RU2355672C1 - Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes - Google Patents
Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355672C1 RU2355672C1 RU2007139377/04A RU2007139377A RU2355672C1 RU 2355672 C1 RU2355672 C1 RU 2355672C1 RU 2007139377/04 A RU2007139377/04 A RU 2007139377/04A RU 2007139377 A RU2007139377 A RU 2007139377A RU 2355672 C1 RU2355672 C1 RU 2355672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- complexes
- hydrocarbons
- lanthanides
- linear
- acyclic
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам получения углеводородов линейного строения, конкретно к способу получения алканов общей формулыThe present invention relates to methods for producing hydrocarbons of a linear structure, specifically to a method for producing alkanes of the general formula
СН3-(СН2)n-СН3 CH 3 - (CH 2 ) n —CH 3
где n=4, 5, 6.where n = 4, 5, 6.
Насыщенные углеводороды широко используются в составе моторных и реактивных топлив, как сырье для химической и нефтехимической промышленности, в качестве растворителей, экстрагентов, элюентов, в производстве пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств, а также в пищевой промышленности, электро- и радиотехнике.Saturated hydrocarbons are widely used in motor and jet fuels, as raw materials for the chemical and petrochemical industries, as solvents, extractants, eluents, in the production of plastics, rubbers, synthetic fibers, detergents, as well as in the food industry, electrical and radio engineering.
Известен способ (X.М.Миначев, М.А.Марков, В.И.Богомолов. Превращения циклогексана и н. алканов на окислах редкоземельных элементов. - Нефтехимия, 1961, т.2, №2, с.144-149) превращения циклогексана в реакции дегидрогенизации в присутствии катализаторов-оксидов лантанидов на активированном угле: Nd2О3-С,Но2О3-С, Yt2О3-С. Реакции проводят в проточной установке, при атмосферном давлении и температуре 500-560°С, в течение 6 ч. Выход жидкого катализата 85-91% (содержание изогексанов - 2.5%, считая на катализат).The known method (X.M. Minachev, M.A. Markov, V.I. Bogomolov. Transformations of cyclohexane and N. alkanes on oxides of rare-earth elements. - Petrochemistry, 1961, v.2, No. 2, p.144-149) the conversion of cyclohexane in the dehydrogenation reaction in the presence of catalysts of lanthanide oxides on activated carbon: Nd 2 O 3 -C, But 2 O 3 -C, Yt 2 O 3 -C. The reactions are carried out in a flow-through installation, at atmospheric pressure and a temperature of 500-560 ° C, for 6 hours. The yield of liquid catalysis is 85-91% (isohexanes content is 2.5%, based on catalysis).
К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура и длительность процесса), необходимость использования специального оборудования (проточная установка), низкий выход н-алканов, а также предварительный многостадийный синтез катализатора (предварительная обработка активированного угля в агрессивной среде - HNO3, пропитка солями РЗЭ, высушивание при 110°С и т.д.).The disadvantages of this method include high energy consumption (high temperature and duration of the process), the need to use special equipment (flow installation), low yield of n-alkanes, as well as preliminary multi-stage synthesis of the catalyst (pre-treatment of activated carbon in an aggressive environment - HNO 3 , salt impregnation REE, drying at 110 ° C, etc.).
Наиболее близким способом получения ациклических углеводородов из циклических, выбранным в качестве прототипа, является способ (М.Е.Vol'pin, I.S.Akhrem, S.V.Reznichenko and Grushin V.V. Activation of C-C bonds in alkanes and cycloalkanes by Ziegler-type systems. J.Of Organometallic Chemistry, 1987, 334, p.109-116.) получения н-алканов гидрогенолизом соответствующих циклоалканов (циклогексан, циклопентан, метилциклопентан, циклодекан) под действием карбонильных и карбонилгидридных комплексов рения: Re2(СО)10, Re3H3(СО)12, Re4H4(СО)12 в сочетании с алюминийорганическими соединениями (Et3Al, i-Bu2AlH) при мольном соотношении RH:AlR3:RenLm, равном 100:6:1, начальном давлении водорода 50 атм и температуре реакции 150-180°С, в автоклаве, за 3-15 ч. Максимальная конверсия при гидрогенолизе циклогексана (22%) достигается при использовании Re2(CO)10+i-Bu2AlH.The closest way to obtain cyclic acyclic hydrocarbons, selected as a prototype, is the method (M.E. Vol'pin, ISAkhrem, SV Reznichenko and Grushin VV Activation of CC bonds in alkanes and cycloalkanes by Ziegler-type systems. J.Of Organometallic Chemistry , 1987, 334, p.109-116.) The production of n-alkanes by hydrogenolysis of the corresponding cycloalkanes (cyclohexane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclodecane) under the action of rhenium carbonyl and carbonyl hydride complexes: Re 2 (СО) 10 , Re 3 H 3 (СО) 12 , Re 4 H 4 (СО) 12 in combination with organoaluminum compounds (Et 3 Al, i-Bu 2 AlH) at a molar ratio of RH: AlR 3 : R e n L m equal to 100: 6: 1, an initial hydrogen pressure of 50 atm and a reaction temperature of 150-180 ° C, in an autoclave, for 3-15 hours. The maximum conversion during hydrogenolysis of cyclohexane (22%) is achieved using Re 2 ( CO) 10 + i-Bu 2 AlH.
