Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения



Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения
Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения
Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения
Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения
Катализатор асимметрического гидрирования дегидроаминокислот и способ его получения

 


Владельцы патента RU 2621727:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") (RU)

Изобретение относится к дисперсии наноразмерных частиц палладия, модифицированного (-)-цинхонидином, в метаноле или метанол-толуольной смеси в качестве катализатора асимметрического гидрирования двойной С=С связи в ненасыщенных дегидроаминокислотах. Изобретение также относится к способу получения дисперсии наноразмерных частиц палладия, модифицированного (-)-цинхонидином, в метаноле или метанол-толуольной смеси, который включает восстановление палладия из его раствора бис-ацетилацетонатной соли в модификатор-содержащем растворителе при мольном отношении модификатора к палладию 0,5-6,0. Использование этого катализатора в гидрировании N-ацетил α-амидокоричной кислоты позволяет получить до 85% избытка энантиомера N-ацетил фенилаланина. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 12 пр.

 

Группа изобретений относится к области микрогетерогенного катализа и может быть использована для получения оптически активной аминокислоты или ее эфира путем асимметрического гидрирования двойной С=С связи в ненасыщенных аминокислотах.

Заявляемая группа изобретений относится к приоритетному направлению развития науки и техники «Индустрия наносистем» [Указ Президента Российской Федерации №899 от 7 июля 2011 г.].

Существует ряд различных катализаторов асимметрического гидрирования, получаемых путем добавления оптически активных модификаторов или лигандов к катализатору.

Известен катализатор асимметрического гидрирования двойных С=С в ациламидоакриловых кислотах и С=O связей в α,β-кетокислотах и их солях, представляющий собой комплекс переходного металла 8 группы периодической системы с лигандом, представляющим собой оптически активное тетрасульфированное дифосфиновое соединение. Металл выбирают из группы, состоящей из рутения, родия, палладия и иридия [Michel Lalonde, Rudolf Schmid. Tetrasulfonated diphosphine compounds and metal complexes thereof for asymmetric catalytic reactions. Патент US 005536858 A, 1996].

Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металлов платиновой группы, в частности палладия как катализатора;

- использование оптически активного соединения в качестве модификатора.

Недостатками аналога-катализатора являются:

- использование тетрасульфированных дифенилфосфиновых соединений, имеющих ряд недостатков, среди которых их рН-чувствительность и высокое накопление заряда в координационной сфере комплекса металла, что приводит к снижению стабильности комплекса из-за значительного кулоновского межлигандного отталкивания;

- невысокие избытки энантиомеров при гидрировании некоторых субстратов, например для α-ацетамидокоричной кислоты в метаноле избыток S-энантиомера продукта не превышает 75% при 100% конверсии субстрата, при использовании воды как растворителя избыток S-энантиомера не превышает 82% при конверсии субстрата 45%;

- сложность извлечения и повторного использования катализатора.

Метод получения гомогенного катализатора гидрирования заключается в добавлении метанольного раствора тетрасульфированного дифосфинового соединения к метанольному раствору комплекса металла и последующем перемешивании при температуре 0-100°С в течение 4-22 часов. [Michel Lalonde, Rudolf Schmid. Tetrasulfonated diphosphine compounds and metal complexes thereof for asymmetric catalytic reactions. Патент US 005536858 A, 1996].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование металлов платиновой группы, в частности палладия как катализатора;

- индукция хиральности путем добавления оптически активного соединения.

Недостатком этого метода является:

- длительный, многостадийный и дорогой способ получения тетрасульфированного оптически активного дифосфинового соединения.

Известен гомогенный катализатор асимметрического гидрирования α,β-замещенных-α-ациламидо-акриловых кислот и/или их солей, эфиров и амидов, представляющий собой металлокомплекс, где металл выбран из группы, состоящей из родия, иридия и рутения, окруженный бис-фосфиновым лигандом [William S. Knowles, Milton J. Sabacky, Billy D. Vineyard. Asymmetric Catalysis. Патент US 004220590 A, 1980].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металлов платиновой группы;

- использование оптически активного соединения в качестве индуктора хиральности

Недостатками данного гомогенного катализатора являются:

- сложность извлечения и повторного использования катализатора;

- высокая стоимость оптически активного лиганда и катализатора.

