[go: up one dir, main page]

RU2317298C1 - Method for preparing neodymium carboxylates - Google Patents

Method for preparing neodymium carboxylates Download PDF

Info

Publication number
RU2317298C1
RU2317298C1 RU2006109329/04A RU2006109329A RU2317298C1 RU 2317298 C1 RU2317298 C1 RU 2317298C1 RU 2006109329/04 A RU2006109329/04 A RU 2006109329/04A RU 2006109329 A RU2006109329 A RU 2006109329A RU 2317298 C1 RU2317298 C1 RU 2317298C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neodymium
synthesis
acid
solution
sodium salt
Prior art date
Application number
RU2006109329/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006109329A (en
Inventor
Алексей Витальевич Аленкин
Раиса Андреевна Акчурина
Валерий Семенович Балакин
Алексей Александрович Вязовов
Владимир Валентинович Золотарев
Александр Михайлович Сенько
Original Assignee
ЗАО "Промышленно-маркетинговая компания "АЛВИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Промышленно-маркетинговая компания "АЛВИ" filed Critical ЗАО "Промышленно-маркетинговая компания "АЛВИ"
Priority to RU2006109329/04A priority Critical patent/RU2317298C1/en
Publication of RU2006109329A publication Critical patent/RU2006109329A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2317298C1 publication Critical patent/RU2317298C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of metalloorganic compounds, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to technology for synthesis of organic compounds, in particular, to a method for synthesis of neodymium carboxylates used as catalysts in the stereospecific polymerization reaction of butadiene-1,3. Invention describes a method for synthesis of neodymium carboxylates by dosing carboxylic acid sodium salt of acid number 0.5-0.7 as a solution in sodium hydroxide at pH 9-10 to neodymium nitrate nitric acid solution at pH 0.4-0.6. The process is carried out in organic solvent under control of acid number value and pH values of solutions of the parent compounds. Proposed method provides excluding formation of by-side products and provides synthesis of stable carboxylate solutions without addition of stabilizing additives with required amount of free acid that exerts significant effect on stability and viscosity of the ready product.
EFFECT: improved method of synthesis.
2 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу получения карбоксилатов неодима, используемых в качестве катализатора стереоспецифической полимеризации бутадиена 1,3.The invention relates to the chemical industry, in particular to a method for producing neodymium carboxylates used as a catalyst for the stereospecific polymerization of butadiene 1,3.

Карбоксилаты неодима представляют собой неодимовую соль карбоновой кислоты с длинной разветвленной цепью (2-этилгексановая, неодекановая, октановая, декановая и др.).Neodymium carboxylates are a long branched chain neodymium carboxylic acid salt (2-ethylhexane, neodecane, octane, decane, etc.).

Катализаторы на основе неодима представляют особый интерес, так как в процессе полимеризации обеспечивают получение микростуктур с более высоким цис-содержанием по сравнению с катализаторами на основе титана, кобальта и никеля.Neodymium-based catalysts are of particular interest, since during the polymerization process they provide microstructures with a higher cis content than catalysts based on titanium, cobalt and nickel.

Карбоксилаты неодима используют в виде концентрированных растворов в углеводородном растворителе (толуол, гексан, гептан, циклогексан, нефрас и др., а также их различные смесевые композиции). При хранении таких растворов существует опасность выпадения осадка и увеличения вязкости, что ведет к значительному снижению активности катализатора. Поэтому основная сложность синтеза заключается в получении стабильных растворов со сроком хранения не менее 30 дней и вязкостью не более 100 сП.Neodymium carboxylates are used in the form of concentrated solutions in a hydrocarbon solvent (toluene, hexane, heptane, cyclohexane, nefras, etc., as well as their various mixed compositions). When storing such solutions, there is a danger of precipitation and an increase in viscosity, which leads to a significant decrease in the activity of the catalyst. Therefore, the main difficulty in the synthesis is to obtain stable solutions with a shelf life of at least 30 days and a viscosity of not more than 100 cP.

