×
21.08.2019
219.017.c1d3

Способ получения тетрагидрофурфурилового спирта

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения тетрагидрофурфурилового спирта, заключающемуся во взаимодействии фурфурилового спирта с молекулярным водородом в присутствии никельсодержащего катализатора, при этом в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на оксиде магния, реагенты подают на катализатор прямоточно двумя потоками, первый из которых - водород, подаваемый с расходом 290 л/(кг⋅ч), второй - фурфуриловый спирт, подаваемый с расходом 0,13 л/(кг⋅ч), а реакцию ведут при температуре 200°С. Данный способ позволяет получать тетрагидрофурфуриловый спирт, который находит широкое применение в промышленности в качестве растворителя в органическом синтезе, а также в качестве промышленных присадок для предотвращения образования кристаллов в авиационных топливах. Техническим результатом является упрощение способа гидрирования фурфурилового спирта и повышение выхода целевого продукта в единицу времени. 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу получения тетрагидрофурфурилового спирта, в частности к новому способу гидрирования фурфурилового спирта в присутствии гетерогенного катализатора в реакторе непрерывного действия и позволяет получать тетрагидрофурфуриловый спирт, который находит широкое применение в промышленности в качестве растворителя в органическом синтезе, а также в качестве промышленных присадок для предотвращения образования кристаллов в авиационных топливах.

Известен способ получения тетрагидрофурфурилового спирта гидрированием фурфурилового спирта в присутствии катализатора Ru/MnOx при температуре 120°С и избыточном давлении 30 атм. в течение 4 ч с использованием молекулярного водорода. При этом, реакция протекает в жидкой фазе с использованием воды в качестве растворителя. Выход продукта составляет 46%. Также известен способ гидрирования фурфурилового спирта в присутствии Ru/MgAl2O4 при температуре 120°С и избыточном давлении 60 атм. с выходом продукта 84% [Selective conversion of furfuryl alcohol to 1,2-pentanediol over a Ru/MnOx catalyst in aqueous phase / B. Zhang, Y. Zhu, G. Ding, H. Zheng and Y. Li // Green Chemistry, 2012, 14, 3402-3409 DOI: 10.1039/c2gc36270h].

Недостатком данных способов является низкий выход тетрагидрофурфурилового спирта, необходимость применения высокого давления, длительность процесса, дорогой катализатор, а также необходимость очистки продукта от воды.

Известен способ гидрирования фурфурола в присутствии Ru/hectorite с выходом по тетрагидрофурфуриловому спирту 99%. При этом, реакция протекает в течение 1 ч при температуре 40°С и избыточном давлении 20 атм [Highly selective low-temperature hydrogenation of furfuryl alcohol to tetrahydrofurfuryl alcohol catalysed by hectorite-supported ruthenium nanoparticles / F.A. Khan, A. Vallat and G. // Catalysis Communications, 2011, 12, 1428-1431.].

Недостатком данного способа является необходимость применения высокого давления.

Известен способ получения тетрагидрофурфурилового спирта гидрированием фурфурилового спирта в присутствии катализатора на основе наночастиц рутения, нанесенных на диоксид титана Ru/TiO2 при температуре 90°С и избыточном давлении 27 атм. в течение 2 ч с использованием молекулярного водорода в качестве восстановителя. Реакция протекает в жидкой фазе в среде изопропанола. Выход продукта составляет 83% [Kinetics of Liquid-Phase Hydrogenation of Furfuryl Alcohol to Tetrahydrofurfuryl Alcohol over a Ru/TiO2 Catalyst / M.A. Tike and V.V. Mahajani // Industrial and Engineering Chemistry Research, 2007, 46, 3275-3282.].