Метод получения такого катализатора заключается в смешивании метанольных растворов комплекса металла и бис-фосфинового лиганда и перемешивании при температуре - 20-110°С. При использовании α-ацетамидокоричной кислоты как субстрата избыток S-энантиомера составил более 91,8% [William S. Knowles, Milton J. Sabacky, Billy D. Vineyard. Asymmetric Catalysis. Патент US 004220590 A, 1980].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование металлов платиновой группы в качестве катализатора;

- индукция хиральности путем добавления оптически активного соединения.

Недостатком этого метода является:

- сложный и многостадийный способ получения оптически активного бис-фосфинового лиганда.

Катализаторы, используемые в вышеописанных методах, являются гомогенными катализаторами, в них используются дорогие металлы, например родий, а также крайне дорогостоящие оптически активные Р,Р-лиганды.

Известен катализатор асимметрического гидрирования, представляющий собой порошок по крайней мере одного из металлов 8-10 групп периодической системы или металл 8-10 групп периодической системы на подложке, содержащий оптически активное пептидное соединение. Металл выбирают из группы, состоящей из никеля, рутения, родия, иридия, палладия и платины. Асимметрическому гидрированию двойной С=С-связи с помощью катализатора асимметрического гидрирования подвергались α,β-ненасыщенные карбонильные соединения:

кетоны и альдегиды, в том числе гераниаль и нераль [Shinya Yamada, Hironori Maeda, Yoji Hori. Catalyst for asymmetric hydrogenation and method for manufacturing optically active carbonyl compound using the same. Патент US 8674144 B2, 2014].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металлов 8-10 групп, в частности палладия;

- гидрирование С=С-связи;

- использование оптически активного соединения;

Недостатками данного катализатора являются:

- невысокие значения конверсии субстрата - не более 64,1%;

- невысокие значения избытка энантиомера - не более 61,6%.

Метод получения катализатора заключается в последовательном введении к металлу на подложке оптически активного пептидного соединения и органической или неорганической кислоты с последующим перемешиванием в атмосфере водорода под давлением 0,1-10 МПа при температуре - 78-100°С. [Shinya Yamada, Hironori Maeda, Yoji Hori. Catalyst for asymmetric hydrogenation and method for manufacturing optically active carbonyl compound using the same. Патент US 8674144 B2, 2014].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование металлов платиновой группы как катализатора;

- индукция хиральности путем добавления оптически активного соединения;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатком этого метода является:

- сложность и многостадийность метода получения оптически активного пептида;

- применяется высокое давление газообразного водорода.

Известен катализатор асимметрического гидрирования α,β-ненасыщенных карбонильных соединений, представляющий собой порошок по крайней мере одного металла 8-10 групп периодической системы или металл 8-10 групп периодической системы на подложке, а также содержащий оптически активное циклическое азотсодержащее соединение и кислоту [Hironori Maeda, Yoji Hori. Catalyst for asymmetric hydrogenation. Патент US 20100324338 A1, 2010].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металлов 8-10 групп, в частности палладия;

- гидрирование С=С-связи;

- использование оптически активного соединения для индукции хиральности;

Недостатком данного катализатора является:

- жесткие условия процесса: высокое давление водорода (0.1-10 МПа) и температура (78-100°С).

Метод получения заключается в последовательном добавлении к металлу на подложке оптически активного циклического азотсодержащего соединения и кислоты с последующим перемешиванием в атмосфере водорода под давлением 0,1-10 МПа при температуре - 78-100°С. [Hironori Maeda, Yoji Hori. Catalyst for asymmetric hydrogenation. Патент US 20100324338 A1, 2010].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, является:

- использование металлов платиновой группы как катализатора;

- индукция энантиоселективности путем добавления оптически активного соединения;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатками этого метода являются:

- дороговизна и многостадийность способа получения оптически активного циклического азотсодержащего соединения, ответственного за перенос хиральности;

- высокое давление водорода (0.1-10 МПа) и температура (78-100°С), необходимые для получения катализатора.

Известен палладиевый катализатор гидрирования α,β - ненасыщенных кислот с получением до 53% избытка R-энантиомера 2,3-диметилбутановой кислоты [Baiker A., Borszeky K., Mallat Т. Enantioselective hydrogenation of α,β-unsaturated acids. Substrate-modifier interaction over cinchonidine modified Pd/Al2O3, Tetrahedron: Asymmetry, 1997, Vol 8. No 22, pp. 3745-3753].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование палладия;

- гидрирование С=С-связи;

- использование (-)-цинхонидина в качестве модификатора.

