一种铑膦催化剂及其制备方法和用途与流程

专利2026-02-26  17


本申请涉及催化烯烃加氢甲酰化反应相关,具体涉及一种铑膦催化剂及其制备方法和用途。


背景技术:

1、烯烃加氢甲酰化反应是指烯烃在过渡金属配合物催化剂存在的条件下月合成气(co和h2)反应生成醛的催化反应过程。其反应过程如下所示:

2、

3、由于在丙烯加氢甲酰化反应过程中生成正丁醛的同时会不可避免的生成一定比例的异丁醛,所以在工业生产中需要提高反应产物中正丁醛的含量、以及抑制反应产物中异丁醛的含量,即提高反应产物的正异构比。

4、其中,催化剂对烯烃加氢甲酰化反应的产率、反应速率、能耗、选择性等指标具有极其重要的影响。目前,在工业上丙烯加氢甲酰化反应合成正丁醛广泛采用rh/tpp催化剂体系;但是,采用rh/tpp催化剂体系催化丙烯加氢甲酰化反应,所得到的反应产物的正异构比不高(<20)。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请提供一种铑膦催化剂及其制备方法和用途。采用本申请的铑膦催化剂催化丙烯加氢甲酰化反应中,不仅能够提升丙烯的转化率,而且明显提升了反应产物的正异构比。

2、在本申请的第一方面,本申请提供一种铑膦催化剂,所述铑膦催化剂包含式(i)所示结构、或其立体异构体、或其互变异构体:

3、

4、其中,p选自1-3的整数,q选自0-2的整数,且p+q=3;

5、m和n各自独立地选自1-3的整数,且m+n=4;

6、r1、r2、r3、r4和r5各自独立地选自h、卤素、取代或未取代的c1~c3烷基、或取代或未取代的c1~c3烷氧基。

7、在一些可选实施方案中,p=2且q=1。

8、在一些可选实施方案中,m≥n。

9、在一些可选实施方案中,m=2且n=2。

10、在一些可选实施方案中,r1、r2、r3、r4和r5都选自h。

11、在本申请的第二方面,本申请提供一种本申请的第一方面所述的铑膦催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

12、

13、在保护气氛中,铑(iii)源、式(i)所示化合物和式(ii)所示化合物先在60~80℃下反应1~10小时,再加入碱金属的氢氧化物并在60~80℃下反应0.5~5小时,得到所述铑膦催化剂;

14、其中,所述铑(iii)源中铑(iii)离子的摩尔量与所述式(i)所示化合物和所述式(ii)所示化合物的总摩尔量的比值为1:(4~5);所述式(i)所示化合物的摩尔量和所述式(ii)所示化合物的摩尔量的比值为1:(~3)。

15、在一些可选实施方案中,所述铑(iii)源选自氯化铑或其水合物、氯铑酸钠或其水合物中的至少一种。

16、在一些可选实施方案中,所述式(i)所示化合物选自三苯基膦、对甲苯基二苯基膦、三(对甲基苯基)膦、三(间甲基苯基)膦、三(邻甲基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦和三(2-甲氧基苯基)膦中的至少一种。

17、在一些可选实施方案中,所述式(ii)所示化合物选自中的至少一种。

18、在本申请的第三方面,本申请提供一种本申请的第一方面所述的铑膦催化剂在催化烯烃加氢甲酰化反应中的用途。

19、本申请具有以下有益效果:

20、第一、采用本申请的铑膦催化剂催化烯烃加氢甲酰化反应中,不仅能够提升烯烃的转化率,而且明显提升了反应产物的正异构比。

21、第二、本申请通过组合使用式(i)所示化合物和式(ii)所示化合物,能够明显提升烯烃的转化率和反应产物的正异构比。进一步地,在式(i)所示化合物和式(ii)所示化合物的摩尔比为1:1时,在提升烯烃的转化率和反应产物的正异构比方面为最优。

22、第三、就提升烯烃的转化率和反应产物的正异构比而言,式(ii)所示化合物中,“p=2且q=1”优于“p=3且q=0”优于“p=1且q=2”。



技术特征:

1.一种铑膦催化剂,其特征在于,所述铑膦催化剂包含式(i)所示结构、或其立体异构体、或其互变异构体:

2.根据权利要求1所述的铑膦催化剂,其特征在于,p=2且q=1。

3.根据权利要求1至2任一项所述的铑膦催化剂,其特征在于,m≥n。

4.根据权利要求3所述的铑膦催化剂,其特征在于,m=2且n=2。

5.根据权利要求1所述的铑膦催化剂,其特征在于,r1、r2、r3、r4和r5都选自h。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的铑膦催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的铑膦催化剂,其特征在于,所述铑(iii)源选自氯化铑或其水合物、氯铑酸钠或其水合物中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的铑膦催化剂,其特征在于,所述式(i)所示化合物选自三苯基膦、对甲苯基二苯基膦、三(对甲基苯基)膦、三(间甲基苯基)膦、三(邻甲基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦和三(2-甲氧基苯基)膦中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的铑膦催化剂,其特征在于,所述式(ii)所示化合物选自

10.如权利要求1至5任一项所述的铑膦催化剂在催化烯烃加氢甲酰化反应中的用途。


技术总结
本申请涉及催化烯烃加氢甲酰化反应相关技术领域,具体涉及一种铑膦催化剂及其制备方法和用途。所述铑膦催化剂包含式(I)所示结构、或其立体异构体、或其互变异构体,其中,p选自1‑3的整数,q选自0‑2的整数,且p+q=3;m和n各自独立地选自1‑3的整数,且m+n=4;R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的C1~C3烷基、或取代或未取代的C1~C3烷氧基。采用本申请的铑膦催化剂催化丙烯加氢甲酰化反应中,不仅能够提升丙烯的转化率,而且明显提升了反应产物的正异构比。

技术研发人员:杨五洲,宋兆伟,张谦温,杨大奎,安超,孙嬛
受保护的技术使用者:北京高新利华科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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