. Kotwal, Anil V. Karnik, Cent. Eur. J. Chem., 2010, 8, 2, 356-360; Bittner B., Janus E., Catalysis Letters 2010, 134(1-2), 147-154; A. Aggarwal, N. L. Lancaster, A. R. Sethi, T. Welton, Green Chem. 2002, 4, 517-520; E. Janus, W. Stefaniak, Catalysis Letters, 2008; 124(1), 105-110.). Z opisu patentowego US 3715330 znany jest sposób otrzymywania pochodnej 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu na drodze reakcji pomiędzy cyklopentadienem z akrylanem 2-hydroksypropylu w autoklawie w temperaturze 80°C w czasie 24 godzin z wydajnością 80%.
Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera z udziałem cyklopentadienu i dienofilu w obecności katalizatora i cieczy jonowej jako rozpuszczalnika z wyodrębnieniem produktu z mieszaniny, charakteryzuje się tym, że jako dienofil stosuje się akrylan
2-hydroksypropylu, zaś jako ciecz jonową stosuje się tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-butylo-N-metylopirolidyniowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(3-hydroksypropylo)pirydynowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(2-metoksyetylo)-N-metylopiperydyniowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(2-metoksyetylo)-N-metylomorfoliniowy. Proces według wynalazku przebiega zgodnie z reakcją:
Reakcję prowadzi się w zakresie temperatur od 25°C do 45°C, przy stosunku molowym dienofi33 la do dienu 1:1,5, stężeniu dienofila 1,0-8,0 mol/dm3, dienu 1,5-12 mol/dm3. Jako katalizatory stosuje się chlorki metali: itru, iterbu, miedzi, cynku, magnezu, lantanu, indu; o ogólnym wzorze MClx, w którym x - wartościowość metalu lub trifluorometanosulfoniany: neodymu, lantanu, iterbu, itru, wapnia, magnezu, cynku, litu, sodu, srebra, potasu o ogólnym wzorze M(CF3SO3)x oraz M(CF3SO3).H2O, w którym x - wartościowość metalu lub bis(trifluorometylosulfonylo)imidki: iterbu, litu o ogólnym wzorze M[(CF3SO2)2N]., w którym . - wartościowość metalu. Korzystnie stosunek katalizatora do dienofilu wynosi 0,001-0,003:1. Produkt po reakcji oddziela się przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem takim jak: cykloheksan, eter dietylowy, toluen lub heksan. Oddziela ekstrakt produktu a rafinat w postaci cieczy jonowej z katalizatorem zawraca do ponownej syntezy pochodnej norbornenu.
2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu jest stosowany jako monomer w polimeryzacji winylowej która pozwala na zachowanie struktury bicyklicznej. W wyniku polimeryzacji winylowej tej pochodnej norbornenu otrzymywane są wyroby użytkowe w postaci: folii, rur, włókien, przewodów elektrycznych, itp. Ze względu na przezroczystość znajdują zastosowania w optyce. Kopolimery 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu z olefinami posiadają wskaźniki refrakcji odpowiednie do zastosowań w soczewkach, pryzmatach, dyskach komputerowych itp., jako substytuty szkła, cienkie filmy izolujące w mikroelektronice oraz jako składniki ekranów ciekłokrystalicznych.
Zgodnie z wynalazkiem reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalników z grupy cieczy jonowych. Wymienione ciecze jonowe jako rozpuszczalniki reakcji Dielsa-Aldera zastosowano tu po raz pierwszy. Zastosowane związki z uwagi na obecność anionu tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanowego (FAP) należą do cieczy hydrofobowych, nie ulegających rozkładowi w obecności wilgoci
PL 216 433 B1 i powietrza. Cechuje je także stosunkowo niska lepkość, co również ułatwia prowadzenie reakcji. Pod względem chemicznym i termicznym są bardziej stabilne niż inne ciecze jonowe np. z anionem BF4 czy PF6-, które hydrolizują z wydzieleniem silnie korozyjnego fluorowodoru. Istotną zaletą cieczy jonowych z anionem FAP- jest także jego słaby charakter koordynujący, co ma szczególne znaczenie w reakcjach katalizowanych solami metali.
Sposób według wynalazku bliżej przedstawiają poniższe przykłady wykonania.
P r z y k ł a d I
Do szklanego reaktora o pojemności 5 cm3, wprowadzono 0,5802 g tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-(3-hydroksypropylo)pirydyniowego. Następnie dodano akrylan 2-hydroksypropylu w ilości 0,123 g (1 mmol) oraz cyklopentadien w ilości 0,099 g (1,5 mmol). Reaktor zamknięto korkiem, umieszczono w termostatowanej łaźni o temperaturze 25°C i mieszano mieszadłem magnetycznym.
Z mieszaniny reakcyjnej pobierano próbki w odstępach czasowych co 15 minut aż do uzyskania wydajności ponad 90% i analizowano metodą chromatografii gazowej na zawartość produktu endo 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu. Na podstawie analiz ustalono, że konwersja akrylanu
2-hydroksypropylu a jednocześnie wydajność produktu wynosiła 94% po 3 godzinach. Analizy GC prowadzono w następujących warunkach: aparat Carlo Erba GC 8000 TOP, wyposażony w detektor FID, kolumnę RXI™-17 (Restek) o długości 30 m, średnicy 0,53 mm i grubości filmu 1,5 μm. Stosowany program temperaturowy: początek analizy 80°C, wzrost z szybkością 40°C/min do 120°C, izotermiczne 1 min, wzrost z szybkością 20°C/min, izotermicznie 20 min.
P r z y k ł a d II
W reaktorze z mieszadłem jak w przykładzie I umieszczono 0,602 g tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-(2-metoksyetylo)-N-metylopiperydyniowego (1 mmol), 0,134 (1 mmol) akrylanu
2-hydroksypropylu. Następnie dodano 0,099 g (1,5 mmol) cyklopentadienu. Reaktor z substratami umieszczono w termostatowanej łaźni ogrzanej do temperatury 25°C. Próbki mieszaniny reakcyjnej pobierano co 15 minut i analizowano metodą GC. Po 5 h od momentu dodania cyklopentadienu konwersja akrylanu 2-hydroksypropylu a jednocześnie wydajność endo 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu wynosiła 91%.
P r z y k ł a d III
Reakcję prowadzono w szklanych reaktorach o pojemności 5 cm3. Mieszanie w każdym reaktorze zapewniało mieszadło magnetyczne. W każdym reaktorze umieszczano 0,6052 g rozpuszczalnika tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-(2-metoksyetylo)-N-metylomorfoliniowego, akrylan 2-hydroksypropylu w ilości 0,134 g (1 mmol). Następnie dodawano 0,099 g (1,5 mmol) cyklopentadienu. Reaktor umieszczano w termostatowanej łaźni ogrzanej do temperatury 45°C. Co 15 min podczas prowadzenia reakcji pobierano próbki mieszaniny reakcyjnej i analizowano metodą GC wg metody przedstawionej w przykładzie I. Na podstawie analizy GC obliczono wydajność. Po 4 godzinach otrzymano produkt z wydajnością 94%.
P r z y k ł a d IV
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne, umieszczono 0,3587 g rozpuszczalnika tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-butylo-N-metylopirolidyniowego, 0,134 g (1,0 mmol) akrylanu 2-hydroksypropylu oraz 0,099 g (1,5 mmol) cyklopentadienu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C przez 4 godziny. Przebieg reakcji kontrolowano w czasie za pomocą chromatografii gazowej. Na podstawie ilościowej analizy GC określono wydajność produktu endo 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu. Po 2 godzinach wydajność wyniosła 54% a po 4 godzinach - 86%.
P r z y k ł a d V
Do reaktora jak w przykładzie I wprowadzono 2,8 mg (0,01 mmola) chlorku iterbu YbCl3 jako ka3 talizatora i dodano 0,25 cm3 tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-butylo-N-metylopirolidyniowego. Po rozpuszczeniu katalizatora wprowadzono 0,134 g (1 mmol) akrylanu 2-hydroksypropylu oraz 0,099 g (1,5 mmol) cyklopentadienu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. Po 30 minutach wydajność produktu wyniosła 96%.
P r z y k ł a d VI
Do reaktora jak w przykładzie I odważono 23,6 mg (0,04 mmola) trifluorometanosulfonianu lan3 tanu. Katalizator ten rozpuszczono w 1 cm3 tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu N-butylo-N-metylopirolidyniowego. Do reaktora wprowadzono 0,536 g (4 mmol) akrylanu 2-hydroksypropylu oraz 0,396 g (6 mmol) cyklopentadienu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. Po 30 minutach uzyskano produkt z wydajnością 84%. Po tym czasie mieszaninę reakcyjną przeniesiono ilościowo do rozdzielacza o pojemności 20 cm3 i czterokrotnie ekstrahowano toluenem w ilości 5 cm3. Po każdej
PL 216 433 B1 ekstrakcji oddzielano produkt od rafinatu złożonego z cieczy jonowej i katalizatora. Z połączonych warstw toluenowych z kolejnych ekstrakcji oddestylowywano toluen. Z otrzymanego rafinatu cieczy jonowej pod zmniejszonym ciśnieniem -1 mmHg usunięto resztki rozpuszczalnika, dodano nowe, wyżej wymienione ilości cyklopentadienu i akrylanu 2-hydroksypropylu. Reakcje prowadzono ponownie. Wydajność reakcji kontrolowano każdorazowo po czasie 30 minut. Recyrkulację układu katalitycznego ciecz jonowa-katalizator powtarzano pięciokrotnie. Uzyskane w kolejnych cyklach wydajności i stosunki izomerów przedstawia poniższa tabela.
Cykl recyrkulacji cieczy jonowej z katalizatorem
0 1 2 3 4 5
Wydajność endo 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu
84% 92% 86% 82% 80% 75%
Zastrzeżenia patentowe

