改進的羰基化工藝的製作方法

2023-10-05 00:17:09

專利名稱：改進的羰基化工藝的製作方法
改進的羰基化工藝本發明涉及一種改進的用於烯鍵式不飽和化合物的羰基化的工藝以及特別地，一種提供提高的在羰基化中採用的催化劑體系的轉化數(TON)的方法。已經在許多歐洲專利和專利申請中描述了在醇或水和催化劑體系的存在下採用一氧化碳使烯鍵式不飽和化合物羰基化，催化劑體系包含第6族、第8族、第9族或第10族金屬例如鈀以及膦配體，例如烷基膦、環烷基膦、芳基膦、吡啶基膦或雙齒膦，歐洲專利和專利申請例如 EP-A-0055875、EP-A-04489472、EP-A-0106379, EP-A-0235864、EP-A-0274795、EP-A-0499329、EP-A-0386833、EP-A-0441447、EP-A-0489472、EP-A-0282142、EP-A-0227160、EP-A-0495547 和 EP-A-0495548。具體地，EP-A-0227160、EP-A-0495547 和EP-A-0495548公開了雙齒膦配體提供能夠實現高反應速率的催化劑體系。在磷原子之間的C3烷基橋連與在磷上的叔丁基取代基共同地在EP0495548中示例。W096/19434後來公開了，具有芳基橋的雙齒膦化合物的特定基團可以提供幾乎不 需要或不需要補充的非常穩定的催化劑；使用這樣的雙齒催化劑導致顯著地高於之前公開的那些反應速率的反應速率；並且在高的轉化率下幾乎不產生或不產生雜質。WO 01/68583公開了當用於高級烯烴時和當在從外部添加的非質子溶劑的存在下時與WO 96/19434相同的工藝的速率。WO 98/42717公開了對EP0495548中使用的雙齒膦的修改，其中一個或兩個磷原子被結合入任選地取代的2-磷雜-三環[3. 3. I. I {3，7}]癸基基團或其衍生物中，在所述衍生物中碳原子中的一個或多個被雜原子取代(「2-PA」基團)。實例包括乙烯、丙烯和某些聞級末端稀經和內稀經的許多燒氧基擬基化。WO 03/070370將WO 98/42717中的教導擴展至具有W096/19434中公開的類型的1，2取代的芳基橋的雙齒膦。所公開的合適的烯烴底物包括具有多種取代基的多種類型。WO 04/103948描述了用於1，3-丁二烯羰基化的兩種上述類型的配體橋，並且WO05/082830描述了 WO 04/103948的其中叔碳取代基在分別的磷原子上是與彼此不同的選擇。WO 00/56695涉及用於二烯烷氧羰基化的9_磷雜二環[3. 3. I]壬烷(phobane)配體的使用，可選擇地在苯甲酸作為陰離子的源的存在下。羥羰基化作為另外的可能性被提至IJ，但是未被示例；在這種情況下，聲明，羰基化產物被用作陰離子的源。在用於生產化學產品的工業過程中，最終產品中的汙染的避免經常是首要的。在催化過程中，除了反應物和催化劑外，被引入的化學物還將經常包含溶劑以及輔助生產工藝所需的多種其他的添加劑。但是，非必要的組分將被避免以避免汙染和/或在工藝中之後的提純問題。在烯鍵式不飽和化合物的使用一氧化碳的羰基化中，通常使用共反應物。共反應物影響最終產物。例如，醇將生成酯作為最終產物，氨將生成醯胺並且羧酸將生成酐。水作為共反應物的使用通常生成羧酸產物。因此，取決於期望的最終產物，特定的共反應物將需要在反應器中存在。其他的可能的共反應物的存在將通常是非期望的，特別是如果共反應物是有問題的汙染物的話。據此，在其中共反應物不是水的過程中，水的存在將通常是非期望的，特別是如果水是有問題的汙染物的話。在從乙烯和一氧化碳生產丙酸甲酯中，水在蒸餾塔中的存在已經被發現是非期望的，因為其與丙酸甲酯形成共沸混合物並且作為雜質保
&3甶O在用於烯鍵式不飽和化合物的在通過組合第8、9或10族金屬或金屬化合物和膦、胂或銻化氫配體可獲得的催化劑體系的存在下的羰基化的工藝中，已經發現，反應在酸作為陰離子的源的存在下更有利地進行。然而，在使用金屬容器和零件的連續的工業過程中，酸的存在可以導致金屬的有害的腐蝕。但是，通常存在的任何酸的腐蝕能力在不存在水或其他的極性溶劑的情況下效果小得多。考慮到以上的，在這樣的工藝中如果酸存在，那麼除非共反應物是水，否則將有利的是避免水的存在。出乎意料地，然而，現在已經發現，少量的水極大地改進這樣的催化劑體系的Τ0Ν，而不顯著地影響金屬容器的腐蝕或產生顯著量的汙染。
根據本發明的第一方面，提供增加用於烯鍵式不飽和化合物的單羰基化的催化劑體系的TON的方法，所述單羰基化是在除了水或其源之外的具有可移動氫原子的共反應物的存在下使用一氧化碳，所述催化劑體系通過組合以下可獲得(a)第8、9或10族的金屬或其合適的化合物；(b)通式(I)的配體
權利要求
1.一種增加用於在除了水或其源之外的具有可移動氫原子的共反應物的存在下，使用一氧化碳的烯鍵式不飽和化合物的單羰基化的催化劑體系的TON的方法，所述催化劑體系通過組合以下可獲得 (a)第8、9或10族的金屬或其合適的化合物； (b)通式(I)的配體
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述催化劑體系呈液相。
3.根據權利要求2所述的方法，其中與呈液相的所述催化劑體系接觸的反應容器和/或通向和來自所述反應容器的導管中的一個或多個由所述正電性金屬形成。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其中被加入所述催化劑體系中的水的量是O. 001-10% w/w 液相。
5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述單羰基化是連續過程。
6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述烯鍵式不飽和化合物選自乙炔、甲基乙炔、丙基乙炔、1，3_ 丁二烯、乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯類、戊烯腈類、戊烯酸烷基酯例如3-戊烯酸甲酯、戊烯酸類(例如2-戊烯酸和3-戊烯酸)、庚烯類、乙烯基酯類例如醋酸乙烯酯、辛烯類、十二烯類。
7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述配體具有式III
8.—種如上文描述的並且參照實施例的增加催化劑體系的TON的方法。
全文摘要
描述了增加用於在除了水或其源之外的具有可移動氫原子的共反應物的存在下，使用一氧化碳的烯鍵式不飽和化合物的單羰基化的催化劑體系的TON的方法。所述催化劑體系通過組合以下可獲得(a)第(8、9)或(10)族的金屬或其合適的化合物；(b)通式(I)的配體，其中基團X3和X4獨立地表示最多至30個原子的一價自由基或X3和X4共同地形成最多至40個原子的二價自由基並且X5具有最多至400個原子；Q1表示磷、砷或銻；以及c)任選地，陰離子的源。所述方法包括將水或其源加入所述催化劑體系中的步驟。所述方法優選地在正電性金屬的存在下進行。
文檔編號B01J31/24GK102740972SQ201080062848
公開日2012年10月17日 申請日期2010年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者P·I·理查茲, 格雷厄姆·羅納德·伊斯特漢 申請人:璐彩特國際英國有限公司