DE10260797A1 - Heterocyclic monopnicogen compounds, useful as ligands for metal complex catalysts e.g. for hydroformylation, particularly production of 2-propylheptanol are new - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Monopnicogenverbindungen, Katalysatoren, die wenigstens einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe mit mindestens einer solchen Monopnicogenverbindung als Liganden umfassen, ein Verfahren zur Hydroformylierung und ein Verfahren zur Herstellung von 2-Propylheptanol unter Einsatz dieser Katalysatoren sowie weitere Verwendungen dieser Katalysatoren.The present invention relates to new monopnicogen compounds, catalysts that have at least one Complex of a metal of subgroup VIII with at least one such monopnicogen compound as ligands, a method for hydroformylation and a process for the preparation of 2-propylheptanol using these catalysts and other uses of these Catalysts.
Die Hydroformylierung oder Oxo-Synthese ist ein wichtiges großtechnisches Verfahren und dient der Herstellung von Aldehyden aus Olefinen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese Aldehyde können gegebenenfalls im gleichen Arbeitsgang mit Wasserstoff zu den entsprechenden Oxo-Alkoholen hydriert werden. Die Reaktion selbst ist stark exotherm und läuft im Allgemeinen unter erhöhtem Druck und bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart von Katalysatoren ab. Als Katalysatoren werden Co-, Rh-, Ir-, Ru-, Pd- oder Pt-Verbindungen bzw. -komplexe eingesetzt, die zur Aktivitäts- und/oder Selektivitätsbeeinflussung mit N- oder P-haltigen Liganden modifiziert sein können. Bei der Hydroformylierungsreaktion von Olefinen mit mehr als zwei C-Atomen kann es auf Grund der möglichen CO-Anlagerung an jedes der beiden C-Atome einer Doppelbindung zur Bildung von Gemischen isomerer Aldehyde kommen. Zusätzlich kann es beim Einsatz von Olefinen mit mindestens vier Kohlenstoffatomen auch zu einer Doppelbindungsisomerisierung kommen, d. h. zu einer Verschiebung interner Doppelbindungen auf eine terminale Position und umgekehrt.Hydroformylation or oxo synthesis is an important large-scale Process and used for the production of aldehydes from olefins, Carbon monoxide and hydrogen. These aldehydes can optionally be in the same Work with hydrogen to the corresponding oxo alcohols be hydrogenated. The reaction itself is highly exothermic and generally runs under elevated Pressure and at elevated Temperatures in the presence of catalysts. As catalysts become Co, Rh, Ir, Ru, Pd or Pt compounds or complexes used for activity and / or influencing selectivity can be modified with N- or P-containing ligands. at the hydroformylation reaction of olefins with more than two carbon atoms it can because of the possible CO addition to each of the two carbon atoms of a double bond for formation come from mixtures of isomeric aldehydes. In addition, it can be used of olefins with at least four carbon atoms also to one Double bond isomerization will occur, i.e. H. to a shift internal double bonds to a terminal position and vice versa.
Aufgrund der wesentlich größeren technischen Bedeutung der α-Aldehyde wird eine Optimierung der Hydroformylierungskatalysatoren zur Erzielung einer möglichst hohen Hydroformylierungsaktivität bei gleichzeitig möglichst geringer Neigung zur Bildung nicht α-ständiger Doppelbindungen angestrebt. Somit besteht ein Bedarf an Hydroformylierungskatalysatoren, die auch ausgehend von internenlinearen Olefinen oder Olefingemischen, die interne Olefine enthalten, in ausreichenden Ausbeuten zu α-ständigen und insbesondere n-ständigen Aldehyden führen. Hierbei muss der Katalysator sowohl die Einstellung eines Gleichgewichts zwischen internen und terminalen Doppelbindungsisomeren als auch möglichst selektiv die Hydroformylierung der terminalen Olefine ermöglichen.Because of the much larger technical Meaning of α-aldehydes will achieve optimization of the hydroformylation catalysts one if possible high hydroformylation activity at the same time if possible low tendency to form non-α-permanent Double bonds sought. Thus there is a need for hydroformylation catalysts which also starting from internal linear olefins or olefin mixtures, which contain internal olefins in sufficient yields to α-and especially n-standing Lead aldehydes. Here, the catalyst must both establish an equilibrium between internal and terminal double bond isomers as well preferably selectively enable the hydroformylation of the terminal olefins.
So besteht beispielsweise zur Herstellung von Ester-Weichmachern mit guten anwendungstechnischen Eigenschaften ein Bedarf an Weichmacheralkoholen mit etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, die zu einem geringen Grad verzweigt sind (so genannte semilineare Alkohole) und an entsprechenden Gemischen davon. Dazu zählt insbesondere 2-Propylheptanol und es enthaltende Alkoholgemische. Zu deren Herstellung kann man beispielsweise C4-Kohlenwasserstoffgemische, die Butene oder Butene und Butane enthalten, einer Hydroformylierung und anschließender Aldolkondensation unterziehen. Beim Einsatz von Hydroformylierungskatalysatoren mit unzureichender n-Selektivität kann es dann bei der Hydroformylierung leicht nicht nur zur Bildung von n-Valeraldehyd, sondern auch von unerwünschten Produktaldehyden kommen, wodurch das gesamte Verfahren wirtschaftlich benachteiligt wird. Eine weitere Forderung, die an Hydroformylierungskatalysatoren gestellt wird, ist eine gute Stabilität, sowohl unter den Hydroformylierungsbedingungen als auch bei der Aufarbeitung, da Katalysatorverluste sich in besonderem Maße negativ auf die Wirtschaftlichkeit des entsprechenden Verfahrens auswirken.For example, for the production of ester plasticizers with good performance properties, there is a need for plasticizer alcohols with about 6 to 12 carbon atoms, which are branched to a small extent (so-called semi-linear alcohols) and for corresponding mixtures thereof. These include, in particular, 2-propylheptanol and alcohol mixtures containing it. For their preparation, for example, C 4 -hydrocarbon mixtures which contain butenes or butenes and butanes can be subjected to hydroformylation and subsequent aldol condensation. When using hydroformylation catalysts with insufficient n-selectivity, hydroformylation can easily lead not only to the formation of n-valeraldehyde but also to undesired product aldehydes, which economically disadvantages the entire process. Another requirement that is placed on hydroformylation catalysts is good stability, both under the hydroformylation conditions and during workup, since catalyst losses have a particularly negative effect on the economy of the corresponding process.
Es ist bekannt, bei der Rhodium-Niederdruck-Hydroformylierung phosphorhaltige Liganden zur Stabilisierung und/oder Aktivierung des Katalysatormetalls einzusetzen. Geeignete phosphorhaltige Liganden sind z. B. Phosphine, Phosphinite, Phosphonite, Phosphite, Phosphoramidite, Phosphole und Phosphabenzole. Die derzeit am weitesten verbreiteten Liganden sind Triarylphosphine, wie z. B. Triphenylphosphin und sulfoniertes Triphenylphosphin, da diese unter den Reaktionsbedingungen eine hinreichende Stabilität besitzen. Nachteilig an diesen Liganden ist jedoch, dass im Allgemeinen nur sehr hohe Ligandenüberschüsse zufriedenstellende Ausbeuten insbesondere an linearen Aldehyden liefern.It is known in low pressure rhodium hydroformylation phosphorus-containing ligands for stabilization and / or activation of the catalyst metal. Suitable phosphorus-containing ligands are z. B. phosphines, phosphinites, phosphonites, phosphites, phosphoramidites, Phospholes and phosphabenzenes. The most widely used at the moment Ligands are triarylphosphines, such as. B. triphenylphosphine and sulfonated triphenylphosphine, as this under the reaction conditions sufficient stability have. A disadvantage of these ligands, however, is that in general only very high ligand excesses satisfactory Deliver yields in particular of linear aldehydes.
Die WO 00/56451 betrifft am Phosphoratom unter anderem mit Pyrrolderivaten substituierte, cyclische Oxaphosphorine und die Verwendung dieser als Liganden in Katalysatoren zur Hydroformylierung.WO 00/56451 relates to the phosphorus atom including cyclic oxaphosphorines substituted with pyrrole derivatives and the use of these as ligands in hydroformylation catalysts.
Die WO 01/58589 beschreibt Verbindungen des Phosphors, Arsens und des Antimons, basierend auf Diaryl-anellierten Bicyclo[2.2.2]-Grundkörpern und Katalysatoren, die diese als Liganden enthalten.WO 01/58589 describes compounds of phosphorus, arsenic and antimony based on diaryl-fused Bicyclo [2.2.2] foundations and Catalysts that contain these as ligands.
Die
Die
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Anmeldung
Die unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
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Die internationale Anmeldung
W. Goertz et al. beschreiben in J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1998, S. 2981–2988 Chelatliganden mit xanthenartigen Rückgraten, die unter anderem zwei kovalent an das Rückgrat gebundene Phosphonitgruppen aufweisen sowie deren Einsatz zur Nickelkatalysierten Hydrocyanierung von Styrol.W. Goertz et al. describe in J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1998, pp. 2981-2988 chelate ligands with xanthene-like backbones, which among other things have two phosphonite groups covalently bonded to the backbone and their use for the nickel-catalyzed hydrocyanation of Styrene.
Die WO 98/43935 beschreibt ein- und zweizähnige Phosphonitliganden und deren Einsatz in Hydroformylierungskatalysatoren. Phosphorchelatverbindungen, in denen die Phosphoratome über eine Brückengruppe mit wenigstens einem cyclischen Strukturelement miteinander verbunden sind und beide Phosphoratome zum einen über gegebenenfalls substituierte Methylengruppen (C1-Gruppen) an die Brückengruppe gebunden sind und zum anderen an beide Phosphoratome zwei Heteroatome gebunden sind, die selbst Teil eines Ringsystems sind, werden in diesem Dokument nicht beschrieben.WO 98/43935 describes monodentate and bidentate phosphonite ligands and their use in hydroformylation catalysts. Phosphorus chelate compounds in which the phosphorus atoms are connected to one another via a bridge group with at least one cyclic structural element and both phosphorus atoms are bonded to the bridge group on the one hand via optionally substituted methylene groups (C 1 groups) and on the other hand two heteroatoms are bonded to both phosphorus atoms, which are themselves Are part of a ring system are not described in this document.
In "Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds", Band 1, S. 86–87, VCH Weinheim, wird der Einsatz von (2,2'-Bis(dibenzophospholylmethyl)-1,1'-biphenyl) und (2,2'-Bis(dibenzophospholylmethyl)-5,5'-di-tert.-butyl-1,1'-biphenyl) als Liganden zur Hydroformylierung beschrieben.In "Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds ", volume 1, pp. 86-87, VCH Weinheim, the use of (2,2'-bis (dibenzophospholylmethyl) -1,1'-biphenyl) and (2,2'-bis (dibenzophospholylmethyl) -5,5'-di-tert-butyl-1 , 1'-biphenyl) as ligands described for hydroformylation.
Die
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, neue Pnicogenverbindungen zur Verfügung zu stellen, die sich als Liganden für Übergangsmetallkomplexe von Metallen der VIII. Nebengruppe eignen, um somit neue Katalysatoren auf Basis dieser Metallkomplexe zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise sollen diese Liganden leicht herstellbar sein und/oder ihre Komplexe unter den Reaktionsbedingungen der zu katalysierenden Reaktionen möglichst stabil sein und eine gute katalytische Aktivität aufweisen. Dabei soll bei der Hydroformylierung von Olefinen mit innenständigen Doppelbindungen bzw. von Olefingemischen, die solche Olefine enthalten, vorzugsweise ein möglichst hoher Anteil an n-Aldehyden, bzw. -Alkoholen (n-Selektivität) erzielt werden.The present invention lies based on the task of making new pnicogen compounds available represent themselves as ligands for transition metal complexes of metals of subgroup VIII. are suitable for new catalysts based on these metal complexes. Preferably these ligands should be easy to prepare and / or their complexes under the reaction conditions of the reactions to be catalyzed preferably be stable and have good catalytic activity. It should at the hydroformylation of olefins with internal double bonds or of olefin mixtures containing such olefins, preferably one if possible high proportion of n-aldehydes or alcohols (n-selectivity) can be achieved.
Dementsprechend wurden Monopnicogenverbindungen
der allgemeinen Formel I gefunden, worin
Pn für ein Pnicogenatom,
ausgewählt
aus den Elementen Phosphor, Arsen oder Antimon steht,
R1 für
eine über
das pyrrolische Stickstoffatom an das Pnicogenatom gebundene Pyrrolgruppe
steht,
R2 für Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy,
Cycloalkyl, Cycloalkoxy, Heterocycloalkyl, Heterocycloalkoxy, eine über das pyrrolische
Stickstoffatom an das Pnicogenatom gebundene Pyrrolgruppe oder eine
davon verschiedene Hetarylgruppe steht, oder
R1 gemeinsam
mit R2 eine zweibindige heteroatomhaltige
Gruppe bildet, die wenigstens eine über das pyrrolische Stickstoffatom
an das Pnicogenatom gebundene Pyrrolgruppe enthält,
a die Zahl 0 oder
1 bedeutet,
Y für
eine zweiwertige verbrückende
Gruppe mit 2 bis 10 Brückenatomen
zwischen den flankierenden Bindungen steht, und
R3 für Wasserstoff,
Alkyl, Aryl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Hetaryl oder Silyl steht.Accordingly, monopnicogen compounds of the general formula I found what
Pn stands for a pnicogen atom selected from the elements phosphorus, arsenic or antimony,
R 1 represents a pyrrole group bonded to the pnicogen atom via the pyrrolic nitrogen atom,
R 2 represents alkyl, alkoxy, aryl, aryloxy, cycloalkyl, cycloalkoxy, heterocycloalkyl, heterocycloalkoxy, a pyrrole group bonded to the pnicogen atom via the pyrrolic nitrogen atom or a hetaryl group different therefrom, or
R 1 together with R 2 forms a double-bonded heteroatom-containing group which contains at least one pyrrole group bonded to the pnicogen atom via the pyrrolic nitrogen atom,
a means the number 0 or 1,
Y represents a divalent bridging group with 2 to 10 bridge atoms between the flanking bonds, and
R 3 represents hydrogen, alkyl, aryl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, hetaryl or silyl.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung Katalysatoren, umfassend Komplexe mit einem Metall der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, die als Liganden mindestens eine Monopnicogenverbindung der allgemeinen Formel I enthalten.In addition, the present concerns Invention catalysts comprising complexes with a metal of VIII. Subgroup of the Periodic Table of the Elements, which are at least ligands contain a monopnicogen compound of the general formula I.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Hydroformylierung von Verbindungen, die wenigstens eine ethylenisch ungesättigte Doppelbindung enthalten und speziell ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen durch die Hydroformylierung von C3-C20-Olefinen, vorzugsweise von C4-C20-Olefinen, bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur mittels CO/H2-Gemischen in Gegenwart einer homogen im Reaktionsmedium gelösten Metallkomplexverbindung eines Metalls der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente als Katalysator und von freiem Liganden, in dem man als Katalysator Pnicogenkomplexe und als freien Liganden Monopnicogenverbindungen der allgemeinen Formel I einsetzt.The present invention further provides a process for the hydroformylation of compounds which contain at least one ethylenically unsaturated double bond and, in particular, a process for the preparation of aldehydes and / or alcohols by the hydroformylation of C 3 -C 20 -olefins, preferably of C 4 - C 20 olefins, at elevated pressure and elevated temperature by means of CO / H 2 mixtures in the presence of a metal complex compound of a metal from VIII. Subgroup homogeneously dissolved in the reaction medium. Subgroup of the Periodic Table of the Elements as catalyst and free ligand, in which pnicogen complexes and uses monopnicogen compounds of the general formula I as free ligands.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2-Propylheptanol, das die Hydroformylierung von Buten, eine Aldolkondensation der so erhaltenen Hydroformylierungsprodukte und die anschließende Hydrierung der Kondensationsprodukte umfasst, wobei als Hydroformylierungskatalysator ein Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe mit wenigstens einer Monopnicogenverbindung der allgemeinen Formel I als Liganden eingesetzt wird.Another object of the invention is a process for the preparation of 2-propylheptanol that undergoes hydroformylation of butene, an aldol condensation of the hydroformylation products thus obtained and the subsequent one Hydrogenation of the condensation products comprises, being as a hydroformylation catalyst a complex of a metal of subgroup VIII with at least one Monopnicogen compound of general formula I used as ligands becomes.