Недостатком данного катализатора является:

- невысокая энантиомерная чистота продукта.

Метод получения заключается в смешивании Pd/Al2O3 и цинхонидина в гексане с последующим перемешиванием при 6 МПа [Baiker A., Borszeky K., Mallat Т. Enantioselective hydrogenation of α,β-unsaturated acids. Substrate-modifier interaction over cinchonidine modified Pd/Al2O3, Tetrahedron: Asymmetry, 1997. Vol 8. No 22. P. 3745-3753].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, является:

- использование палладия как катализатора;

- индукция энантиоселективности путем добавления (-)-цинхонидина;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатком этого метода является:

- необходимость работы с высокими давлениями газообразного водорода (6 МПа).

Известен гетерогенный палладиевый катализатор гидрирования α,β-ненасыщенных карбоксильных кислот с получением до 57% избытка S-энантиомера 2,3-дифенилпропионовой кислоты [ G., Niwa S-I., Hanaoka Т-А., Mizukami F. Enantioselective Hydrogenation of α,β-unsaturated carboxylic acids over cinchonidine-modified Pd catalysts: effect of substrate structure on the adsorption mode. J. Mol. Cat. A: Chem. 2005. Vol 230. No 1-2. P. 91-95].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металла палладия;

- использование (-)-цинхонидина в качестве модификатора.

Недостатками данного катализатора являются:

- невысокая энантиомерная чистота продукта;

- неполная конверсия (60%) при гидрировании 2,3-дифенил акриловой кислоты как субстрата.

Метод получения катализатора заключается в перемешивании палладиевого катализатора на подложке с (-)-цинхонидином в течение часа под давлением 0,1-5 МПа при температуре 23°С [ G., Niwa S-I., Hanaoka Т-А., Mizukami F. Enantioselective Hydrogenation of α,β-unsaturated carboxylic acids over cinchonidine-modified Pd catalysts: effect of substrate structure on the adsorption mode. J. Mol. Cat. A: Chem., 2005. Vol 230. No 1-2. P. 91-95].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование палладия как катализатора;

- индукция энантиоселективности путем добавления (-)-цинхонидина;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатком этого метода является:

- необходимость работы с относительно высокими давлениями газообразного водорода для приготовления катализатора.

Известен катализатор гидрирования N-ацетилдегидроаминокислот, способный обеспечивать до 60% избытка энантиомеров, представляющий собой палладий на носителе, модифицированный соединением из ряда хинных алкалоидов [ М., G., Е. Enantioselective hydrogenation of N-acetyldehydroamino acids over supported palladium catalysis, Adv. Synth. Catal., 2007. Vol 349. P. 405-410].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металла палладия в качестве катализатора;

- использование хинных алкалоидов в качестве модификаторов;

Недостатком данного катализатора является:

- невысокая энантиомерная чистота продукта - N-ацетилфенилаланина.

Метод получения катализатора заключается в обработке катализатора на носителе в течение 0,5 часа под давлением водорода 0,1-5 МПа при температуре 24°C с последующим добавлением модификатора из ряда хинных алкалоидов [ М., G., Е. Enantioselective hydrogenation of N-acetyldehydroamino acids over supported palladium catalysis, Adv. Synth. Catal., 2007, Vol 349, pp. 405-410].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование палладия как катализатора;

- индукция хиральности путем добавления соединения из ряда хинных алкалоидов;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатком этого метода является:

- необходимость работы с относительно высокими давлениями газообразного водорода для приготовления катализатора.

За прототип принят катализатор асимметрического гидрирования α,β-ненасыщенных альдегидов, представляющий собой металлический катализатор на подложке, где в качестве металла выступают металлы 8-10 групп периодической системы, а именно: никель, рутений, родий, палладий и платина, с добавлением оптически активного соединения: органическое основание, соль органической кислоты или неорганическое основание [Hironori Maeda, Yoji Hori. Asymmetric hydrogenation catalyst. Патент ЕР 2353714 A1, 2011].

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого катализатора, являются:

- использование металла палладия;

- использование оптически активных соединений, в частности (-)-цинхонидина, в качестве модификатора;

- использование молекулярного водорода в качестве гидрирующего реагента.

Недостатком данного катализатора является:

- низкое значение избытка энантиомера полученного продукта, например при использовании в качестве оптически активного компонента (-)-цинхонидина (0,5 вес. %) избыток предпочтительного S-энантиомера продукта не превышает 5,3%;

- использование высокого давления водорода 0.1-10 МПа в процессе гидрирования субстратов.

