有机磷化合物、含有所述化合物的催化体系和利用所述催化体系的氢氰化或加氢甲酰化方法
【专利摘要】本发明涉及有机磷化合物、含有和所述有机磷化合物形成络合物的金属元素的催化体系以及在所述催化体系存在下使用的氢氰化方法和加氢甲酰化方法。本发明涉及通式(I)或(II)的有机磷化合物，其中各基团定义如说明书所示，
【专利说明】有机磷化合物、含有所述化合物的催化体系和利用所述催化体系的氢氰化或加氢甲酰化方法
本申请是申请日为2010年3月5日、申请号为201080014657.3、发明名称为“有机磷化合物、含有所述化合物的催化体系和利用所述催化体系的氢氰化或加氢甲酰化方法”的中国发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机磷化合物，它们在催化体系中的用途以及利用所述催化体系合成有机化合物的方法，尤其是烯属不饱和有机化合物到含有至少一个腈官能团的化合物的氢氰化方法和用于制备醛的不饱和化合物的加氢甲酰化方法。
【背景技术】
[0002]氢氰化反应例如描述在法国专利I 599 761中，该专利涉及在含有镍和有机磷配体(三芳基亚磷酸酯)的催化剂存在下，将氢氰酸添加到含有至少一个烯属双键的有机化合物中来制备腈的方法。该反应可在存在或不存在溶剂的情况下进行。
[0003]当使用溶剂时，优选其为碳氢化合物，例如苯或二甲苯，或腈，例如乙腈。
[0004]所使用的催化剂 是有机镍络合物，其含有配体，例如膦、胂、锑、亚磷酸酯、亚砷酸酷或亚铺Ife酷。
[0005]所述专利也建议用于活化催化剂的促进剂(例如硼化合物或金属盐，通常是路易斯酸)的存在。
[0006]已经建议许多其他催化体系，其通常含有属于亚磷酸酯、亚膦酸酯(phosphonite)、氧膦(phosphinite)和膦家族的有机磷化合物。这些有机磷化合物的每分子可包含一个磷原子，其被称为单齿配体，或每分子可包含若干磷原子，其被称为多齿配体。更特别地，许多专利描述了多种每分子包含两个磷原子的配体(二齿配体)。
[0007]然而，始终寻找在催化活性和稳定性两方面具有更好性能的新的催化体系，用于改善所述方法的总体经济性。
[0008]许多文献也描述了加氢甲酰化反应，其包括使烯属化合物与一氧化碳和氢的混合物在压力下反应形成醒。例如，在 B.Cornils 和 W.A.Herrmann (Eds.) ,Applied HomogeneousCatalysis with Organometallic Compounds,第 I 和 2 卷，ffeinheim, 1996 以及在百科全书"Les Techniques de I' Ingenieur " J 5 750-1, 2002 版中出版的 Ε.KUNTZ 的文章中可发现对于烯烃的加氢甲酰化的概括性描述。用于该反应的催化体系通常包含钴或铑的羰基氢化物，其可与有机磷配体、特别是有机膦例如三苯基膦或有机亚磷酸酯络合。专利US7495133给出了用于烯烃加氢甲酰化的催化体系的概述。正如氢氰化反应，也寻找新的催化体系，用于在催化剂的性能和方法的简化两方面改善该方法的性能。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是提供新一族的配体，其与过渡金属一起使得有可能获得尤其在氢氰化和加氢甲酰化反应中具有良好的催化活性的催化体系。
[0010]为此目的，本发明提供有机磷化合物，其特征在于所述有机磷化合物具有通式(I)和(II)之一:
【权利要求】
1.有机磷化合物，特征在于它们选自具有下式的化合物:.0_y^_
2.含有与权利要求1有机磷化合物形成络合物的金属元素的催化体系，其特征在于所述络合物具有以下通式(V)或(VI): M[Lf]t (V)或 HM[Lf]t+n(C0)4_n (VI) 其中: M是过渡金属， Lf代表权利要求1所述的至少一种有机磷配体， t代表1到10之间的数值(包括端点值)， η代表1到4之间的数值(包括端点值)。
3.权利要求2所述的体系，其特征在于所述金属元素M选自下组:镍、钴、铁、钌、铑、钮、锇、铱、钼、铜、银、金、锌、镉、萊。
4.含有至少一个烯属不饱和度的碳氢化合物的氢氰化方法，通过使所述碳氢化合物在权利要求2或3所述的催化体系的存在下在液体介质中与氰化氢反应，其特征在于所述金属元素是镍。
5.权利要求4所述的方法，其特征在于所述带有至少一个烯属不饱和度的有机化合物选自二烯，例如丁二烯、异戊二烯、1，5_己二烯、1，5_环辛二烯；烯属不饱和脂肪族腈，特别是线型戊烯腈，例如戊烯-3-腈、戊烯-4-腈；单烯烃，例如苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯萘、环己烯、甲基环己烯；以及几种这些化合物的混合物。
6.权利要求4或5所述的方法，其特征在于选择镍化合物的量，以使进行氢氰化或异构化的每摩尔有机化合物所使用的镍或其他过渡金属为10_4到Imol，且选择所使用的有机磷化合物的量，使得这些化合物相对于Imol过渡金属的摩尔数为0.5到100。
7.权利要求4到6任一所述的方法，其特征在于所述烯属不饱和化合物是烯属不饱和腈化合物，且该方法在含有至少一种过渡金属化合物、至少一种权利要求1所述的化合物和由至少一种路易斯酸组成的助催化剂的催化体系的存在下进行。
8.权利要求7所述的方法，其特征在于所述烯属不饱和腈化合物选自包括线型戊烯腈例如戊烯-3-腈、戊烯-4-腈及其混合物的烯属不饱和脂肪族腈。
9.权利要求7或8所述的方法，其特征在于用作助催化剂的路易斯酸选自周期系统的第 lb、lib、Ilia、Illb、IVa、IVb、Va、Vb、VIb、VIIb 和 VIII 族元素的化合物。
10.权利要求7到9任一所述的方法，其特征在于所述路易斯酸选自氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化锰、溴化锰、氯化镉、溴化镉、氯化亚锡、溴化亚锡、硫酸亚锡、酒石酸亚锡、三氟甲基磺酸铟、稀土元素例如镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、铪、铒、铊、镱和镥的氯化物或溴化物、氯化钴、氯化亚 铁、氯化钇及其混合物、有机金属化合物。
11.权利要求4到10任一所述的方法，其特征在于存在于由丁二烯的氢氰化反应得到的反应混合物中的甲基-2- 丁烯-3-腈到戊烯腈的异构化，在不存在氰化氢的情况下、在存在含有至少一种权利要求1所述的化合物和至少一种过渡金属化合物的催化剂的情况下进行。
12.在权利要求2或3所述的催化体系存在下的烯烃的加氢甲酰化方法，其特征在于所述金属元素是错或钴。
【文档编号】C07C255/04GK104031089SQ201410289118
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2010年3月5日 优先权日:2009年3月13日
【发明者】S·马斯特罗雅尼, I·米克尔, P·普林吉尔 申请人:因维斯塔技术有限公司