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera z udziałem cyklopentadienu i dienofilu w obecności katalizatora i cieczy jonowej jako rozpuszczalnika z wyodrębnieniem produktu z mieszaniny, znamienny tym, że jako dienofil stosuje się akrylan 2-hydroksypropylu, zaś jako ciecz jonową stosuje się tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-butylo-N-metylopirolidyniowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(3-hydroksypropylo)pirydynowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(2-metoksyetylo)-N-metylopiperydyniowy lub tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan N-(2-metoksyetylo)-N-metylomorfoliniowy.
  2. 2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w zakresie temperatur od 3
    25°C do 45°C, przy stosunku molowym dienofila do dienu 1:1,5, stężeniu dienofila 1,0-8,0 mol/dm3, dienu 1,5-12 mol/dm3.
  3. 3. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje się chlorki metali: itru, iterbu, miedzi, cynku, magnezu, lantanu, indu; o ogólnym wzorze MClx, w którym x - wartościowość metalu.
  4. 4. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje się trifluorometanosulfoniany: neodymu, lantanu, iterbu, itru, wapnia, magnezu, cynku, litu, sodu, srebra, potasu o ogólnym wzorze M(CF3SO3)x oraz M(CF3SO3)/H2O, w którym x - wartościowość metalu.
  5. 5. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje bis(trifluorometylosulfonylo)imidki: iterbu, litu o ogólnym wzorze M[(CF3SO2)2N]x, w którym x - wartościowość metalu.
  6. 6. Sposób wg zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że stosunek katalizatora do dienofilu wynosi 0,001-0,003:1.
  7. 7. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że produkt po reakcji oddziela się przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem takim jak: cykloheksan, eter dietylowy, toluen lub heksan, a rafinat w postaci cieczy jonowej z katalizatorem zawraca do syntezy pochodnej norbornenu.
PL392605A 2010-10-08 2010-10-08 Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu PL216433B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392605A PL216433B1 (pl) 2010-10-08 2010-10-08 Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392605A PL216433B1 (pl) 2010-10-08 2010-10-08 Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL392605A1 PL392605A1 (pl) 2012-04-10
PL216433B1 true PL216433B1 (pl) 2014-04-30

