EA025600B1 - Способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, каталитическая система и бидентатный лиганд - Google Patents

Abstract

В изобретении представлен способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, включающих сложные виниловые эфиры и способ получения эфиров 3-гидроксипропановой кислоты или кислот. Способ включает взаимодействие указанного соединения с монооксидом углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы. Каталитическую систему получают комбинацией (а) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (I)где X, X, Q, A, R, В, Q, Xи Xтакие, как указано в формуле изобретения.

Description

В изобретении представлен способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, включающих сложные виниловые эфиры и способ получения эфиров 3-гидроксипропановой кислоты или кислот. Способ включает взаимодействие указанного соединения с монооксидом углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы. Каталитическую систему получают комбинацией (а) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (Ъ) бидентатного лиганда общей формулы (I)

X¹ (Х^г) -Ω^Α-Κ-Β-Ο¹-^³ (X⁴) , где X¹, X², О². А, К, В, Ц¹, X³ и X⁴ такие, как указано в формуле изобретения.

Настоящее изобретение относится к карбонилированию этиленненасыщенных соединений.

Карбонилирование этиленненасыщенных соединений, используя монооксид углерода в присутствии спирта или воды и каталитическую систему, включающую металл групп 6, 8, 9 или 10, например палладий, и фосфиновый лиганд, например алкилфосфин, циклоалкилфосфин, арилфосфин, пиридилфосфин или бидентатный фосфин, описано в многочисленных европейских патентах и патентных заявках, например ЕР-А-0055875, ЕР-А-04489472, ЕР-А-0106379, ЕР-А-0235864, ЕР-А-0274795, ЕР-А0499329, ЕР-А-0386833, ЕР-А-0441447, ЕР-А-0489472, ЕР-А-0282142, ЕР-А-0227160, ЕР-А-0495547 и ЕР-А-0495548. В частности, ЕР-А-0227160, ЕР-А-0495547 и ЕР-А-0495548 сообщают, что бидентатные фосфиновые лиганды обеспечивают каталитические системы, способствующие достижению высоких скоростей реакций. Сз-Алкильные мостиковые группы между атомами фосфора представлены в качестве примера в ЕР0495548 вместе с третичными бутиловыми заместителями на атоме фосфора.

Позднее в АО 96/19434 было показано, что определенная группа бидентатных фосфиновых соединений, содержащих замещенную ариловую мостиковую группу, обеспечивает необыкновенно устойчивые катализаторы, почти не требующие или совсем не требующие восстановления; что применение таких бидентатных катализаторов приводит к скоростям реакций, которые значительно выше, чем скорости, описанные ранее, и что примеси при высоких конверсиях почти не образуются или совсем не образуются.

В АО 01/68583 представлены скорости для способов, аналогичных описанным в АО 96/19434, для случаев применения высших алкенов и осуществления способов в присутствии добавленного апротонного растворителя.

ЕР 0495548 В1 приводит пример винилацетатного карбонилирования с применением 1,3-бис-(дитрет-бутилфосфино)пропана с С₃-фосфиновыми мостиковыми группами. Указанные скорости составляют 200 моль продукта на 1 моль Ρά в 1 ч, и в результате получают 1- и 2-ацетоксиметилпропаноат в соотношении 40:60 (линейный:разветвленный).

АО 98/42717 описывает модифицирование до бидентатных фосфинов, используемых в ЕР0495548, где один или оба атома фосфора включены в необязательно замещенную 2фосфатрицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, где один или более атомов углерода замещены гетероатомами (2-РА группа). Примеры включают ряд алкоксикарбонилирований этена, пропена и некоторых высших концевых и внутренних олефинов. Кроме того, описано также гидроформилирование винилацетата, дающее соотношение продукта разветвленный:линейный, равное 10:1. Причем отсутствует описание алкокси- или гидроксикарбонилирования винилацетата.

АО 03/070370 расширяет границы исследования АО 98/42717 до бидентатных фосфинов, имеющих 1,2-замещенные ариловые мостиковые группы по типу описанных в АО 96/19434. Описанные подходящие олефиновые субстраты включают несколько типов с различными заместителями. Причем сложные виниловые эфиры не упоминаются ни в целом, ни конкретно.

АО 04/103948 описывает оба вышеуказанных типа мостиковых групп лигандов, полезных для карбонилирования бутадиена, и АО 05/082830 описывает выборку из АО 04/103948, где заместители с третичными углеродами на соответствующих атомах фосфора являются различными.

Согласно первому аспекту настоящим изобретением представлен способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, включающий взаимодействие указанного соединения с монооксидом углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы, где каталитическая система получена комбинацией:

(a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (I)

где каждый из А и В независимо представляет собой метилен;

К представляет собой структуру циклического гидрокарбила, содержащего от 5 до 8 циклических атомов, которые могут быть углеродом и гетеро, выбранными из азота, кислорода и серы и их смеси, и имеющего по меньшей мере один неароматический цикл, с которым связаны атомы б¹ и б² через А и В по доступным смежным циклическим атомам по меньшей мере одного цикла и который замещен по меньшей мере одним заместителем по меньшей мере по еще одному несмежному циклическому атому по меньшей мере одного цикла, где заместитель выбирают так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила, в котором заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбирают из С-С^алкила, 5-10членной карбоциклической ароматической группы, -§1Ме₃ или -СР₃;

где каждый циклический атом, смежный с указанным доступным смежным циклическим атомом не является замещенным так, чтобы образовывалась дополнительная циклическая структура из 3-8 атомов через другой циклический атом, смежный с указанными доступными смежными циклическими атомами по меньшей мере в одном цикле, или через атом, смежный с указанным другим смежным атомом, но за пределами по меньшей мере одного цикла;

- 1 025600 в котором структура циклического гидрокарбила, замещенного А и В по доступным смежным позициям по меньшей мере на одном цикле имеет цис-конформацию относительно соответствующей циклической связи и А и В заместителей;

каждый из 0' и р² представляет собой фосфор;

группы X¹, X², Х³ и X⁴ независимо представляют собой одновалентные радикалы, содержащие до 30 атомов, имеющих по меньшей мере один третичный атом углерода, где группа X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³), X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶), X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹) и X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), где К¹-К¹² представляют собой низший алкил, причем когда X¹, X², X³ и/или X⁴ являются циклическими, представляют собой конгрессил или адамантил, или X¹ и X², и/или X³ и X⁴ вместе образуют двухвалентный радикал, содержащий до 40 атомов, имеющих по меньшей мере два третичных атома углерода, где каждый указанный одновалентный или двухвалентный радикал соединен через указанные по меньшей мере один или два третичные атомы углерода соответственно с подходящим атомом р¹ или р², где X¹ и X² вместе с р², к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-р²-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей, или где X³ и X⁴ вместе с р¹, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-р¹-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей.

Под термином один смежный нециклический атом понимают еще любой циклический атом в цикле, который не является смежным с любым из указанных доступных смежных циклических атомов, с которым связаны р¹ и р².

Во избежание недоразумений, в данном описании принято, что ссылки на металлы групп 8, 9 или 10 включают группы 8, 9 и 10 по номенклатуре современной Периодической таблицы. Под термином группа 8, 9 или 10 авторы предпочтительно подразумевают металлы, выбираемые из Ки, КН. 05. 1г, Р1 и Рб. Преимущественно металлы выбирают из Ки, Р1 и Рб. Более предпочтительно металлом является Рб.

Преимущественно циклическая структура группы К по настоящему изобретению не допускает чрезмерной жесткости в результате отказа от циклических структур или мостиковых групп, включающих циклические атомы, непосредственно примыкающие к указанным доступным смежным циклическим атомам, или нециклический атом, смежный с такими смежными атомами. Неожиданно, авторы обнаружили, что включение жесткости в циклическую структуру рядом с активным участком является неблагоприятным и что положительные эффекты отмечаются при более мягких стерических воздействиях (обеспечиваемых подходящим замещением в цикле), чем добавочная проксимальная жесткость в цикле. Подобные воздействия могут быть обусловлены сравнительно более мягкими ограничениями свобод, обеспечиваемыми пространственным влиянием, по сравнению с жесткостью негибкого цикла. Такие мягкие пространственные ограничения свобод позволяют входящему атому металлу выбирать наиболее удобную позицию взаимодействия, которая запрещена в случае дополнительной жесткости цикла рядом с указанными доступными смежными циклическими атомами. Следовательно, исключением из данного аспекта изобретения являются мостиковые группы норборнильного типа на циклических атомах, смежных с доступными смежными циклическим атомами, или тому подобные, такие как 1,8-цинеолил. Такие структуры вносят слишком много жесткости в цикл рядом с активным участком.

Следовательно, циклические атомы, смежные с указанными доступными смежными циклическими атомами, могут быть сами замещенными при условии, что не являются частью описанных дополнительных смежных циклических структур. Иными словами, подходящие заместители могут быть выбраны из числа заместителей, описанных для указанного по меньшей мере еще одного несмежного циклического атома (атомов).

Во избежание недоразумений, ссылки на циклические атомы, смежные с указанными доступными смежными циклическими атомами, или тому подобные, не относятся к одному из самих указанных, двух доступных смежных циклических атомов. Например, циклогексильный цикл, соединенный с р¹ атомом через позицию 1 на цикле и соединенный с р² атомом через позицию 2 на цикле, имеет два указанных дополнительных несмежных циклических атома, обозначенных на цикле позициями 4 и 5, и два смежных циклических атома с указанными доступными смежными циклическими атомами в позициях 3 и 6.

Термин неароматический цикл представляет собой, что по меньшей мере один цикл, с которым связаны атомы р¹ и р² через В и А, соответственно является неароматическим, и понятие ароматический следует толковать расширено, как включающее не только структуру фенильного типа, но и другие циклы с ароматичностью, такие как в циклопентадиенильном цикле ферроценила, но, в любом случае, не исключаются ароматические заместители на таком неароматическом по меньшей мере одном цикле.

Преимущественно применение каталитической системы по настоящему изобретению при карбонилировании этиленненасыщенных соединений, таких как этилен, пропилен, бутадиен, пентеннитрил, октен и т.д. дает высокие скорости взаимодействия как для алкокси-, так и гидроксикарбонилирования, но в особенности для гидроксикарбонилирования. Дальнейшее преимущество реакций карбонилирования по настоящему изобретению состоит в значительно повышенном Τ0Ν как для алкокси-, так и гидроксикарбонилирования, но в особенности для алкоксикарбонилирования.

- 2 025600

Преимущественно применение каталитической системы по настоящему изобретению для карбонилирования этиленненасыщенных соединений, которые могут давать линейные или разветвленные продукты, такие как пентеннитрилы или сложные виниловые эфиры, приводит, главным образом, к линейному продукту как для алкокси-, так и гидроксикарбонилирования, но в особенности для гидроксикарбонилирования. Такое карбонилирование является неожиданностью, поскольку гидроформилирование винилацетата с применением 2-фосфоадамантилового лиганда, имеющего пропановую мостиковую группу, дает, главным образом, разветвленный продукт согласно νΟ 98/42717. Другое преимущество реакций карбонилирования по настоящему изобретению состоит в значительно увеличенных скоростях реакций и ΤΟΝ как для алкокси-, так и гидроксикарбонилирования, но в особенности для алкоксикарбонилирования.

Ссылки на этиленненасыщенные соединения включают соединения с одной или более ненасыщенными С-С связями (связью), такими как установлены в алкенах, алкинах, сопряженных и несопряженных диенах, алкенах с функциональными группами и т.п.

Заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме могут быть выбраны так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила. Поэтому выбирают заместители, подходящие по размеру для предотвращения или снижения скорости изменения конформации неароматического цикла. Такие группы могут быть независимо выбраны из низшего алкила, 5-10-членной карбоциклической ароматической группы, -8|Мс₃ или -СР₃, наиболее предпочтительно С₁-С₆-алкила. Когда существует два или более указанных дополнительных, несмежных циклических атома по меньшей мере в одном цикле, каждый из таких атомов независимо может быть замещен, как подробно описано в настоящем изобретении. В особенности предпочтительными заместителями более отдаленного, несмежного циклического атома являются метил, этил, пропил, изопропил, фенил, оксо, гидрокси, меркапто, амино, циано и карбокси. В особенности предпочтительные заместители, в случае, когда два или большее число дополнительных, несмежных циклических атомов являются замещенными, включают х,у-диметил, х,у-диэтил, х,у-дипропил, х,у-диизопропил, х,у-дифенил, х,у-метил/этил, х,у-метил/фенил, насыщенный или ненасыщенный циклопентил, насыщенный или ненасыщенный циклогексил, 1,3-замещенный или незамещенный 1,3Н-фурил, незамещенный циклогексил, х,у-оксо/этил, х,у-оксо/метил, дизамещение на отдельном атоме цикла также предусматривается, как правило, таким заместителем является х,х-низший диалкил. Более характерными заместителями являются метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил или оксо, наиболее характерны метил или этил, или оксо, чаще всего метил; где х и у представляют собой положения атома по меньшей мере в одном цикле.

В основном максимальная скорость (моли продукта/моли металла групп 8, 9 или 10/ч) для реакции карбонилирования, в особенности гидрокси- или алкоксикарбонилирования по первому аспекту, близка к, либо выше, соответствующей скорости для 1,3-бис-(ди-трет-бутилфосфино)пропана, взаимодействующего в тех же условиях. В большинстве случаев металлом групп 8, 9 или 10 является палладий.

Предпочтительно дополнительное замещение указанной структуры циклического гидрокарбила осуществляется не по указанным доступным смежным атомам углерода, с которыми связаны указанные атомы θ' и О². Структура циклического гидрокарбила может быть замещенной по одному или более указанным отдаленным циклическим атомам по меньшей мере одного цикла, но предпочтительно является замещенной по 1, 2, 3 или 4 таким циклическим атомам, более предпочтительно по 1, 2 или 3, наиболее предпочтительно по 1 или 2 таким циклическим атомам по меньшей мере одного цикла. Замещенные циклические атомы могут представлять собой углерод или гетероатом, предпочтительно углерод. Например, в цикле из циклических атомов, где атомы О¹ и О² связаны с циклическими атомами 1 и 2 соответственно, замещение предпочтительно осуществляется по одной или более позициям, с 4 по п-1, т.е. позициям 4 и/или 5 в 6-членном цикле (позиция 6 является п), позициям 4, 5 и/или 6 в 7-членном цикле и только позиции 4 в 5-членном цикле, и т.д.

Предпочтительно структура циклического гидрокарбила содержит от 5 до 8 циклических атомов и, в любом случае, может быть моноциклической или полициклической. Циклические атомы могут представлять собой углерод или гетероатом, где ссылка на гетеро в данном описании представляет собой серу, кислород и/или азот. Типично, что когда структура циклического гидрокарбила является полициклической, то такая структура предпочтительно является бициклической или трициклической. Структура циклического гидрокарбита по данному здесь определению может включать ненасыщенные связи, поскольку указанные доступные смежные циклические атомы, с которыми связаны атомы О¹ и О², являются насыщенными, то ссылки на ненасыщенные структуры циклического гидрокарбила следует понимать в соответствии с этим. Под циклическим атомом понимают атом, составляющий часть циклического скелета.

Структура циклического гидрокарбила, помимо того, что может прерываться гетероатомами и, при условии соблюдения данных здесь определений, может быть насыщенной или ненасыщенной.

- 3 025600

Структура циклического гидрокарбила может быть выбрана из

4- и/или 5-низшего алкил-циклогексан-1,2-диила, /-низшего алкилциклопентан-ι,2-диила, 4-, 5- и/или б-низшего алкил-циклогептан1,2-диила, 4-, 5-, 6- и/или 7-низшего алкил-циклоо<тан-1,2диила, 4-, 5-, 6-, 7- и/или 8-низшего алкил-циклононан-1,2диила, 5- и/или ё-низшего алкил-пиперидинан-2,3-диила, 5- и/или

6-низшего алкил-морфолинан-2,3-диила, дигидроксиэтан-2,3-диила, циклогексанон-3,4-диила, 6-низшего

0-2,3-изопропилиден-2,3 циклопентанон-3,4-диила, алкил-циклогексанон-3,4 диила, 1-низшего алкил-циклопентен-3,4-диила, 1- и/или б-низшего алкил-циклогексен-3,4-диила, ё-низшего и/или 102- и/или 3-низшего алкилцикло гекса диен- 5 ,6-диила, 5-низшего алкил-циклогексен-4-он-1,2диила, адамантил-1,2-диила, 5- и/или б-низшего алкилтетрагидропиран-2,3-диила, б-низшего алкилдигидропиран-2,3 диила, 2-низшего алкил-1,З-диоксан-5,6-диила, 5- и/или ё-низшего алкил-1,4-диоксан-2,3-диила, 2-низшего алкилпентаметиленсульфид-4,5-диила, 2-низшего алхил-1,3-дитиан-5,бдиила, 2- и/или 3-низшего алкил-1,4-дитиан-5,6-диила, тетрагидрофуран-2-он-4,5-диила, дельта-валеролактон-4,5-диила, гамма-бутиролактон-З,4-диила, 2Н-дигидропирон-5,6-диила, глутарового ангидрид-3,4-диила, 1-низшего алкилпирролидин-3,4 диилаа, 2,3-ди-низшего алкилпиперазин-5,6-диила, 2-низшего алкилдигидроимидазол-4,5-диила, 2-, 3-, 5- и/или алкил-1,4,7-триазациклононан-Ё,9-диила, 2-, 3-, 4низшего алкил-1,5,9-триазациклодекан-6,7-диила, 2,3-ди-низшего алкилтиоморфолин-5,б-диила, 2-низшего алкилтиазолидин-4,5-диила,

4.5- дифенилциклогексан-1,2-диила, 4- и/или 5-фенилциклогексан1,2-диила, 4,5-диметилциклогексан-1,2-диила, 4- или 5метилциклогексан-1,2-диила, 2-, 3-, 4- и/или 5-низшего алкилдекагидронафталин-8,9-диила, бицикло[4.3.0]нонан-3.4-диила,

За,4,5,б,7,7а-гексагидро-1Н-инден-5,6-диила, 1-, 2- и/или 3метил-За,4,5,6,7,7а-гексагидро-1Н-инден-5,6-диила, октагидро4,7-метаноинден-1,2-диила, За,4,7,7а-тетрагидро-1Н-инден-5,6диила, 1-, 2- и/или 3-диметил-За,4,5,6,7,7а-гексагидро-1Н-инден5.6- диилов, 1,3- бис (триметилсилил) -За, 4,5,6,7,7а-гекса ^_|идро-ЗНизобензофуран-5,б-диила.