Известны способы получения карбоксилатов неодима взаимодействием водорастворимой соли неодима (предпочтительнее нитрат неодима) с натриевой солью карбоновой кислоты или взаимодействием оксида неодима с карбоновой кислотой в присутствии органического растворителя. Образующийся карбоксилат неодима переходит при этом в органический слой, из которого растворитель отгоняют различными способами до получения твердых порошкообразных продуктов (пат. США №6054563, МПК7 C07F 5/00, 2000; пат США №6090926, МПК7 C07F 5/00, 2000).Known methods for producing neodymium carboxylates by reacting a water-soluble neodymium salt (preferably neodymium nitrate) with the sodium salt of a carboxylic acid or by reacting neodymium oxide with a carboxylic acid in the presence of an organic solvent. The resulting neodymium carboxylate then passes into the organic layer, from which the solvent is distilled off in various ways to obtain solid powder products (US Pat. No. 6054563, IPC 7 C07F 5/00, 2000; US Pat. No. 6090926, IPC 7 C07F 5/00, 2000 )

Недостатками известных способов являются:The disadvantages of the known methods are:

- использование специального оборудования;- use of special equipment;

- большие энергетические затраты из-за необходимости полного удаления растворителя;- high energy costs due to the need for complete removal of the solvent;

- увеличение расхода растворителя;- increase in solvent consumption;

- необходимость добавления солюбилизирующих добавок для улучшения растворимости порошкообразных продуктов в углеводородных растворителях.- the need to add solubilizing additives to improve the solubility of powdered products in hydrocarbon solvents.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбоксилатов неодима взаимодействием водорастворимой соли неодима с натриевой солью карбоновой кислоты в среде органического растворителя и с добавлением стабилизирующих добавок, в качестве которых используют кислоты и эфиры на основе соединений фосфора, карбоновые кислоты, кислоты и эфиры на основе серы, бора и их смеси (пат. США №6111082, МПК7 C07F 5/00, 2000).The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing neodymium carboxylates by reacting a water-soluble neodymium salt with a sodium salt of a carboxylic acid in an organic solvent medium and with the addition of stabilizing additives, which are used acids and esters based on phosphorus compounds, carboxylic acids, acids and ethers based on sulfur, boron and mixtures thereof (US Pat. US No. 6111082, IPC 7 C07F 5/00, 2000).

Процесс осуществляют, добавляя к предварительно приготовленной натриевой соли карбоновой кислоты с рН 9-10 углеводородный растворитель с последующей постепенной придачей к данной смеси водорастворимой соли неодима (лучше всего нитрат неодима). Реакционная масса расслаивается на два слоя: органический и водный. Органический слой, содержащий готовый продукт, отделяют от водного, промывают водой и добавляют стабилизирующую добавку, после чего воду отгоняют азеотропной отгонкой.The process is carried out by adding a hydrocarbon solvent to a previously prepared sodium salt of a carboxylic acid with a pH of 9-10, followed by a gradual addition of a water-soluble neodymium salt to this mixture (neodymium nitrate is best). The reaction mass is stratified into two layers: organic and aqueous. The organic layer containing the finished product is separated from the aqueous layer, washed with water and a stabilizing additive is added, after which the water is distilled off by azeotropic distillation.

Без дополнительного введения стабилизирующих добавок карбоксилатный раствор неустойчив, уже через 6 часов в растворе выпадает осадок (пример 3).Without the additional introduction of stabilizing additives, the carboxylate solution is unstable; after 6 hours, a precipitate precipitates in the solution (Example 3).

Основным недостатком этого способа является усложнение процесса и удорожание продукта из-за необходимости введения стабилизирующих добавок.The main disadvantage of this method is the complexity of the process and the cost of the product due to the need for the introduction of stabilizing additives.

Задачей настоящего изобретения является разработка технологии получения устойчивых карбоксилатных растворов без дополнительного введения стабилизирующих добавок.The objective of the present invention is to develop a technology for producing stable carboxylate solutions without additional administration of stabilizing additives.

Поставленная задача решается дозированием раствора натриевой соли к нитрату неодима, что обуславливает проведение реакции в кислой среде и исключает возможность образования побочных продуктов, а также введением дополнительного контроля на стадиях получения натриевой соли карбоновой кислоты и нитрата неодима.The problem is solved by dosing a solution of sodium salt to neodymium nitrate, which leads to the reaction in an acidic environment and eliminates the possibility of formation of by-products, as well as the introduction of additional control at the stages of obtaining the sodium salt of carboxylic acid and neodymium nitrate.

