Катализатор для получения органических карбонатов и способ получения органических карбонатов
Патенты
Язык: |
Русский |
Тип: |
Патент на изобретение |
Номер (11) |
RU 2161534 C1 |
Номер заявки (21): |
99124006/04 |
Дата подачи заявки (22): |
15 нояб. 1999 г. |
Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
15 нояб. 1999 г. |
Дата публикации патента (44,45,46): |
10 янв. 2001 г. |
Дата публикации заявки (43): |
|
Авторы |
Лопаткин С.В.
,
Мысов В.М.
,
Ионе К.Г.
|
Организации |
1 |
Научно-инженерный центр “Цеосит” СО РАН
|
|
Изобретение относится к органической химии, а именно к катализаторам на основе меди и способу синтеза органических карбонатов, которые применяются как заменители фосгена в синтезе поликарбонатов, изоцианатов и полиуретанов. Повышение выхода целевого продукта, увеличение активности, селективности и стабильности работы катализаторов достигается за счет использования для приготовления катализаторов твердых пористых носителей с гидрофобными свойствами поверхности. Катализатор содержит 2-35 мас.% активного компонента общей формулы CuACl, где А - анион хлора или алифатические спирты R(OH)x, где R - алифатический радикал с числом атомов углерода 1-12, х= 1-4, остальное - носитель, в качестве которого применяют пористые углеродные носители, а также оксиды элементов II, III и IV групп или смешанные оксиды элементов II, III и IV групп, которые подвергают закоксовыванию непредельными углеводородами общей формулы СnН2n-2 с n =2-10 до содержания углерода в носителе 15 - 50 мас. %, имеющие химический состав поверхности, характеризующийся суммарной концентрацией карбоксильных и карбонильных групп, не превышающей 30 мкмоль/гнос, и наличием полиеновых структур неароматического характера, которые имеют пик поглощения в ИК-спектрах носителей с частотой 1515 см-1, общую поверхность 100-450 м2/г, при этом 90% общей поверхности приходится на поверхность пор, имеющих диаметр более 40 Å, и не менее 35% общей поверхности - на поверхность пор, имеющих диаметр 40 - 50 Å, а объем микропор составляет не более 5% от общего объема пор. Улучшение способа получения органических карбонатов достигается взаимодействием исходного сырья, содержащего спирты и газовую смесь, состоящую из оксида углерода (I), кислорода и азота, при температуре 130 - 220°С, давлении 5-20 атм, при весовом расходе спирта 0,5 - 5 ч-1 и объемном расходе газовой смеси 300 - 2000 ч-1, при объемном соотношении компонентов в газовой смеси CO : O2 : N = 50 - 90 : 1 - 10 : 0 - 49 в присутствии катализатора, представляющего собой нанесенное на твердый пористый носитель с гидррофобными свойствами поверхности соединение меди общей формулы CuACl, где А - анион хлора (Сl-1) или алифатические спирты общей формулы R(OH)x, где R - алифатический радикал с числом атомов углерода 1-12, x= 1 - 4. 2 с.п.ф-лы, 3 табл.
FIELD: organic synthesis and catalysts.
SUBSTANCE: invention concerns copper-based catalysts for synthesis of organic carbonates useful as substitutes of phosgene in synthesis of polycarbonates, isocyanates, and polyurethanes. Yield of product, activity, selectivity, and stability of catalysts are increased when catalysts are prepared on porous solid carriers with hydrophobic surface. Catalyst, in particular, contains 2 to 35 wt % of active component with general formula CuACl, where A is chloride anion or aliphatic alcohol of general formula R(OH)x, in which R is aliphatic C1-C12- radical and x= 1-4, on a porous carbon carrier and also oxides of II, III, and IV group elements or mixed oxides of these groups' elements. The latter are coked by unsaturated hydrocarbons having general formula CnH2n-2 with n= 2- 10 until carbon level in carrier is 15-50 wt %. Chemical formula of the surface of this type of carriers is characterized by summary concentration of carboxyl and carbonyl groups not exceeding 30 mcmol/g and presence of nonaromatic polyene structures having IR absorption peaks with weave number 1515 cm-1. Total specific surface of carrier equals 100 to 450 sq.m/g, of which 90% is the surface of pores with diameter more than 40 Å and at least 35% is that of pores with diameter no more than 40-50 Å, whereas volume of micropores represents 5% of the total pore volume. Improvement in preparation of organic carbonates is achieved by interaction of alcohols (weight flow rate 0.5-5 h-1) and gas mixture containing carbon monoxide, oxygen, and nitrogen at volume ratio (50-90):(1-10):(0-49) (volume flow rate 300-2000 h-1) at 130-220 C and pressure 5-20 atm in presence of above- indicated catalyst.
EFFECT: improved catalyst activity and selectivity.
2 cl, 3 tbl, 15 ex