Альтернативно, заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбирают так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила, в котором заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбирают из низшего алкила, 5-10-членной карбоциклической ароматической группы, -§1Ме₃ или -СР₃.

Некоторые типичные структуры приведены ниже, где К¹, К, К¹, К и т.д. определены точно так же, как заместитель по меньшей мере на одном вышеуказанном более отдаленном несмежном циклическом атоме, но, кроме того, могут представлять собой водород или представляют собой гетероатом, являясь незамещенными, если связаны непосредственно с гетероатомом, и могут быть одинаковыми или различными, и где по меньшей мере один К' не представляет собой водород или гетероатом, являясь незамещенным, если связан непосредственно с гетероатомом. Диилметиленовые связи с фосфором (не показан) показаны в каждом случае.

- 4 025600

- 5 025600

- 6 025600

Приведенные выше структуры, когда возможно существование нескольких стереоизомерных форм, подразумевают все такие стереоизомеры. Однако предпочтительно, чтобы по меньшей мере один заместитель по меньшей мере на одном более отдаленном несмежном циклическом атоме по меньшей мере одного цикла простирался в транс-направлении относительно А и/или В атома, т.е. выдавался наружу на противоположной стороне цикла.

В основном, группа X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³), X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶), X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹) и X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), где Κ,'-Κ.¹² представляют собой низший алкил.

В особенности предпочтительно, когда органические группы К?-К³, К⁴-К⁶, К⁷-К⁹ и/или К¹⁰-К¹² или, альтернативно, К?-К⁶ и/или К⁷-К¹², будучи связанными с соответствующим третичным атомом (атомами) углерода, образуют комбинированные группы, являющиеся, по меньшей мере, так пространственно затрудненными, как трет-бутил(ы). Пространственное затруднение в данном контексте соответствует обсуждаемому на с. 14 и далее Нотодепоив ТтапвШоп Ме1а1 Са1а1у818 - А ОеиИе Ай, Ьу С. Майсгв. риЬЬвЬей Ьу СЬартаи апй На11 1981. Такие стерические группы могут быть циклическими, частично циклическими или ациклическими. Являясь циклической или частично циклической, группа может быть замещенной или незамещенной, или насыщенной или ненасыщенной. Циклические или частично циклические группы могут предпочтительно содержать, включая третичный атом(ы) углерода, С₄-С₃₄, более предпочтительно С₈-С₂₄, наиболее предпочтительно С₁₀-С₂₀ атомов углерода в циклической структуре.

В частности, в случае циклических X¹, X², X³ и/или X⁴ могут представлять собой конгрессил или адамантил, или X¹ и X² вместе с Ц², к которому они присоединенье образуют необязательно замещенную 2-Ц²-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное. Альтернативно, одна или более групп X¹, X², X³ и/или X⁴ могут присутствовать в твердой фазе, с которой связан лиганд.

В особенности предпочтительно, когда X¹, X², X³ и X⁴ или X¹ и X² вместе с соответствующим атомом Ц² и X³ и X⁴ вместе с соответствующим атомом 0' являются одинаковыми, или когда X¹ и X³ явля- 7 025600 ются одинаковыми, в то время как X² и X⁴ являются другими, но одинаковыми между собой.

Предпочтительно каждый из К?-К¹² независимо представляет собой низший алкил. Наиболее предпочтительно каждый из К?-К¹² представляет собой незамещенный алкил от С₁ до С₆, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил и циклогексил, в особенности метил.

В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из К¹, К⁴, 710 25811

К и К представляет собой тот же самый низший алкил, как указано здесь, каждый из К , К , К и К представляет собой тот же самый низший алкил, как указано здесь, и каждый из К³, К⁶, К⁹ и К¹² представляет собой тот же самый низший алкил, как указано здесь. Более предпочтительно каждый из К¹, К⁴, К⁷ и К¹⁰ представляет собой тот же самый незамещенный С1-С6-алкил, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил или циклогексил; каждый из К², К⁵, К⁸ и К¹¹ независимо представляет собой тот же самый С1-С₆-алкил, как указано выше; и каждый из К³, К⁶, К⁹ и К¹² независимо представляет собой тот же самый С1-С6-алкил, как указано выше. Например, каждый из К¹, К⁴, К⁷ и К¹⁰ представляет собой метил; каждый из К², К⁵, К⁸ и К¹¹ представляет собой этил; и каждый из К³, К⁶, К⁹ и К¹² представляет собой н-бутил или н-пентил.

В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, каждая из групп К^К¹² представляет собой тот же самый низший алкил, как указано здесь. Предпочтительно в случае алкильных групп каждый из К^К¹² представляет собой ту же самую алкильную группу от С₁ до С₆, в особенности незамещенный С₁-С₆-алкил, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил и циклогексил. Более предпочтительно каждый из К^К¹² представляет собой метил или трет-бутил, наиболее предпочтительно метил.

Термин низший алкил, когда используется в данном описании, представляет собой алкил от С₁ до С₁₀ и включает метил, этил, этенил, пропил, пропенил, бутил, бутенил, пентил, пентенил, гексил, гексенил и гептил. Если не оговорено иное, алкил, включающий низшие алкильные группы, когда существует достаточное количество атомов углерода, может быть линейным или разветвленным, насыщенным или ненасыщенным, циклическим, ациклическим или частично циклическим/ациклическим.

Термины алкил, аралкил, алкарил, ариленалкил или тому подобные следует, в отсутствии противоположной информации, употреблять в соответствии с вышеуказанным определением низший алкил, когда речь идет об алкильной или алк- части группы.

Термин ар или арил, когда используется в данном описании, включает 5-10-членные, предпочтительно 6-10-членные, карбоциклические ароматические или псевдоароматические группы, такие как фенил, ферроценил и нафтил, указанные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более заместителями, выбираемыми из незамещенного или замещенного арила, низшего алкила (указанная группа сама по себе может быть незамещенной или замещенной, или концевой согласно данному здесь определению), Не! (указанная группа сама по себе может быть незамещенной или замещенной, или концевой согласно данному здесь определению), галогена, циано, нитро, ОК¹⁹, ОС(О)К²⁰, С(О)К²¹, С(О)ОК²², ИК²³К²⁴, С(О)ИК²⁵К²⁶, 8К²⁹, С(О)8К³⁰ или С(8)ИК²⁷К²⁸, где каждый из К¹⁹-К³⁰ независимо представляет собой водород, незамещенный или замещенный арил, или низший алкил (указанная алкильная группа сама по себе может быть незамещенной или замещенной, или концевой согласно данному здесь определению).

Вышеуказанные ар- или арильные группы могут быть присоединены одной или более ковалентными связями, а в отношении арилена или ариленалкила, или тому подобного, следует подразумевать присоединение двумя ковалентными связями, в противном случае, определяются как вышеуказанный арили арил, что касается ариленовой части группы. Ссылки на алкарил, аралкил или тому подобное следует рассматривать как ссылки на вышеуказанный ар- или арил, когда речь идет об ар- или арильной части группы.

Галогеновые группы, посредством которых вышеупомянутые группы могут быть замещены или оканчиваться, включают фтор, хлор, бром и йод.

Термин гетеро, как упоминается в данном описании, представляет собой азот, кислород, серу или соответствующие смеси.

Предпочтительно, когда более чем одна адамантильная или конгрессильная группа присутствует в соединении формулы (I), каждая из таких групп является идентичной.

Предпочтительно 2-метаадамантильная группа включает дополнительные гетероатомы, отличные от 2-Ц атома в скелете 2-метаадамантила. Подходящие дополнительные гетероатомы включают атомы кислорода и серы, в особенности атомы кислорода. Более предпочтительно 2-метаадамантильная группа включает один или более дополнительных гетероатомов в позициях 6, 9 и 10. Еще предпочтительней 2метаадамантильная группа включает дополнительный гетероатом в каждой из позиций 6, 9 и 10. Наиболее предпочтительно, когда 2-метаадамантильная группа включает два или более допольительных гетероатомов в скелете 2-метаадамантила, любые дополнительные гетероатомы являются идентичными. В особенности предпочтительная 2-метаадамантильная группа, которая, необязательно, может быть замещенной одним или более указанными здесь заместителями, включает атом кислорода в каждой из позиций 6, 9 и 10 скелета 2-метаадамантила.

- 8 025600

Предпочтительно 2-метаадамантил включает один или более атомов кислорода в скелете 2метаадамантила.

Весьма предпочтительно группы 2-метаадамантила по данному в описании определению включают такие группы, как 2-фосфа-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксадамантил, 2-фосфа-1,3,5-триметил-6, 9,10триоксадамантил, 2-фосфа-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10-триоксадамантил и группу 2-фосфа-1,3,5три(трифторметил)-6,9,10-триоксадамантил, наиболее предпочтительно 2-фосфаадамантил выбирают из 2-фосфа-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксадамантила или 2-фосфа-1,3,5,-триметил-6,9,10-триоксадамантила.

Предпочтительно, когда более одной 2-метаадамантильной группы присутствует в соединении формулы (I), каждая 2-метаадамантильная группа является идентичной.

2-Метаадамантильная группа может быть получена хорошо известными специалистам из уровня техники способами. Целесообразно закупать некоторые соединения 2-фосфаадамантила в Су1сс Сапаба 1пс, Саиаба. Также соответствующие соединения 2-метаадамантила формулы (I) и т.д. могут быть закуплены у того же поставщика или получены аналогичными способами.

Предпочтительные варианты осуществления нестоящего изобретения включают те варианты, где

X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К³), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²) и X¹ и X² вместе с О², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу;

X представляет собой СК (К )(К ), X представляет собой адамантил и X и X вместе с О , к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу;

о ·? О О А 1

X представляет собой СК (К )(К), X представляет собой адамантил, X представляет собой СК\К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X представляет собой СК (К )(К ), X представляет собой конгрессил и X и X вместе с О , к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу;

о ·? о η Л 1

X представляет собой СК (К )(К), X представляет собой конгрессил, X представляет собой СК\К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X³ и X⁴ независимо представляют собой адамантил и X¹ и X² вместе с Ц², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу;

X и X независимо представляют собой адамантил, X представляет собой СК (К )(К ) и X представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X¹, X², X³ и X⁴ представляют собой адамантил;

X³ и X⁴ независимо представляют собой конгрессил и X¹ и X² вместе с Ц², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу и

X^I и X² вместе с Ц², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу;

X и X независимо представляют собой конгрессил X представляет собой СК (К )(К ) и X представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X^I представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶);

X³ и X⁴ вместе с Ц¹, к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу и X¹ и X² вместе с Ц², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу.

Весьма предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения включают те варианты, где

X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶); в особенности где К¹-К¹² представляют собой метил.

Предпочтительно в соединении формулы (I) X³ является идентичным X⁴ и/или X¹ является идентичным X².

В особенности предпочтительные комбинации по настоящему изобретению включают те варианты, где:

(1) X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶); Ц¹ и Ц² оба связаны с К группой по позициям 1 и 2 цикла; К представляет собой 1,2-цис-5,6-диметилциклогексил;

(2) X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶); Ц¹ и Ц² оба связаны с К группой по позициям 1 и 2 цикла; К представляет собой 1,2-цис-5-метилциклопентил;

(3) X³ и X⁴ вместе с Ц¹, к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу, и X¹ и X² вместе с Ц², к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу; Ц¹ и Ц² оба связаны с К группой по позициям 1 и 2 цикла; К представляет собой 1,2-цис-5,6диметилциклогексил;

(4) X¹, X², X³ и X⁴ представляют собой адамантил; 0' и Ц² оба связаны с К группой по позициям 1 и 2 цикла; К представляет собой 1,2-цис-5,6-диметилциклогексил.

Еще более предпочтительные соединения формулы (I) включают те соединения, где К¹-К¹² представляют собой алкил и являются одинаковыми и предпочтительно каждый представляет собой алкил от

- 9 025600

Οι до С₆, в особенности метил.

В особенности предпочтительные специфические соединения формулы (I) включают те соединения, где каждый из К?-К¹² является одинаковым и представляет собой метил; К представляет собой 4,5диметил-цис-1,2-циклогексил.

Примерами подходящих бидентатных лигандов являются цис-ι, 2 бис(дитретбутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2бис(дитретбутилфосфинометил)- 5-метилциклопентан; цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)- 4,5диметил циклогексан; цис-1,2-бис(2-фосфинометил-1,3,5,7тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-5-метилциклопентан; цис-1,2бис(диадамангилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2бис(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1-(Ρ,Радамантил,третбутилфосфинометил)-2-(дитретбутилфосфинометил)4,5-диметилциклогексан; цис-1-(Ρ,Радамантил,третбутилфосфинометил)-2-(дитретбутилфосфинометил)-5метилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил6.9.10- триоксаадамантил)-2-(дитретбутилфосфинометил)-4,5диметилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил6.9.10- триоксаадамантил)-2-(дитретбутилфосфинометил)-5метилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил6.9.10- триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5метилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тесраметил6.9.10- триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5метилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-те^г1раметил6.9.10- триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)циклобутан;

цис-1-(дитретбутилфосфинометил)-2-(диадамантилфосфинометил)-4,5диметилциклогексан; цис-1-(дитретбутилфосфинометил)-2(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1,2-бис- {2фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7]}децил)-4,5-диметилциклогексан; цис1,2-бис-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло(3.3.1.1(3.7]}децил)-5-метилциклопентан; цис-1(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-2-(дитретбутилфосфинометил)4,5-диметилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил- 10 025600

6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7](децил)-2(дитретбутилфосфинометил!-5-метилциклопентан; цис-1-(2фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7] }-децил)-2 -(диадамантилфосфинометил)-4,5диметилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло-{3.3.1.1[3.7]}-децил)-2(диадамантилфосфинометил)- 5-метилциклолентан; цис-1,2бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксатрицикло-{3.3.1.1[3.7]}-децил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2-бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксатрицикло(3.3.1.1(3.7]}децил)-5-метилциклопентан; цис-1,2бис-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7]]децил)-4,5-диметилциклогексан; цис1,2-бис -(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)- 6,9,10триоксатрицикло(3,3,1.1(3.7](децил)-5-метилциклопентан;

и включая все цис-энантиомеры вышеупомянутых соединений, где такие энантиомеры возможны. Примеры замещенных лигандов включают

Ц,С -РВ7_г цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан н,сц

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-1,2,4,5-тетраметилциклогексан

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-3,6-дифенил-4,5-диметилциклогексан -РВи'г

-рзи'₂ цис -1,2-бис -(ди-трет-бутилфосфинометил) -5 -метилциклогексан

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутил(фосфинометил)-4,5-дифенилциклогексан.

Подходящие металлы групп 8, 9 или 10 или соответствующее соединение указанных металлов, пригодное для комбинации с соединением формулы (I) или (V), включают кобальт, никель, палладий, родий и платину. Предпочтительно в качестве металла групп 8, 9 или 10 используют палладий или соединение палладия. Подходящие соединения таких металлов групп 8, 9 или 10 включают соли таких металлов или

- 11 025600 соединения, содержащие слабо координированные анионы, образованные указанными металлами, с такими соединениями, как азотная кислота; серная кислота; низшие алкановые (до С₁₂) кислоты, такие как уксусная кислота и пропионовая кислота; сульфоновые кислоты, такие как метансульфоновая кислота, хлорсульфоновая кислота, фторсульфоновая кислота, трифторметансульфоновая кислота, бензолсульфоновая кислота, нафталинсульфоновая кислота, толуолсульфоновая кислота, например птолуолсульфоновая кислота, трет-бутилсульфоновая кислота и 2-гидроксипропансульфоновая кислота; сульфированные ионообменные смолы (включая сульфоновые смолы низкого кислотного уровня), пергалоидная кислота, такая как перхлорная кислота; галогенированные карбоновые кислоты, такие как трихлоруксусная кислота и трифторуксусная кислота; ортофосфорная кислота; фосфоновые кислоты, такие как бензолфосфоновая кислота; и кислоты, полученные при взаимодействиях между кислотами Льюиса и бренстедовыми кислотами. Другие источники, которые могут обеспечивать подходящие анионы, включают необязательно галогенированные тетрафенилборатные производные, например перфтортетрафенилборат. Кроме того, могут быть использованы палладиевые комплексы нулевой валентности, в частности указанные комплексы с лабильными лигандами, например трифенилфосфинами или алкенами, такими как дибензилиденацетон или стирол, или три(дибензилиденацетон)дипалладий.

