×
29.03.2019
219.016.f33b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ БИС-α, β-НЕНАСЫЩЕННЫХ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002330015
Дата охранного документа
27.07.2008
Аннотация: Изобретение относится к органическому синтезу и касается усовершенствованного способа получения эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот, заключающийся в том, что диалкилмалеаты подвергают взаимодействию с циклическими олефинами в присутствии катализатора метатезиса при температуре от 20°С до 90°С. Изобретение позволяет получать эфиры бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот без применения акрилатов, легко полимеризующихся при хранении, и исключить из процесса растворитель. 7 з.п. ф-лы, 4 табл.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к органическому синтезу и касается способа получения эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот по реакции кросс-метатезиса малеатов с циклическими олефинами.

Уровень техники

Известен способ получения эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот по реакции кросс-метатезиса эфиров акриловой кислоты с циклическими олефинами (Randl S., Connon S.J., Blechert S. Chem. Commun., 2001, 1796-1797).

Реакция проводится в кипящем дихлорометане в присутствии 5 мол.% катализаторов Граббса (1) или Ховейды (2) второго поколения. При этом мольное соотношение циклический олефин : акрилат составляет 3:1. Наилучшие результаты получаются с применением комплекса (2).

Время реакции обычно составляет не менее 6 часов. Для снижения выхода побочных продуктов используют высокое разбавление реагентов (концентрация акрилатов составляет 0.2 М). Согласно данным 1Н ЯМР, эфиры бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот образуются в этой реакции с выходами от 83 до 90% (для n=1 или 3). При n=2 выходы снижаются до 54-66%.

Недостатками этого способа являются использование большого количества дорогостоящего катализатора, необходимость проведения реакции при большом разбавлении, что приводит к тому, что в реакции используется очень большое количество растворителя, в результате чего возрастают затраты на его регенерацию. Также к недостаткам можно отнести использование в качестве одного из реагентов легко полимеризующихся акрилатов.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая данным изобретением, состоит в разработке способа синтеза эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот исходя из низкотоксичного, дешевого и удобного в хранении сырья.

Технический результат состоит в осуществлении способа получения эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот без применения акрилатов, легко полимеризующихся при хранении, и исключении из процесса растворителя.

Технический результат достигается тем, что диалкилмалеаты подвергают взаимодействию с циклическими олефинами в присутствии катализатора метатезиса при температуре от 20°С до 90°С.

Диалкилмалеаты могут содержать спиртовые заместители с числом атомов углерода от 1 до 10.

Циклические олефины могут содержать от 5 до 20 атомов углерода.

Циклические олефины могут содержать более одной ненасыщенной связи.

Соотношение диалкилмалеат : олефин может составлять от 1:1 до 6:1. Оптимальное мольное соотношение диалкилмалеат : циклоолефин составляет 2:1. Реакцию ведут до полной конверсии циклического олефина и его олигомеров, образующихся на первых этапах процесса.

Предпочтительно взаимодействие диалкилмалеатов с циклическими олефинами осуществляется при температуре от 40°С до 50°С.

В качестве катализатора метатезиса применяют карбеновые комплексы рутения, содержащие имидазольные лиганды, такие как катализатор Граббса второго поколения (1) или катализатор Ховейды второго поколения (2). Наилучшие результаты достигаются при использовании катализатора Ховейды второго поколения.

Для получения высокого выхода эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот циклический олефин вводят в реакционную смесь постепенно небольшими порциями. Способ прибавления циклического олефина оказывает существенное влияние на выходы эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот. Медленное прибавление олефина способствует их увеличению.

Введение в реакционную смесь циклического олефина может осуществляться в виде раствора в исходном диалкилмалеате. Таким образом удается решить проблему образования значительных количеств эфиров фумаровой кислоты, которые далее не участвуют в реакции метатезиса. Снижения скорости образования фумаратов удается достигнуть проведением реакции в отсутствии растворителя.

Для достижения максимального выхода эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот используемые реагенты должны быть максимальной чистоты, поскольку примеси в них оказывают существенное влияние на время жизни катализатора метатезиса, поэтому реагенты предварительно подвергают очистке, которую производят непосредственно перед взаимодействием, или после очистки до взаимодействия реагенты хранят в инертной атмосфере.

Выходы целевых продуктов, а также условия проведения реакции в значительной степени зависят от используемого циклического олефина и диалкилмалеата, а также условия проведения реакции: температура, соотношение диалкилмалеат : циклоолефин, количество катализатора.

