Разработка каталитических систем для осуществления альдольной конденсации низших альдегидов (1091786)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТОНКИХХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ им. М.В. ЛОМОНОСОВАНа правах рукописиДашко Леонид ВасильевичРАЗРАБОТКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯОСУЩЕСТВЛЕНИЯ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИНИЗШИХ АЛЬДЕГИДОВ(02.00.04 – Физическая химия)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель –д.х.н., доцент Пестов С.М.Москва 20142СОДЕРЖАНИЕСПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................................. 4ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР...........................................................................

91.1 Развитие представлений о кинетике и механизмах альдольной конденсации ... 91.2 Реакционная способность исходных компонентов конденсации ...................... 291.2.1 Основный катализ ................................................................................................ 301.2.2 Кислотный катализ............................................................................................... 311.3 Каталитические системы для осуществления альдольной конденсации .......... 321.3.1 Оксиды и гидроксиды металлов ......................................................................... 321.3.2 Соли металлов ......................................................................................................

371.3.3 Галогенсодержащие соединения ........................................................................ 391.3.4 Азотсодержащие катализаторы .......................................................................... 401.3.5 Бифункциональные катализаторы ...................................................................... 481.4 Промышленные способы получения акролеина .................................................. 571.4.1 Окисление пропилена .......................................................................................... 571.4.2 Парофазная альдольно-кротоновая конденсация ацетальдегида иформальдегида ............................................................................................................... 601.4.3 Жидкофазная конденсация ацетальдегида и формальдегида ..........................

611.5 Выводы ..................................................................................................................... 64ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ............................................................................................ 65ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ..........................................................

662.1 Используемые реактивы ......................................................................................... 662.2 Физико-химические методы исследования и условия их применения ............. 662.2.1 Газожидкостная хроматография ......................................................................... 672.2.2 Хромато-масс-спектрометрия .............................................................................

672.3 Методики проведения экспериментов .................................................................. 682.3.1 Получение сложноэфирныхпроизводных линейных аминокислот ................ 682.3.2 Получение сложноэфирных производных циклических аминокислот .......... 692.3.3 Получение бензоилзамещенных производных линейных аминокислот ........ 702.3.4 Получение бензоилзамещенных производных циклических аминокислот ... 702.4 Проведение реакции кросс-конденсации ацетальдегида, пропионовогоальдегида и формальдегида..........................................................................................

712.5 Проведение реакции гомо-конденсации формальдегида, ацетальдегида ипропионового альдегида ............................................................................................... 72ГЛАВА 3. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИИ ................ 73ГЛАВА 4. ПОДБОР ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯАЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ ..............................................................................

844.1 Выбор формы исходных соединений .................................................................... 844.2 Влияние растворителя ............................................................................................ 854.3 Влияние температуры реакции ..............................................................................

884.4 Влияние концентрации исходных соединений .................................................... 893ГЛАВА 5. КАТАЛИЗАТОРЫ ...................................................................................... 915.1 Неорганические соединения .................................................................................. 915.2 Амины ....................................................................................................................... 935.3 Азотистые основания ..............................................................................................

985.4 Соли азотистых оснований................................................................................... 1015.5 Ионные жидкости .................................................................................................. 1035.6 Соли аминов ........................................................................................................... 1045.7 Аминокислоты и производные аминокислот ..................................................... 107ГЛАВА 6. ГОМО-КОНДЕНСАЦИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА ..................................... 115ГЛАВА 7.

АЛЬДОЛЬНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ С УЧАСТИЕМ ПРОПИОНОВОГОАЛЬДЕГИДА ............................................................................................................... 119ГЛАВА 8. МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТНЫХ И ОСНОВНЫХ ГРУППКАТАЛИЗАТОРА НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ ............................................................. 121ГЛАВА 9. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ АЛЬДОЛЬНОЙКОНДЕНСАЦИИ ........................................................................................................