В реакции алкоксикарбонилирования анион может быть получен или введен в виде одной или более кислот, имеющих рК_а, измеренную в водном растворе при 18°С, менее 4, более предпочтительно менее 3, соли с катионом, который не препятствует взаимодействию, например солей металлов или, главным образом, органических солей, таких как алкиламмониевые, и в виде предшественника, такого как сложный эфир, который может разлагаться в реакционных условиях с образованием аниона ίη Εΐιι. Подходящие кислоты и соли включают перечисленные выше кислоты и соли, за исключением незамещенных карбоксилатов.

В реакции гидроксикарбонилирования анион может быть получен или введен в виде одной или более кислот, имеющих рК_а, измеренную в водном растворе при 18°С, менее 6, более предпочтительно менее 5, соли с катионом, который не препятствует взаимодействию, например солей металлов или, главным образом, органических солей, таких как алкиламмониевые, и в виде предшественника, такого как сложный эфир, который может разлагаться в реакционных условиях с образованием аниона ίη Е1и. Подходящие кислоты и соли включают вышеперечисленные кислоты и соли.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления анион в реакции гидроксикарбонилирования может быть получен из карбоновой кислоты. Карбоновая кислота предпочтительно представляет собой любое, необязательно замещенное С₁-С₃₀ органическое соединение, содержащее по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты, более предпочтительно любое органическое соединение от С₁ до С₁₆, содержащее по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты. Предпочтительно рК_а кислоты, измеренная в водном растворе при 18°С, составляет приблизительно выше 2. Предпочтительно рК_а кислоты, измеренная в водном растворе при 18°С, составляет приблизительно менее 5,0. Органическое соединение может быть замещено одним или более заместителями, выбираемыми из гидроксигруппы, С₁-С₄алкоксигруппы, такие как, например, метоксигруппа; амино- или галогенидные группы, такие как, например, С1, I и Вг. Примеры подходящих карбоновых кислот включают, но не ограничивают, такие кислоты, как бензойная кислота, замещенные бензойные кислоты, уксусная кислота, пропионовая кислота, валериановая кислота, бутановая кислота, циклогексилпропионовая кислота или нонановая кислота.

Примеры подходящих пространственно затрудненных карбоновых кислот, которые могут быть использованы в реакции гидроксикарбонилирования, включают, но не ограничивают, пространственно затрудненные бензойные кислоты, включая, например, С1-С₄-алкилзамещенные бензойные кислоты, такие как, например, 2,6-диметилбензойная кислота или 2,4,6-триметилбензойная кислота. Такие кислоты также включают гидроксизамещенные бензойные кислоты, такие как, например, мета- и парагидроксибензойная кислота, и другие замещенные бензойные кислоты, такие как, например, 2,6-дифторбензойная кислота или 2,4,6-трибромбензойная кислота.

В особенности предпочтительными кислотными промоторами для алкоксикарбонилирования являются сульфоновые кислоты и сульфированные ионообменные смолы, перечисленные выше.

Ионообменные смолы низкого кислотного уровня, которые могут быть использованы, предпочтительно обеспечивают уровень соотношения 8О₃Н/РЕ в реакционной смеси ниже 35 моль/моль, более предпочтительно менее 25 моль/моль, наиболее предпочтительно менее 15 моль/моль. Типичный диапазон концентраций 8О₃Н, обеспечиваемый смолой, составляет в пределах 1 -40 моль/моль РЕ, более характерно, 2-30 моль/моль РЕ, наиболее характерно, 3-20 моль/моль РЕ.

Предпочтительно в реакции гидроксикарбонилирования растворителем может быть кислота, имеющая рК_а менее 5, более предпочтительно имеющая рК_а свыше 3 и менее 5. Подходящие кислотные растворители могут быть выбраны из перечисленных выше кислот, более предпочтительно низших алкановых (до С₁₂) кислот, таких как уксусная и пропановая, наиболее предпочтительно уксусная кислота.

В реакции алкоксикарбонилирования количество присутствующего аниона не является особо важным для каталитических свойств каталитической системы. Молярное соотношение аниона и металла групп 8, 9 или 10 или соответствующего металлу соединения может составлять от 1:1 до 500:1, предпоч- 12 025600 тительно от 2:1 до 100:1 и в особенности от 3:1 до 30:1. Когда анион обеспечивается кислотой и солью, взаимное соотношение кислоты и соли не является особо важным. Однако, когда анион обеспечивается кислотой или частично обеспечивается кислотой, соотношение кислоты и металла групп 8, 9 или 10 предпочтительно составляет по меньшей мере 1:1 моль (Н+)/моль (С²¹) и предпочтительно меньше чем по крайней мере 5:1 моль (Н+)/моль (С²¹), более предпочтительно соотношение составляет по меньшей мере 2:1 и предпочтительно меньше чем по крайней мере 3:1; в большинстве случаев наиболее предпочтительно соотношение около 2:1. Под Н+ понимают количество активных кислотных центров, так что моль одноосновной кислоты будет содержать 1 моль Н+, тогда как моль двухосновной кислоты будет содержать 2 моля Н+, и трехосновные кислоты и проч. следует интерпретировать соответственно. Подобным образом, под С²+ понимают моли металла, имеющего катионный заряд 2+, так что для М+ ионов долю катиона металла соответственно следует доводить до требуемой величины. Например, катион М+ следует считать, как имеющий 0,5 моль С²+ на 1 моль М+.

В реакции гидроксикарбонилирования количество присутствующего аниона не является особо важным для каталитических свойств каталитической системы. Молярное соотношение аниона и металла групп 8, 9 или 10/соединения может составлять от 1:1 до 10000:1, предпочтительно от 2:1 до 1000:1 и в особенности от 3:1 до 100:1. Когда анион обеспечивается кислотой и солью, взаимное соотношение кислоты и соли не является особо важным.

В реакции алкоксикарбонилирования предпочтительно соотношение бидентатного лиганда и кислоты составляет по меньшей мере 1:2 моль/моль (Н+) и предпочтительно соотношение бидентатного лиганда и металла групп 8, 9 или 10 составляет по меньшей мере 1:1 моль/моль (С²+). Предпочтительно лиганд находится в избытке в отношении металла моль/моль (С²¹) и предпочтительно в избытке относительно кислоты при соотношении 1:2 моль/моль (Н+). Избыток лиганда целесообразен, поскольку лиганд сам по себе может действовать как основание, оказывая буферное действие на уровни кислотности при взаимодействии и предупреждая разложение субстрата. С другой стороны, присутствие кислоты активирует реакционную смесь и улучшает скорость суммарной реакции.

В реакции гидроксикарбонилирования предпочтительно соотношение бидентатного лиганда и кислоты составляет по меньшей мере 1:2 моль/моль (Н+) и предпочтительно соотношение бидентатного лиганда и металла групп 8, 9 или 10 составляет по меньшей мере 1:1 моль/моль (С²¹). Предпочтительно лиганд находится в избытке в отношении металла моль/моль (С²+). Избыток лиганда может быть целесообразен, поскольку лиганд сам по себе может действовать как основание, оказывая буферное действие на уровни кислотности при взаимодействии и предупреждая разложение субстрата. С другой стороны, присутствие кислоты активирует реакционную смесь и улучшает скорость суммарной реакции.

Как упомянуто, каталитическая система по настоящему изобретению может быть использована гомогенно или гетерогенно. Предпочтительно каталитическую систему используют гомогенно.

Как упомянуто выше, в случае подходящего субстрата, способ по изобретению в особенности эффективен для получения линейного продукта.

Таким образом, изобретение также касается, в частности, карбонилирования ненасыщенного сложного эфира, а именно винилового сложного эфира, и в особенности, но не исключительно, использования карбонилирования для осуществления первой стадии получения метиллактата и 3гидроксиметилпропаноата или 3-гидроксипропионовой кислоты.

В настоящее время метиллактат получают эстерификацией молочной кислоты, которую получают либо синтетическими способами, либо ферментацией.

Основные синтетические способы основаны на реакциях ацетальдегида. По одному из способов, ацетальдегид подвергают взаимодействию с цианистым водородом, получая лактонитрил, который затем гидролизуют. Альтернативно, ацетальдегид может быть подвергнут взаимодействию с монооксидом углерода и водой в присутствии иодида никеля(11) или катализатора на основе серной кислоты. Синтетические способы приводят к получению рацемических смесей молочной кислоты, и, таким образом, образуются рацемические смеси метиллактата. В последние годы, усовершенствования ферментативных способов сделали такие способы предпочтительными для получения молочной кислоты и соответствующих производных. Оптически чистая молочная кислота может быть получена ферментацией сахаров под действием тщательно подобранных бактерий. Лактобациллы обычно бывают термостойкими, так что ферментация при температурах около 50°С подавляет вторичные реакции. Процесс протекает медленно и требует тщательного контроля рН, температуры и уровней кислорода, но путем подбора подходящей культуры бактерий может быть получена оптически чистая молочная кислота как К-, так и 8-формы.

В качестве растворителя с высокой температурой кипения используют метиллактат, и указанный растворитель присутствует в ряде материалов, таких как моющие средства, обезжиривающие средства, косметические и пищевые ароматизаторы. Указанный растворитель является биоразлагаемым и безвредным для окружающей среды.

Способ, приводящий к получению 1,3-пропандиола, должен быть удобен с точки зрения его получения. Существующие способы включают гидроформилирование этиленоксида с помощью синтез-газа, с последующим гидрированием; и ферментацию кукурузного сахара. В 19808, Эауу Ргосе88 ТесЬио1оду обнаружен способ, приводящий к 1,4-бутандиолу через получение диэтилмалеата из бутанов над твер- 13 025600 дым кислотным катализатором и последующее дегидрирование до диола. 1,4-Бутандиол в настоящее время широко используется в качестве полимерного компонента, а также в производстве волокна и в качестве высококипящего растворителя. Многоатомные спирты часто используют в реакциях с изоцианатом для получения уретанов и в реакциях с кислотами и ангидридами кислот для голучения сложных (поли)эфиров. Предполагается, что 1,3-пропандиол находит применение в качестве полимерного компонента и в качестве растворителя с высокой температурой кипения.

Известно, что сложные виниловые эфиры легко гидролизуются до соответствующих кислоты или альдегида. Таким образом, следует избегать воздействия кислоты на сложные виниловые эфиры. Реакции гидрокси- или алкоксикарбонилирования с помощью бидентатных фосфинов могут протекать в присутствии металлов групп 6, 8, 9 или 10, но такие металлы обычно используют в присутствии источника анионов, образуемых кислотами, например, имеющими рК_а менее 5. В соответствии с этим, гидроксиили алкоксикарбонилирование считается непригодным для карбонилирования сложных виниловых эфиров по причине кислотной деструкции последнего в присутствии таких кислот.

Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения предложен способ карбонилирования сложного винилового эфира, включающий взаимодействие сложного винилового эфира с монооксидом углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы, где каталитическая система получена комбинацией:

(a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (V)

где К представляет собой необязательно замещенную циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 8 циклических атомов, которые могут быть углеродом и гетеро, выбранными из азота, кислорода и серы и их смеси, и с которой связаны атомы 0' и Ц² через А и В по доступным смежным циклическим атомам углерода.

В вышеуказанной формуле (V), если не оговорено иное, группы X¹, X², X³ и X⁴; А и В и Ц¹ и Ц² имеют уже указанные здесь значения.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения эфира 3гидроксипропановой кислоты или кислоты формулы (II)

СН₂ (ОН) СН₂С (О) ОЕ³¹ (II) , включающий стадии карбонилирования винилацетата с помощью монооксида углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы, где каталитическая система получена комбинацией:

(a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (I) или (V) согласно данному здесь определению, где К³¹ выбирают из Н или Οι -С₃₀-алкила или арила, которая может быть замещена или незамещена и либо разветвленной, либо линейной, и выполнение стадии обработки на указанном линейном (н-) продукте 1ацилокси СН₂-СН₂С(О)ОК³¹, с получением эфира 3-гидроксипропановой кислоты или кислоты формулы (II).

Линейный (н-) и разветвленный (изо-) продукты карбонилирования могут быть разделены либо до, либо после стадии обработки. Предпочтительно указанные продукты отделяют от реакционных продуктов путем перегонки.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложено применение каталитической системы, по любому из аспектов настоящего изобретения, для получения предпочтительно эфира 3гидроксипропановой кислоты формулы (II), указанное получение включает стадии карбонилирования сложного винилового эфира с последующей обработкой линейного (н-) продукта карбонилирования.

Несмотря на вышесказанное, изобретение не исключает возможности использования разветвленного продукта реакции.

Поэтому согласно четвертому аспекту настоящего изобретения представлен способ получения эфира молочной кислоты или кислоты формулы (III) оп³¹

I

СНдСН(ОН)—с=о _(ш) включающий стадии карбонилирования сложного винилового эфира с помощью монооксида углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы, где каталитическая система получена комбинацией:

(a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда, предпочтительно фосфинового лиганда, общей формулы (I) или (V) согласно данному здесь определению, с получением продукта, включающего разветвленный (изо-) продукт, 2-ацилокси, (СН₃)СН-С(О)ОК³¹, где К³¹ выбирают из Н или С1-С₃₀-алкила или арила, которая может быть замещена или незамещена и либо разветвленной, либо линейной, и обработки указанного разветвленного (изо-) продукта с получением соответствующего лактата или кислоты формулы (III).

- 14 025600

Под обработкой или переработкой в данном описании подразумевается осуществление стандартной химической обработки, такой как реакции гидролиза или переэтерификации, ацилокси-продукта карбонилирования, пригодной для расщепления ацилоксильной группы с образованием гидроксикислоты или сложного эфира.

Линейный (н-) и разветвленный (изо-) продукты карбонилирования могут быть разделены либо до, либо после стадии обработки. Предпочтительно продукты взаимодействия разделяют перегонкой. Разветвленный и линейный продукты часто имеют значительно различающиеся температуры кипения, что делает перегонку эффективным способом разделения продуктов взаимодействия.

Предпочтительно соотношение линейный:разветвленный продукт процесса карбонилирования составляет свыше 0,5:1, более предпочтительно свыше 0,9:1, еще предпочтительней свыше 1:1, еще предпочтительней свыше 1,5:1, еще предпочтительней свыше 2:1, наиболее предпочтительно свыше 2,5:1.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения предложено применение каталитической системы по любому из аспектов настоящего изобретения для получения предпочтительно эфира молочной кислоты или кислоты формулы (III), указанное получение включает стадии карбонизирования сложного винилового эфира с последующей обработкой разветвленного (изо-) продукта карбонилирования с получением сложного эфира или кислоты.

Преимущественно лактат или эфиры 3-гидроксипропановой кислоты или кислоты по настоящему изобретению можно гидрировать с образованием 1,2- и 1,3-диолов соответственно.

Под ацилоксигруппой понимают группу К³²-С(О)О-, как указано в данном описании далее применительно к формуле (IV).

Предпочтительно переработка, как упомянуто выше, представляет собой гидролиз или переэтерификацию и осуществляется любым подходящим способом, известным специалисту из уровня техники. Такие способы подробно описаны, например, в КикоШтег Еисус1ораеФа о£ Скетюа1 Тескио1оду, νοίите 9, 4* еДйюп раде 783 - НуДго1у515 о£ Огдатс Ез1ег5. Такие способы включают основной гидролиз, кислотный гидролиз, паровой гидролиз и ферментативный гидролиз. Предпочтительно гидролиз представляет собой основной гидролиз, более предпочтительно гидролиз осуществляют в избытке основания и затем подкисляют для получения кислотного продукта. Гидрирование продукта гидролиза может быть выполнено любым подходящим способом, известным из уровня техники. Предпочтительно осуществляют гидрирование эфира гидроксиалкановой кислоты в паровой фазе. Подходящий способ представлен в качестве примера в АО 01/70659, авторы СгаЫгее е1 а1. Соответствующие экспериментальные подробности приведены в примерах Ь-9 опубликованной заявки и иллюстрируют путь получения 1,3-пропандиола из эфиров 3-гидроксипропановой кислоты. Предпочтительно гидрирование выполняют в зоне гидрирования, содержащей гетерогенный катализатор гидрирования. Подходящие катионы и катализаторы приведены в АО 01/70659, содержание которого включено в данное описание в качестве ссылки, в той мере, насколько касается гидрирования эфиров 3-гидроксипропановой кислоты. Однако подразумевается, что в контексте настоящей заявки, такие реакции гидрирования также применимы к гидрированию эфира молочной кислоты с получением 1,2-пропандиола. Предпочтительно переэтерификацию осуществляют с алканолом, соответствующим алкильной группе требуемого продукта, представляющего собой сложный алкиловый эфир, например, с метанолом для превращения ацилоксиалкиловых эфиров в сложные гидроксиметиловые эфиры и с этанолом для превращения ацилоксиалкиловых эфиров в сложные гидроксиэтиловые эфиры и т.д. Преимущественно расщепляется ацилоксигруппа, но не изменяется гидроксиалкилалканоат. Предпочтительно переэтерификация происходит в присутствии подходящего катализатора, такого как, например, метансульфоновая кислота или п-толуолсульфоновая кислота.

