Введение к работе
Актуальность проблемы. Реализация процессов циклической олигомеризации 1,3-бутадиена в опытно-промышленных масштабах, а также успешное использование получаемых цик-лоолефинов Се, Сі2 в синтезе соответствующих ненасыщенных' моноэпоксидов приводит к тому, что указанные эпоксиды, в частности, 5,6-эпокси-цис-циклооктен и 9,10-эпокси-1,5-цис,транс-циклододекадиён, становятся доступными продуктами для получения на их основе разнообразных кислородсодержащих производных. Среди них алициклические 1,2-диолы -исходные соединения для полимерных материалов с комплексом ценных эксплуатационных свойств. Они являются также перспективными полупродуктами для макроциклических полиэфиров. Наличие звеньев с 8- и 12-чденными циклами в молекуле полиэфира обуславливает специфичность его комплексообразу-ющих и сольватирующих свойств, что может быть полезным в различных областях химии, биологии, медицины.
Доступность сырья и, в то же время, возможность получения на его основе материалов с необходимыми потребительскими свойствами делает весьма, актуальным проведение научных исследований и технологических разработок по синтезу алициклических 1,2-диолов Се, Сі2.
В.настоящей работе для получения 1,2-диолов использована реакция гидратации моноэпоксидов циклоолефинов Се, Сі2. В связи с тем, что молекула моноэпоксида содержит двойные связи, для создания эффективного метода синтеза целевого 1,2-циклоалкандиола требуется изучение и разработка стадий гидратации и гидрирования в соответствии с направлениями А, Б представленной схемы: СН2=СН-СН=СН2
і POOH
Работа виполнена в соответствии с единым ваказ-наря-дом Государственного Комитета РФ по высшему образованию на 1993...1996 гг. по направлению "Создание научных основ и разработка высокоэффективных технологий синтеза сложных функционалыюзамещенных органических, соединений многоцелевого назначения", Межвузовской программой "Теоретические основы химической технологии и новые принципы управления химическими процессами" на 1991... 1995 гг., Грантами Государственного Комитета РФ по высшему образованию "Фундаментальные исследования в области химической технологии" на 1993...1994, 1994...1996 ГГ..
Цеді; работы. Целью настоящей работы является изучение альтернативных' направлений в синтезе алициклических 1,2-диолов на осьове моноэпоксидов циклсолефинов Се. Cl2 и разработка метода синтеза указанных диолов в соответствии с выбранным направлением.
Научная новизна. Впервые на основании значений кинетических параметров оценена реакционная способность 5,6-эпокси-цис-циклооктена, 1,2-эпоксициклооктана, 9,10-зпокси-1,5-цис,транс-циклододекадиена в процессе их гидратации в присутствии катализаторов кислотного типа.
Показаны особенности протекания гидратации 1,2-зпок-сициклооктана, определен состав продуктов.и оценена доля трансанулярных взаимодействий в указанной реакции.
Установлено, что использование углеводородных растворителей и проведение гидратации 5,6-апокси-цис-циклооктена в гетерофазной системе жидкость-жидкость обеспечивает выход 5-циклооктен-1,2-диола, близкий к количественному.
Показана и объяснена связь реакционной способности в процессе гидрирования двойной связи ненасыщенных кислородсодержащих алициклических соединений Се - 5,6-эпокси-цис-циклооктена, 5-циклооктен-1,2-диола, 4-циклооктен-1-она - с их структурой. На основании данных кинетических и спектральных исследований установлено, что стадией, лимитирующей скорость насыщения молекулы непредельного соединения, является активированная адсорбция водорода и субстрата, протекающая на различных участках каталитической поверхности.
Практическая ценность. На основании проведенных исследований научно обоснован Еыбор направления в синтезе 1,2-циклоалкандиолов Се. C\z на основе соответствующих ненасыщенных эпоксидов. Разработаны условия, обеспечивающие получение указанных диодов с высокой степенью эффективности.
Образцы синтезированных диолов переданы заинтересованным организациям для получения краун-эфироз. Алицикли-ческие 1,2-диолы Се, Сіг использованы также в синтезе кислородсодержащих соединений, имеющих самостоятельное применение.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Шестой Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново, 1995), Седьмом Международном совещании по химическим реактивам "Реактив-94" (Москва, 1994), Третьей Республиканской конференции по интенсификации нефтехимических процессов "Нефтехимия-94", (Нижнекамск, 1994), Российской научно-технической конференции "Ноеыс материалы и технологии" (Москва, 1994), научно-технической конференции "Промышленность нефтехимии Ярославского региона" (Ярославль, 1994).
Публикации. По теме диссертации получено 2 решения о выдаче-Патента России на изобретение, опубликована 1 статья и 5 тезисов докладов на конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выеодов и списка использованных источников (111 ссылок), содержит 17 таблиц и 32 рисунка. Общий объем работы 119 страниц машинописного текста.