Für den Zweck der Erläuterung der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „Alkyl" geradkettige und verzweigte Alkylgruppen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um geradkettige oder verzweigte C1-C20-Alkyl, bevorzugterweise C1-C12-Alkyl-, besonders bevorzugt C1-C8-Alkyl- und ganz besonders bevorzugt C1-C4-Alkylgruppen. Beispiele für Alkylgruppen sind insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 2-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1,1-Dimethylpropyl, 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl, 2-Hexyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 1,1-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1,1,2-Trimethylpropyl, 1,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1-Ethyl- 2-methylpropyl, n-Heptyl, 2-Heptyl, 3-Heptyl, 2-Ethylpentyl, 1-Propylbutyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylheptyl, Nonyl, Decyl.For the purpose of explaining the present invention, the term "alkyl" includes straight-chain and branched alkyl groups. These are preferably straight-chain or branched C 1 -C 20 alkyl, preferably C 1 -C 12 alkyl, particularly preferably C 1 -C 8 alkyl and very particularly preferably C 1 -C 4 alkyl groups Examples of alkyl groups are in particular methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 2-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n -Pentyl, 2-pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1,2-dimethylpropyl, 1,1-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, 1-ethylpropyl, n-hexyl, 2-hexyl, 2-methylpentyl, 3 -Methylpentyl, 4-methylpentyl, 1,2-dimethylbutyl, 1,3-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, 1,1-dimethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 3,3-dimethylbutyl, 1,1,2-trimethylpropyl , 1,2,2-trimethylpropyl, 1-ethylbutyl, 2-ethylbutyl, 1-ethyl-2-methylpropyl, n-heptyl, 2-heptyl, 3-heptyl, 2-ethylpentyl, 1-propylbutyl, n-octyl, 2nd -Ethylhexyl, 2-propylheptyl, nonyl, decyl.
Der Ausdruck „Alkyl" umfasst auch substituierte Alkylgruppen, welche im Allgemeinen 1, 2, 3, 4 oder 5, bevorzugt 1, 2 oder 3 und besonders bevorzugt 1 Substituenten, ausgewählt aus den Grup pen Cycloalkyl, Aryl, Hetaryl, Halogen, NE1E2, NE1E2E3+, Carboxyl, Carboxylat, -SO3H und Sulfonat, tragen können. Bevorzugte substituierte Alkylreste sind auch Perfluoralkylreste, insbesondere Trifluormethyl.The term “alkyl” also includes substituted alkyl groups which generally have 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 and particularly preferably 1, substituents selected from the groups cycloalkyl, aryl, hetaryl, halogen, NE 1 E 2 , NE 1 E 2 E 3+ , carboxyl, carboxylate, -SO 3 H and sulfonate, preferred substituted alkyl radicals are also perfluoroalkyl radicals, especially trifluoromethyl.
Der Ausdruck „Alkylen" im Sinne der vorliegenden Erfindung steht für geradkettige oder verzweigte Alkandiyl-Gruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.The term “alkylene” in the sense of the present invention stands for straight-chain or branched alkanediyl groups with 1 to 4 carbon atoms.
Der Ausdruck „Cycloalkyl" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unsubstituierte als auch substituierte Cycloalkylgruppen, vorzugsweise C5-C7-Cycloalkylgruppen, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cycloheptyl, die im Falle einer Substitution, im Allgemeinen 1, 2, 3, 4 oder 5, bevorzugt 1, 2 oder 3 und besonders bevorzugt 1 Substituenten, ausgewählt aus den Gruppen Alkyl, Alkoxy und Halogen, tragen können.For the purposes of the present invention, the term “cycloalkyl” embraces unsubstituted and substituted cycloalkyl groups, preferably C 5 -C 7 cycloalkyl groups, such as cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl, which, in the case of a substitution, are generally 1, 2, 3, 4 or 5 , preferably 1, 2 or 3 and particularly preferably 1 substituents selected from the groups alkyl, alkoxy and halogen.
Der Ausdruck „Heterocycloalkyl" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst gesättigte, cycloaliphatische Gruppen mit im Allgemeinen 4 bis 7, vorzugsweise 5 oder 6 Ringatomen, in denen 1 oder 2 der Ringkohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus den Elementen Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel, ersetzt sind und die gegebenenfalls substituiert sein können, wobei im Falle einer Substitution, diese heterocycloaliphatischen Gruppen 1, 2 oder 3, vorzugsweise 1 oder 2, besonders bevorzugt 1 Substituent, ausgewählt aus Alkyl, Aryl, COORf, COO-M+ und NE1E2, bevorzugt Alkyl, tragen können. Beispielhaft für solche heterocycloaliphatischen Gruppen seien Pyrrolidinyl, Piperidinyl, 2,2,6,6-Tetramethyl-piperidinyl, Imidazolidinyl, Pyrazolidinyl, Oxazolidinyl, Morpholidinyl, Thiazolidinyl, Isothiazolidinyl, Isoxazolidinyl, Piperazinyl-, Tetrahydrothiophenyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl, Dioxanyl genannt.The term “heterocycloalkyl” in the context of the present invention encompasses saturated, cycloaliphatic groups with generally 4 to 7, preferably 5 or 6 ring atoms, in which 1 or 2 of the ring carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the elements oxygen, nitrogen and sulfur and which may optionally be substituted, where in the event of a substitution these heterocycloaliphatic groups 1, 2 or 3, preferably 1 or 2, particularly preferably 1, selected from alkyl, aryl, COOR f , COO - M + and NE 1 E 2 Examples of such heterocycloaliphatic groups are pyrrolidinyl, piperidinyl, 2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyl, imidazolidinyl, pyrazolidinyl, oxazolidinyl, morpholidinyl, thiazolidinyl, isothiazolidinyl, isoxazolidinyl, piperazinyl, tetrahydrothiophenyl Tetrahydropyranyl, called dioxanyl.
Der Ausdruck „Aryl" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unsubstituierte als auch substituierte Arylgruppen, und steht vorzugsweise für Phenyl, Tolyl, Xylyl, Mesityl, Duryl, Naphthyl, Fluorenyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl oder Naphthacenyl, besonders bevorzugt für Phenyl oder Naphthyl, wobei diese Arylgruppen im Falle einer Substitution im Allgemeinen 1, 2, 3, 4 oder 5, vorzugsweise 1, 2 oder 3 und besonders bevorzugt 1 Substituenten, ausgewählt aus den Gruppen Alkyl, Alkoxy, Carboxyl, Carboxylat, Trifluormethyl, -SO3H, Sulfonat, NE1E2, Alkylen-NE1E2, Nitro, Cyano oder Halogen, tragen können.For the purposes of the present invention, the term “aryl” comprises unsubstituted and substituted aryl groups, and preferably stands for phenyl, tolyl, xylyl, mesityl, duryl, naphthyl, fluorenyl, anthracenyl, phenanthrenyl or naphthacenyl, particularly preferably for phenyl or naphthyl, where these Aryl groups in the case of substitution generally 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 and particularly preferably 1 substituents selected from the groups alkyl, alkoxy, carboxyl, carboxylate, trifluoromethyl, -SO 3 H, sulfonate, NE 1 E 2 , alkylene-NE 1 E 2 , nitro, cyano or halogen.
Der Ausdruck „Hetaryl" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unsubstituierte oder substituierte, heterocycloaromatische Gruppen, vorzugsweise die Gruppen Pyridyl, Chinolinyl, Acridinyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, sowie die Untergruppe der „Pyrrolgruppe", wobei diese heterocycloaromatischen Gruppen im Falle einer Substitution im Allgemeinen 1, 2 oder 3 Substituenten, ausgewählt aus den Gruppen Alkyl, Alkoxy, Carboxyl, Carboxylat, -SO3H, Sulfonat, NE1E2, Alkylen-NE1E2, Trifluormethyl oder Halogen, tragen können.For the purposes of the present invention, the term “hetaryl” encompasses unsubstituted or substituted heterocycloaromatic groups, preferably the groups pyridyl, quinolinyl, acridinyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, and also the subgroup of the “pyrrole group”, these heterocycloaromatic groups being substituted in the Generally 1, 2 or 3 substituents selected from the groups alkyl, alkoxy, carboxyl, carboxylate, -SO 3 H, sulfonate, NE 1 E 2 , alkylene-NE 1 E 2 , trifluoromethyl or halogen.
Der Ausdruck „Pyrrolgruppe" steht im Sinne der vorliegenden Erfindung für eine Reihe unsubstituierter oder substituierter, heterocycloaromatischer Gruppen, die strukturell vom Pyrrolgrundgerüst abgeleitet sind und ein pyrrolisches Stickstoffatom im Heterocyclus enthalten, das kovalent mit anderen Atomen, beispielsweise einem Pnicogenatom, verknüpft werden kann. Der Ausdruck „Pyrrolgruppe" umfasst somit die unsubstituierten oder substituierten Gruppen Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Indolyl, Purinyl, Indazolyl, Benzotriazolyl, 1,2,3-Triazolyl, 1,3,4-Triazolyl und Carbazolyl, die im Falle einer Substitution im Allgemeinen 1, 2 oder 3, vorzugsweise 1 oder 2, besonders bevorzugt 1 Substituenten, ausgewählt aus den Gruppen Alkyl, Alkoxy, Acyl, Carboxyl, Carboxylat, -SO3H, Sulfonat, NE1E2, Alkylen-NE1E2, Trifluormethyl oder Halogen, tragen können.For the purposes of the present invention, the term “pyrrole group” stands for a series of unsubstituted or substituted, heterocycloaromatic groups which are structurally derived from the pyrrole backbone and contain a pyrrolic nitrogen atom in the heterocycle which can be covalently linked to other atoms, for example a pnicogen atom The term "pyrrole group" thus includes the unsubstituted or substituted groups pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, indolyl, purinyl, indazolyl, benzotriazolyl, 1,2,3-triazolyl, 1,3,4-triazolyl and carbazolyl, which in the case of substitution in general 1, 2 or 3, preferably 1 or 2, particularly preferably 1 substituent, selected from the groups alkyl, alkoxy, acyl, carboxyl, carboxylate, -SO 3 H, sulfonate, NE 1 E 2 , alkylene-NE 1 E 2 , trifluoromethyl or halogen.
Dementsprechend umfasst der Ausdruck „Bispyrrolgruppe" im Sinne der vorliegenden
Erfindung zweibindige Gruppen der Formel
Carboxylat und Sulfonat stehen im Rahmen dieser Erfindung vorzugsweise für ein Derivat einer Carbonsäurefunktion bzw. einer Sulfonsäurefunktion, insbesondere für ein Metallcarboxylat oder -sulfonat, eine Carbonsäure- oder Sulfonsäureesterfunktion oder eine Carbonsäure- oder Sulfonsäureamidfunktion. Dazu zählen z. B. die Ester mit C1-C4-Alkanolen, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec.-Butanol und tert.-Butanol.In the context of this invention, carboxylate and sulfonate preferably represent a derivative of a carboxylic acid function or a sulfonic acid function, in particular a metal carboxylate or sulfonate, a carboxylic acid or sulfonic acid ester function or a carboxylic acid or sulfonic acid amide function. These include e.g. B. the esters with C 1 -C 4 alkanols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol and tert-butanol.
Die obigen Erläuterungen zu den Ausdrücken „Alkyl", „Cycloalkyl", „Aryl", „Heterocycloalkyl" und „Hetaryl" gelten entsprechend für die Ausdrücke „Alkoxy", „Cycloalkoxy", „Aryloxy", „Heterocycloalkoxy" und „Hetaryloxy".The above explanations of the terms "alkyl", "cycloalkyl", "aryl", "heterocycloalkyl" and "hetaryl" apply accordingly for the Terms "alkoxy", "cycloalkoxy", "aryloxy", "heterocycloalkoxy" and "hetaryloxy".
Der Ausdruck „Acyl" steht im Sinne der vorliegenden Erfindung für Alkanoyl- oder Aroylgruppen mit im Allgemeinen 2 bis 11, vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise für die Acetyl-, Propanoyl-, Butanoyl-, Pentanoyl-, Hexanoyl-, Heptanoyl-, 2-Ethylhexanoyl-, 2-Propylheptanoyl-, Benzoyl- oder Naphthoyl-Gruppe.The term "acyl" is used for the purposes of the present invention for alkanoyl or aroyl groups with generally 2 to 11, preferably 2 to 8 carbon atoms, for example for the acetyl, propanoyl, Butanoyl, pentanoyl, hexanoyl, heptanoyl, 2-ethylhexanoyl, 2-propylheptanoyl, benzoyl or naphthoyl group.
Die Gruppen NE1E2, NE4E5, NE6NE7 und NE9NE10 stehen vorzugsweise für N,N-Dimethylamino, N,N-Diethylamino, N,N-Dipropylamino, N,N-Diisopropylamino, N,N-Di-n-butylamino, N,N-Di-tert.-butylamino, N,N-Dicyclohexylamino oder N,N-Diphenylamino.The groups NE 1 E 2 , NE 4 E 5 , NE 6 NE 7 and NE 9 NE 10 preferably represent N, N-dimethylamino, N, N-diethylamino, N, N-dipropylamino, N, N-diisopropylamino, N, N-di-n-butylamino, N, N-di-tert-butylamino, N, N-dicyclohexylamino or N, N-diphenylamino.
Halogen steht für Fluor, Chlor, Brom und Iod, bevorzugt für Fluor, Chlor und Brom.Halogen stands for fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferred for Fluorine, chlorine and bromine.
Der Ausdruck "Silyl" steht für dreifach substituierte Siliciumatomgruppen, vorzugsweise Trialkylsilyl, wie Trimethylsilyl, und Triarylsilyl, wie Triphenylsilyl.The term "silyl" stands for triple substituted silicon atom groups, preferably trialkylsilyl, such as trimethylsilyl, and triarylsilyl, such as triphenylsilyl.
M+ steht für ein Kationäquivalent, d. h. für ein einwertiges Kation oder den einer positiven Einfachladung entsprechenden An teil eines mehrwertigen Kations. Das Kation M+ dient lediglich als Gegenion zur Neutralisation negativ geladener Substituentengruppen, wie der COO– oder der Sulfonat-Gruppe und kann im Prinzip beliebig gewählt werden. Vorzugsweise werden deshalb Alkalimetall-, insbesondere Na+, K+-, Li+-Ionen oder Onium-Ionen, wie Ammonium-, Mono-, Di-, Tri-, Tetraalkylammonium-, Phosphonium-, Tetraalkylphosphonium- oder Tetraarylphosphonium-Ionen verwendet.M + stands for a cation equivalent, ie for a monovalent cation or the part of a multivalent cation corresponding to a positive single charge. The cation M + serves only as a counterion for the neutralization of negatively charged substituent groups, such as the COO - or the sulfonate group, and can be found in the prin zip can be chosen arbitrarily. Alkali metal ions, in particular Na + , K + , Li + ions or onium ions, such as ammonium, mono-, di-, tri-, tetraalkylammonium, phosphonium, tetraalkylphosphonium or tetraarylphosphonium ions are therefore preferably used.
Entsprechendes gilt für das Anionäquivalent X–, das lediglich als Gegenion positiv geladener Substituentengruppen, wie den Ammoniumgruppen, dient und beliebig gewählt werden kann unter einwertigen Anionen und den einer negativen Einfachladung entsprechenden Anteilen eines mehrwertigen Anions.The same applies to the anion equivalent X - , which only serves as a counterion of positively charged substituent groups, such as the ammonium groups, and can be chosen arbitrarily from monovalent anions and the proportions of a multivalent anion corresponding to a negative single charge.
Die Werte für x stehen für eine ganze Zahl von 1 bis 240, vorzugsweise für eine ganze Zahl von 3 bis 120.The values for x represent a whole Number from 1 to 240, preferably for an integer from 3 to 120.
Kondensierte Ringsysteme können durch Anellierung verknüpfte (ankondensierte) aromatische, hydroaromatische und cyclische Verbindungen sein. Kondensierte Ringsysteme bestehen aus zwei, drei oder mehr als drei Ringen. Je nach der Verknüpfungsart unterscheidet man bei kondensierten Ringsystemen zwischen einer ortho-Anellierung, d. h. jeder Ring hat mit jedem Nachbarring jeweils eine Kante, bzw. zwei Atome gemeinsam, und einer peri-Anellierung, bei der ein Kohlenstoffatom mehr als zwei Ringen angehört. Bevorzugt unter den kondensierten Ringsystemen sind ortho-kondensierte Ringsysteme.Condensed ring systems can Annulation linked (Condensed) aromatic, hydroaromatic and cyclic compounds his. Condensed ring systems consist of two, three or more than three rings. A distinction is made depending on the type of link in the case of condensed ring systems between ortho annulation, i.e. H. each ring has one edge or two with each neighboring ring Atoms common, and a peri-annulation, in which a carbon atom listened to more than two rings. Preferred among the condensed ring systems are ortho-condensed ones Ring systems.
