專利名稱：有機(jī)磷化合物、含有所述化合物的催化體系和利用所述催化體系的氫氰化或加氫甲酰化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)磷化合物，它們在催化體系中的用途以及利用所述催化體系合成有機(jī)化合物的方法，尤其是烯屬不飽和有機(jī)化合物到含有至少一個(gè)腈官能團(tuán)的化合物的氫氰化方法和用于制備醛的不飽和化合物的加氫甲酰化方法。
背景技術(shù)：
氫氰化反應(yīng)例如描述在法國專利1 599 761中，該專利涉及在含有鎳和有機(jī)磷配體(三芳基亞磷酸酯)的催化劑存在下，將氫氰酸添加到含有至少一個(gè)烯屬雙鍵的有機(jī)化合物中來制備腈的方法。該反應(yīng)可在存在或不存在溶劑的情況下進(jìn)行。當(dāng)使用溶劑時(shí)，優(yōu)選其為碳?xì)浠衔?，例如苯或二甲苯，或腈，例如乙腈。所使用的催化劑是有機(jī)鎳絡(luò)合物，其含有配體，例如膦、胂、銻、亞磷酸酯、亞砷酸酯或亞銻酸酯。所述專利也建議用于活化催化劑的促進(jìn)劑(例如硼化合物或金屬鹽，通常是路易斯酸)的存在。已經(jīng)建議許多其他催化體系，其通常含有屬于亞磷酸酯、亞膦酸酯 (phosphonite)、氧膦(phosphinite)和膦家族的有機(jī)磷化合物。這些有機(jī)磷化合物的每分子可包含一個(gè)磷原子，其被稱為單齒配體，或每分子可包含若干磷原子，其被稱為多齒配體。更特別地，許多專利描述了多種每分子包含兩個(gè)磷原子的配體(二齒配體)。然而，始終尋找在催化活性和穩(wěn)定性兩方面具有更好性能的新的催化體系，用于改善所述方法的總體經(jīng)濟(jì)性。許多文獻(xiàn)也描述了加氫甲酰化反應(yīng)，其包括使烯屬化合物與一氧化碳和氫的混合物在壓力下反應(yīng)形成酸。例如，在 B. Cornils 禾口 W. A. Herrmann (Eds.) ,Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds,第 1 禾口 2 卷，Weinheim, 1996 以及在百禾斗全書〃 Les Techniques de 1' Ingenieur“ J 5750-1，2002 版中出版的 E. KUNTZ 的文章中可發(fā)現(xiàn)對于烯烴的加氫甲酰化的概括性描述。用于該反應(yīng)的催化體系通常包含鈷或銠的羰基氫化物，其可與有機(jī)磷配體、特別是有機(jī)膦例如三苯基膦或有機(jī)亞磷酸酯絡(luò)合。專利US 7495133給出了用于烯烴加氫甲?；拇呋w系的概述。正如氫氰化反應(yīng)，也尋找新的催化體系，用于在催化劑的性能和方法的簡化兩方面改善該方法的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新一族的配體，其與過渡金屬一起使得有可能獲得尤其在氫氰化和加氫甲?；磻?yīng)中具有良好的催化活性的催化體系。為此目的，本發(fā)明提供有機(jī)磷化合物，其特征在于所述有機(jī)磷化合物具有通式(I) 和(II)之一
權(quán)利要求
1.有機(jī)磷化合物，其特征在于它們具有通式(I)或(II)之一
2.權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于它們屬于有機(jī)氧膦族，且它們具有通式(III) 或(IV)之一
3.權(quán)利要求1或2所述的化合物，其特征在于它們選自具有下式的化合物
4.含有與權(quán)利要求1到3任一所述的有機(jī)磷化合物形成絡(luò)合物的金屬元素的催化體系，其特征在于所述絡(luò)合物具有以下通式(V)或(VI)M[LfJt(V)或HM[Lf]t+n(C0)4-n(VI)其中M是過渡金屬，Lf代表式(I)、(II)、(III)或(IV)的至少一種有機(jī)磷配體，t代表1到10之間的數(shù)值(包括端點(diǎn)值)，η代表1到4之間的數(shù)值(包括端點(diǎn)值)。
5.權(quán)利要求4所述的體系，其特征在于所述金屬元素M選自下組鎳、鈷、鐵、釕、銠、 鈀、鋨、銥、鉬、銅、銀、金、鋅、鎘、汞。
