RU2311231C1 - Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof - Google Patents

Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof

Info

Publication number
RU2311231C1
RU2311231C1 RU2006129578/04A RU2006129578A RU2311231C1 RU 2311231 C1 RU2311231 C1 RU 2311231C1 RU 2006129578/04 A RU2006129578/04 A RU 2006129578/04A RU 2006129578 A RU2006129578 A RU 2006129578A RU 2311231 C1 RU2311231 C1 RU 2311231C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
reaction
ethylene
isopropoxystyrene
revolutions
Prior art date
Application number
RU2006129578/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Вадимович Низовцев (RU)
Алексей Вадимович Низовцев
Егор Владимирович Шутко (RU)
Егор Владимирович Шутко
Владимир Владимирович Афанасьев (RU)
Владимир Владимирович Афанасьев
Тать на Модестовна Долгина (RU)
Татьяна Модестовна Долгина
Наталь Борисовна Беспалова (RU)
Наталья Борисовна БЕСПАЛОВА
Original Assignee
ООО "Объединенный центр исследований и разработок"
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 ООО "Объединенный центр исследований и разработок" filed Critical ООО "Объединенный центр исследований и разработок"
Priority to RU2006129578/04A priority Critical patent/RU2311231C1/en
Priority to PCT/RU2007/000415 priority patent/WO2008024023A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2311231C1 publication Critical patent/RU2311231C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0046Ruthenium compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2265Carbenes or carbynes, i.e.(image)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2265Carbenes or carbynes, i.e.(image)
    • B01J31/2269Heterocyclic carbenes
    • B01J31/2273Heterocyclic carbenes with only nitrogen as heteroatomic ring members, e.g. 1,3-diarylimidazoline-2-ylidenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2265Carbenes or carbynes, i.e.(image)
    • B01J31/2278Complexes comprising two carbene ligands differing from each other, e.g. Grubbs second generation catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/40Regeneration or reactivation
    • B01J31/4015Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
    • B01J31/4023Regeneration or reactivation of catalysts containing metals containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J31/4038Regeneration or reactivation of catalysts containing metals containing iron group metals, noble metals or copper containing noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/40Regeneration or reactivation
    • B01J31/4015Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
    • B01J31/4092Regeneration or reactivation of catalysts containing metals involving a stripping step, with stripping gas or solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333Preparation 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/50Redistribution or isomerisation reactions of C-C, C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/54Metathesis reactions, e.g. olefin metathesis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/821Ruthenium
    • 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
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: organic synthesis catalysts.
SUBSTANCE: invention is dealing with preparation of homogenous catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of malates with ethylene. Two variants of preparing catalyst are developed. In particular, catalyst of general formula
Figure 00000003
, wherein A1, A2 represent chlorine, L dihydroimidazole ligand, R1, R2, R3, the same or different, are substituents selected from hydrogen, alkyl, trialkylsylyl, and alkoxy; and catalyst of formula
Figure 00000004
are proposed. Use of these catalysts allows number of cycles of metathesis reaction of dialkyl malates with ethylene to be increased both under moderate temperature (about 50°C) conditions when reaction is carried out without distillation of product and at temperatures about 120°C when acrylate produced is distilled out of reaction mixture. Catalytic composition is further developed allowing not only number of reaction cycles but also catalyst lifetime to be increased. Such composition contains indicated catalyst and 2-isopropoxystyrene or its derivative at molar ratio 1:(5-500), respectively.
EFFECT: increased catalyst activity and lifetime.
7 cl, 4 tbl, 28 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области катализа и может быть использовано в качестве катализаторов для получения эфиров акриловой кислоты по реакции метатезиса малеатов с этиленом.The invention relates to the field of catalysis and can be used as catalysts for the production of acrylic acid esters by the reaction of the metathesis of maleates with ethylene.

Уровень техникиState of the art

Известен высокоактивный катализатор Ховейды-Блехерта для метатезиса электронодефицитных олефинов, содержащий фенильный заместитель в орто-положении к изопропоксигруппе бензилиденового фрагмента (US 2004/0176608 А1, 2004).The highly active Hoveida-Blehert catalyst for the metathesis of electron-deficient olefins is known, containing a phenyl substituent in the ortho position to the isopropoxy group of the benzylidene fragment (US 2004/0176608 A1, 2004).

Известен катализатор Ховейды-Грелы, содержащий элетроноакцепторные группы в мета- и пара-положениях к изопропоксигруппе бензилиденового фрагмента, такие, как нитро-группа (WO 2004/035596 А1, 2004). Высокая активность этого катализатора связана с большой скоростью инициирования, обусловленной частичной потерей электронной плотности на изопропокси-группе и, вследствие этого, слабым удерживанием хелатирущего заместителя рутениевым центром.The known Hoveida-Grela catalyst containing electron acceptor groups in meta and para positions to the isopropoxy group of a benzylidene fragment, such as a nitro group (WO 2004/035596 A1, 2004). The high activity of this catalyst is associated with a high initiation rate due to a partial loss of electron density on the isopropoxy group and, as a result, weak retention of the chelating substituent by the ruthenium center.

Недостатком указанных катализаторов является недостаточный срок эффективной работы, вызванный малым числом оборотов в реакциях метатезиса эфиров малеиновой кислоты (малеатов) с этиленом.The disadvantage of these catalysts is the insufficient period of effective operation caused by the low number of revolutions in the metathesis reactions of maleic acid esters (maleates) with ethylene.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача, решаемая данным изобретением, состоит в разработке катализатора для реакции метатезиса диалкилмалеатов с этиленом, сохраняющего свою активность в течение длительного периода работы.The problem solved by this invention is to develop a catalyst for the reaction of the metathesis of dialkyl maleates with ethylene, which retains its activity over a long period of work.

Технический результат состоит в увеличении числа оборотов катализатора для реакции метатезиса диалкилмалеатов с этиленом.The technical result consists in increasing the number of revolutions of the catalyst for the metathesis reaction of dialkyl maleates with ethylene.

Техническии результат достигается тем, что катализатор для получения эфиров акриловой кислоты по реакции метатезиса диалкилмалеатов с этиленом имеет формулу:The technical result is achieved by the fact that the catalyst for producing acrylic acid esters by the reaction of metathesis of dialkyl maleates with ethylene has the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где А1, А2 - хлор,where A 1 , A 2 is chlorine,

L - дигидроимидазольный лиганд,L is a dihydroimidazole ligand,

R1, R2, R3 - одинаковые или разные, заместители выбранные из группы, содержащей водород, алкил-, триалкилсилил- или алкокси-группы.R 1 , R 2 , R 3 are the same or different, substituents selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, trialkylsilyl or alkoxy groups.

