[发明专利]用于氢甲酰化乙烯的双齿配位体

说明书

本发明涉及一种氢甲酰化乙烯的方法，其使用通过式I、式II或式III的双齿配位体促进的过渡金属，例如铑催化剂其中各R₁‑R₂₄独立地为氢、烃基、芳环、杂芳环或卤素原子或杂碳基。X₁为CH₂或O，而X₂为O或C(R₂₅)₂，其中各R₂₅可以相同或不同，并且为氢、环脂肪族基、芳环、杂芳环或卤素原子或杂碳基，其中两个R₂₅基团可以组合在稠环中，以及Y为经由氮原子与磷结合的吡咯基，其中各吡咯基可以携带选自以下基团的多个取代基：烷基、烷氧基、酰基、羧基、羧酸酯基、氰基、‑SO₃H、磺酸酯基、氨基、三氟甲基以及卤素。

本申请为申请号为201380062320.3、申请日为2013年11月19日、发明名称为“用于氢甲酰化乙烯的双齿配位体”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及乙烯的氢甲酰化。在一个方面中，本发明涉及用铑金属促进的催化剂氢甲酰化乙烯，而在另一方面，本发明涉及使用双齿配位体来促进铑金属催化剂。

背景技术

就工业乙烯氢甲酰化方法而言，所选催化剂通常包含用三苯膦(TPP)促进的铑金属。铑-TPP是一种能够提供极佳生产率的经论证的可靠技术，但在催化剂的使用期限期间维持这些高速率需要高反应温度。在氢甲酰化方法中，高温促进醇醛缩合，而这又降低烯烃效率并且产生高沸点副产物。这些“重物质”占据的反应器体积不断增加可能最终限制催化剂的有效使用期限。在铑-TPP方法中维持生产率也需要相对大量的铑，其可能显著增加本方法的总成本。因此，在较低温度下和/或在较少铑情况下能够维持高生产率的催化剂将改善方法的经济状况。

铑催化的氢甲酰化方法的活性在很大程度上由所使用的配位体决定，但还取决于烯烃基质。举例来说，众所周知，端烯烃的反应性比内烯烃的反应性大得多。虽然大多数铑配位体组合将显示乙烯氢甲酰化的合理反应速率，但给定催化剂的绝对反应速率不易基于在其它烯烃情况下获得的结果来预测。举例来说，为丙烯氢甲酰化提供极高反应速率的许多铑配位体组合对乙烯氢甲酰化只是中度活性的。尚未理解这些观察到的相对差异的原因，然而事实仍然是：通过用于其它烯烃的氢甲酰化的特定配位体促进的铑催化剂的活性对于乙烯的氢甲酰化是无法预测的。

发明内容

在一个实施例中，本发明是一种用于氢甲酰化乙烯的方法，其使用通过式I、式II或式III的双齿配位体促进的过渡金属(例如铑)催化剂：

其中各R₁-R₂₄独立地为氢、烃基、芳环、杂芳环或卤素原子或选自由NR₂、OR以及SR组成的群组的杂碳基，其中R为C₁到C₂₀烃基或具有1到20个原子的杂烃基，各原子独立地选自C或杂原子，其中各杂原子独立地为O、S、Si、Ge、P或N，并且本身可以视杂原子价数的需要而为被取代或未被取代的。R₁到R₂₄可以任选地包含与联芳基部分稠合的环脂肪族基或芳基，如：