К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление и длительность процесса), необходимость использования специального оборудования (автоклав), а также высокая себестоимость комплекса рения Re2(CO)10, и необходимость предварительного получения комплексов The disadvantages of this method include high energy consumption (high temperature, pressure and duration of the process), the need to use special equipment (autoclave), as well as the high cost of the rhenium complex Re 2 (CO) 10 , and the need to obtain complexes
Re3H3(СО)12, Re4H4(СО)12 (длительный (до 110 ч), энергозатратный, многостадийный и трудоемкий синтез).Re 3 H 3 (СО) 12 , Re 4 H 4 (СО) 12 (long (up to 110 h), energy-consuming, multi-stage and labor-intensive synthesis).
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа получения н-алканов.The task of the invention is to simplify the method of producing n-alkanes.
Сущность способа заключается в гидрогенолизе циклоалканов под действием i-Bu2AlH в присутствии катализаторов LnCl3·3H2O·3(EtO)2AlOH, при мольном соотношении реагентов 60:90:1. Реакция проводится при 80°С, атмосферном давлении, в течение 6 ч. В качестве растворителя применяли диоксан. Реакция протекает по схеме.The essence of the method is the hydrogenolysis of cycloalkanes under the action of i-Bu 2 AlH in the presence of catalysts LnCl 3 · 3H 2 O · 3 (EtO) 2 AlOH, with a molar ratio of reagents 60: 90: 1. The reaction is carried out at 80 ° C, atmospheric pressure, for 6 hours. Dioxane was used as a solvent. The reaction proceeds according to the scheme.
Ln=Се, Nd, Eu, Tb; n=4,5,6.Ln = Ce, Nd, Eu, Tb; n = 4,5,6.
Существенные отличия предлагаемого способаSignificant differences of the proposed method
1. В предлагаемом способе в качестве катализатора используют образующийся из коммерческих и легкодоступных: LnCl3·6Н2О с Al(OEt)3 in siti комплекс LnCl3·3Н2О·3(EtO)2AlOH. Реакция гидрогенолиза идет при атмосферном давлении, 80°С, в растворителе диоксане, с более высоким выходом (38-78%) целевого продукта. В известных способах используют более дорогие соединения: Re2(СО)10, Re3H3(СО)12, Re4H4(CO)12 (малодоступные) или Nd2O3-С, Но2О3-С, Yt2О3-С (не выпускаемые промышленностью) и требующие предварительного специального многостадийного синтеза.1. In the proposed method, the catalyst used is formed from commercial and readily available: LnCl 3 · 6Н 2 О with Al (OEt) 3 in siti complex LnCl 3 · 3Н 2 О · 3 (EtO) 2 AlOH. The hydrogenolysis reaction occurs at atmospheric pressure, 80 ° C, in a solvent of dioxane, with a higher yield (38-78%) of the target product. In the known methods use more expensive compounds: Re 2 (CO) 10 , Re 3 H 3 (CO) 12 , Re 4 H 4 (CO) 12 (inaccessible) or Nd 2 O 3 -C, But 2 O 3 -C, Yt 2 About 3 -C (not manufactured by the industry) and requiring preliminary special multi-stage synthesis.
Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:The proposed method has the following advantages:
1. Способ не требует длительного и многостадийного предварительного получения катализатора LnCl3·3Н2О·3(EtO)2AlOH, в отличие от комплексов Re2(СО)10,1. The method does not require a long and multi-stage preliminary preparation of the catalyst LnCl 3 · 3H 2 O · 3 (EtO) 2 AlOH, in contrast to the complexes Re 2 (СО) 10 ,
Re3H3(СО)12, Re4H4(CO)12 или Nd2O3-С, Но2О3-С, Yt2О3-С (трудоемкий, длительный синтез в агрессивной среде).Re 3 H 3 (CO) 12 , Re 4 H 4 (CO) 12 or Nd 2 O 3 -C, But 2 O 3 -C, Yt 2 O 3 -C (labor-intensive, lengthy synthesis in an aggressive environment).
