羰基或羟基化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了通过烯烃化合物的烯双键的氧化裂解或加成反应，制备至少一种选自羰基化合物和羟基加成化合物的方法以及一种催化剂组合物，所述方法包括：使用至少一种选自以下的物质作为催化剂，将烯烃化合物与过氧化氢反应（ａ）钨，（ｂ）钼或（ｃ）钨或钼金属化合物，包括（ｉａ）钨或（ｉｂ）钼以及（ｉｉ）不包括氧的Ⅲｂ、Ⅳｂ、Ⅴｂ或Ⅵｂ族的元素。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氧化催化剂以及使用该氧化催化剂，通过烯双键的氧化裂解或加成反应制备羰基化合物和羟基加成化合物的方法。但是，这些方法中所需产物的收率并不总是能够满足工业规模生产的需要。因此，本专利技术提供了1.通过烯烃化合物的烯双键的氧化裂解或加成反应，制备至少一种选自羰基化合物和羟基加成化合物的方法，其包括使用至少一种选自以下的物质作为催化剂，将烯烃化合物与过氧化氢反应(a)钨，(b)钼或(c)钨或钼金属化合物，包括(ia)钨或(ib)钼以及(ii)不包括氧的IIIb、IVb、Vb或VIb族元素；2.通过过氧化氢水溶液与至少一种选自以下的物质反应得到的氧化催化剂组合物钨或钼金属化合物，包括(ia)钨或(ib)钼以及(ii)不包括氧的IIIb、IVb、Vb或VIb族元素， 前提是所述钨金属化合物不是碳化钨；3.通过过氧化氢水溶液与至少一种选自以下的物质反应得到的氧化催化剂组合物(a)钨，(b)钼或(c)钨或钼金属化合物，包括(ia)钨或(ib)钼以及(ii)不包括氧的IIIb、IVb、Vb或VIb族元素并含有有机溶剂；4.制备式(II)的羰基化合物的方法RaRbC＝O (II)，其中a和b分别表示1和2或3和4，所述方法包括将式(III)的羟基加成化合物进行分解反应X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH (IIIa)其中，X是氢过氧基，且R1至R4表示氢原子或有机残基；5.制备或(IIIb)的羟基加成化合物的方法X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH (IIIb)其中X是羟基，且R1至R4独立地表示氢原子或有机残基，该方法包括将式(IIIa)的羟基加成化合物与还原剂反应X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH (IIIa)其中，X是氢过氧基，且R1至R4与上述定义相同；6.式(III)的羟基加成化合物X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH (III)其中，X是氢过氧基或羟基，R1和R2表示甲基，R3表示氢原子且R4表示下式的基团 其中，R’是烷基、芳基或芳烷基，且7.式(IIIa)的羟基加成化合物X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH(IIIa)其中，X是氢过氧基，R1表示甲基，R3表示氢原子且R4和R2形成下式的基团 专利技术详述首先，本专利技术描述了一种通过烯烃化合物的烯双键的氧化裂解或加成反应制备至少一种选自羰基化合物和羟基加成化合物的制备方法。该方法可通过例如烯烃化合物和用作催化剂的金属或金属化合物与过氧化氢的反应而进行，或以这样的方式进行将金属或金属化合物与过氧化氢水溶液反应形成催化剂组合物，并随后在如此制得的催化剂组合物的存在下将烯烃化合物与过氧化氢反应。因此，可通过过氧化氢与金属或金属化合物反应，以及在相同反应器中同时使烯烃化合物与过氧化氢反应，或者在催化剂组合物的存在下进行该制备方法。下面将描述金属或金属化合物。含钨和IIIb族元素的钨金属化合物的例子包括硼化钨等。含钨和IVb族元素的钨金属化合物的例子包括碳化钨、硅化钨等。含钨和Vb族元素的钨金属化合物的例子包括氮化钨、磷化钨等。含钨和除氧之外的VIb族元素的钨金属化合物的例子包括硫化钨等。优选钨、硼化钨、碳化钨和硫化钨。含钼和IIIb族元素的钼金属化合物的例子包括硼化钼等。含钼和IVb族元素的钼金属化合物的例子包括碳化钼、硅化钼等。含钼和Vb族元素的钼金属化合物的例子包括氮化钼、磷化钼等。含钼和除氧之外的VIb族元素的钼金属化合物的例子包括硫化钼等。优选钼和硼化钼。任何形状的金属化合物均可用于本专利技术。优选较小的颗粒。催化量的金属或金属化合物可用于本专利技术的制备方法。其一般用量为0.001-0.95摩尔/摩尔烯烃化合物。