Для удобства пользования, любой один или более аспектов изобретения могут упоминаться в данном описании как способ по изобретению.

Обнаружено, что кислотные составляющие сложных виниловых эфиров, являющихся побочными продуктами по настоящему изобретению, могут быть использованы в качестве источника анионов в реакции гидроксикарбонилирования. Использование таких кислот целесообразно, поскольку указанные кислоты легко образуются при гидролизе сложноэфирных побочных продуктов. Примеры таких продуктов кислотного гидролиза включают, но не ограничивают, такие кислоты, как уксусная кислота, пропионовая кислота, масляная кислота, бензойная кислота, метакриловая кислота и кротоновая кислота. Указанные кислоты могут быть получены при гидролизе соответствующих сложных виниловых эфиров и гидролизе продуктов карбонилирования, например, таких как винилацетат, винилпропионат, винилбутират, винилбензоат, винилметакрилат и винилкротонат.

Способ по изобретению может быть удобно применен для катализа карбонилирования этиленненасыщенных соединений, таких как сложный виниловый эфир или этилен, в присутствии монооксида углерода и содержащего гидроксильную группу соединения, например способ по изобретению может быть использован для катализа конверсии сложного винилового эфира до соответствующего эфира ацилоксиэфира карбоновой кислоты. Удобно, что в способе по изобретению можно использовать высокоустойчивые в типичных условиях реакции карбонилирования соединения, так что указанные соединения почти не требуют или совсем не требуют восстановления. Удобно, что способ по изобретению может обеспечивать высокую скорость реакции карбонилирования этиленненасыщенного соединения, такого как эти- 15 025600 лен или сложный виниловый эфир. Удобно, что способ по изобретению позволяет поддерживать высокие скорости конверсии этиленненасыщенного соединения, такого как этилен или сложный виниловый эфир, тем самым, обеспечивая получение требуемого продукта с высоким выходом и незначительными примесями или без примесей. Таким образом, рентабельность процесса карбонилирования, такого как карбонилирование этилена или сложного винилового эфира, может быть повышена путем применения способа по изобретению.

Подходящими этиленненасыщенными соединениями для неэтиленовых специфических аспектов изобретения являются этиленненасыщенные соединения, содержащие от 2 до 50 атомов углерода на молекулу, или смеси указанных соединений. Подходящие этиленненасыщенные соединения могут содержать одну или более изолированных или сопряженных ненасыщенных связей на молекулу. Предпочтительными являются соединения, содержащие от 2 до 20 атомов углерода, или из смеси, еще предпочтительней соединения, содержащие не более 18 атомов углерода, еще предпочтительней не более 16 атомов углерода и еще предпочтительней соединения, содержащие не более 10 атомов углерода. Этиленненасыщенное соединение может также включать функциональные группы или гетероатомы, такие как азот, сера или оксид. Примеры функциональных групп включают группы карбоновых кислот, сложных эфиров или нитрилов. В предпочтительном варианте осуществления, этиленненасыщенное соединение представляет собой олефин или смесь олефинов. Такие олефины могут быть превращены, при взаимодействии с монооксидом углерода и сореагентом с высокой региоселективностью, по необходимости, в линейный продукт карбонилирования. Подходящие этиленненасыщенные соединения включают ацетилен, метилацетилен, пропилацетилен, бутадиен, этилен, пропилен, бутилен, изобутилен, пентен, пентеннитрилы, алкилпентеноаты, такие как метил-3-пентеноаты, пентеновые кислоты (такие как 2- и 3пентеновая кислота), винилацетат, октены. В частности, предпочтительными этиленненасыщенными соединениями являются этилен, винилацетат, бутадиен, алкилпентеноаты, пентеннитрилы, пентеновые кислоты (такие как 3-пентеновая кислота), ацетилен и пропилен.

В особенности предпочтительными являются этилен, винилацетат, бутадиен и пентеннитрилы.

Ссылки на сложный виниловый эфир включают ссылки на замещенный или незамещенный сложный виниловый эфир формулы (IV)

К³²-С (О) ОСК³³=СК³⁴К³⁵ где К³² может быть выбран из водорода, низшего алкила, арила, Не!, галогена, циане, нитро, ОК¹⁹, ОС(О)К²⁰, С(О)К²¹, С(О)ОК²², ΝΚ²³Κ²⁴, С(О)МК²⁵К²⁶, С(3)К²⁷К²⁸, ЗК²⁹, С(О)8К³⁰, где К¹⁹-К³⁰ принимают указанные здесь значения.

Предпочтительно К³² выбирают из водорода, низшего алкила, фенила или низшего алкилфенила, более предпочтительно водорода, фенила, С₁-С₆-алкилфенила или С₁-С₆-алкила, такого как метил, этил, пропил, бутил, пентил и гексил, еще предпочтительней С₁-С₆-алкил, в особенности метил.

Предпочтительно каждый из К³³-К³⁵ независимо представляет собой водород, низший алкил, арил или Не! согласно данному в данном описании определению. Наиболее предпочтительно К³³-К³⁵ независимо представляют собой водород.

Как упомянуто выше, К³¹, необязательно, может быть замещенным предпочтительно одним или более заместителями, выбираемыми из низшего алкила, арила, Не!, галогена, циано, нитро, ОК¹⁹, ОС(О)К²⁰, С(О)К²¹, С(О)ОК²², ΝΕ²³^⁴, С(О)1Ж²⁵К²⁶, С(3)К²⁷К²⁸, ЗК²⁹ или С(О)8К³⁰, как указано в данном описании.

К³¹ наиболее предпочтительно представляет собой Н радикал, образованный водой или алкил/арилгруппой, образованной С₁-С₈-алканолом, таким как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, изобутанол, трет-бутиловый спирт, н-бутанол, фенол и хлоркаприловый спирт. Наиболее предпочтительными группами являются Н, метил и этил, в особенности предпочтительной группой является водород.

Предпочтительно К³¹ представляет собой водород, низший алкил или арил. Более предпочтительно К³¹ представляет собой водород, алкил от С1 до С6, С1-С6-алкилфенил (где фенильная группа является необязательно замешенной согласно данному в данном описании определению) или фенил (где фенильная группа является необязательно замещенной согласно данному в данном описании определению). Еще предпочтительней К³¹ представляет собой водород, алкил от С1 до С₆, который является необязательно замещенным согласно данному в данном описании определению. Наиболее предпочтительно К³¹ представляет собой водород или незамещенный алкил от С₁ до С₆, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил и циклогексил, в особенности водород или метил, главным образом водород.

Настоящее изобретение включает индивидуальные стереоизомеры соединений по любой из указанных формул и, где целесообразно, соответствующие отдельные таутомерные формы, наряду с соответствующими смесями. Разделение диастереоизомеров или цис- и транс-изомеров может быть выполнено общепринятыми способами, например фракционной кристаллизацией, хроматографией или ВЭЖХ стереоизомерной смеси соединения по одной из формул или подходящей соли, или соответствующего производного. Индивидуальный энантиомер соединения по одной из формул может также быть получен из соответствующего оптически чистого промежуточного соединения или путем разделения, такого как

- 16 025600

ВЭЖХ, соответствующего рацемата с использованием подходящего хирального носителя, или фракционной кристаллизацией диастереоизомерных солей, образующихся при взаимодействии соответствующего рацемата с подходящей оптически активной кислотой или оптически активным основанием, в зависимости от ситуации.

Все стереоизомеры входят в рамки объема способа по изобретению.

Предпочтительно циклоалкильная группа содержит от 5 до 8 циклических атомов и может быть моноциклической или полициклической. Циклические атомы могут представлять собой углерод или гетеро, где ссылки на гетеро представляют собой серу, кислород и/или азот. Обычно, когда циклоалкильная группа является полициклической, такая группа предпочтительно является бициклической или трициклической. Циклоалкильные группы по данному определению могут включать ненасыщенные связи, в той мере, насколько указанные смежные циклические углеродные атомы являются насыщенными, и ссылки на ненасыщенные циклоалкильные составляющие следует понимать с учетом сказанного. Под циклическим атомом понимают атом, входящий в состав циклического скелета.

Циклоалкильная группа, наряду с тем, что может прерываться гетероатомами, может быть незамещенной или замещенной одним или более дополнительными заместителями, выбираемыми из 5-10членной карбоциклической ароматической группы, низшего алкила, -81Ме₃ или СР₃.

Для карбонилирования сложного винилового эфира циклоалкильная составляющая может быть выбрана из циклогексила, циклопентила, циклобутила, циклопропила, циклогептила, циклооктила, циклононила, трициклодецила, пиперидинила, морфолинила, норборнила, изонорборнила, норборненила, изонорборненила, бицикло[2,2,2]октила, тетрагидрофурила, диоксанила, О-2,3-изопропилиден-2,3дигидроксиэтила, циклопентанонила, циклогексанонила, циклопентенила, циклогексенила, ииклогескадиенила, циклобутенила, циклопентенонила, циклогексенонила, адамантила, фуранов, пиранов, 1,3диоксана, 1,4-диоксана, оксоцена, 7-оксабицикло[2.2.1]гептана, пентаметиленсульфида, 1,3-дитиана, 1,4дитиана, фуранона, лактона, бутиролактона, пирона, янтарного ангидрида, цис- и транс-1,2циклогександикарбонового ангидрида, глутарового ангидрида, пирролидина, пиперазина, имидазола, 1,4, 7-триазациклононана, 1,5,9-триазациклодекана, тиоморфолина, тиазолидина, 4,5-дифенилциклогексила, 4- или 5-фенилциклогексила, 4,5-диметилциклогексила, 4- или 5-метилциклогексила, 1,2-декалинила, 2,3,3а,4,5,6,7,7а-октагидро-1Н-инден-5,6-ила, 3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-1Н-инден-5,6-ила, 1-2- или 3метил-3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-1Н-инден-5,6-ила, триметиленнорборнанила, 3а,4,7,7а-тетрагидро-1Нинден-5,6-ила, 1-, 2- или 3-диметил-3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-1Н-инден-5,6-илов, 1,3-бис(триметилсилил)-3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-3Н-изобензофурана.

В особенности предпочтительные комбинации по настоящему изобретению для карбонилирования сложного винилового эфира включают те комбинации, где:

(1) X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К^!1)(К¹²), X¹ представляет собой СК^!(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴ (К⁵)(К⁶); К представляет собой цис-циклогексил;

(2) X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹), X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³) и X² представляет собой СК⁴ (К⁵)(К⁶); К представляет собой цис-циклопентил;

(3) X³ и X⁴ вместе с О¹, к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу и X¹ и X² вместе с О²· к которому они присоединены, образуют 2-фосфаадамантильную группу; К представляет собой цис-циклогексил;

(4) X¹, X², X³ и X⁴ представляют собой адамантил; К представляет собой цис-циклогексил.

Еще более предпочтительные соединения формулы (I) или (V) для карбонилирования сложного винилового эфира включают те соединения, где К¹-К¹² представляют собой алкил, являются одинаковыми и предпочтительно каждый из указанных заместителей представляет собой алкил от С1 до С6, в особенности метил.

В особенности предпочтительные характерные соединения формулы (I) или (V) для карбонилирования сложного винилового эфира включают те соединения, где каждый из К^!-К¹² является одинаковым и представляет собой метил; К представляет собой 4,5-диметил-цис-1,2-циклогексил.

- 17 025600

Примерами подходящих бидентатных лигандов являются бис(дитретбутилфосфинометил)циклогексан; бис(дитретбутилфосфинометил)циклопентан; бис(дитретбутилфосфинометил)циклобутан;

цис-1,2цис-1,2цис-1,2 цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-б,9,10-триоксаадамантил ) циклогексан; цис-1,2- бис- (2- фосфинометил-1,3,5,7тетраметил-б,9,10-триоксаадамантил)циклопентан; цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-б,9,10триоксаадамантил) циклобутан; цис-1,2бис(диадамантилфосфинометил)циклогексан; цис-1,2бис(диадамантилфосфинометил)циклопентан,· цис-1,2бис(диадамантилфосфинометил)циклобутан; цис-1-(Ρ,Радамантил,третбутилфосфинометил)- 2 (дитретбутилфосфинометил)циклогексан; цис-1-(Р,Радамантил,третбутилфосфинометил)-2(дитретбутилфосфинометил)циклопентан; цис-1-(Ρ,Радамантил,третбутилфосфинометил)-2(дитретбутилфосфинометил)циклобутан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5.7- тетраметил-б,9,10-триоксаадамантил)-2 (дитретбутилфосфинометил)циклогексан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5.7- тетраметил-б,9,10-триоксаадамантил) - 2(дитретбутилфосфинометилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5.7- тетраметил-б,9,10-триоксаадамантил)2(дитретбутилфосфинометил)циклобутан; цис-1-(2-фосфинометил- 18 025600

1,3,5,7 - тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2(диадамантилфосфинометил)циклогексан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5.7- тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2(диадамантилфосфинометил)циклопентан; цис

1.3.5.7- тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил) - 2(диадамантилфосфинометил)циклобутан;

(дитретбутилфосфинометил)-2(диадамантилфосфинометил)циклогексан;

(дитретбутилфосфинометил)-2(диадамантилфосфинометил)циклопентан;

цис-1- (2-фосфинометилциС-1цис-1 цис-1(дитретбутилфосфинометил)-2-(диадамантилфосфинометил)циклобутан; цис-1,2-бис(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-б,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7] )децил)циклогексан; цис-1,2-бис-(2 фосфинометил-1,3,5-триметил-б,9,10триоксатрицикло)3.3.1.1(3.7]}децил)циклопентан; цис-1,2:-бис-(2фосфинометил-1,3,5-триметил-б,9,10-триоксатрицикло(3.3.1.1[3.7][децил)циклобутан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5триметил-б,9,10-триоксатрицикло (3,3.1.1)3.7] }децил)-2(дитретбутилфосфинометилιциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил1,3,5-триметил-б,9,10-триоксатрицикло (3.3.1.1)3.7] )децил)-2(дитретбутилфосфинометил)циклопентан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5- триметил-б,9,10-триоксатрицикло (3.3.1.1)3.7]}децил) - 2(дитретбутилфосфинометилI циклобутан; цис-1-{2-фосфинометил1.3.5- триметил-б,9,10 - триоксатрицикло{3.3.1.1(3.7]}децил)-2(диадамантилфосфинометил)циклогексан; цис-1-{2-фосфинометил1.3.5- триметил-б,9,10-триоксатрицикло)3.3.1.1(3.7](децил)-2(диадамантилфосфинометил)циклопентан; цис-1-(2-фосфинометил1.3.5- триметил-б,9,10-триоксатрицикло{3,3,1.1)3.7]}децил)-2(диадамантилфосфинометил)циклобутан; цис-1,2-бисперфтор-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-б,9,10триоксатрицикло(3,3,1,1)3,7])децил)циклогексан; цис-1,2бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил - б,9,10триоксатрицикло(3.3.1.1[3.7]}децил)циклопентан; цис-1,2бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксатрицикло{3,3.1.1(3.7]}децил)циклобутан; цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10трио кса три цикл о (3.3.1.1)3.7] }децил)циклогексан; цис-1,2-бис - (2фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10триоксатрицикло{3,3.1.1)3.7]}децил)циклопентан и цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10триоксатрицикло (3.3.1.1(3.7]}децил)циклобутан, и включая все цис-энантиомеры вышеуказанных соединений, где такие энантиомеры возможны. Примеры содержащих норборниловые мостиковые группы лигандов для карбонилирования сложных виниловых эфиров включают

- 19 025600 (2-экзо,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)

(2-эндо, 3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил) Примеры замещенных лигандов включают

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-1,2,4,5-тетраметилциклогексан

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-3,6-дифенилциклогексан

цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)циклогексан

цис-5,6-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-1,3-бис-(триметилсилил)-3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-1,3Низобензофуран.

Специалистам в данной области ясно, что соединения формулы (I) или (V) могут функционировать как лиганды, которые координируются с металлом групп 8, 9 или 10, или соединением указанного металла, с образованием соединений для употребления по изобретению. Обычно металл групп 8, 9 или 10, или соединение указанного металла, координируется с одним или более атомами фосфора соединения формулы (I) или (V).

Настоящее изобретение касается способа карбонилирования этиленненасыщенного соединения, такого как сложный виниловый эфир или этилен, включающего контактирование этиленненасыщенного соединения с монооксидом углерода и источником гидроксильных групп, таким как вода или алканол, в присутствии каталитического соединения согласно определению по данному изобретению.

