Диссертация

В настоящее время продолжается поиск эффективных каталитических систем и подбор условий для проведения тандемных процессов гидроформилирования-ацетализации. Тематика обладает высокой актуальностью, так как она затрагивает вопросы не только синтеза соединений, непосредственно востребованных в различных отраслях индустрии, но и вопросы переработки компонентов возобновляемого сырья, таких как полиолы – глицерин и отходы сахарной промышленности, и некоторых непредельных соединений – например, терпенов, высших непредельных кислот и других. Цель работы заключается в получении и исследовании новых каталитических систем для проведения селективного синтеза альдегидов и ацеталей по реакциям гидроформилирования и гидроформилирования-ацетализации с последующим отделением каталитических систем и их многократным использованием. Впервые синтезированы и охарактеризованы новые макромолекулярные фосфинсодержащие лиганды. Установлены основные особенности протекания реакции гидроформилирования непредельных соединений с использованием этих лигандов, оценена возможность отделения каталитических систем от продуктов реакции способом мембранной нанофильтрации. Методом спектроскопии DOSY ЯМР определены гидродинамические радиусы молекул макромолекулярных лигандов. Показано, что удерживание лиганда, синтезированного на основе полиэтиленгликоля с М = 3000 г/моль на мембране, выполненной из поли[1-триметилсилил-1-пропина] превышает 99,5%. Впервые синтезированы и охарактеризованы комплексом физико-химических методов анализа гетерогенные родиевые катализаторы на основе гибридных материалов. Изучены особенности протекания реакции гидроформилирования с использованием этих катализаторов, показана возможность их многократного использования и применения для гидроформилирования широкого круга алифатических и ароматических непредельных субстратов. Показано, что в реакции гидроформилирования октена-1 катализатор не теряет активности в 5 повторных испытаниях. Взаимодействием полиолов и длинноцепочечных альдегидов синтезирован ряд не описанных ранее соединений – циклических ацеталей. Оптимизированы условия синтеза циклических ацеталей путем тандемной реакции гидроформилирования-ацетализации с использованием известных каталитических систем Rh-PPh3 и Rh-TPPTS, выходы смесей ацеталей при этом достигают 50-95%. Изучена возможность использования ионообменных смол в качестве кислотных со-катализаторов тандемной реакции. Показана возможность высокоселективного синтеза н-нонил-1,2-оксалана из октена-1 в тандемной реакции гидроформилирования-ацетализации с использованием лиганда Xantphos. Выполнен синтез опытных партий смесей ацеталей в условиях двухфазного катализа с использованием рециркулируемой системы Rh-TPPTS, изучено влияние добавок смесей ацеталей на смазывающие характеристики дизельного топлива и его предельную температуру фильтруемости.