Метод получения катализатора заключается в добавлении оптически активного вещества к гетерогенному металлическому катализатору на носителе и последующему перемешиванию в атмосфере водорода под давлением 0,1-10 МПа при температуре 0-100°С. [Hironori Maeda, Yoji Hori. Asymmetric hydrogenation catalyst. Патент ЕР 2353714 A1, 2011].

Признаками способа-аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- использование палладия как катализатора;

- индукция энантиоселективности путем добавления оптически активного соединения;

- использование молекулярного водорода под давлением.

Недостатком этого метода является:

- применение высокого давления водорода (до 10 МПа) и температуры (до 100°С) для получения катализатора.

Изобретение направленно на решение задачи создания эффективного катализатора, получаемого технологичным способом, позволяющим увеличить энантиомерную чистоту продукта гидрирования и снизить стоимость катализатора.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности катализатора асимметрического гидрирования дегидроаминокислот путем получения в метаноле или метанол-толуольной смеси дисперсии наноразмерных частиц палладия, модифицированных природным оптически активным хинным алкалоидом (-)-цинхонидином, и применения их в качестве катализаторов гидрирования двойной С=С связи в ненасыщенных кислотах с высоким оптическим выходом продукта гидрирования.

В настоящем изобретении оптически активное соединение (-)-цинхонидин, которое служит в качестве модификатора, индуцирующего энантиоселективность, используется в качестве компонента катализатора асимметрического гидрирования. Это соединение является природным, добывается из коры хинного дерева, стоимость его значительно меньше стоимости синтетических оптически активных фосфорорганических лигандов, синтезируемых в несколько стадий и применяемых в комплексах переходных металлов для асимметрического гидрирования дегидроаминокислот.

На фиг. 1 представлены снимки просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения (ПЭМ BP) полученного катализатора, на которых наблюдаются индивидуальные наночастицы. Элементный анализ наночастиц палладия на аморфной пленке поливинилформаля был выполнен с применением энергодисперсионной рентгеноскопии (EDX) (фиг. 2). Можно видеть, что наночастицы, имеющие кристаллическую структуру, состоят из атомов или ионов палладия.

Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что в способе получения катализатора асимметрического гидрирования, включающем восстановление палладия из его соединений с последующей модификацией, согласно изобретению восстановлению подвергают метанольный или толуол-метанольный раствор бис-ацетилацетоната палладия (II), а в качестве восстановителя используют молекулярный водород под давлением 0.5 МПа. В качестве модифицирующего агента используют (8S,9R)-(-)-цинхонидин при мольном соотношении модификатора (mod) к палладию 0.5-4.

Другими словами, суть заявляемого изобретения заключается в получении дисперсии катализатора асимметрического гидрирования двойной С=С связи в дегидроаминокислотах путем восстановления в токе молекулярного водорода бис-ацетилацетоната палладия (II) в метанольном или метанол-толуольном растворе, содержащем растворенный модификатор, представляющий собой (8S,9R)-(-)-цинхонидин. Первоначально в атмосфере аргона биоацетилацетонат палладия (II) (0.02-0.1 ммоль) полностью растворяют в метаноле или толуол-метанольной смеси, после чего вносят в раствор 0.03-0.4 ммоль модификатора, всю смесь помещают в автоклав, создают давление молекулярного водорода 0.5 МПа и перемешивают в течение 10-30 мин.

Отличие от аналогов заключается в том, что восстановление металла с образованием его дисперсии происходит из бис-ацетилацетоната палладия в модификаторсодержащем растворе при мольном отношении модификатора к палладию 0.5-4.

Преимущество катализатора перед аналогами заключается в относительной простоте получения и меньшей себестоимости, обусловленной использованием природного алкалоида (-)-цинхонидина в качестве модификатора и палладия, в качестве материала катализатора, а также в повышении энантиомерной чистоты продукта гидрирования.

Группа изобретений поясняется графическими материалами,

где на фиг. 1 представлена микрофотография ПЭМ BP катализатора, полученного заявляемым способом, при отношении (-)-цинхонидина к палладию равном 1 (размерная линейка равна 5 нм);

на фиг. 2 представлена микрофотография ПЭМ BP катализатора, полученного заявляемым способом, при отношении (-)-цинхонидина к палладию равном 1 (размерная линейка равна 50 нм);

на фиг. 3 - элементный анализ наночастиц палладия, полученного заявляемым способом, при отношении (-)-цинхонидина к палладию равном 1.