Целесообразно, чтобы источник гидроксильных групп включал органическую молекулу, содержащую гидроксильную функциональную группу. Предпочтительно органическая молекула, содержащая

- 20 025600 гидроксильную функциональную группу, может быть разветвленной или линейной, и представляет собой алканол, в особенности С1-С30-алканол, включая арилалканолы, которые, необязательно, могут быть замещены одним или более заместителями, выбираемыми из низшего алкила, арила, Не!, галогена, циано, нитро, ОК¹⁹, ОС(О)К²⁰, С(О)К²¹, С(О)ОК²², ЫК²³К²⁴, С(О)МК²⁵К²⁶, С(8)К²⁷К²⁸, 8К²⁹ или С(О)8К³⁰ согласно данным в описании определениям. Весьма предпочтительными алканолами являются С₁-С₈алканолы, такие как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, изобутанол, трет-бутиловый спирт, нбутанол, фенол и хлоркаприловый спирт. Хотя моноалканолы наиболее предпочтительны, могут также быть использованы полиалканолы, предпочтительно выбираемые из ди-окта- олов, таких как диолы, триолы, тетраолы и сахара. Обычно такие полиалканолы выбирают из 1,2-этандиола, 1,3-пропандиола, глицерина, 1,2,4-бутантриола, 2-(гидроксиметил)-1,3-пропандиола, 1,2,6-тригидроксигексана, пентаэритрита, 1,1,1-три(гидроксиметил)этана, нанноза, сорбаза, галактозы и других сахаров. Предпочтительные сахара включают сахарозу, фруктозу и глюкозу. В особенности предпочтительными алканолами являются метанол и этанол. Наиболее предпочтительным алканолом является метанол.

Количество спирта не имеет особо важного значения. Обычно используют избыточные количества относительно количества карбонилируемого винилового сложноэфирного соединения. Таким образом, спирт с таким же успехом может служить реакционным растворителем, хотя, по желанию, могут также быть использованы отдельные растворители.

Следует понимать, что конечный продукт взаимодействия определяется, по крайней мере, частично используемым источником алканола. Например, использование метанола приводит к образованию соответствующего сложного метилового эфира, например, со сложным виниловым эфиром, метанол дает 2ацетоксиметилпропаноат или 3-ацетоксиметилпропаноат. Напротив, использование воды приводит к соответствующим кислотам. В соответствии с этим изобретение касается целесообразного способа присоединения группы -С(О)ОК³¹ или -С(О)ОН по этиленненасыщенной связи.

В способе по настоящему изобретению монооксид углерода может быть использован в чистой форме или разбавленный инертным газом, таким как азот, диоксид углерода или инертным газом, таким как аргон. Могут также присутствовать небольшие количества водорода, обычно менее 5 об.%.

Соотношение (об./об.) этиленненасыщенных соединений и источника гидроксильных групп может изменяться в широких пределах и целесообразно, когда лежит в диапазоне от 1:0,1 до 1:10, предпочтительно от 2:1 до 1:2 и вплоть до большого избытка алканола или воды, когда последнее вещество является также реакционным растворителем, до такого избытка алканола или воды, как 50:1.

Количество катализатора по изобретению, используемое в способе карбонилирования сложного винилового эфира, не имеет особо важного значения. Хорошие результаты могут быть получены, когда предпочтительно количество металла групп 8, 9 или 10 находится в диапазоне от 10^-7 до 10^-1 моль на 1 моль сложного винилового эфира, более предпочтительно 10^-6 до 10^-2 моль, наиболее предпочтительно 10^-5 до 10^-2 моль на 1 моль сложного эфира. Предпочтительно количество бидентатного соединения формулы (I) или (V) по отношению к ненасыщенному соединению находится в диапазоне от 10^-7 до 10^-1, более предпочтительно от 10^-6 до 10^-2 моль, наиболее предпочтительно 10^-5 до 10^-2 моль на 1 моль этиленненасыщенного соединения.

Целесообразно, хотя несущественно для изобретения, карбонилирование этиленненасыщенного соединения по данному в описании определению выполнять в одном или более апротонных растворителях. Подходящие растворители включают кетоны, такие как, например, метилбутилкетон; простые эфиры, такие как, например, анизол (метилфениловый эфир), 2,5,8-триоксанонан (диглим), диэтиловый эфир, диметиловый эфир, тетрагидрофуран, дифениловый эфир, диизопропиловый эфир и диметиловый эфир диэтиленгликоля; сложные эфиры, такие как, например, метилацетат, диметиладипат метилбензоат, диметилфталат и бутиролактон; амиды, такие как, например, диметилацетамид, Ν-метилпирролидон и диметилформамид; сульфоксиды и сульфоны, такие как, например, диметилсульфоксид, диизопропилсульфон, сульфолан (тетрагидротиофен-2,2-диоксид), 2-метилсульфолан, диэтилсульфон, тетрагидротиофен1,1-диоксид и 2-метил-4-этилсульфолан; ароматические соединения, включая галогенсодержащие формы таких соединений, например бензол, толуол, этилбензол, о-ксилол, м-ксилол, п-ксилол, хлорбензол, одихлорбензол, м-дихлорбензол; алканы, включая галогенсодержащие формы таких соединений, например гексан, гептан, 2,2,3-триметилпентан, метиленхлорид и тетрахлорид углерода; нитрилы, например бензонитрил и ацетонитрил.

Очень желательны апротонные растворители с диэлектрической постоянной, величина которой ниже 50, более предпочтительно в диапазоне от 3 до 8, при 298,15 К и 1χ10⁵ Нм^-2. В данном контексте диэлектрическая постоянная для данного растворителя используется в обычном значении и представляет собой соотношение емкости конденсатора с веществом в качестве диэлектрика к емкости того же самого конденсатора с вакуумом вместо диэлектрика. Значения диэлектрических постоянных основных органических лигандов могут быть взяты из общих справочников, таких как НапйЬоок οί СЬетМгу апй РЬу8Ю8, 76'¹' ейПюп. ейЬей Ьу Эау|й К. Ыйе е! а1, апй риЬЬкЬей Ьу СКС рте88 ίη 1995, и обычно приведены для температуры около 20 или 25°С, т.е. порядка 293,15 К или 298,15 К, и атмосферного давления, т.е. порядка 1 χ 10⁵ Нм^-2, или легко могут быть приведены к указанным температуре и давлению с применением при- 21 025600 веденных коэффициентов пересчета. Если отсутствуют доступные литературные данные для конкретного соединения, диэлектрическая постоянная легко может быть измерена с использованием общеизвестных физико-химических способов.

Например, диэлектрическая постоянная анизола равна 4,3 (при 294,2 К), диэтилового эфира равна 4,3 (при 293,2 К), сульфолана равна 43,4 (при 303,2 К), метилпентаноата равна 5,0 (при 293,2 К), дифенилового эфира равна 3,7 (при 283,2 К), диметиладипата равна 6,8 (при 293,2 К), тетрагидрофурана равна 7,5 (при 295,2 К), метилнонаноат равна 3,9 (при 293,2 К). Предпочтительным апротонным растворителем является анизол.

В присутствии алканола апротонный растворитель будет генерироваться в качестве продукта карбонилирования сложного эфира при взаимодействии этиленненасыщенного соединения и монооксида углерода, и алканол является апротонным растворителем.

Способ может быть осуществлен в избытке апротонного растворителя, т.е. при соотношении (о/о) апротонного растворителя и алканола, равном по меньшей мере 1:1. Предпочтительно диапазон указанного соотношения составляет от 1:1 до 10:1 и более предпочтительно от 1:1 до 5:1. Наиболее предпочтительно диапазон соотношения (о/о) составляет от 1,5:1 до 3:1.

Несмотря на вышесказанное, предпочтительно осуществлять взаимодействие в отсутствии любого вводимого извне апротонного растворителя, т.е. в отсутствие апротонного растворителя, не генерируемого при самом взаимодействии.

Во время гидроксикарбонилирования, присутствие протонного растворителя также предпочтительно. Протонный растворитель может включать карбоновую кислоту или спирт. В случае сложных виниловых эфиров, в особенности подходящим протонным растворителем является кислотная составляющая сложного винилового эфира. Могут также быть использованы смеси апротонного и протонного растворителей.

Водород может быть введен в реакцию карбонилирования для повышения скорости реакции. Подходящие уровни водорода, когда используется, могут определяться диапазоном соотношений от 0,1 до 20% об./об. монооксида углерода, более предпочтительно 1-20% об./об. монооксида углерода, еще предпочтительней 2-15% об./об. монооксида углерода, наиболее предпочтительно 3-10% об./об. монооксида углерода.

Каталитические соединения по настоящему изобретению могут действовать как гетерогенный катализатор или гомогенный катализатор, предпочтителен гомогенный катализатор.

Под термином гомогенный катализатор понимают катализатор, т.е. соединение по изобретению, которое не нанесено на подложку, а просто примешивается или образуется ίη δίίπ с реагентами реакции карбонилирования (например, этиленненасыщенным соединением, гидроксилсодержащим соединением и монооксидом углерода) предпочтительно в подходящем растворителе согласно данному в описании определению.

Под термином гетерогенный катализатор понимают катализатор, т.е. соединение по изобретению, которое наносят на подложку.

Итак, согласно дальнейшему аспекту настоящее изобретение относится к способу карбонилирования этиленненасыщенных соединений по данному в описании определению, где способ осуществляют с катализатором, включающим подложку, предпочтительно нерастворимую подложку.

Предпочтительно подложка включает полимер, такой как полиолефин, полистирол или сополимер полистирола, такой как сополимер дивинилбензола, или другие подходящие полимеры или сополимеры, известные специалистам из уровня техники; производное кремния, такое как диоксид кремния с функциональными группами, силикон или силиконовый каучук; или другой пористый дисперсный материал, такой как, например, неорганические оксиды и неорганические хлориды.

Предпочтительно материал для подложки представляет собой пористый диоксид кремния с площадью поверхности в диапазоне от 10 до 700 м²/г, суммарным объемом пор в диапазоне от 0,1 до 4,0 куб.см/г и средним размером частиц в диапазоне от 10 до 500 мкм. Более предпочтительно площадь поверхности составляет в диапазоне от 50 до 500 м²/г, объем пор в диапазоне от 0,5 до 2,5 куб.см/г и средний размер частиц в диапазоне от 20 до 200 мкм. Наиболее желательно, чтобы площадь поверхности была в диапазоне от 100 до 400 м²/г, объем пор в диапазоне от 0,8 до 3,0 куб.см/г и средний размер частиц в диапазоне от 30 до 100 мкм. Средний размер пор типичных пористых материалов для подложки составляет в пределах от 10 до 1000 А. Предпочтительно используют материал для подложки со средним диаметром пор от 50 до 500 А и наиболее желательно от 75 до 350 А. В особенности предпочтительно дегидратировать диоксид кремния при температуре от 100°С до 800°С приблизительно от 3 до 24 ч.

Целесообразные подложки могут быть мягкими или жесткими, нерастворимую подложку покрывают и/или пропитывают соединениями, отвечающими способу по изобретению, хорошо известными специалистам из уровня техники способами.

Альтернативно, соединения, отвечающие способу по изобретению, фиксируют на поверхности нерастворимой подложки, необязательно, посредством ковалентной связи, и структура, необязательно, включает бифункциональную спейсерную молекулу для отделения соединения от нерастворимой под- 22 025600 ложки.

Соединения по изобретению могут быть фиксированы на поверхности нерастворимой подложки путем промотирования взаимодействия функциональной группы, присутствующей на соединении формулы (I) или (V), например заместителя циклоалкильной составляющей с комплиментарной реакционноспособной группой, присутствующей на подложке или предварительно включенной в подложку. Объединение реакционно-способной группы подложки с комплиментарным заместителем соединения по изобретению обеспечивает гетерогенный катализатор, где соединение по изобретению и подложка связаны посредством мостиковой группы, такой как простая эфирная, сложноэфирная, амидная, амино-, карбамидная, кетоновая группы.

Выбор реакционных условий связывания соединения по настоящему изобретению с подложкой зависит от этиленненасыщенного соединения и групп подложки. Например, могут быть использованы реагенты, такие как карбодиимиды, 1,1-карбонилдиимидазол, и способы, такие как использование смешанных ангидридов, восстановительное аминирование.

Согласно дальнейшему аспекту настоящее изобретение относится к применению способа или катализатора по любому из аспектов изобретения, где катализатор соединен с подложкой.

Кроме того, бидентатный фосфин может быть связан с подходящим полимерным субстратом по меньшей мере через один из мостиковых заместителей (включая циклические атомы), мостиковой группы К, связующей группы А или связующей группы В, например цис-1,2-бис-(ди-третбутилфосфинометил)циклогексан может быть связан предпочтительно через 3, 4, 5 или 6 циклические углероды циклогексановой группы с полистиролом, что дает иммобильный гетерогенный катализатор.

Количество используемого бидентатного лиганда можно варьировать в широких пределах. Предпочтительно бидентатный лиганд присутствует в таком количестве, что соотношение числа молей присутствующего бидентатного лиганда и числа молей присутствующего металла групп 8, 9 или 10 составляет от 1 до 50, например от 1 до 10 и в особенности предпочтительно от 1 до 5 моль на 1 моль металла. Более предпочтительно диапазон моль:моль соединений формулы (I) или (V) и металла групп 8, 9 или 10 изменяется в пределах от 1:1 до 3:1, наиболее предпочтительно в пределах от 1:1 до 1,5:1. Удобно, что возможность использовать такие низкие молекулярные соотношения обеспечивает эффективность, поскольку позволяет избежать применения избытка соединения формулы (I) или (V) и, следовательно, сводит к минимуму расход этих обычно дорогостоящих соединений. Целесообразно катализаторы по изобретению получать на отдельной стадии, предшествующей употреблению ίη δίΐπ при реакции карбонилирования.

Целесообразно способ по изобретению осуществлять растворением металла групп 8, 9 или 10 или соединения соответствующего металла согласно данному в описании определению в подходящем растворителе, таком как один из алканолов или апротонных растворителей, указанных ранее (в особенности предпочтительным растворителем может являться сложный эфир или кислотный продукт специфической реакции карбонилирования, например метиллактат для карбонилирование винилацетата) и последующим смешиванием с соединением формулы (I) или (V) согласно данному в описании определению.

Монооксид углерода может быть использован в присутствии других газов, которые инертны при взаимодействии. Примеры таких газов включают водород, азот, диоксид углерода и инертные газы, такие как аргон.

Молярное соотношение количества используемого во взаимодействии этиленненасыщенного соединения, такого как сложный виниловый эфир или этилен, и количества алканола не имеет особо важного значения и может изменяться в широких пределах, например, от 0,001:1 до 100:1 моль/моль.

Продукт взаимодействия может быть отделен от других компонентов любыми подходящими способами. Однако преимущество рассматриваемого способа состоит в том, что образуется значительно меньше побочных продуктов, тем самым снижается потребность в дополнительной очистке после первоначального отделения продукта, что подтверждается обычно значительно большей селективностью. Следующее преимущество состоит в том, что другие компоненты включают каталитическую систему, которая может быть рециклирована и/или повторно использована в дальнейших взаимодействиях с минимальной добавкой свежего катализатора.

Предпочтительно карбонилирование осуществляют при температурах в пределах от -30 до 170°С, более предпочтительно от -10 до 160°С, наиболее предпочтительно от 20 до 150°С. В особенности предпочтительной является температура, выбираемая в диапазоне от 40 до 150°С. Преимущественно карбонилирование может быть выполнено при умеренных температурах, в особенности удобно иметь возможность осуществлять взаимодействие при комнатной температуре (20°С).

Предпочтительно при осуществлении низкотемпературного карбонилирования выполнять карбонилирование при температуре в пределах от -30 до 49°С, более предпочтительно от -10 до 45°С, еще предпочтительней от 0 до 45°С, наиболее предпочтительно от 10 до 45°С. В особенности предпочтительным является интервал от 10 до 35°С.

Предпочтительно карбонилирование осуществляют при парциальном давлении СО в пределах

С Н С Н с 'э с 'э

0,80x10 Н-м^--90x10 Н-м^-, более предпочтительно 1x10 Н-м^--65x10 Н-м^-, наиболее предпочтительно

- 23 025600

1-50х10⁵ Н-м² В особенности предпочтительным является парциальное давление СО от 5 до

45х10⁵ Н-м^-2.

Предпочтительно также предусматривается карбонилирование при низком давлении. Предпочтительно при проведении карбонилирования при низком давлении осуществлять карбонилирование при парциальном давлении СО в пределах от 0,1 до 5х10⁵ Н-м^-2, более предпочтительно от 0,2 до 2х10⁵ Н-м^-2, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5х10⁵ Н-м^-2.

Не существует особых ограничений в отношении длительности карбонилирования, за тем исключением, что карбонилирование в пределах временной шкалы, приемлемой для получения, безусловно предпочтительно. Карбонилирование при периодическом осуществлении взаимодействия может занимать до 48 ч, более характерно до 24 ч и наиболее характерно до 12 ч. Обычно карбонилирование длится по меньшей мере 5 мин, более характерно по меньшей мере 30 мин, наиболее характерно по меньшей мере 1 ч. При непрерывном осуществлении взаимодействия такая временная шкала безусловно неприменима и непрерывное взаимодействие может продолжаться до тех пор, пока ΤΟΝ является коммерчески приемлемым, до возникновения необходимости восстановления катализатора.

Каталитическую систему по данному изобретению предпочтительно составляют в жидкой фазе, которая может включать из одного или более реагентов, или путем применения подходящего растворителя.