Осуществление изобретения

Метатезис диалкилмалеатов с циклическими алкенами осуществляли по реакции, уравнение которой представлено ниже. Продуктами этой реакции являются эфиры бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот, которые образуются с селективностью, близкой к количественной.

Для осуществления заявленного способа диалкилмалеаты подвергают взаимодействию с циклическими олефинами в соотношении диалкилмалеат : олефин от 1:1 до 6:1 в присутствии катализатора метатезиса при температуре от 20°С до 90°С.

Оптимальные температуры проведения реакции - 40-50°С. При более низких температурах скорость взаимодействия мала, а при повышении температуры значительно возрастает скорость разложения катализатора.

Оптимальное соотношение диалкилмалеат : циклоолефин в большинстве случаев составляет 2:1. Когда растворимость исходного циклоолефина или промежуточных соединений в реакционной смеси мала, более предпочтительно использовать большее соотношение диалкилмалеат : циклоолефин (до 6:1).

Наилучшие выходы продуктов достигаются при применении комплекса (2), что было показано на примере реакции диэтилмалеата с циклооктеном. Целевым продуктом их взаимодействия (в условиях избытка диэтилмалеата) является диэтилдодека-2,10-диендиоат (3). Содержание этого вещества в реакционной смеси после реакции диэтилмалеата с циклооктеном, катализируемой 0.1 мол.% катализатора Граббса второго поколения (1), составило, судя по данным ГЖХ, около 10%, в то время как в аналогичных условиях, но в присутствии катализатора Ховейды второго поколения (2), оно возросло до 40.5% (таблица 1, примеры 3 и 4).

Таблица 1
Взаимодействие диэтилмалеата с циклооктеном (условия реакции: 50°С, без растворителя, соотношение малеат : циклооктен = 2:1, время 19 часов).
ПримерКатализатор (мол.%)Состав реакционной смеси по данным ГЖХ, %
МалеатФумарат34
12 (0.1)24.12.973.0-
22 (0.05)42.61.447.28.8
32 (0.1)54.71.740.53.1
41 (0.1)80.39.210.00.5
Примечание: в примерах 1 и 2 циклооктен вводят в реакционную смесь в течение 40 минут, а в примерах 3 и 4 весь циклооктен введен в реакционную смесь сразу.

Минимальное количество катализатора, необходимое для полной конверсии циклического углеводорода в целевой продукт, составляет 0.1 мол.%. Дальнейшее его снижение приводит к тому, что в реакционной смеси остаются не прореагировавшими олигомерные продукты, такие как (4) содержащие соединения, образованные из двух и более молекул циклического олефина на промежуточных стадиях процесса.

Способ прибавления циклического олефина оказывает существенное влияние на выходы эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот. Медленное прибавление олефина способствует их увеличению. Лучше, если олефин будет медленно прибавляться в виде раствора в исходном малеате. Так, содержание диэтилдодека-2,10-диендиоата (3) в реакционной смеси после взаимодействия диэтилмалеата с циклооктеном при соотношении малеат : алкен = 2:1 в присутствии 0.1 мол.% катализатора Ховейды второго поколения (2) в реакции, где циклооктен был введен в реактор постепенно (в течение 40 минут) составило 73% (таблица 1, пример 1). Когда же реакцию повторили в аналогичных условиях, но весь всего циклооктен прибавили сразу за одну порцию, содержание продукта реакции снизилось до 40.5% (таблица 1, пример 3). Кроме того, в последнем случае в смеси сохранилось небольшое количество непрореагировавшего с малеатом соединения (4).

Очистка реагентов может включать фильтрование сквозь окись алюминия с последующим высушиванием над молекулярными ситами А4 (для малеатов) или перегонкой над натрием (для циклических олефинов). Лучше использовать свежеперегнанные циклоолефины или хранить их в инертной атмосфере.

Влияние чистоты циклоолефинов на выход эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот было изучено на примере реакции диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном (50°С, соотношение малеат : олефин = 4:1, 0.2 мол.% катализатора Ховейды второго поколения).

Когда циклоокта-1,5-диен был очищен перегонкой над натрием непосредственно перед экспериментом, содержание диэтилокта-2,6-диендиоата (5) (основного продукта реакции циклоокта-1,5-диена с диэтилмалеатом) в реакционной смеси составило около 60% (таблица 2, пример 3). Когда же в реакции использовали циклоокта-1,5-диен, перегнанный приблизительно за 30 часов до эксперимента, содержание эфира (5) снизилось до 28%, при этом в смеси было обнаружено около 20% (в сумме) более высокомолекулярных промежуточных продуктов (6), (7) и (8) (таблица 2, пример 2).

