以二芳基-稠合二环[2.2.n]为母体的磷,砷和锑的化合物及含有该物质的催化剂制造技术

技术编号:1499454 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
磷、砷和锑的新化合物,用于作Ⅷ族过渡金属元素生成络合物的配体,这些络合物可用作烯烃加氢甲酰化,氢氰化,羰基化,氢化,低聚化和烯烃聚合及复分解反应的催化剂。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
,砷和锑的化合物及含有该物质的催化剂的制作方法
本专利技术涉及磷、砷和锑的化合物,制备这些化合物的方法及含有至少一种由一种VIII族过渡金属元素和该化合物作配体构成的络合物的催化剂。本专利技术还涉及这些催化剂在加氢甲酰化,氢氰化,羰基化,氢化,烯烃低聚反应和烯烃聚合反应及复分解反应中的应用。加氢甲酰化或羰基合成是一种重要的工业方法,用于由烯烃,一氧化碳和氢气制备醛。如果需要,在相同的过程中,这些醛可以用氢气氢化为相应的羰基合成醇。该反应本身是一个高度放热反应,通常在高温、高压有催化剂存在的情况下进行。使用的催化剂为Co,Rh,Ir,Ru,Pd或Pt的化合物或者由含N-或含P-的配体改良以便影响其活性和/或选择性的络合物。由于CO可以加到双键的两个碳原子的任一个上,这个加氢甲酰化反应结果生成醛的同分异构体的混合物。此外也可以发生双键异构。在这些异构体的混合物中,通常正醛比异构醛占据主导地位。由于正醛在工业上的重要性更大,需要寻找到一个能达到更好的正选择性的最优化加氢甲酰化催化剂的方法。众所周知,含磷的配体可用于低压铑催化的加氢甲酰化反应以稳定和/或活化催化剂金属。合适的含磷配体有膦类,次磷酸盐(酯),亚膦酸盐(酯),亚磷酸盐(酯),亚磷酸盐氨基磷酸酯,磷杂环戊二烯(phospholes)和磷杂苯。由于在反应条件下有足够的稳定性,目前应用最广泛的配体为三芳基膦,例如,三苯基膦和磺化的三苯基膦。不过,这些配体也有缺点,通常只有在配体大大过量的情况下才能得到满意的收率。尤其是直链醛。另一方面,鳌合物亚磷酸盐(酯)通常即使在配体过量很少的情况下也能给出高收率的直链醛,但是这些配体有稳定性低的缺点,加上它们的成本相对要求较高在加氢甲酰化的过程中不经济。Beller et al.,Journal of Molecular Catalysis A,104(1995),17-85页,描述了含铑,磷改良的催化剂用于低沸点烯烃的加氢甲酰化。DE-A-196 523 50描述了以4,5-二膦基吖啶配体为基础的催化剂。这些催化剂适用于催化水气平衡的方法转化一氧化碳。此外它们据称也适用于催化加氢甲酰化,羰基化,羧基化,氢化,氢氰化,氢化硅烷化,聚合,异构化,交联偶合和复分解反应。后者在该文件中没有举例证实。复杂的多步合成反应及不适于鳌合铑的夹角是这些配体的缺点。在Tetrahedron Letters,volumn 34,No.13,pages2107ff(1993),Tetrahedron Letters,volumn 36,No.1,pages75ff(1995)和Chem.Ber.124,page1705ff(1991),Haenel等.中描述了以蒽,二苯并呋喃,二苯噻吩,和呫吨为母体分子的双(二苯基膦)鳌合物的合成。没有描述这些化合物用于作催化剂。复杂的多步合成反应及不适于鳌合铑的夹角也是这些配体的缺点。在Organometallics 1995,14,page 3081ff,van Leeuwen等.中描述了以呫吨为母体分子的膦鳌合物的合成以及在低压铑催化的α-烯烃的加氢甲酰化中作协同催化剂的应用。这些配体的缺点是母体呫吨的结构合成复杂且合成中必须用敏感的有机金属化合物。因此,用这些配体为基础作加氢甲酰化过程中的催化剂有不经济的缺点。烯烃催化氢氰化制备腈在工业上有同样的重要性。“Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds”volume 1,VCH Weinheim,page 465ff一般性地介绍了将氢氰化物非均相和均相催化加成到烯烃上。所用的催化剂主要是以膦,亚磷酸盐(酯)和亚膦酸盐(酯)为基础的镍和钯络合物。Organometallics 1984,3,page 33ff,C.A.Tolman等。描述了在镍(O)亚磷酸盐(酯)络合物存在的情况下烯烃的催化氢氰化,特别考虑了路易斯酸在氢氰化物加成中的作用。