Как упомянуто выше, когда этиленненасыщенное соединение представляет собой сложный виниловый эфир, сложный виниловый эфир может быть замещенным или незамещенным. Однако предпочтительно, чтобы сложный виниловый эфир был незамещенным. Подходящими сложными виниловыми эфирами являются винилацетат, винилпропаноат, винилформиат, винилхлорформиат, винилхлорацетат, винилтрифторацетат, винилпропионат, винилакрилат, винилметакрилат, винилкротонат, винилбутират, винилпивалат, винил-2-этилгексаноат, винилдеканоат, винилнеодеканоат, винилдодеканоат, винилбензоат, винил-4-трет-бутилбензоат и винилсалицилат.

Использование стабилизирующих соединений с каталитической системой также может быть целесообразно для улучшения восстановления металла, который может быть утрачен каталитической системой. Когда каталитическую систему используют в жидкой реакционной среде, такие стабилизирующие соединения способствовать восстановлению металла групп 8, 9 или 10.

Поэтому предпочтительно каталитическая система включает в жидкой реакционной среде полимерный диспергатор, растворенный в жидком носителе, указанный полимерный диспергатор способствует стабилизации коллоидной суспензии из частиц металла групп 8, 9 или 10 или соединения металла каталитической системы в жидком носителе.

Жидкая реакционная среда может представлять собой растворитель для реакции или может включать один или более реагентов или самих реакционных продуктов. Реагенты и реакционные продукты в жидкой форме могут быть смешивающимися с растворителем или жидким разбавителем или растворенными в указанном растворителе или жидком разбавителе.

Полимерный диспергатор растворим в жидкой реакционной среде, но должен не существенно повышать вязкость реакционной среды, до известной степени, которая не сказывается отрицательно на кинетике реакции или переносе тепла. Растворимость диспергатора в жидкой среде при температуре и давлении, отвечающим условиям реакции, не должна быть настолько велика, чтобы в значительной степени ограничивать адсорбцию молекул диспергатора на частицах металла.

Полимерный диспергатор способствует стабилизации коллоидной суспензии из частиц указанного металла групп 8, 9 или 10 или соединения металла в жидкой реакционной среде, так что частицы металла, образующиеся в результате разложения катализатора, удерживаются в суспензии в жидкой реакционной среде и выгружаются из реактора наряду с жидкостью для регенерации и, необязательно, повторного использования для изготовления дополнительных количеств катализатора. Частицы металла имеют обычно коллоидные размеры, например средний размер частиц в диапазоне 5-100 нм, хотя в некоторых случаях могут образовываться более крупные частицы. Часть полимерного диспергатора абсорбируется на поверхности частиц металла, тогда как остальные молекулы диспергатора остаются, по крайней мере, частично сольватированными жидкой реакционной средой и, таким образом, диспергированные частицы металла групп 8, 9 или 10 стабилизируются против осаждения на стенках реактора или в занятом оборудованием пространстве реактора и против образования агломератов частиц металла, которые могут расти при столкновении частиц и в конечном счете коагулировать. Некоторая агломерация частиц может происходить даже в присутствии подходящего диспергатора, но когда тип диспергатора и концентрация выбраны оптимальными, то такая агломерация должна происходить на очень низком уровне и агломераты могут образовываться только слабые, так что указанные агломераты могут быть разрушены и частицы повторно диспергированы путем перемешивания.

Полимерный диспергатор может включать гомополимеры или сополимеры, включая полимеры, такие как привитые сополимеры и звездчатые полимеры.

Предпочтительно полимерный диспергатор имеет достаточно кислотную или основную функциональность для существенной стабилизации коллоидной суспензии указанного металла групп 8, 9 или 10, или соединения металла.

- 24 025600

Под существенной стабилизацией подразумевается, что осаждение металла групп 8, 9 или 10 из фазы раствора в основном предотвращено.

В особенности предпочтительные диспергаторы для такой цели включают кислотные или основные полимеры, включающие карбоновые кислоты, сульфоновые кислоты, амины и амиды, такие как полиакрилаты или гетероциклические, в особенности азотные гетероциклические, замещенные поливиниловые полимеры, такие как поливинилпирролидон или сополимеры указанного выше.

Примеры таких полимерных диспергаторов могут быть выбраны из поливинилпирролидона, полиакриламида, полиакрилонитрила, полиэтиленимина, полиглицина, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, поли-(3-гидроксимасляной кислоты), поли-Ь-лейцина, поли-Ь-метионина, поли-Ьпролина, поли-Ь-серина, поли-Ь-тирозина, поли(винилбензолсульфоновой кислоты) и поли(винилсульфоновой кислоты), ацилированного полиэтиленимина. Подходящие ацилированные полиэтиленимины описаны в патентной публикации ВЛ8Р ЕР 1330309 А1 и США 6723882.

Предпочтительно полимерный диспергатор включает кислотные или основные группы, либо боковые, либо в основной цепи полимера. Предпочтительно кислотные группы имеют константу диссоциации (рК_а) менее 6,0, более предпочтительно менее 5,0, наиболее предпочтительно менее 4,5. Предпочтительно основные группы имеют константу диссоциации (рК_ь) менее 6,0, более предпочтительно менее 5,0 и наиболее предпочтительно менее 4,5, рК_а и рК_ь измеряются в разбавленном водном растворе при 25°С.

Подходящие полимерные диспергаторы, в дополнение к тому, что являются растворимыми в реакционной среде в реакционных условиях, содержат по меньшей мере одну кислотную или основную группу, либо в основной цепи полимера, либо в качестве боковой группы. Авторами установлено, что полимеры, включающие кислотные и амидные группы, такие как поливинилпирролидон (РУР) и полиакрилаты, такие как полиакриловая кислота (РАА), в особенности целесообразны. Молекулярная масса полимера, пригодного для употребления по изобретению, зависит от характера реакционной среды и растворимости полимера в указанной реакционной среде. Авторами установлено, что, как правило, средняя молекулярная масса составляет менее 100000. Предпочтительно средняя молекулярная масса находится в диапазоне 1000-200000, более предпочтительно 5000-100000, наиболее предпочтительно 1000040000, например М\у предпочтительно находится в диапазоне 10000-80000, более предпочтительно 20000-60000, когда используют РУР, и порядка 1000-10000 в случае РАА.

Эффективная концентрация диспергатора в реакционной среде должна быть определена для каждой системы реакционная смесь/катализатор, предназначенной для употребления.

Диспергированный металл групп 8, 9 или 10 может быть извлечен из жидкого потока, выводимого из реактора, например, фильтрованием, и затем либо утилизирован, либо переработан для повторного использования в качестве катализатора или для других целей. В непрерывном способе жидкий поток может циркулировать через выносной теплообменник и в таких случаях могут быть удобно располагать фильтры для частиц палладия в данных циркуляционных аппаратах.

Предпочтительно массовое соотношение полимер:металл в г/г находится в диапазоне от 1:1 до 1000:1, более предпочтительно от 1:1 до 400:1, наиболее предпочтительно от 1:1 до 200:1. Предпочтительно массовое соотношение полимер:металл в г/г составляет не более 1000, более предпочтительно до 400, наиболее предпочтительно до 200.

Очевидно, что любой из признаков по первому аспекту изобретения может рассматриваться как предпочтительная особенность второго, третьего, четвертого, пятого или иного аспекта по данному изобретению, и наоборот.

Изобретение также распространяется на новые бидентатные лиганды формулы (I) или (V) и новые комплексы таких лигандов с металлом групп 8, 9 или 10 или соединением указанного металла.

Далее изобретение описывается и иллюстрируется следующими неограничивающими примерами и примерами сравнения.

Сравнительный и препаративный пример 1. Получение цис-1,2-бис-(ди-третбутилфосфинометил)циклогексана.

1. а) Получение цис-(1,2-дибромметил)циклогексана

цис-Циклогександиметанол (30,0 г, 210 ммоль) частично растворяют в НВг (48%, 55 мл, 486 ммоль) и медленно добавляют Н₂§0₄ (98%, 88 мл, 1618 ммоль). Образовавшуюся коричневую суспензию затем нагревают до 100°С в течение 5 ч. Коричневой суспензии дают охладиться до комнатной температуры и разбавляют водой (100 мл) и диэтиловым эфиром (2x200 мл). Органический слой собирают отделением и промывают водой (200 мл), 10% раствором карбоната натрия (100 мл) и водой (2x150 мл). Затем органический слой сушат над сульфатом натрия и фильтруют. После чего фильтрат сушат в вакууме, получая коричневое масло. Выход=47,0 г, 83%. 99% чистота по ¹Н-ЯМР. Р^=27000.

- 25 025600

1. Ь) Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)циклогексана.

Ви‘₂РН-ВН₃ (19,6 г, 122 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и медленно добавляют Ви^пЫ (2.5 М в гексане, 48,9 мл, 122 ммоль). После чего образовавшийся раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Затем полученный раствор добавляют по каплям к раствору цис-(1,2дибромметил)циклогексана по примеру 1а) (15,0 г, 55,6 ммоль) в ТГФ (100 мл). После чего образовавшийся раствор перемешивают в течение 4 ч и затем оставляют стоять на 16 ч. Реакцию гасят метанолом (50 мл) и объем снижают в вакууме. Полученное оранжевое, маслянистое, твердое вещество суспендируют в диэтиловом эфире (200 мл) и добавляют тетрафторборную кислоту (54% в диэтиловом эфире, 367 ммоль, 50,5 мл). В результате наблюдается быстрое выделение газа, раствор нагревают до температуры кипения в течение 2 ч, после чего оставляют стоять на 16 ч при доступе азота. Затем растворитель удаляют в вакууме, остаток суспендируют в метаноле (100 мл) и суспензию перемеливают в течение 2 ч. Наблюдается выделение некоторого количества газа. Затем метанол удаляют в вакууме. В отдельную колбу ЗсЫеик'а вносят гидроксид калия (30,0 г, 454 ммоль), растворяют в воде (100 мл) и затем раствор дегазируют с помощью азота в течение 30 мин. Затем раствор КОН добавляют по каплям к фосфиновому остатку. Наблюдается выделение тепла и образование белой суспензии. Добавляют пентан (2x100 мл). Органические экстракты удаляют с помощью канюли в отдельную колбу ЗсЫеик'а. Органические экстракты сушат над сульфатом натрия и фильтруют. Затем фильтрат сушат в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=11,8 г, 53%. ³¹Р {^!Н}-ЯМР: δ=25 м.д., чистота >95%.

Сравнительный и препаративный пример 2. Получение транс-1,2-бис-(ди-третбутилфосфинометил)циклогексана

2. а) Получение транс-циклогександиметанола.

транс-1,2-Циклогексанкарбоновую кислоту (25,0 г, 145 ммоль) помещают в колбу ЗсЫеик'а и медленно добавляют ЫЛ1Н₄ (1 М в ТГФ, 290 ммоль, 290 мл). Образовавшийся бесцветный раствор нагревают затем до 75°С в течение 16 ч. После чего раствор охлаждают до комнатной температуры и гасят водой (200 мл), добавление экзотермическое. Получают большой объем белого твердого вещества. Слой в ТГФ отделяют фильтрованием и белый осадок промывают диэтиловым эфиром (2x200 мл). Объединенные органические экстракты сушат над сульфатом натрия и фильтруют. Затем фильтрат сушат в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=16,8 г, 81%.

2. Ь) Получение транс-(1,2-дибромметил)циклогексана.

Диол по примеру 2а (16,8 г, 117,6 ммоль) разбавляют НВг (48%, 30,8 мл, 272 ммоль) и медленно добавляют Н₂8О₄ (98%, 49 мл, 90 6 ммоль). Получают оранжевую суспензию, которую затем нагревают до 100°С в течение 5 ч, получая темно-коричневую/черную жидкость. После чего суспензии дают охладиться до комнатной температуры и разбавляют водой 1100 мл. Продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x200 мл). Объединенные органические экстракты промывают водой (2x200 мл), 10% раствором карбоната натрия (250 мл) и водой (250 мл). Затем органический экстракт сушат над сульфатом натрия и фильтруют. После чего фильтрат сушат в вакууме, получая коричневое масло. Выход=23,0 г, 72%.

2. с) Получение транс-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)циклогексана.

Ви‘₂РН-ВН₃ (13,0 г, 81,5 ммоль) растворяют в ТГФ (50 мл) и добавляют н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 32,6 мл, 81,5 ммоль). После чего образовавшийся желтый раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Дибромид по примеру 2.Ь) (10,0 г, 37 ммоль) растворяют в ТГФ (50 мл) и добавляют по каплям раствор фосфида лития. Затем образовавшийся раствор нагревают в течение 30 мин при 50°С. После чего оранжево-красный раствор охлаждают до комнатной температуры. Затем раствор гасят метанолом (50 мл) и перемешивают в течение 30 мин. После чего растворитель удаляют в вакууме. Затем фосфин суспендируют в диэтиловом эфире (200 мл) и медленно добавляют НВР₄ (54% в диэтиловом эфире, 30,5 мл, 222 ммоль). Наблюдается выделение газа и тепла. Затем образовавшуюся суспензию нагревают до температуры кипения с обратным холодильником в течение 16 ч. Избыточный растворитель удаляют затем в вакууме и остаток суспендируют в метаноле (50 мл). После чего метанольную суспензию перемешивают в течение 30 мин. Затем метанол удаляют в вакууме и медленно добавляют раствор КОН (13 г, 231,7 ммоль) в воде (75 мл, дегазированной газообразным азотом в течение 30 мин). Наблюдается выделение тепла и образование белой суспензии. После чего суспензию промывают пентаном (2x250 мл) и объединенные пентановые промывные воды сушат над сульфатом натрия. Затем пентановые промывные воды переносят с помощью канюли в чистую колбу ЗсЫеик'а и после этого сушат в вакууме. Экстрагируют пентаном (50 мл) и получают некоторое количество нерастворимого белого материала. Растворимый в пентане материал переносят с помощью канюли в чистую колбу ЗсЫеик'а и растворитель удаляют в вакууме. Получают желтый маслянистый твердый продукт. Выход=5,35 г, 36%. ³¹Р {^!Н}-ЯМР: δ=22,3 м.д., чистота >95%.

- 26 025600

Сравнительный и препаративный пример 3. Получение (2-экзо,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис(ди-трет-бутилфосфинометила)

3. а) Получение (2-экзо,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(п-толуолсульфонилметил)а.

Эквивалентный (2-экзо-,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептандиметанол (коммерчески доступный) (21 г, 134,6 ммоль) разбавляют пиридином (50 мл) и охлаждают до 0°С. Добавляют п-толуолсульфонилхлорид (Т5С1, 56,46 г, 296 ммоль) в пиридине (100 мл) за период 5 мин. Образовавшейся суспензии дают нагреться до комнатной температуры и разбавляют дополнительными 50 мл пиридина. Затем суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. Потом суспензию выливают в химический стакан, содержащий НС1 (концентрированная, 100 мл) и воду (500 мл). Получают белое твердое вещество, всплывающее на поверхность раствора. Полученное твердое вещество отделяют на фритте и промывают водой (4250 мл). Затем белый твердый продукт сушат в вакууме. Выход=24,0 г, 41%.

3. Ь) Получение (2-экзо,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)диборана Ви‘₂РН-ВН₃ (19,2 г, 120 ммоль) растворяют в ТГФ (150 мл) и добавляют н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 52,8 мл, 120 ммоль). После чего образовавшийся желтый раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Дитозилат (3а) (24,0 г, 54,54 ммоль) суспендируют в ТГФ (100 мл) и добавляют по каплям раствор фосфида лития. Получают серую суспензию. Полученную суспензию перемешивают в течение 1 ч и затем оставляют стоять в течение ночи. Суспензию гасят водой (100 мл) и продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x200 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (4x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и сушат в вакууме. Получают светло-желтое твердое вещество. Выход=16,4 г, 73%.

3. с) Получение (2-экзо,3-экзо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометила).

Борсодержащий фосфин (3Ь) (16,4 г, 39,8 ммоль) растворяют в диэтиловом эфире (200 мл и медленно добавляют НВР₄ (54% в диэтиловом эфире, 44 мл, 318 ммоль). Наблюдается выделение газа и тепла. Затем раствор нагревают до температуры кипения с обратным холодильником в течение трех дней. Образуется большое количество белого осадка. Затем суспензию охлаждают до комнатной температуры и эфирный раствор удаляют с помощью канюли. Остаток сушат в вакууме и потом суспендируют в метаноле (50 мл). Метанольную суспензию затем перемешивают в течение 30 мин, после чего метанол удаляют в вакууме. К остатку добавляют раствор гидроксида калия (10 г, 178,2 ммоль) в воде (100 мл, дегазированной с помощью газообразного азота в течение 30 мин). Наблюдается выделение тепла и образование белого осадка. Осадок промывают пентаном (2x250 мл). Объединенные пентановые промывные воды сушат сульфатом натрия и затем переносят в чистую колбу ЗсЫеик'а с помощью канюли. Затем пентан удаляют в вакууме, получая белое твердое вещество. Выход=8,4 г, 51%. ³¹Р {^!Н}-ЯМР: δ=26,4 м.д., чистота >95%.

Сравнительный и препаративный пример 4. Получение (2-эндо,3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3бис-(ди-трет-бутилфосфинометила)

4. а) Получение (2-эндо,3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(гидроксиметила).

