含有磷系配体的催化剂组合物和使用其用于加氢甲酰化的方法技术

本发明专利技术涉及一种含有磷系配体的催化剂组合物和使用该催化剂组合物的加氢甲酰化方法，更具体地，涉及一种含有两种不同种类的单配位膦配体和过渡金属催化剂的催化剂组合物，以及使用该催化剂组合物的加氢甲酰化方法。本发明专利技术具有的效果为，提供：一种催化剂组合物，该催化剂组合物使在烯烃类化合物的加氢甲酰化反应时生成的醛的正醛/异醛的选择比例(n/i比例)降低，并且具有优异的催化活性和稳定性；以及一种使用所述催化剂组合物使烯烃类化合物加氢甲酰化的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有磷系配体的催化剂组合物和使用其用于加氢甲酰化的方法
[相关申请的交叉引用]本申请要求于2015年10月05日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2015-0139571的优先权权益，该申请的公开内容通过引用并入本文。本专利技术涉及一种含有磷系配体的催化剂组合物和使用该催化剂组合物的加氢甲酰化方法。更特别地，本专利技术涉及一种催化剂组合物和使用该催化剂组合物使烯烃化合物加氢甲酰化的方法，所述催化剂组合物使在烯烃化合物的加氢甲酰化过程中生成的正醛与异醛的选择比例(n/i比例)降低，并且表现出优异的催化活性和稳定性。
技术介绍
OttoRoelen于1938年在德国首次发现用于制备直链(正)醛和支链(异)醛的加氢甲酰化反应(hydroformylation)，在均相有机金属催化剂和配体的存在下，通过使各种烯烃与通常称为合成气的一氧化碳(CO)和氢气(H2)反应，而使各个直链(正)醛和支链(异)醛的碳数增加一。加氢甲酰化也称为羰基合成(oxosynthesis)，其在工业均相催化反应中非常重要。在世界各地，通过羰基合成工艺生产和消耗包含醇衍生物的各种醛。在与醇醛(aldol)等进行缩合反应之后，通过进行氧化和氢化，可以将由羰基合成反应合成的各种醛改性为具有较长烷基的各种酸和醇。特别地，将由通过这种羰基合成而合成的醛衍生的氢化醇称为羰基合成醇。这种羰基合成醇作为溶剂、添加剂、各种增塑剂、合成润滑油等的原料在工业上广泛使用。通常，通过羰基合成生成的醛中直链(正)醛衍生物的值较高，因此，关于催化剂的大多数研究集中在提高直链醛衍生物的比例上。然而，近年来，使用支链醛衍生物(异醛)作为原料的异丁酸、新戊二醇(NPG)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、异戊酸等被开发，因此，对异醛的需求增加。因此，已经进行研究以提高对支链醛衍生物的选择性。因此，迫切需要一种表现出优异的催化稳定性和活性，同时使正醛和异醛的选择比例(n/i比例)降低的催化剂。[相关技术文献][专利文献](专利文献1)KR2010-0092399A
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题而做出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种催化剂组合物，该催化剂组合物使在烯烃化合物的加氢甲酰化过程中生成的正醛和异醛的选择比例(n/i比例)降低，并且表现出优异的催化活性和稳定性。本专利技术的另一目的是提供一种使用所述催化剂组合物使烯烃化合物加氢甲酰化的方法。上述目的和其它目的可以通过下面描述的本公开实现。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述目的和其它目的可以通过提供一种催化剂组合物实现，所述催化剂组合物包含：由下面的式1表示的单配位膦配体；由下面的式2表示的单配位膦配体；以及由下面的式3表示的过渡金属催化剂：[式1]其中，R1、R2和R3各自独立地是C1或C2烷基，或者C1或C2烷氧基。[式2]其中，Z是C5至C10环烷基。[式3]M(L1)x(L2)y(L3)z其中，M是选自钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、铁(Fe)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)和锇(Os)中的一种，L1、L2和L3各自独立地是选自氢、羰基(CO)、环辛二烯、降冰片烯、氯、三苯基膦(TPP)和乙酰丙酮(AcAc)中的一种，x、y和z各自独立地是0至5，但是x、y和z不同时为0。根据本专利技术的另一方面，提供一种使烯烃化合物加氢甲酰化的方法，该方法包括通过在所述催化剂组合物的存在下使烯烃化合物与一氧化碳和氢气的合成气(CO/H2)反应来制备醛的步骤。有益效果从上面的描述显而易见的是，本专利技术提供一种催化剂组合物，该催化剂组合物使在烯烃化合物的加氢甲酰化过程中生成的正醛和异醛的选择比例(n/i比例)降低，并且表现出优异的催化活性和稳定性。此外，本专利技术提供一种使用所述催化剂组合物使烯烃化合物加氢甲酰化的方法。附图说明图1示出了分别根据本专利技术的实施例3和比较例1制备的催化剂组合物的催化活性和稳定性的比较图；图2示出了分别根据本专利技术的实施例3和比较例3制备的催化剂组合物的催化活性和稳定性的比较图。具体实施方式下文中，详细描述本专利技术。本专利技术人证实，与使用常规膦配体的催化剂组合物相比，当将分别具有特定结构的两种不同的单配位膦配体同时应用到用于烯烃的加氢甲酰化的催化剂组合物中时，表现出优异的催化活性和稳定性，同时使正醛与异醛的选择比例(n/i比例)降低，从而完成本专利技术。根据本专利技术的催化剂组合物的特征在于，包含两种不同的单配位膦配体和过渡金属催化剂。现在详细描述所述催化剂组合物的组分。