Осуществление изобретения

Для определения продуктов реакции был использован метод газовой хроматографии и ГХ-МС. Анализ проб проводили на хроматомасс-спектрометре Shimadzu GCMS-QP2010 Plus, использовали пламенно-ионизационный детектор и капиллярную колонку Equity 5 (30 м 0.25 мм, 95% диметилполисилоксана, 5% дифенилполисилоксана). Избыток энантиомера продуктов гидрирования - N-ацетил L-фенилаланина и метилового эфира N-ацетил L-фенилаланина определяли путем измерения удельного вращения раствора на поляриметре B+S ADP 410 (желтая линия натрия).

Опыт 1

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль) и цинхонидина (0,5⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) (индукционный период ~ 30-50 минут) вносили субстрат - смесь N-ацетил α-амидокоричной кислоты (0,37⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0,56⋅10-3 моль), растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 8% (R-изомер).

Опыт 2

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль) и цинхонидина (1⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0.5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - смесь N-ацетил-α-амидокоричной кислоты (0.37⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0.56⋅10-3 моль), - растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 51% (R-изомер).

Опыт 3

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль) и цинхонидина (1,5⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавалили в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0.5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - смесь N-ацетил α-амидокоричной кислоты (0,37⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0,56⋅10-3 моль), растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 67% (R-изомер).

Опыт 4

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль) и цинхонидина (2⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - смесь N-ацетил α-амидокоричной кислоты (0,37⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0,56⋅10-3 моль), растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 82% (R-изомер).

Опыт 5

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль) и цинхонидина (4⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 5 бар. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - смесь N-ацетил α-амидокоричной кислоты (0,37⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0,56⋅10-3 моль), растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 0,5 МПа при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 83% (R-изомер).

Опыт 6

В 10 мл метанола в атмосфере аргона растворяли последовательно навески Pd(acac)2 (0,2⋅10-4 моль) и цинхонидина (0,3⋅10-4 моль), затем помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - смесь N-ацетил α-амидокоричной кислоты (0,074⋅10-3 моль) и ее метилового эфира (0,112⋅10-3 моль), растворенные в 10 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 93%, оптическая чистота продукта - метилового эфира N-ацетил фенилаланина - составила 85% (R-изомер).

Ниже, в таблице 1, приведены результаты опытов 1-6.

Опыт 7

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль), после полного растворения вносили навеску цинхонидина (0,5⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - N-ацетил фенилаланина - составила 34% (R-изомер).

Опыт 8

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль), после полного растворения вносили навеску цинхонидина (1⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - N-ацетил фенилаланина - составила 82% (R-изомер).

Опыт 9

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль), после полного растворения вносили навеску цинхонидина (2⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - N-ацетил фенилаланина - составила 60% (R-изомер).

Опыт 10

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль), после полного растворения вносили навеску цинхонидина (6⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%, оптическая чистота продукта - N-ацетил фенилаланина - составила 26% (R-изомер).

Ниже, в таблице 2, приведены результаты опытов 7-9.

Опыт 11

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль, 0,0304 г), после полного растворения вносили навеску протонированного цинхонидина (1⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0,5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил-α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5 мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Конверсия составила 100%. Избыток R-энантиомера полученного продукта -N-ацетил фенилаланина, составил 22,9%.

Опыт 12

В смеси 3 мл толуола и 3 мл метанола в атмосфере аргона растворяли навеску Pd(acac)2 (1⋅10-4 моль), после полного растворения вносили навеску дипротонированного цинхонидина (1⋅10-4 моль), растворенного в 8 мл метанола. Помещали этот раствор в сосуд автоклава и подавали в систему при постоянном перемешивании водород под давлением 0.5 МПа. После образования нанокластеров Pd(0) вносили субстрат - N-ацетил α-амидокоричную кислоту (4,8⋅10-3 моль), растворенную в 5. мл метанола, и гидрировали молекулярным водородом под давлением 5 бар при перемешивании при температуре 25°С. Полученный продукт - смесь 78,9% N-ацетил фенилаланина и 21,1% метилового эфира N-ацетил фенилаланина, с помощью диазометана переводили в метиловый эфир N-ацетил фенилаланина для измерения оптического выхода. Избыток R-энантиомера составил 9,6%.