Известно образование тетрагидрофурфурилового спирта при восстановлении фурфурола в присутствии коллоидных частиц никеля в среде изопропанола [Попов, Ю.В. Гидрирование производных фурана при катализе коллоидными частицами никеля / Ю.В. Попов, В.М. Мохов, А.А. Донцова // Известия ВолгГТУ: межвуз. сб. науч. ст. №4 (183) / ВолгГТУ. - Волгоград, 2016. - (Серия «Химия и технология мономеров»). - С. 65-68.]. Реакция проводилась в течение 10 часов при непрерывном барботаже водорода через перемешиваемую реакционную смесь при температуре 50-60°С. Выход тетрагидрофурфурилового спирта 35%.

Недостатком такого способа является длительность, периодическое осуществление процесса, невозможность регенерации катализатора, а также образование наряду с тетрагидрофурфуриловым спиртом значительного количества фурфурилового спирта (до 65%).

Недостатком данного способа являются применение повышенного давления и дорогого рутениевого катализатора.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения тетрагидрофурфурилового спирта гидрированием фурфурилового спирта в присутствии Ni-Pd/SiO2 при температуре 40°С и избыточном давлении 40 атм. в течение 2 ч с использованием молекулярного водорода в качестве восстановителя. Выход продукта составляет 96% [Total hydrogenation of furan derivatives over silica-supported Ni-Pd alloy catalyst / Y. Nakagawa and K. Tomishige // Catalysis Communications, 2010, 12, 154-156.].

Недостатком данного способа являются необходимость использования повышенного давления и дорогого никель-палладиевого катализатора.

Задачей является разработка технологичного способа получения тетрагидрофурфурилового спирта с использованием доступных реагентов и дешевого катализатора.

Техническим результатом является упрощение способа гидрирования фурфурилового спирта и повышение выхода целевого продукта в единицу времени.

Технический результат достигается в способе получения тетрагидрофурфурилового спирта, заключающемся во взаимодействии фурфурилового спирта с молекулярным водородом в присутствии никель-содержащего катализатора, при этом в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на оксиде магния, реагенты подают на катализатор прямоточно двумя потоками, первый из которых - водород, подаваемый с расходом 290 л/(кгкат⋅ч), второй - фурфуриловый спирт, подаваемый с расходом 0,13 л/(кгкат⋅ч), а реакцию ведут при температуре 200°С.

Сущностью метода является реакция гидрирования фурфурилового спирта, которая происходит в присутствии нанесенного на MgO никелевого нанокатализатора и молекулярного водорода в качестве восстановителя. Достоинствами предлагаемого изобретения являются высокая селективность процесса (выход 95%), возможность непрерывного проведения процесса в реакторе вытеснения и осуществления рецикла непрореагировавших исходных веществ, что позволяет упростить способ, а также увеличить выход целевых продуктов в единицу времени - производительность способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Катализатор Ni0/MgO получали путем пропитки гранулированного оксида магния (фракция 1-1.5 мм) водным раствором гексагидрата хлорида никеля (II) NiCl2⋅6H2O в течение 1 суток в соотношении 2,5 г хлорида никеля на 3 г MgO, фильтровании и промывки дистиллированной водой с последующей обработкой раствором тетрагидробората натрия NaBH4 в воде при 20-25°С в течение 20-30 мин. Катализатор загружают в реактор, представляющий собой реактор вытеснения, во влажном виде, осушают от воды в токе водорода непосредственно перед реакцией.

Наиболее эффективным является осуществление реакции при температуре 200°С. При повышении температуры наблюдается образование побочного продукта 2-метилтетрагидрофурана, образующегося при дегидратации тетрагидрофурфурилового спирта. Оптимальным расходом фурфурилового спирта является 0,13 л/(кгкат⋅ч), увеличение расхода приводит к уменьшению конверсии исходных веществ, уменьшение - к снижению производительности реактора. Оптимальным расходом водорода является 290 л/кгкат⋅ч (≈8-кратный мольный избыток), так как использование меньшего количества водорода приводит к уменьшению производительности. Дальнейшее увеличение избытка водорода нецелесообразно, так как приводит к уменьшению конверсии исходных веществ.

