Получение палладиевых комплексов с бидентатными фосфиновыми лигндами - Курсовая работа

Сама кислота и ее производные применяют в производстве гербицидов, лекарственных препаратов, душистых веществ, пластмасс, растворителей, винилпластификаторов и ПАВ. Также пропионовая кислота и ее соли используется как консервант в пищевой промышленности. В 1980 г. мировое производство пропионовой кислоты составляло 200-220 тыс. т в год. На сегодняшний день мировые мощности увеличились вдвое и составляют более 420 тыс. тонн в год. К современным промышленным катализаторам предъявляются жесткие требования - они должны обладать высокой активностью при минимальных температурах и давлениях.В тех же статьях был описан комплекс с этим веществом на основе ацетата палладия. Его получали смешиванием соли палладия и лиганда с последующим длительным перемешиванием в ацетоне. Он имеет другое строение - отсутствует связь Pd-C: По аналогии с результатами, описанными в статьях [9] и [10], было предположено, что похожими каталитическими свойствами может обладать соединение, полученный на основе ацетилацетоната палладия. Другой способ получения заключается в осаждении уксусной кислотой из раствора азотнокислого палладия Pd(NO)3 нитрито-ацетатного соединения палладия [Pd3(CH3COO)5NO2] и затем его перевода в ацетат палладия [Pd3(СН3СОО)6] прогреванием в уксусной кислоте с добавками этилацетата []. Однако в растворе присутствуют азотная кислота и продукты ее разложения, способствующие растворению ацетата палладия и его нитрозированию, что может приводить к выделению нитрито-ацетатного соединения палладия Pd3(CH3COO)5NO2 и загрязнению им конечного продукта.В качестве исходного соединения палладия был взят хлорид палладия(II) степени чистоты ч. д. а. Заключительная стадия приготовления катализатора проводилась в условиях, исключающих контакт реагирующих веществ с влагой и кислородом воздуха - в атмосфере инертного газа (аргон) и в вакууме с использованием стандартной техники Шленка. Получение ацетата палладия (II) было осуществлено в соответствии с методикой, описанной в работе [17]. (0,0028 моль) был растворен в избытке 20% соляной кислоты 4 мл (0,022 моль) в стакане 50 мл. Раствор приобрел темно-коричневый цвет.Все синтезы с 1,2 бис(дитретбутилфосфинометил)бензолом проводятся в отсутствии контакта с воздухом и влагой в атмосфере аргона. Было приготовлено 3 катализатора путем смешивания в органическом растворителе 1,2 бис(дитретбутилфосфинометил)бензола и трех солей палладия(II) поочередно: 1. Хлорид палладия. Хлорид палладия 19,6 мг (0,1104 ммоль) был смешан с 1,2 бис(дитретбутилфосфинометил)бензолом 25 мг (0,1104 ммоль) и толуолсульфокислотой 5,6 г (0,033 моль) в соотношении (1:1:300).Активатором реакции во всех случаях выступает п-толуолсульфокислота: Реакция проводилась на установке Parr 4583. Реактор был вакуумирован и заполнен метанолом.Строение данных веществ исследовано с помощью метода инфракрасной спектроскопии, который определяет колебания группировок атомов и функциональных групп в молекуле вещества, а также позволяет определять тип связей в этих функциональных группах. Все характеристические частоты на спектрах были сопоставлены со связями и группами атомов по справочным данным [], [25]. По полученным данным обнаружено, что в соединении присутствует карбоксильная группа COO-, на что указывают характеристические частоты колебаний 1604 см-1, 1424 см-1, 1332 см-1, что подтверждает наличие в соединении ацетатной группы. Также в полученном веществе обнаружены характеристические частоты для группы C=O, содержащейся в карбоксильной группе, со значениями частот 1048 см-1, 1020 см-1. Также в полученном веществе обнаружены характеристические частоты для связей C-H (1400 см-1, 1356 см-1, 1020 см-1, 784 см-1) , C-C (1570 см-1, 1272 см-1, 1200 см-1) и Pd-O (700 см-1, 660 см-1, 464 см-1).Разработана методика получения палладиевых комплексов с бидентатным фосфиновым лигандом, с различными противоионами.

Оглавление

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Получение палладиевых комплексов с бидентатными фосфиновыми лигндами

1.2 Методы получения ацетата палладия(II)

1.3 Методы получения ацетилацетоната палладия(II)

2. Экспериментальная часть

2.1 Синтез ацетата палладия(II)

2.2 Синтез ацетилацетоната палладия(II)

2.3 Получение комплекса палладия с 1,2 бис(дитретбутилфосфинометил)бензолом

2.4 Проведение реакции метоксикарбонилирования этилена

3. Обсуждение результатов

Заключение

Пропионовая кислота является важным продуктом химической промышленности. Сама кислота и ее производные применяют в производстве гербицидов, лекарственных препаратов, душистых веществ, пластмасс, растворителей, винилпластификаторов и ПАВ. Также пропионовая кислота и ее соли используется как консервант в пищевой промышленности. В 1980 г. мировое производство пропионовой кислоты составляло 200-220 тыс. т в год. На сегодняшний день мировые мощности увеличились вдвое и составляют более 420 тыс. тонн в год. []

Одним из методов получения пропионовой кислоты и ее производных является реакция карбонилирования этилена. Разработка катализаторов для этого процесса представляет отдельную задачу. К современным промышленным катализаторам предъявляются жесткие требования - они должны обладать высокой активностью при минимальных температурах и давлениях. Таким требованиям наиболее соответствуют катализаторы на основе комплексов переходных металлов. Многочисленные данные показывают, что комплексы на основе d-элементов V??? группы образуют наиболее активные и селективные каталитические системы. При производстве пропионовой кислоты метоксикарбонилированием этилена используются кобальтовые, никелевые или палладиевые катализаторы. Окислительно-восстановительные реакции в координационной сфере палладия протекают легче, чем в комплексах никеля и кобальта []. Недостатком таких катализаторов является их низкая эффективность, к тому же карбонил никеля, образующийся в каталитической системе очень токсичен. Палладиевые катализаторы дороже, но значительно эффективнее и не наносят вред окружающей среде. Несмотря на высокую цену комплексов палладия, отсутствие необходимости поддерживать высокие температуру и давление в ходе реакции при их использовании делает процесс производства экономически более выгодным, чем при применении комплексов кобальта и никеля.

1. Собраны литературные данные по методам синтеза соединений палладия, образующих каталитически активные комплексы.

2. Разработана методика получения палладиевых комплексов с бидентатным фосфиновым лигандом, с различными противоионами.

3. Проведен синтез палладиевых катализаторов по выбранным методикам. Методом спектрального анализа подтвержден состав полученных соединений.

Размещено на .ru