Таблица 2
Взаимодействие диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном (условия реакции: 50°С, без растворителя, соотношение малеат : циклоокта-1,5-диен = 4:1,19 часов).
ПримерКатализатор (мол.%)Состав реакционной смеси по данным ГЖХ, %
МалеатФумарат5678
10.174.92.26.89.15.61.4
20.250.52.027.615.83.80.3
3а0.234.55.659.9---
Примечание: циклоокта-1,5-диен вводят в реакционную смесь в течение 30 минут, в качестве катализатора использовался катализатор Ховейды второго поколения; а) использовался циклоокта-1,5-диен, перегнанный над натрием непосредственно перед экспериментом, выход продукта (5) после очистки от избытка малеата составил 96%.

Выходы целевых продуктов, а также условия проведения реакции: температура, соотношение диалкилмалеат : циклоолефин, количество катализатора, в значительной степени зависят от используемого циклического углеводорода. Наилучшие результаты были получены в реакции диэтилмалеата с циклооктеном. В присутствии 0.1 мол.% катализатора Ховейды второго поколения диэтилдодека-2,10-диендиоат (3) в этой реакции был получен с препаративным выходом 96% (таблица 1, пример 1). Реакцию вели при 50°С и соотношении диалкилмалеат : циклооктен = 2:1. Уменьшение количества катализатора до 0.05 мол.% приводит к снижению выхода продукта (3) до 60% (таблица 1, пример 2). При этом в качестве побочного продукта образуется диэфир (4), содержащий в своей структуре фрагменты из двух молекул циклооктена.

Аналогичные условия проведения реакции требуются для реакции диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном, за исключением того, что поскольку в этом циклическом углеводороде содержатся две двойные связи, то соотношение диалкилмалеат : олефин необходимо увеличить до 4:1, а количество катализатора до 0.2 мол.%. Диэтилокта-2,6-диендиоат (5) в этих условиях был получен с выходом 96% (таблица 2, пример 3). При меньших количествах катализатора реакция не проходит до конца (таблица 2, примеры 1 и 2).

Реакцию метатезиса диэтилмалеата с циклопентеном необходимо проводить в более мягких условиях (при 40°С), поскольку температура кипения циклопентена 44-46°С. В противном случае возрастает унос циклического олефина из реакционной смеси током аргона несмотря на высокоэффективный обратный холодильник.

Необходимо отметить, что взаимодействие диэтилмалеата с циклопентеном протекает существенно хуже, чем с циклооктеном или циклоокта-1,5-диеном, что может быть связано с более низкой активностью циклопентена в реакциях метатезисной полимеризации(перваястадияпроцессавзаимодействиядалкилмалеатовс циклическими алкенами). Даже в присутствие 0.5 мол.% катализатора Ховейды второго поколения реакционная смесь через 19 часов все еще содержит небольшое количество циклического олефина (таблица 3, пример 1), а количественной селективности по диэфиру (9) не удается достигнуть даже с применением 0.8 мол.% комплекса (2) (таблица 3, пример 2).

Таблица 3
Взаимодействие диэтилмалеата с циклопентеном (условия реакции: 40°С, без растворителя, соотношение малеат : циклопетен = 2:1, 19 часов).
ПримерКатализатор (мол.%)Состав реакционной смеси по данным ГЖХ, %
ЦиклопентенМалеатФумарат910
10.50.658.02.031.08.4
20.8-48.12.238.611.1
Примечание: циклопентен вводят в реакционную смесь в течение 30 минут, в качестве катализатора использовался катализатор Ховейды второго поколения.

Также плохо протекает взаимодействие диэтилмалеата с циклододеценом. Однако в этом случае это связано с очень низкой растворимостью олигомера (или олигомера), образующегося из циклододецена. Увеличение соотношения диалкилмалеат : циклододецен до 4:1 позволяет повысить выход эфира (11), но в незначительной степени (таблица 4, примеры 1 и 2). При этом увеличение количества катализатора не оказывает существенного изменения выхода продукта (таблица 4, примеры 2 и 3).

