[發(fā)明專利]通過催化劑誘導(dǎo)對異丁醛具有提高的選擇性的催化劑和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380027540.2
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN104321297A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.W.諾爾曼;E.B.麥肯茲
• 申請（專利權(quán)）人: 伊士曼化工公司
• 主分類號: C07C45/50
• 分類號: C07C45/50;C07C45/86;C07C47/02;B01J31/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;李炳愛

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2012年5月31日遞交的U.S.臨時(shí)申請61/653,677號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

發(fā)明背景

異丁醛衍生物是高性能聚酯中有用的溶劑和共聚單體；然而，對于這些材料日益增加的需求對于全球異丁醛生產(chǎn)已經(jīng)產(chǎn)生了空前的挑戰(zhàn)。加氫甲酰化作用，其混合物被稱作合成氣的氫氣(H₂)與一氧化碳(CO)加成到不飽和鍵上，被用于由丙烯生產(chǎn)異丁醛。此方法提供了線性產(chǎn)物正丁醛(N)和支化的異丁醛產(chǎn)物(I)的混合物，其中正：異(N:I)比率一般大于或等于2。但大多數(shù)加氫甲酰化研究，特別是在工業(yè)上，已集中在優(yōu)化正醛選擇性，但就在近期出現(xiàn)了對選擇性地形成支化的醛的興趣。盡管尚未開發(fā)出工業(yè)上用于異構(gòu)選擇性化學(xué)的有活力的方法，但是近來的學(xué)術(shù)結(jié)果已經(jīng)證明了未取代的線性α烯烴的高度支化的加氫甲酰化。在這些基體的C2位碳上的選擇性加氫甲酰化是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的，條件是未取代的線性α烯烴不帶有可識別電子特征或位阻特征。

為了工業(yè)相關(guān)上考慮，加氫甲酰化催化劑體系的周轉(zhuǎn)頻率必須至少1,000h^-1。另外，為了避免線性和支化的醛從產(chǎn)物流中的昂貴的分離，還優(yōu)選的是以高濃度(>50%)生成支化的醛。因此，希望的是確定有益于由未取代線性α烯烴的加氫甲酰化實(shí)現(xiàn)N:I比率在1.2或者甚至在1.0以下同時(shí)獲得1,000h^-1或更高的反應(yīng)速率的反應(yīng)條件。

發(fā)明簡述

本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案涉及用于制備醛的方法，包括：

a)?使催化劑組合物與第一烯烴在加氫甲酰化條件下接觸以制備催化劑配體組合物；和

b)?使第二烯烴、氫氣和一氧化碳在所述催化劑配體組合物存在下接觸以制備丁醛和其中所述第二烯烴是丙烯，

其中所述第一烯烴具有比丙烯更長的碳鏈，和

其中所述催化劑配體組合物包含三(3-吡啶基)膦、鎂為中心的四苯基卟啉配位配合物和通過所述第一烯烴插入羰基銠鍵中原位形成的配體。

另一實(shí)施方案涉及用于制備丁醛的方法，包括：

a)?使催化劑組合物與第一烯烴在加氫甲酰化條件下接觸以制備催化劑配體組合物；和

b)?使第二烯烴、氫氣和一氧化碳在所述催化劑配體組合物存在下接觸和其中所述第二烯烴是丙烯，

其中所述第一烯烴具有比丙烯更長的碳鏈，和

其中所述催化劑配體組合物包含下面的結(jié)構(gòu)：

其中M為鎂(II)離子；

X是配體，通過使所述第一烯烴與所述催化劑組合物在加氫甲酰化條件下接觸形成；

Rh是銠(I)、銠(II)或銠(III)金屬中心；

R₁是位于所述膦的每個(gè)吡啶環(huán)的2、4、5或6位碳上的氫、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子或其任意組合；

R₂是位于卟啉配合物的每個(gè)吡咯環(huán)的2或3位碳上的氫、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子及其任意組合；和

R₃是氫或苯基，所述苯基可被位于所述苯環(huán)的2、3、4、5和6位碳上的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子及其任意組合取代。

另一實(shí)施方案涉及催化劑組合物，其包含三(3-吡啶基)膦、鎂為中心的四苯基卟啉配位配合物和通過所述第一烯烴插入羰基銠鍵中原位形成的配體。

又一個(gè)實(shí)施方案涉及催化劑組合物，其包含下面的結(jié)構(gòu)：

其中M為鎂(II)離子；

X是配體，通過使a)烯烴與b)PPy3、TPP-Mg和銠前體在加氫甲酰化條件下接觸形成；

Rh是銠(I)、銠(II)或銠(III)金屬中心；

R₁是位于所述膦的每個(gè)吡啶環(huán)的2、4、5或6位碳上的氫、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子或其任意組合；

R₂是位于卟啉配合物的每個(gè)吡咯環(huán)的2或3位碳上的氫、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子及其任意組合；和

R₃是氫或苯基，所述苯基可被位于所述苯環(huán)的2、3、4、5和6位碳上的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、鹵素、硝基或其它雜原子及其任意組合取代。