本发明专利技术涉及一种水溶性钯膦络合催化体系催化１－辛烯制备壬酸和异壬酸的方法，该方法是将脱氧水，催化剂醋酸钯或氯化钯、水溶性配体加入高压釜中，抽真空，搅拌，再加入相转移剂，酸性助剂和底物１－辛烯，密闭高压釜，用高纯ＣＯ气体置换釜内空气，达到反应温度后，一次性压入ＣＯ气体，通过１－辛烯与一氧化碳的羰基化反应得到壬酸和异壬酸，产物有机相与催化剂水相较易分离，从而减少了催化剂对产品的污染并且节约了生产成本，实现催化剂的继续循环使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
壬酸和异壬酸均是很重要的有机原料，主要用于香料和润滑油的合成中。目前壬 酸的制备主要由油酸经硝酸或臭氧氧化而获得。使用油酸的臭氧氧化法合成壬酸，其优点 是工艺环保，污染低，但是油酸的臭氧氧化除了得到壬酸外，还带来了等摩尔量的壬二酸， 由于目前壬二酸的需求用量有限，导致壬酸和壬二酸的需求不平衡。而采用1-辛烯羰基化 反应合成壬酸可以打破现有油酸氧化工艺制备壬酸的平衡性，一定程度上可以降低生产成 本。烯烃的羰基化反应，目前也有相关的报道，但它们均采用三苯基膦(TPP)作为配体，醋 酸钯为催化剂进行反应，由于催化剂与产品不能实现有效地分离，因而该方法不仅污染产 品而且催化剂也无法循环使用，故导致其催化成本较高。为了更容易地实现催化剂与产品 的分离且催化剂可以重复使用多次，开发新型的催化体系用于1-辛烯的羰基化反应合成 壬酸是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水溶性钯膦络合催化剂催化1-辛烯制备壬酸和异壬酸 的方法，该方法是将脱氧水，催化剂醋酸钯或氯化钯、水溶性配体加入高压釜中，抽真空，搅 拌，再加入相转移剂，酸性助剂和底物1-辛烯，密闭高压釜，用高纯CO气体置换釜内空气， 达到反应温度后，一次性压入CO气体，通过1-辛烯与一氧化碳的羰基化反应得到壬酸和异 壬酸，产物有机相与催化剂水相较易分离，从而减少了催化剂对产品的污染并且节约了生 产成本，实现催化剂的继续循环使用。本专利技术所述的一种水溶性钯膦络合催化体系催化1-辛烯制备壬酸和异壬酸的方 法，按下列步骤进行a、将脱氧水，催化剂醋酸钯或氯化钯、水溶性配体间三磺酸钠三苯基膦或间二磺 酸基三苯基膦加入高压釜中，抽真空后在室温下搅拌1- ；b、再加入相转移剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠，酸性助剂为盐 酸、磷酸或对甲苯磺酸和底物1-辛烯，密闭高压釜；C、用高纯CO气体置换釜内空气1-5次，达到反应温度后，一次性压入0. 5-12MPa 的CO气体，进行充分羰基化反应，反应温度为80°C -180°c，时间为2-20小时；d、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料，用有机 溶剂乙酸乙酯萃取釜料2-6次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液， 催化剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应 结果为产物壬酸与异壬酸的质量比为2-3. 8 1。步骤b中的底物1-辛烯的纯度为50-99%。步骤b中的底物1-辛烯与相转移剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠的 质量比为1 0. 05-3。步骤b中底物1-辛烯与酸性助剂盐酸、磷酸或对甲苯磺酸的质量比为 1 0.05-2。本专利技术所述的一种水溶性钯膦络合催化体系催化1-辛烯制备壬酸和异壬酸的方 法，该方法所用的原料底物1-辛烯的纯度为50-99%，当纯度为50% -99%的1_辛烯的加 入量为IOg时，加入脱氧水为l-100g，相转移剂(十六烷基三甲基溴化铵或者十二烷基苯磺 酸钠纳)为0. 5-30g，过渡金属催化剂醋酸钯为0. 01-lg，水溶性的配体间三磺酸基三苯基 膦或间二磺酸基三苯基膦为0. 01-20g，酸性助剂盐酸、磷酸或对甲苯磺酸为0. 5-20g。采用本专利技术方法制备出的壬酸产品，经过气相色谱检测，其壬酸与异壬酸的比为 2-3.8 1。水相催化剂能够较易分离，且能够循环使用5次以上。该合成壬酸的方法催化 剂分离极为容易，且循环使用效果较好，可以有效节约生产成本。具体实施例方式下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，但不仅限于所描述的实施例。实施例1a、依次向高压釜内加入脱氧水(pH = 7)60mL，醋酸钯0. Ig和间三磺酸基三苯基膦 Ig配体，抽真空后在室温下搅拌Ih ；b、再加入相转移剂十六烷基三甲基溴化铵2g，对甲基苯磺酸2g和纯度为50%的 底物1-辛烯10g，密闭高压釜；C、用高纯CO气体置换釜内空气1次，达到反应温度80°C，一次性压入0. 5MI^a压力 的CO气体，进行充分羰基化反应，时间ai ；d、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料，用有机 溶剂乙酸乙酯萃取釜料2次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液，催 化剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应结 果为1-辛烯的转化率75% ；壬酸与异壬酸的质量比2. 