PL219119B1 - Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych - Google Patents

Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych

Info

Publication number
PL219119B1
PL219119B1 PL395436A PL39543611A PL219119B1 PL 219119 B1 PL219119 B1 PL 219119B1 PL 395436 A PL395436 A PL 395436A PL 39543611 A PL39543611 A PL 39543611A PL 219119 B1 PL219119 B1 PL 219119B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
general formula
catalyst
carried out
group
complex
Prior art date
Application number
PL395436A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395436A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Hieronim Maciejewski
Karol Szubert
Nina Borucka
Original Assignee
Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu filed Critical Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority to PL395436A priority Critical patent/PL219119B1/pl
Publication of PL395436A1 publication Critical patent/PL395436A1/pl
Publication of PL219119B1 publication Critical patent/PL219119B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Description

jące kompleksy metali przejściowych oraz nowe 4,4-dipodstawione sole morfoliniowe, które są cieczami jonowymi, przydatne do uzyskania immobilizowanych katalizatorów. Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie nowych katalizatorów.
Znane są katalizatory immobilizowane, w których homogenny katalizator w postaci kompleksu metalu w wyniku modyfikacji sfery koordynacyjnej jest związany ze stałym podłożem organicznym lub nieorganicznym.
Katalizatory immobilizowane z jednej strony zachowują właściwością katalityczne katalizatora homogenicznego, a z drugiej strony ich usunięcie ze środowiska reakcji, po jej zakończeniu, nie wymaga stosowania złożonych procesów gdyż po obniżeniu temperatury na ogół wypadają one w postaci ciała stałego lub łatwo tworzą odrębną fazę ciekłą i wówczas można je oddzielić albo poprzez dekantacje albo rozdział warstw. Katalizatory immobilizowane na ogół umożliwiają wielokrotne użycie tej samej porcji katalizatora w wielu kolejnych powtórzeniach tego samego procesu syntezy co zdecydowanie obniża koszty procesu.
Jednym ze sposobów immobilizacji katalizatorów jest łączenie ich z cieczami jonowymi.
Van den Broeke (J. Van den Broeke, F. Winter, B. J. Deelman, G. Van Koten, Org. Lett. 4, (2002), 3851) zastosował do immobilizacji kompleksów rodu ciecze jonowe bazujące na fluorowanych pochodnych imidazoliowych. Fluorowaną pochodną kompleksu Wilkinsona zastosowano jako katalizator reakcji hydrosililowania 1-oktenu. Tak immobilizowany katalizator umożliwił 15-krotne użycie tej samej jego porcji katalizatora przy obniżeniu jego aktywności katalitycznej do około 30%.
W polskich zgłoszeniach patentowych nr P-380 735 i nr P-380 736 ujawniono katalizatory platynowe i rodowe immobilizowane fosfoniowymi cieczami jonowymi. Katalizatory te, jak ujawniono w zgłoszeniu patentowym nr P-380 737, znajdują zastosowane w reakcji hydrosililowania eteru allilowo-glicydylowego, polieteru oraz 1-heksadecenu za pomocą tri- i polisiloksanów, przy czym katalizatory te zachowują wysoką aktywność katalityczną w kolejnych cyklach reakcji prowadzonej z użyciem tej samej porcji katalizatora.
Ciecze jonowe są to organiczne związki, których temperatura topnienia jest niższa od 100°C. Związki te stanowią potencjalne źródło przyjaznych dla środowiska mediów reakcji chemicznych. Ciecze jonowe można nazwać „projektowalnymi rozpuszczalnikami”, ponieważ ich właściwości fizyczne (tj. temperatura topnienia, lepkość, gęstość, hydrofobowość czy hydrofilowość) mogą być modyfikowane, dla konkretnego zastosowania, poprzez odpowiedni dobór anionu lub kationu.
Ciecze jonowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach i zakres ich stosowania ulega stałemu i szybkiemu rozszerzeniu. Zakres potencjalnego i rzeczywistego zastosowania cieczy jonowych wiąże się z koniecznością kompleksowego ustalenia ich wpływu na bezpieczeństwo środowiska i zdrowia. Ekotoksyczność cieczy jonowych z kationem imidazoliowym, pirydyniowym, amniowym czy fosfonowym jest dość dobrze zbadana. Badania ekotoksyczności cieczy jonowych zawierających anion morfoliniowy wykazały, że ciecze te są znacznie mniej toksyczne niż ciecze jonowe z aromatycznym pierścieniem (imidazoliowe czy pirydynowe).