Введение в карбеноидный фрагмент катализатора электронодонорных заместителей, таких как алкил-, алкокси- или триметилсилил- позволяет, увеличить число оборотов за счет снижения скорости инициирования катализатора: снижается скорость разложения активных частиц по бимолекулярному механизму, благодаря уменьшению их концентрации в реакционной смеси.The introduction of electron-donating substituents, such as alkyl, alkoxy, or trimethylsilyl, into the carbenoid fragment of the catalyst allows one to increase the number of revolutions by reducing the rate of catalyst initiation: the rate of decomposition of active particles by the bimolecular mechanism decreases due to a decrease in their concentration in the reaction mixture.

В качестве дигидроимидазольного лиганда L может использоваться лиганд (IMesH2) формулы:As the dihydroimidazole ligand L, a ligand (IMesH 2 ) of the formula can be used:

Figure 00000006
Figure 00000006

В частном случае изобретения R1 и R3 представляют собой водород, R2 - триметилсилил, а А1 и А2 - хлор. Тогда катализатор имеет формулу:In the particular case of the invention, R 1 and R 3 are hydrogen, R 2 is trimethylsilyl, and A 1 and A 2 are chlorine. Then the catalyst has the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

Использование хлорид-ионов в качестве анионов и введение триметилсилильной группы в пара-положение бензилиденового заместителя способствуют увеличению числа оборотов катализатора.The use of chloride ions as anions and the introduction of a trimethylsilyl group at the para position of the benzylidene substituent contribute to an increase in the number of revolutions of the catalyst.

В другом частном случае изобретения R1 и R2 представляют собой водород, R3 - триметилсилил, а А1, А2 - хлор. Тогда катализатор имеет формулу:In another particular case of the invention, R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is trimethylsilyl, and A 1 , A 2 is chlorine. Then the catalyst has the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

Как и в предыдущем случае, введение триметилсилильной группы в мета-положение бензилиденового заместителя способствует увеличению числа оборотов катализатора.As in the previous case, the introduction of the trimethylsilyl group in the meta position of the benzylidene substituent contributes to an increase in the number of revolutions of the catalyst.

Еще одним вариантом изобретения, при котором также достигается указанный выше технический результат, предлагается катализатор формулы:Another embodiment of the invention, which also achieves the above technical result, is proposed a catalyst of the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

При использовании предложенных катализаторов в каталитической композиции, содержащей в качестве второго компонента 2-изопропоксистирол или его производное, достигается увеличение не только числа оборотов катализатора, но и времени его жизни. Соотношение катализатора и 2-изопропоксистирола или его производного составляет: на 1 моль предложенного катализатора приходится от 5 до 100 мольных эквивалентов 2-изопропоксистирола или его производного. Такие каталитические системы наиболее эффективны при 100-120°С в реакциях с отгонкой образующегося акрилата.When using the proposed catalysts in a catalytic composition containing 2-isopropoxystyrene or its derivative as a second component, an increase is achieved not only in the number of revolutions of the catalyst, but also in its lifetime. The ratio of catalyst to 2-isopropoxystyrene or its derivative is: per 1 mol of the proposed catalyst accounts for 5 to 100 molar equivalents of 2-isopropoxystyrene or its derivative. Such catalyst systems are most effective at 100-120 ° C in reactions with distillation of the resulting acrylate.

В качестве производного 2-изопропоксистирола может быть выбран 2-изопропокси-5-триметилсилилстирол. Благодаря наличию в его структуре электронодонорного заместителя (триметилсильная группа), время жизни каталитической системы и ее число оборотов значительно возрастают.As a derivative of 2-isopropoxystyrene, 2-isopropoxy-5-trimethylsilyl styrene may be selected. Due to the presence of an electron-donating substituent in its structure (trimethylsilyl group), the lifetime of the catalytic system and its speed are significantly increased.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Разработка катализатора, обладающего повышенным числом оборотов, для метатезиса диалкилмалеатов с этиленом проводилась на основе катализатора Ховейды второго поколения (1), который является наиболее эффективным в реакции этенолиза малеатов. Проверяемые модификации включали в себя варьирование заместителей в бензилиденовом фрагменте, варьирование имидазольного лиганда и анионов.The development of a catalyst with an increased number of revolutions for the metathesis of dialkyl maleates with ethylene was carried out on the basis of the second-generation Hoveida catalyst (1), which is the most effective in the reaction of ethenolysis of maleates. The tested modifications included the variation of substituents in the benzylidene fragment, the variation of the imidazole ligand and anions.

Figure 00000009
Figure 00000009

Введение в бензилиденовый фрагмент электроноакцепторных заместителей, таких как нитро-группа, привело к получению катализатора (3), обладающего максимальной среди протестированных комплексов продуктивностью (около 2220 ч-1, таблица 2). Однако время жизни этого катализатора составило всего около 70 минут, а число его оборотов не превысило 1500 (таблицы 1 и 2).The introduction of electron-withdrawing substituents, such as a nitro group, into the benzylidene fragment led to the preparation of catalyst (3), which has the highest productivity among the tested complexes (about 2220 h -1 , table 2). However, the lifetime of this catalyst was only about 70 minutes, and the number of revolutions did not exceed 1500 (tables 1 and 2).

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000010
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000013
Figure 00000014

Напротив, введение в орто- и(или) пара-положения бензилиденового фрагмента катализатора (1) электронодонорных заместителей, таких, как алкил-, алкокси- или триалкилсилил-, приводит к катализаторам, обладающим продуктивностью, временем жизни и числом оборотов, сравнимыми с таковыми для комплекса (1). Следует отметить, что такие катализаторы обладают более низкой скоростью инициирования по сравнению с комплексами (1) и (3), что обусловлено повышенной электронной плотностью на изопропокси-группе и, как следствие, более прочной связью Ru-О. Наблюдаемый эффект увеличения числа оборотов таких катализаторов обусловлен более низкой концентрацией активных частиц в реакционной смеси.On the contrary, the introduction of electron-donating substituents, such as alkyl, alkoxy, or trialkylsilyl, into the ortho and (or) para position of the benzylidene fragment of the catalyst, leads to catalysts with productivity, lifetime and speed comparable to those for complex (1). It should be noted that such catalysts have a lower initiation rate compared to complexes (1) and (3), which is due to the increased electron density on the isopropoxy group and, as a consequence, a stronger Ru – O bond. The observed effect of increasing the number of revolutions of such catalysts is due to the lower concentration of active particles in the reaction mixture.

Наибольшим числом оборотов обладают катализаторы с триметилсилильными группами, такие, как (4) и (5) (1760 и 1900 соответственно, таблицы 1 и 2). Близкие значения продуктивности и числа оборотов были получены для катализатора (6), содержащего метальную группу в бензилиденовом фрагменте (2040 ч-1, 1750 оборотов, таблицы 1 и 2). Числа оборотов для катализаторов (7) и (8), содержащих изопропокси-группу, были несколько ниже, чем, даже, у комплекса (1) (1600 и 1670 оборотов для комплексов 7 и 8, соответственно, таблицы 1 и 2). Время жизни катализаторов во всех случаях составляет около 100-120 минут.The highest number of revolutions have catalysts with trimethylsilyl groups, such as (4) and (5) (1760 and 1900, respectively, tables 1 and 2). Close values of productivity and speed were obtained for catalyst (6) containing a methyl group in the benzylidene moiety (2040 h -1 , 1750 revolutions, tables 1 and 2). The speed numbers for the catalysts (7) and (8) containing the isopropoxy group were slightly lower than even for complex (1) (1600 and 1670 revolutions for complexes 7 and 8, respectively, tables 1 and 2). The lifetime of the catalysts in all cases is about 100-120 minutes.

