ВЕСТНИК
Башкирского университета

ENGLISH
Главная Авторам Рецензентам Выпуски журнала Редколлегия Редакция Загрузить статью Подписка ISSN 1998-4812

Архив | Том 25, 2020, No. 4.

СИНТЕЗ АЛКИЛМЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ СПИРТОВ С ДИМЕТИЛКАРБОНАТОМ В ПРИСУТСТВИИ ЦЕОЛИТА FEHYMMM

Вестник Башкирского университета. 2020. Том 25. №4. С. 741-747.
Download
  • © Н. А. Щаднева

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © Ю. Ю. Маякова

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © Р. И. Хуснутдинов

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

Целью настоящего исследования являлась разработка высокоэффективных гетерогенных катализаторов на основе цеолитов без связующих, способствующих селективному метилированию спиртов с помощью диметилкарбоната. Установлено, что микро-, макро- и мезопористый цеолит без связующих FeHYmmm является эффективным катализатором метилирования первичных, вторичных и третичных спиртов диметилкарбонатом. Указанные цеолиты содержат мезо- и макропоры, которые создают условия для эффективной диффузии молекул субстрата к каталитически активным центрам и обратно к поверхности гранул. С другой стороны, концентрация активных центров указанных цеолитов без связующих веществ значительно выше, чем у цеолитов со связующими. Найдено, что FeHYmmm (5 масс. %) катализирует селективное метилирование первичных, вторичных и третичных спиртов диметилкарбонатом при 120 °С (1-3 ч) и мольном соотношении реагентов [спирт]:[ДМК] = 1:2 с образованием алкилметиловых эфиров с высокими выходами не зависимо от строения исходного спирта.

Ключевые слова:

  • aлкилметиловые эфиры
  • диметилкарбонат
  • спирты
  • метилирование
  • микро-
  • мезо- и макропористый цеолит FeHY без связующих
  • alkyl methyl ethers
  • dimethyl carbonate
  • alcohols
  • methylation
  • iron(III) nitrate
  • microporous zeolite
  • mesoporous zeolite
  • macroporous zeolite
  • FeHY zeolite