Ze względu na niską toksyczność cieczy jonowych zawierających atom azotu w układzie alicyklicznym można się spodziewać, że będą one sercem projektowanych w przyszłości „ekologicznych” cieczy jonowych.
Jak wykazały badania C. Pretti (Pretti C, Chiappe C, Baldetti I., Brunini S., Monni G., Intorre L., Ecotoxicol. Environ. Safe., 2009, 72, 1170-1176.) bromki 4-etylo-4-metylomorfoliniowy ([emmorf][Br]) i 4-butylo-4-etylomorfoliniowy ([ebmorf][Br]) wykazują znacznie niższą toksyczność niż powszechnie stosowane bromki imidazoliowe czy amoniowe, np. wartość toksyczności EC50 względem D. magna (Daphnia magna) dla [emmorf][Br] wynosi > 476 mg/l i dla [ebmorf][Br] wynosi > 397 mg/l, co oznacza niską toksyczność, natomiast dla bromku 3-butylo-1-metyloimidazoliowego toksyczność jest wysoka (8,03 mg/l) i podobnie dla bromku tetrabutyloamoniowego - 9,51 mg/l, co oznacza toksyczność wysoką. Pretti poziom toksyczności oparł na wartości EC50 wg następujących kryteriów:
EC50 [mg/l] Toksyczność
100-1000 niska
10-100 średnia
1-10 wysoka
0,1-1 bardzo wysoka
PL 219 119 B1
Celem wynalazku było uzyskanie katalizatorów immobilizowanych na cieczach jonowych o niskiej toksyczności oraz otrzymanie odpowiednich niskotoksycznych cieczy jonowych i ich zastosowanie.
Przedmiotem wynalazku są nowe 4,4-dipodstawione sole morfoliniowe o wzorze ogólnym 1:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, 2
R2 oznacza grupę benzylową lub butylowodorosulfonową, a A oznacza aniony: wodorosiarczan (VI), metylosulfonian lub toluenosulfonian.
W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 4,4-dipodstawionych soli morfoliniowych o ogólnym wzorze 1a:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, 2
R2 oznacza grupę benzylową i A oznacza metylosulfonian lub toluenosulfonian, który polega na dwuetapowej reakcji halogenków 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych o wzorze ogólnym 2:
1 w którym R1 ma wyżej podane znaczenie, X oznacza chlor, brom, lub jod z wodorotlenkiem potasu lub sodu, a następnie w drugim etapie produkt pierwszego etapu reaguje z kwasem metylosulfonowym lub toluenosulfonowym. W pierwszym etapie prowadzi się reakcję pomiędzy halogenkiem 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowym o wzorze 2 z co najmniej stechiometryczną ilością wodorotlenku w temperaturze od 20 do 60°C, korzystnie 30°C, w metanolu, a następnie oddziela się powstały osad soli nieorganicznej. Po usunięciu soli nieorganicznej do mieszaniny reakcyjnej zawierającej wodorotlenek 4-alkilo4-benzylomorfoliniowy i ewentualnie resztę wodorotlenku sodu lub potasu, dodaje się co najmniej stechiometryczną ilość kwasu metylosulfonowego lub kwasu toluenosulfonowego w stosunku do wodorotlenków, w temperaturze od 20 do 60°C, korzystnie 25°C, poczym metanol odparowuje się w warunkach obniżonego ciśnienia.
Surowy produkt oczyszcza się rozpuszczając go w rozpuszczalniku, w którym nie rozpuszczają sie substraty i produkty ubocze, korzystnie w acetonie bądź acetonitrylu. Powstały osad oddziela się, a z oddzielonego roztworu zawierającego czysty produkt odparowuje się rozpuszczalnik, a następnie produkt suszy się, korzystnie w warunkach obniżonego ciśnienia.
