专利名称：一种二[三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯羰基铑的制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及催化技术领域，是关于均相反应催化剂或催化剂前体的一
种二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]一氯一羰基铑的制备方法。发明背景铑均相有机络合催化剂具有催化活性高、选择性好等优点，在催化加氧、烯烃氢甲酰化、羰基合成等催化反应中有着重要的应用，并且许多已应用于工业生产。 其中，水溶性的二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]一氯一羰基铑[Iih(CO)Cl(TPPTS)2]常被用作水为反应溶剂的油水两相体系的烯烃氢甲酰化反应的催化剂。US5057618公开了水合三氯化铑(RhCl3 ·3Η20)经由中间产物RhCl (TPPTS)3两步反应制备Rh (CO) Cl (TPPTS)2的方法将 RhCl3 ·3Η20与三(3-磺酸钠基苯基)膦(TPPTS)搅拌15小时得到IihCl (TPPTS) 3，分离提纯后的IihCl (TPPTS)3再与一氧化碳气体反应得到Iih(CO)Cl (TPPTS)2，两步反应的总收率仅为 69%。该专利同时公开了另外一种由[Rh(y-Cl) (CO)J2为原料制备Rh(CO)Cl (TPPTS)2W 方法，即将[Μι(μ -Cl) (CO)2J2的甲苯溶液与TPPTS的水溶液搅拌混合，Rh(CO)Cl (TPPTS)2 的收率为84%，但是所用原料[诎(μ -Cl) (CO) 2] 2需由IihCl3 ·3H20制备，且工艺过程和反应装置较复杂，收率不高。CN96120056. 1公开了由RhCl3 ·3Η20“一锅法”制Rh(CO)Cl(TPPTS)2 的方法，该方法分为两步，先将MiCl3 ·3Η20醇溶液与一氧化碳气体反应，然后再往反应液中加入TPPTS水溶液反应后得到产物，收率为72-95%。上述方法所用到的原料水合三氯化铑一般是由铑粉制备，铑粉经处理转化为水溶性铑盐，再用氢氧化钠中和制得水合氧化铑，水合氧化铑用盐酸溶解后得氯铑酸溶液，然后经蒸发浓缩得到水合三氯化铑固体。而将铑粉处理转化为水溶性的铑盐一般采用硫酸氢钠熔融法或中温氯化法，铑的浸出率在98%左右。用硫酸氢钠熔融法溶解铑时，将铑粉与8 12倍量的硫酸氢钠在坩埚中混勻后于500 550°C温度下熔融，保持2 3小时。熔块用水浸出，铑以硫酸铑的形式进入溶液。用后一方法溶解时，将铑粉与氯化钠混勻后装入石英舟，于管式炉中在750°C通氯气氯化，保温2 4小时。氯化所得熔块用稀盐酸浸取后即得氯铑酸钠溶液。由以上工艺的描述可以看出，虽然铑粉经由上述两种方法处理可高效地可转化为水溶性铑盐，但仍需碱中和制水合氧化铑，水合氧化铑洗涤除杂质离子、盐酸溶解、 蒸发浓缩等步骤处理后才能制得水合三氯化铑，整个工艺过程较为复杂，且在碱中和制水合氧化铑的工艺中，溶液中的铑不能完全转化为铑凝胶，还有部分存在于溶液之中，且每步工艺过程均会有一定量的铑损失，从而造成制备水合三氯化铑的单程收率较低，上述方法制得水合氯化铑的收率一般不超过65%。
发明内容
本发明的目的是提供一种由水合六氯铑酸钠制备二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦] 一氯一羰基铑的方法，该方法采用水合六氯铑酸钠作为原料，避免使用制备繁琐的水合三氯化铑为原料。由铑粉制备六氯铑酸钠收率高，操作简单；而由铑粉制备水合三氯化铑收率低，操作繁琐复杂。使用本方法能够简化由铑粉制备二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]一氯一羰基铑的操作步骤，从而缩短生产周期，降低生产成本。本发明为一种二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯羰基铑的制法，其特征在于将水合六氯铑酸钠的醇溶液与三(3-磺酸钠基苯基)膦的水溶液混合后，向混合液中通入一氧化碳气体，然后将反应液加热到70-90°C，保持1-2小时，反应液冷却后分离回收产物；所述醇选自乙醇、1-丙醇、2-丙醇；所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0. 1-l.Omol/L，三 (3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为1.0-2. Omol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为2_5。按照本发明所述的制法其特征在于包括将水合六氯铑酸钠的醇溶液与三 (3-磺酸钠基苯基)膦的水溶液混合后，向混合液中通入一氧化碳气体，然后将反应液加热到70-90°C，保持1-2小时，反应液冷却后分离回收产物；所述醇为2-丙醇；所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0. 2-0. 6mol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为 1.0-2. Omol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为2. 2_3。本发明提供的方法使得由铑粉制备二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]一氯一羰基铑的过程不需要经过水合三氯化铑的中间步骤，整个操作过程更为简单，更具经济效益。使用水合六氯铑酸钠作为原料反应条件温和，生成的氯化钠副产物能够提高反应液的离子强度，使产物从反应液中析出更完全，反应收率更高。二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]一氯一羰基铑经分析检测各项指标均达到使用要求。