5 1。实施例2a、依次高压釜内加入脱氧水(pH = 7)60mL，醋酸钯0. Ig和间二磺酸基三苯基膦 ig配体，抽真空后在室温下搅拌池；b、再加入相转移剂十二烷基苯磺酸钠2g，磷酸5g和纯度为75%的底物1_辛烯 10g，密闭高压釜；C、用高纯CO气体置换釜内空气3次，达到反应温度140°C，一次性压入6MPa的CO 气体，进行充分羰基化反应，时间为12小时；d、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料，用有机 溶剂乙酸乙酯萃取釜料4次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液，催 化剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应结 果为1-辛烯的转化率，64% ；壬酸与异壬酸的摩尔比3. 8 1。实施例3a、依次向高压釜内加入脱氧水(pH = 7)60mL，氯化钯0. Ig和间三磺酸基三苯基膦5g配体，抽真空后在室温下搅拌1. 5h ；b、再加入相转移剂十六烷基三甲基溴化铵2g，浓盐酸5mL和纯度为99%的底物 1-辛烯10g，密闭高压釜；C、用高纯CO气体置换釜内空气5次，达到反应温度180°C后，一次性压入12ΜΙ^压 力CO气体，进行充分羰基化反应，时间为20小时；d、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料，用有机 溶剂乙酸乙酯萃取釜料6次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液，催 化剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应结 果为1-辛烯的转化率70% ；产物壬酸与异壬酸的质量比为2 1。实施例4 (催化剂水相循环使用)直接将实施例1中分离的催化剂水相加入到高压釜中，在加入纯度为50%的底物 1-辛烯10g，用高纯CO气体置换釜内空气4次，达到反应温度100°c后，一次性压入2MPa压 力的CO气体，进行充分羰基化反应，时间他；待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料，用有机溶 剂乙酸乙酯萃取釜料2次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液，催化 剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应结果 见表1。表1催化剂稳定性结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水溶性钯膦络合催化剂催化１－辛烯制备壬酸和异壬酸的方法，其特征在于按下列步骤进行：ａ、将脱氧水，催化剂醋酸钯或氯化钯、水溶性配体为间三磺酸钠三苯基膦或间二磺酸纳三苯基膦加入高压釜中，抽真空后在室温下搅拌１－２ｈ；ｂ、再加入相转移剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠，酸性助剂为盐酸、磷酸或对甲苯磺酸和底物１－辛烯，密闭高压釜；ｃ、用高纯ＣＯ气体置换釜内空气１－５次，达到反应温度后，一次性压入０．５－１２ＭＰａ的ＣＯ气体，进行充分羰基化反应，反应温度为８０℃－１８０℃，时间为２－２０小时；ｄ、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出ＣＯ气体，然后取出反应釜料，用有机溶剂乙酸乙酯萃取釜料２－６次，分离出催化剂水相和产物有机相，合并萃取的有机相溶液，催化剂水相继续循环使用，再将合并的产物有机相溶液采用常规的气相色谱仪分析，反应结果为：产物壬酸与异壬酸的质量比为２－３．８∶１。
【技术特征摘要】
1.一种水溶性钯膦络合催化剂催化1-辛烯制备壬酸和异壬酸的方法，其特征在于按 下列步骤进行a、将脱氧水，催化剂醋酸钯或氯化钯、水溶性配体为间三磺酸钠三苯基膦或间二磺酸 纳三苯基膦加入高压釜中，抽真空后在室温下搅拌1- ；b、再加入相转移剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠，酸性助剂为盐酸、 磷酸或对甲苯磺酸和底物ι-辛烯，密闭高压釜；c、用高纯CO气体置换釜内空气1-5次，达到反应温度后，一次性压入0.5-12MPa的CO 气体，进行充分羰基化反应，反应温度为80°C _180°C，时间为2-20小时；d、待反应结束后，用冰浴充分冷却，缓慢排出CO气体，然后取出反应釜料...
【专利技术属性】
技术研发人员：吾满江艾力，王永垒，侯震山，何珍红，张乐涛，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]
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