SU1680303A1 - Катализатор для равновесной переэтерификации метил бензоата 1-гептанолом - Google Patents

Description

Изобретение относится к катализу, в частности к применению комплекса редкоземельного элемента с бензо-12-краун-4 в качестве катализатора для равновесной переэтерификации метилбензоата 1-гептановом. Применение нового комплекса в качестве катализатора обеспечивает константу скорости реакции переэтерификации метилбензоата 1-гептанолом, равную 22,31 · ΙΟ’⁵ с'¹, по сравнению с 17,1 -10"⁵ с'¹ (известный катализатор). Комплекс является более устойчивым к гидролизу и более растворим в органических растворителях.

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к катализаторам для равновесной переэтерификации, и может быть использовано при производстве полиалкилентерефталатов.

Целью изобретения является увеличение скорости каталитической реакции переэтерификации, повышение чистоты конечного продукта, увеличение полноты использования каталитически активных веществ за счет применения в качестве катализатора для равновесной переэтерификации комплекса редкоземельного элемента (РЗЭ) , с бензо-1.2-краун-4, используемого ранее в процессах разделения или очистки экстракционным способом редкоземельных элементов.

Пример! В конической, колбе на 25 см³ растворяют 0,0205 г (3.7003 ·10"⁵ моль)

комплекса МР(МОз)з Ό (О=бензо-12-краун4) в 8,0420 г (9,91 см³) 1-гептанола.

Предварительно комплексы получают по методике, которая для комплексов РЗЭ обеих подгрупп (цериевой и иттриевой) состоит в следующем. К раствору М(1\Юз)з '6 . Н₂О (М³⁺ = Υ, Еа-1_и) (5 ммоль соли РЗЭ в 10 мл бензоводного МеСИ) приливают раствор краун-эфирз· (КЭ) (5-7 ммоль) в ΜβΟΝ при комнатной температуре и перемешивании. Коронаты нитратов РЗЭ цериевой группы кристаллизуются в течение часа. Осадки коронатов РЗЭ отфильтровывают промывают небольшим количеством ΜβΟΝ и СН₂С1₂, сушат на воздухе, затем над Ρ₂0δ· Для выделения комплексов РЗЭ иттриевой подгруппы реакционную смесь упаривают на вакуумном ротор-испарителе или на воздухе при комнатной температуре. Полученный маслообразный продукт кристаллизуют

1680303 А1

3

1680303

4

из гексана или диэтилового эфира. Полученные комплексы представляют собой мелкокристаллические порошки, имеющие окраску соответствующего иона РЗЭ. Комплексы гигроскопичны, растворимы в МеОН, МегСО, МеС№ и других полярных растворителях. Выход коронатов для всех изученных РЗЭ составлял 85-90%. Затем добавляют 0,450 см³ (0,0208 мол.% катализатора в расчете на метилбензоат) раствора катализатора в колбу с 1,1131 г (8, 1755 -10'³ моль)

. , ^уй>дйгилбензоата и 18,2561 г (0,1571 моль) 1, -тептанола. После полной гомогенизации ре-, ... ·· ёкционной смесью заполняют ампулы,

которые запаивают и помещают в гнезда прогретого до 473 К металлического блока. Время контакта реагентов 2 ч. Анализ отобранных проб реакционной смеси проводят методом жидкостной хроматографии с использованием высокоэффективной колонки фирмы "Мегск", заполненной лихросорбом с размером частиц 5 мкм. По результатам хроматографического анализа определяют величину константы скорости реакции переэтерификации метилбензоата 1-гептанолом, которая в данном случае составляет 22,31 -КГ⁵ с"¹. При хроматографическом анализе пробы конечной реакционной массы не обнаружено следов катализатора и продуктов его гидролиза.

П р и м е р 2. Реакцию проводят аналогично примеру 1, цо температура реакционной смеси составляла 453 К, время контакта реагентов 2,5 ч, концентрация катализатора 0,015 мол.%. Величина константы скорости реакции составляет 21,82 Ί0’⁵ с’³. Хроматографический анализ пробы конечной ре10

15

20

25

30

35

акционной массы выявил отсутствие катализатора и продуктов его разложения (гидролиза).

ПримерЗ. Реакцию проводят аналогично примеру 1, но в качестве катализатора используют Ег(!МОз)з Ό. Температура реакционной смеси составляет 513 К, время контакта реагентов 1 ч, концентрация катализатора 0,033 мол.%. Величина константы скорости реакции составляет 22,05х х10’⁵с*¹. Как и в предыдущих примерах, при хроматографическом анализе пробы конечной реакционной массы не^бнаружено следов катализатора и продуктов его гидролиза.

Таким образом, изученные комплексы являются более устойчивыми к гидролизу и значительно более растворимыми в большинстве органических растворителей.

П р и м е р 4 (сравнительный). Испыта- . ние Т1(ОВд)4 в качестве катализатора реакций переэтерификации показывает, что недостатком его является гидролитическая неустойчивость и низкая скорость каталитической реакции (17,1 ·10"⁵€"'),

Из приведенных примеров видно, что применение в качестве катализаторов комплексов РЗЭ с КЭ обеспечивает увеличение скорости каталитической реакции переэтерификации, повышение гидролитической устойчивости катализатора и его растворимости в реакционной среде.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Применение комплекса редкоземельного элемента с бензо-12-краун-4 в качестве катализатора для равновесной переэтерификации метилбензоата 1-гептанолом.