Advances in catalysis,volume 33,1985,Academic Press Inc.,page 1 ff,对均相镍-催化烯烃氢氰化进行了综述。所用催化剂为含膦和亚磷酸盐(酯)配体的镍(O)络合物。以上提到的参考文献中均未记载以含磷二芳基-稠合二环结构为基础的加氢甲酰化催化剂或氢氰化催化剂。本专利技术的一个目的是提供磷、砷和锑的新化合物及制备这些化合物的方法。这些化合物适合作VIII族过渡金属元素的过渡金属络合物的配体,以便提供以这些金属络合物为基础的新的催化剂。这些配体化合物最好易于制备并且/或它们的络合物在催化反应的反应条件下很稳定。这些催化剂应该适合于加氢甲酰化,氢氰化或羰基化,并有好的催化活性。我们发现通过使用磷、砷和锑的化合物达到了这个目的,这些化合物以二芳基-稠合二环结构为基础,并适合作VIII族过渡金属元素的过渡金属络合物的配体。为此本专利技术提供了一个分子式I所示的化合物 其中A1和A2彼此不相关,分别为B、N、P或CR5,其中R5为氢,烷基,环烷基,芳基或杂芳基,X为O、S、N、Ra或二价桥基,其中Ra为氢,烷基,环烷基或芳基。Y1和Y2彼此不相关,分别为至少含有一个磷、砷或锑原子的基团,其中磷、砷或锑原子直接或通过一个氧原子连于分子式I中所示的苯环上,R1,R2,R3和R4彼此不相关,分别为氢,烷基,环烷基,芳基,烷氧基,卤素,NE1E2,亚烷基-NE1E2,,三氟甲基,硝基,烷氧羰基或氰基,其中E1和E2相同或不同并分别为烷基,环烷基或芳基。为了本专利技术的目的,‘烷基’一词包括直链和支链烷基。合适的烷基为直链或支链C1-C8的烷基,更合适的是C1-C6烷基,最合适的为C1-C4烷基。烷基的例子尤其有甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,2-丁基,仲丁基,权丁基,正戊基,2-戊基,2-甲基丁基,3-甲基丁基,1,2-二甲基丙基,1,1-二甲基丙基,2,2-二甲基丙基,1-乙基丙基,正己基,2-己基,2-甲基戊基,3-甲基戊基,4-甲基戊基,1,2-二甲基丁基,1,3-二甲基丁基,2,3-二甲基丁基,1,1-二甲基丁基,2,2-二甲基丁基,3,3-二甲基丁基,1,1,2-三甲基丙基,1,2,2-三甲基丙基,1-乙基丁基,2-乙基丁基,1-乙基-2-甲基丙基,正庚基,2-庚基,3-庚基,2-乙基戊基,1-丙基丁基,辛基。环烷基宜为C5-C7的环烷基,例如环戊基,环己基或环庚基。如果环烷基被取代,较适合的为有1、2、3、4或5个取代基,尤其是1、2或3个取代基,取代基选自烷基,烷氧基和卤素。芳基宜为苯基,甲苯基,二甲苯基,菜基,萘基,蒽基,菲基或并四苯基,尤其是苯基或萘基。取代芳基宜有1、2、3、4或5个取代基,尤其是1,2或3个取代基,取代基选自烷基,烷氧基,羧基,羧酯基,三氟甲基,-SO3H,磺酸酯基,NE1E2,亚烷基-NE1E2,硝基,氰基和卤素。更好的取代芳基为五氟苯基。杂芳基宜为吡咯基,吡唑基,咪唑基,吲哚基,咔唑基,吡啶基,喹啉基,吖啶基,哒嗪基,嘧啶基或吡嗪基。取代杂芳基宜含1、2或3个取代基,取代基选自烷基,烷氧基,-SO3H,磺酸酯基,NE1E2,亚烷基-NE1E2,三氟甲基和卤素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分子式Ⅰ所示的化合物*** (Ⅰ)其中A↑[1]和A↑[2]彼此不相关为B,N,P和CR↑[5],其中R↑[5]为氢,烷基,环烷基,芳基或杂芳基;X为O、S、NR↑[a]或一个二价桥基,其中R↑[a]为氢,烷基,环烷基或 芳基;Y↑[1]和Y↑[2]彼此不相关,分别为至少含有磷、砷或锑原子的基团,其中的磷、砷或锑原子直接连于或者通过一个氧原子连于分子式Ⅰ中的苯环上,R↑[1],R↑[2],R↑[3]和R↑[4]彼此不相关,分别为氢,烷基,环烷基,芳基 ,烷氧基,卤素,NE↑[1]E↑[2],亚烷基-NE↑[1]E↑[2],三氟甲基,硝基,烷氧羰基或氰基,其中E↑[1]和E↑[2]可相同也可不同,并分别为烷基,环烷基或芳基。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:W阿勒斯M洛琵尔P霍夫曼DCM瓦特R帕切洛
申请(专利权)人:巴斯福股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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