Изобретение иллюстрируется следующим примером:

Пример 1. В реактор со стационарным слоем Ni0/MgO с массой 14 г при температуре 200°С подается фурфуриловый спирт с расходом 0,13 л/кгкат⋅ч, прямоточно одновременно с ним подается водород с расходом 290 л/кгкат⋅ч. Тетрагидрофурфуриловый спирт, выход - 95%, масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/e (Iотн, %): 102.8 (5) [М+1], 84.8 (14), 71.0 (100), 70.0 (11), 43.0 (52), 42.0 (12), 41.0 (50). 2-метилтетрагидрофуран, выход - 5,3%, масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/e (Iотн, %): 86.7 (3) [М+1], 72.7 (5), 56.8 (87), 55.8 (91), 54.9 (46), 43.0 (30), 41.0 (100), 40.2 (13).

Таким образом, способ получения тетрагидрофурфурилового спирта, заключающийся во взаимодействии при температуре 200°С прямоточно двумя потоками подаваемых на катализатор фурфурилового спирта - с расходом 0,13 л/(кгкат⋅ч), и молекулярного водорода - с расходом 290 л/(кгкат⋅ч), при котором в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на оксиде магния, является простым в исполнении и обеспечивает повышение выхода целевого продукта в единицу времени.

Способ получения тетрагидрофурфурилового спирта, заключающийся во взаимодействии фурфурилового спирта с молекулярным водородом в присутствии никельсодержащего катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на оксиде магния, реагенты подают на катализатор прямоточно двумя потоками, первый из которых - водород, подаваемый с расходом 290 л/(кг⋅ч), второй - фурфуриловый спирт, подаваемый с расходом 0,13 л/(кг⋅ч), а реакцию ведут при температуре 200°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 362 items.
19.01.2018
№218.016.01b2

Чувствительный элемент

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано для надежного и точного измерения усилий в широком диапазоне, в том числе и малой величины. Заявленный чувствительный элемент содержит упругий стержень с нарезкой глубиной 1,5-2 диаметра тензорезисторной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629918
Дата охранного документа: 04.09.2017
19.01.2018
№218.016.01d8

Способ переработки нутового сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве кондитерских изделий, напитков, а также при составлении фаршевых систем, в производстве полуфабрикатов и продуктов из мяса. Способ предусматривает замачивание при нагревании семян нута в водно-солевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629995
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.08e0

Способ получения композиции для маслобензиностойкого пластиката

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения пластифицированных композиций на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Способ получения композиции для маслобензиностойкого пластиката включает смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631880
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.08e3

Композиция для трудногорючего пластиката

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Композиция для трудногорючего пластиката содержит диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу ЭД-20,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631881
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.090d

Композиция для маслобензиностойкого пластиката

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к пластифицированным композициям на основе поливинилхлорида для кабельного пластиката. Композиции для кабельного пластиката содержат диоктилфталат, стеарат кальция, трехосновной сульфат свинца, эпоксидную смолу ЭД-20,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631879
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.0b7a

Теплозащитный материал

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал состоит из, мас.ч.: этиленпропилендиенового каучука - 100, серы - 2, оксида цинка - 5, стеарина - 1, технического углерода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632442
Дата охранного документа: 04.10.2017
19.01.2018
№218.016.0bc8

Способ металлообработки по схеме несвободного резания

Способ включает взаимодействие режущей поверхности резца с обрабатываемой поверхностью. В зоне контакта стружки с передней поверхностью резца осуществляют приложение прижимного усилия стружки к передней поверхности резца. Достигается увеличение периода стойкости инструмента при прерывистом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632506
Дата охранного документа: 05.10.2017
19.01.2018
№218.016.0bcc

Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом

Изобретение может быть использовано при изготовлении взрывом изделий цилиндрической формы с внутренней полостью, например теплозащитных экранов, деталей термического, химического оборудования. Внутри полостеобразующего элемента в виде титановой трубы с толщиной стенки 3–4 мм размещают соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632503
Дата охранного документа: 05.10.2017
19.01.2018
№218.016.0bdf

Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом

Изобретение может быть использовано для изготовления взрывом изделий цилиндрической формы с внутренней полостью, например деталей термического, химического оборудования. Внутри биметаллического полостеобразующего элемента в виде трубы с наружным слоем из никеля и внутренним слоем из алюминия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632502
Дата охранного документа: 05.10.2017
19.01.2018
№218.016.0be7

Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом

Изобретение может быть использовано для изготовления изделий цилиндрической формы с внутренней полостью с помощью энергии взрыва. Внутри биметаллического полостеобразующего элемента в виде трубы с наружным слоем из никеля и внутренним слоем из алюминия размещают соосно центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632501
Дата охранного документа: 05.10.2017
Showing 41-48 of 48 items.
26.08.2017
№217.015.d4eb

Способ n-алкилирования циклических аминов

Изобретение относится к способу алкилирования циклических аминов нитрилами, заключающемуся во взаимодействии циклического амина с нитрилом с использованием молекулярного водорода в качестве восстановителя в присутствии наночастиц никеля при нагревании, при этом в качестве катализатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622296
Дата охранного документа: 14.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4f6

Способ восстановления непредельных циклических и бициклических соединений

Изобретение относится к способу восстановления непредельных циклических и бициклических соединений, которые могут быть использованы в качестве полупродуктов в органическом синтезе. Способ заключается во взаимодействии непредельных циклических и бициклических соединений с молекулярным водородом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622297
Дата охранного документа: 14.06.2017
26.08.2017
№217.015.e4f3

Способ частичного восстановления циклодиенов и циклотриенов

Изобретение относится к способу восстановления непредельных циклических соединений, заключающемуся во взаимодействии непредельных циклических соединений с молекулярным водородом в присутствии наночастиц никеля при нагревании. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626455
Дата охранного документа: 28.07.2017
19.01.2018
№218.016.0137

Способ получения вторичных аминов

Изобретение относится к улучшенному способу получения вторичных аминов, в частности к способу получения вторичных насыщенных аминов, восстановительным аминированием нитрилов при нагревании. Полученные амины находят применение как полупродукты в органическом синтезе и для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629771
Дата охранного документа: 04.09.2017
29.05.2018
№218.016.5476

Способ получения вторичных аминов

Изобретение относится к улучшенному способу получения вторичных аминов. Получаемые амины находят применение в фармацевтической, сельскохозяйственной промышленности и при производстве пластических масс. Способ заключается в том, что проводят гидрирование карбонитрилов молекулярным водородом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654066
Дата охранного документа: 16.05.2018
24.08.2019
№219.017.c370

Способ получения ароматических амидов 1-адамантанкарбоновой кислоты

Изобретение относится к способу получения ароматических амидов 1-адамантанкарбоновой кислоты, который заключается во взаимодействии карбоновой кислоты с ароматическим первичным амином в среде абсолютного ацетонитрила в присутствии основания и комплекса хлорида фосфора с 4-диметиламинопиридином,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698193
Дата охранного документа: 23.08.2019
02.10.2019
№219.017.d0ef

Способ получения 3-иод-1-перфторалкиладамантанов

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения 3-иод-1-перфторалкиладамантанов, которые могут найти применение в химико-фармацевтической промышленности. Техническим результатом является упрощение способа получения 3-иод-перфторалкиладамантанов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700771
Дата охранного документа: 20.09.2019
27.01.2020
№220.017.faa4

Способ получения бензанилида

Изобретение относится к способу получения бензанилида. Способ осуществляют путем взаимодействия бензойной кислоты с анилином в среде абсолютного ацетонитрила в присутствии комплекса, полученного из трихлорида фосфора с 4-диметиламинопиридином, взятых в мольном отношении: 1:1. Реакцию ведут при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712053
Дата охранного документа: 24.01.2020
+ добавить свой РИД