Es wurde gefunden, dass Pnicogenverbindungen, die eine pnicogenatomhaltige Gruppe und zusätzlich eine sauerstoffatomhaltige Gruppe aufweisen, die beide an verschiedene terminale Enden einer verbrückenden Gruppe gebunden sind, sich besonders vorteilhaft als Liganden für Hydroformylierungskatalysatoren eignen, insbesondere für Katalysatoren zur isomerisierenden Hydroformylierung von Olefinen mit innenständigen Doppelbindungen. Vorzugsweise handelt es sich um Pnicogenverbindungen, bei denen mindestens zwei der Brückenatome der verbrückenden Gruppe Y Teil einer alicyclischen oder aromatischen Gruppe sind.It was found that pnicogen compounds, which contains a group containing pnicogen atoms and additionally a group containing oxygen atoms Have group, both at different terminal ends of one bridging Group, are particularly advantageously suitable as ligands for hydroformylation catalysts, especially for Catalysts for the isomerizing hydroformylation of olefins with internal Double bonds. They are preferably pnicogen compounds, where at least two of the bridge atoms the bridging Group Y are part of an alicyclic or aromatic group.
Pn steht für ein Atom aus der Pnicogengruppe, ausgewählt aus Phosphor, Arsen oder Antimon. Besonders bevorzugt steht Pn für Phosphor.Pn stands for an atom from the pnicogen group, selected from phosphorus, arsenic or antimony. Pn particularly preferably represents phosphorus.
Das Pnicogenatom Pn der erfindungsgemäßen Monopnicogenverbindungen ist jeweils über zwei kovalente Bindungen mit den Substituenten R1 und R2 verbunden, wobei R1 für eine über das pyrrolische Stickstoffatom an das Pnicogenatom gebundene Pyrrolgruppe steht und R2 für Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Cycloalkyl, Cycloalkoxy oder eine Hetarylgruppe steht. Vorteilhafterweise steht auch der Substituent R2 für eine über das pyrrolische Stickstoffatom an das Pnicogenatom Pn gebundene Pyrrolgruppe.The pnicogen atom Pn of the monopnicogen compounds according to the invention is in each case connected to the substituents R 1 and R 2 via two covalent bonds, where R1 represents a pyrrole group bonded to the picnicogen atom via the pyrrolic nitrogen atom and R 2 represents alkyl, alkoxy, aryl, aryloxy, cycloalkyl, Cycloalkoxy or a hetaryl group. The substituent R 2 advantageously also represents a pyrrole group bonded to the pnicogen atom Pn via the pyrrolic nitrogen atom.
Bevorzugt ist wenigstens einer der
Reste R1 und R2 und
vorzugsweise sind R1 und R2 beide
unabhängig
voneinander ausgewählt
unter Gruppen der Formeln I.a bis I.k: worin
Alk
eine C1-C4-Alkylgruppe
ist,
Rα eine
C1-C4-Alkylgruppe
oder eine Arylgruppe ist, und
Rg, Rh, Ri und Rk unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, C1-C4-Alkyl,
C1-C4-Alkoxy, Acyl,
Halogen, Trifluormethyl, C1-C4-Alkoxycarbonyl
oder Carboxyl stehen.At least one of the radicals R 1 and R 2 is preferred, and preferably R 1 and R 2 are both independently selected from groups of the formulas Ia to Ik: wherein
Alk is a C 1 -C 4 alkyl group,
R α is a C 1 -C 4 alkyl group or an aryl group, and
R g , R h , R i and R k independently represent hydrogen, C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, acyl, halogen, trifluoromethyl, C 1 -C 4 alkoxycarbonyl or carboxyl.
Zur Veranschaulichung werden im Folgenden einige vorteilhafte Pyrrolgruppen aufgelistet: Some advantageous pyrrole groups are listed below for illustration purposes:
Besonders vorteilhaft ist die 3-Methylindolylgruppe (Skatolylgruppe) der Formel I.fl. Hydroformylierungskatalysatoren auf Basis von Liganden, die eine oder zwei 3-Methylindolylgruppe(n) an das Phosphoratom gebunden aufweisen, zeichnen sich durch eine besonders hohe Stabilität und somit besonders lange Katalysatorstandzeiten aus.The 3-methylindolyl group is particularly advantageous (Skatolyl group) of formula I.fl. hydroformylation based on ligands containing one or two 3-methylindolyl group (s) have bound to the phosphorus atom, are characterized by a particularly high stability and thus a particularly long catalyst life.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung kann der Substituent R1 gemeinsam
mit dem Substituenten R2 eine über das
pyrrolische Stickstoffatom an das Pnicogenatom Pn gebundene Pyrrolgruppe
enthaltende zweibindige Gruppe der Formel
worin
Py
eine Pyrrolgruppe ist,
I für
eine chemische Bindung oder für
O, S, SiRεRζ,NRη oder
gegebenenfalls substituiertes C1-C10-Alkylen, bevorzugt CRλRμ,
steht,
W für
Cycloalkyloxy oder -amino, Aryloxy oder -amino, Hetaryloxy oder
-amino steht und
Rε, Rζ, Rη,
Rλ und
Rμ unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
wobei
die hierbei verwendeten Bezeichnungen die eingangs erläuterte Bedeutung
haben.In a further advantageous embodiment of the present invention, the substituent R 1 together with the substituent R 2 can contain a divalent group of the formula containing pyrrole group bonded to the pnicogen atom Pn via the pyrrolic nitrogen atom
wherein
Py is a pyrrole group
I represents a chemical bond or O, S, SiR ε R ζ , NR η or optionally substituted C 1 -C 10 alkylene, preferably CR λ R μ ,
W represents cycloalkyloxy or amino, aryloxy or amino, hetaryloxy or amino and
R ε , R ζ , R η , R λ and R μ independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl,
the designations used here have the meaning explained at the beginning.
Bevorzugte zweibindige Gruppen der
Formel
Bevorzugt sind Pnicogenverbindungen,
worin der Substituent R1 gemeinsam mit dem
Substituenten R2 eine Bispyrrolgruppe der
Formel II.a oder II.b
bildet, worin
I für eine chemische
Bindung oder für
O, S, SiRεRζ,NRη oder
gegebenenfalls substituiertes C1-C10-Alkylen, bevorzugt CRλRμ,
steht, worin Rε,
Rζ,
Rη,
Rλ und
Rμ unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
R5, R5', R6,
R6',
R7, R7', R8 und
R8' unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl, Hetaryl, WCOOR°,
WCOO–M+, W(SO3)R°,
W(SO3)–M+,
WPO3(R°)(Rp),
W(PO3)2–(M+)2, WNE1E2, W(NE1E2E3)+X–,
WOR°,
WSR°,
(CHR°CH2O)xR°, (CH2NE1)xR°,
(CH2CH2NE1)xR°, Halogen,
Perfluoralkyl, vorzugsweise Trifluormethyl, Nitro, Acyl oder Cyano
stehen, worin
W für
eine Einfachbindung, ein Heteroatom, eine Heteroatom-haltige Gruppe
oder eine zweiwertige verbrückende
Gruppe mit 1 bis 20 Brückenatomen
steht,
R°,
E1, E2, E3 jeweils gleiche oder verschiedene Reste,
ausgewählt
unter Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl bedeuten,
Rp für
Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht,
M+ für ein Kationäquivalent
steht,
X– für ein Anionäquivalent
steht und
x für
eine ganze Zahl von 1 bis 240 steht,
wobei jeweils zwei benachbarte
Reste R5 und R6 und/oder
R5' und
R6' zusammen
mit den Kohlenstoffatomen des Pyrrolrings, an die sie gebunden sind,
auch für
ein kondensiertes Ringsystem mit 1, 2 oder 3 weiteren Ringen stehen
können.Preferred are pnicogen compounds in which the substituent R 1 together with the substituent R 2 is a bispyrrole group of the formula II.a or II.b forms what
I stands for a chemical bond or for O, S, SiR ε R ζ , NR η or optionally substituted C 1 -C 10 alkylene, preferably CR λ R μ , where R ε , R ζ , R η , R λ and R μ independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl,
R 5 , R 5 ' , R 6 , R 6' , R 7 , R 7 ' , R 8 and R 8' independently of one another for hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl, hetaryl, WCOOR ° , WCOO - M + , W (SO 3 ) R ° , W (SO 3 ) - M + , WPO 3 (R ° ) (R p ), W (PO 3 ) 2– (M + ) 2 , WNE 1 E 2 , W (NE 1 E 2 E 3 ) + X - , WOR ° , WSR ° , (CHR ° CH 2 O) x R ° , (CH 2 NE 1 ) x R ° , (CH 2 CH 2 NE 1 ) x R ° , halogen, Perfluoroalkyl, preferably trifluoromethyl, nitro, acyl or cyano, in which
W represents a single bond, a hetero atom, a hetero atom-containing group or a divalent bridging group with 1 to 20 bridge atoms,
R ° , E 1 , E 2 , E 3 each represent the same or different radicals selected from hydrogen, alkyl, cycloalkyl or aryl,
R p represents hydrogen, methyl or ethyl,
M + stands for a cation equivalent,
X - stands for an anion equivalent and
x represents an integer from 1 to 240,
where two adjacent radicals R 5 and R 6 and / or R 5 ' and R 6' together with the carbon atoms of the pyrrole ring to which they are attached can also represent a condensed ring system with 1, 2 or 3 further rings.
Vorzugsweise steht I für eine chemische Bindung oder eine C1-C4-Alkylengruppe, besonders bevorzugt eine Methylengruppe.I is preferably a chemical bond or a C 1 -C 4 alkylene group, particularly preferably a methylene group.
Zur Veranschaulichung werden im Folgenden einige vorteilhafte "Bispyrrolylgruppen" aufgelistet: To illustrate, some advantageous "bispyrrolyl groups" are listed below:
Der Rest R3 ist vorzugsweise ausgewählt unter Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, Tri-C1-C4-alkylsilyl, insbesondere Trimethylsilyl, Triarylsilyl, insbesondere Triphenylsilyl, und Phenyl. Wenn der Rest R3 für C1-C6-Alkyl steht, dann insbesondere für Methyl, Ethyl, Isopropyl oder tert.-Butyl.The radical R 3 is preferably selected from hydrogen, C 1 -C 6 -alkyl, tri-C 1 -C 4 -alkylsilyl, in particular trimethylsilyl, triarylsilyl, in particular triphenylsilyl, and phenyl. If the radical R 3 is C 1 -C 6 alkyl, then in particular methyl, ethyl, isopropyl or tert-butyl.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform
ist die verbrückende
Gruppe Y ausgewählt
unter Gruppen der Formeln III.a bis III.t worin
RI,
RI',
RII, RII', RIII, RIII', RIV, RIV', RV,
RVI, RVII, RVIII, RIX RX, RXI und RXII unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl, Hetaryl,
Hydroxy, Thiol, Polyalkylenoxid, Polyalkylenimin, Alkoxy, Halogen,
SO3H, Sulfonat, NE6E7, Alkylen-NE6E7, Trifluormethyl, Nitro, Alkoxycarbonyl,
Carboxyl, Acyl oder Cyano stehen, worin E6 und
E7 jeweils gleiche oder verschiedene Reste,
ausgewählt
unter Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl und Aryl bedeuten,
Z für O, S,
NR15 oder SiR15R16 steht, wobei R15 und
R16 unabhängig voneinander für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
oder
Z für eine
C1-C4-Alkylenbrücke steht,
die eine Doppelbindung und/oder einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl-,
Aryl- oder Hetaryl-Substituenten aufweisen kann,
oder Z für eine C2-C4-Alkylenbrücke steht,
die durch 0, S oder NR15 oder SiR15R16 unterbrochen
ist,
wobei in den Gruppen der Formel III.a zwei benachbarte
Reste R+ bis RVI gemeinsam
mit den Kohlenstoffatomen des Benzolkerns, an die sie gebunden sind,
auch für
ein kondensiertes Ringsystem mit 1, 2 oder 3 weiteren Ringen stehen
können,
wobei
in den Gruppen der Formeln III.g bis III.m zwei geminale Reste RI, RI'; RII,
RII';
RIII, RIII' und/oder RIV, RIV' auch für Oxo oder ein Ketal davon
stehen kann,
A1 und A2 unabhängig voneinander
für O,
S, SiRaRb, NRc oder CRdRe stehen, wobei
Ra,
Rb und Rc unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
Rd und Re unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen oder
Rd und Re gemeinsam
für Oxo
oder ein Ketal davon stehen oder die Gruppe Rd gemeinsam
mit einer weiteren Gruppe Rd oder die Gruppe
Re gemeinsam mit einer weiteren Gruppe Re eine intramolekulare Brückengruppe D bilden,
D
eine zweibindige Brückengruppe,
vorzugsweise ausgewählt
aus den Gruppen ist, in denen
R9, R9', R10 und
R10' unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Halogen, Trifluormethyl, Carboxyl, Carboxylat
oder Cyano stehen oder miteinander zu einem 3- bis 6-gliedrigen
nichtaromatischen Carbocyclus verbunden sind,
R11,
R12, R13 und R14 unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Halogen, Trifluormethyl, COOH,
Carboxylat, Cyano, Alkoxy, SO3H, Sulfonat,
NE6E7, Alkylen-NE6E7E8+X–,
Acyl oder Nitro stehen,
c 0 oder 1 ist.According to a preferred embodiment, the bridging group Y is selected from groups of the formulas III.a to III.t. wherein
R I , R I ' , R II , R II' , R III , R III ' , R IV , R IV' , R V , R VI , R VII , R VIII , R IX R X , R XI and R XII independently of one another for hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl, hetaryl, hydroxy, thiol, polyalkylene oxide, polyalkyleneimine, alkoxy, halogen, SO 3 H, sulfonate, NE 6 E 7 , alkylene-NE 6 E 7 , trifluoromethyl, nitro, alkoxycarbonyl , Carboxyl, acyl or cyano, in which E 6 and E 7 each denote the same or different radicals selected from hydrogen, alkyl, cycloalkyl and aryl,
Z represents O, S, NR 15 or SiR 15 R 16 , where R 15 and R 16 independently represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl,
or Z represents a C 1 -C 4 alkylene bridge which can have a double bond and / or an alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl substituent,
or Z represents a C 2 -C 4 alkylene bridge which is interrupted by 0, S or NR 15 or SiR 15 R 16 ,
where in the groups of the formula III.a two adjacent radicals R + to R VI together with the carbon atoms of the benzene nucleus to which they are attached can also represent a condensed ring system with 1, 2 or 3 further rings,
where in the groups of the formulas III.g to III.m two geminal radicals R I , R I ' ; R II , R II ' ; R III , R III ' and / or R IV , R IV' can also represent oxo or a ketal thereof,
A 1 and A 2 independently of one another represent O, S, SiR a R b , NR c or CR d R e , where
R a , R b and R c independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl,
R d and R e independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl or R d and R e together represent oxo or a ketal thereof or the group R d together with a further group R d or the group R e together with another group R e form an intramolecular bridge group D,
D is a double-bonded bridge group, preferably selected from the groups is where
R 9 , R 9 ' , R 10 and R 10' independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl, halogen, trifluoromethyl, carboxyl, carboxylate or cyano or are connected to one another to form a 3- to 6-membered non-aromatic carbocycle,
R 11 , R 12 , R 13 and R 14 independently of one another for hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl, halogen, trifluoromethyl, COOH, carboxylate, cyano, alkoxy, SO 3 H, sulfonate, NE 6 E 7 , alkylene-NE 6 E 7 E 8+ X - , acyl or nitro,
c is 0 or 1.
Für den Fall, dass c = 0 ist, sind die Gruppen A1 und A2 nicht durch eine Einfachbindung miteinander verbunden.In the event that c = 0, the groups A 1 and A 2 are not linked to one another by a single bond connected.
Bevorzugt steht die Brückengruppe
Y für eine
Gruppe der Formel III.a. In der Gruppe III.a können die Gruppen A1 und
A2 im Allgemeinen unabhängig voneinander für O, S (nur
für c =
0), SiRaRb,
NRc oder CRdRe (für
c = 0 oder 1) stehen, wobei die Substituenten Ra,
Rb und Rc im Allgemeinen
unabhängig voneinander
die Bedeutung Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl,
Aryl oder Hetaryl haben können, wohingegen
die Gruppen Rd und Re unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl
stehen oder Rd und Re gemeinsam für Oxo oder ein Ketal davon
stehen oder die Gruppe Rd gemeinsam mit einer weiteren Gruppe Rd
oder die Gruppe Re gemeinsam mit einer weiteren Gruppe Re eine intramolekulare
Brückengruppe
D bilden können.The bridge group Y is preferably a group of the formula III.a. In group III.a, groups A 1 and A 2 can generally be independently of one another for O, S (only for c = 0), SiR a R b ,
NR c or CR d R e (for c = 0 or 1), where the substituents R a , R b and R c can in general independently of one another be hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl, whereas the Groups Rd and Re independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or hetaryl or Rd and Re together represent oxo or a ketal thereof or the group Rd together with another group Rd or the group Re together with another group Re can form an intramolecular bridge group D.