Эквивалентный ангидрид (цис-5-норборненэндо-2,3-дикарбоновый ангидрид) (22,2 г, 133,33 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и медленно добавляют ЫЛ1Н₄ (1 М в ТГФ, 200 ммоль, 200 мл). Образовавшийся бесцветный раствор нагревают затем до 70°С в течение 16 ч. После чего раствор охлаждают до комнатной температуры и гасят водой (100 мл), добавление экзотермическое. Получают большой объем белого твердого вещества. Слой в ТГФ отделяют фильтрованием и белый осадок промывают диэтиловым эфиром (2x150 мл). Объединенные органические экстракты сушат над сульфатом натрия и фильтруют. Затем фильтрат сушат в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=18,9 г, 91%.

4. Ь) Получение (2-эндо,3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(п-толуолсульфонилметил)а.

Диол (4а, 18,9 г, 120,8 ммоль) разбавляют пиридином (100 мл) и охлаждают на холодной водяной бане. Добавляют п-толуолсульфонилхлорид (Т5С1, 50,7 г, 266 ммоль) в пиридине (100 мл) за 5 мин. Образовавшейся суспензии дают нагреться до комнатной температуры и перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. Затем суспензию выливают в химический стакан, содержащий НС1 (концентрированная, 100 мл) и воду (500 мл). Органический продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x200 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (4x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и фильтрат сушат в вакууме. Получают желтое, маслянистое, твер- 27 025600 дое вещество. Выход=23,4 г, 48%.

4. с) Получение (2-эндо,3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)диборана.

Ви‘₂РН-ВН₃ (18,7 г, 117 ммоль) растворяют в ТГФ (130 мл) и добавляют н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 46,8 мл, 117 ммоль). После чего образовавшийся желтый раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Дитозилат (4Ь) (23,4 г, 53,24 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и добавляют по каплям раствор фосфида лития. Получают светло желтую суспензию. Полученную суспензию перемешивают в течение 2 ч и затем оставляют стоять в течение ночи. Суспензию гасят водой (100 мл) и продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x300 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (5x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и сушат в вакууме. Получают желтое масло. Выход=13.1 г, 60%.

4. ά) Получение (2-эндо,3-эндо)бицикло[2.2.1]гептан-2,3-бис-(ди-трет-бутилфосфинометила).

Борсодержащий фосфин (4.с)) (13,1 г, 31,8 ммоль) растворяют в диэтиловом эфире (200 мл и медленно добавляют НВР₄ (54% в диэтиловом эфире, 35 мл, 254 ммоль). Наблюдается выделение газа и тепла. Затем раствор нагревают до температуры кипения с обратным холодильником в течение трех дней. Образуется большое количество белого осадка. Затем суспензию охлаждают до комнатной температуры и эфирный раствор удаляют с помощью канюли. Остаток сушат в вакууме и потом суспендируют в метаноле (50 мл). Метанольную суспензию затем перемешивают в течение 30 мин, после чего метанол удаляют в вакууме. К остатку добавляют раствор гидроксида калия (10 г, 178,2 ммоль) в воде (100 мл, дегазированной с помощью газообразного азота в течение 30 мин). Наблюдается выделение тепла и образование белого осадка. Осадок промывают пентаном (2x250 мл). Объединенные пентановые промывные воды сушат сульфатом натрия и затем переносят в чистую колбу 8сЫепк'а с помощью канюли. Затем пентан удаляют в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=3,8 г, 29%. ^{5 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 31}Р {^!Н}-ЯМР: 5=24,6, 24,4, 22,4 м.д., чистота >95%.

Препаративный пример 5. Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5диметилциклогексана

5. а) Получение цис-1,2-бис-(гидроксиметил)-4,5-диметилциклогексана.

Ангидрид (4,5-диметил-цис-1,2-циклогександикарбоновый ангидрид) (20,1 г, 110 ммоль) разбавляют ТГФ (50 мл) и охлаждают до 0°С. Медленно добавляют ЫЛ1Н₄ (1 М в ТГФ, 220 ммоль, 200 мл). Наблюдается выделение газа и тепла. Образовавшийся желто-серый раствор нагревают затем до 77°С в течение 16 ч. После чего раствор охлаждают до комнатной температуры и гасят раствором НС1 (25 мл, концентрированная) в воде (100 мл), добавление экзотермическое. Получают большой объем белого твердого вещества. Затем добавляют диэтиловый эфир (200 мл). Органический слой собирают фильтрованием и белый осадок промывают диэтиловым эфиром (2x150 мл). Объединенные органические экстракты сушат над сульфатом натрия и фильтруют. Затем фильтрат сушат в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=15,0 г, 79%.

5. Ь) Получение цис-1,2-бис-(п-толуолсульфонилметил)-4,5-диметилциклогексана.

Диол (5а, 15,0 г, 87 ммоль) помещают в колбу 8сЬ1еик'а и охлаждают до 0°С. Добавляют птолуолсульфонилхлорид (Т§С1, 36,6 г, 192 ммоль) в пиридине (100 мл) за 5 мин. Образовавшуюся суспензию, нагревшуюся до комнатной температуры, разбавляют пиридином (50 мл). Затем суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. После чего суспензию выливают в химический стакан, содержащий НС1 (концентрированная, 100 мл) и воду (500 мл). Органический продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (3x400 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (3x600 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и фильтрат сушат в вакууме. Получают липкое желтовато-белое твердое вещество. Выход=18,1 г, 43%.

5. с) Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)диборан-4,5диметилциклогексана.

Ви‘₂РН-ВН₃ (13,3 г, 83 ммоль) растворяют в ТГФ (50 мл) и добавляют н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 32,2 мл, 83 ммоль). После чего образовавшийся желтый раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Дитозилат (5Ь) (18,1 г, 38 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и добавляют по каплям раствор фосфида лития. Получают светло желтую суспензию. Полученную суспензию перемешивают в течение 1 ч и затем оставляют стоять в течение ночи. Суспензию гасят водой (100 мл) и продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x250 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (3x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и сушат в вакууме. Получают бесцветное масло. Выход=12,2 г, 75%.

- 28 025600

5. й) Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексана. Борсодержащий фосфин (5с) (12,2 г, 28,5 ммоль) растворяют в диэтиловом эфире (200 мл и медленно добавляют НВР₄ (54% в диэтиловом эфире, 31,3 мл, 228 ммоль). Наблюдается выделение газа и тепла. Затем раствор нагревают до температуры кипения с обратным холодильником в течение трех дней. Образуется большое количество белого осадка. Затем суспензию охлаждают до комнатной температуры, и эфирный раствор удаляют с помощью канюли. Остаток сушат в вакууме и потом суспендируют в метаноле (50 мл). Метанольную суспензию затем перемешивают в течение 30 мин, после чего метанол удаляют в вакууме. К остатку добавляют раствор гидроксида калия (10 г, 178,2 ммоль) в воде (100 мл, дегазированной с помощью газообразного азота в течение 30 мин). Наблюдается выделение тепла и образование белого осадка. Осадок промывают пентаном (2x250 мл). Объединенные пентановые промывные воды сушат сульфатом натрия и затем переносят в чистую колбу ЗсЬ1епк'а с помощью канюли. Затем пентан удаляют в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=4,2 г, 34%. ³¹Р {¹Н}-ЯМР: 5=26,9, 25,4, 24,4 м.д., чистота >95%.

Сравнительный и препаративный пример 6. Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)3,6-дифенилциклогексана

6. а) Получение цис-1,2-бис-(гидроксиметил)-3,6-дифенилциклогексана.

Ангидрид (3,6-дифенил-цис-1,2-циклогександикарбоновый ангидрид) (22,2 г, 133,33 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и медленно добавляют ЫА1Н₄ (1 М в ТГФ, 220 ммоль, 200 мл). Образовавшийся бесцветный раствор нагревают затем до 70°С в течение 16 ч. После чего раствор охлаждают до комнатной температуры и гасят водой (100 мл), добавление экзотермическое. Получают большой объем белого твердого вещества. Слой в ТГФ отделяют фильтрованием и белый осадок промывают диэтиловым эфиром (2x150 мл). Объединенные органические экстракты сушат над сульфатом натрия и фильтруют. Затем фильтрат сушат в вакууме, получая бесцветное масло. Выход=18,9 г, 91%.

6. Ь) Получение цис-1,2-бис-(п-толуолсульфонилметил)-3,6-дифенилциклогексана.

Диол (7а) (18,9 г, 120,8 ммоль) разбавляют пиридином (100 мл) и охлаждают на холодной водяной бане. Добавляют п-толуолсульфонилхлорид (ТвС1, 50,7 г, 266 ммоль) в пиридине (100 мл) за 5 мин. Образовавшейся суспензии дают нагреться до комнатной температуры и перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. Затем суспензию выливают в химический стакан, содержащий НС1 (концентрированная, 100 мл) и воду (500 мл). Органический продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x200 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (4x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и фильтрат сушат в вакууме. Получают желтое, маслянистое, твердое вещество. Выход=23,4 г, 48%.

6. с) Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)диборан-3,6-дифенилциклогексана.

Ви^!2РН-ВН₃ (18,7 г, 117 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и добавляют н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 46,8 мл, 117 ммоль). После чего образовавшийся желтый раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Дитозилат (7Ь) (23,4 г, 53,24 ммоль) растворяют в ТГФ (100 мл) и добавляют по каплям раствор фосфида лития. Получают светло желтую суспензию. Полученную суспензию перемешивают в течение 2 ч и затем оставляют стоять в течение ночи. Суспензию гасят водой (100 мл) и продукт экстрагируют диэтиловым эфиром (2x300 мл). Объединенные эфирные экстракты промывают водой (5x250 мл) и сушат над сульфатом натрия. Затем эфирный экстракт фильтруют и сушат в вакууме. Получают желтое масло. Выход=5,7 г, 9%.

6. й) Получение цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-3,6-дифенилциклогексана.

Борсодержащий фосфин (7.с) (5,7 г, 10,3 ммоль) растворяют в диэтиловом эфире (200 мл и медленно добавляют НВР₄ (54% в диэтиловом эфире, 11,4 мл, 82,6 ммоль). Наблюдается выделение газа и тепла. Затем раствор нагревают до температуры кипения с обратным холодильником (52°С) в течение шестнадцати дней. Образуется большое количество белого осадка. Затем суспензию охлаждают до комнатной температуры, и эфирный раствор удаляют с помощью канюли. Остаток сушат в вакууме и потом суспендируют в метаноле (50 мл). Метанольную суспензию затем перемешивают в течение 30 мин, после чего метанол удаляют в вакууме. К остатку добавляют раствор гидроксида калия (5 г, 89,1 ммоль) в воде (100 мл, дегазированной с помощью газообразного азота в течение 30 мин). Наблюдается выделение тепла и образование белого осадка. Осадок промывают пентаном (2x250 мл). Объединенные пентановые промывные воды сушат сульфатом натрия и затем переносят в чистую колбу ЗсЫепк'а с помощью канюли.

- 29 025600

Затем пентан удаляют в вакууме, получая бледно-желтое масло. Выход=0,9 г, 34%. ³¹Р {'Щ-ЯМР: δ =22,3 м.д., чистота >90%.

Экспериментальная методика карбонилирования - пример 1 и примеры сравнения 1-5.

Реакционные растворы получают, используя стандартную технологическую линию 8сЫеик'а. Используя продуваемый азотом бокс с перчатками, 134,4 мг (0,000598 моль) Рй(ОЛс)₂ и 3 экв. лиганда отвешивают в круглодонную колбу на 500 мл. Затем колбу переносят в линию 8сЫеик'а. После чего палладий и лиганд растворяют в 180 мл дегазированного метилпропионата, с последующим добавлением 120 мл дегазированного метанола. Получают суммарный состав растворителя, включающий 63,4% метилпропионата и 36,6% метанола. Наконец, к смеси добавляют 100 мкл (2,5 экв.) метансульфоновой кислоты, завершая получение реакционного раствора, из которого затем отбирают пробу для ГХ-анализа.

Реакционный раствор взвешивают и затем загружают в предварительно вакуумированный автоклав на 2 л, в который нагнетают под давлением, последовательно, сначала 5 бар водорода, 20 бар этена и затем 40 бар монооксида углерода. Затем автоклав герметично закрывают. Получают общее давление порядка 65 бар. Затем мешалку автоклава приводят в действие путем включения, что приводит к падению общего давления по причине растворения газа в растворе. Регистрируют полученное пониженное давление. После чего автоклав нагревают до 100°С, что вызывает повышение давления. Замер давления производят при 100°С. Затем взаимодействию дают протекать в течение 3 ч, что приводит к падению общего давления, поскольку газ из свободного пространства превращается в продукты метоксикарбонилирования. После 3-часового реакционного периода вновь регистрируют давление аппарата. Затем реактор охлаждают. Когда температура реактора возвращается к первоначальной температуре окружающей среды, производят окончательный замер давления. Затем выпускают газ из автоклава и производят выгрузку, взвешивая продукты и отбирая пробу для ГХ. Порцию реакционного раствора также отбирают для визуального контроля.

В целом производят 4 замера давления, где регистрируют:

1) давление автоклава до взаимодействия, при температуре окружающей среды;

2) давление автоклава при реакционной температуре, равной 100°С;

3) давление автоклава при 100°С по окончании периода взаимодействия;

4) давление автоклава при температуре окружающей среды, после охлаждения.

Осуществление замеров давления таким образом позволяет рассчитать поглощение газа как при температуре окружающей среды, так и при реакционной температуре.

Таблица 1

Условия метоксикарбонилирования

Условие
Температура взаимодействия	100°С
Давление со/етен при температуре окружающей среды	60 бар
Соотношение СО:этен	2:1

Давление водорода при температуре окружающей среды	5 бар
Ρά:лиганд	1:3
Ρά:кислота	1:2,5
Состав растворителя	63/4 мас.% метилпропионата
Концентрация палладия	2,0 ммоли/литр
Протокол введения	Реагирующие газы, вводимые при комнатной температуре

- 30 025600

Таблица 2

Метоксикарбонилирование винилацетата до 2-ацетоксиметилпропионата.

Эксперименты по карбонилированию винилацетата осуществляют в автоклаве из нержавеющей стали на 2 л, снабженном магнитной мешалкой и оборудованном резервуаром с газом, обеспечивающим полунепрерывные, периодические взаимодействия и позволяющим получать кинетические данные путем электронного мониторинга давления в резервуаре с газом. Раствор, содержащий 67,5 мг (0,300 ммоль) ацетата палладия, 0,600 ммоль выбранного бидентатного фосфина, 300 мл дегазированного метанола, 50 мл дегазированного винилацетата и 39 мкл (0,60 ммоль) метансульфоновой кислоты, добавляют в автоклав путем всасывания из круглодонной колбы. Автоклав нагревают до 60°С и реакцию начинают введением 10 бар монооксида углерода. Давление автоклава поддерживают постоянным, осуществляя подачу монооксида углерода из резервуара с газом в целях пополнения реагирующего газа. Спустя 3 ч подачу монооксида углерода отключают и автоклав охлаждают, после чего давление снижают и отбирают объем жидкости для анализа. Скорость реакции приведена в табл. 3. Скорость реакции рассчитывают из скорости изменения давления в 1-литровом подающем резервуаре, принимая характеристики идеального газа и 100% селективность в отношении образования сложного метилового эфира. Пробу анализируют методом газовой хроматографии, результаты приведены в табл. 3 как селективность.

Таблица 3

Пример	Бидентатный лиганд	Скорость1	Селективность2
Сравнительный 6	А	351	71,61
2	В	5244	50,51

Примечания:

1. Скорость=моли израсходованного монооксида углерода/моли палладия/время (часы).

2. Селективность=процент 2-ацетоксиметилпропионата от общего количества полученного 2- и 3-ацетоксиметилпропионата, измеренный методом ГХ.

После отделения перегонкой продуктов карбонилирования циклогексила, 2ацетоксиметилпропионат и 3-ацетоксиметилпропионат собирают как различные дистилляты.

Примеры карбонилирования 3-9.

Гидроксикарбонилирование винилацетата до 3-ацетоксипропионовой кислоты.

Эксперименты осуществляют в автоклаве из нержавеющей стали на 2 л, снабженном магнитной мешалкой и оборудованном резервуаром с газом, обеспечивающим полунепрерывные, периодические взаимодействия и позволяющим получать кинетические данные путем электронного мониторинга давления в резервуаре с газом. Раствор, содержащий 179,0 мг (0,800 ммоль) ацетата палладия, 2000 ммоль выбранного бидентатного фосфина, 200 мл дегазированной уксусной кислоты, 30 мл дегазированной деминерализованной воды и 100 мл дегазированного винилацетата, добавляют в автоклав путем всасывания из круглодонной колбы. Автоклав нагревают до 135°С и реакцию начинают введением 40 бар моноокси- 31 025600 да углерода. Давление автоклава поддерживают постоянным, осуществляя подачу монооксида углерода из резервуара с газом в целях пополнения реагирующего газа. Спустя 3 ч подачу монооксида углерода отключают, и автоклав охлаждают, после чего давление снижают и отбирают объем жидкости для анализа. Скорость реакции приведена в табл. 4. Скорость реакции рассчитывают из скорости изменения давления в 1-литровом подающем резервуаре, принимая характеристики идеального газа и 100% селективность в отношении образования продукта-кислоты. Пробу анализируют методом газовой хроматографии, результаты приведены в табл. 4 как селективность.