具体实施例方式实施例1将由铑粉经中温氯化制得的水合六氯铑酸钠3. 0克与50毫升1-丙醇混合后加入到装有回流冷凝管、一氧化碳进出气口的圆底烧瓶中，然后加入溶有16. 8克TPPTS (95%， wt)的12. 5毫升水溶液，反应液充分搅拌混合，然后向反应液中通入一氧化碳气体，反应液加热至90°C，保持60分钟，反应液冷却至室温，加入100毫升无水乙醇后，用冰水浴冷却至 5-10°C析出产品，减压抽滤，滤饼用25毫升无水乙醇洗涤3次，50°C下真空干燥得黄色晶体，以铑计收率81.4%。实施例2将由铑粉经中温氯化制得的水合六氯铑酸钠0. 60克与1毫升乙醇混合后加入到装有回流冷凝管、一氧化碳进出气口的圆底烧瓶中，然后加入溶有1.4克TPPTS(95%， wt)的2. 0毫升水溶液，反应液充分搅拌混合，然后向反应液中通入一氧化碳气体，反应液加热至70°C，保持90分钟，反应液冷却至室温，加入15毫升无水乙醇后，用冰水浴冷却至 5-10°C析出产品，减压抽滤，滤饼用25毫升无水乙醇洗涤3次，50°C下真空干燥得黄色晶体，以铑计收率84.7%。实施例3将由铑粉经中温氯化制得的水合六氯铑酸钠3. 0克与25毫升2-丙醇混合后加入到装有回流冷凝管、一氧化碳进出气口的圆底烧瓶中，然后加入溶有7. 5克TPPTS(95%， wt)的5. 5毫升水溶液，反应液充分搅拌混合，然后向反应液中通入一氧化碳气体，反应液加热至80°C，保持90分钟，反应液冷却至室温，加入75毫升无水乙醇后，用冰水浴冷却至 5-10°C析出产品，减压抽滤，滤饼用25毫升无水乙醇洗涤3次，50°C下真空干燥得黄色晶体，以铑计收率95. 2%。实施例4
将由铑粉经中温氯化制得的水合六氯铑酸钠0. 60克与1. 3毫升1-丙醇混合后加入到装有回流冷凝管、一氧化碳进出气口的圆底烧瓶中，然后加入溶有2. 0克TPPTS(95%， wt)的2. 0毫升水溶液，反应液充分搅拌混合，然后向反应液中通入一氧化碳气体，反应液加热至90°C，保持80分钟，反应液冷却至室温，加入15毫升无水乙醇后，用冰水浴冷却至 5-10°C析出产品，减压抽滤，滤饼用25毫升无水乙醇洗涤3次，50°C下真空干燥得黄色晶体，以铑计收率84.5%。实施例5将由铑粉经中温氯化制得的水合六氯铑酸钠3. 0克与8毫升2-丙醇混合后加入到装有回流冷凝管、一氧化碳进出气口的圆底烧瓶中，然后加入溶有8. 1克TPPTS(95%， wt)的8毫升水溶液，反应液充分搅拌混合，然后向反应液中通入一氧化碳气体，反应液加热至80°C，保持90分钟，反应液冷却至室温，加入75毫升无水乙醇后，用冰水浴冷却至 5-10°C析出产品，减压抽滤，滤饼用25毫升无水乙醇洗涤3次，50°C下真空干燥得黄色晶体，以铑计收率87.6%。取实施例3合成的产物进行分析表征IR(KBr)v。。:1969^1处有羰基特征吸收峰；31P-NMR (D20,162MHz, 298K) δ 34. 0(d, Jslrf = 126Hz)；进行 C、H、0 元素含量分析理论值 C 31. 49，H 2. 57,0 28. ；34，测试值 C 31. 52，H 2. 60,0 28. 87 ；用 ICP-0ES 进行金属含量分析Rh 7. 24%, Na 9.79%。
权利要求
1.一种二 [三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯羰基铑的制法，其特征在于将水合六氯铑酸钠的醇溶液与三(3-磺酸钠基苯基)膦的水溶液混合后，向混合液中通入一氧化碳气体， 然后将反应液加热到70-90°C，保持1-2小时，反应液冷却后分离回收产物；所述醇选自乙醇、1-丙醇、2-丙醇；所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0. 1-l.Omol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为1.0-2. Omol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为2_5。
2.按照权利要求1所述的制法其特征在于包括将水合六氯铑酸钠的醇溶液与三 (3-磺酸钠基苯基)膦的水溶液混合后，向混合液中通入一氧化碳气体，然后将反应液加热到70-90°C，保持1-2小时，反应液冷却后分离回收产物；所述醇为2-丙醇；所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0. 2-0. 6mol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为 1.0-2. Omol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为2. 2_3。
全文摘要
本发明为一种二[三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯羰基铑的制法，其特征在于将水合六氯铑酸钠的醇溶液与三(3-磺酸钠基苯基)膦的水溶液混合后，向混合液中通入一氧化碳气体，然后将反应液加热到70-90℃，保持1-2小时，反应液冷却后分离回收产物；所述醇选自乙醇、1-丙醇、2-丙醇；所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0.1-1.0mol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为1.0-2.0mol/L，三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为2-5。
文档编号C07F19/00GK102391313SQ20111032707
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者于海斌, 李俊, 李晨, 李继霞, 蒋凌云 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院