Метатезис олефинов: разработка эффективного способа алкенолиза метилолеата

Поскольку цена на нефть ежегодно колеблется в зависимости от добычи, текущей мировой торговли и политической ситуации, а также ввиду углеродного следа, оставляемого в атмосфере в ходе переработки ископаемого органического топлива, появляется необходимость искать альтернативные источники сырья. Привлекательными в данной области являются источники энергии, происходящие из возобновляемых продуктов биомассы, такие как растительные масла. Современные каталитические процессы могут найти применение и в разработке новых материалов, "зеленой" альтернативы традиционным продуктам нефтехимии, на основе растительных масел. В настоящее время в процессах переработки возобновляемого сырья в ценные олеохимикаты широко исследуется кросс-метатезис, позволяющий получать коммерчески ценные децен-1 и метиловый эфир деценовой кислоты. Реакция кросс-метатезиса с этиленом (алкенолиз) с использованием селективных катализаторов является коммерчески перспективным способом получения «био»децена-1 – экологически и экономически выгодного в сравнении с традиционным методом его производства. Целью настоящей работы является разработка эффективной каталитической системы кросс-метатезиса растительного сырья на основе оригинальных разработанных нами катализаторах Граббса и изучение корреляций каталитических свойств полученных соединений с их структурой для потенциальной реализации разработанной технологии в промышленных процессах. В настоящей работе разработан новый one-pot подход к высокопроизводительным катализаторам метатезиса, позволяющий масштабирование и последующее использование в промышленном производстве децена-1, высших олефинов, метилового эфира деценовой кислоты исходя из FAME (смеси метиловых эфиров жирных кислот). Синтезирована серия новых рутений-карбеновых комплексов на основе циклического алкиламинокарбенового лиганда и установлено их строение методами 1H, 13С ЯМР-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. Разработана оригинальная методика получения альдегидов путем восстановительного гидроформилирования производных индена и 1,2-дигидронафталина на родиевом катализаторе. Проведены каталитические тесты с использованием катализатором 5a-5h в разных температурных условиях. Катализатор 5h проявил себя как наиболее производительный катализатор кросс-метатезиса FAME с этиленом, продемонстрировав TON 215805 и селективность 98% при загрузке 2 ppm.