Варьирование в гетероциклическом лиганде влияет на время жизни и число оборотов катализатора в большей степени. Так, применение имидазольного лиганда (как в комплексе 9), вместо дигидроимидазольного (комплекс 1) приводит к уменьшению времени жизни катализатора до 50 минут, а его числа оборотов с 1740 до 600 (таблицы 1 и 2). Увеличение стерических препятствий у рутениевого центра заместителями ароматических колец гетероциклического лиганда способствует росту времени жизни катализатора. Например, катализатор (10), содержащий изопропильные группы в гетероциклическом лиганде, обладает одним из продолжительных времен жизни среди протестированных комплексов (более 5 часов, таблицы 1 и 2), хотя его продуктивность и число оборотов составляют лишь 1080 ч-1 и 1310 соответственно (таблицы 1 и 2). Напротив, катализатор (11), в котором рутениевый центр менее блокирован гетероциклическим лигандом, обладает значительно меньшим временем жизни (около 50 минут, таблицы 1 и 2). Продуктивность и число оборотов при этом также низкие. Наиболее оптимальным является использование в качестве гетероциклического лиганда 2,5-N,N'-ди(2,4,6-триметилфенил)-3,4-дигидроимидазолидена (IMesH2).Variation in the heterocyclic ligand affects the lifetime and the number of revolutions of the catalyst to a greater extent. Thus, the use of an imidazole ligand (as in complex 9) instead of a dihydroimidazole ligand (complex 1) leads to a decrease in the catalyst lifetime to 50 minutes and its speed from 1740 to 600 (tables 1 and 2). An increase in steric barriers at the ruthenium center by substituents of the aromatic rings of the heterocyclic ligand contributes to an increase in the catalyst lifetime. For example, catalyst (10) containing isopropyl groups in a heterocyclic ligand has one of the longest lifetimes among the complexes tested (more than 5 hours, tables 1 and 2), although its productivity and speed are only 1080 h -1 and 1310, respectively ( tables 1 and 2). In contrast, catalyst (11), in which the ruthenium center is less blocked by the heterocyclic ligand, has a significantly shorter lifetime (about 50 minutes, tables 1 and 2). Productivity and speed are also low. The most optimal is the use of 2,5-N, N'-di (2,4,6-trimethylphenyl) -3,4-dihydroimidazolidene (IMesH 2 ) as a heterocyclic ligand.

Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017

Увеличение размера аниона при рутениевом центре также приводит к росту времени жизни катализатора, хотя продуктивность и его число оборотов при этом снижаются. Так, время жизни катализатора (12) в тестируемых условиях составляет более 5 часов, а число его оборотов менее 100 (таблицы 1 и 2).An increase in the size of the anion at the ruthenium center also leads to an increase in the lifetime of the catalyst, although productivity and its speed are reduced. So, the lifetime of the catalyst (12) under the test conditions is more than 5 hours, and its number of revolutions is less than 100 (tables 1 and 2).

Figure 00000018
Figure 00000018

В случае проведения реакции с отгонкой образующегося продукта катализатор (1) имеет число оборотов 930. Результаты испытаний других катализаторов представлены в таблице 3. Максимальное число оборотов показал комплекс (13), содержащий нафтилиденовый заместитель.In the case of carrying out the reaction with distillation of the resulting product, the catalyst (1) has a speed of 930. The test results of other catalysts are presented in table 3. The maximum number of turns was shown by complex (13) containing a naphthylidene substituent.

Figure 00000019
Figure 00000019

Таблица 3
Число оборотов различных катализаторов в реакции метатезиса диметилмалеата с этиленом в условиях отгонки продукта из реакционной смеси.
Table 3
The number of revolutions of various catalysts in the reaction of the metathesis of dimethyl maleate with ethylene under conditions of distillation of the product from the reaction mixture.
ПримерExample КатализаторCatalyst Выход метилакрилата, %The yield of methyl acrylate,% Число оборотов катализатораCatalyst speed 1one 1one 9.39.3 930930 22 4four 11.511.5 11501150 33 1313 11.911.9 11901190

Для получения эфиров акриловой кислоты по реакции этенолиза малеатов в условиях отгонки образующегося продукта при атмосферном давлении в ходе реакции более дешевым и эффективным оказалось проведение метатезиса в присутствии каталитической системы, состоящей из заявленного катализатора и производных 2-изопропоксистирола.To obtain esters of acrylic acid by the reaction of ethenolysis of maleates under conditions of distillation of the resulting product at atmospheric pressure during the reaction, it was cheaper and more effective to carry out metathesis in the presence of a catalytic system consisting of the claimed catalyst and 2-isopropoxystyrene derivatives.

В качестве второго компонента каталитической системы тестировались 2-изопропоксистирол (14) и его производные (15) и (16), на основе которых ранее были получены катализаторы, обладающие максимальным числом оборотов. Результаты этих экспериментов представлены в таблице 4.As the second component of the catalytic system, 2-isopropoxystyrene (14) and its derivatives (15) and (16) were tested, on the basis of which catalysts with the maximum number of revolutions were previously obtained. The results of these experiments are presented in table 4.

Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022

Таблица 4
Влияние количества производного 2-изопропоксистирола на выход метилакрилата и число оборотов катализатора в реакции этенолиза диметилмалеата в условиях отгонки продукта из реакционной смеси.
Table 4
Effect of the amount of 2-isopropoxystyrene derivative on the yield of methyl acrylate and the number of revolutions of the catalyst in the ethenolysis of dimethyl maleate under conditions of distillation of the product from the reaction mixture.
ПримерExample КатализаторCatalyst ДобавкаAdditive Количество добавки, экв.Amount of additive, equiv. Выход метилакрилата, %The yield of methyl acrylate,% Число оборотов катализатораCatalyst speed 1one 1one 14fourteen 55 12.712.7 12651265 22 7.77.7 15.215.2 15151515 33 15fifteen 15.115.1 15051505 4four 2525 14.814.8 14801480 55 100one hundred 10.310.3 10301030 66 15fifteen 1010 15.315.3 15251525 77 1616 15fifteen 7.57.5 745745 88 4four 15fifteen 1010 14.314.3 14301430 99 1313 1616 55 10.810.8 10801080 Примечание: 1) условия реакции - температура 120°С, соотношение малеат: катализатор =10000: 1, скорость потока этилена 7.0 л/ч, количество используемого малеата 10.81 г (75 ммоль); 2) количество добавки приводится по отношению к катализатору.Note: 1) reaction conditions — temperature 120 ° С, maleate: catalyst ratio = 10000: 1, ethylene flow rate 7.0 l / h, the amount of maleate used is 10.81 g (75 mmol); 2) the amount of additive is given in relation to the catalyst.

