Разработка методов синтеза гомогенных катализаторов оксосинтеза бутиловых спиртов

Актуальность
Катализаторы оксосинтеза
По данным neftegaz.ru

Проблема
Катализаторы с высокой эффективностью синтеза имеют достаточно высокую стоимость.
Катализаторы оксосинтеза
линия оптиума
По данным www.chem.msu.su

Цель
Разработка гомогенных катализаторов оксосинтеза бутиловых спиртов на основе металлорганических соединений родия с эффективностью не ниже 80% и стоимостью не более 1,55 $/г.
Катализаторы оксосинтеза

Техническое решение
Использование металлорганических соединений родия для проведения процесса оксосинтеза.
В качестве лигандов предложено использовать трифенилфосфин, оксид углерода (II).
Катализаторы оксосинтеза
Структурная формула предлагаемого катализатора

Технические характеристики
Количество стадий синтеза
3
Доля чистого вещества до очистки
95%
Требование специального оборудования
Нет
Класс токсичности реактивов (макс.)
3
Минимальный/максимальный объем синтеза, г
50/12000
Катализаторы оксосинтеза

Экономические характеристики
Себестоимость соединения, $/г
1,18
Стоимость работ, $/г
0,5
Стоимость реактивов, $/г
0,41
Прочие затраты, $/г
0,28
Катализаторы оксосинтеза

Аналоги
Гидроксокарбонил (трифенилфосфин) родия
Достоинства:
80% эффективность катализа
Стойкость к каталитическим ядам
Низкая себестоимость (~$1,41/г)
Высокая селективность
Недостатки:
Неустойчивость на воздухе
Наличие токсичных прекурсоров
Сложность переработки отработанного катализатора
Карбонилгидрид (трифенилфосфин) родия
Достоинства:
92% эффективность катализа
Высокая селективность
Устойчивость на воздухе
Недостатки:
Высокая стоимость синтеза (~$2,1/г)
Наличие токсичных прекурсоров
Сложность переработки отработанного катализатора
Нестойкость к каталитическим ядам
Катализаторы оксосинтеза

Достоинства и недостатки
Достоинства
88% эффективность синтеза
Устойчивость на воздухе
Стойкость к каталитическим ядам
Низкая себестоимость (~$1,18/г)
Отсутствие токсичных прекурсоров
Высокая селективность
Недостатки
Сложность переработки отработанного сырья
Сложность очистки препарата от примесей прекурсоров
Катализаторы оксосинтеза

Итоги
Разработана методика синтеза катализатора оксосинтеза бутиловых спиртов с высокой каталитической активностью и себестоимостью в пределах ожидаемого интервала.
Себестоимость соединения ~$1,18 / г
Проведены сравнительные исследования с соединениями других групп и однотипными гомогенными катализаторами
Эффективность катализа ~88%
Катализаторы оксосинтеза

План развития проекта
Оптимизация условий синтеза катализатора
Разработка методов очистки готового катализатора от примесей прекурсоров
Разработка экологичных методов переработки отходов производства, содержащих родий и неиспользованный катализатор
Катализаторы оксосинтеза

Команда
Руководитель проекта:
Михаил Дмитрушков
Команда разработки:
Тимофей Савельев
Александр Павлов
Игорь Кашинин
Александр Трифонов
Эксперты и консультанты
А. П. Давыдов
Катализаторы оксосинтеза
Аналитическая поддержка:
Николай Косин
Константин Пир
Информационная поддержка:
АНО «Информационные технологии»
ФГУП «Государственный экспертный центр»