Sposób według wynalazku wytwarzania 4,4-dipodstawionych soli morfoliniowych o ogólnym wzorze 1 b:
PL 219 119 B1 w którym:
• R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, R2 oznacza grupę benzylową;
• A oznacza wodorosiarczan (VI);
1 polega na reakcji halogenków 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych o wzorze ogólnym 2, gdzie R1 ma wyżej podane znaczenie, X oznacza chlor lub brom, lub jod z co najmniej stechiometryczną ilością kwasu siarkowego (VI) w temperaturze od -10 do 5°C, korzystnie -5°C, w chlorku metylenu, następnie odgazowuje się powstały halogenowodór z mieszaniny poreakcyjnej przepuszczając przez nią suche powietrze, a odgazowany produkt oddziela się i suszy w warunkach obniżonego ciśnienia.
Odmiana sposobu według wynalazku otrzymywania 4,4-dipodstawionych soli morfoliniowych ogólnym wzorze 3:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów, a A oznacza wodorosiarczan (VI) polega na reakcji 4-alkilo-4-(4-butylosulfonianu)morfoliniowego o wzorze ogólnym 4:
1 gdzie R1 ma wyżej podane znaczenie z co najmniej stechiometryczną ilością kwasu siarkowego (VI) w temperaturze od -10 do 5°C, korzystnie -5°C, w chlorku metylenu, a następnie otrzymany produkt oddziela się i suszy w warunkach obniżonego ciśnienia.
W trzecim aspekcie przedmiotem wynalazku jest immobilizowany katalizator, w którym kompleks metalu przejściowego, w szczególności platyny lub rodu jest immobilizowany w cieczy jonowej, którą jest 4,4-dipodstawiona sól morfoliniowa o wzorze ogólnym 1:
1 w którym w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów 2 węgla, R2 oznacza grupę benzylową lub butylowodorosulfonową i A oznacza metylosulfonian, toluenosulfonian lub wodorosiarczan (VI).
Immobilizowanymi katalizatorami związanymi w cieczach jonowych o ogólnym wzorze 1, w któ12 rym R1, R2 i A mają wyżej podane znaczenia, według wynalazku, są w szczególności kompleksy platyny i rodu, wybrane z grupy: Pt(PPh3)4, Pt(PPh3)2Cl2, PtCl4, K2PtCl4, K2PtCl4, Rh(PPh3)3Cl, [{Rh^-Cl)-(cod)}2], a najkorzystniej: Pt(PPh3)2Cl2, Rh(PPh3)3Cl oraz [{Rh^-Cl)(cod)}2].
Sposób otrzymywania katalizatora według wynalazku polega na rozpuszczeniu kompleksu metalu przejściowego, w szczególności platyny lub rodu, w morfoliniowej cieczy jonowej o ogólnym wzo12 rze 1, w którym R1, R2 i A mają wyżej podane znaczenie.
Proces ten prowadzi się w podwyższonej temperaturze, co umożliwia szybsze i równomierne rozproszenie kompleksów platyny i rodu w całej objętości cieczy jonowej. Po całkowitym wymieszaniu i rozpuszczeniu katalizatora w cieczy jonowej całość chłodzi się do temperatury pokojowej, w której immobilizowany katalizator może być przechowywany przez dłuższy czas nie tracąc swoich właściw o ści katalitycznych. Schłodzony katalizator jest cieczą lub ciałem stałym.
PL 219 119 B1
Immobilizowany w cieczy jonowej katalizator według wynalazku nie rozpuszcza się w środowisku reakcji, natomiast w trakcie prowadzenia procesu hydrosililowania tworzą się dwie fazy ciekłe i reakcja zachodzi na granicy faz immobilizowany katalizator/środowisko reakcji, na której to granicy dostępny jest aktywny katalizator platynowy lub rodowy.
Katalizator według wynalazku w przeciwieństwie do katalizatorów homogenicznych nie traci aktywności katalitycznej nawet po kilkukrotnym użyciu, a zarazem utrzymuje wysoką aktywność i selektywność.