Наиболее эффективными добавками оказались стиролы (14) и (15) в количестве от 5 до 100 мольных эквивалентов. При использовании этих соединений в количестве от 8 до 25 мольных эквивалентов (по отношению к катализатору) число оборотов катализатора возрастает более чем в 1.6 раза и в тестируемых условиях достигает 1525. В присутствие стирола (16) во всех случаях наблюдалось уменьшение числа оборотов катализатора (таблица 4), несмотря на то, что катализатор (13), полученный из этого олефина, наиболее активен в реакции с отгонкой акрилата.The most effective additives were styrenes (14) and (15) in an amount of 5 to 100 molar equivalents. When these compounds are used in an amount of 8 to 25 molar equivalents (relative to the catalyst), the number of catalyst revolutions increases by more than 1.6 times and reaches 1525 under the test conditions. In the presence of styrene (16), a decrease in the number of revolutions of the catalyst was observed in all cases (table 4), despite the fact that the catalyst (13) obtained from this olefin is most active in the reaction with distillation of acrylate.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Синтез катализаторов, реакции с применением бутиллития и реактивов Гриньяра, реакции малеатов с этиленом проводят по стандартным методикам в условиях, исключающих попадание влаги и воздуха в реакционную систему, используя реакторы Шленка, подсоединенные к вакуумной и этиленовой линиям. Катализаторы (1), (2), (3), (6), (7), (8), (9), (10), (12), (IMesH2)(Cl)2(C5H5N)2RuC=CHPh (катализатор Граббса третьего поколения), (Cy3Р)2(Cl)2RuC=CHPh (катализатор Граббса первого поколения) и 2-изопропоксистирол (14) получают по опубликованным методикам. Этилен полимеризационной чистоты (ГОСТ 25070-87) перед использованием высушивают, последовательно пропуская через колонны, наполненные окисью алюминия и цеолитом 13Х, прокаленными при 400°С. Коммерческие диэтилмалеат (97%, фирмы "Aldrich"), диметилмалеат (96%, фирмы "Acros") и дибутилмалеат (97%, фирмы "Acros") очищают перегонкой в вакууме и высушивают над молекулярными ситами. Анализ реакционной смеси ведут методом ГЖХ, отбирая 0.1 мл реакционной смеси и обрабатывая ее 1 мл винилэтилового эфира с целью дезактивирования активных каталитических частиц. При вычислении выхода продукта используются калибровочные коэффициенты, полученные из анализа искусственных смесей соответствующих акрилатов, малеатов и фумаратов с последующим пересчетом отношений площадей на хроматограмме к массовым соотношениям составных компонентов.The synthesis of catalysts, reactions using butyl lithium and Grignard reagents, and the reactions of maleates with ethylene are carried out according to standard methods under conditions that exclude moisture and air from entering the reaction system using Schlenk reactors connected to vacuum and ethylene lines. Catalysts (1), (2), (3), (6), (7), (8), (9), (10), (12), (IMesH 2 ) (Cl) 2 (C 5 H 5 N) 2 RuC = CHPh (third generation Grubbs catalyst), (Cy 3 P) 2 (Cl) 2 RuC = CHPh (first generation Grubbs catalyst) and 2-isopropoxystyrene (14) are prepared according to published procedures. Polymerization ethylene (GOST 25070-87) is dried before use, sequentially passing through columns filled with aluminum oxide and 13X zeolite, calcined at 400 ° C. Commercial diethyl maleate (97%, Aldrich), dimethyl maleate (96%, Acros) and dibutyl maleate (97%, Acros) were vacuum distilled and dried over molecular sieves. The reaction mixture is analyzed by GLC, taking 0.1 ml of the reaction mixture and treating it with 1 ml of vinyl ethyl ether in order to deactivate the active catalytic particles. When calculating the product yield, calibration coefficients are used, obtained from the analysis of artificial mixtures of the corresponding acrylates, maleates and fumarates, followed by recalculation of the area ratios in the chromatogram to the mass ratios of the component components.

Figure 00000023
Figure 00000023

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 212 мг (0.25 ммоль) катализатора Граббса второго поколения (2) и 37 мг (0.375 ммоль) хлорида меди (I). Колбу заполняют аргоном и прибавляют раствор 117 мг (0.500 ммоль) 2-изопропокси-5-триметилсилилстирола (15) в сухом дихлорометане (4 мл). Реакционную смесь кипят 1 час, после чего охлаждают до комнатной температуры. Далее все операции выполняются на воздухе. Растворитель упаривают в вакууме, продукт выделяют с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью циклогексан: этилацетат=4:1. Получают 130 мг (выход 74%) комплекса (4) в виде зеленых кристаллов.In a 25 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser, 212 mg (0.25 mmol) of second-generation Grubbs catalyst (2) and 37 mg (0.375 mmol) of copper (I) chloride are placed. The flask was filled with argon and a solution of 117 mg (0.500 mmol) of 2-isopropoxy-5-trimethylsilyl styrene (15) in dry dichloromethane (4 ml) was added. The reaction mixture is boiled for 1 hour, after which it is cooled to room temperature. Further, all operations are performed in air. The solvent was evaporated in vacuo, the product was isolated by preparative chromatography on silica gel, eluting with a mixture of cyclohexane: ethyl acetate = 4: 1. 130 mg (yield 74%) of complex (4) are obtained in the form of green crystals.

Спектр 1Н ЯМР (500 МГц, в CD2Cl2): 0.25 (9Н, с), 1.23 (6Н, д, J 6.0 Гц), 2.42 (6Н, с), 2.44 (12Н, с), 4.18 (4Н, с), 4.89 (1Н, септет, J 6.0 Гц), 6.85 (1Н, д, J 8.8 Гц), 7.08 (5Н, м), 7.70 (1Н, дд, J 8.8, 1.9 Гц), 16.40 (1Н, с). 1 H NMR spectrum (500 MHz, in CD 2 Cl 2 ): 0.25 (9H, s), 1.23 (6H, d, J 6.0 Hz), 2.42 (6H, s), 2.44 (12H, s), 4.18 (4H , s), 4.89 (1Н, septet, J 6.0 Hz), 6.85 (1Н, d, J 8.8 Hz), 7.08 (5Н, m), 7.70 (1Н, dd, J 8.8, 1.9 Hz), 16.40 (1Н, from).