Family

ID=46002734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL392605A PL216433B1 (pl) 2010-10-08 2010-10-08 Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL216433B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL392605A1 (pl) 2012-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102106763B1 (ko) 알칸 및 올레움으로부터 알칸설폰산류를 제조하기 위한 신규 개시제
Tian et al. Synthesis and structure revision of calyxin natural products
Song et al. Transformations based on ring-opening of gem-difluorocyclopropanes
JPWO2010147105A1 (ja) 高純度含フッ素エーテルの製造方法
Mąkosza et al. Cocatalysis in phase-transfer catalyzed fluorination of alkyl halides and sulfonates
TWI461409B (zh) 萃取油脂的方法
EP3386947B1 (en) Method for producing n-retinoylaminoalkane sulfonic acid
PL216433B1 (pl) Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu
Niawanti et al. Removal of bioactive compound (γ-oryzanol) from rice bran oil-based biodiesel using deep eutectic solvent
JP6104413B2 (ja) フェノール及びナフトールの電気化学的カップリング
Hosokawa et al. One-pot synthesis of 3-fluoro-4-(trifluoromethyl) quinolines from pentafluoropropen-2-ol and their molecular modification
KR20170089419A (ko) 2-에틸헥실 실리케이트를 함유하는 조성물의 제조 방법
CN107540655A (zh) 一种新的制备s‑(全氟烷基)‑二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的方法
KR20090057389A (ko) 이온성 액체를 사용한 추출 방법
EP3848359A1 (en) Aldehyde adduct to hexafluoropropylene oxide, method for producing trifluoropyruvate fluoride dimer, and method for producing perfluoro(2,4-dimethyl-2-fluoroformyl-1,3-dioxolane)
JP2017197521A (ja) 2−プロピルヘプチルシリケート含有組成物の製造方法
PL214904B1 (pl) Sposób otrzymywania 2,3-di(metoksykarbonylo)-5-norbornenu
CN102146016B (zh) 一种简单方便合成氯代环己烷的新方法
RU2811553C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α,β,β-ТРИФТОРСТИРОЛА
PL214064B1 (pl) Sposób otrzymywania pochodnych norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera
PL216970B1 (pl) Sposób otrzymywania pochodnych norbornenu w reakcji Dielsa-Aldera
KR101990384B1 (ko) 고순도 알릴 알코올의 제조 방법 및 고순도 알릴 알코올 제조 공정 시스템
PL214051B1 (pl) Sposób otrzymywania pochodnej norbornenu zawierajacej grupe ketonowa w reakcji Dielsa-Aldera
Ol’ga et al. Hydration of terminal alkynes on Nafion film in supercritical carbon dioxide
CN107445791A (zh) 一种番茄红素的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
LICE Declarations of willingness to grant licence

Free format text: RATE OF LICENCE: 10%

Effective date: 20130716

LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20131008