RU2532554C1 - Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound - Google Patents

Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound Download PDF

Info

Publication number
RU2532554C1
RU2532554C1 RU2013117971/05A RU2013117971A RU2532554C1 RU 2532554 C1 RU2532554 C1 RU 2532554C1 RU 2013117971/05 A RU2013117971/05 A RU 2013117971/05A RU 2013117971 A RU2013117971 A RU 2013117971A RU 2532554 C1 RU2532554 C1 RU 2532554C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
dimethylformamide
containing organometallic
obtaining
caged compound
Prior art date
Application number
RU2013117971/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013117971A (en
Inventor
Евгений Валентинович Кудрик
Анна Сергеевна Макарова
Сергей Васильевич Макаров
Денис Сергеевич Сальников
Оскар Иосифович Койфман
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ")
Priority to RU2013117971/05A priority Critical patent/RU2532554C1/en
Publication of RU2013117971A publication Critical patent/RU2013117971A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532554C1 publication Critical patent/RU2532554C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to obtaining a titanium-containing compound, used as an adsorbent and photocatalyst. Claimed is a method of obtaining the organometallic caged compound of formula Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6. An interaction of terephthalic acid with titanium butoxide in a solvent is realised. The process is carried out at boiling for 6-7 hours under atmospheric pressure.
EFFECT: increased safety and efficiency of the process with an increase of the target product output.
1 dwg, 1 tbl

Description

ВведениеIntroduction

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6, которое можно использовать в процессах адсорбции из жидкой фазы для очистки сточных вод в производствах органических красителей, а также в качестве фотокатализатора.The invention relates to the chemical industry, namely to the production of a titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 , which can be used in adsorption processes from the liquid phase for wastewater treatment in production organic dyes, and also as a photocatalyst.

Уровень техникиState of the art

Известен способ получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6 (М. Dan-Hardi, С.Serre, Т. Frot, L. Rozes, G. Maurin, С.Sanchez and G. Ferey J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 10857).A known method for producing a titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 (M. Dan-Hardi, C. Serre, T. Frot, L. Rozes, G. Maurin, C. Sanchez and G. Ferey J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 10857).

Способ реализуется следующим образом. В раствор, содержащий смесь диметилформамида и метанола (в соотношении по объему 9:1), вводят терефталевую кислоту и тетраизопропоксид титана. Далее полученную смесь перемешивают, помещают в автоклав и выдерживают при температуре 150°C в течение 15 часов. Затем реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, образовавшуюся твердую фазу отфильтровывают, промывают последовательно ацетоном, диметилформамидом, метанолом, и высушивают при умеренной температуре (190-200°C). Выход продукта составляет порядка 56%.The method is implemented as follows. Terephthalic acid and titanium tetraisopropoxide are introduced into a solution containing a mixture of dimethylformamide and methanol (in a volume ratio of 9: 1). Next, the resulting mixture was stirred, placed in an autoclave and kept at a temperature of 150 ° C for 15 hours. Then the reaction mixture is cooled to room temperature, the resulting solid phase is filtered off, washed successively with acetone, dimethylformamide, methanol, and dried at a moderate temperature (190-200 ° C). The product yield is about 56%.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- использование токсичного метанола;- the use of toxic methanol;

- низкая экономичность, обусловленная:- low efficiency due to:

- необходимостью использования специального оборудования, работающего под давлением;- the need to use special equipment operating under pressure;

- большой энергоемкостью процесса из-за большой длительности процесса, осуществляемого при высокой температуре;- high energy intensity of the process due to the long duration of the process carried out at high temperature;

- недостаточно высокий выход целевого продукта.- insufficiently high yield of the target product.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является разработка способа получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6 путем взаимодействия терефталевой кислоты с алкоксидом титана в растворителе, включающем диметилформамид, при нагревании, который позволил бы повысить безопасность, экономичность процесса и выход целевого продукта.The objective of the invention is to develop a method for producing a titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 by reacting terephthalic acid with titanium alkoxide in a solvent including dimethylformamide by heating, which would increase safety, efficiency of the process and the yield of the target product.

Поставленная задача решена способом получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6 путем взаимодействия терефталевой кислоты с алкоксидом титана в растворителе, включающем диметилформамид, при нагревании, в котором процесс проводят при атмосферном давлении в течение 6-7 часов при кипении, в качестве алкоксида титана используют бутоксид титана, а в качестве растворителя, включающего диметилформамид, используют диметилформамид.The problem is solved by a method for producing a titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 by reacting terephthalic acid with titanium alkoxide in a solvent including dimethylformamide, when heated, in which the process is carried out at atmospheric pressure for 6-7 hours at boiling, titanium butoxide is used as titanium alkoxide, and dimethylformamide is used as solvent including dimethylformamide.