Пример 2.Example 2

Figure 00000024
Figure 00000024

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 212 мг (0.25 ммоль) катализатора Граббса второго поколения (2) и 37 мг (0.375 ммоль) хлорида меди (I). Колбу заполняют аргоном и прибавляют раствор 117 мг (0.500 ммоль) 2-изопропокси-5-триметилсилилстирола в сухом дихлорометане (4 мл). Реакционную смесь кипят 1 час, после чего охлаждают до комнатной температуры. Далее все операции выполняются на воздухе. Растворитель упаривают в вакууме, продукт выделяют с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью циклогексан: этилацетат=4:1. Получают 100 мг (выход 57%) комплекса (5) в виде зеленых кристаллов.In a 25 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser, 212 mg (0.25 mmol) of second-generation Grubbs catalyst (2) and 37 mg (0.375 mmol) of copper (I) chloride are placed. The flask was filled with argon and a solution of 117 mg (0.500 mmol) of 2-isopropoxy-5-trimethylsilyl styrene in dry dichloromethane (4 ml) was added. The reaction mixture is boiled for 1 hour, after which it is cooled to room temperature. Further, all operations are performed in air. The solvent was evaporated in vacuo, the product was isolated by preparative chromatography on silica gel, eluting with a mixture of cyclohexane: ethyl acetate = 4: 1. 100 mg (yield 57%) of complex (5) are obtained in the form of green crystals.

Спектр 1Н ЯМР (500 МГц, в CD2Cl2): 0.23 (9Н, с), 1.23 (6Н, д, J 5.6 Гц), 2.41 (6Н, с), 2.44 (12Н, с), 4.15 (4Н, с), 4.94 (1Н, септет, J 5.6 Гц), 6.93 (1Н, д, J 7.7 Гц), 6.95 (1Н, с), 7.07 (1Н, д, J 7.7 Гц), 7.07 (4Н, с), 16.51 (1Н, с). 1 H NMR spectrum (500 MHz, in CD 2 Cl 2 ): 0.23 (9H, s), 1.23 (6H, d, J 5.6 Hz), 2.41 (6H, s), 2.44 (12H, s), 4.15 (4H , s), 4.94 (1Н, septet, J 5.6 Hz), 6.93 (1Н, d, J 7.7 Hz), 6.95 (1Н, s), 7.07 (1Н, d, J 7.7 Hz), 7.07 (4Н, s) 16.51 (1H, s).

Пример 3.Example 3

Figure 00000025
Figure 00000025

В заполненную аргоном колбу Шленка на 50 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 300 мг (0.752 ммоль) E-N,N'-бис-(2,4-диметилфенил)-4,5-диизопропил-4,5-дигидро-1,3-имидазола хлорида, 0.44 мл (0.752 ммоль, 1.7 М в толуоле) трет-амилата калия, 44 мл сухого гексана и 309 мг (0.376 ммоль) катализатора Граббса первого поколения. Реакционную смесь нагревают при 50°С 17 часов, охлаждают до комнатной температуры и растворитель упаривают в вакууме. Сухой остаток растворяют в дихлорометане (10 мл), прибавляют 60 мг (0.60 ммоль) хлорида меди (I) и 150 мг (0.925 ммоль) 2-изопропоксистирола (14) и смесь перемешивают при 40°С 1 час, после чего охлаждают до комнатной температуры. Далее все операции выполняются на воздухе. Растворитель упаривают в вакууме, продукт выделяют с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью циклогексан: этилацетат=6:1. Получают 85 мг (выход 25%) комплекса (11) в виде зеленых кристаллов. Судя по спектрам 1Н ЯМР, комплекс представляет собой смесь двух изомеров в соотношении 1: 3.4.300 mg (0.752 mmol) of EN, N'-bis- (2,4-dimethylphenyl) -4,5-diisopropyl-4,5-dihydro- are placed in a 50 ml argon filled Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser. 1,3-imidazole chloride, 0.44 ml (0.752 mmol, 1.7 M in toluene) potassium tert-amylate, 44 ml of dry hexane and 309 mg (0.376 mmol) of the first generation Grubbs catalyst. The reaction mixture was heated at 50 ° C. for 17 hours, cooled to room temperature and the solvent was evaporated in vacuo. The dry residue was dissolved in dichloromethane (10 ml), 60 mg (0.60 mmol) of copper (I) chloride and 150 mg (0.925 mmol) of 2-isopropoxystyrene (14) were added and the mixture was stirred at 40 ° C for 1 hour, then cooled to room temperature temperature. Further, all operations are performed in air. The solvent was evaporated in vacuo, the product was isolated by preparative chromatography on silica gel, eluting with a mixture of cyclohexane: ethyl acetate = 6: 1. Obtain 85 mg (yield 25%) of complex (11) in the form of green crystals. Judging by the 1 H NMR spectra, the complex is a mixture of two isomers in a ratio of 1: 3.4.

Спектр 1Н ЯМР (300 МГц, в CD2Cl2): 0.87 (6Н, м), 1.17 (6Н, м), 1.25 (6Н, д J 5.6 Гц, минорный изомер), 1.35 (6Н, д J 5.6 Гц, основной изомер), 1.87 (1Н, м), 2.03 (1Н, м), 1.39 (6Н, д J 2.8 Гц), 1.49 (6Н, д J 4.8 Гц), 4.05 (2Н, м), 4.88 (1Н, септет, J 5.7 Гц), 6.83-6.94 (3Н, м), 7.17-7.30 (4Н, м), 7.38 (1Н, д, J 7.6 Гц), 7.54 (1Н, м), 8.50 (1Н, д, J 8.6 Гц, основной изомер), 8.59 (1Н, д, J 8.6 Гц, минорный изомер), 16.54 (1Н, с, основной изомер), 17.18 (1Н, с, минорный изомер). 1 H NMR spectrum (300 MHz, in CD 2 Cl 2 ): 0.87 (6H, m), 1.17 (6H, m), 1.25 (6H, d J 5.6 Hz, minor isomer), 1.35 (6H, d J 5.6 Hz , main isomer), 1.87 (1Н, m), 2.03 (1Н, m), 1.39 (6Н, d J 2.8 Hz), 1.49 (6Н, d J 4.8 Hz), 4.05 (2Н, m), 4.88 (1Н, Septet, J 5.7 Hz), 6.83-6.94 (3Н, m), 7.17-7.30 (4Н, m), 7.38 (1Н, d, J 7.6 Hz), 7.54 (1Н, m), 8.50 (1Н, d, J 8.6 Hz, main isomer), 8.59 (1H, d, J 8.6 Hz, minor isomer), 16.54 (1H, s, main isomer), 17.18 (1H, s, minor isomer).

Пример 4.Example 4

Figure 00000026
Figure 00000026

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 150 мг (0.18 ммоль) катализатора Граббса второго поколения (2) и 23 мг (0.23 ммоль) хлорида меди (I). Колбу заполняют аргоном и прибавляют раствор 50 мг (0.23 ммоль) 1-винил-2-изопропоксинафталина (16) в сухом дихлорометане (6 мл). Реакционную смесь кипят 30 минут, после чего охлаждают до комнатной температуры. Далее все операции выполняются на воздухе. Растворитель упаривают в вакууме, продукт выделяют с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью циклогексан: этилацетат=6:1. Получают 55 мг (выход 49%) комплекса (13) в виде зеленых кристаллов.150 mg (0.18 mmol) of second-generation Grubbs catalyst (2) and 23 mg (0.23 mmol) of copper (I) chloride are placed in a 25 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser. The flask was filled with argon and a solution of 50 mg (0.23 mmol) of 1-vinyl-2-isopropoxynaphthalene (16) in dry dichloromethane (6 ml) was added. The reaction mixture is boiled for 30 minutes, after which it is cooled to room temperature. Further, all operations are performed in air. The solvent was evaporated in vacuo, the product was isolated by preparative chromatography on silica gel, eluting with a mixture of cyclohexane: ethyl acetate = 6: 1. 55 mg (49% yield) of complex (13) are obtained in the form of green crystals.