D ist eine zweibindige Brückengruppe, die vorzugsweise ausgewählt ist aus den Gruppen in denen R9, R9', R10 und R10' unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Halogen, Trifluormethyl, Carboxyl, Carboxylat oder Cyano stehen oder miteinander zu einem 3- oder 6-gliedrigen nichtaromatischen Carbocyclus verbunden sind und R11, R12, R13 und R14 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Halogen, Trifluormethyl, COOH, Carboxylat, Cyano, Alkoxy, SO3H, Sulfonat, NE1E2, Alkylen-NE1E2E3+X–, Aryl oder Nitro stehen können. Vorzugsweise stehen die Gruppen R9, R9', R10 und R10' für Wasserstoff, C1-C10-Alkyl oder Carboxylat und die Gruppen R11, R12, R13 und R14 für Wasserstoff, C1-C10-Alkyl, Halogen, insbesondere Fluor, Chlor oder Brom, Trifluormethyl, C1-C4-Alkoxy, Carboxylat, Sulfonat oder C1-C8-Aryl. Besonders bevorzugt stehen R9, R9', R10, R10', R11, R12, R13 und R14 für Wasserstoff. Für den Einsatz in einem wässrigen Reaktionsmedium sind solche Pnicogenchelatverbindungen bevorzugt, in denen 1, 2 oder 3, vorzugsweise 1 oder 2, insbesondere 1 der Gruppen R11, R12, R13, und/oder R14 für eine COO–M+, eine SO3 –M+ oder eine (NE1E2E3)+X–-Gruppe stehen, wobei M+ und X– die vorstehend genannte Bedeutung haben.D is a double-bonded bridging group, which is preferably selected from the groups in which R 9 , R 9 ' , R 10 and R 10' independently of one another represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl, halogen, trifluoromethyl, carboxyl, carboxylate or cyano or are connected to one another to form a 3- or 6-membered non-aromatic carbocycle and R 11 , R 12 , R 13 and R 14 independently of one another for hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl, halogen, trifluoromethyl, COOH, carboxylate, cyano, alkoxy, SO 3 H, sulfonate, NE 1 E 2 , alkylene-NE 1 E 2 E 3+ X - , aryl or nitro. The groups R 9 , R 9 ' , R 10 and R 10' are preferably hydrogen, C 1 -C 10 alkyl or carboxylate and the groups R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, halogen, in particular fluorine, chlorine or bromine, trifluoromethyl, C 1 -C 4 alkoxy, carboxylate, sulfonate or C 1 -C 8 aryl. R 9 , R 9 ' , R 10 , R 10' , R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are particularly preferably hydrogen. For use in an aqueous reaction medium, pnicogen chelate compounds are preferred in which 1, 2 or 3, preferably 1 or 2, in particular 1 of the groups R 11 , R 12 , R 13 and / or R 14 for a COO - M + , are a SO 3 - M + or a (NE 1 E 2 E 3 ) + X - group, where M + and X - have the meaning given above.
Besonders bevorzugte Brückengruppen D sind die Ethylengruppe die 1,2-Phenylengruppe die Norbornan-2,3-diylgruppe und die Cyclopentan-1,2-diylgruppe Particularly preferred bridge groups D are the ethylene group the 1,2-phenylene group the norbornane-2,3-diyl group and the cyclopentane-1,2-diyl group
Wenn Rd mit einer weiteren Gruppe Rd oder Re mit einer weiteren Gruppe Re eine intramolekulare Brückengruppe D bildet, d. h. der Index c ist in diesem Falle gleich 1, ergibt es sich zwangsläufig, dass sowohl A1 als auch A2 gemeinsam eine verbrückende Gruppe, vorzugsweise eine CRdRe-Gruppe sind und die Brückengruppe Y der Formel III.a in diesem Falle bevorzugt ein Triptycen-artiges oder Ethanoanthracen-artiges Kohlenstoffgerüst hat.If R d forms an intramolecular bridging group D with another group R d or R e with another group R e , ie the index c in this case is 1, it is inevitable that both A 1 and A 2 together form one bridging group, preferably a CR d R e group, and are the bridging group Y of the formula III.a preferably in this case, a triptycene like or ethanoanthracene-like carbon skeleton has.
Bevorzugte Brückengruppen Y der Formel III.a sind außer denen mit Triptycen-artigem Kohlenstoffgerüst solche, in denen der Index c für 0 steht und die Gruppen A1 und A2 ausgewählt sind aus den Gruppen O, S und CRdRe, insbesondere unter O, S, der Methylengruppe (Rd = Re = H), der Dimethylmethylengruppe (Rd = Re = CH3), der Diethylengruppe (Rd = Rc = C2H5), der Di-n-propyl-methylengruppe (Rd = Re = n-Propyl) oder der Di-n-butylmethylengruppe (Rd = Re = n-Butyl). Insbesondere sind solche Brückengruppen Y bevorzugt, in denen A1 von A2 verschieden ist, wobei A1 bevorzugt eine CRdRe-Gruppe und A2 bevorzugt eine O- oder S-Gruppe, besonders bevorzugt eine Oxagruppe O ist.Preferred linking groups Y of formula III.a are other than those with a triptycene-like carbon skeleton, those in which the subscript c is 0, and selected the groups A 1 and A 2 are selected from the groups O, S, and CR d R e, in particular O, S, the methylene group (R d = R e = H), the dimethylmethylene group (R d = R e = CH 3 ), the diethylene group (R d = R c = C 2 H 5 ), the di-n-propyl -methylene group (R d = R e = n-propyl) or the di-n-butylmethylene group (R d = R e = n-butyl). In particular, those bridging groups Y are preferred in which A 1 is different from A 2 , where A 1 is preferably a CR d R e group and A 2 is preferably an O or S group, particularly preferably an oxa group O.
Bevorzugt sind auch Brückengruppen Y der Formel III.a, worin A1 für CRdRe steht, wobei Rd und Re gemeinsam für Oxo stehen (A1 steht für C=O). Bevorzugt steht A2 dann für O oder S. Bevorzugte Brückengruppen Y sind somit auch solche, die aus einem xanthon(A2:O) oder thioxanthonartigen (A2:S) Gerüst aufgebaut sind.Also preferred are bridge groups Y of the formula III.a, in which A 1 is CR d R e , where R d and R e together are oxo (A 1 is C = O). A 2 is then preferably O or S. Preferred bridge groups Y are therefore also those which are composed of a xanthone (A 2 : O) or thioxanthone-like (A 2 : S) structure.
Besonders bevorzugte Brückengruppen Y der Formel III.a sind somit solche, die aus einem Triptycen-artigen, Ethanoanthracen-artigen oder Xanthen-artigen (A1: CRdRe, A2: O) Gerüst aufgebaut sind.Linking groups Y of formula III.a Particularly preferred are thus those which like triptycene of a, ethanoanthracene-like or xanthene type (A 1: CR d R e, A 2: O) backbone are constructed.
In den Brückengruppen Y der Formel III.a sind die Substituenten RI, RII, RIII, RIV, RV, RVI vorzugsweise ausgewählt unter Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl und Hetaryl. Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform stehen RI, RII, RIII, RIV, RV und RVI für Wasserstoff . Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen RI und RVI unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Vorzugsweise sind RI und RVI ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RII, RIII, RIV und RV für Wasserstoff. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen RII und RV unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Vorzugsweise sind RII und RV ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl und tert.-Butyl. Bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RI, RIII, RIV und RVI für Wasserstoff.In the bridging groups Y of the formula III.a, the substituents R I , R II , R III , R IV , R V , R VI are preferably selected from hydrogen, alkyl, alkoxy, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl and hetaryl. According to a first preferred embodiment, R I , R II , R III , R IV , R V and R VI are hydrogen. According to a further preferred embodiment, R I and R VI are independently of one another C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 alkoxy. R I and R VI are preferably selected from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. In these compounds, R II , R III , R IV and R V are preferably hydrogen. According to a further preferred embodiment, R II and R V independently of one another are C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 alkoxy. R II and R V are preferably selected from methyl, ethyl, isopropyl and tert-butyl. R I , R III , R IV and R VI in these compounds are preferably hydrogen.
Wenn in den Brückengruppen Y der Formel III.a zwei benachbarte Reste, ausgewählt unter RI, RII, RIII, RIV, RV und RVI für ein ankondensiertes, also anelliertes, Ringsystem stehen, so handelt es sich bevorzugt um Benzol- oder Naphthalinringe. Anellierte Benzolringe sind vorzugsweise unsubstituiert oder weisen 1, 2 oder 3, insbesondere 1 oder 2 Substituenten auf, die ausgewählt sind unter Alkyl, Alkoxy, Halogen, SO3H, Sulfonat, NE1E2, Alkylen-NE1E2, Trifluormethyl, Nitro, COORf, Alkoxycarbonyl, Acyl und Cyano. Anellierte Naphthalinringe sind vorzugsweise unsubstituiert oder weisen im nicht anellierten Ring und/oder im anellierten Ring insgesamt 1, 2 oder 3, insbesondere 1 oder 2 der zuvor bei den anellierten Benzolringen genannten Substituenten auf.If two adjacent radicals in the bridge groups Y of the formula III.a, selected from R I , R II , R III , R IV , R V and R VI , stand for a fused-on, ie fused, ring system, it is preferably benzene - or naphthalene rings. Fused benzene rings are preferably unsubstituted or have 1, 2 or 3, in particular 1 or 2, substituents which are selected from alkyl, alkoxy, halogen, SO 3 H, sulfonate, NE 1 E 2 , alkylene-NE 1 E 2 , trifluoromethyl, Nitro, COOR f , alkoxycarbonyl, acyl and cyano. Fused naphthalene rings are preferably unsubstituted or have a total of 1, 2 or 3, in particular 1 or 2, of the substituents mentioned above for the fused benzene rings in the non-fused ring and / or in the fused ring.
Bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.b, worin RIV und RV unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Vorzugsweise sind RIV und RV ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RI, RII, RIII, RVI, RVII und RVIII für Wasserstoff.Y is preferably a group of the formula III.b, in which R IV and R V independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R IV and R V are preferably selected from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. In these compounds, R I , R II , R III , R VI , R VII and R VIII are preferably hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.b, worin RI und RVIII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Besonders bevorzugt stehen RI und RVIII für tert.-Butyl. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RII, RIII, RIV, RV, RVI, RVII für Wasserstoff. Des Weiteren bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RIII und RVI unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RIII und RVI unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.b, in which R I and R VIII independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I and R VIII are particularly preferably tert-butyl. In these compounds, R II , R III , R IV , R V , R VI , R VII are particularly preferably hydrogen. Furthermore, in these compounds R III and R VI are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R III and R VI are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.b, worin RII und RVII für Wasserstoff stehen. Bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RI, RIII, RIV, RV, RVI und RVIII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RI, RIII, RIV, RV, RVI und RVIII unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.b, in which R II and R VII are hydrogen. In these compounds, R I , R III , R IV , R V , R VI and R VIII are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I , R III , R IV , R V , R VI and R VIII are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy.
Weiterhin bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.c, worin Z für eine C1-C4-Alkylengruppe, insbesondere Methylen, steht. Bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RIV und RV unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RIV und RV unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Die Reste RI, RII, RIII, RVI, RVII und RVIII stehen vorzugsweise für Wasserstoff.Y is furthermore preferably a group of the formula III.c, in which Z is a C 1 -C 4 -alkylene group, in particular methylene. In these compounds, R IV and R V are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R IV and R V are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. The radicals R I , R II , R III , R VI , R VII and R VIII are preferably hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.c, worin Z für eine C1-C4-Alkylenbrücke steht, die wenigstens einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest aufweist. Besonders bevorzugt steht Z für eine Methylenbrücke, die zwei C1-C4-Alkylreste, insbesondere zwei Methylreste, aufweist. Vorzugsweise stehen in diesen Verbindungen die Reste RI und RVIII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RI und RVIII unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.c, in which Z represents a C 1 -C 4 -alkylene bridge which has at least one alkyl, cycloalkyl or aryl radical. Z particularly preferably represents a methylene bridge which has two C 1 -C 4 -alkyl radicals, in particular two methyl radicals. In these compounds, the radicals R I and R VIII are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I and R VIII are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy.
Weiterhin bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.d, worin RI und RXII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Insbesondere sind RI und RXII unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl, Methoxy und Alkoxycarbonyl, bevorzugt Methoxycarbonyl. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen die Reste RII bis RXI für Wasserstoff.Y is furthermore preferably a group of the formula III.d, in which R I and R XII independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. In particular, R I and R XII are independently selected from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl, methoxy and alkoxycarbonyl, preferably methoxycarbonyl. In these compounds, the radicals R II to R XI are particularly preferably hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.e, worin RI und RXII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Insbesondere sind RI und RXII unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen die Reste RII bis RXI für Wasserstoff.Y is furthermore preferably a group of the formula III.e, in which R I and R XII independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. In particular, R I and R XII are independent of one another selected from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. In these compounds, the radicals R II to R XI are particularly preferably hydrogen.
Weiterhin bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.f, worin Z für eine C1-C4-Alkylengruppe steht, die wenigstens einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylsubstituenten aufweist. Besonders bevorzugt steht Z für eine Methylengruppe, die zwei C1-C4-Alkylreste, speziell zwei Methylreste, aufweist. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen die Reste RI und RVIII unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Insbesondere sind RI und RVIII unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Die Reste RII, RIII RIX, RV, RVI und RVII stehen vorzugsweise für Wasserstoff.Y is further preferably a group of the formula III.f, where Z is a C 1 -C 4 -alkylene group which has at least one alkyl, cycloalkyl or aryl substituent. Z particularly preferably represents a methylene group which has two C 1 -C 4 -alkyl radicals, especially two methyl radicals. In these compounds, the radicals R I and R VIII are particularly preferably, independently of one another, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. In particular, R I and R VIII are independently selected from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. The radicals R II , R III R IX , R V , R VI and R VII are preferably hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.g, worin RI, RI', RII, RII', RIII und RIII' für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.g, where R I , R I ' , R II , R II' , R III and R III 'are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.g, worin RII und RII' gemeinsam für eine Oxo-Gruppe oder ein Ketal davon stehen und die übrigen Reste für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.g, in which R II and R II ' together represent an oxo group or a ketal thereof and the other radicals represent hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.h, worin RI, RI', RII, RII', RIII und RIII' für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.h, in which R I , R I ' , R II , R II' , R III and R III 'are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.h, worin RII und RII' gemeinsam für eine Oxo-Gruppe oder ein Ketal davon stehen und die übrigen Reste für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.h, in which R II and R II ' together represent an oxo group or a ketal thereof and the other radicals represent hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.i, worin RI, RI', RII, RII', RIII, RIII', RIV und RIV' für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.i in which R I , R I ' , R II , R II' , R III , R III ' , R IV and R IV' are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.k, worin RI, RI', RII, RII', RIII, RIII', RIV und RIV' für Wasserstoff stehen.Furthermore, Y preferably represents a group of the formula III.k, in which R I , R I ' , R II , R II' , R III , R III ' , R IV and R IV' are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.l, worin RI, RI', RII, RII', RIII, RIII',RIV und RIV' für Wasserstoff stehen.Y is further preferably a group of the formula III.1, where R I , R I ' , R II , R II' , R III , R III ' , R IV and R IV' are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.m, worin RI, RI', RII, RII', RIII, RIII', RIV und RIV' für Wasserstoff stehen.Y is furthermore preferably a group of the formula III.m, in which R I , R I ' , R II , R II' , R III , R III ' , R IV and R IV' are hydrogen.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.n, worin einer der Reste RI bis RIV für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy steht. Besonders bevorzugt steht dann wenigstens einer der Reste RI bis RIV für Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl oder Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.n, in which one of the radicals R I to R IV is C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. At least one of the radicals R I to R IV is then particularly preferably methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl or methoxy.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.o, worin einer der Reste RI, RII, RIII oder RIV für H, C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy steht. Besonders bevorzugt steht dann einer der Reste RI bis RIV für Methyl, Ethyl, tert.-Butyl oder Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.o in which one of the radicals R I , R II , R III or R IV is H, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. One of the radicals R I to R IV is then particularly preferably methyl, ethyl, tert-butyl or methoxy.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.p, worin RI und RVI unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Besonders bevorzugt sind RI und RVI unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RII, RIII, RIV und RV für Wasserstoff. Des Weiteren bevorzugt stehen in den Verbindungen III.p RI, RIII, RIV und RVI unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RI, RIII, RIV und RVI dann unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.p, in which R I and R VI independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I and R VI are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. In these compounds, R II , R III , R IV and R V are particularly preferably hydrogen. Furthermore, in the compounds III.p R I , R III , R IV and R VI are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I , R III , R IV and R VI are then particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.q, worin RI und RVI unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy stehen. Besonders bevorzugt sind RI und RVI unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy. Besonders bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RII, RIII, RIV und RV für Wasserstoff. Des Weiteren bevorzugt stehen in diesen Verbindungen RIII und RIV unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy. Besonders bevorzugt sind RIII und RIV dann unabhängig voneinander ausgewählt unter Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl und Methoxy.Y is furthermore preferably a group of the formula III.q, where R I and R VI independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R I and R VI are particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy. In these compounds, R II , R III , R IV and R V are particularly preferably hydrogen. Furthermore, in these compounds R III and R IV are preferably independently of one another C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy. R III and R IV are then particularly preferably selected independently of one another from methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and methoxy.