W czwartym aspekcie przedmiotem wynalazku jest sposób hydrosililowania olefin polegający na reakcji olefin o ogólnym wzorze 5:
RCH=CH2 (5) w którym R oznacza grupę alkilową o zawartości C2-C16, z (poli)siloksanami o ogólnym wzorze 6:
w którym n przyjmuje wartości od 1 do 25, a m od 0 do 50, w obecności immobilizowanego katalizatora według wynalazku.
Immobilizowany katalizator platynowy lub rodowy stosuje się w ilości od 10-2 do 10-6 mola meta-3 -5 -1 -5 lu przejściowego na 1 mol wiązań Si-H, korzystnie od 10-3 do 10-5, a najkorzystniej od 10-1 do 10-5 mola. Korzystne jest aby ciecz jonowa wraz immobilizowany w niej katalizatorem stanowiła od 10 do 20% wagowych całkowitej masy substratów biorących udział w procesie gdyż większa ilość cieczy jonowej w środowisku reakcji utrudnia przebieg procesu i wymiany masy w mieszaninie reakcyjnej podczas prowadzenia reakcji. Proces hydrosililowania sposobem według wynalazku prowadzi się w temperaturze nie niższej niż temperatura topnienia cieczy, w której jest immobilizowany kompleks platyny lub rodu, korzystnie w temperaturze 100-110°C.
Po zakończeniu reakcji całość chłodzi się w celu zestalenia cieczy jonowej z immobilizowanym katalizatorem, a następnie oddziela się zestalony katalizator, na przykład poprzez dekantację. Oddzielony katalizator nadaje się do ponownego, kilkukrotnego użycia w kolejnych procesach.
Nowe immobilizowane katalizatory nadają sie do wielokrotnego użytku w kolejnych cyklach syntezy. Ciecze jonowe z grupy morfoliniowych cieczy jonowych są mniej ekotoksyczne od dotychczas stosowanych znanych i stosowanych imidazoliowych cieczy jonowych.
Poza zastosowaniem do immobilizacji ciecze jonowe według wynalazku mogą być stosowane jako medium reakcji chemicznych. Jak wykazały badanie Pretti toksyczności cieczy jonowych zawierających pochodne morfoliniowe względem D. rerio. (Danio rerio), że bromki morfoliniowe [emmorf][Br] EC50 = > 476 mg/l i [ebmorf][Br] - EC50 = > 397 mg/l są mniej toksyczne nawet od powszechnie stosowanej trietyloaminy (stosowanej jako reagent czy rozpuszczalnik) - EC50 = 44 mg/l, a zatem mogą pełnić rolę rozpuszczalników jako jej zamienniki.
Sposób otrzymywania morfoliniowych cieczy jonowych, oraz immobilizowanych katalizatorów na bazie kompleksów platyny i rodu oraz zastosowanie otrzymanych nowych kompleksów heterogenicznych w procesie hydrosililowania ilustrują, ale nie ograniczają zakresu wynalazku, poniższe przykłady. Oznaczenia NMR wykonano na spektrometrze Mercury Gemini 300.
P r z y k ł a d I
Wodorosiarczan (VI) 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,017 mola chlorku 4-benzylo3
-4-metylomorfoliniowego w 15 cm3 chlorku metylenu i umieszczono w łaźni lodowej, a następnie wkroplono 0,017 mola kwas siarkowy (VI). Reakcję prowadzono przez dwie godziny w temperaturze -5°C. Produkt oddzielił się z mieszaniny reakcyjnej jako górna warstwa cieczy. Produkt uboczny - HCl usunięto z mieszaniny reakcyjnej przepuszczając przez nią osuszone powietrze. Powietrze osuszano przepuszczając je przez płuczkę z wodorotlenkiem sodu. Za kolbą z mieszaniną reakcyjną umieszczono płuczkę z roztworem KOH (równomolowo w przeliczeniu na ilość wydzielającego się w reakcji HCl) i fenoloftaleiną. Przez mieszaninę przepuszczano powietrze do momentu zaniku różowego za6
PL 219 119 B1 barwienia fenoloftaleiny w płuczce za kolbą reakcyjną, a następnie oddzielono produkt w rozdzielaczu. Produkt wysuszono w suszarce próżniowej.