6.含有至少一個(gè)烯屬不飽和度的碳?xì)浠衔锏臍淝杌椒?，通過使所述碳?xì)浠衔镌跈?quán)利要求4或5所述的催化體系的存在下在液體介質(zhì)中與氰化氫反應(yīng)，其特征在于所述金屬元素是鎳。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述帶有至少一個(gè)烯屬不飽和度的有機(jī)化合物選自二烯，例如丁二烯、異戊二烯、1，5_己二烯、1，5_環(huán)辛二烯；烯屬不飽和脂肪族腈，特別是線型戊烯腈，例如戊烯-3-腈、戊烯-4-腈；單烯烴，例如苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯萘、環(huán)己烯、甲基環(huán)己烯；以及幾種這些化合物的混合物。
8.權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于選擇鎳化合物的量，以使進(jìn)行氫氰化或異構(gòu)化的每摩爾有機(jī)化合物所使用的鎳或其他過渡金屬為10-4到Imol，且選擇所使用的有機(jī)磷化合物的量，使得這些化合物相對于Imol過渡金屬的摩爾數(shù)為0. 5到100。
9.權(quán)利要求6到8任一所述的方法，其特征在于所述烯屬不飽和化合物是烯屬不飽和腈化合物，且該方法在含有至少一種過渡金屬化合物、至少一種式(I)、(II)、(III)或(IV) 化合物和由至少一種路易斯酸組成的助催化劑的催化體系的存在下進(jìn)行。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述烯屬不飽和腈化合物選自包括線型戊烯腈例如戊烯-3-腈、戊烯-4-腈及其混合物的烯屬不飽和脂肪族腈。
11.權(quán)利要求9到10任一所述的方法，其特征在于用作助催化劑的路易斯酸選自周期系統(tǒng)的第 lb、lib、Ilia、Illb、IVa、IVb、Va、Vb、VIb、Vnb 和 VIII 族元素的化合物。
12.權(quán)利要求9到11任一所述的方法，其特征在于所述路易斯酸選自氯化鋅、溴化鋅、 碘化鋅、氯化錳、溴化錳、氯化鎘、溴化鎘、氯化亞錫、溴化亞錫、硫酸亞錫、酒石酸亞錫、三氟甲基磺酸銦、稀土元素例如鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鉿、鉺、鉈、鐿和镥的氯化物或溴化物、氯化鈷、氯化亞鐵、氯化釔及其混合物、有機(jī)金屬化合物。
13.權(quán)利要求6到12任一所述的方法，其特征在于存在于由丁二烯的氫氰化反應(yīng)得到的反應(yīng)混合物中的甲基-2- 丁烯-3-腈到戊烯腈的異構(gòu)化，在不存在氰化氫的情況下、在存在含有至少一種式(I)、(II)、(III)或(IV)化合物和至少一種過渡金屬化合物的催化劑的情況下進(jìn)行。
14.在權(quán)利要求4或5所述的催化體系存在下的烯烴的加氫甲?；椒?，其特征在于所述金屬元素是銠或鈷。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)磷化合物、含有和所述有機(jī)磷化合物形成絡(luò)合物的金屬元素的催化體系以及在所述催化體系存在下使用的氫氰化方法和加氫甲?；椒ā１景l(fā)明涉及以下通式(I)或(II)的有機(jī)磷化合物其中-R1、R2、R3、R4、R5、R7和Z，其為相同或不同，為氫原子、可包含雜原子的具有1到12個(gè)碳的直鏈或支鏈烷基、含有可包含雜原子的取代或未取代芳香族或脂環(huán)族基團(tuán)的基團(tuán)、羰基、烷氧羰基或烷氧基、鹵原子、腈基或具有1到12個(gè)碳原子的鹵烷基，-X、X1和X2，其為相同或不同，為氧、氮、硫、碳或硅原子，-R6代表共價(jià)鍵、直鏈或支鏈脂肪族基團(tuán)、含有取代或未取代的芳香族或脂環(huán)族環(huán)或稠合或通過鍵鍵合在一起的若干芳環(huán)的基團(tuán)，-n和n1，其為相同或不同，為分別等于元素X1、X2的化合價(jià)減去2的整數(shù)。
文檔編號(hào)C07F9/6571GK102369206SQ201080014657
公開日2012年3月7日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者I·米克爾, P·普林吉爾, S·馬斯特羅雅尼 申請人:羅地亞經(jīng)營管理公司