Катализатор для ацетоксилирования 1,3-бутадиена

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для ацетоксилирования 1,3-бутадиена, и может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение селективности образования диацетоксибутенов. Катализатор содержит носитель - активированный уголь с 3,4 - 5,2 мас.% активной части, представляющей собой интерметаллид формулы Rh₄Te₃W или Pd₄Te₃W₂. Катализатор позволяет повысить селективность процесса более чем в шесть раз ( с 16% до 99,0 - 99,6%), при этом преимущественно с выходом до 95% образуется изомер - 1,4-диацетоксибутен-2. 3 табл.

Изобретение относится к основному органическому синтезу, а именно к катализаторам для ацетоксилирования 1,3-бутадиена в диацетоксибутены. Целью изобретения является повышение селективности катализатора в отношении образования 1,4-диацетоксибутена-2 за счет дополнительного содержания в составе активной части вольфрама и нового соотношения компонентов. Пример 1. Катализатор получают следующим образом. В 75 г водного раствора смеси азотной и соляной кислот (26 мас.% HNO₃ и 7,2 мас.% HCl) растворяют 0,410 г хлорида родия (·4H₂O), 0,175 г оксида теллура и 0,091 г вольфрамовой кислоты. Полученным раствором пропитывают 10 г порошкообразного активированного угля, предварительно обработанного 60 мл 15%-ной азотной кислотой. Смесь упаривают на водяной бане досуха. Приготовленный катализатор помещают в вертикальный трубчатый реактор, прокаливают на воздухе при 150^oC 1 ч и восстанавливают в токе влажного водорода при 250^oC 2,5 ч и при 420^oC 1 ч. Анализ катализатора методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) показал, что активная часть катализатора соответствует составу Rh₄Te₃W в количестве 3,4% от массы катализатора. Ацетоксилирование 1,3-бутадиена (БД) проводят в автоклаве емкостью 0,5 л, в который загружают 300 г ледяной уксусной кислоты, являющейся растворителем и реагентом, 10 г катализатора, содержащего 3,4 % Rh₄Te₃W-интерметаллида. В герметично закрытый автоклав вводят 10,7 г жидкого 1,3-бутадиена, после чего смесь нагревают до 70^oC 0,7 ч. Затем подают в автоклав воздух до достижения давления 100 атм и при перемешивании проводят реакцию 5 ч. Анализ реакционной смеси методом ГЖХ показал, что конверсия 1,3-бутадиена составляет 99,8%, суммарный выход диацетоксибутенов 99,5%, выход изомера 3,4-ДАБ 5,4%, выход изомера 1,4-ДАБ 94,10%. Селективность образования диацетоксибутенов 99,7%. Целевые продукты выделяют ректификацией со следующими физико-химическими характеристиками: 1,4-диацетоксибутен-2 - т. кип. 222 - 230^oC, n²_D⁰=1,4440; 3,4-диацетоксибутен-1 - т. кип. 206 - 208^oC, n²_D⁰= 1,4280. Примеры 2 - 8. Катализаторы с другим количеством интерметаллида Rh₄Te₃W на активированном угле получают и испытывают по примеру 1. Данные приведены в табл. 2. Пример 9. Катализатор получают по примеру 1, используя основные компоненты в следующих количествах, г: хлорид палладия 0,252, оксид теллура 0,170, вольфрамовая кислота 0,177, активированный уголь 10. Анализ катализатора методом РФЭС показал, что активная часть катализатора соответствует составу Pd₄Te₃W₂ в количестве 4,0% от массы катализатора. Ацетоксилирование 1,3-БД проводят в автоклаве, как описано в примере 1, но температура синтеза равна 90^oC, а давление 70 атм. Анализ реакционной смеси методом ГЖХ показал, что конверсия 1,3-бутадиена составляет 99,8%, суммарный выход диацетоксибутенов 99,0%, выход изомера 1,4-ДАБ 94,24%, изомера 3,4-ДАБ 4,76%. Целевые продукты выделяют ректификацией с физико-химическими характеристиками, как в примере 1. Примеры 10 - 16. Катализаторы с другим содержанием интерметаллида Pd₄Te₃W₂ на активированном угле готовят и испытывают по примеру 9. Данные приведены в табл. 3. Как видно из приведенных примеров, предлагаемый катализатор позволяет повысить селективность образования диацетоксибутенов с 16% по прототипу до 99,0 - 99,6%, т.е. более чем в шесть раз. При этом преимущественно (с выходом до 94,1 - 95,3%) получается изомер - 1,4-диацетоксибутен-2, что облегчает условия выделения целевого продукта.

Формула изобретения

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для ацетоксилирования 1,3-бутадиена, и может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение селективности образования диацетоксибутенов. Катализатор содержит носитель - активированный уголь с 3,4-5,2 мас.% активной части, представляющей собой интерметаллид формулы Rh₄Te₃W или Pd₄Te₃W₂. Катализатор позволяет повысить селективность процесса более чем в шесть раз (с 16 до 99,0-99,6%), при этом преимущественно с выходом до 95% образуется изомер - 1,4-диацетоксибутен-2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2