Таблица 4
Взаимодействие диэтилмалеата с циклододеценом (условия реакции: 50°С, без растворителя, 19 часов).
ПримерКатализатор (мол.%)Соотношение малеат: олефинСостав реакционной смеси по данным ГЖХ, %
МалеатФумарат11
10.12:158.53.438.1
20.14:178.52.419.1
30.24:175.62.222.2
Примечание: циклододецен вводят в реакционную смесь в течение 30 минут, в качестве катализатора использовался катализатор Ховейды второго поколения.

Реакция метатезиса циклододецена с дибутилмалеатом оказалась более эффективна и при соотношении дибутилмалеат : циклододецен = 2:1 в присутствии 0.2 мол.% катализатора Ховейды второго поколения эфир (12) был получен после очистки с выходом 74%. Кроме того, из реакционной смеси был также выделен олигомер циклододецена, выход которого составил около 16%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Реакцию диэтилмалеата с циклооктеном проводят по стандартным методикам в условиях, исключающих попадание влаги и воздуха в реакционную систему используя реакторы Шленка, подсоединенные к вакуумной и аргоновой линиям. Коммерческие диэтилмалеат (97%, фирмы "Aldrich") и циклооктен (97%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы,"Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества). Диэтилмалеат далее перегоняют в вакууме и высушивают над молекулярными ситами. Циклооктен после фильтрования перегоняют при атмосферном давлении над натрием.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и закрытую септой, помещают 5.854 г (34 ммоль) диэтилмалеата, замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 50°С. Далее в реакционную смесь вводят суспензию 12.53 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения в 1.033 г (6 ммоль) диэтилмалеата. К полученному раствору в течение 40 минут прибавляют 2.204 г (20 ммоль) циклооктена, при этом наблюдается выпадение небольшого количества осадка. Через 19 часов реакционную смесь разделяют методом препаративной хроматографии на силикагеле, используя смесь гексан-этилацетат с постепенным повышением полярности. Получают 5.422 г (19.2 ммоль, 96%) диэтилдодека-2,10-диендиоата в виде бесцветной жидкости с т. кип. 124-128°С/0.5 мм рт.ст. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 1, пример 1.

Пример 2

Реакцию диэтилмалеата с циклооктеном проводят по примеру 1, но используя 6.27 мг (0.01 ммоль, 0.05 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения. Получают 3.389 г (12 ммоль, 60%) диэтилдодека-2,10-диендиоата. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 1, пример 2.

Пример 3

Реакцию диэтилмалеата с циклооктеном проводят по примеру 1, но весь циклооктен помещают в реакционную смесь до дегазирования. Реакцию ведут 24 часа. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 1, пример 3.

Пример 4

Реакцию диэтилмалеата с циклооктеном проводят по примеру 3, но используя 16.98 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Граббса второго поколения. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 1, пример 4.

Пример 5

Реакцию диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном проводят в условиях, как в примере 1. Циклоокта-1,5-диен (97%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы,"Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества) и перегоняют при атмосферном давлении над натрием.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и закрытую септой, помещают 11.020 г (64 ммоль) диэтилмалеата, замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 50°С. Далее в реакционную смесь вводят суспензию 12.53 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения в 1.033 г (6 ммоль) диэтилмалеата. К полученному раствору в течение 30 минут прибавляют смесь 1.702 г (10 ммоль) диэтилмалеата и 2.167 г (20 ммоль) циклоокта-1,5-диена. Через 19 часов реакционную смесь анализируют методом хроматомасс-спектрометрии. Результаты эксперимента представлены в таблице 2, пример 1.

Пример 6

Реакцию диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном проводят по примеру 5, но используя 25.06 мг (0.04 ммоль, 0.2 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 2, пример 2.

Пример 7

Реакцию диэтилмалеата с циклоокта-1,5-диеном проводят по примеру 6, но циклоокта-1,5-диен перегоняют над натрием непосредственно перед введением в реакцию. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 2, пример 3. Перегонкой в вакууме из реакционной смеси выделяют 8.690 г (38.4 ммоль, 96%) диэтилокта-2,6-диендиоата в виде бесцветной жидкости с т. кип. 98-102°С/1 мм рт.ст.