Des Weiteren bevorzugt steht Y für eine Gruppe der Formel III.r, III.s oder III.t, worin Z für CH2, C2H2 oder C2H4 steht.Furthermore, Y preferably represents a group of the formula III.r, III.s or III.t, in which Z represents CH 2 , C 2 H 2 or C 2 H 4 .
In den Verbindungen der Formeln III.r, III.s und III.t sind gleichermaßen für die dargestellten Bindungen zu den verbrückten Gruppen endo- und exo-Stellung möglich.In the compounds of formulas III.r, III.s and III.t are alike for the shown bonds to the bridged groups endo and exo position possible.
Lediglich zur Veranschaulichung der
erfindungsgemäßen Pnicogenverbindungen
werden im Folgenden einige vorteilhafte Verbindungen aufgelistet: Me = Methyl
Et
= Ethyl
Rg = H, Carbonsäuremethylester
Rh = H, CarbonsäuremethylesterA few advantageous compounds are listed below only to illustrate the pnicogen compounds according to the invention: Me = methyl
Et = ethyl
R g = H, carboxylic acid methyl ester
R h = H, carboxylic acid methyl ester
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pnicogenverbindungen
kann zweckmäßigerweise
ausgehend von Verbindungen der allgemeinen Formel IV
Zur Anknüpfung der Gruppen PnR1R2 werden die Verbindungen der allgemeinen Formel IV vorteilhaft mit einer Halogenverbindung der Formel HalPnR1R2 in Gegenwart einer Base umgesetzt. Hal steht hierbei vorzugsweise für Chlor oder Brom.To link the PnR 1 R 2 groups , the compounds of the general formula IV are advantageously reacted with a halogen compound of the formula HalPnR 1 R 2 in the presence of a base. Hal is preferably chlorine or bromine.
Verbindungen HalPnR1R2, worin R1 und R2 für Pyrrolgruppen, wie zuvor definiert, stehen, können beispielsweise in Analogie zur Methode von Petersen et al., J. Am. Chem. Soc. 117, 7696 (1995) durch Umsetzung der betreffenden Pyrrolverbindung, z. B. Pyrrol, Indol, Benzotriazol, Carbazol, 2,2'-Dipyrrolmethan, 2,2'-Bisindol, mit dem betreffenden Pnicogentrihalogenid, z. B. Phosphortrichlorid, in Gegenwart eines tertiären Amins, z. B. Triethylamin, erhalten werden, wobei die Stöchiometrie dieser Umsetzung zu beachten ist.Compounds HalPnR 1 R 2 , in which R 1 and R 2 represent pyrrole groups as defined above, can be used, for example, in analogy to the method of Petersen et al., J. Am. Chem. Soc. 117, 7696 (1995) by reacting the pyrrole compound in question, e.g. B. pyrrole, indole, benzotriazole, carbazole, 2,2'-dipyrrolmethane, 2,2'-bisindole, with the pnicogen trihalide in question, e.g. B. phosphorus trichloride, in the presence of a tertiary amine, e.g. B. triethylamine, are obtained, the stoichiometry of this reaction being observed.
Die Herstellung erfindungsgemäßer Pnicogenverbindungen, worin Y für eine Brückengruppe vom Xanthentyp steht, kann beispielsweise gemäß folgendem Schema erfolgen: The preparation of pnicogen compounds according to the invention, in which Y represents a bridge group of the xanthene type, can be carried out, for example, according to the following scheme:
Die Herstellung der Ausgangsverbindungen mit Triptycen-artigem Kohlenstoffgerüst kann auf bekannte Weise aus den entsprechenden Anthrachinonderivaten über die entsprechenden Anthracenvorstufen (Herstellung siehe z. B.: J. Org. Chem. 45, 1807 (1980); J. Org. Chem. 38, 1167 (1973); Bull Chem. Soc. Jm. 44, 1649 (1971); J. Am. Chem. Soc. 34, 3089 (1969); J. Org. Chem. 39, 770 (1974); Chem. Ber. 124, 333 (1991); J. Org. Chem. 51, 921 (1986)) durch deren Diels-Alder-Reaktion mit den entsprechenden Olefinen, Acetylenen oder Arinen erfolgen. Angaben zur Durchführung dieser Diels-Alder-Reaktionen finden sich in Chem. Ber. 119, 1016 (1986) und J. C. S. Chem. Comm. 961 (1999).The preparation of the starting compounds with triptycene-like carbon skeleton can in a known manner from the corresponding anthraquinone derivatives via the corresponding anthracene precursors (For production see e.g. J. Org. Chem. 45, 1807 (1980); J. Org. Chem. 38, 1167 (1973); Bull Chem. Soc. Jm. 44, 1649 (1971); J. Am. Chem. Soc. 34: 3089 (1969); J. Org. Chem. 39, 770 (1974); Chem. Ber. 124, 333 (1991); J. Org. Chem. 51, 921 (1986)) by their Diels-Alder reaction with the corresponding olefins, acetylenes or Arines are done. Information on the implementation of these Diels-Alder reactions can be found in Chem. Ber. 119: 1016 (1986) and J.C.S. Chem. Comm. 961 (1999).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysator, umfassend wenigstens einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe mit mindestens einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, wie zuvor definiert.Another object of the invention is a catalyst comprising at least one complex of a metal VIII. Subgroup with at least one compound according to the invention of formula I as previously defined.
Die erfindungsgemäßen und erfindungsgemäß eingesetzten
Katalysatoren können
einen oder mehrere der Verbindungen der allgemeinen Formel I als
Liganden aufweisen. Zusätzlich
zu den zuvor beschriebenen Liganden der allgemeinen Formel I können Sie
noch wenigstens einen weiteren Liganden, der ausgewählt ist unter
Halogeniden, Aminen, Carboxylaten, Acetylacetonat, Aryl- oder Alkylsulfonaten,
Hydrid, CO, Olefinen, Dienen, Cycloolefinen, Nitrilen, N-haltigen
Heterocyclen, Aromaten und Heteroaromaten, Ethern, PF3,
Phospholen, Phosphabenzolen sowie ein-, zwei- und mehrzähnigen Phosphin-,
Phosphinit-, Phosphonit-, Phosphoramidit- und Phosphitliganden aufweisen. Geeignet
sind bevorzugt Kombinationen mit den in der
Bevorzugt handelt es sich bei dem Metall der VIII. Nebengruppe um Cobalt, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Osmium oder Iridium und insbesondere um Cobalt, Nickel, Rhodium, Ruthenium und Iridium.It is preferably the Metal of subgroup VIII around cobalt, ruthenium, rhodium, palladium, Platinum, osmium or iridium and in particular cobalt, nickel, Rhodium, ruthenium and iridium.
Im Allgemeinen werden unter Hydroformylierungsbedingungen aus den jeweils eingesetzten Katalysatoren oder Katalysatorvorstufen katalytisch aktive Spezies der allgemeinen Formel HxMy(CO)zLq gebildet, worin M für ein Metall der VIII. Nebengruppe, L für eine phosphorhaltige Verbindung der Formel I und q, x, y, z für ganze Zahlen, abhängig von der Wertigkeit und Art des Metalls sowie der Bindigkeit des Liganden L, stehen. Vorzugsweise stehen z und q unabhängig voneinander mindestens für einen Wert von 1, wie z. B. 1, 2 oder 3. Die Summe aus z und q steht bevorzugt für einen Wert von 1 bis 5. Dabei können die Komplexe gewünschtenfalls zusätzlich noch mindestens einen der zuvor beschriebenen weiteren Liganden aufweisen.In general, under hydroformylation conditions, catalytically active species of the general formula H x M y (CO) z L q are formed from the catalysts or catalyst precursors used in each case, in which M is a metal of subgroup VIII, L is a phosphorus-containing compound of the formula I and q , x, y, z are integers, depending on the valency and type of the metal and the binding nature of the ligand L. Preferably, z and q are independently at least 1, such as. B. 1, 2 or 3. The sum of z and q is preferably from 1 to 5. The complexes can, if desired, additionally have at least one of the further ligands described above.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die Hydroformylierungskatalysatoren in situ, in dem für die Hydroformylierungsreaktion eingesetzten Reaktor, hergestellt. Gewünschtenfalls können die erfindungsgemäßen Katalysatoren jedoch auch separat hergestellt und nach üblichen Verfahren isoliert werden. Zur in situ-Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann man z. B.According to a preferred embodiment the hydroformylation catalysts are used in situ for the hydroformylation reaction reactor used. If desired, the catalysts of the invention however, also produced separately and isolated by customary methods become. For in situ production of the catalysts according to the invention can you e.g. B.
wenigstens eine Verbindung der allgemeinen Formel I, eine Verbindung oder einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe, gegebenenfalls wenigstens einen weiteren zusätzlichen Liganden und gegebenenfalls ein Aktivierungsmittel in einem inerten Lösungsmittel unter den Hydroformylierungsbedingungen umsetzen.at least one general connection Formula I, a compound or a complex of a metal of VIII. Subgroup, possibly at least one additional one Ligands and optionally an activating agent in an inert solvent implement under the hydroformylation conditions.
Geeignete Rhodiumverbindungen oder -komplexe sind z. B. Rhodium(II)- und Rhodium(III)-salze, wie Rhodium(III)-chlorid, Rhodium(III)-nitrat, Rhodium(III)-sulfat, Kalium-Rhodiumsulfat, Rhodium(II)- bzw. Rhodium(III)-carboxylat, Rhodium(II)- und Rhodium(III)-acetat, Rhodium(III)-oxid, Salze der Rhodium(III)säure, Trisammoniumhexachlororhodat(III) etc. Weiterhin eignen sich Rhodiumkomplexe, wie Rhodiumbiscarbonylacetylacetonat, Acetylacetonatobisethylenrhodium(I) etc. Vorzugsweise werden Rhodiumbiscarbonylacetylacetonat oder Rhodiumacetat eingesetzt.Suitable rhodium compounds or complexes are e.g. B. rhodium (II) and rhodium (III) salts, such as rhodium (III) chloride, Rhodium (III) nitrate, rhodium (III) sulfate, potassium rhodium sulfate, Rhodium (II) or rhodium (III) carboxylate, rhodium (II) and rhodium (III) acetate, Rhodium (III) oxide, salts of rhodium (III) acid, trisammonium hexachlororhodate (III) etc. Also suitable are rhodium complexes, such as rhodium biscarbonylacetylacetonate, Acetylacetonatobisethylene rhodium (I) etc. Rhodium biscarbonylacetylacetonate are preferred or rhodium acetate used.
Ebenfalls geeignet sind Rutheniumsalze oder -verbindungen. Geeignete Rutheniumsalze sind beispielsweise Ruthenium(III)chlorid, Ruthenium(IV)-, Ruthenium(VI)- oder Ruthenium(VIII)oxid, Alkalisalze der Rutheniumsauerstoffsäuren wie K2RuO4 oder KRuO4 oder Komplexverbindungen, wie z. B. RuHCl(CO)(PPh3)3. Auch können die Metallcarbonyle des Rutheniums wie Trisrutheniumdodecacarbonyl oder Hexarutheniumoctadecacarbonyl, oder Mischformen, in denen CO teilweise durch Liganden der Formel PR3 ersetzt sind, wie Ru(CO)3(PPh3)2, im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.Ruthenium salts or compounds are also suitable. Suitable ruthenium salts are, for example, ruthenium (III) chloride, ruthenium (IV), ruthenium (VI) or ruthenium (VIII) oxide, alkali metal salts of ruthenium oxygen acids such as K 2 RuO 4 or KRuO 4 or complex compounds, such as, for. B. RuHCl (CO) (PPh 3 ) 3 . The metal carbonyls of ruthenium such as trisruthenium dodecacarbonyl or He xaruthenium octadecacarbonyl, or mixed forms in which CO is partially replaced by ligands of the formula PR 3 , such as Ru (CO) 3 (PPh 3 ) 2 , are used in the process according to the invention.
Geeignete Cobaltverbindungen sind beispielsweise Cobalt(II)chlorid, Cobalt(II)sulfat, Cobalt(II)carbonat, Cobalt(II)nitrat, deren Amin- oder Hydratkomplexe, Cobaltcarboxylate, wie Cobaltacetat, Cobaltethylhexanoat, Cobaltnaphthanoat, sowie der Cobalt-Caproat-Komplex. Auch hier können die Carbonylkomplexe des Cobalts wie Dicobaltoctacarbonyl, Tetracobaltdodecacarbonyl und Hexacobalthexadecacarbonyl eingesetzt werden.Suitable cobalt compounds are for example cobalt (II) chloride, cobalt (II) sulfate, cobalt (II) carbonate, Cobalt (II) nitrate, its amine or hydrate complexes, cobalt carboxylates, such as cobalt acetate, cobalt ethyl hexanoate, cobalt naphthanoate, and the cobalt-caproat complex. The carbonyl complexes of cobalt can also be found here such as dicobalt octacarbonyl, tetracobalt dodecacarbonyl and hexacobalt hexadecacarbonyl be used.
Die genannten und weitere geeignete Verbindungen des Cobalts, Rhodiums, Rutheniums und Iridiums sind im Prinzip bekannt und in der Literatur hinreichend beschrieben oder sie können vom Fachmann analog zu den bereits bekannten Verbindungen hergestellt werden.The above and other suitable ones Compounds of cobalt, rhodium, ruthenium and iridium are known in principle and adequately described in the literature or they can prepared by a person skilled in the art in analogy to the already known compounds become.
Geeignete Aktivierungsmittel sind z. B. Brönsted-Säuren, Lewis-Säuren, wie z. B. BF3, AlCl3, ZnCl2, und Lewis-Basen.Suitable activating agents are e.g. B. Brönsted acids, Lewis acids, such as. B. BF 3 , AlCl 3 , ZnCl 2 , and Lewis bases.
Als Lösungsmittel werden vorzugsweise die Aldehyde eingesetzt, die bei der Hydroformylierung der jeweiligen Olefine entstehen, sowie deren höher siedende Folgereaktionsprodukte, z. B. die Produkte der Aldolkondensation. Ebenfalls geeignete Lösungsmittel sind Aromaten, wie Toluol und Xylole, Kohlenwasserstoffe oder Gemische von Kohlenwasserstoffen, auch zum Verdünnen der oben genannten Aldehyde und der Folgeprodukte der Aldehyde. Weitere Lösungsmittel sind Ester aliphatischer Carbonsäuren mit Alkanolen, beispielsweise Essigester oder TexanolTM, Ether wie tert.-Butylmethylether und Tetrahydrofuran. Bei ausreichend hydrophilisierten Liganden können auch Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon etc., eingesetzt werden. Ferner können als Lösungsmittel auch so genannten "Ionic Liquids" verwendet werden. Hierbei handelt es sich um flüssige Salze, beispielsweise um N,N'-Dialkylimidazoliumsalze wie die N-Butyl-N'-methylimidazoliumsalze, Tetraalkylammoniumsalze wie die Tetra-n-butylammoniumsalze, N-Alkylpyridiniumsalze wie die n-Butylpyridiniumsalze, Tetraalkylphosphoniumsalze wie die Trishexyl(tetradecyl)phosphoniumsalze, z. B. die Tetrafluoroborate, Acetate, Tetrachloroaluminate, Hexafluorophosphate, Chloride und Tosylate.The solvents used are preferably the aldehydes which are formed in the hydroformylation of the respective olefins, and their higher-boiling secondary reaction products, for. B. the products of aldol condensation. Likewise suitable solvents are aromatics, such as toluene and xylenes, hydrocarbons or mixtures of hydrocarbons, also for diluting the above-mentioned aldehydes and the secondary products of the aldehydes. Other solvents are esters of aliphatic carboxylic acids with alkanols, for example ethyl acetate or Texanol ™ , ethers such as tert-butyl methyl ether and tetrahydrofuran. If the ligands are sufficiently hydrophilized, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone etc. can also be used. So-called "ionic liquids" can also be used as solvents. These are liquid salts, for example N, N'-dialkylimidazolium salts such as the N-butyl-N'-methylimidazolium salts, tetraalkylammonium salts such as the tetra-n-butylammonium salts, N-alkylpyridinium salts such as the n-butylpyridinium salts, tetradecyl) phosphonium salts, e.g. B. the tetrafluoroborates, acetates, tetrachloroaluminates, hexafluorophosphates, chlorides and tosylates.
