[發(fā)明專利]催化劑組合物及其在苯乙烯氫甲?；磻?yīng)中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110044950.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112844488B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳華;梁浩然;畢超;袁茂林;吳前輝
• 申請（專利權(quán)）人: 成都欣華源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01J31/24
• 分類號: B01J31/24;C07C45/50;C07C45/78;C07C47/228
• 代理公司: 成都云縱知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51316
• 代理人: 劉沙粒;伍星

催化劑組合物及其在苯乙烯氫甲?；磻?yīng)中的應(yīng)用，該催化劑組合物包括銠絡(luò)合物和單膦配體組合物，所述單膦配體組合物由三(間磺酸鹽苯基)膦和二(間磺酸鹽苯基)苯基膦組成。本發(fā)明的催化劑組合物采用三(間磺酸鹽苯基)膦和二(間磺酸鹽苯基)苯基膦構(gòu)成的單膦配體組合物作為膦配體，能夠使苯乙烯氫甲?；磻?yīng)中，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率高達(dá)99％，同時，產(chǎn)物醛的選擇性和2?苯基丙醛的選擇性分別達(dá)到95％和85％，明顯高于單獨采用三(間磺酸鹽苯基)膦或二(間磺酸鹽苯基)苯基膦作為膦配體時的轉(zhuǎn)化率和選擇性；此外，催化劑溶液分離步驟簡單，循環(huán)使用次數(shù)、膦配體補充時間、補充量穩(wěn)定的特點，使得該制備工藝適于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及苯乙烯氫甲?；に囶I(lǐng)域，具體涉及一種苯乙烯氫甲酰化制備2-苯基丙醛的工藝。

背景技術(shù)

氫甲?；磻?yīng)是烯烴與合成氣在過渡金屬絡(luò)合催化劑作用下反應(yīng)生成比原烯烴多一分子的醛的反應(yīng)過程，其產(chǎn)生的醛及其衍生物被廣泛地用作增塑劑、織物添加劑、表面活性劑、溶劑和香料等。

2-苯基丙醛是重要的化工中間體，也是重要的合成香料，在醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥生產(chǎn)中具有重要用途。目前，以苯乙烯氫甲酰化反應(yīng)是制備2-苯基丙醛的一個重要合成工藝，其可制備雙官能團產(chǎn)物2-苯基丙醛或3-苯基丙醛。因此，進(jìn)一步提高氫甲酰化反應(yīng)中苯乙烯的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物醛的選擇性、以及2-苯基丙醛在產(chǎn)物醛中的選擇性具有很高的應(yīng)用價值。

專利CN106607092A公開了一種銠系催化體系，該催化體系包括銠絡(luò)合物、高價手性二茂金屬陽離子雙膦化合物和促進(jìn)劑，該銠系催化體系能夠?qū)⒈揭蚁?-甲基苯乙烯、4-氯苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-氟苯乙烯甲?；上鄳?yīng)的2-苯基丙醛類化合物，并且賦予2-苯基丙醛高收率、高區(qū)域選擇性和高手性選擇性。反應(yīng)完成后，采用蒸汽提餾、閃蒸、液-液萃取的方式將催化劑組分從反應(yīng)混合物中分離出來以循環(huán)再利用。但是，這類以雙膦化合物為膦配體的催化體系的不僅自身成本更高且需要加入促進(jìn)劑等助劑，而且催化劑的分離需要加熱至高溫，容易導(dǎo)致催化劑失活或分解，催化劑循環(huán)使用次數(shù)少，循環(huán)少量次數(shù)后即出現(xiàn)苯乙烯轉(zhuǎn)化率低、2-苯基丙醛選擇性低，需要頻繁補充膦配體，從而造成2-苯基丙醛的生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供催化劑組合物及其在苯乙烯氫甲?；磻?yīng)中的應(yīng)用，其采用三(間磺酸鹽苯基)膦和二(間磺酸鹽苯基)苯基膦構(gòu)成的單膦配體組合物與銠絡(luò)合物組成的復(fù)合催化劑體系，以水作溶劑，在高溫高壓下攪拌反應(yīng)使苯乙烯和合成氣(H₂與CO)進(jìn)行氫甲酰化反應(yīng)制備2-苯基丙醛，不僅能夠獲得更高的苯乙烯轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物醛的選擇性和2-苯基丙醛在產(chǎn)物醛中的選擇性，而且能夠通過分層分離的方式實現(xiàn)催化劑體系與2-苯基丙醛所在有機層的分離，使得催化劑體系在補充少量單膦配體組合物的前提下能夠大幅提高循環(huán)使用次數(shù)，且單次循環(huán)中的轉(zhuǎn)化率和選擇性均較高，進(jìn)而顯著地降低了生產(chǎn)成本，有利于苯乙烯氫甲酰化的工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

催化劑組合物，包括銠絡(luò)合物和單膦配體組合物，所述單膦配體組合物由三(間磺酸鹽苯基)膦和二(間磺酸鹽苯基)苯基膦組成。

本技術(shù)方案中，催化劑組合物的溶劑為水，其能夠在水中溶解后形成包含有三(間磺酸鹽苯基)膦、二(間磺酸鹽苯基)苯基膦和銠絡(luò)合物的催化劑水溶液，用作苯乙烯氫甲?；苽?-苯基丙醛的催化劑體系。

相較于現(xiàn)有技術(shù)中采用的油溶性銠系催化體系，在氫甲?；磻?yīng)后，催化劑水溶液能夠在室溫下與有機相產(chǎn)物溶液通過靜置分層分離，而無需通過蒸汽提餾、閃蒸、液-液萃取等方式提取催化劑組分，進(jìn)而使得催化劑組合物不易失活或分解，催化劑水溶液能夠循環(huán)使用十余次，且在循環(huán)過程中僅需添加少量的膦配體，顯著地降低了生產(chǎn)成本；不僅如此，在循環(huán)反應(yīng)過程中，單次反應(yīng)的選擇性、轉(zhuǎn)化率不會隨著循環(huán)次數(shù)的增加而出現(xiàn)驟降，有利于苯乙烯氫甲酰化生成2-苯基丙醛工藝的工業(yè)化應(yīng)用。