1. Дисперсия наноразмерных частиц палладия, модифицированного (-)-цинхонидином, в метаноле или метанол-толуольной смеси в качестве катализатора асимметрического гидрирования двойной С=С связи в ненасыщенных дегидроаминокислотах.

2. Способ получения дисперсии наноразмерных частиц палладия, модифицированного (-)-цинхонидином, в метаноле или метанол-толуольной смеси, включающий восстановление палладия из его бис-ацетилацетонатной соли с последующей модификацией, отличающийся тем, что восстановление палладия проводят из раствора его бис-ацетилацетонатной соли в модификаторсодержащем растворителе при мольном отношении модификатора к палладию 0,5-6,0, оптимальный диапазон 1-4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к катализатору для процессов высокотемпературного окисления СО и может быть использован для удаления СО, образующегося в процессах регенерации катализаторов каталитического крекинга, протекающих при температурах 600÷700°С.

Изобретение относится к области биотехнологии и позволяет получать наноконтейнеры для различного рода веществ в косметологии, фармакологии, медицине. Изобретение представляет собой способ получения липосом и характеризуется тем, что 1%-ный раствор лецитина в этиловом спирте испаряли в роторном испарителе IKA RV10 control при температуре водяной бани 60°С, в результате на стенке испарительной колбы получали пленку липидов, далее добавляли сантимолярный натрий-фосфатный буфер pH 7,4 в объеме, равном объему раствора лецитина в этиловом спирте, перемешивали в течение 1 минуты, далее полученный раствор подвергали воздействию ультразвуком в течение 15 минут, за счет чего на выходе получали монодисперсную гомогенную систему с размером частиц 59,9-106,2 нм.

Изобретение относится к получению углеродных нанотрубчатых волокон, имеющих низкое удельное сопротивление. Волокна получают способом мокрого прядения, содержащим стадии подачи прядильного раствора, содержащего углеродные нанотрубки к фильере, экструдирования прядильного раствора через по меньшей мере одно прядильное отверстие в фильере с формованием спряденных углеродных нанотрубчатых волокон, коагулирования спряденных углеродных нанотрубчатых волокон в коагуляционной среде с формованием коагулированных углеродных нанотрубчатых волокон, в котором углеродные нанотрубчатые волокна вытягивают со степенью вытяжки выше 1,0 и в котором углеродные нанотрубки имеют длину по меньшей мере 0,5 мкм.

Изобретение относится к технологии получения декоративных покрытий при окраске металлических изделий в различные цвета и создания высокотехнологичных оптоэлектронных устройств с применением элементов, способных отражать или пропускать свет с определенной настраиваемой длиной волны.

Изобретение может быть использовано для создания терморегулирующих покрытий. Способ получения магнетита включает осаждение гидроксида железа (II) из сульфата железа FeSO4 и окисление его нитрат-ионами до магнетита Fe3O4 при термостатировании.

Изобретение относится к химической переработке целлюлозы, в частности к способам получения частиц и водных дисперсий нанокристаллической целлюлозы, и может быть использовано при производстве наночастиц.
Изобретение относится к технологии обработки алмазов, а именно к методам придания им заданной геометрической формы, и востребовано в промышленности для производства электроники.

Изобретение относится к белым эмалям и краскам, в том числе к терморегулирующим покрытиям. Описан способ получения светостойких эмалей и красок, включающий смешивание одного из пигментов, пленкобразующего, наполнителя, растворителя, диспергирование в шаровых мельницах или магнитных мешалках до получения однородной пастообразной массы, добавление одного ингредиента, представляющего наночастицу в количестве не более 30 мас.%, в котором ингредиенты смешивают в заданных пропорциях, диспергирование проводят при заданном количестве времени при Т<90°С, при этом пигменты выбраны из группы, состоящей из ZnO, TiO2, SiO2, ZrO2, SrO, Al2O3, Y2O3, MgAl2O4, Zn2TiO4, BaTiO3, а наночастицы выбраны из группы, состоящей из ZnO, TiO2, SiO2, ZrO2, SrO, Al2O3, Y2O3.
Изобретение относится к способам получения наночастиц магнетита (Fe2O4), покрытых слоем золота, которые могут быть использованы в качестве контрастного агента для магнитно-резонансной томографии, магнитной сепарации, адресной доставки лекарств и т.д.