Изобретение позволяет:The invention allows:

- повысить безопасность процесса за счет исключения из синтеза токсичного метанола;- increase the safety of the process by eliminating toxic methanol from the synthesis;

- повысить экономичность процесса за счет исключения необходимости использования специального дорогостоящего оборудования, работающего под давлением, и значительного снижения энергозатрат за счет существенного сокращения длительности процесса синтеза;- increase the efficiency of the process by eliminating the need to use special expensive equipment operating under pressure, and a significant reduction in energy consumption due to a significant reduction in the duration of the synthesis process;

- получить целевой продукт с более высоким выходом.- get the target product with a higher yield.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Для реализации способа используют следующие вещества:To implement the method using the following substances:

диметилформамид - ГОСТ 20289-74dimethylformamide - GOST 20289-74

терефталевая кислота - CAS 100-21-0 (Aldrich)terephthalic acid - CAS 100-21-0 (Aldrich)

бутоксид титана - CAS 5593-70-4 (Aldrich)titanium butoxide - CAS 5593-70-4 (Aldrich)

ацетон - ГОСТ 2768-84acetone - GOST 2768-84

Способ реализуется следующим образом:The method is implemented as follows:

В 300 мл диметилформамида загружают 16.6 г (0.1 М) терефталевой кислоты и нагревают реакционную массу до кипения при перемешивании. После полного растворения кислоты к раствору добавляют 17 г (0.05 М) бутоксида титана и выдерживают смесь при кипении в течение 6-7 часов. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры, образовавшуюся твердую фазу отфильтровывают, промывают последовательно ацетоном и диметилформамидом и высушивают при температуре 190-200°C. 16.6 g (0.1 M) of terephthalic acid are charged into 300 ml of dimethylformamide and the reaction mixture is heated to boiling with stirring. After complete dissolution of the acid, 17 g (0.05 M) of titanium butoxide are added to the solution and the mixture is kept at boiling for 6-7 hours. Then the mixture is cooled to room temperature, the resulting solid phase is filtered off, washed successively with acetone and dimethylformamide and dried at a temperature of 190-200 ° C.

Данные элементного анализа:Elemental analysis data:

Вычислено для Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6, %: C - 36.87, H - 1.80, O - 36.83. Найдено, %: C - 36.12, H - 1.89, O - 36.43. ИК спектр, ν, см-1: 3413 (O-H), 2918 (C-H), 1645, 1585 (C=O), 1401 (C=C).Calculated for Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 ,%: C - 36.87, H - 1.80, O - 36.83. Found,%: C - 36.12, H - 1.89, O - 36.43. IR spectrum, ν, cm -1 : 3413 (OH), 2918 (CH), 1645, 1585 (C = O), 1401 (C = C).

Чистота продукта подтверждена данными порошковой рентгеновской дифракции. Дифрактограмма титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6 приведена на фигуре.The purity of the product is confirmed by powder x-ray diffraction. The diffraction pattern of the titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 is shown in the figure.

Выходы целевого продукта при осуществлении способа при различных условиях приведены в таблице.The outputs of the target product during the implementation of the method under various conditions are shown in the table.

№ примераExample No. Время синтеза, чSynthesis time, h Выход целевого продукта, %The yield of the target product,% 1one 66 69.869.8 22 6.56.5 70.070.0 33 77 69.969.9

Claims (1)