При получении готового продукта лучшим вариантом является постепенное дозирование натриевой соли карбоновой кислоты к нитрату неодима.Upon receipt of the finished product, the best option is the gradual dosing of the sodium salt of the carboxylic acid to neodymium nitrate.

На стадии получения натриевой соли карбоновой кислоты, кроме измерения рН реакционной массы, необходимо определять кислотное число, а на стадии получения нитрата неодима - рН водного раствора.At the stage of obtaining the sodium salt of carboxylic acid, in addition to measuring the pH of the reaction mass, it is necessary to determine the acid number, and at the stage of obtaining neodymium nitrate, the pH of the aqueous solution.

Технический результат от реализации предлагаемого способа заключается в следующем:The technical result from the implementation of the proposed method is as follows:

- отсутствие образования побочных продуктов приводит к улучшению качества готового продукта;- the absence of formation of by-products leads to an improvement in the quality of the finished product;

- снижается себестоимость готового продукта из-за отсутствия необходимости применения стабилизирующих добавок;- reduces the cost of the finished product due to the lack of the need for stabilizing additives;

- введение дополнительных контрольных точек на стадиях получения натриевой соли карбоновой кислоты и нитрата неодима дает возможность получать карбоксилатные растворы с требуемым количеством свободной кислоты, которая оказывает большое влияние на устойчивость и вязкость готового продукта.- the introduction of additional control points at the stages of obtaining the sodium salt of carboxylic acid and neodymium nitrate makes it possible to obtain carboxylate solutions with the required amount of free acid, which has a great influence on the stability and viscosity of the finished product.

Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом.The invention is carried out as follows.

В реактор загружают предварительно приготовленный водный раствор нитрата неодима (рН 0,4-0,6), добавляют углеводородный растворитель и постепенно дозируют раствор натриевой соли карбоновой кислоты, которую готовят смешением карбоновой кислоты с 20%-ным раствором едкого натра при 90-95°С в течение 30 мин. При этом натриевая соль версатовой (неодекановой) кислоты должна иметь рН 9-10, кислотное число 0,5-0,7 мг КОН/г. Целевой продукт переходит в органический слой, который отделяют от водного, промывают водой и отгоняют воду и часть растворителя до массовой доли металла 8-10%. Получают устойчивый раствор с вязкостью не более 100 сП.A pre-prepared aqueous solution of neodymium nitrate (pH 0.4-0.6) is loaded into the reactor, a hydrocarbon solvent is added, and a solution of the sodium salt of carboxylic acid, which is prepared by mixing carboxylic acid with a 20% sodium hydroxide solution at 90-95 °, is gradually dosed. C for 30 minutes In this case, the sodium salt of versate (neodecanoic) acid should have a pH of 9-10, an acid value of 0.5-0.7 mg KOH / g. The target product passes into the organic layer, which is separated from the aqueous layer, washed with water and the water and part of the solvent are distilled off to a mass fraction of metal of 8-10%. A stable solution with a viscosity of not more than 100 cP is obtained.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Пример 1Example 1

Синтез карбоксилата неодима состоит из трех химических стадий: получение натриевой соли карбоновой кислоты, получение нитрата неодима и получение карбоксилата неодима.The synthesis of neodymium carboxylate consists of three chemical stages: the production of the sodium salt of a carboxylic acid, the production of neodymium nitrate and the production of neodymium carboxylate.

1. Получение натриевой соли карбоновой кислоты.1. Obtaining the sodium salt of a carboxylic acid.

В реакционную колбу вместимостью 250 см, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 95,0 г версатовой кислоты и 107,0 г 20%-ного раствора гидроксида натрия, нагревают реакционную массу до 90±5°С, дают выдержку в течение 30 мин. Определяют рН раствора и кислотное число (рН 9-10, кислотное число 0,5-0,7).In a reaction flask with a capacity of 250 cm, equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and thermometer, 95.0 g of versatic acid and 107.0 g of a 20% sodium hydroxide solution are charged, the reaction mass is heated to 90 ± 5 ° C, and exposure is allowed to proceed 30 minutes. Determine the pH of the solution and the acid number (pH 9-10, acid number 0.5-0.7).

2. Получение нитрата неодима.2. Obtaining neodymium nitrate.

