專利名稱：一種在離子液體溶劑中烯烴氫甲酰化反應的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種貴金屬絡合物催化劑及膦配體體系存在下，以咪唑類、雙咪唑類、 季鱗類、季銨類或胍類離子液體為溶劑，在一定量相應產(chǎn)物醛存在下及一定的溫度及壓力條件下，低碳烯烴化合物、一氧化碳和氫氣進行氫甲?；磻上鄳┗衔锏男路椒ā?屬于有機化合物制備方法領域。
背景技術(shù)：
在包含8、9或10族金屬例如1 的催化劑體系和膦配體例如烷基膦、環(huán)烷基膦、芳基膦、吡啶基膦或二齒膦的存在下，使用烯烴化合物、一氧化碳與氫氣進行氫甲酰化反應，已經(jīng)在許多專利及文獻中進行了描述，例如US20030^935A1 ；US2004110960A1 ； W02005009934A2 ；EP1486481A2 ；GB1066772A ；US2010048959A1 ； J.Am. Chem. Soc. 2007， 129，8487 8499 ；Organometallie,2004, 23, 2201 2204 J. Mole. Catal. A :Chem，1999， 137，193 203等等。烯烴的氫甲酰化反應中，大多使用甲苯作為溶劑，催化劑容易生成活性低或無活性的Mi簇合物(見Mi簇合物結(jié)構(gòu)式)；反應后產(chǎn)物分離困難，能耗提高， 分離的費用增加，不符合國家節(jié)能減排的要求；且甲苯有毒性，從綠色化學的角度講，不符合國家綠色發(fā)展的要求；對于高沸點的產(chǎn)物的分離，容易引起催化劑的分解和失活。近幾十年，在離子液體中進行烯烴的氫甲?；磻膱蟮酪巡簧僖姡鏑hem. Commun. 2001， 451 452 ；Chem.Commun. 2001,1360 1361 ；Chem. Rev. 2002,102,3667 3692 ；Acta Phys. -Chim. Sin. 2006，22，465 469 ；CN200410017744. 0 ；CN200610046355 等等。在專利 CN200610046355中，報道了一種“雙相反應體系”，即離子液體為一相，非(弱)極性有機溶劑為另一相組成“高溫混溶，低溫分相”的體系，高碳烯烴進行氫甲?；磻?，通過“溫控” 實現(xiàn)“均相反應，兩相分離”，使均相絡合催化劑得以簡單的分離，但是使用離子液體形成兩相反應，需要使用昂貴的水溶性的膦配體(TPPTS)及離子液體，反應溫度較高，且還需要一定量的毒性甲苯，但是此種反應體系，沒有提高催化劑的活性，只是提高高碳鏈烯烴產(chǎn)物的正、異結(jié)構(gòu)的比例。CN200410017744.0也報道了離子液體/水混合溶劑中，高碳烯烴的雙相反應。此反應體系主要應用于反應底物為高碳烯烴的反應中，在低碳烯烴的氫甲酰化反應的報道，幾乎沒有。
權(quán)利要求
1.一種在貴金屬絡合物催化劑及膦配體體系存在下，咪唑類、雙咪唑類、季鱗類、季銨類或胍類離子液體為溶劑，低碳烯烴、一氧化碳和氫氣氫甲酰化反應的方法，其特征為均相貴金屬Ml絡合物為催化劑、三苯基膦為配體、離子液體為溶劑，反應體系中加入少量相應產(chǎn)物醛，在適當?shù)臏囟燃皦毫l件下低碳烯烴進行氫甲?；磻?、閃蒸分離制備產(chǎn)物醛類化合物；離子液體溶劑在反應中與Mi催化劑相互作用或形成新型絡合物，阻止了活性低的Mi簇合物的形成，穩(wěn)定了 Mi催化劑的結(jié)構(gòu)，提高了催化劑的活性及穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中均相金屬絡合物催化劑為Mi(CO)2acac催化劑前驅(qū)體或HRh (CO) (PWi3)3催化劑，銠催化劑與三苯基膦配體的摩爾比為1 3 100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，使用的離子液體溶劑是咪唑環(huán)上2位沒有取代的 [Emim] [BF4]、[Bmim] [BF4]、[Hmim] [BF4]、[Omim] [BF4]、[Emim] [PF6]、[Bmim] [PF6]、[Hmim] [PF6]、[Omim] [PF6]、[Bbim] [BF4]、[Bpim] [BF4]、[Bbim] [PF6]、[Bpim] [PF6]、[Emim] [EtSO4]， 或是咪唑環(huán)上 2 位有烷基取代的[Bmmim] [BF4]、[Hmmim] [BF4]、[Bmmim] [PF6]、[Hmmim] [PF6] 等咪唑類離子液體中的一種或其中的幾種混合物，或是雙咪唑類、季鱗類、季銨類以及胍類離子液體中的一種或其中的幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在反應中，離子液體溶劑與Mi催化劑相互作用或形成新型絡合物，結(jié)構(gòu)如下
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，離子液體溶劑與初始加入的相應產(chǎn)物醛的比例為 1 (0. 1 10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，低碳烯烴一氧化碳氫氣的摩爾比為1 (0. 1 10) (0. 1 10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，氫甲?；磻獪囟葹?0 150°C;壓力為0.1 50MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，閃蒸后的離子液體、均相絡合物催化劑及膦配體可重復用于氫甲?；磻?。
全文摘要
一種在貴金屬絡合物催化劑及膦配體體系存在下，咪唑類、雙咪唑類、季鏻類、季銨類或胍類離子液體為溶劑，低碳烯烴化合物、一氧化碳和氫氣在適當?shù)臏囟燃皦毫l件下進行氫甲酰化反應生成相應醛化合物的方法。離子液體溶劑在反應中與Rh催化劑相互作用或形成新型絡合物，阻止了活性低的Rh簇合物的形成，穩(wěn)定了Rh催化劑的結(jié)構(gòu)，提高了催化劑的活性及穩(wěn)定性。氫甲酰化反應后，經(jīng)簡單的閃蒸，分離出大部分產(chǎn)物；閃蒸后的離子液體、均相絡合物催化劑可循環(huán)用于氫甲?；磻?。該方法具有環(huán)境友好，工藝簡單等優(yōu)點。
文檔編號B01J31/24GK102260147SQ201110146129
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者刁琰琰, 張鎖江, 李靖, 楊普, 王玲, 王蕾, 閆瑞一 申請人:中國科學院過程工程研究所