2. Способ позволяет за счет снижения температуры взаимодействия увеличить выход (38-78%) целевого продукта.2. The method allows to reduce the yield (38-78%) of the target product by reducing the interaction temperature.
3. Способ позволяет значительно уменьшить температуру (от 560 до 80°С), время синтеза (от 15 ч до 6 ч), не требует специального оборудования (автоклава) и тем самым позволяет существенно упростить синтез и снизить себестоимость целевого продукта.3. The method allows to significantly reduce the temperature (from 560 to 80 ° C), the synthesis time (from 15 hours to 6 hours), does not require special equipment (autoclave), and thereby significantly simplifies the synthesis and reduce the cost of the target product.
Способ поясняется следующими примерами:The method is illustrated by the following examples:
ПРИМЕР 1. В стеклянный термостатируемый реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, помещают 12.5 мл диоксана, 0.08 ммоль кристаллогидрата LnCl3·6Н2О и 0.24 ммоль Al(OEt)3. После полного исчезновения (растворения) LnCl3·6Н2О и образования гомогенного раствора (1-2 ч) при 20°С добавляют 4.8 ммоль циклоалкана и 7.2 ммоль i-Bu2AlH, нагревают в течение 6 ч при 80°С и перемешивании. Охлажденную до 10°С реакционную массу гидролизуют 10%-ным водным раствором HCl (15 мл), трижды экстрагируют эфиром (3×20 мл), объединенные экстракты сушат над безводным Na2SO4, растворитель отгоняют и остаток фракционируют в вакууме. Выход н-алканов составляет 67-78%.EXAMPLE 1. 12.5 ml of dioxane, 0.08 mmol of crystalline hydrate LnCl 3 · 6H 2 O and 0.24 mmol of Al (OEt) 3 are placed in a 50 ml glass thermostatic reactor mounted on a magnetic stirrer. After the complete disappearance (dissolution) of LnCl 3 · 6H 2 O and the formation of a homogeneous solution (1-2 h) at 20 ° C, 4.8 mmol of cycloalkane and 7.2 mmol of i-Bu 2 AlH are added, heated for 6 h at 80 ° C with stirring . Cooled to 10 ° C, the reaction mass is hydrolyzed with a 10% aqueous HCl solution (15 ml), extracted three times with ether (3 × 20 ml), the combined extracts are dried over anhydrous Na 2 SO 4 , the solvent is distilled off, and the residue is fractionated in vacuo. The yield of n-alkanes is 67-78%.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.Other examples confirming the method are given in the table.
Полученные соединения имеют следующие физико-химические характеристики:The resulting compounds have the following physicochemical characteristics:
Н-гексан. nD 20=1.3752. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.96 т (6Н, 2СН3), 1.35 уш. с (8Н, N-hexane. n D 20 = 1.3752. 1 H NMR spectrum, δ, ppm: 0.96 t (6H, 2CH 3 ), 1.35 br. s (8H,
4СН2). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 14.03 к (С1, С6), 23.04 т (С2, С5), 32.13 т(С3, С4).4CH 2 ). 13 C NMR spectrum, δ, ppm: 14.03 t (C 1 , C 6 ), 23.04 t (C 2 , C 5 ), 32.13 t (C 3 , C 4 ).
Н-гептан. nD 20=1.3879. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.02 т (6Н, 2СН3), 1.42 уш. с (10Н, 5СН2). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 14.09 к (С1, С7), 23.18 т (С2, С6), 29.43 т(С4), 32.29 т(С3, С5).N-heptane. n D 20 = 1.3879. 1 H NMR spectrum, δ, ppm: 1.02 t (6H, 2CH 3 ), 1.42 br. s (10H, 5CH 2 ). 13 C NMR spectrum, δ, ppm: 14.09 k (C 1 , C 7 ), 23.18 t (C 2 , C 6 ), 29.43 t (C 4 ), 32.29 t (C 3 , C 5 ).