ЛИТЕРАТУРА

  1. Kumar P., Srivastava V. C., Stangar U. L., Music B., Mishra M., Meng Y. Resent process in dimethyl carbonate synthesis using different feedstock and techniques in the presence of heterogeneous catalysts // Catal. Rev. 2019. Pp. 1-59. DOI: 10.1080/01614940.2019.1696609.
  2. Dhana L. D., Srinivasa R. B., Lingaiah N. Synthesis of dimethyl carbonate from methanol and urea over zink-strontia mixed oxide catalysts // Catal. Commun. 2019. Vol. 122. Pp. 1-4.
  3. Goodrich P., Gunaratne H. Q. N., Jin L., Lei Y., Seddon K. R. Carbon Dioxide Utilisation for the Synthesis of Unsymmetrical Dialkyl and Cyclic Carbonates Promoted by Basic Ionnic Liquids // Austr. J. Chem. 2018. Vol. 71. No. 3. Pp. 181-185.
  4. Tan H.-Z., Wang Z.-Q., Xu Z.-N., Sun J., Xu Y.-P., Chen Q.-S., Chen Y., Guo G.-C. Review on the synthesis of dimethyl carbonate // Catal Today. 2018. Vol. 312. Pp. 2-12.
  5. Tundo P., Musolino M., Arico F. The reactions of dimethyl carbonate and its derivatives. // Green Chem. 2018. Vol. 20. No. 1. Pp. 28-85.
  6. Fiorani G., Perosa A., Selva M. Dimethyl carbonate: a versatile reagent for a sustainable valorization of renewables // Green Chem. 2018. Vol. 20. No. 2. Pp. 277-556.
  7. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu. Methylation of Aliphatic and Aromatic Carboxylic Acids with Dimethyl Carbonate under the Influence of Manganese and Iron Carbonyls // Russ. J. Gen. Chem. 2018. Vol. 88. No. 1. Pp. 15-19.
  8. Selva M., Tundo P. Selective N-methylation of primary aliphatic amines with dimethyl carbonate in the presence of alkali cation exchanged Y-faujasites // Tetrahedron Lett. 2003. Vol. 44. No. 44. Pp. 8139-8142.
  9. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu., Egorova T. M., Khazipova A. N., Kutepov B. I. Methylation of Cycloalkanamines with Dimethyl Carbonate in the Presence of Binger-Free NaY Zeolite // Russ. J. Org. Chem. 2018, Vol. 54. No. 4. Pp. 654-656.
  10. Rojas-Buzo S., García-García P., Corma A. Zr-MOF-808@MCM-41 catalyzed phosgene-free synthesis of polyurethane precursors // Catal. Sci. Technol. 2019. Vol. 9. No. 1. Pp. 146-156.
  11. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu., Abdrakhmanov A. N., Khazipova A. N., Kutepov B. I. Methylation of Aniline and Its Derivatives with Dimethyl Carbonate under the Action of Zeolite FeHy-mmm // Russ. J. Org. Chem. 2019, Vol. 55. No. 8. Pp. 1085-1087.
  12. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu. Synthesis of 1-, 2-Methoxy-, 1,3-Dimethoxyadamantanes and 1-, 4-Methoxydiadamantanes by Reaction of Adamantyl and Diamantyl Halides with Dimethyl carbonate in the Presence of Zeolite Catalysts // Russ. J. Org. Chem. 2018. Vol. 54. No. 11. Pp. 1728-1730.
  13. Jian-Gang X., Quan J., Shu-Bai L., Zheng Y., Li-Min Z. SH-Methylation of SH-containing heterocycles with dimethyl carbonate via phase-transfer catalytic reaction // Synth. Commun. 2011. Vol. 41. No. 6. Pp. 871-878.
  14. Wang M., Zhao J., Jiang X. Aryl Methyl Sulfone Construction from Eco-Friendly Inorganic Sulfur Dioxide and Methyl Reagents ChemSusChem. 2019. Vol. 12. No. 13. Pp. 3064-3068.
  15. Tundo P. Selective monomethylation reactions of methylene-active compounds with dimethylcarbonate. An example of clean synthesis // Pure Appl. Chem. 2000. Vol. 72. No. 9. Pp. 1793-1797.
  16. Jin S., Hunt A. J., Clark J. H., McElroy C. R. Acid-catalysed carboxymethylation, methylation and dehydratation of alcohols and phenols with dimethyl carbonate under mild conditions // Green Chem. 2016. Vol. 18. No. 21. Pp. 5839-5844.
  17. Zhang X., Wang D., Ma J., Wei W. Fluorinated Mg-Al Hydrotalcites Derived Basic Catalysts for Transesterification of Glycerol with Dimethyl Carbonate // Catal Lett. 2017. Vol. 147. No. 5. Pp. 1181-1196.
  18. Zhang X., Wei S., Zhao X., Chen Z., Wu H., Rong P., Sun Y., Li Y., Yu H., Wang D. Preparation of mesoporous CaO-ZrO2 catalysts without template for the continuous synthesis of glycerol carbonate in fixed-bed reactor // Appl. Catal. A, Gen. 2020. Vol. 590. Pp. 117313-117325.
  19. Koledina K. F., Koledin S. N., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu. Gubaydullin I. M. Kinetic model of the catalytic reaction of dimethyl carbonate with alcohols in the presence Co2(CO)8 and W(CO)6 // Reac. Kinet. Mech. Cat. Published online: 10 April 2017. DOI 10.1007/s11144-017-1181-3.
  20. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu. Reaction of Diols with Dimethyl Carbonate in the Presence of W(CO)6 and Co2(CO)8 // Russ. J. Org. Chem. 2014. Vol. 50. No. 7. Pp. 948-952.
  21. Khusnutdinov R. I., Shchadneva N. A., Mayakova Yu. Yu., Raskil’dina G. Z., Zlotskii S. S. Methylation and Carboxymethylation of Oxyalkyl-1,3-dioxacycloalkanes with Dimethyl Carbonate Catalyzed by W(CO)6 and Mn2(CO)10 // Russ. J. Gen. Chem. 2015. Vol. 85. No. 8. Pp. 1826-1829.
  22. Koledina K. F., Koledin S. N., Shchadneva N. A., Gubaidullin I. M. Kinetics and Mechanism of the Catalytic Reaction between Alcohols and Dimethyl Carbonate // Russ. J. Phys. Chem. A, 2017. Vol. 91. No. 3. Pp. 442-447.
  23. Kislitsina K. S., Shadneva N. A., Khusnutdinov R. I. Oxidation of Adamantane with H2O2-CF3COCF3·1.5H2O in the Presence of VO(acac)2 // Russ. J. Org. Chem. 2018. Vol. 54. No. 7. Pp. 992-995.
  24. Павлов М. Л., Травкина О. С., Кутепов Б. И., Павлова И. Н., Хазипова А. Н. Способ получения высокомодульного фожазита без связующих веществ. Патент РФ №2456238. Опубл. 20.07.2012, бюл. №12.
  25. Kutepov B. I., Travkina O. S., Pavlova I. N., Khazinova A. N., Grigor’eva N. G., Pavlov M. L. New Adsorbents and Acid-Base Catalysts Based on Binger-Free Granulated Zeolites Of LTA and FAU Types // Russ. J. Appl. Chem. 2015. Vol. 88. No. 1. Pp. 65-71.

Copyright © Вестник Башкирского университета 2010-2021