В реакционную колбу вместимостью 250 см3, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 165,0 г разбавленной азотной кислоты с концентрацией 21,0% и при охлаждении реакционной массы добавляют 30 г оксида неодима до его полного растворения, контролируя рН раствора (рН 0,4-0,6).To a reaction flask with a capacity of 250 cm 3 equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and thermometer, 165.0 g of diluted nitric acid with a concentration of 21.0% are charged and 30 g of neodymium oxide are added to cool the reaction mass until it is completely dissolved, controlling the pH of the solution ( pH 0.4-0.6).

3. Получение карбоксилата неодима.3. Obtaining neodymium carboxylate.

В реакционную колбу вместимостью 1 дм3, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают приготовленный раствор нитрата неодима и 250 г смеси циклогексана с нефрасом. Из капельной воронки дозируют раствор натриевой соли версатовой кислоты в течение 1,5-2 часов. Дают выдержку в течение 30 минут, после чего мешалку останавливают для отстаивания реакционной массы. При этом происходит расслоение реакционной массы на два слоя: верхний органический и нижний водный. Органический слой отделяют от водного, промывают водой 3 раза по 90 мл. Отгоняют воду в виде азеотропной смеси с растворителем. Получают 315-250 г (в зависимости от концентрации металла) устойчивого раствора версатата неодима с массовой долей металла 8-10%, массовой долей воды не более 1,0%, массовой долей свободной кислоты не более 3,5% и вязкостью не более 50 сП.In the reaction flask with a capacity of 1 dm 3 , equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel, the prepared solution of neodymium nitrate and 250 g of a mixture of cyclohexane with nefras are loaded. From a dropping funnel, a solution of the sodium salt of versate acid is dosed for 1.5-2 hours. Provide exposure for 30 minutes, after which the stirrer is stopped to sediment the reaction mass. In this case, the reaction mass is stratified into two layers: upper organic and lower aqueous. The organic layer is separated from the aqueous, washed with water 3 times in 90 ml. Water is distilled off in the form of an azeotropic mixture with a solvent. Get 315-250 g (depending on metal concentration) of a stable solution of neodymium versatate with a mass fraction of metal of 8-10%, a mass fraction of water of not more than 1.0%, a mass fraction of free acid of not more than 3.5% and a viscosity of not more than 50 cp.

Пример 2Example 2

В условиях примера 1 с использованием в качестве растворителя гексана.In the conditions of example 1 using hexane as solvent.

К нитрату неодима, полученного взаимодействием 165 г 21%-ной азотной кислоты с 30 г оксида неодима, прибавляют 250 г гексана, к полученной смеси постепенно дозируют 202 г натриевой соли версатовой кислоты.To neodymium nitrate obtained by reacting 165 g of 21% nitric acid with 30 g of neodymium oxide, 250 g of hexane are added, and 202 g of the sodium salt of versate acid is gradually dosed to the resulting mixture.

Получают устойчивый карбоксильный раствор неодима с вязкостью не более 50 сП.A stable carboxylic solution of neodymium is obtained with a viscosity of not more than 50 cP.

Claims (1)

Способ получения карбоксилатов неодима взаимодействием нитрата неодима с натриевой солью карбоновой кислоты в среде органического растворителя, отличающийся тем, что используют натриевую соль карбоновой кислоты с кислотным числом 0,5-0,7 в виде раствора в едком натре с рН 9-10, которую дозируют в азотнокислый раствор нитрата неодима с рН 0,4-0,6 в органическом растворителе при контролировании кислотного числа и рН растворов исходных соединений.A method of producing neodymium carboxylates by the interaction of neodymium nitrate with a sodium salt of a carboxylic acid in an organic solvent medium, characterized in that they use a sodium salt of a carboxylic acid with an acid number of 0.5-0.7 in the form of a solution in caustic soda with a pH of 9-10, which is dosed into a nitric solution of neodymium nitrate with a pH of 0.4-0.6 in an organic solvent while controlling the acid number and pH of the solutions of the starting compounds.
RU2006109329/04A 2006-03-24 2006-03-24 Method for preparing neodymium carboxylates RU2317298C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109329/04A RU2317298C1 (en) 2006-03-24 2006-03-24 Method for preparing neodymium carboxylates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109329/04A RU2317298C1 (en) 2006-03-24 2006-03-24 Method for preparing neodymium carboxylates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006109329A RU2006109329A (en) 2007-09-27
RU2317298C1 true RU2317298C1 (en) 2008-02-20