Н-октан. nD 20=1.3976. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.92 т (6Н, 2СН3), 1.45 уш. с (12Н, 6СН2). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 14.19 к (С1, С8), 22.90 т (С2, С7), 29.45 т (С4 С5), 32.30 т (С3, С6).N-octane. n D 20 = 1.3976. 1 H NMR spectrum, δ, ppm: 0.92 t (6H, 2CH 3 ), 1.45 br. s (12H, 6CH 2 ). 13 C NMR spectrum, δ, ppm: 14.19 k (C 1 , C 8 ), 22.90 t (C 2 , C 7 ), 29.45 t (C 4 C 5 ), 32.30 t (C 3 , C 6 ) .
Claims (1)
СН3-(СН2)n-СН3,
где n=4, 5, 6,
гидрогенолизом циклоалканов под действием i-Bu2AlH в присутствии катализаторов, отличающийся тем, что в качестве катализаторов используют комплексы лантанидов LnCl3·3H2O·3(EtO)2AlOH (Ln=Ce, Nd, Eu, Tb), реакцию проводят при мольном соотношении циклоалкан: i-Bu2AlH: Ln, равном 60:90:1, при атмосферном давлении, 80°С, в течение 6 ч, в растворителе диоксане. The method of catalytic conversion of cyclic hydrocarbons to acyclic (linear) of the General formula
CH 3 - (CH 2 ) n —CH 3 ,
where n = 4, 5, 6,
by hydrogenolysis of cycloalkanes under the action of i-Bu 2 AlH in the presence of catalysts, characterized in that the catalysts are the complexes of lanthanides LnCl 3 · 3H 2 O · 3 (EtO) 2 AlOH (Ln = Ce, Nd, Eu, Tb), at a molar ratio of cycloalkane: i-Bu 2 AlH: Ln equal to 60: 90: 1, at atmospheric pressure, 80 ° C, for 6 hours, in a solvent of dioxane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139377/04A RU2355672C1 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139377/04A RU2355672C1 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2355672C1 true RU2355672C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007139377/04A RU2355672C1 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355672C1 (en) |
-
2007
- 2007-10-23 RU RU2007139377/04A patent/RU2355672C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Volpin M.E., Akhrem I.S., Reznichenko S.V. and Grushin V.V. Activation of C-C bond in alkanes and cycloalkanes by Ziegler-type systems. - J. Organometallic Chemistry, 1987, 334, p.109-116. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3380295B2 (en) | Method for producing 1,3-propanediol | |
SU1530084A3 (en) | Method of preparing catalyst for hydroformylation of propylene | |
EP0539002A2 (en) | Aldol condensation using solid basic catalyst of MgO and Al2O3 having a high surface area | |
US9422207B2 (en) | Compounds and methods for the production of long chain hydrocarbons from biological sources | |
JPS6322043A (en) | Manufacture of glycol ethers | |
CN108102683B (en) | Preparation method of branched alkane in range of renewable dodecyl alcohol and aviation kerosene | |
JP3925940B2 (en) | Method for producing ether compound | |
WO2013146370A1 (en) | Method for producing 3-alkoxy-3-methyl-1-butanol | |
CN107303500B (en) | Metal/H-MCM-22 catalyst and application thereof in producing cyclohexylbenzene | |
RU2355672C1 (en) | Method of catalytic transformation of cyclic hydrocarbons into acyclic (linear) hydrocarbons under action of lanthanides complexes | |
EP3323801B1 (en) | Methods of preparing cyclohexanone and derivatives | |
JP5342887B2 (en) | Method for producing α-aminoketone compound | |
CN104874386A (en) | Modified magnalium composite oxide catalyst for acetone condensation as well as preparation method and application thereof | |
CN112892587B (en) | Method for preparing ethylene glycol by efficiently catalyzing hydration reaction of ethylene oxide | |
US3755451A (en) | Exchange reactions of octadienyl esters with active hydrogen compounds | |
JPS6160636A (en) | Manufacture of amine | |
JP6303877B2 (en) | Polyether polyol and method for producing the same | |
KR20170090439A (en) | Catalytic oxidation of but-3-ene-1,2-diol | |
WO2007088625A1 (en) | 7-hydroxy-9-methylpentadecane and process for production thereof | |
CN113509938B (en) | Catalyst for preparing carbon monoxide and method for preparing carbon monoxide by using catalyst | |
SU1310383A1 (en) | Method for producing aldehyde | |
RU2529033C1 (en) | METHOD OF HYDROGENATING α, β-UNSATURATED KETONES | |
RU2342392C2 (en) | Method of 6-ethyl-6-aluminaspiro[3,4] octane | |
JP6632049B1 (en) | Method for producing Guerbet alcohol | |
EP2269971A1 (en) | Process for producing a 2-alkyl-2-cycloalkene-1-one |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091024 |