一类树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一类Merrifield树脂材料负载聚醚功能化离子液体催化剂及其在烯烃氢甲酰化反应中的应用，具体为通过化学键合法将聚醚功能化的离子液体固载到Merrifield树脂材料表面，由于聚醚功能化离子液体具有较高的分子量，而且醚键具有高的柔性和构象自由度，使得聚醚链能够在材料表面延展，有效形成离子液体膜层，无需再二次物理浸渍溶剂离子液体，降低了离子液体的用量；同时，膦功能化的聚醚离子液体与铑催化剂前体形成的铑催化剂与Merrifield树脂材料表面的化学键合的聚醚离子液体产生较强的分子间亲和力，有效降低了铑催化剂的流失，从而克服了现有技术中存在的缺陷；该催化体系具有较高的催化活性，铑催化剂可循环使用多次，催化活性和选择性没有明显的下降。

【技术实现步骤摘要】
一类树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用
本专利技术涉及化学化工
，具体地涉及一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用。
技术介绍
铑催化的烯烃氢甲酰化反应是典型的原子经济反应，也是目前文献报道较多的羰基化反应，已成为制备高碳醛/醇的理想方法。均相氢甲酰化具有催化活性高、选择性好和反应条件温和的优点，但长期以来，铑催化剂的分离和循环使用问题一直是均相催化领域关注的焦点。近年来，随着对绿色化学的日益重视以及对环境友好溶剂的需求，绿色溶剂离子液体吸引了人们的极大关注。与传统的有机溶剂不同，离子液体具有极低的饱和蒸气压、高的热和化学稳定性、对过渡金属催化剂良好的溶解性以及结构的可设计性等优点，因此应用离子液体作为催化剂载体成为一种分离、回收和循环过渡金属催化剂的有效手段。尽管离子液体两相氢甲酰化在一定程度上解决了铑催化剂的分离循环问题，但离子液体在实际应用中仍然存在很大的局限性。首先，离子液体两相催化体系仍需要大量的离子液体负载和溶解铑催化剂，无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂，其特征在于，催化剂包括式1、式2、式3或式4所示的表面化学键合有聚醚功能化离子液体的Merrifield树脂材料，以及在式1、式2、式3或式4所示的Merrifield树脂材料表面物理吸附的膦功能化的聚醚离子液体及其与铑催化剂前体形成的铑催化剂：/n

【技术特征摘要】
1.一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂，其特征在于，催化剂包括式1、式2、式3或式4所示的表面化学键合有聚醚功能化离子液体的Merrifield树脂材料，以及在式1、式2、式3或式4所示的Merrifield树脂材料表面物理吸附的膦功能化的聚醚离子液体及其与铑催化剂前体形成的铑催化剂：



其中，n＝4–140，R1为C1–C16烷基或苯基；X为-OMs，-OTs；膦功能化的聚醚离子液体为YmZ，Y为膦功能化的聚醚离子液体的阳离子，其结构为：



其中，l＝4–45，R2为C1–C12烷基或苯基；Z为膦功能化的聚醚离子液体的阴离子，其结构为：



式中1，2，3，4，5，6，7、8、9、10和11分别为不同的磺酸型水溶性膦配体的母体部分，m是膦配体上磺酸根的总数，m>1；R3为C6H4-3-SO3-；o＝0，1，2；p＝0，1，2；q＝r＝0，1；s＝t＝0，1。


2.根据权利要求1所述的一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂，其特征在于，催化剂包括式1、式2、式3或式4所示的表面化学键合有聚醚功能化离子液体的Merrifield树脂材料，以及在式1、式2、式3或式4所示的Merrifield树脂材料表面物理吸附的膦功能化的聚醚离子液体及其与铑催化剂前体形成的铑催化剂：



其中，n＝4–45，R1为C1–C16烷基或苯基；X为-OMs，-OTs；膦功能化的聚醚离子液体为YmZ，Y为膦功能化的聚醚离子液体的阳离子，其结构为：



其中，l＝4–34，R2为C1–C12烷基或苯基；Z为膦功能化的聚醚离子液体的阴离子，其结构为：



式中1，2，3，4，5，6，7、8、9、10和11分别为不同的磺酸型水溶性膦配体的母体部分，m是膦配体上磺酸根的总数，m>1；R3为C6H4-3-SO3-；o＝0，1，2；p＝0，1，2；q＝r＝0，1；s＝t＝0，1。


3.一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用，其特征在于，催化体系是由有机相和催化剂相构成：有机相为反应底物烯烃或反应产物或二者的混合物；催化剂相包括式1、式2、式3或式4所示的表面化学键合有聚醚功能化离子液体的Merrifield树脂材料，以及在式1、式2、式3或式4所示的Merrifield树脂材料表面物理吸附的膦功能化的聚醚离子液体及其与铑催化剂前体形成的铑催化剂；氢甲酰化反应在一定的反应温度和合成气压力下进行：



其中，n＝4–140，R1为C1–C16烷基或苯基；X为-OMs，-OTs；膦功能化的聚醚离子液体为YmZ，Y为膦功能化的聚醚离子液体的阳离子，其结构为：



其中，l＝4–45，R2为C1–C12烷基或苯基；Z为膦功能化的聚醚离子液体的阴离子，其结构为：



式中1，2，3，4，5，6，7、8、9、10和11分别为不同的磺酸型水溶性膦配体的母体部分，m是膦配体上磺酸根的总数，m>1；R3为C6H4-3-SO3-；o＝0，1，2；p＝0，1，2；q＝r＝0，1；s＝t＝0，1。


4.根据权利要求3所述的一类Merrifield树脂材料负载的聚醚功能化离子液体催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用，其特征在于，催化体系是由有机相和催化剂相构成：有机相为反应底物烯烃或反应产物或二者的混合物；催化剂相包括式1、式2、式3或式4所示的表面化学键合有聚醚功能化离子液体的Merrifield树脂材料，以及在式1、式2、式3或式4所示的Merrifield树脂材料表面物理吸附的膦功能化的聚醚离子液体及其与铑催化剂前体形成的铑催化剂；氢甲酰化反应在一定的反应温度和合成气压力下进行：



其中，n＝4–45，R1为C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金欣，徐冰莹，姚甲俊，李淑梅，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37