过氧化氢通常以水溶液的形式使用。也可使用过氧化氢在有机溶剂中的溶液。可以使用任何浓度的过氧化氢水溶液或有机溶剂溶液，且优选浓度为1-60重量％。例如，市售的过氧化氢水溶液可以不经改性而直接使用，或者如果需要，通过稀释、浓缩等调节其浓度后使用。可通过例如以下方式制备过氧化氢的有机溶剂溶液诸如用有机溶剂萃取过氧化氢水溶液或优选在适合的有机溶剂存在下，通过蒸馏水溶液以除去水，所述有机溶剂包括那些能够与水形成共沸物的溶剂。有机溶剂的例子包括醚型溶剂，例如乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃等；酯溶剂，例如乙酸乙酯等；醇溶剂，例如甲醇、乙醇、叔丁醇等；以及烷基腈溶剂，例如乙腈、丙腈等。可使用任意量的有机溶剂，一般不超过100重量份/1重量份烯烃化合物。优选有机溶剂为惰性有机溶剂，例如叔丁醇或甲基叔丁基醚。过氧化氢的用量一般不小于1摩尔/摩尔烯烃化合物。过氧化氢的用量没有特别的上限，但优选不超过50摩尔/摩尔烯烃化合物，且其优选量可根据下述的烯烃化合物和所需产物而确定。本专利技术制备方法的氧化催化剂组合物可以通过以下方法得到过氧化氢水溶液与至少一种上述金属或金属化合物反应，形成均相溶液或悬浮液的催化剂组合物，这二者均可使用。过氧化氢的用量优选为大于等于5摩尔/摩尔金属或金属化合物。上述有机溶剂可用于制备含有机溶剂的催化剂组合物，如果需要，其可在使用前进一步脱水。一般的脱水剂的例子包括无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水硼酸、多磷酸、五氧化二磷等。金属或金属化合物与过氧化氢的反应可在任何温度下进行，且优选为-10至100℃。在本专利技术的制备方法中，羰基化合物和羟基加成化合物可通过烯烃化合物的烯双键的氧化裂解和加成反应得到。在烯双键的氧化裂解反应中(任选进一步氧化)得到的羰基化合物包括酮、醛和羧酸，羟基加成化合物包括二醇或β-羟基氢过氧化物化合物。使用的烯烃化合物包括式(I)的烯烃化合物R1R2C＝CR3R4(I)其中，R1至R4相同或不同，表示氢原子或有机残基，且在R1、R2、R3和R4基团之间的两个孪位基团或位于同一位置的两个基团可以形成二价有机残基，前提条件是R1至R4不同时表示氢原子。可制备出的羰基化合物包括式(II)的羰基化合物RaRbC＝O (II)其中，a和b分别表示1和2，或3和4，或Rb表示羟基。上式(II)的羰基化合物包括式(IV)的化合物R1R2C＝O和R3R4C＝O (IV)其中R1至R4的定义同上。可制备出的羟基加成化合物包括式(III)化合物X-(R1)(R2)C-C(R3)(R4)OH(III)其中X表示羟基或氢过氧基。以下描述取代基R1至R4。有机残基的例子包括烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基和芳烷氧基、烷基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、羧基和羰基，上述基团均可被取代。二价有机残基是指通过上述基团形成的基团，其具体例子包括亚烷基、氧杂亚烷基、亚芳基、氧杂亚芳基、亚芳烷基、氧杂亚芳烷基、亚烷基羰基、亚芳基羰基、亚芳烷基羰基、亚烷基氧杂羰基、亚芳基氧杂羰基、亚芳烷基氧杂羰基等，上述基团均可被取代。优选的有机残基是烷基、芳基、芳烷基、烷基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、羧基和羰基，其均可被取代，以及相同的二价有机残基，其可被取代。烷基、烷氧基、芳烷基、芳烷基氧基、烷基羰基、芳烷基羰基、烷氧基羰基和芳烷基氧基羰基中的烷基包括具有1-20个碳原子的直链、支链或环状烷基，例如甲基、乙基、正丙基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过烯烃化合物的烯双键的氧化裂解或加成反应，制备至少一种选自羰基化合物和羟基加成化合物的方法，其包括 使用至少一种选自以下的物质作为催化剂，将烯烃化合物与过氧化氢反应 （ａ）钨， （ｂ）钼或 （ｃ）钨或钼金属化合物，包括 （ｉａ）钨或（ｉｂ）钼以及 （ｉｉ）不包括氧的Ⅲｂ、Ⅳｂ、Ⅴｂ或Ⅵｂ族的元素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：萩谷弘寿，高野尚之，栗原章郎，
申请(专利权)人：住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]