Produkt otrzymano w postaci bezbarwnej cieczy z wydajnością 89%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm = 3,10 (s, 3H); 3,17 (s, 1H); 3,37 (t, J = 4,29 Hz, 2H); 3,56 (qw, J = 5,14 Hz, 2H); 3,98 (t, J = 1,71 Hz, 4H); 4,77 (s, 2H); 7,54 (m, 3H); 7,60 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm = 45,0; 58,5; 59,9; 67,6; 127,3; 129,0; 130,4; 133,4.
Dodatkowo czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN.
Dla C12H19NO5S (M = 289,35) ustalono następujące wartości:
wyliczone: C = 49,81; H = 6,62; N = 4,84;
otrzymane: C = 49,21; H = 7,24; N = 5,39 w procentach.
P r z y k ł a d II
Toluenosulfonian 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,014 mola jodku 3
4-benzylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 20 cm3 metanolu i dodano 0,014 mola wodorotlenku sodu rozpuszczonego w 20 ml metanolu. Reakcję prowadzono 30 minut w temperaturze 25°C. Wytrąciła się sól nieorganiczna, którą odsączono a do przesączu dodano 0,015 mola kwasu toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono przez 3 godziny w temperaturze 30°C. Następnie, metanol odparowano na wyparce próżniowej.
Otrzymany surowy produkt dodatkowo rozpuszczono w acetonie, w którym wytrąciła się pozostała część jodku sodu. Sól odsączono, a z przesączu zawierającego produkt odparowano rozpuszczalnik. Produkt suszono przez 24 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 25°C. Otrzymano produkt w postaci ciała stałego o temperaturze topnienia 127-130°C z wydajnością 89%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm = 2,29 (s, 3H); 3,07 (s, 3H); 3,34 (t, J = 4,29 Hz, 2H); 3,54 (qw, J = 7,50 Hz, 2H); 3,96 (t, J = 1,73 Hz, 4H); 4,73 (s, 2H); 7,14 (d, J = 4,55 Hz, 2H); 7,52 (m, 7H);
13C NMR (DMSO) δ ppm = 20,8; 44,8; 58,4; 59,8; 67,5; 125,5; 127,2; 128,1; 128,8; 130,3; 133,2; 137,8; 145,5.
Wykonana analiza elementarna CHN dla C19H25NO4S (M = 363,47) potwierdziła prawidłowo zidentyfikowaną strukturę.
Wartości wyliczone w %: C = 62,78; H = 6,93; N = 3,85; korelują z wartościami otrzymanymi: C = 62,32; H = 6,48; N = 4,34.
P r z y k ł a d III
Metylosulfonian 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,022 mola bromku 3
4-benzylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 15 cm3 metanolu i dodano 0,024 mola wodorotlenku potasu rozpuszczonego w 20 ml metanolu.
Reakcję prowadzono 45 minut w temperaturze 35°C. Wytrącił się bromek potasu w postaci białego osadu, który odsączono.
Do przesączu dodano 0,024 mola kwasu metylosulfonowego.
Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C przez 2 godziny, a następnie odparowano rozpuszczalnik.
Otrzymany surowy produkt dodatkowo rozpuszczono w acetonitrylu, w którym wytrąciły się nieprzereagowany wodorotlenek potasu oraz pozostała część produktu ubocznego (bromek potasu), które odsączono, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik.
Produkt suszono w suszarce próżniowej.
Produkt w temperaturze pokojowej jest lepką, lekko żółtą cieczą. Wydajność 94,5%. Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN.
Dla C13H21NO4S (M = 287,37) ustalono następujące wartości:
wyliczone: C = 54,33; H = 7,37; N = 4,87;
otrzymane: C = 54,78; H = 6,83; N = 4,38 w procentach.
1H NMR (DMSO) δ ppm = 2,44 (s, 3H); 3,09 (s, 3H); 3,36 (t, J = 4,25 Hz, 2H); 3,56 (qw, J = 5,23
Hz, 2H); 3,98 (t, J = 2,69 Hz, 4H); 4,75 (s, 2H); 7,54 (m, 3H); 7,59 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm = 39,8; 44,9; 58,5; 59,9; 67,5; 127,2; 128,9; 130,4; 133,3.