Спектр 1Н ЯМР (500 МГц, в CD2Cl2): 1.33 (6Н, д, J 5.6 Гц), 2.53 (18Н, уш. с), 4.21 (4Н, с), 5.14 (1Н, септет, J 5.6 Гц), 7.09-7.29 (5Н, м), 7.36 (1Н, д, J 8.8 Гц), 7.39 (1Н, д, J 8.8 Гц), 7.62 (1Н, т, J 6.8 Гц), 7.85 (1Н, д, J 8.8 Гц), 8.27 (1Н, д, J 9.8 Гц), 18.17 (1Н, с). 1 H NMR spectrum (500 MHz, in CD 2 Cl 2 ): 1.33 (6H, d, J 5.6 Hz), 2.53 (18H, br.s), 4.21 (4H, s), 5.14 (1H, septet, J 5.6 Hz), 7.09-7.29 (5H, m), 7.36 (1H, d, J 8.8 Hz), 7.39 (1H, d, J 8.8 Hz), 7.62 (1H, t, J 6.8 Hz), 7.85 (1H, d , J 8.8 Hz), 8.27 (1H, d, J 9.8 Hz), 18.17 (1H, s).

Пример 5.Example 5

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают 11.91 г (69.2 ммоль) диэтилмалеата и замораживают жидким азотом, после чего вакуумируют до 0.1 Па. Операцию дегазации повторяют два раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят этилен, создавая давление 101325 Па, после чего смесь нагревают до 50°С. Давление этилена поддерживают постоянным на протяжении всего эксперимента. Далее в реакционную смесь вводят суспензию 4.70 мг катализатора (1) в 1.00 г (5.8 ммоль) диэтилмалеата. Контроль за ходом реакции осуществляют методом ГЖХ через 10, 20, 30, 45, 60 минут после начала эксперимента и далее через каждые 30 минут до завершения реакции (таблица 1, пример 1).In a 25 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer, 11.91 g (69.2 mmol) of diethyl maleate are placed and frozen with liquid nitrogen, after which they are evacuated to 0.1 Pa. The degassing operation is repeated two times. The vacuum is closed, the reaction mixture is allowed to warm to room temperature and ethylene is introduced into the reaction flask, creating a pressure of 101325 Pa, after which the mixture is heated to 50 ° C. The ethylene pressure is kept constant throughout the experiment. Then, a suspension of 4.70 mg of catalyst (1) in 1.00 g (5.8 mmol) of diethyl maleate is introduced into the reaction mixture. Monitoring the progress of the reaction is carried out by GLC 10, 20, 30, 45, 60 minutes after the start of the experiment and then every 30 minutes until the completion of the reaction (table 1, example 1).

Пример 6.Example 6

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но используя 6.37 мг катализатора (2) (таблицы 1 и 2, примеры 2).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but using 6.37 mg of catalyst (2) (tables 1 and 2, examples 2).

Пример 7.Example 7

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.04 мг катализатора (3) (таблицы 1 и 2, примеры 3).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.04 mg of catalyst (3) is used (tables 1 and 2, examples 3).

Пример 8.Example 8

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.24 мг катализатора (4) (таблицы 1 и 2, примеры 4).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.24 mg of catalyst (4) is used (tables 1 and 2, examples 4).

Пример 9.Example 9

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.24 мг катализатора (5) (таблицы 1 и 2, примеры 5).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.24 mg of catalyst (5) is used (tables 1 and 2, examples 5).

Пример 10.Example 10

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 4.80 мг катализатора (6) (таблицы 1 и 2, примеры 6).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 4.80 mg of catalyst (6) is used (tables 1 and 2, examples 6).

Пример 11.Example 11

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.14 мг катализатора (7) (таблицы 1 и 2, примеры 7).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.14 mg of catalyst (7) is used (tables 1 and 2, examples 7).

Пример 12.Example 12

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.14 мг катализатора (8) (таблицы 1 и 2, примеры 8).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.14 mg of catalyst (8) is used (tables 1 and 2, examples 8).

Пример 13.Example 13

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 4.68 мг катализатора (9) (таблицы 1 и 2, примеры 9).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 4.68 mg of catalyst (9) is used (tables 1 and 2, examples 9).

Пример 14.Example 14

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.33 мг катализатора (10) (таблицы 1 и 2, примеры 10).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.33 mg of catalyst (10) is used (tables 1 and 2, examples 10).

Пример 15.Example 15

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.12 мг катализатора (11) (таблицы 1 и 2, примеры 11).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.12 mg of catalyst (11) is used (tables 1 and 2, examples 11).

Пример 16.Example 16

Этенолиз диэтилмалеата проводят по примеру 5, но вместо катализатора (1) используют 5.86 мг катализатора (12) (таблицы 1 и 2, примеры 12).Etenolysis of diethyl maleate is carried out according to example 5, but instead of catalyst (1), 5.86 mg of catalyst (12) is used (tables 1 and 2, examples 12).

Пример 17.Example 17

Получение метилакрилата по реакции метатезиса диметилмалеата с этиленом в условиях отгонки образующегося продукта при атмосферном давлении ведут в установке с объемом перегонной колбы 15 мл, не содержащей дефлегматор и включающей ловушку, подсоединенную к выходу из аллонжа вместо вакуумного насоса. В описанную установку помещают 9.81 г (68.1 ммоль) диметилмалеата. Шлиф, через который подсоединяют капилляр для ввода этилена, закрывают септой. Перегонную колбу с помещенным в нее малеатом замораживают жидким азотом и вакуумируют до 0.1 Па. Далее вакуум перекрывают и реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют два раза, после чего через септу вводят металлический капилляр до дна перегонной колбы и установку заполняют этиленом, очищенным по примеру 1. Скорость потока этилена устанавливают 7.0 л/ч. Реакционную смесь нагревают с помощью масляной бани до 120°С, после чего с помощью шприца через септу в установку вводят суспензию 4.70 мг катализатора (1) в 1.00 г (6.9 ммоль) диметилмалеата. Реакцию ведут в течение 30 минут. Приемник и ловушку охлаждают до -30°С с помощью смеси спирт - жидкий азот. Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 3, пример 1. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.The production of methyl acrylate by the reaction of metathesis of dimethyl maleate with ethylene under conditions of distillation of the resulting product at atmospheric pressure is carried out in a plant with a volume of a distillation flask of 15 ml, which does not contain a reflux condenser and includes a trap connected to the outlet of the allonge instead of a vacuum pump. 9.81 g (68.1 mmol) of dimethyl maleate are placed in the described setup. The section through which the capillary is connected to introduce ethylene is closed with a septum. The distillation flask with the maleate placed in it is frozen with liquid nitrogen and vacuumized to 0.1 Pa. The vacuum is then closed and the reaction mixture is allowed to warm to room temperature. The degassing operation is repeated two times, after which a metal capillary is introduced through the septum to the bottom of the distillation flask and the installation is filled with ethylene purified in Example 1. The ethylene flow rate is set to 7.0 l / h. The reaction mixture is heated with an oil bath to 120 ° C, after which a suspension of 4.70 mg of catalyst (1) in 1.00 g (6.9 mmol) of dimethyl maleate is introduced into the unit using a syringe. The reaction is carried out for 30 minutes. The receiver and the trap are cooled to -30 ° C using a mixture of alcohol - liquid nitrogen. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 3, example 1. The purity of the product, judging by GLC, more than 99.5%.