Weiterhin ist es möglich die Umsetzungen auch in Wasser oder wässrigen Lösungsmittelsystemen, die neben Wasser ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, beispielsweise einen Alkohol wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, ein Keton wie Aceton und Methylethylketon oder ein anderes Lösungsmittel enthalten. Zu diesem Zweck setzt man Liganden der Formel I ein, die mit polaren Gruppen, beispielsweise ionischen Gruppen wie SO3M, CO2M mit M = Na, K oder NH4 oder wie N(CH3)4 + modifiziert sind. Die Umsetzungen erfolgen dann im Sinne einer Zweiphasenkatalyse, wobei der Katalysator sich in der wässrigen Phase befindet und Einsatzstoffe und Produkte die organische Phase bilden. Auch die Umsetzung in den "Ionic Liquids" kann als Zweiphasenkatalyse ausgestaltet sein.Furthermore, it is also possible to implement the reactions in water or aqueous solvent systems which, in addition to water, contain a water-miscible solvent, for example an alcohol such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, a ketone such as acetone and methyl ethyl ketone contain another solvent. For this purpose, ligands of the formula I are used which are modified with polar groups, for example ionic groups such as SO 3 M, CO 2 M with M = Na, K or NH 4 or like N (CH 3 ) 4 + . The reactions then take the form of two-phase catalysis, the catalyst being in the aqueous phase and feedstocks and products forming the organic phase. The implementation in the "Ionic Liquids" can also be designed as a two-phase catalysis.
Das Molmengenverhältnis von phosphorhaltigem Ligand zu Metall der VIII. Nebengruppe liegt im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 1:1 bis 1000:1.The molar ratio of phosphorus Ligand to metal of subgroup VIII generally lies in one Range from about 1: 1 to 1000: 1.
Als Substrate für das erfindungsgemäße Hydroformylierungsverfahren kommen prinzipiell alle Verbindungen in Betracht, welche eine oder mehrere ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthalten. Dazu zählen z. B. Olefine, wie α-Olefine, interne geradkettige und interne verzweigte Olefine. Geeignete α-Olefine sind z. B. Ethylen, Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen etc.As substrates for the hydroformylation process according to the invention In principle, all connections come into consideration, which one or several ethylenically unsaturated Double bonds included. These include e.g. B. olefins, such as α-olefins, internal straight chain and internal branched olefins. Suitable α-olefins are z. B. ethylene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-non, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene etc.
Geeignete verzweigte, interne Olefine sind vorzugsweise C4-C20-Olefine, wie 2-Methyl-2-buten, 2-Methyl-2-penten, 3-Methyl-2-penten, verzweigte, interne Hepten-Gemische, verzweigte, in terne Octen-Gemische, verzweigte, interne Nonen-Gemische, verzweigte, interne Decen-Gemische, verzweigte, interne Undecen-Gemische, verzweigte, interne Dodecen-Gemische etc.Suitable branched, internal olefins are preferably C 4 -C 20 olefins, such as 2-methyl-2-butene, 2-methyl-2-pentene, 3-methyl-2-pentene, branched, internal heptene mixtures, branched, in ternary octene mixtures, branched, internal non-mixtures, branched, internal decene mixtures, branched, internal undecene mixtures, branched, internal dodecene mixtures etc.
Geeignete zu hydroformylierende Olefine sind weiterhin C5-C8-Cycloalkene, wie Cyclopenten, Cyclohexen, Cyclohepten, Cycloocten und deren Derivate, wie z. B. deren C1-C20-Alkylderivate mit 1 bis 5 Alkylsubstituenten. Geeignete zu hydroformylierende Olefine sind weiterhin Vinylaromaten, wie Styrol, α-Methylstyrol, 4-Isobutylstyrol etc. Geeignete zu hydroformylierende Olefine sind weiterhin α,β-ethylenisch ungesättigte Mono- und/oder Dicarbonsäuren, deren Ester, Halbester und Amide, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, 3-Pentensäuremethylester, 4-Pentensäuremethylester, Ölsäuremethylester, Acrylsäuremethylester, Methacrylsäuremethylester, ungesättigte Nitrile, wie 3-Pentennitril, 4-Pentennitril, Acrylnitril, Vinylether, wie Vinylmethylether, Vinylethylether, Vinylpropylether etc., C1-C20-Alkenole, -Alkendiole und -Alkadienole, wie 2,7-Octadienol-1. Geeignete Substrate sind weiterhin Di- oder Polyene mit isolierten oder konjugierten Doppelbindungen. Dazu zählen z. B. 1,3-Butadien, 1,4-Pentadien, 1,5-Hexadien, 1,6-Heptadien, 1,7-Octadien, 1,8-Nonadien, 1,9-Decadien, 1,10-Undecadien, 1,11-Dodecadien, 1,12-Tridecadien, 1,13-Tetradecadien, Vinylcyclohexen, Dicyclopentadien, 1,5,9-Cyclooctatrien sowie Butadienhomo- und -copolymere.Suitable olefins to be hydroformylated are furthermore C 5 -C 8 cycloalkenes, such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene and their derivatives, such as, for. B. their C 1 -C 20 alkyl derivatives with 1 to 5 alkyl substituents. Suitable olefins to be hydroformylated are furthermore vinyl aromatics, such as styrene, α-methylstyrene, 4-isobutylstyrene etc. Suitable olefins to be hydroformylated are furthermore α, β-ethylenically unsaturated mono- and / or dicarboxylic acids, their esters, half-esters and amides, such as acrylic acid, methacrylic acid acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, methyl 3-pentenoate, methyl 4-pentenoate, methyl oleate, methyl acrylate, methyl methacrylate, unsaturated nitriles such as 3-pentenenitrile, 4-pentenenitrile, acrylonitrile, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl, etc., C 1 -C 20 alkenols, alkene diols and alkadienols, such as 2,7-octadienol-1. Suitable substrates are further di- or polyenes with isolated or conjugated double bonds. These include e.g. B. 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, 1,9-decadiene, 1,10-undecadiene, 1,11-dodecadiene, 1,12-tridecadiene, 1,13-tetradecadiene, vinylcyclohexene, dicyclopentadiene, 1,5,9-cyclooctatriene and butadiene homo- and copolymers.
Bevorzugt ist die zur Hydroformylierung eingesetzte ungesättigte Verbindung ausgewählt unter internen linearen Olefinen und Olefingemischen, die wenigstens ein internes lineares Olefin enthalten. Geeignete lineare (geradkettige) interne Olefine sind vorzugsweise C4-C20-Olefine, wie 2-Buten, 2-Penten, 2-Hexen, 3-Hexen, 2-Hepten, 3-Hepten, 2-Octen, 3-Octen, 4-Octen etc. und Mischungen davon.The unsaturated compound used for the hydroformylation is preferably selected from internal linear olefins and olefin mixtures which contain at least one internal linear olefin. Suitable linear (straight-chain) internal olefins are preferably C 4 -C 20 olefins, such as 2-butene, 2-pentene, 2-hexene, 3-hexene, 2-heptene, 3-heptene, 2-octene, 3-octene, 4-octene etc. and mixtures thereof.
Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Hydroformylierungsverfahren ein großtechnisch zugängiges Olefingemisch eingesetzt, das insbesondere wenigstens ein internes lineares Olefin enthält.Is preferred in the hydroformylation process according to the invention an industrial scale vehicle accessible Olefin mixture used, in particular at least one internal contains linear olefin.
Dazu zählen z. B. die durch gezielte Ethen-Oligomerisierung in Gegenwart von Alkylaluminiumkatalysatoren erhaltenen Ziegler-Olefine. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um unverzweigte Olefine mit endständiger Doppelbindung und gerader Kohlenstoffatomanzahl. Dazu zählen weiterhin die durch Ethen-Oligomerisierung in Gegenwart verschiedener Katalysatorsysteme erhaltenen Olefine, z. B. die in Gegenwart von Alkylaluminiumchlorid/Titantetrachlorid-Katalysatoren erhaltenen, überwiegend linearen α-Olefine und die in Gegenwart von Nickel-Phosphinkomplex-Katalysatoren nach dem Shell Higher Olefin Process (SHOP) erhaltenen α-Olefine. Ge eignete technisch zugängige Olefingemische werden weiterhin bei der Paraffin-Dehydrierung entsprechender Erdölfraktionen, z. B. der sog. Petroleum- oder Dieselölfraktionen, erhalten. Zur Überführung von Paraffinen, vorwiegend von n-Paraffinen in Olefine, werden im Wesentlichen drei Verfahren eingesetzt:
- – thermisches Cracken (Steamcracken),
- – katalytisches Dehydrieren und
- – chemisches Dehydrieren durch Chlorieren und Dehydrochlorieren.
- - thermal cracking (steam cracking),
- - catalytic dehydration and
- - chemical dehydration by chlorination and dehydrochlorination.
Dabei führt das thermische Cracken überwiegend zu α-Olefinen, während die anderen Varianten Olefingemische ergeben, die im Allgemeinen auch größere Anteile an Olefinen mit innenständiger Doppelbindung aufweisen. Geeignete Olefingemische sind weiterhin die bei Metathese- bzw. Telomerisationsreaktionen erhaltenen Olefine. Dazu zählen z. B. die Olefine aus dem Phillips-Triolefin-Prozess, einem modifizierten SHOP-Prozess aus Ethylen-Oligomerisierung, Doppelbindungs-Isomerisierung und anschließender Metathese (Ethenolyse).Thereby thermal cracking predominantly leads to α-olefins, while the other variants give olefin mixtures that generally also larger proportions on olefins with internal Have double bond. Suitable olefin mixtures are also the olefins obtained in metathesis or telomerization reactions. These include z. B. the olefins from the Phillips triolefin process, a modified SHOP process from ethylene oligomerization, double bond isomerization and followed by Metathesis (ethenolysis).
Geeignete in dem erfindungsgemäßen Hydroformylierungsverfahren einsetzbare technische Olefingemische sind weiterhin ausgewählt unter Dibutenen, Tributenen, Tetrabutenen, Dipropenen, Tripropenen, Tetrapropenen, Mischungen von Butenisomeren, insbesondere Raffinat II, Dihexenen, Dimeren und Oligomeren aus dem Dimersol®-Prozess von IFP, Octolprozess® von Hüls, Polygasprozess etc.Suitable technical olefin mixtures which can be used in the hydroformylation process according to the invention are also selected from dibutenes, tributenes, tetrabutenes, dipropenes, tripropenes, tetrapropenes, mixtures of butene isomers, in particular raffinate II, dihexenes, dimers and oligomers from the Dimersol ® process from IFP, Octolprocess ® from Hüls , Polygas process etc.
Bevorzugt ist ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Hydroformylierungskatalysator in situ hergestellt wird, wobei man mindestens eine Verbindung der Formel I, eine Verbindung oder einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe und gegebenenfalls ein Aktivierungsmittel in einem inerten Lösungsmittel unter den Hydroformylierungsbedingungen zur Reaktion bringt.A method is preferred which characterized in that the hydroformylation catalyst in is produced in situ, wherein at least one compound of Formula I, a compound or a complex of a metal of VIII. Subgroup and optionally an activating agent in an inert solvent brings to reaction under the hydroformylation conditions.
Die Hydroformylierungsreaktion kann kontinuierlich, semikontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.The hydroformylation reaction can continuously, semi-continuously or discontinuously.
Geeignete Reaktoren für die kontinuierliche Umsetzung sind dem Fachmann bekannt und werden z. B. in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 1, 3. Aufl., 1951, S. 743 ff. beschrieben.Suitable reactors for continuous Implementation are known to the expert and are, for. B. in Ullmanns encyclopedia der Technische Chemie, Vol. 1, 3rd edition, 1951, p. 743 ff.
Geeignete druckfeste Reaktoren sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und werden z. B. in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 1, 3. Auflage, 1951, S. 769 ff. beschrieben. Im Allgemeinen wird für das erfindungsgemäße Verfahren ein Autoklav verwendet, der gewünschtenfalls mit einer Rührvorrichtung und einer Innenauskleidung versehen sein kann.Suitable pressure-resistant reactors are also known to the skilled person and z. B. in Ullmann's encyclopedia of technical chemistry, vol. 1, 3rd edition, 1951, pp. 769 ff. Generally, for the inventive method an autoclave is used, if desired with a stirrer and can be provided with an inner lining.
Die Zusammensetzung des im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Synthesegases aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff kann in weiten Bereichen variieren. Das molare Verhältnis von Kohlenmonoxid und Wasserstoff beträgt in der Regel etwa 5:95 bis 70:30.The composition of the in the inventive method Synthetic gas used from carbon monoxide and hydrogen can vary widely. The molar ratio of carbon monoxide to Is hydrogen usually around 5:95 to 70:30.
Die Temperatur bei der Hydroformylierungsreaktion liegt im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 20 bis 180 °C, bevorzugt etwa 50 bis 150 °C. Im Allgemeinen liegt der Druck in einem Bereich von etwa 1 bis 700 bar, bevorzugt 1 bis 600 bar, insbesondere 1 bis 300 bar. Der Reaktionsdruck kann in Abhängigkeit von der Aktivität des eingesetzten erfindungsgemäßen Hydroformylierungskatalysators variiert werden. Im Allgemeinen erlauben die erfindungsgemäßen Katalysatoren auf Basis von phosphorhaltigen Verbindungen eine Umsetzung in einem Bereich niedriger Drücke, wie etwa im Bereich von 1 bis 100 bar.The temperature in the hydroformylation reaction is generally in a range of about 20 to 180 ° C, preferred about 50 to 150 ° C. Generally the pressure is in the range of about 1 to 700 bar, preferably 1 to 600 bar, in particular 1 to 300 bar. The reaction pressure can be dependent from the activity of the hydroformylation catalyst used according to the invention can be varied. In general, the catalysts of the invention allow based on phosphorus-containing compounds Low pressure range, such as in the range of 1 to 100 bar.
Die erfindungsgemäß eingesetzten und die erfindungsgemäßen Hydroformylierungskatalysatoren lassen sich nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren vom Austrag der Hydroformylierungsreaktion abtrennen und können im Allgemeinen erneut für die Hydroformylierung eingesetzt werden.The hydroformylation catalysts used according to the invention and the hydroformylation catalysts according to the invention can be classified according to the usual processes known to those skilled in the art of discharging the hydroformylation reaction sever and can generally again for the hydroformylation can be used.
Die zuvor beschriebenen Katalysatoren können auch in geeigneter Weise, z. B. durch Anbindung über als Ankergruppen geeignete funktionelle Gruppen, Adsorption, Pfropfung, etc. an einen geeigneten Träger, z. B. aus Glas, Kieselgel, Kunstharzen, Polymeren etc., immobilisiert werden. Sie eignen sich dann auch für einen Einsatz als Festphasenkatalysatoren.The catalysts described above can also in a suitable manner, e.g. B. by connection via suitable as anchor groups functional groups, adsorption, grafting, etc. to a suitable Carrier, z. B. made of glass, silica gel, synthetic resins, polymers etc., immobilized become. They are then also suitable for use as solid-phase catalysts.