PL 219 119 B1
P r z y k ł a d IV
Wodorosiarczan (VI) 4-(4-wodorosulfonylobutylo)-4-metylomorfoliniowy
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,0067 mola 4-(4-butylosulfonianu)-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 20 cm chloroformu i umieszczono w łaźni lodowej, a następnie wkroplono 0,0067 mola kwasu siarkowego (VI).
Reakcję prowadzono 2 godziny w temperaturze -5°C.
Produkt oddzielił się z mieszaniny reakcyjnej jako górna warstwa cieczy, którą oddzielono w rozdzielaczu.
Produkt wysuszono w suszarce próżniowej.
Otrzymano produkt z wydajnością 98%.
Wykonana analiza elementarna CHN dla C9H21NO8S2 (M = 335,39) potwierdza prawidłowo zidentyfikowaną strukturę. Wartości wyliczone w %: C = 32,23; H = 6,31; N = 4,18 korelują z wartościami otrzymanymi: C = 32,76; H = 5,83; N = 4,69.
P r z y k ł a d y V-IX
Otrzymywanie immobilizowanego katalizatora
W tabeli 1 przedstawiono zestawienie poszczególnych katalizatorów. W kolbie o pojemności 3 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g cieczy jonowej, -5 a następnie dodano 10-5 mola odpowiedniego kompleksu metalu. Całość ogrzewano przez 0,5 godziny w temperaturze 100°C. Po ochłodzeniu mieszaniny otrzymano kompleks związany z cieczą jonową, który może być stosowany jako im mobilizowany katalizator, np. w reakcjach hydrosililowania.
T a b e l a 1
Przykład Ciecz jonowa Kompleks
V Wodorosiarczan (VI) 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy [Rh(Cl)(PPh3)3]
VI Wodorosiarczan (VI) 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy [Rh^-OSiMe3)(cod)h]
VII Wodorosiarczan (VI) 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy [Pt(PPh3)2Cl2]
VIII Toluenosulfonian 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy [Rh(Cl)(PPh3)3]
IX Wodorosiarczan (VI) 4-(4-wodorosulfonylobutylo)-4-metylomorfoliniowy [Rh(Cl)(PPh3)3]
P r z y k ł a d X 3
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g katalizatora otrzymanego wg przykładu V, a następnie do kolby dodano mieszaninę 33 cm3 (0,185 mola) 1,1,1,3,5,5,5-heptametylotrisiloksanu oraz 30 cm3 (0,185 mola) oktenu-1. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze 110°C. Po tym czasie analiza IR i GC wykazała 98% konwersję siloksanu. Po ochłodzeniu produkt zdekantowano znad fazy katalizatora, który został użyty do kolejnej reakcji. Reakcje powtórzono dziesięciokrotnie z następującą konwersją siloksanu: 98, 98, 98, 99, 99, 99, 99, 99, 98%.
P r z y k ł a d XI 3
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g katalizatora otrzymanego wg przykładu VI, a następnie do kolby dodano mieszani33 nę 50 cm3 (0,185 mola) 1,1,1,3,5,5,5-heptametylotrisiloksanu oraz 30 cm3 (0,185 mola) oktenu-1. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze 110°C. Po tym czasie analiza IR i GC wykazała 99% konwersję siloksanu. Po ochłodzeniu produkt zdekantowano znad fazy katalizatora, który został użyty do kolejnej reakcji. Reakcje powtórzono dziesięciokrotnie z następującą konwersją siloksanu: 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99.
P r z y k ł a d XII 3
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g katalizatora otrzymanego wg przykładu VII, a następnie do kolby dodano mieszani33 nę 50 cm3 (0,185 mola) 1,1,1,3,5,5,5-heptametylotrisiloksanu oraz 30 cm3 (0,185 mola) oktenu-1. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze 110°C. Po tym czasie analiza IR i GC wykazała 90% konwersję siloksanu. Po ochłodzeniu produkt zdekantowano znad fazy katalizatora, który został użyty do kolejnej reakcji. Reakcje powtórzono dziesięciokrotnie z następującą konwersją siloksanu: 90, 89, 86, 84, 84, 80, 68, 61, 55.