Family

ID=38953863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109329/04A RU2317298C1 (en) 2006-03-24 2006-03-24 Method for preparing neodymium carboxylates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2317298C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785807C1 (en) * 2022-03-16 2022-12-13 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" (ООО "ЛИТ") Method for producing neodymium neodecanoate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090926A (en) * 1998-06-05 2000-07-18 Rhodia Rare Earths Inc. Powdery, solid rare earth carboxylates with improved solubility in aliphatic solvents which are highly active catalysts in Ziegler-Natta systems
US6111082A (en) * 1998-04-17 2000-08-29 Rhodia Rare Earths Inc. Stable concentrated rare earth carboxylate liquids
RU2209205C2 (en) * 2001-05-07 2003-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад.С.В.Лебедева" Method for preparing rare-earth element carboxylates
RU2247128C1 (en) * 2004-04-29 2005-02-27 Открытое акционерное общество "Воронежсинтезкаучук" Method of preparing neodymium-carboxylate component of diene hydrocarbon polymerization catalyst

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111082A (en) * 1998-04-17 2000-08-29 Rhodia Rare Earths Inc. Stable concentrated rare earth carboxylate liquids
US6090926A (en) * 1998-06-05 2000-07-18 Rhodia Rare Earths Inc. Powdery, solid rare earth carboxylates with improved solubility in aliphatic solvents which are highly active catalysts in Ziegler-Natta systems
RU2209205C2 (en) * 2001-05-07 2003-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад.С.В.Лебедева" Method for preparing rare-earth element carboxylates
RU2247128C1 (en) * 2004-04-29 2005-02-27 Открытое акционерное общество "Воронежсинтезкаучук" Method of preparing neodymium-carboxylate component of diene hydrocarbon polymerization catalyst

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785807C1 (en) * 2022-03-16 2022-12-13 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" (ООО "ЛИТ") Method for producing neodymium neodecanoate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006109329A (en) 2007-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4699606B2 (en) Stable concentrated liquid rare earth carboxylate
US9371347B2 (en) dppf-like compounds and method of manufacture and use
Minyaev et al. Catalytic activity of phenyl substituted cyclopentadienyl neodymium complexes in the ethylene oligomerization process
KR101656126B1 (en) Novel neodymium compound and catalysts for polymerizing diene comprising the same
CA2253499A1 (en) Preparation of solid, powdery rare earth carboxylates by evaporation method
RU2317298C1 (en) Method for preparing neodymium carboxylates
US9534001B2 (en) Organomagnesium synthesis agent
EP1084128B1 (en) Powdery, solid rare earth carboxylates with improved solubility
CN105358564A (en) Transition metal/carbene complex and process for producing same
EP3164527B1 (en) Synthesis and use of bio-based imidazolium carboxylates
EP2878603A1 (en) Novel neodymium compound and catalyst for diene polymerization containing same
RU2209205C2 (en) Method for preparing rare-earth element carboxylates
CN104910355A (en) Bismuth-type catalysts used for producing polyglycolic acid
JP2863321B2 (en) Method for producing dialkyl zinc
KR20140127249A (en) Alkaline earth metal-complexed metal amides
CN103588685A (en) Triketone ammonium salt compounds and preparation method and application thereof
JP2013010643A (en) Method for producing inorganic metal salt
RU2473553C1 (en) Method for producing tetra (1-vinylimidazole)cabalt dichloride
WO2011113925A2 (en) Carbonylation of organic zinc compounds
CN107954952B (en) Preparation method of 2-methyl-5, gamma-dioxotetrahydrofuran-2-pentanoic acid
RU2612220C1 (en) Method of producing nickel 2-ethylhexanoate
WO2017137499A1 (en) Solutions of rare earth halides in organic solvents and methods for the production and use thereof
CN104736545B (en) Novel neodymium compound and catalyst for diene polymerization containing it
RU2288213C1 (en) Method for preparing rare-earth element carboxylates
RU2525235C1 (en) Method of producing catalyst for polymerisation of lactones or polycondensation of alpha-oxyacids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090325