Способ получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы Ti8O8(OH)4[O2C-C6H4CO2]6 путем взаимодействия терефталевой кислоты с алкоксидом титана в растворителе, содержащем диметилформамид, при нагревании, отличающийся тем, что процесс проводят при атмосферном давлении в течение 6-7 часов при кипении, в качестве алкоксида титана используют бутоксид титана, а в качестве растворителя, содержащего диметилформамид, используют диметилформамид. A method of obtaining a titanium-containing organometallic framework compound of the formula Ti 8 O 8 (OH) 4 [O 2 CC 6 H 4 CO 2 ] 6 by reacting terephthalic acid with titanium alkoxide in a solvent containing dimethylformamide by heating, characterized in that the process is carried out at atmospheric pressure for 6-7 hours at boiling, titanium butoxide is used as titanium alkoxide, and dimethylformamide is used as solvent containing dimethylformamide.
RU2013117971/05A 2013-04-18 2013-04-18 Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound RU2532554C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117971/05A RU2532554C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117971/05A RU2532554C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013117971A RU2013117971A (en) 2014-10-27
RU2532554C1 true RU2532554C1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53380476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013117971/05A RU2532554C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532554C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122920A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Basf Aktiengesellschaft Gas odorous substance separation
WO2008080813A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-10 Basf Se Use of porous organometallic skeleton materials for colored identification of filters
US7556673B2 (en) * 2006-11-24 2009-07-07 Basf Aktiengesellschaft Method for the separation of carbon dioxide using a porous metal-organic framework material
US7862647B2 (en) * 2008-01-04 2011-01-04 Northwestern University Gas adsorption and gas mixture separations using mixed-ligand MOF material
RU2426581C2 (en) * 2009-10-29 2011-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭНВАЙРОКЕТ" Adsorbent to separate mixes of o-, m- and p-isomers of aromatic compounds

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006122920A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Basf Aktiengesellschaft Gas odorous substance separation
US7556673B2 (en) * 2006-11-24 2009-07-07 Basf Aktiengesellschaft Method for the separation of carbon dioxide using a porous metal-organic framework material
WO2008080813A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-10 Basf Se Use of porous organometallic skeleton materials for colored identification of filters
US7862647B2 (en) * 2008-01-04 2011-01-04 Northwestern University Gas adsorption and gas mixture separations using mixed-ligand MOF material
RU2426581C2 (en) * 2009-10-29 2011-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭНВАЙРОКЕТ" Adsorbent to separate mixes of o-, m- and p-isomers of aromatic compounds

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013117971A (en) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Zeolitic metal azolate frameworks (MAFs) from ZnO/Zn (OH) 2 and monoalkyl-substituted imidazoles and 1, 2, 4-triazoles: Efficient syntheses and properties
Martín et al. Easily accessible bifunctional Zn (salpyr) catalysts for the formation of organic carbonates
Pandey et al. A metalloligand appended with benzimidazole rings: tetranuclear [CoZn 3] and [CoCd 3] complexes and their catalytic applications
RU2532554C1 (en) Method of obtaining titanium-containing organometallic caged compound
CN103086959A (en) Novel process for producing 3,5,6-sodium trichloropyrindinol
CN106831428A (en) A kind of method of low temperature synthesizing benzoic acids benzyl ester
CN106187855B (en) A method of 2- (hetero) aryl indole class compound is prepared using deep eutectic solvent
CN106349125B (en) Utilize the method for manganese salt selectivity synthesis (E) vinyl sulfone compound
CN103880717A (en) Preparation method of bis(3-allyl-4-hydroxy phenyl) sulfone and derivative thereof
CN113979937A (en) Method for preparing substituted aromatic heterocyclic compound from aromatic heterocyclic compound
CN111018899A (en) Method for preparing 1, 1-boron alkyne compound by metal catalysis of terminal olefin
Harrad et al. Aluminum phosphate catalyzed free solvent preparation of β-enamino esters
RU2613976C1 (en) Method for production of lanthanum organometallic frame compound of three-dimensional structures based on terephthalic acid
CN111056915A (en) Synthesis method of 1, 2-dialkyl-1, 2-diaryl acetylene cyclobutane
RU2497810C1 (en) Method of obtaining n,n-diaryl-substituted 2-trichloromethyl-imidazolidines
CN116789537B (en) Method for preparing 1, 1-dichloro pinacolone compound
RU2473553C1 (en) Method for producing tetra (1-vinylimidazole)cabalt dichloride
CN110156683B (en) Synthesis method of quinoline oxide
CN103787991B (en) Yb/NaY molecular sieve catalyst catalyzes and synthesizes the method for quinoxaline compound
RU2507195C1 (en) Method of obtaining asymmetric ethylene diamine-n,n-dipropionic acid
CN109575015B (en) Sulfonylated indolo [1,2-a ] quinoline compound and preparation method thereof
CN117865874A (en) N-tertiary butyl-3-amino-4, 5,6, 7-tetrahydroindole derivative and preparation method thereof
Xie et al. Highly efficient and versatile acetylation of alcohols, phenols and amines catalyzed by methylenediphosphonic acid (mdp) under solvent-free conditions
CN112441920B (en) Method for copper photocatalytic synthesis of 9-acetoxyl-9, 10-dihydrophenanthrene compound
CN110386909B (en) Method for synthesizing benzofuran derivative through copper-free ligand-free palladium catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160419