制备醇和醛的方法技术

一种制备醇和醛的改进的钴催化０×０反应方法，它包括使用单磺化叔膦金属盐配位体，和使用添加水或添加水和添加的非极性烃化合物使醇和醛反应产物与０×０反应产物混合物进行相分离。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于在有机加溶的钴-磷配位体络合物催化剂存在下烯烃化合物与一氧化碳和氢气进行OXO反应制备醇和醛的改进方法，其改进包括使用钴-单磺化叔膦金属盐配位体络合物作为所述催化剂及通过相分离从所述方法的OXO反应产物混合物中分离和回收醇和醛。使用钴-磷配位体络合物催化剂进行催化反应来制备醇和醛的OXO反应产物混合物是现有技术中已知的方法，但是至今为止的所有这类方法尤其是当它们用于高分子量的烯烃时都具有一定的缺点，例如，不理想的催化稳定性和/或催化活性以及在用精馏方法从含有钴-磷配位体络合物的反应产物中有效地分离高沸点的醇和醛产物时存在困难。美国专利3，959、385中试图通过使用某些羧基化的叔膦配位体盐来克服这些缺点。可是美国专利3，959、385提出仅用精馏的方法从含有催化剂的产物混合物中分离OXO反应产物，因此，高分子量的醇和醛(例如具有7至31个碳原子)的精馏将会明显地导致美国专利3，959，385所使用的OXO反应溶剂的大量损失，这是由于这些溶剂与OXO产物一同精馏的结果。这样就无法实现任何连续的催化剂循环OXO方法的操作。因此，在现有技术的OXO方法中仍需要寻求高度稳定和高活性的钴-磷配位体催化剂和能有效地将高分子量的醇和醛产物从OXO反应产物混合物中分离出来的更有效、更简单的方法，并将它们用于实际的连续催化剂循环OXO方法。现在，我们认为高分子量(例如C1～C31)的醇和醛产物的OXO制备方法可以通过使用钴-单磺化叔膦金属盐配位体络合物催化剂，接着使用相分离的方法，用添加的水或添加的水和非极性烃化合物处理上述混合物，从它们的OXO反应产物混合物中分离和回收醇和醛产物来进行改进。可以看到，这种改进的OXO方法能够使所有相的分离或OXO反应产物混合物的所有主要组分的分配优于至今为止那些建议和依靠精馏作为醇和醛产物分离方法的普通OXO方法。例如，由本专利技术改进的OXO反应方法制得的OXO反应产物混合物通过与添加的水或添加的水和非极性烃化合物混合能够迅速生成二个液相，第一相是主要由醇和醛产物和任何可能存在于所处理的OXO反应产物混合物中的其他非极性化合物(例如当使用添加的非极性烃化合物时)组成的非极性相，第二相是主要由钴-单磺化叔膦金属盐配位体络合物和任何可能存在于所处理的OXO反应产物混合物中的其它极性化合物(例如游离的单磺化叔膦金属盐配位体，用于所述络合物和所述游离配位体的有机加溶剂和添加的水)组成的极性相。随后，含有醇和醛产物的非极性相(通常为上层相)可以用任何所需的普通方法，例如倾析法，从含有钴-单磺化叔膦金属盐配位体络合物的极性相(通常是下层相)中分离和回收。此外，在除去水后，如果需要，所述极性相可以循环回OXO反应器中，从而使OXO反应可以以连续催化剂循环的OXO方法操作的形式进行。因此，本专利技术的目的是提供一种能够制备并能从OXO反应产物混合物中分离出高分子量的醇和醛的改进的OXO反应方法。所述改进可用于连续催化剂循环的OXO方法中。本专利技术的其他目的和优点可以从以下的说明书和所要求的权利要求中清楚地看出来。因此，本专利技术的主体可以被认为是一种用OXO方法制备醇和醛的改进方法，所述OXO方法包括在加溶的钴-磷配位体络合物和加溶的游离磷配位体及用于所述络合物催化剂和游离配位体的有机溶剂存在下，含有6～30个碳原子的烯烃化合物与一氧化碳和氢气反应。改进之处在于，使用结构式(Ⅰ)的单磺化叔膦配位体作为所述络合物催化剂的磷配位体和所述游离配位体 (其中R1和R2分别表示含有1～30个碳原子的选自烷基和环烷基的基团，其中二价亚烷基含有2～12个碳原子，M表示选自碱金属和碱土金属的金属阳离子，n相应于M表示的特定金属阳离子的价数为1或2);并使用极性有机溶剂作为用于所述络合物催化剂和所述游离配位体的有机溶剂;和(1)通过用添加的水或添加的水和添加的非极性烃处理所述混合物使其生成含有醇和醛产物的非极性相和含有钴-单磺化叔膦金属盐配位体络合物的极性相，从而将醇和醛产物从所述方法的OXO反应产物混合物中分离出来;(2)从所述极性相中回收所述非极性相。如上所述，本专利技术的目的是为了改进用于制备醇和醛的钴催化OXO反应方法，所述OXO方法在现有技术中是已知的。因此，本专利技术OXO方法所使用的反应条件不是十分关键，它们可以选用任何至今为止的同类方法中建议和/或使用的反应条件。