Katalysatoren auf Basis von Liganden der Formel I zeigen überraschenderweise bei der Hydroformylierung von internen linearen Olefinen (isomerisierende Hydroformylierung) gute Ausbeuten an α-Aldehyden bzw. -Alkoholen und insbesondere auch an n-Aldehyden bzw. -Alkoholen. Weiterhin weisen diese Katalysatoren im Allgemeinen eine hohe Stabilität unter den Hydroformylierungsbedingungen auf, so dass mit Ihnen in der Regel längere Katalysatorstandzeiten erzielt werden, als mit aus dem Stand der Technik bekannten Katalysatoren auf Basis herkömmlicher Chelatliganden. Dies gilt insbesondere für Liganden der Formel I, worin R1 und/oder R2 für substituierte oder in ein anelliertes Ringsystem integrierte Pyrrolgruppen stehen, die über ihr pyrrolisches Stickstoffatom kovalent mit dem Pnicogenatom verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist dabei die 3-Methylindolylgruppe (Skatolylgruppe). Vorteilhafterweise zeigen die erfindungsgemäßen und erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren weiterhin eine hohe Aktivität, so dass in der Regel die entsprechenden Aldehyde in guten Ausbeuten erhalten werden. Bei der Hydroformylierung von α-Olefinen sowie von innenständigen, linearen Olefinen zeigen Sie zudem eine sehr geringe Selektivität zum Hydrierprodukt des eingesetzten Olefins.Catalysts based on ligands of the formula I surprisingly show good yields of α-aldehydes or alcohols and in particular also of n-aldehydes or alcohols in the hydroformylation of internal linear olefins (isomerizing hydroformylation). Furthermore, these catalysts generally have a high stability under the hydroformylation conditions, so that they generally achieve a longer catalyst service life than with catalysts based on conventional chelate ligands known from the prior art. This applies in particular to ligands of the formula I in which R 1 and / or R 2 represents substituted or integrated pyrrole groups in a fused ring system which are covalently linked to the pnicogen atom via their pyrrolic nitrogen atom. The 3-methylindolyl group (skatolyl group) is particularly advantageous. Advantageously, the catalysts according to the invention and used according to the invention continue to have a high activity, so that the corresponding aldehydes are generally obtained in good yields. In the hydroformylation of α-olefins and of internal, linear olefins, they also show a very low selectivity for the hydrogenation product of the olefin used.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2-Propylheptanol, bei dem man
- a) Buten oder ein Buten enthaltendes C4-Kohlenwasserstoffgemisch in Gegenwart eines Katalysators, wie zuvor definiert, mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter Erhalt eines n-Valeraldehyd enthaltenden Hydroformylierungsprodukts hydroformyliert,
- b) gegebenenfalls das Hydroformylierungsprodukt einer Auftrennung unter Erhalt einer an n-Valeraldehyd angereicherten Fraktion unterzieht,
- c) das in Schritt a) erhaltene Hydroformylierungsprodukt oder die in Schritt b) erhaltene an n-Valeraldehyd angereicherte Fraktion einer Aldolkondensation unterzieht,
- d) die Produkte der Aldolkondensation mit Wasserstoff katalytisch zu Alkoholen hydriert, und
- e) gegebenenfalls die Hydrierprodukte einer Auftrennung unter Erhalt einer an 2-Propylheptanol angereicherten Fraktion unterzieht.
- a) butene or a butene-containing C 4 -hydrocarbon mixture in the presence of a catalyst, as previously defined, hydroformylated with carbon monoxide and hydrogen to give a hydroformylation product containing n-valeraldehyde,
- b) optionally subjecting the hydroformylation product to separation to obtain a fraction enriched in n-valeraldehyde,
- c) subjecting the hydroformylation product obtained in step a) or the fraction enriched in n-valeraldehyde obtained in step b) to an aldol condensation,
- d) the products of the aldol condensation are hydrogenated catalytically to give alcohols, and
- e) optionally subjecting the hydrogenation products to separation to obtain a fraction enriched in 2-propylheptanol.
a) Hydroformylierunga) Hydroformylation
Als Einsatzmaterial für die Hydroformylierung eignet sich sowohl im Wesentlichen reines 1-Buten als auch Gemische von 1-Buten mit 2-Buten und technisch erhältliche C4-Kohlenwasserstoffströme, die 1-Buten und/oder 2 Buten enthalten. Vorzugsweise eignen sich C4-Schnitte, die in großen Mengen aus FCC-Anlagen und aus Steamcrackern zur Verfügung stehen. Diese bestehen im Wesentlichen aus einem Gemisch der isomeren Butene und Butan.Suitable starting materials for the hydroformylation are both essentially pure 1-butene and mixtures of 1-butene with 2-butene and technically available C 4 hydrocarbon streams which contain 1-butene and / or 2 butene. C 4 cuts, which are available in large quantities from FCC plants and from steam crackers, are preferably suitable. These consist essentially of a mixture of the isomeric butenes and butane.
Als Einsatzmaterial geeignete C4-Kohlenwasserstoffströme enthalten z. B. 50 bis 99, vorzugsweise 60 bis 90 Mol-% Butene und 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 40 Mol-% Butane. Vorzugsweise umfasst die Butenfraktion 30 bis 60 Mol-% 1-Buten, 20 bis 30 Mol-% 2-Buten und weniger als 5 Mol-%, insbesondere weniger als 3 Mol-% Isobuten (bezogen auf die Butenfraktion). Als besonders bevorzugter Einsatzstoff wird das so genannte Raffinat II verwendet, bei dem es sich um einen Isobuten-abgereicherten C4-Schnitt nach Butadien-Abtrennung aus einer FCC-Anlage oder einen Steamcracker handelt.Suitable feedstock C 4 hydrocarbon streams include e.g. B. 50 to 99, preferably 60 to 90 mol% of butenes and 1 to 50, preferably 10 to 40 mol% of butanes. The butene fraction preferably comprises 30 to 60 mol% of 1-butene, 20 to 30 mol% of 2-butene and less than 5 mol%, in particular less than 3 mol%, of isobutene (based on the butene fraction). The so-called raffinate II, which is an isobutene-depleted C 4 cut after butadiene separation from an FCC system or a steam cracker, is used as a particularly preferred feedstock.
Hydroformylierungskatalysatoren auf Basis der erfindungsgemäß eingesetzten Phosphorchelatverbindungen als Liganden weisen vorteilhafterweise eine hohe n-Selektivität, auch beim Einsatz von 2-Buten und 2-butenhaltigen Kohlenwasserstoffgemischen als Einsatzmaterial auf. Somit können in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch solche Einsatzstoffe wirtschaftlich eingesetzt werden, da der angestrebte n-Valeraldehyd in guten Ausbeuten resultiert.Hydroformylation catalysts Basis of the used according to the invention Phosphorus chelate compounds as ligands advantageously have high n selectivity, also when using 2-butene and hydrocarbon mixtures containing 2-butene as input material. So you can in the method according to the invention such feedstocks can also be used economically since the desired n-valeraldehyde results in good yields.
b) Auftrennungb) separation
Nach einer geeigneten Verfahrensvariante wird die in Schritt a) nach Abtrennung des Katalysatorsystems erhaltene produktangereicherte Fraktion einer weiteren Auftrennung zum Erhalt einer an n-Valeraldehyd angereicherten Fraktion unterzogen. Die Auftrennung des Hydroformylierungsprodukts in eine n-Valeraldehyd angereicherte Fraktion und eine n-Valeraldehyd abgereicherte Fraktion erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren. Bevorzugt ist die Destillation unter Einsatz bekannter Trennapparaturen, wie Destillationskolonnen, z. B. Bodenkolonnen, die gewünschtenfalls mit Glocken, Siebplatten, Siebböden, Ventilen etc. ausgerüstet sein können, Verdampfer, wie Dünnschichtverdampfer, Fallfilmverdampfer, Wischblattverdampfer etc.According to a suitable process variant the one obtained in step a) after separation of the catalyst system product-enriched fraction of a further separation for preservation one enriched in n-valeraldehyde Fraction subjected. The separation of the hydroformylation product into an n-valeraldehyde-enriched fraction and an n-valeraldehyde depleted fraction is carried out according to the usual, known to the expert Method. Distillation using known ones is preferred Separators, such as distillation columns, e.g. B. tray columns, the desired ones with bells, sieve plates, sieve plates, Valves etc. equipped could be, Evaporators, such as thin film evaporators, Falling film evaporator, wiper blade evaporator etc.
c) Aldolkondensationc) aldol condensation
Zwei Moleküle C5-Aldehyd
können
zu α,β-ungesättigten
C10-Aldehyden kondensiert werden. Die Aldolkondensation
erfolgt auf an sich bekannte Weise z. B. durch Einwirkung einer
wässrigen
Base, wie Natronlauge oder Kalilauge. Alternativ kann auch ein heterogener
basischer Katalysator, wie Magnesium- und/oder Aluminiumoxid, verwendet
werden (vgl. z. B. die
d) Hydrierungd) hydrogenation
Die Produkte der Aldolkondensation können mit Wasserstoff katalytisch zu C10-Alkoholen, wie insbesondere 2-Propylheptanol, hydriert werden.The products of the aldol condensation can be catalytically hydrogenated with hydrogen to C 10 alcohols, such as in particular 2-propylheptanol.
Für die Hydrierung der C10-Aldehyde zu den C10-Alkoholen sind prinzipiell auch die Katalysatoren der Hydroformylierung zumeist bei höherer Temperatur geeignet; im Allgemeinen werden jedoch selektivere Hydrierkatalysatoren vorgezogen, die in einer separaten Hydrierstufe eingesetzt werden. Geeignete Hydrierkatalysatoren sind im Allgemeinen Übergangsmetalle, wie z. B. Cr, Mo, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru usw. oder deren Mischungen, die zur Erhöhung der Aktivität und Stabilität auf Trägern, wie z. B. Aktivkohle, Aluminiumoxid, Kieselgur usw. aufgebracht werden können. Zur Erhöhung der katalytischen Aktivität können Fe, Co und bevorzugt Ni, auch in Form der Raney-Katalysatoren, als Metallschwamm mit einer sehr großen Oberfläche verwendet werden. Die Hydrierung der C10-Aldehyde erfolgt in Abhängigkeit von der Aktivität des Katalysators, vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen und erhöhtem Druck. Vorzugsweise liegt die Hydriertemperatur bei etwa 80 bis 250 °C, bevorzugt liegt der Druck bei etwa 50 bis 350 bar.For the hydrogenation of the C 10 aldehydes to the C 10 alcohols, the catalysts of the hydroformylation are in principle also generally suitable at higher temperatures; however, more selective hydrogenation catalysts are generally preferred, which are used in a separate hydrogenation stage. Suitable hydrogenation catalysts are generally transition metals, such as. B. Cr, Mo, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru etc. or mixtures thereof, which increase the activity and stability on supports such. B. activated carbon, aluminum oxide, diatomaceous earth, etc. can be applied. To increase the catalytic activity, Fe, Co and preferably Ni, also in the form of the Raney catalysts, can be used as a metal sponge with a very large surface area. The C 10 aldehydes are hydrogenated as a function of the activity of the catalyst, preferably at elevated temperatures and elevated pressure. The hydrogenation temperature is preferably about 80 to 250 ° C., and the pressure is preferably about 50 to 350 bar.
Das rohe Hydrierungsprodukt kann nach üblichen Verfahren, z. B. durch Destillation, zu den C10-Alkoholen aufgearbeitet werden.The crude hydrogenation product can by conventional methods, e.g. B. by distillation to the C 10 alcohols.
e) Auftrennunge) separation
Gewünschtenfalls können die Hydrierprodukte einer weiteren Auftrennung unter Erhalt einer an 2-Propylheptanol angereicherten Fraktion und einer an 2-Propylheptanol abgereicherten Fraktion unterzogen werden. Diese Auftrennung kann nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren, wie z. B. durch Destillation, erfolgen.If desired, the Hydrogenation products of a further separation to obtain one 2-Propylheptanol enriched fraction and a 2-Propylheptanol depleted fraction. This separation can according to usual, the person skilled in the art such. B. by distillation.
Hydroformylierungskatalysatoren, die einen Komplex wenigstens eines Metalls der VIII. Nebengruppe des Periodensystems aufweisen, der als Liganden mindestens eine Monopnicogenverbindung der allgemeinen Formel I aufweist, eignen sich in vorteilhafter Weise für den Einsatz in einem Verfahren zur Herstellung von 2-Propylheptanol. Dabei weisen die Katalysatoren eine hohe n-Selektivität auf, so dass sowohl beim Einsatz von im Wesentlichen reinem 1-Buten als auch beim Einsatz von 1-Buten/2-Buten-haltigen Kohlenwasserstoffgemischen, wie beispielsweise C4-Schnitten eine gute Ausbeute an n-Valeraldehyd erhalten wird. Des Weiteren eignen sich die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren auch zur Doppelbindungsisomerisierung von einer innenständigen auf eine endstän dige Position, so dass auch beim Einsatz von 2-Buten und höhere Konzentrationen an 2-Buten-haltigen Kohlenwasserstoffgemischen n-Valeraldehyd in guten Ausbeuten erhalten wird. Vorteilhafterweise zeigen die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren auf Basis von Monopnicogenverbindung im Wesentlichen keine Zersetzung unter den Hydroformylierungsbedingungen, d. h. in Anwesenheit von Aldehyden. Vorteilhafterweise werden auch in Gegenwart von Luftsauerstoff und/oder Licht und/oder Säuren und/oder bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen, wie bis zu etwa 150 °C, im Wesentlichen keine Zersetzungsprodukte gebildet, so dass auf den Einsatz aufwendiger Maßnahmen zur Stabilisierung des eingesetzten Hydroformylierungskatalysators, insbesondere bei der Aufarbeitung, verzichtet werden kann.Hydroformylation catalysts which have a complex of at least one metal from transition group VIII of the Periodic Table and which have at least one monopnicogen compound of the general formula I as ligands are advantageously suitable for use in a process for the preparation of 2-propylheptanol. The catalysts have a high n-selectivity, so that both when using essentially pure 1-butene and when using 1-butene / 2-butene-containing hydrocarbon mixtures, such as C 4 cuts, a good yield of n -Valeraldehyde is obtained. Furthermore, the catalysts used according to the invention are also suitable for double bond isomerization from an internal position to a terminal position, so that n-valeraldehyde is obtained in good yields even when using 2-butene and higher concentrations of 2-butene-containing hydrocarbon mixtures. Advantageously, the catalysts used according to the invention based on monopnicogen compound show essentially no decomposition under the hydroformylation conditions, ie in the presence of aldehydes. Advantageously, substantially no decomposition products are formed even in the presence of atmospheric oxygen and / or light and / or acids and / or at room temperature and elevated temperatures, such as up to about 150 ° C., so that complex measures are taken to stabilize the hydroformylation catalyst used , especially in the processing, can be dispensed with.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Katalysatoren, umfassend wenigstens einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe mit wenigstens einer Verbindung der allgemeinen Formel I, wie zuvor beschrieben, zur Hydroformylierung, Hydrocyanierung, Carbonylierung und zur Hydrierung.Another object of the invention is the use of catalysts comprising at least one Complex of a metal of subgroup VIII with at least one Compound of general formula I, as described above, for Hydroformylation, hydrocyanation, carbonylation and for hydrogenation.
Die Erfindung wird anhand der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert.The invention is based on the following, not restrictive Examples closer explained.
Beispiel 1: Example 1:
In einem 1 l Vierhalskolben, der mit KPG-Rührer, Thermometer und Tropftrichter versehen war, wurden 19,05 g 3-Methylindol (Skatol) in 700 ml absolutiertem Toluol unter Argon gelöst und auf –75 °C abgekühlt. Es wurden 100 ml absolutiertes Triethylethylamin zugegeben und anschließend 6,7 ml Phosphortrichlorid in 100 ml absolutiertem Toluol bei –75 °C zur Reaktionsmischung getropft. Nach vollendeter Zugabe wurde das Kühlbad entfernt, das Reaktionsgemisch langsam auf Raumtemperatur gebracht und dann für 12 h bei 90 °C gerührt. Der farblose Niederschlag wurde unter Schutzgas über eine Fritte abgetrennt und mit wenig absolutem Toluol nachgewaschen. Die Mutterlauge wurde dann im Vakuum bei 80 °C auf 100 ml eingeengt. (Reaktionskontrolle Lösung A: 31P-NMR (Toluol: δ = 103)).In a 1 liter four-necked flask equipped with a KPG stirrer, thermometer and dropping funnel, 19.05 g of 3-methylindole (Skatol) were dissolved in 700 ml of absolute toluene under argon and cooled to -75 ° C. 100 ml of absolute triethylethylamine were added and then 6.7 ml of phosphorus trichloride in 100 ml of absolute toluene were added dropwise to the reaction mixture at -75 ° C. After the addition was complete, the cooling bath was removed, the reaction mixture was slowly brought to room temperature and then stirred at 90 ° C. for 12 h. The colorless precipitate was separated off under a protective gas over a frit and washed with a little absolute toluene. The mother liquor was then concentrated to 100 ml in vacuo at 80 ° C. (Reaction control solution A: 31 P-NMR (toluene: δ = 103)).
In einem 1 lVierhalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Tropftrichter wurden 23,52 g 4,5-Dihydroxy-2,7-di-tert.-butyl-9,9-dimethylxanthen in 500 ml absolutem Tetrahydrofuran unter Argon bei 50 °C gelöst, dann auf –20 °C abgekühlt. Zu dieser Lösung wurden innerhalb von 30 min. 22 ml einer 15%igen n-Butyllithium-Lösung (Hexan) verdünnt mit 50 ml abs. Toluol zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 3 h bei 50 °C gerührt.In a 1 liter four-necked flask with KPG stirrer, thermometer and dropping funnels were 23.52 g of 4,5-dihydroxy-2,7-di-tert-butyl-9,9-dimethylxanthene dissolved in 500 ml of absolute tetrahydrofuran under argon at 50 ° C, then cooled to -20 ° C. To this solution were within 30 min. 22 ml of a 15% n-butyllithium solution (hexane) dilute with 50 ml abs. Toluene added dropwise. Then the reaction mixture 3 h at 50 ° C touched.