Пример 18.Example 18

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 17, но вместо катализатора (1) используют 5.24 мг катализатора (4). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 3, пример 2. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out as in Example 17, but instead of catalyst (1), 5.24 mg of catalyst (4) is used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 3, example 2. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 19Example 19

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 17, но вместо катализатора (1) используют 5.08 мг катализатора (13). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 3, пример 3. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out as in Example 17, but instead of catalyst (1), 5.08 mg of catalyst (13) is used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 3, example 3. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 20Example 20

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 17, но в установку, кроме диметилмалеата, помещают, также, 6.08 мг 2-изопропоксистирола (14). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 1. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 17, but in addition to dimethyl maleate, 6.08 mg of 2-isopropoxystyrene is also placed in the installation (14). The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 1. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 21Example 21

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но используя 9.37 мг 2-изопропоксистирола (14). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 2. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but using 9.37 mg of 2-isopropoxystyrene (14). The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 2. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 22Example 22

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но используя 18.25 мг 2-изопропоксистирола (14). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 3. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but using 18.25 mg of 2-isopropoxystyrene (14). The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 3. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 23Example 23

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но используя 30.42 мг 2-изопропоксистирола (14). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 4. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but using 30.42 mg of 2-isopropoxystyrene (14). The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 4. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 24Example 24

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но используя 121.7 мг 2-изопропоксистирола (14). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 5. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but using 121.7 mg of 2-isopropoxystyrene (14). The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 5. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 25Example 25

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но вместо 2-изопропоксистирола (14) используют 17.58 мг стирола (15). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 6. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but instead of 2-isopropoxystyrene (14), 17.58 mg of styrene (15) is used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 6. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 26.Example 26

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 20, но вместо 2-изопропоксистирола (14) используют 23.9 мг стирола (16). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 7. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out according to example 20, but instead of 2-isopropoxystyrene (14), 23.9 mg of styrene (16) is used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 7. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 27Example 27

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 25, но вместо катализатора (1) используют 5.24 мг катализатора (4). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 8. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out as in Example 25, but instead of catalyst (1), 5.24 mg of catalyst (4) is used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 8. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Пример 28Example 28

Этенолиз диметилмалеата проводят по примеру 26, но вместо катализатора (1) и 2-изопропоксистирола (16) используют 8.0 мг стирола (16) и 5.08 мг катализатора (13). Выход продукта и число оборотов катализатора представлены в таблице 4, пример 8. Чистота продукта, судя по данным ГЖХ, более 99.5%.Etenolysis of dimethyl maleate is carried out as in Example 26, but instead of catalyst (1) and 2-isopropoxystyrene (16), 8.0 mg of styrene (16) and 5.08 mg of catalyst (13) are used. The product yield and the number of revolutions of the catalyst are presented in table 4, example 8. The purity of the product, judging by the data of GLC, more than 99.5%.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Производство акрилатов по реакции метатезиса олефинов из малеатов и этилена представляет интерес для промышленности в связи с низкой себестоимостью и доступностью исходных соединений, а также мягкостью условий и высокой селективностью реакции. Предложенные в изобретении катализаторы и каталитические системы для этой реакции имеют более продолжительное время жизни и обладают большим числом оборотов по сравнению с существующими катализаторами, что позволяет существенно снизить себестоимость производства акрилатов.The production of acrylates by the metathesis reaction of olefins from maleates and ethylene is of interest to industry due to the low cost and availability of the starting compounds, as well as the mild conditions and high selectivity of the reaction. The catalysts and catalyst systems proposed in the invention for this reaction have a longer lifetime and have a higher number of revolutions compared to existing catalysts, which can significantly reduce the cost of production of acrylates.

Claims (7)

1. Катализатор для получения эфиров акриловой кислоты по реакции метатезиса диалкилмалеатов с этиленом формулы1. The catalyst for the production of esters of acrylic acid by the reaction of metathesis of dialkyl maleates with ethylene of the formula
Figure 00000027
Figure 00000027
где А1, А2 - хлор,where A 1 , A 2 is chlorine, L - дигидроимидазольный лиганд,L is a dihydroimidazole ligand, R1, R2, R3 - одинаковые или разные заместители, выбранные из группы,R 1 , R 2 , R 3 are the same or different substituents selected from the group, содержащей водород, алкил-, триалкилсилил- или алкоксигруппы.containing hydrogen, alkyl, trialkylsilyl or alkoxy groups.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что дигидроимидазольный лиганд L имеет формулу2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the dihydroimidazole ligand L has the formula
Figure 00000028
Figure 00000028
3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что R1 и R3 представляют собой водород, R2 - триметилсилил, а А1 и А2 - хлор.3. The catalyst according to claim 1 or 2, characterized in that R 1 and R 3 are hydrogen, R 2 is trimethylsilyl, and A 1 and A 2 are chlorine. 4. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что R1 и R2 представляют собой водород, R - триметилсилил, а А1 и А2 - хлор.4. The catalyst according to claim 1 or 2, characterized in that R 1 and R 2 are hydrogen, R is trimethylsilyl, and A 1 and A 2 are chlorine. 5. Катализатор для получения эфиров акриловой кислоты по реакции метатезиса диалкилмалеатов с этиленом формулы5. The catalyst for the production of esters of acrylic acid by the reaction of metathesis of dialkyl maleates with ethylene of the formula
Figure 00000029
Figure 00000029
6. Каталитическая композиция, содержащая катализатор по п.1 или 5 и 2-изопропоксистирол или его производное при соотношении 1 мольный эквивалент катализатора на 5-100 мольных эквивалентов 2-изопропоксистирола или его производного.6. The catalyst composition containing the catalyst according to claim 1 or 5 and 2-isopropoxystyrene or its derivative in the ratio of 1 molar equivalent of catalyst to 5-100 molar equivalents of 2-isopropoxystyrene or its derivative. 7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что в качестве производного 2-изопропоксистирола выбран 2-изопропокси-5-триметилсилилстирол.7. The composition according to claim 6, characterized in that 2-isopropoxy-5-trimethylsilyl styrene is selected as the 2-isopropoxystyrene derivative.
RU2006129578/04A 2006-08-15 2006-08-15 Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof RU2311231C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129578/04A RU2311231C1 (en) 2006-08-15 2006-08-15 Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof
PCT/RU2007/000415 WO2008024023A1 (en) 2006-08-15 2007-07-30 Catalyst for obtaining acrylic acid ethers according to a metathesis reaction of dialkylmaleates (variants)and a catalytic composition based thereon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129578/04A RU2311231C1 (en) 2006-08-15 2006-08-15 Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2311231C1 true RU2311231C1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38960175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006129578/04A RU2311231C1 (en) 2006-08-15 2006-08-15 Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2311231C1 (en)
WO (1) WO2008024023A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546656C2 (en) * 2009-12-30 2015-04-10 Цзаньнань Сайтек Ко., Лтд. Highly active metathesis catalysts selective for romp and rcm reactions
RU2586213C1 (en) * 2012-07-27 2016-06-10 Апейрон Синтезис С.А. New ruthenium complexes, their use in the metathesis reaction and modalities for the metathesis reaction