例如，通常这类OXO方法中的反应包含在加溶的钴-磷配位体络合物催化剂、加溶的游离配位体和用于所述络合物催化剂和游离配位体的有机溶剂存在下，在高温高压下未饱和的烯烃化合物和一氧化碳和氢气的反应。本专利技术的OXO方法优选的是OXO反应产物混合物中的醇与醛的比率至少为3∶1。因此本专利技术特别适用于制备含有7～31个碳原子的高分子量醇和醛，本专利技术的起始原料是具有6～30个碳原子的烯烃化合物，该烯烃化合物可以是端部或内部不饱和的，和直链、支链或环状结构的烯烃，以及由丙烯、丁烯、异丁烯等齐聚得到的烯烃混合物，如在美国专利4，518，809和4，528，403公开的，所谓的二聚、三聚或四聚丙烯、共二聚丁烯和类似化合物，并且还可以含有一个或多个不饱和烯基。另外，如果需要也可使用二种或更多的不同烯烃化合物作起始物料。这些化合物还可以含有一个或多个与本专利技术的OXO反应方法或相分离过程不起抵触作用的基团或取代基。更优选的是含有6～16个碳原子的烯烃和它们的混合物。具有代表性的烯烃化合物包括，例如，1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、1-二十二烯、1-二十四烯、1-二十六烯、1-二十八烯、1-三十烯、2-辛烯、苯乙烯、二聚丙烯、三聚丙烯、四聚丙烯、共二聚丁烯、3-苯基-1-丙烯、1，4-己二烯、1，7-辛二烯、3-环己基-1-丁烯、己-1-烯-4-醇、辛-1-烯-4-醇、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、正-丙基-7-辛烯酸酯、4-甲基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基-α-甲基苯乙烯、1，3-二异丙烯基-苯、丁子香酚、异丁子香酚、黄樟脑、异-黄樟脑、茴香脑、4-烯丙基茴香醚、茚、萱烯、β-派烯、二环戊二烯、环辛二烯、茨烯、里哪醇等。使用的一氧化碳和氢气通常称之为合成气，所用的H2∶CO的摩尔比为1∶10～100∶1或更高，更优选的氢气与一氧化碳的摩尔比为1∶1～约10∶1，在大多数情况下，一般摩尔比为约1∶1～约3∶1将是合适的。通常，OXO反应在160～275℃的反应温度下进行，更优选的反应温度为约175℃～约225℃。另外，OXO反应在H2和CO的总压为约600Psig至约6000Psig的压力条件下进行，更优选的是约900Psig至约2600Psig。具有代表性的氢气分压为约300Psig至约4000Psig，优选的为约600Psig至约1600Psig。具有代表性的一氧化碳分压为约300Psig至约2000Psig，优选的为约300Psig至约1000Psig。本专利技术改进的OXO反应方法是用于钴-磷配位体络合物催化剂和同时存在于OXO反应介质中的游离磷配位体的极性有机溶剂的存在下进行。典本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备醇和醛的改进的ＯＸＯ方法，它包括在加溶的钴—磷配位体络合物、加溶的游离磷配位体和用于所述络合物催化剂和游离配位体的有机溶剂存在下，含有６～３０个碳原子的烯烃化合物和一氧化碳及氢气反应，其中的改进包括使用如下结构式（Ⅰ）：　　＊＊＊（Ⅰ）　　的单磺化叔膦金属盐配位体作为所述络合物催化剂的磷配位体和所述游离磷配位体（在上述结构式中Ｒ↓〔１〕和Ｒ↓〔２〕分别表示含有１～３０个碳原子的选自烷基和环烷基的基团，其中二价亚烷基含有２～１２个碳原子，其中Ｍ表示选自碱金属和碱土金属的金属阳离子，ｎ对应于Ｍ表示的特定阳离子为１或２），和用极性有机溶剂作为所述络合物催化剂和游离配位体的有机溶剂，和（１）通过将ＯＸＯ反应产物混合物与以该混合物的总重量计为约２％～约６０％（重量）的添加的水和０％～约６０％（重量）添加的非极性烃相混合，生成含有醇和醛产物的非极性相和含有钴—单磺化叔膦金属盐配位体络合物的极性相，使醇和醛产物从所述方法的ＯＸＯ反应产物混合物中分离出来，和（２）从所述的极性相中回收所述的非极性相，分离过程中使用的添加水量或添加水和添加非极性烃化合物的总量至少为能足以使含在所述混合物中的至少７０％（重量）的醇和醛产物从以含在所述混合物中的钴金属为计至少９５％（重量）的钴—磷配位体络合物中分离出来的量。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼乔治阿巴特佐格劳，戴维罗伯特布赖恩，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]