Пример 8

Реакцию диэтилмалеата с циклопентеном проводят в условиях, как в примере 1. Циклопентен (97%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы, "Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества) и перегоняют при атмосферном давлении над натрием.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой, обратным холодильником и выводом потока аргона, помещают 2.443 г (14.2 ммоль) диэтилмалеата и 31.33 мг (0.05 ммоль, 0.5 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения. Смесь замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 40°С. К нагретому раствору в течение 30 минут прибавляют смесь 1.000 г (5.8 ммоль) диэтилмалеата и 680 мг (10 ммоль) циклопентена. Через 19 часов отбирают пробу для анализа методом хроматомасс-спектрометрии (результаты анализа представлены в таблице 3, пример 1) и в противотоке аргона прибавляют еще 18.80 мг (0.03 ммоль, 0.3 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения. Реакционную смесь перемешивают при 40°С еще 19 часов и анализируют методом хроматомасс-спектрометрии. Результаты эксперимента представлены в таблице 3, пример 2.

Пример 9

Реакцию диэтилмалеата с циклододеценом проводят в условиях, как в примере 1. Циклододецен (97%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы, "Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества) и перегоняют над натрием в вакууме.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и закрытую септой, помещают 4.305 г (25 ммоль) диэтилмалеата, замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 50°С. Далее в реакционную смесь вводят суспензию 12.53 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения в 1.033 г (6 ммоль) диэтилмалеата. К полученному раствору при интенсивном перемешивании в течение 30 минут прибавляют смесь 3.322 г (20 ммоль) циклододецена и 1.550 г (9 ммоль) диэтилмалеата, при этом наблюдается обильное выпадение осадка, и смесь становится очень вязкая. Через 19 часов реакционную смесь анализируют с помощью хроматомасс-спетрометрии. Результаты эксперимента приведены в таблице 4, пример 1.

Пример 10

Реакцию диэтилмалеата с циклододеценом проводят по примеру 9, но в колбу помещают 11.192 г (65 ммоль) диэтилмалеата. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 4, пример 2. По окончании реакции смесь разбавляют дихлорометаном, осадок полимера отфильтровывают и сушат в вакууме. Получают 2.63 г твердого белого вещества. Выход полимера около 79%.

Пример 11

Реакцию диэтилмалеата с циклододеценом проводят по примеру 10, но используя 25.07 мг (0.04 ммоль, 0.2 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения. Результаты хроматографического анализа представлены в таблице 4, пример 3. Выход полимера 2.18 г (около 66%).

Пример 12

Реакцию дибутилэтилмалеата с циклододеценом проводят в условиях, как в примере 9. Дибутилмалеат (98%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы "Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества) и перегоняют в вакууме.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и закрытую септой, помещают 3.539 г (15.5 ммоль) дибутилмалеата и 12.53 мг (0.02 ммоль, 0.2 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения, замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 50°С. Далее к реакционной смеси при интенсивном перемешивании в течение 30 минут прибавляют смесь 1.664 г (10 ммоль) циклододецена и 1,027 г (4.5 ммоль) дибутилмалеата. При этом наблюдается выпадение большого количества осадка. По окончании прибавления цвет реакционной смеси зеленый. Реакцию ведут в течение 19 часов при 50°С, после чего охлаждают и анализируют методом хроматомасс-спетрометрии. Смесь содержит около 45.1% дибутилмалеата и 54.9% дибутилгексадека-2,14-диендиоата.

Смесь разбавляют дихлорометаном, осадок отфильтровывают и сушат в вакууме. Получают 270 мг белого порошка полимера. Выход около 16%.

Маточный раствор упаривают в вакууме и фильтруют сквозь небольшое количество силикагеля, элюируя смесь гексан : этилацетат = 10:1. Из полученного продукта отгоняют в вакууме дибутилмалеат (около 2.09 г), кубовый остаток очищают с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесь гексан : этилацетат с постепенным увеличением полярности. Получают 2.920 г (7.4 ммоль, 74%) дибутилгексадека-2,14-диендиоата в виде бесцветного масла.

12.53 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения в 1.033 г (6 ммоль) диэтилмалеата. К полученному раствору при интенсивном перемешивании в течение 30 минут прибавляют смесь 3.322 г (20 ммоль) циклододецена и 1.550 г (9 ммоль) диэтилмалеата, при этом наблюдается обильное выпадение осадка, и смесь становится очень вязкая. Через 19 часов реакционную смесь анализируют с помощью хроматомасс-спетрометрии. Результаты эксперимента приведены в таблице 4, пример 1.