128ВЫВОДЫ К ДИССЕРТАЦИИ ................................................................................... 132СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 1334СПИСОК СОКРАЩЕНИЙДМАА – N,N`-диметилацетамидTol – толуолPyr – пиридинMe – метилEt – этилc-Pr – циклопропилBu – бутилt-Bu – трет-бутилPh – фенилo-Ph – орто-фенилp-Ph – пара-фенилBn – бензилMS – молекулярное ситоEtO – этиловый эфирBnО – бензиловый эфирBMIC – н-бутил-3-метилимидазолий хлоридbmim – 1-бутил-3-метилимидазол гексафторфосфатTMS – тетраметилсиланDAA – диацетоновый спиртPS – псевдоион(S)-LLB – трисбинаптоксидный комплексBINOL – 1,1'-би-2-нафтолВAL – бензальдегидлиазаС6 – 2,4-гексадиенальС8 – 2,4,6-октатриенальС10 – 2,4,6,8-декатетраеналь5ВВЕДЕНИЕАктуальность работы.

Реакции, приводящие к образованию углеродуглеродной связи, представляют большой интерес для получения разнообразныхполупродуктов [1-3] химической и фармацевтической отрасли. Универсальныйхарактер каталитической реакции альдольной конденсации делает ее весьмапопулярной при получении альдегидов и кетонов с более высокой молекулярноймассой из простых, легкодоступных гомологов [4, 5].

Альдольно-кротоноваяконденсация широко применяется при получении сопряженных альдегидов.Вроликатализаторовальдольнойконденсациимогутвыступатьразнообразные классы химических соединений, такие как различные кислоты[6, 7], основания [8, 9], оксиды [10, 11], соли металлов [12, 13], гетероциклическиесоединения [14, 15], аминокислоты [16] и другие. Особое место среди нихзанимают кислотно-основные катализаторы.

В последнее время механизмыкислотно-основного катализа в реакциях альдольной конденсации альдегидов икетонов были пересмотрены и значительно дополнены новыми сведениями [17].Авторы большинства работ [18, 19], в частности, в области ферментативногокатализа пришли к выводу, что для достижения высоких значений выходов иселективности необходимо сочетание свойств реакционной среды, наличие каккислотных, так и основных центров, а также необходимая пространственнаяконфигурация молекулы катализатора. В связи с этим, особый интереспредставляет кросс-альдольная конденсация низших альдегидов в присутствиибифункциональных кислотно-основных каталитических систем. Имеющиеся насегодняшнийденьданныеуказываютнапринципиальнуювозможностьреализации такого процесса в гомогенных условиях с высокими выходами иселективностью.

Разработка гомогенных каталитических систем для реализацииальдольной конденсации ацетальдегида и формальдегида, может представлятьальтернативу для известного способа производства акролеина, который внастоящее время получают каталитическим окислением пропилена.6Акролеин является широко используемым компонентом при производствемногих ценных продуктов химической промышленности, таких как 1,3пропандиол,акрилонитрил,метионин,β-пиколин,глутаровыйальдегид.Гидратация акролеина позволяет получать 3-гидроксипропаналь, каталитическоегидрированиекоторогоприводиткобразованию1,3-пропандиола,представляющего, наряду с 3-гидроксипропаналем интерес при полученииполиэфиров и полиуретанов.В настоящее время отсутствует усовершенствованный способ полученияальдегидов путем альдольно-кротоновой конденсации, который бы основывалсяна оптимальной каталитической системе, которая, помимо своей эффективности,так же отвечала бы экологическим и экономическим критериям.Цель работы заключается в разработке эффективных каталитических системдля получения альдегидов альдольной конденсацией.Для достижения указанной цели были определены следующие задачи:Разработка новых гомогенно-каталитических систем для осуществлениякросс-конденсации низших альдегидов.Изучение влияния кислотно-основных свойств каталитических систем населективность альдольной конденсации.Установлениеоптимальныхусловийдляреализацииселективногожидкофазного получения акролеина.Изучение жидкофазной гомо-конденсации ацетальдегида для селективногополучения 2-бутеналя.Изучение последовательной гомо-конденсации низших альдегидов напримере ацетальдегида.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации