本申請(qǐng)是PCT國(guó)際申請(qǐng)日為2013年12月6日、PCT國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2013/073688、中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01380072224.7的發(fā)明名稱(chēng)為《用于改善鎳-配體的溶解性的組合物》的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本申請(qǐng)要求于2012年12月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/734,520的優(yōu)先權(quán)，所述專(zhuān)利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文中。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用于通過(guò)使用催化劑形成反應(yīng)環(huán)境的組合物用含磷配體制備鎳-配體絡(luò)合物催化劑的方法，所述催化劑形成反應(yīng)環(huán)境可在其中提供鎳-配體絡(luò)合物的更大溶解性。所述催化劑溶液可用于進(jìn)行氫氰化反應(yīng)，諸如1,3-丁二烯(BD)的氫氰化以形成戊烯腈(PN)，并且用于戊烯腈的后續(xù)氫氰化以形成己二腈(ADN)，用于商業(yè)上重要的尼龍(nylon)合成領(lǐng)域。

發(fā)明背景

使用過(guò)渡金屬與單齒亞磷酸酯配體的絡(luò)合物的適合用于烯系不飽和化合物的氫氰化的氫氰化催化劑系統(tǒng)記錄于現(xiàn)有技術(shù)中。參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3,496,215；3,631,191；3,655,723和3,766,237，以及Tolman等人,Advances in Catalysis,1985,33,1。活化烯系不飽和化合物(諸如共軛烯系不飽和化合物(例如BD和苯乙烯)以及變形烯系不飽和化合物(例如降冰片烯)的氫氰化是在不使用路易斯酸促進(jìn)劑(Lewis acid promoter)的情況下進(jìn)行，而非活化烯系不飽和化合物(諸如1-辛烯和3-戊烯腈(3PN))的氫氰化通常需要使用路易斯酸促進(jìn)劑。最近，已描述了用于在路易斯酸促進(jìn)劑存在下使用零價(jià)鎳和二齒亞磷酸酯配體的單烯系不飽和化合物的氫氰化的催化劑組合物和方法；例如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,512,696；5,723,641；以及6,171,996中。

美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3,903,120描述了Ni(MZ₃)₄型(即ML₄型)和Ni(MZ₃)₂A型(即ML₂A型)零價(jià)鎳絡(luò)合物的制備；其中M是P、As或Sb；Z是R或OR，其中R是具有多達(dá)18個(gè)碳原子并且可以相同或不同的烷基或芳基，并且至少一個(gè)Z是OR；A是具有2至20個(gè)碳原子的單烯烴化合物；Ni(MZ₃)₂A的給定MZ₃的R基團(tuán)較佳經(jīng)選擇使得配體具有至少130°的錐角；它們是通過(guò)使元素鎳與單齒MZ₃配體在0℃-150℃范圍內(nèi)的溫度下在單齒MZ₃配體的作為催化劑的含鹵素衍生物的存在下反應(yīng)來(lái)制備。更快速反應(yīng)是通過(guò)在有機(jī)腈溶劑中進(jìn)行制備來(lái)實(shí)現(xiàn)。與單齒含磷配體相比，二齒含磷配體通常與以上參考文獻(xiàn)中描述的鎳金屬反應(yīng)得更慢。某些二齒配體，諸如那些不容易與鎳金屬形成NiL₄絡(luò)合物(即不以每一金屬原子兩摩爾二齒配體形成絡(luò)合物)的二齒配體，在諸如ZnCl₂等路易斯酸促進(jìn)劑存在下將更容易反應(yīng)，從而在有機(jī)反應(yīng)環(huán)境中形成更高濃度的呈配體絡(luò)合物形式的溶解鎳。

美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,416,825也描述了用于制備包含零價(jià)鎳與單齒有機(jī)磷化合物(配體)的絡(luò)合物的氫氰化催化劑的改進(jìn)的連續(xù)方法，它是通過(guò)相對(duì)于單齒配體的量控制反應(yīng)的溫度并且在氯離子和諸如己二腈等有機(jī)腈存在下進(jìn)行反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

存在若干可用于使用含磷配體制備鎳催化劑絡(luò)合物的方法。一種方法是鎳雙(1,5-環(huán)辛二烯)[NI(COD)₂]與亞磷酸酯配體之間反應(yīng)；然而，這種方法非常不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)镹i(COD)₂的成本高。另一種方法涉及在亞磷酸酯配體存在下用鋅粉原位還原無(wú)水氯化鎳。為成功進(jìn)行此反應(yīng)，鎳金屬必須與含磷配體以足以產(chǎn)生鎳絡(luò)合物的速率反應(yīng)。