Zu dieser Lösung wurde die Toluol-Lösung A mittels
Tropftrichter innerhalb von 30 min. bei Raumtemperatur zugetropft
und nach vollendeter Zugabe 4 h bei 50 °C gerührt. Der entstandene farblose
Feststoff wurde mittels Schutzgasfritte abfiltriert und die Mutterlauge
anschließend
im Vakuum bei 80 °C
bis zur Trockene eingeengt. Darauf folgte eine Extraktion mit Dichlormethan
und chromatographische Trennung an Kieselgel mit Dichlormethan als
Fließmittel.
Es wurden 11,5 g eines farblosen Feststoffes erhalten.
1H-NMR (C6D6, 360,1 MHz, 298 K):
δ = 1,07 (s,
tBu, 9H), 1,20 (s, tBu, 9H), 1,51 (s, C(CH3)2, 6H), 2,10 (s, CH3,
6H), 5,49 (s, OH, 1H), 6,90 (s, Ar-H, 1H), 6,94 (d, J = 2 Hz, Ar-H,
1H), 6,99 (d, J = 2 Hz, Ar-H, 1H), 7,14–7,18 (m, überlagert von CD5H-Signal),
7,34 (s, Ar-H, 2H), 7,47–7,50
(m, Ar-H, 2H), 7,88–7,90
(m, Ar-H, 2H).
31P (C6D6, 145,8 MHz, 298K): δ = 109 (s).The toluene solution A was added to this solution by means of a dropping funnel within 30 min. added dropwise at room temperature and, after the addition was complete, stirred at 50 ° C. for 4 h. The resulting colorless solid was filtered off using a protective gas frit and the mother liquor was then evaporated to dryness in vacuo at 80 ° C. This was followed by extraction with dichloromethane and chromatographic separation on silica gel with dichloromethane as the mobile phase. 11.5 g of a colorless solid were obtained.
1 H-NMR (C 6 D 6 , 360.1 MHz, 298 K):
δ = 1.07 (s, tBu, 9H), 1.20 (s, tBu, 9H), 1.51 (s, C (CH 3 ) 2 , 6H), 2.10 (s, CH 3 , 6H) ), 5.49 (s, OH, 1H), 6.90 (s, Ar-H, 1H), 6.94 (d, J = 2 Hz, Ar-H, 1H), 6.99 (d, J = 2 Hz, Ar-H, 1H), 7.14-7.18 (m, superimposed by CD 5 H signal), 7.34 (s, Ar-H, 2H), 7.47-7, 50 (m, Ar-H, 2H), 7.88-7.90 (m, Ar-H, 2H).
31 P (C 6 D 6 , 145.8 MHz, 298K): δ = 109 (s).
Beispiel 2: Synthese von Ligand II: Example 2: Synthesis of Ligand II:
In einem 250 ml 3-Halskolben mit
Thermometer und Magnetrührer
wurden 3,6 g 3-Methylindol (Skatol) in 200 ml absolutiertem (abs.)
Tetrahydrofuran (THF) unter Argon gelöst und auf –75 °C abgekühlt. Es wurden 18 ml abs. Triethylethylamin
zugegeben und anschließend
1,3 ml Phosphortrichlorid bei –75 °C zur Reaktionsmischung
getropft. Nach vollendeter Zugabe wurde das Kühlbad entfernt, das Reaktionsgemisch
langsam auf Raumtemperatur gebracht und dann für 12 h bei Raumtemperatur gerührt. Der
farbloses Niederschlag wurde mittels Schutzgasfritte abgetrennt
und mit wenig abs. THF nachgewaschen. Dann wurde das Reaktionsgemisch
auf ca. 20 ml im Vakuum eingeengt und anschließend mit 10 ml abs. Triethylethylamin
versetzt. Zu dieser Lösung
wurden 2,27 g 2,2'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetra-tert-butyl-6,6'-dimethylbiphenol
gelöst
in 30 ml abs. THF mittels Tropftrichter innerhalb von 3 h zwischen
0 und –20 °C zugetropft.
Nach vollendeter Zugabe wurde 2 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Der
entstandene farblose Feststoff wurde mittels Schutzgasfritte abfiltriert und
die Mutterlauge anschließend
im Vakuum bei 40 °C
bis zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde in Hexan aufgeschlämmt und
der unlösliche
Feststoff über
eine Schutzgasfritte abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Es wurden
0,9 g eines farblosen Feststoffes erhalten.
1H-NMR
(C6D6, 360,1 MHz,
298K)
δ =
1,04 (s, tBu, 9H), 1,20 (s, tBu, 9H), 1,32 (s, tBu, 9H), 1,63 (s,
tBu, 9H), 1,91 (s, CH3, 3H), 2,11 (s, CH3, 3H), 2,13 (s, CH3,
3H), 2,14 (s, CH3, 3H), 5,16 (s, OH, 1H),
6,95–7,12
(m, Ar-H, 5H), 7,32–7,42
(m, Ar-H, 4H), 7,53 (d, J = 7,9 Hz, Ar-H, 1H), 7,63 (s, Ar-H, 1H),
8,01 (d, J = 7,9 Hz, Ar-H, 1H).
31P
(C6D6, 145,8 MHz,
298K): δ =
98 (s).
HMS (ESI) (C48H61N2O2P+H): m/z = 729,4549
(berechnet); m/z = 729,4585 (gefunden)3.6 g of 3-methylindole (Skatol) were placed in a 250 ml 3-necked flask with thermometer and magnetic stirrer. dissolved in 200 ml of absolute (abs.) tetrahydrofuran (THF) under argon and cooled to -75 ° C. 18 ml of abs. Triethylethylamine added and then 1.3 ml of phosphorus trichloride added dropwise at -75 ° C to the reaction mixture. After the addition was complete, the cooling bath was removed, the reaction mixture was slowly brought to room temperature and then stirred at room temperature for 12 h. The colorless precipitate was separated off using a protective gas frit and with a little abs. Washed THF. Then the reaction mixture was concentrated to about 20 ml in vacuo and then with 10 ml abs. Triethylethylamine added. 2.27 g of 2,2'-dihydroxy-3,3 ', 5,5'-tetra-tert-butyl-6,6'-dimethylbiphenol were dissolved in 30 ml of abs. THF was added dropwise between 0 and -20 ° C within 3 h using a dropping funnel. After the addition was complete, the mixture was stirred at room temperature for 2 days. The resulting colorless solid was filtered off using a protective gas frit and the mother liquor was then evaporated to dryness in vacuo at 40 ° C. The residue was slurried in hexane and the insoluble solid was filtered off through a protective gas frit and dried in vacuo. 0.9 g of a colorless solid were obtained.
1 H-NMR (C 6 D 6 , 360.1 MHz, 298K)
δ = 1.04 (s, tBu, 9H), 1.20 (s, tBu, 9H), 1.32 (s, tBu, 9H), 1.63 (s, tBu, 9H), 1.91 ( s, CH 3 , 3H), 2.11 (s, CH 3 , 3H), 2.13 (s, CH 3 , 3H), 2.14 (s, CH 3 , 3H), 5.16 (s, OH, 1H), 6.95-7.12 (m, Ar-H, 5H), 7.32-7.42 (m, Ar-H, 4H), 7.53 (d, J = 7.9 Hz, Ar-H, 1H), 7.63 (s, Ar-H, 1H), 8.01 (d, J = 7.9 Hz, Ar-H, 1H).
31 P (C 6 D 6 , 145.8 MHz, 298K): δ = 98 (s).
HMS (ESI) (C 48 H 61 N 2 O 2 P + H): m / z = 729.4549 (calculated); m / z = 729.4585 (found)
Hydroformylierung von 2-Buten mit Ligand I:Hydroformylation of 2-butene with ligand I:
Beispiel 3:Example 3:
5,2 mg Rh(CO)2acac (acac = Acetylacetonat) und 66 mg Ligand I wurden separat eingewogen, in je 7,5 g absolutem Toluol gelöst, vermischt und bei 110 °C mit 10 bar Synthesegas (CO:H2 = 1:1) begast. Nach 30 min. wurden 4,9 g trans-2-Buten mittels Druckschleuse zugegeben, und mit Synthesegas (CO:H2 = 1:1) ein Gesamtdruck von 20 bar eingestellt und 4 h bei 110 °C hydroformyliert (105 ppm Rh, Ligand:Rh = 5:1). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Reaktor über eine Kühlfalle entspannt und der Reaktoraustrag sowie der Inhalt der Kühlfalle mittels Gaschromatographie analy siert. Der Umsatz betrug 35 %, die Aldehydausbeute 34 % und der n-Anteil 58 % (n-Anteil = Quotient aus n-Aldehyd zu insgesamt gebildeten Aldehyden x 100).5.2 mg Rh (CO) 2 acac (acac = acetylacetonate) and 66 mg Ligand I were weighed separately, dissolved in 7.5 g absolute toluene, mixed and mixed at 110 ° C with 10 bar synthesis gas (CO: H 2 = 1: 1) fumigated. After 30 min. 4.9 g of trans-2-butene were added by means of a pressure lock, and a total pressure of 20 bar was set with synthesis gas (CO: H 2 = 1: 1) and hydroformylated for 4 h at 110 ° C. (105 ppm Rh, ligand: Rh = 5: 1). After cooling to room temperature, the reactor was depressurized via a cold trap and the reactor discharge and the contents of the cold trap were analyzed by means of gas chromatography. The conversion was 35%, the aldehyde yield was 34% and the n component was 58% (n component = quotient from n-aldehyde to total aldehydes x 100).
Beispiel 4:Example 4:
5,0 mg Rh(CO)2acac und 68 mg Ligand I wurden separat eingewogen, in je 7,5 g abs. Toluol gelöst, vermischt und bei 110 °C mit 10 bar Synthesegas (CO:H2 = 1:2) begast. Nach 30 min. wurden 4,7 g trans-2-Buten mittels Druckschleuse zugegeben, und mit Synthesegas (CO:H2 = 1:2) ein Gesamtdruck von 20 bar eingestellt. Dann wurde die Gaszufuhr auf CO:H2 = 1:1 umgestellt und 4 h bei 110 °C hydroformyliert (102 ppm Rh, Ligand:Rh = 5:1). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Reaktor über eine Kühlfalle entspannt und der Reaktoraustrag sowie der Inhalt der Kühlfalle mittels Gaschromatographie analysiert. Der Umsatz betrug 69 %, die Aldehydausbeute 67 % und der n-Anteil 74 %.5.0 mg Rh (CO) 2 acac and 68 mg Ligand I were weighed out separately, in 7.5 g abs. Toluene dissolved, mixed and gassed at 110 ° C with 10 bar synthesis gas (CO: H 2 = 1: 2). After 30 min. 4.7 g of trans-2-butene were added by means of a pressure lock, and a total pressure of 20 bar was set using synthesis gas (CO: H 2 = 1: 2). The gas supply was then switched to CO: H 2 = 1: 1 and hydroformylated for 4 h at 110 ° C. (102 ppm Rh, ligand: Rh = 5: 1). After cooling to room temperature, the reactor was depressurized via a cold trap and the reactor discharge and the contents of the cold trap were analyzed by means of gas chromatography. The conversion was 69%, the aldehyde yield 67% and the n content 74%.
Hydroformylierung eines Butan/Buten-Gemisches mit Ligand I:Hydroformylation of a Butane / butene mixture with ligand I:
Beispiel 5:Example 5:
5,2 mg Rh(CO)2acac und 68 mg Ligand I wurden separat eingewogen, in je 7,5 g abs. Toluol gelöst, vermischt und bei 110 °C mit 10 bar Synthesegas (CO:H2 = 1:1) begast. Nach 30 min. wurden 4,8 g Buten/Butan-Gemisch (2-Buten 44 %, 1-Buten 39 %, iso-Buten 3 %, Butane 14 %) mittels Druckschleuse zugegeben, mit Synthesegas (CO:H2 = 1:1) ein Gesamtdruck von 20 bar eingestellt und 4 h bei 110 °C hydroformyliert (103 ppm Rh, Ligand:Rh = 5:1). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Reaktor über eine Kühlfalle entspannt und der Reaktoraustrag sowie der Inhalt der Kühlfalle mittels Gaschromatographie analysiert. Der Umsatz der Butene betrug 80 %, die Aldehydausbeute 79 % und der n-Anteil 64 %.5.2 mg Rh (CO) 2 acac and 68 mg Ligand I were weighed out separately, in 7.5 g abs. Toluene dissolved, mixed and gassed at 110 ° C with 10 bar synthesis gas (CO: H 2 = 1: 1). After 30 min. 4.8 g of butene / butane mixture (2-butene 44%, 1-butene 39%, isobutene 3%, butanes 14%) were added by means of a pressure lock, with synthesis gas (CO: H 2 = 1: 1) Total pressure set at 20 bar and hydroformylated for 4 h at 110 ° C (103 ppm Rh, ligand: Rh = 5: 1). After cooling to room temperature, the reactor was depressurized via a cold trap and the reactor discharge and the contents of the cold trap were analyzed by means of gas chromatography. The conversion of the butenes was 80%, the aldehyde yield 79% and the n content 64%.
Beispiel 6:Example 6:
5,7 mg Rh(CO)2acac und 70 mg Ligand I wurden separat eingewogen, in je 7,5 g abs. Toluol gelöst, vermischt und bei 110 °C mit 10 bar Synthesegas (CO:H2 = 1:2) begast. Nach 30 min. wurden 5,3 g Buten/Butan-Gemisch (2-Buten 44 %, 1-Buten 39 %, iso-Buten 3 %, Butane 14 %) mittels Druckschleuse zugegeben, und mit Synthesegas (CO:H2 = 1:2) ein Gesamtdruck von 20 bar eingestellt. Dann wurde die Gaszufuhr auf CO:H2 = 1:1 umgestellt und 4 h bei 110 °C hydroformyliert (111 ppm Rh, Ligand:Rh = 5:1). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Reaktor über eine Kühlfalle entspannt und der Reaktoraustrag sowie der Inhalt der Kühlfalle mittels Gaschromatographie analysiert. Der Umsatz der Butene betrug 84 %, die Aldehydausbeute 80 % und der n-Anteil 81 %.5.7 mg Rh (CO) 2 acac and 70 mg Ligand I were weighed in separately, in 7.5 g abs. Toluene dissolved, mixed and gassed at 110 ° C with 10 bar synthesis gas (CO: H 2 = 1: 2). After 30 min. 5.3 g of butene / butane mixture (2-butene 44%, 1-butene 39%, isobutene 3%, butanes 14%) were added by means of a pressure lock, and with synthesis gas (CO: H 2 = 1: 2) a total pressure of 20 bar is set. Then the gas supply was turned on CO: H 2 = 1: 1 changed over and hydroformylated for 4 h at 110 ° C (111 ppm Rh, ligand: Rh = 5: 1). After cooling to room temperature, the reactor was depressurized via a cold trap and the reactor discharge and the contents of the cold trap were analyzed by means of gas chromatography. The conversion of the butenes was 84%, the aldehyde yield 80% and the n content 81%.
Beispiel 7:Example 7:
4,8 mg Rh(CO)2acac und 67 mg Ligand I wurden separat eingewogen, in je 3,5 g Texanol® aufgenommen, vermischt und bei 110 °C mit 10 bar Synthesegas (CO:H2 = 1:2) begast. Nach 30 min. wurden 11,0 g Buten/Butan-Gemisch (2-Buten 44 %, 1-Buten 39 %, iso-Buten 3 %, Butane 14 %) mittels Druckschleuse zugegeben, und mit Synthesegas (CO:H2 = 1:2) ein Gesamtdruck von 20 bar eingestellt. Dann wurde die Gaszufuhr auf CO:H2 = 1:1 umgestellt und 4 h bei 110 °C hydroformyliert (106 ppm Rh, Ligand:Rh = 5:1). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Reaktor über eine Kühlfalle entspannt und der Reaktoraustrag sowie der Inhalt der Kühlfalle mittels Gaschromatographie analysiert. Der Umsatz der Butene betrug 74 %, die Aldehydausbeute 66 % und der n-Anteil 77 %.4.8 mg of Rh (CO) 2 acac, 67 mg of ligand I were weighed separately, added to each 3.5 g of Texanol ®, and mixed at 110 ° C and 10 bar of synthesis gas (CO 2: H 2 = 1), gassed , After 30 min. 11.0 g of butene / butane mixture (2-butene 44%, 1-butene 39%, isobutene 3%, butanes 14%) were added by means of a pressure lock, and with synthesis gas (CO: H 2 = 1: 2) a total pressure of 20 bar is set. The gas supply was then switched to CO: H 2 = 1: 1 and hydroformylated for 4 h at 110 ° C. (106 ppm Rh, ligand: Rh = 5: 1). After cooling to room temperature, the reactor was depressurized via a cold trap and the reactor discharge and the contents of the cold trap were analyzed by means of gas chromatography. The conversion of the butenes was 74%, the aldehyde yield 66% and the n content 77%.
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