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI525195B (en) 2007-08-10 2016-03-11 奇諾麥提卡公司 Methods for the synthesis of olefins acid and derivatives
WO2009094485A1 (en) 2008-01-22 2009-07-30 Genomatica, Inc. Methods and organisms for utilizing synthesis gas or other gaseous carbon sources and methanol
DK2262901T3 (en) 2008-03-05 2019-01-21 Genomatica Inc ORGANISMS PRODUCING PRIMARY ALCOHOL
CN102083798B (en) * 2008-04-09 2016-10-26 马特里亚公司 With the ruthenium olefin metathesis catalyst with the N-heterocyclic carbene ligand replacing skeleton
AU2009242615A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Genomatica, Inc. Microorganisms for the production of methacrylic acid
EP3318626B1 (en) 2009-04-30 2020-01-15 Genomatica, Inc. Organisms for the production of 1,3-butanediol
BRPI1013505A2 (en) 2009-04-30 2018-02-14 Genomatica Inc organisms for the production of isopropanol, n-butanol, and isobutanol
EP2269974A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-05 Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek Bio-derived olefin synthesis
EP2462221B1 (en) 2009-08-05 2017-02-22 Genomatica, Inc. Semi-synthetic terephthalic acid via microorganisms that produce muconic acid
EP2491125A4 (en) 2009-10-23 2014-04-23 Genomatica Inc Microorganisms for the production of aniline
SG182686A1 (en) 2010-01-29 2012-08-30 Genomatica Inc Microorganisms and methods for the biosynthesis of p-toluate and terephthalate
US9023636B2 (en) 2010-04-30 2015-05-05 Genomatica, Inc. Microorganisms and methods for the biosynthesis of propylene
BR112013001635A2 (en) 2010-07-26 2016-05-24 Genomatica Inc microorganism and methods for the biosynthesis of aromatics, 2,4-pentadienoate and 1,3-butadiene

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2441980C (en) * 2001-03-26 2011-07-19 Dow Global Technologies Inc. Metathesis of unsaturated fatty acid esters or unsaturated fatty acids with lower olefins
DE10137051A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-20 Bayer Ag New transition metal complexes with 2-alkoxybenzylidene ligands and hydrogenated imidazole ligands, useful as catalysts in metathesis reactions
PL199412B1 (en) * 2002-10-15 2008-09-30 Boehringer Ingelheim Int Ruthenium new complexes as (pre) catalytic agents of permutation reaction, new derivatives of 2-alkoxy-5-nitrostyrene as intermediate compounds and method of their receiving
CN1319917C (en) * 2005-04-13 2007-06-06 吉化集团公司 Method of 1-hexene one-step synthesizing straight chain olefin hydrocarbon and catalyst

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Grant S. Forman and Robert P. Tooze "Improved cross-metathesis ofacrylate esters catalyzed by 2nd generation ruthenium carbene complexes" Journal of Organometallic Chemistry. Volume 690, Issues 24-25, 1 December 2005, Pages 5863-5866, Abstract. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546656C2 (en) * 2009-12-30 2015-04-10 Цзаньнань Сайтек Ко., Лтд. Highly active metathesis catalysts selective for romp and rcm reactions
RU2586213C1 (en) * 2012-07-27 2016-06-10 Апейрон Синтезис С.А. New ruthenium complexes, their use in the metathesis reaction and modalities for the metathesis reaction

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008024023A1 (en) 2008-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2311231C1 (en) Catalyst for production of acrylic acid esters according to metathesis reaction of dialkyl malates (variants) and a catalytic composition based thereof
Sjoegren et al. Stereo-and regiocontrol in palladium-catalyzed allylic alkylation using 1, 10-phenanthrolines as ligands
Bartels et al. Iridium‐Catalysed Allylic Substitution: Stereochemical Aspects and Isolation of IrIII Complexes Related to the Catalytic Cycle
JP4676617B2 (en) Method for producing isopulegol
EP3386936B1 (en) Olefin metathesis catalysts
JP2017516746A (en) Method for coupling a first aromatic compound to a second aromatic compound
KR100516242B1 (en) Synthesis of 3,6-dialkyl-5,6-dihydro-4-hydroxy-pyran-2-one
JP6239535B2 (en) Ruthenium-based metathesis catalysts and precursors for their production
WO2009144906A1 (en) Aluminum complex and use thereof
CN113354586B (en) Preparation method of trifluoromethyl-containing pyrazolone compound
WO2005007662A2 (en) Biphosphine ruthenium complexes with chiral diamine ligande as catalysts
CN111848675A (en) Tetrahydroquinoline framework chiral phosphine-nitrogen ligand and preparation method and application thereof
Bołt et al. Rhodium catalysts with superbulky NHC ligands for the selective α-hydrothiolation of alkynes
EP2376411A1 (en) Aluminium complexes and use thereof as a catalyst in intramolecular ring closure reactions
WO2014077323A1 (en) Method for producing optically active isopulegol and optically active menthol
RU2475491C1 (en) Method of producing cationic complexes of palladium with diimine ligands
CN110156837B (en) Propyl-bridged diphosphine ligands for alkoxycarbonyl
Bruce et al. Oligomerisation of alkynes at a pentamethylcyclopentadienylruthenium centre
CN116410108B (en) Cyclic 1, 3-diketone diimine compound and synthesis method and application thereof
CN112279765A (en) Preparation method of chiral alpha-fluoroketone compound
Meynhardt et al. Diastereoselective Generation of Quaternary Stereocenters by Ligand‐Controlled Palladium‐Catalyzed Allylations
CN104437642B (en) It is a kind of for catalyst of olefin metathesis reaction and preparation method thereof
WO2018064163A1 (en) Method for preparing silahydrocarbons
JP4156857B2 (en) 3-chloro-3-butenoic acid ester derivative and method for producing the same
US20050137382A1 (en) Catalytic carbon-carbon bond formation