Пример 13

Реакцию диэтилмалеата с циклогексеном проводят в условиях, как в примере 1. Циклогексен (97%, фирмы "Acros") очищают фильтрованием через основной оксид алюминия (фирмы, "Acros", 50-200 микрон, 20 г на 100 мл вещества) и перегоняют при атмосферном давлении над натрием.

В колбу Шленка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и закрытую септой, помещают 5.854 г (34 ммоль) диэтилмалеата и 1.645 г (20 ммоль) циклогексена, замораживают жидким азотом, вакуумируют до 0.1 Па и вакуумный кран перегревают, после чего смеси дают нагреться до комнатной температуры. Операцию дегазации повторяют три раза. Вакуум перекрывают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры и в реакционную колбу вводят аргон, после чего смесь нагревают до 50°С. Далее в реакционную смесь вводят суспензию 12.53 мг (0.02 ммоль, 0.1 мол.%) катализатора Ховейды второго поколения в 1.033 г (6 ммоль) диэтилмалеата. Содержимое колбы перемешивают при 50°С 20 часов, при этом зеленая окраска смеси сохраняется. Согласно данным хроматомасс-спектрометрии смесь содержит 85.8% диэтилмалеата и 14.2% диэтилдека-2,8-диендиоата. Непрореагировавший диэтилмалеат отгоняют в вакууме, продукт выделяют с помощью препаративной хроматографии на силикагеле, элюируя смесь гексан-этилацетат = 10:1. Получают 760 мг (3 ммоль, 15%) диэтилдека-2,8-диендиоата в виде бесцветной жидкости.

Промышленная применимость

Производство эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот по реакции метатезиса представляет интерес для промышленности благодаря низкой себестоимостью и доступности исходных соединений, а также мягкости условий и высокой селективности реакции. Селективность получения эфиров бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот по заявленному способу близка к 100%. Заявленный в изобретении метод позволяет получать эфиры бис-α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот исходя из диалкилмалеатов и циклических олефинов. Преимуществом этого метода перед известными ранее является исключение из процесса легко полимеризующихся акрилатов и токсичных органических растворителей. Еще одним преимуществом этого метода является использование меньшего количества дорогостоящего катализатора метатезиса олефинов по сравнению с ранее известными методами.

1.Способполученияэфировбис-α,β-ненасыщенныхдикарбоновыхкислот,заключающийсявтом,чтодиалкилмалеатыподвергаютвзаимодействиюсциклическимиолефинамивприсутствиикатализатораметатезисапритемпературеот20до90°С.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоциклическийолефинсодержитболееоднойненасыщеннойсвязи.23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтосоотношениедиалкилмалеат:олефинсоставляетот1:1до6:1.34.Способпоп.1,отличающийсятем,чтовзаимодействиепроизводятпритемпературеот40до50°С.45.Способпоп.1,отличающийсятем,чтовкачествекатализатораметатезисаиспользуюткатализаторХовейдывторогопоколения.56.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоциклическийолефинвводятвреакционнуюсмесьпостепенно.67.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоиспользуютциклическийолефинввидерастворависходномдиалкилмалеате.78.Способпоп.1,отличающийсятем,чтореагентыпредварительноподвергаюточистке,которуюпроизводятнепосредственнопередвзаимодействием,илипослеочисткидовзаимодействияреагентыхранятвинертнойатмосфере.8
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-24 of 24 items.
19.06.2019
№219.017.8a2c

Способ получения полидициклопентадиена и материалов на его основе

Изобретение относится к способу получения полидициклопентадиена (ПДЦПД) и способу получения полимерных материалов на его основе. Описан способ получения ПДЦПД путем смешивания дициклопентадиена (ДЦПД) с катализатором при мольных соотношениях катализатора и ДЦПД от 1:70000 до 1:1000000 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402572
Дата охранного документа: 27.10.2010
19.06.2019
№219.017.8b9c

Катализатор полимеризации дициклопентадиена и способ его получения

Изобретение относится к области катализа и касается производства катализаторов полимеризации дициклопентадиена (ДЦПД). Описан катализатор полимеризации, имеющий общую формулу В структуре катализатора используется принципиально новый L-заместитель, обеспечивающий новые свойства катализатора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002462308
Дата охранного документа: 27.09.2012
19.06.2019
№219.017.8bac

Способ получения одностенных углеродных нанотрубок

Изобретение может быть использовано при получении наполнителей для конструкционных и функциональных материалов. В реакционную зону реактора подают реакционную смесь, включающую прекурсоры углерода и катализатора, в токе газа-носителя. В качестве прекурсора углерода используют углеродсодержащие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465198
Дата охранного документа: 27.10.2012
10.07.2019
№219.017.ac72