PL 219 119 B1
P r z y k ł a d XIII 3
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g katalizatora otrzymanego wg przykładu VIII, a następnie do kolby dodano miesza33 ninę 50 cm3 (0,185 mola) 1,1,1,3,5,5,5-heptametylotrisiloksanu oraz 30 cm3 (0,185 mola) oktenu-1. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze 110°C. Po tym czasie analiza IR i GC wykazała 99% konwersję siloksanu. Po ochłodzeniu produkt zdekantowano znad fazy katalizatora, który został użyty do kolejnej reakcji. Reakcje powtórzono dziesięciokrotnie z następującą konwersją siloksanu: 99, 99, 99, 99, 99, 99, 98, 99, 90.
P r z y k ł a d XIV 3
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło umieszczono 10 g katalizatora otrzymanego wg przykładu IX, a następnie do kolby dodano mieszani33 nę 50 cm3 (0,185 mola) 1,1,1,3,5,5,5-heptametylotrisiloksanu oraz 30 cm3 (0,185 mola) oktenu-1. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze 110°C. Po tym czasie analiza IR i GC wykazała 99% konwersję siloksanu. Po ochłodzeniu produkt zdekantowano znad fazy katalizatora, który został użyty do kolejnej reakcji. Reakcje powtórzono dziesięciokrotnie z następującą konwersją siloksanu: 98, 99, 96, 93, 93, 91, 88, 96, 92.

Claims (17)

1. Ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, 2
R2 oznacza grupę benzylową lub butylowodorosulfonową, a A oznacza aniony: wodorosiarczan (VI), metylosulfonian lub toluenosulfonian.
2. Sposób otrzymywania ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1a:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, 2
R2 oznacza grupę benzylową i A oznacza metylosulfonian lub toluenosulfonian, który polega na dwuetapowej reakcji halogenków 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych o wzorze ogólnym 2:
PL 219 119 B1 1 w którym R1 ma wyżej podane znaczenie, X oznacza chlor, brom lub jod z wodorotlenkiem potasu lub sodu, a następnie w drugim etapie produkt pierwszego etapu reaguje z kwasem metylosulfonowym lub toluenosulfonowym.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w metanolu w temperaturze 20-60°C.
4. Sposób otrzymywania cieczy jonowej o wzorze ogólnym 1b:
12 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, R2 oznacza grupę benzylową i A oznacza wodorosiarczan (VI), znamienny tym, że halogenek 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowy o wzorze ogólnym 2:
reaguje z co najmniej stechiometryczną ilością kwasu siarkowego (VI) w temperaturze od -10 do 5°C.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w chlorku metylenu.
6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w temperaturze 5°C.
7. Sposób otrzymywania 4,4-dipodstawionych soli morfoliniowych ogólnym wzorze 3:
1 w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów, a A oznacza wodorosiarczan (VI), znamienny tym, że 4-alkilo-4-(4-butylosulfonianu)morfoliniowego o wzorze ogólnym 4:
1 gdzie R1 ma wyżej podane znaczenie z co najmniej stechiometryczną ilością kwasu siarkowego (VI) w temperaturze od -10 do 5°C.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w chlorku metylenu.
9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w temperaturze 5°C.
PL 219 119 B1
10. Immobilizowane katalizatory zawierające kompleks metali przejściowych, znamienny tym, że jako kompleks zawierają kompleks rodu lub platyny oraz ciecz jonową o wzorze ogólnym:
w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, R2 oznacza grupę benzylową lub butylowodorosulfonową, a A oznacza aniony: wodorosiarczan (VI), metylosulfonian lub toluenosulfonian.
11. Nowe immobilizowane katalizatory według zastrz. 10, znamienne tym, że zawierają kompleks wybrany z grupy: Pt(PPh3)4, Pt(PPh3lCh, PtCI4, ^PtCU ^PtCU RhCPPhsbCl, [{Rh(p-CD(cod)hl·
12. Immobilizowane katalizatory według zastrz. 11, znamienne tym, że zawierają kompleks wybrany z grupy: Pt(PPh3)2Cl2, Rh(PPh3)3Cl oraz [{Rh^-Cl)(cod)}2].