Изобретение может быть использовано в электронике при получении прозрачных электродов, дисплеев, беспроводных электронных устройств, элементов памяти, микропроцессоров, электронных паспортов, карточек, сенсоров, биосовместимых электронных имплантов.

Изобретение относится к каталитической композиции для дегидрирования углеводородов, содержащей наноразмерный комплекс, содержащий элемент VIII группы; элемент IVA группы и серосодержащее защитное средство; щелочной элемент; элемент-галоген, выбранный из группы, включающей фтор, хлор, бром и йод; и подложку с внутренним ядром из альфа-оксида алюминия и внешним слоем, содержащим смесь гамма-оксида алюминия и дельта-оксида алюминия, причем указанная подложка имеет площадь поверхности, которая находится в диапазоне 20-200 м2/г; при этом указанная каталитическая композиция способна обеспечивать дегидрированный углеводородный продукт, характеризующийся бромным числом по меньшей мере 19.

Изобретение относится к катализаторам для процесса гидродеоксигенации алифатических кислородсодержащих соединений и одновременной гидроизомеризации н-алканов, который в качестве активного компонента содержит фосфид никеля и/или молибдена в количестве 2.5-10.0 мас.
Изобретение относится к композиции, которая пропитана аминовым компонентом и не содержащей амина полярной добавкой и которая является пригодной в каталитической обработке водородом углеводородов, способу изготовления такой композиции.
Настоящее изобретение относится к композиции, пропитанной добавкой, которую используют в каталитической гидропереработке углеводородов, к способу изготовления такой композиции.

Изобретение относится к предшественникам катализаторов Фишера-Тропша, содержащим носитель и кобальт на данном носителе, к катализаторам Фишера-Тропша, способу получения предшественников катализаторов и к применению карбоновой кислоты в указанном способе.

Изобретение относится к способу получения кобальтсодержащего катализатора синтеза углеводородов, при этом способ включает: прокаливание исходного предшественника катализатора, содержащего носитель катализатора, несущий соединение кобальта, путем термообработки исходного предшественника катализатора в не восстановительных условиях для разложения соединения кобальта и/или для того, чтобы вызвать взаимодействие соединения кобальта с кислородом, получая, таким образом, прокаленный исходный предшественник катализатора; введение соединения кобальта на и/или в прокаленный исходный предшественник катализатора, с тем чтобы прокаленный исходный предшественник катализатора нес данное соединение кобальта, получая, таким образом, последующий предшественник катализатора; и непосредственное подвергание последующего предшественника катализатора восстановительным условиям без предварительного подвергания термообработке в окислительных условиях, которое вызывает окисление соединения кобальта на носителе или разложение соединения кобальта, для активации последующего предшественника катализатора с получением, таким образом, кобальтсодержащего катализатора синтеза углеводородов.

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе нефтехимии и газохимии, и может быть использовано при приготовлении катализаторов для процесса получения углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша.
Изобретение относится к способу получения активированного катализатора синтеза Фишера - Тропша, способного проявлять высокую активность на начальной стадии реакции синтеза Фишера - Тропша.
Изобретение относится к катализатору синтеза Фишера-Тропша, содержащему от 10 до 30 мас.%, в расчете на атомарный металл, металлического кобальта и/или оксида кобальта, по отношению к массе катализатора, поддерживаемого на носителе, содержащем кремнезем, в котором носитель имеет средний диаметр пор от 8 до 25 нм, и металлический кобальт и/или оксид кобальта имеет средний диаметр кристаллитов не менее чем средний диаметр пор носителя и менее чем 35 нм, причем катализатор содержит от 0,5 до 10 мас.% циркония в виде оксида циркония, в расчете на массу катализатора.

Изобретение относится к катализатору для использования в процессах гидрирования. Предлагаемый катализатор содержит благородный металл, который представляет собой палладий, и элемент группы лантанидов, который представляет собой европий, нанесенные на носитель, содержащий по существу непористую стеклосодержащую подложку.

Настоящее изобретение относится к способу получения катализатора. Способ включает в себя: (a) добавление прекурсора иридия и прекурсора палладия в воду, содержащую, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из поливинилпирролидона, N-метилпирролидона, N-винил-2-пирролидона, и этиленгликоля; (b) добавление восстанавливающего агента к полученному каталитическому металлическому коллоиду; (c) получение концентрированного раствора, содержащего металлические частицы катализатора, путем воздействия нагретым обратным потоком на полученный раствор; и (d) закрепление металлических частиц катализатора на носителе.
Наверх