Способ изготовления длинных ориентированных жгутов углеродных нановолокон

Изобретение относится к технологии получения длинных ориентированных жгутов углеродных нановолокон и может быть использовано при создании высокопрочных комплексных углеродных нитей и в качестве компонента композиционных материалов, применяемых в авто- и/или авиастроении. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393276
Дата охранного документа: 27.06.2010
Showing 21-30 of 53 items.
10.03.2016
№216.014.c9f9

Способ получения катализатора метатезисной полимеризации дициклопентадиена

Изобретение относится к металлоорганической химии, в частности к способу производства карбенового комплекса рутения, который является катализатором полимеризации циклических олефинов, в частности дициклопентадиена. Трифенилфосфиновый комплекс рутения подвергают взаимодействию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577252
Дата охранного документа: 10.03.2016
27.03.2016
№216.014.dae0

Способ получения композиционного материала на основе полиолигоциклопентадиена и волластонита и композиционный материал

Изобретение относится к композиционным материалам. Способ получения композиционного материала на основе полиолигоциклопентадиена и волластонита включает получение жидкой композиции волластонита и олигоциклопентадиенов путем последовательно выполняемых операций обработки волластонита раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579118
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.dd7c

Способ получения 2-(n,n-диалкиламинометил)стиролов

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-(N,N-диалкиламинометил)стиролов общей формулы: где R=R=Et; R=R=Me; R=Me, R=Et; R=Me, R=Bn; R=Me, R=n-Bu; R=Me, R=i-Pr; R=Et, R=i-Pr; R=Et, R=Bn или R=Et, R=n-Bu. Способ заключается в том, что изохинолин подвергают реакции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579116
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.02.2016
№216.014.e85d

Способ получения 2-(n,n-диалкиламинометил)стиролов, содержащих гетероциклический фрагмент

Изобретение относится к способу получения 2-(N,N-диалкиламинометил)стиролов, содержащих гетероциклический фрагмент общей формулы:
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575176
Дата охранного документа: 20.02.2016
10.04.2016
№216.015.32d6

Способ получения 1-гексена из этилена методом тримеризации

Изобретение относится к способу получения 1-гексена из этилена методом тримеризации, включающему использование каталитической системы, состоящей из комплекса хрома общей формулы [CrCl(HO)((PhP(1,2-СН)Р(Ph)(1,2-СН)СН=CR)], где R - водород или метальная группа, активатора, в качестве которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581052
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3b38

Катализатор метатезисной полимеризации дициклопентадиена, содержащий тиобензилиденовый фрагмент и способ его получения

Изобретение относится к области катализа и касается производства катализаторов метатезисной полимеризации дициклопентадиена. Катализатор общей формулы (1) где заместитель R выбран из группы: R=i-Pr, R=n-CH, R=Ph или R=CHCOOH-o. Способ получения катализатора включает следующие стадии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583790
Дата охранного документа: 10.05.2016
27.08.2016
№216.015.5162

Способ получения 2-аминометилстиролов, содержащих гетероциклический фрагмент

Изобретение относится к способу получения 2-(N,N-диалкиламинометил)стиролов, содержащих гетероциклический фрагмент общей формулы: о
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596198
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.5167

Способ получения композиционного материала на основе полиолигоциклопентадиена и стеклянных микросфер и композиционный материал

Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе полиолигоциклопентадиена и стеклянных микросфер. Способ получения композиционного материала на основе полиолигоциклопентадиена и стеклянных микросфер включает смешивание дициклопентадиена по крайней мере с одним из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596192
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.51ac

Катализатор олигомеризации этилена в высшие олефины c-c и способ его получения

Катализатор олигомеризации этилена в высшие олефины С-С характеризуется общей формулой (I), где заместитель R выбран из группы: R=Н, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К1, R=(CH)СН, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-1-гексил-1Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596197
Дата охранного документа: 27.08.2016
25.08.2017
№217.015.9d36

Способ олигомеризации этилена в высшие олефины c10-c30

Изобретение относится к способу олигомеризации этилена в высшие олефины С-С в присутствии каталитической системы на основе комплекса хрома с триазольным лигандом нижеуказанной общей формулы, где заместитель R выбран из группы: R=Н,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610524
Дата охранного документа: 13.02.2017
+ добавить свой РИД