13. Sposób hydrosiliowania olefin o ogólnym wzorze 5:
RCH=CH2 (5) w którym R oznacza grupę alkilową o zawartości C2-C16, (poli)siloksanami o ogólnym wzorze 6:
w którym n przyjmuje wartości od 1 do 25 a m od 0 do 50, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności immobilizowanego katalizatora kompleksu rodu lub platyny oraz ciecz jonową o wzorze ogólnym:
w którym R1 oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, R2 oznacza grupę benzylową lub butylowodorosulfonową, a A oznacza aniony: wodorosiarczan (VI), metylosulfonian lub toluenosulfonian, przy czym katalizator stosuje się w ilości od 10-2 do 10-6 mola metalu przejściowego na 1 mol wiązań Si-H.
-3 -5
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że katalizator stosuje się w ilości od 10-3 do 10-5 mola na 1 mol wiązań Si-H.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że katalizator stosuje się w ilości od od 10-4 do
10-5 mola na 1 mol wiązań Si-H.
16. Sposób według zastrz. 13 albo 14, albo 15, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się kompleks wybrany z grupy: Pt(PPh3)4, Pt(PPh3)2Cl2, PtCl4, K2PtCl4, K2PtCl4, Rh(PPh3)3Cl, [{Rh^-Cl)(cod)h].
17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się kompleks wybrany z grupy: Pt(PPh3)2Cl2, Rh(PPh3)3Cl oraz [{Rh^-Cl)(cod)}2].
PL395436A 2011-06-29 2011-06-29 Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych PL219119B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395436A PL219119B1 (pl) 2011-06-29 2011-06-29 Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395436A PL219119B1 (pl) 2011-06-29 2011-06-29 Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395436A1 PL395436A1 (pl) 2013-01-07
PL219119B1 true PL219119B1 (pl) 2015-03-31

Family

ID=47624661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395436A PL219119B1 (pl) 2011-06-29 2011-06-29 Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL219119B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395436A1 (pl) 2013-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080221353A1 (en) Novel phosphonium salt ionic liquid and reaction solvent including the same
CN101137436A (zh) 碱稳定性离子液体
CN108017548B (zh) 一种以氘代甲醇合成氘代二甲胺盐的方法
EP3521266B1 (en) Substituted bis(trifluorovinyl)benzene compound
PL219119B1 (pl) Katalizatory immobilizowane na cieczach jonowych
JP2009046429A (ja) エーテルの製造方法
KR102881896B1 (ko) 함불소 화합물의 제조 방법
JP2009269820A (ja) かご型シロキサン化合物の製造方法
Mandal et al. Syntheses of fluorous quaternary ammonium salts and their application as phase transfer catalysts for halide substitution reactions in extremely nonpolar fluorous solvents
WO2011093229A1 (ja) ギ酸の製造方法
JPH0725708B2 (ja) パーフルオロアルキルブロミドの合成
JP7033289B2 (ja) クロスカップリング体の製造方法及びテトラハロゲノ鉄塩
JP2007238540A5 (pl)
EP2877477B1 (en) Process for the preparation of phosphonium sulfonates
JP5175060B2 (ja) イソニトリルの製造方法
BR102016023198A2 (pt) alquilação de picolinamidas com cloroacilais substituídos utilizando um catalisador de éter de coroa
KR101522464B1 (ko) 아렌설포닉 에시드로부터 아렌설포닐 클로라이드를 얻는 새로운 방법
JP5093680B2 (ja) ビス四級アンモニウム塩コア型デンドリマー
JP2008162967A (ja) 非対称型ビス(ターピリジン)化合物の合成方法
JP2012214401A (ja) アルカノイルジアリールスルフィド化合物の製造方法
JP2007031344A5 (pl)
JP5008063B2 (ja) ジホスフィンコア型両親媒性デンドリマー、その製造方法、二座ホスフィン配位子及びその配位構造を有する含パラジウム錯体化合物
EP3896055A1 (en) Ammonium salt having saccharin anion
PL214826B1 (pl) 4-Benzylo-4-(2-hydroksyetylo)morfoliniowe ciecze jonowe z anionem alkilokarboksylanowym nasyconym oraz sposób ich otrzymywania
KR101957989B1 (ko) 유기붕소 촉매를 이용한 안티-(2-알킬)사이클로프로필 실란 화합물의 제조방법