用于制备包括甲基氯化锗的有机官能化化合物的方法
【专利摘要】本发明要求保护的是一种用于制备式RbMcXd的有机官能化化合物的方法，所述方法包括如下步骤：(i)使过渡金属催化剂与包含氢气和式MXa的卤化物的混合物接触，以形成含M过渡金属催化剂；(ii)使所述含M过渡金属催化剂与有机卤化物接触，以形成式R?McXd的所述有机官能化化合物。在上式中，M为选自锑、砷、铋、硼、镉、镓、锗、铟、铅、汞、磷、硒、硫、碲和锡的元素。X为卤素原子或氢原子。下标具有与化合价相匹配的值。R为单价有机基团。根据上述方法制备的所述有机官能化化合物的物质的例子包括二甲基二氯锗烷(即，(CH3)2GeCl2)、二甲基二溴锗烷、二甲基二碘锗烷、二甲基二氟锗烷、二乙基二氯锗烷、二乙基二溴锗烷、二乙基二碘锗烷、二环己基二氯锗烷、以及二环己基二溴锗烷。所述方法还可产生其他有机官能化化合物，诸如具有式ReHGeX3-e、RGeX3和/或R3GeX的那些化合物，其中R和X如上所定义并且下标e为1或2。所述方法还可产生氢卤代锗化合物(即，氢卤代锗烷)，诸如具有式HGeX3的那些化合物，其中X如上所定义。
【专利说明】用于制备包括甲基氯化锗的有机官能化化合物的方法
[0001]一些有机官能化化合物诸如有机磷、有机硼和其他有机官能化化合物的合成或制备可能是高耗能的、困难的和/昂贵的，和/或热力学不利的。在工业上需要最大程度地减少一些或所有这些缺点的改进方法来制备有机官能化化合物。
【发明内容】
[0002]用于制备有机官能化化合物的方法包括步骤(i)和(ii)，其中步骤(i)包括在200°C至1400°C范围内的温度下使过渡金属催化剂与包含氢气和式MXa的卤化物的混合物接触，其中 M 为选自 Sb、As、B1、B、Cd、Ga、Ge、In、Pb、Hg、P、Se、S、Te 和 Sn 的元素;每个 X独立地为卤素或氢原子，并且下标a具有与为M所选的元素的化合价相匹配的值；以形成包含至少0.1% M的含M过渡金属催化剂；并且步骤(ii)包括在100°C至600°C范围内的温度下使含M过渡金属催化剂与有机卤化物接触。该方法形成包含式RbMcId的有机官能化化合物的产物，其中每个R独立地为单价有机基团，下标b为I或更大，下标c为I或更大，下标d为O或更大，并且数量(b+d)具有与M。的化合价相匹配的值。
【具体实施方式】
[0003]特此将
【发明内容】
和说明书摘要以引用方式并入。除非另外指明，否则所有比率、百分比和其他量均以重量计。前缀“聚”意指不止一个。本文所用的缩写在下表1中定义。
[0004]表1-缩写
[0005]
【权利要求】
1.一种方法，包括步骤⑴和(ii)，其中: 步骤(i)是在200°C至1400°c范围内的温度下使过渡金属催化剂与包含氢气和式MXa的卤化物的混合物接触，其中M为选自锑、砷、铋、硼、镉、镓、锗、铟、铅、汞、磷、硒、硫、碲和锡的元素；每个X独立地为卤素原子或氢原子，前提条件是至少一个X为卤素原子，并且下标a具有与M的化合价相匹配的值；以形成包含至少0.1 % M的含M过渡金属催化剂；并且 步骤(ii)是在100°C至600°C范围内的温度下使所述含M过渡金属催化剂与式RX的有机卤化物接触，以形成式RbMcId的至少一种有机官能化化合物，其中M和X如上所述，每个R独立地为单价有机基团，下标b为I或更大，下标c为I或更大，下标d为O或更大，并且数量(b+d)具有与Μ。的化合价相匹配的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(i)中使用的所述过渡金属催化剂为铜催化剂，所述铜催化剂选自铜以及包含铜和至少一种选自金、镁、钙、铯、锡和硫的元素的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括单独而连续的步骤(iii)和(iv)，其中步骤(iii)和(iv)在步骤(ii)之后进行，并且其中 步骤(iii)是重复步骤(i)但使用额外的氢气和额外的卤化物，并在步骤(ii)之后回收乏含M过渡金属催化剂，以再形成所述含M过渡金属催化剂，并且 步骤(iv)是重复步骤(ii)但使用步骤(iii)中再形成的所述含M过渡金属催化剂和额外的有机卤化物。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括重复步骤(iii)和(iv)至少一次。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，还包括在步骤(iv)中所述再形成的含M过渡金属催化剂与所述另外的有机卤化物在反应器中的所述接触之前，吹扫所述反应器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述吹扫是使用氩气或所述额外的卤化物进行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括在步骤(ii)中所述含M过渡金属催化剂与所述有机卤化物接触之前进行吹扫。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述吹扫是使用氩气或式MXa的所述卤化物进行。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中步骤(i)中所述过渡金属催化剂为有支撑型。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述过渡金属催化剂为包含0.1至35%的所述混合物的铜催化剂，并且所述混合物包含铜、金和镁。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述过渡金属催化剂负载在活性炭上。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中由步骤(i)形成的所述含M过渡金属催化剂包含I %至5 %的M。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述氢气与所述卤化物的摩尔比在20:1至5:1的范围内。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中每个X为Cl。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述有机卤化物具有式RX，其中R为I至10个碳原子的烷基或4至10个碳原子的环烷基，并且X为F、Cl、Br或I。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中步骤(ii)中的所述接触是在不存在氢的情况下进行。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述有机官能化化合物包括SR2MX2的物质，其中R为I至10个碳原子的烷基或4至10个碳原子的环烷基，并且X为F、Cl、Br或I。
18.根据权利要求15或权利要求17所述的方法，其中R为甲基并且X为Cl。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中M为Ge。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，还包括回收所述有机官能化化合物。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其中所述氢和所述卤化物的停留时间在0.5秒至10秒的范围内，并且所述有机卤化物的停留时间在I秒至10秒的范围内。
22.一种通过前述权利要求中任一项所述的方法制备的有机官能化化合物。
23.根据权利要求22所述的有机官能化化合物，其中所述有机官能化化合物包括式R2MX2的物质，其中R为I至10个碳原子的烷基或4至10个碳原子的环烷基，并且X为F、Cl.Br 或 I。
24.根据权利要求2 2或权利要求23所述的有机官能化化合物，其中M为Ge。
【文档编号】C07F7/30GK104185637SQ201380015572
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年2月15日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】D·卡佐利斯, 罗伯特·托马斯·拉森 申请人:道康宁公司