所述两种不同的单配位膦配体可以分别由下面的式1和式2表示：[式1]其中，R1、R2和R3可以各自独立地是C1或C2烷基，或者C1或C2烷氧基。在另一实施方案中，R1、R2和R3可以各自独立地是甲基或甲氧基。在一个具体实施方案中，由式1表示的单配位膦配体可以是三邻甲苯基膦或三(邻甲氧基苯基)膦。在这种情况下，可以降低正醛与异醛的选择比例(n/i比例)。[式2]其中，Z可以是C5至C10、C5至C8或C5至C7环烷基。在一个具体实施方案中，由式2表示的单配位膦配体可以是环戊基二苯基膦或环己基二苯基膦。在这种情况下，表现出优异的催化活性和稳定性。相对于催化剂组合物，由式1和式2表示的单配位膦配体的含量可以分别是，例如，0.1重量％至5重量％、0.1重量％至3重量％或0.5重量％至3重量％。在所述范围内，表现出优异的催化活性和稳定性，并且正醛与异醛的选择比例(n/i比例)降低。相对于催化剂组合物，由式1和式2表示的单配位膦配体的总含量可以是，例如，0.2重量％至10重量％、1重量％至8重量％或2重量％至5重量％。在所述范围内，表现出优异的催化活性和稳定性，并且正醛与异醛的选择比例(n/i比例)降低。由式1表示的单配位膦配体：由式2表示的单配位膦配体的重量混合比例可以是，例如，10:1至1:5、5:1至1:3或5:1至1:2。在所述范围内，正醛与异醛的选择比例(n/i比例)降低。基于1摩尔的过渡金属催化剂中的过渡金属，由式1和式2表示的单配位膦配体的含量可以分别是，例如，0.5至80摩尔、1至60摩尔或1至40摩尔。在所述范围内，表现出优异的催化活性和稳定性。所述过渡金属催化剂可以是，例如，由下面的式3表示的催化剂：[式3]M(L1)x(L2)y(L3)z其中，M可以是，例如，选自钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、铁(Fe)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)和锇(Os)中的一种，L1、L2和L3可以各自独立地是，例如，选自氢、羰基(CO)、环辛二烯、降冰片烯、氯、三苯基膦(TPP)和乙酰丙酮(AcAc)中的一种，x、y和z可以各自独立地是，例如，0至5，并且x、y和z不同时为0。在一个具体实施方案中，所述过渡金属催化剂可以是选自羰基钴[Co2(CO)8]、二羰基乙酰丙酮铑[Rh(AcAc)(CO)2]、三苯基膦乙酰丙酮羰基铑[Rh(AcAc)(CO)(TPP)]、三(三苯基膦)羰基氢化铑[HRh(CO)(TPP)3]、乙酰丙酮二羰基铱[Ir(AcAc)(CO)2]和三(三苯基膦)羰基氢化铱[HIr(CO)(TPP)3]中的一种或多种。在这种情况下，表现出优异的催化活性。基于催化剂组合物，过渡金属催化剂的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂组合物，包含：由下面的式1表示的单配位膦配体；由下面的式2表示的单配位膦配体；以及由下面的式3表示的过渡金属催化剂：[式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 KR 10-2015-01395711.一种催化剂组合物，包含：由下面的式1表示的单配位膦配体；由下面的式2表示的单配位膦配体；以及由下面的式3表示的过渡金属催化剂：[式1]其中，R1、R2和R3各自独立地是C1或C2烷基，或者C1或C2烷氧基，[式2]其中，Z是C5至C10环烷基，以及[式3]M(L1)x(L2)y(L3)z其中，M是选自钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、铁(Fe)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)和锇(Os)中的一种，L1、L2和L3各自独立地是选自氢、羰基(CO)、环辛二烯、降冰片烯、氯、三苯基膦(TPP)和乙酰丙酮(AcAc)中的一种，并且x、y和z各自独立地是0至5，但是x、y和z不同时为0。2.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，相对于所述催化剂组合物，所述由式1表示的单配位膦配体和所述由式2表示的单配位膦配体的含量分别为0.1重量％至5重量％。3.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，所述由式1表示的单配位膦配体：所述由式2表示的单配位膦配体的重量混合比例为10:1至1:5。4.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，基于1摩尔的所述由式3表示的过渡金属催化剂的中心金属，所述由式1表示的单配位膦配体和所述由式2表示的单配位膦配体的含量分别为0.5摩尔至80摩尔。5.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，所述由式1表示的单配位膦配体是三邻甲苯基膦或三(邻甲氧基苯基)膦。6.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，所述由式2表示的单配位膦配体是环戊基二苯基膦或环己基二苯基膦。7.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，基于所述催化剂组合物，所述由式3表示的过渡金属催化剂的含量为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔闵智，金美映，严性植，高东铉，郑茶苑，金兑允，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR