Способ получения 2,5-дигидрофурана

 

Изобретение относится к области получения 2,5-дигидрофурана перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии каталитической системы. Целью изобретения является получение 2,5-дигидрофурана с высоким выходом. Это достигается перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии каталитической системы, состоящей из галогенида цинка, растворителя и иодсодержащего соединения, в качестве которых предложено использовать кристаллогидрат иодида лития LiI·H₂O совместно с N-метилпирролидоном. Реакцию проводят при 100-130^oC, давлении 0,1-0,5 МПа. LiI·H₂O используют в количестве 5-35%, галогенид цинка 4-18%, N-метилпирролидон 135-450% на загруженный монооксид бутадиена. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области получения 2,5-дигидрофурана из монооксида бутадиена в присутствии каталитической системы. 2,5-Дигидрофуран является ценным полупродуктом в синтезе физиологически активных веществ, лекарственных препаратов, тетрагидрофурана.

Известен способ получения 2,5-дигидрофурана перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии катализатора - солей ртути и растворителя (вода, спирты, диолы) /1/. Выход 2,5-дигидрофурана - 33%. Недостатком способа является использование токсичных солей ртути и низкий выход 2,5-дигидрофурана.

Известен способ получения 2,5-дигидрофуранов перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии галогенводорода и органических комплексов переходных металлов /2/, галогенводорода, иодида калия и кислот Льюиса /3/. Реакцию проводят в среде органического растворителя (N-метилпирролидон, диметилформамид, диметилацетамид, бензол, толуол, гексан, хлорбензол) при 50-140^oC и давлении 0,1-6 МПа.

Недостатками способа являются: использование в качестве катализатора коррозионно-активного галогенводорода, его потери при дистилляции, а также низкий выход 2,5-дигидрофурана 31-84%.

Наиболее близким к изобретению является способ получения 2,5-дигидрофурана перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии галогенида калия или натрия, или ониевого соединения, I₂ или кислоты Льюиса и растворителя (краун-эфиры, криптанды, полиэтиленгликоли, диполярные апротонные растворители). Реакцию проводят при 60-200^oC. Галогенид калия или натрия применяют в количестве 0,01-5%, растворитель 0,05-300% и кислоту Льюиса берут в количестве 0,02- 10%.

Недостатком способа является недостаточно высокий выход 2,5-дигидрофурана (88-91%).

Цель изобретения - повышение выхода 2,5-дигидрофурана. Для осуществления указанной цели предлагается способ получения 2,5-дигидрофурана перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии каталитической системы, состоящей из кислоты Льюиса - галогенида цинка, растворителя и иодсодержащего соединения, в качестве которых предложено использовать кристаллогидрат иодида лития LiI·H₂O совместно с N-метилпирролидоном. Реакцию проводят при 100-130^oC, давлении 0,1-0,5 МПа. LiI·H₂O используют в количестве 5-35%, галогенид цинка 4-18%, N-метилпирролидон 135-450% на загруженный монооксид бутадиена.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является использование в качестве иодсодержащего соединения кристаллогидрата иодида лития совместно с N-метилпирролидоном, повышающим каталитическую активность и избирательность кристаллогидрата иодида лития, который берут в количестве 5-35% на загруженный монооксид бутадиена.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В автоклав вместимостью 80 мл загружают 40 г смеси состава, мас. %: ZnCl₂ - 3,1; LiI·H₂O - 2,7; N-метилпирролидон - 67,9; монооксид бутадиена - 26,3. Автоклав закрывают и нагревают в течение двух часов при температуре 130^oC. Конверсия монооксида бутадиена 98,6%; селективность по 2,5-дигидрофурану 99%.

Пример 2. В автоклав вместимостью 80 мл загружают 40 г смеси состава, мас. %: ZnCl₂ - 3,1; LiI·H₂O - 1,4; N-метилпирролидон - 68,9; монооксид бутадиена - 26,6. Автоклав закрывают и нагревают в течение трех часов при температуре 130^oC. Конверсия монооксида бутадиена 98,0%; селективность по 2,5-дигидрофурану 99,5%.

Примеры 3-15 аналогичны примеру 1. Условия их проведения даны в таблице. Там же для сравнения приведены показатели реакции при использовании других растворителей, а также катализаторов KI и NaI·2H₂O.

Формула изобретения

1. Способ получения 2,5-дигидрофурана перегруппировкой монооксида бутадиена в присутствии каталитической системы, состоящей из галогенида цинка, растворителя и иодсодержащего соединения, осуществляемый при 100 130^oС, 0,1 0,5 МПа, отличающийся тем, что в качестве иодсодержащего соединения используют кристаллогидрат иодида лития LiI · H₂O совместно с N-метилпирролидоном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что иодсодержащее соединение берут в количестве 5 35% N-метилпирролидон 135 450% на загруженный монооксид бутадиена.

РИСУНКИ

Рисунок 1