В примере 7 стандартный раствор катализатора получают, как описано выше, за тем исключением, что используют 0,15 ммоль ацетата палладия и 0,375 ммоль выбранного бидентатного лиганда, и водород 5% от количества используемого монооксида углерода добавляют перед добавлением монооксида углерода.

Таблица 4

Пример	Бидентатный лиганд	Температура	Скорость1	Селективность2
Сравн. 7	А	135	332	79,83
3	В	135	653	91,89
4	Б	125	449	8 9, :.о
5	В	115	225	88,86
δ	В	105	378	88,47
Сравн. 8	А	135	16907	88,02 добавл, н2
7	В	135	129374	93,65 добавл. Н2
8	С	135	1313	94,27
9	с	115	621	96,13

1. Скорость=моли израсходованного монооксида углерода/моли палладия/время (часы).

2. Селективность=процент 3-ацетоксипропионовой кислоты от общего количества полученных 2- и 3-ацетоксипропионовых кислот, измеренный методом ГХ.

В примерах 6 и 7 получают стандартный раствор катализатора, за тем исключением, что используют 0,15 ммоль Рб(Оас)2 и 0,375 ммоль бидентатного лиганда, и 5% водорода добавляют перед добавлением монооксида углерода.

Ключ: А 1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)бензол;

В цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)циклогексан;

С цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-5,6-диметилциклогексан

После отделения перегонкой продуктов карбонилирования циклогексила 2ацетоксиметилпропановую кислоту (разветвленная) и 3-ацетоксиметилпропановую кислоту (линейная) собирают как различные дистилляты.

Технология производства лактата и сложных 3-гидрокиэфиров.

Получение 3 гидроксиметилпропионата.

К 25 г 3-ацетоксиметилпропионата (0,171 моль) добавляют 25 г МеОН (0,78 моль), содержащего 1% м/м метансульфоновой кислоты. Раствор перемешивают при 60°С в течение 6 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры. Пробу анализируют методом ГХ, пик, соответствующий 3ацетоксиметилпрэпионату, полностью исчезает и заменяется пиком, соответствующим 3гидроксиметилпропионату. 3-Ацетоксипропановая кислота может быть обработана аналогично, что приводит к образованию 3-гидроксипропановой кислоты непосредственно, или обработана подобным образом с первоначальной эстерификацией под действием метанола.

- 32 025600

Получение 2-гидроксиметилпропионата.

К 25 г 2-ацетоксиметилпропионата (0,171 моль) добавляют 25 г МеОН (0,78 моль), содержащего 1% м/м метансульфоновой кислоты. Раствор перемешивают при 60°С в течение 6 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры. Пробу анализируют методом ГХ, пик, соответствующий 2ацетоксиметилпропионату, полностью исчезает и заменяется пиком, соответствующим 2гидроксиметилпропионату. 2-Ацетоксипропановая кислота может быть обработана аналогично, что приводит к образованию 2-гидроксипропионовой кислоты непосредственно, или обработана подобным образом с первоначальной эстерификацией под действием метанола.

Получение 2-гидроксипропионовой кислоты (молочной кислоты).

К 25 г 2-ацетоксиметилпропионата (0,171 моль) добавляют 25 г МеОН. К полученному перемешиваемому раствору добавляют 20 г гидроксида натрия (0,5 моль), растворенного в 20 мл воды. Раствор перемешивают в течение 1 ч при 50°С, после чего охлаждают до комнатной температуры. Затем рН раствора доводят до рН 3,0 путем медленного добавления НС1 и образец перемешивают в течение 1 ч. Пробу анализируют методом ГХ, пик, соответствующий 2-ацетоксиметилпропионату, полностью исчезает и заменяется пиком, соответствующим 2-гидроксипропионовой кислоте.

Получение 3-гидроксипропионовой кислоты.

К 25 г 3-ацетоксиметилпропионата (0,171 моль) добавляют 25 г МеОН. К полученному перемешиваемому раствору добавляют 20 г гидроксида натрия (0,5 моль), растворенного в 20 мл воды. Раствор перемешивают в течение 1 ч при 50°С, после чего охлаждают до комнатной температуры. Затем рН раствора доводят до рН 3,0 путем медленного добавления НС1 и образец перемешивают в течение 1 ч. Пробу анализируют методом ГХ, пик, соответствующий 3-ацетоксиметилпропионату, полностью исчезает и заменяется пиком, соответствующим 3-гидроксипропионовой кислоте.

Основное внимание читателя должно быть направлено на все статьи и документы, имеющие отношение к данной заявке, которые были зарегистрированы одновременно с данным описанием или прежде и которые выложены для всеобщего ознакомления с этим описанием, и содержания всех таких статей и документов включены в данное описание в качестве ссылки.

Все отличительные признаки, раскрытые в данном описании (включая любые приложенные пункты, реферат и чертежи), и/или все стадии любой методики или раскрытого, таким образом, способа могут быть объединены в любую комбинацию, за исключением комбинаций, где, по меньшей мере, некоторые из таких отличительных признаков и/или стадий являются взаимно исключающими.

Каждый из отличительных признаков, раскрытых в данном описании (включая любые приложенные пункты, реферат и чертежи), может быть заменен альтернативным отличительным признаком, служащим той же самой, эквивалентной или подобной цепи, если прямо не предусмотрено иное. Таким образом, если прямо не предусмотрено иное, каждый из раскрытых отличительных признаков является всего лишь одним из примеров серии родовых эквивалентных или подобных отличительных признаков.

Изобретение не ограничивается подробностями вышеизложенного варианта (вариантов) осуществления. Изобретение распространяется на любой новый отличительный признак или любую новую комбинацию отличительных признаков, раскрытых в данном описании (включая любые приложенные пункты, реферат и чертежи), или на любую новую стадию любой методики или способа, или любую новую комбинацию стадий любой методики или способа, раскрытых таким образом.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, включающий взаимодействие указанного соединения с монооксидом углерода в присутствии источника гидроксильных групп и каталитической системы, где каталитическую систему получают комбинацией:

   (a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (I) где каждый из А и В независимо представляет собой метилен;

   К представляет собой структуру циклического гидрокарбила, содержащего от 5 до 8 циклических атомов, которые могут быть углеродом или гетеро, выбранными из азота, кислорода, серы и их смеси, и имеющего по меньшей мере один неароматический цикл, с которым связаны атомы 0' и Ц² через А и В по доступным смежным циклическим атомам по меньшей мере одного цикла и который замещен по меньшей мере одним заместителем по меньшей мере по еще одному несмежному циклическому атому по меньшей мере одного цикла, где заместитель выбирают так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила, в котором заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбирают из Ц-С^алкила, 5-10членной карбоциклической ароматической группы, -§1Ме₃ или -СР₃;

   где каждый циклический атом, смежный с указанным доступным смежным циклическим атомом, является незамещенным, так чтобы образовывалась дополнительная циклическая структура из 3-8 атомов через другой смежный циклический атом с указанными доступными смежными циклическими ато- 33 025600 мами по меньшей мере в одном цикле или через атом, смежный с указанным другим смежным атомом, но за пределами по меньшей мере одного цикла;

   в котором структура циклического гидрокарбила, замещенного А и В по доступным смежным позициям по меньшей мере на одном цикле, имеет цис-конформацию относительно соответствующей циклической связи и А и В заместителей;

   каждый из р¹ и р² представляет собой фосфор;

   группы X¹, X², X³ и X⁴ независимо представляют собой одновалентные радикалы, содержащие до 30 атомов, имеющих по меньшей мере один третичный атом углерода, где группа X¹ представляет собой СК^!(К²)(К³), X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶), X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹) и X⁴ представляет собой СК¹⁰(К^!1)(К¹²), где К^!-К¹² представляют собой С^Сюалкил, причем когда X¹, X², X³ и/или X⁴ являются циклическими, то представляют собой конгрессил или адамантил, или X¹ и X² и/или X³ и X⁴ вместе образуют двухвалентный радикал, содержащий до 40 атомов, имеющих по меньшей мере два третичных атома углерода, где каждый указанный одновалентный или двухвалентный радикал соединен через указанные по меньшей мере один или два третичные атомы углерода соответственно с подходящим атомом р¹ или р², где X¹ и X² вместе с р², к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-р²-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в которой один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей, или где X³ и X⁴ вместе с О¹, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-р¹трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в которой один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей; и где под циклическим атомом понимают атом, составляющий часть циклического скелета, где под дополнительным несмежным циклическим атомом подразумевается любой дополнительный циклический атом в кольце, который не является смежным с любым из доступных соседних циклических атомов, с которыми связаны атомы р¹ и р², и когда возможно существование нескольких стереоизомерных форм, подразумеваются все такие стереоизомеры.
2. 2. Способ по п.1, в котором используют структуру циклического гидрокарбила, где присутствуют по меньшей мере в одном цикле два или более указанных дополнительных несмежных циклических атома, каждый из которых независимо может быть замещен, или заместители могут объединяться, образуя дополнительную циклическую структуру.
3. 3. Способ по любому из пп.1, 2, в котором структуру циклического гидрокарбила выбирают из 4и/или 5-С1-С1₀алкилциклогексан-1,2-диила, 4-С1-Сюалкилциклопентан-1,2-диила, 4-, 5- и/или 6-С1Сюалкилциклогептан-1,2-диила, 4-, 5-, 6- и/или 7-С1-С1₀алкилциклооктан-1,2-диила, 5- и/или 6-С1С10алкилпиперидинан-2,3-диила, 5- и/или 6-С1-С10алкилморфолинан-2,3-диила, 0-2,3-изопропилиден2,3-дигидроксиэтан-2,3-диила, 6-С1 -С ₀алкилциклогексанон-3,4-диила, 1-С1-С1₀алкилциклопентен-3,4диила, 1- и/или 6-С1-Сюалкилциклогексен-3,4-диила, 2- и/или 3-С1-Сюалкилциклогексадиен-5,6-диила, 5С1-Сюалкилциклогексен-4-он-1,2-диила, 5- и/или 6-С1-С1₀алкилтетрагидропиран-2,3-диила, 6-С1Сюалкилдигидропиран-2,3-диила, 2-С1-Сюалкил-1,3-диоксан-5,6-диила, 5- и/или 6-С1-С1₀алкил-1,4диоксан-2,3-диила, 2-С1 -С₀алкилпентаметиленсульфид-4,5-диила, 2-С1 -С₀алкил- 1,3-дитиан-5,6-диила, 2- и/или 3-С1-Сюалкил-1,4-дитиан-5,6-диила, 2Н-дигидропирон-5,6-диила, 1-С1-Сюалкилпирролидин-3,4диила, 2,3-ди-С1-С1₀алкилпиперазин-5,6-диила, 2-С1-С1₀алкилдигидроимидазол-4,5-диила, 2,3-ди-С1Сюалкилтиоморфолин-5,6-диила, 2-С1-С1₀алкилтиазолидин-4,5-диила, 4,5-дифенилциклогексан-1,2диила, 4- и/или 5-фенилциклогексан-1,2-диила, 4,5-диметилциклогексан-1,2-диила, 4- или 5метилциклогексан-1,2-диила.
4. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором циклическую углеводородную мостиковую группу -А-КВ- выбирают из следующих структур, в которых К', К определены точно так же, как заместитель по меньшей мере на еще одном вышеуказанном несмежном циклическом атоме, но, кроме того, могут представлять собой водород или представляют собой гетероатом, являясь незамещенными, если связаны непосредственно с гетероатомом, и могут быть одинаковыми или различными, где по меньшей мере один атом К' не представляет собой водород или гетероатом, являясь незамещенным, если связан непосредственно с гетероатомом

   - 34 025600

   - 35 025600

   - 36 025600 где существует более одной возможной стереоизомерной формы, все такие стереоизомеры считаются включенными.
5. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подходящими бидентатными лигандами являются цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2-бис-(ди-третбутилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1,2-бис-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксаадамантил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2-бис-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксаадамантил)-5-метилциклопентан; цис-1,2-бис-(диадамантилфосфинометил)-4,5диметилциклогексан; цис-1,2-бис-(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1-(Р,Радамантил,трет-бутилфосфинометил)-2-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1(Р,Р-адамантил,трет-бутилфосфинометил)-2-(ди-трет-бутилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5диметилциклогексан; цис-1 -(2-фосфинометил-1,3,5,7 -тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2-(ди-третбутилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклогексан; цис-1 -(2-фосфинометил-1,3,5,7тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1-(2фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксаадамантил)-2-(диадамантилфосфинометил)циклобутан; цис-1-(ди-трет-бутилфосфинометил)-2-(диадамантилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1-(ди- 37 025600 трет-бутилфосфинометил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1,2-бис-(2фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-4,5-диметилциклогексан; цис1,2-бис-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-5метилциклопентан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)2-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7] }децил)-2-(ди-трет-бутилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1-(2фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-2(диадамантилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1-(2-фосфинометил-1,3,5-триметил-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-2-(диадамантилфосфинометил)-5-метилциклопентан; цис-1,2бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-4,5диметилциклогексан; цис-1,2-бисперфтор-(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетраметил-6,9,10триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-5-метилциклопентан; цис-1,2-бис-(2-фосфинометил-1,3,5,7тетра(трифторметил)-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7] }децил)-4,5-диметилциклогексан; цис-1,2-бис(2-фосфинометил-1,3,5,7-тетра(трифторметил)-6,9,10-триоксатрицикло{3.3.1.1[3.7]}децил)-5метилциклопентан; и включая все цис-энантиомеры вышеупомянутых соединений, где такие энантиомеры возможны,

   -РВи*₂ . -РВи'₂ цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-4,5-диметилциклогексан цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-1,2,4,5-тетраметилциклогексан цис-1,2-бис-(ди-трет-бутилфосфинометил)-3,6-дифенил-4,5-диметилциклогексан .„ни-^р0А

   -РВи'г цис -1,2-бис -(ди-трет-бутилфосфинометил) -5 -метилциклогексан цис-1,2-бис-(ди-трет-бутил(фосфинометил))-4,5-дифенилциклогексан.
6. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором получают как линейные, так и разветвленные продукты карбонилирования и соотношение линейный:разветвленный продукт процесса карбонилирования составляет свыше 0,5:1.
7. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором этиленненасыщенные соединения представляют собой этиленненасыщенные соединения, содержащие 2-50 атомов углерода на молекулу или их смеси.
8. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором этиленненасыщенные соединения выбирают из этилена, винилацетата, бутадиена, алкилпентеноатов, пентеннитрилов, пентеновых кислот, таких как 3-пентеновая кислота, ацетилена и пропилена.
9. 9. Каталитическая система, которая получена комбинацией:

   (a) соединения металла групп 8, 9 или 10 и (b) бидентатного лиганда общей формулы (I)

   - 38 025600 где каждый из А и В независимо представляет собой метилен;

   К представляет собой структуру циклического гидрокарбила, содержащего от 5 до 8 циклических атомов, которые могут быть углеродом или гетеро, выбранными из азота, кислорода, серы и их смеси, и имеющего по меньшей мере один неароматический цикл, с которым связаны атомы р¹ и Ц² через А и В по доступным смежным циклическим атомам по меньшей мере одного цикла и который замещен по меньшей мере одним заместителем по меньшей мере по еще одному несмежному циклическому атому по меньшей мере одного цикла, где заместитель выбран так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила;

   в котором заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбраны из Ц-Сюалкила, 5-10-членной карбоциклической ароматической группы, -81Ме₃ или -СР₃;

   где каждый циклический атом, смежный с указанным доступным смежным циклическим атомом, является незамещенным, так чтобы образовывалась дополнительная циклическая структура из 3-8 атомов через другой циклический атом, смежный с указанными доступными смежными циклическими атомами по меньшей мере в одном цикле, или через атом, смежный с указанным другим смежным атомом, но за пределами по меньшей мере одного цикла;

   в котором структура циклического гидрокарбила, замещенного А и В по доступным смежным позициям по меньшей мере на одном цикле, имеет цис-конформацию относительно соответствующей циклической связи и А и В заместителей;

   каждый Ц¹ и р² независимо представляет собой фосфор;

   группы X¹, X², Х³ и X⁴ независимо представляют собой одновалентные радикалы, содержащие до 30 атомов, имеющих по меньшей мере один третичный атом углерода, где группа X¹ представляет собой СК¹(К²)(К³), X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶), X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹) и X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), где К^!-К¹² представляют собой Ц-Сюалкил, причем когда X¹, X², X³ и/или X⁴ являются циклическими, то представляют собой конгрессил или адамантил, или X¹ и Х² и/или X³ и X⁴ вместе образуют двухвалентный радикал, содержащий до 40 атомов, имеющих по меньшей мере два третичных атома углерода, где каждый указанный одновалентный или двухвалентный радикал соединен через указанные по меньшей мере один или два третичные атомы углерода соответственно с подходящим атомом р¹ или р². где X¹ и X² вместе с р². к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-Ц²-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей, или где X³ и X⁴ вместе с Ц¹, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-р¹трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей; и где под циклическим атомом понимают атом, составляющий часть циклического скелета;

   где под дополнительным несмежным циклическим атомом подразумевается любой дополнительный циклический атом в кольце, который не является смежным с любым из доступных соседних циклических атомов, с которыми связаны атомы р¹ и р², и когда возможно существование нескольких стереоизомерных форм, подразумеваются все такие стереоизомеры.
10. 10. Бидентатный лиганд общей формулы (I) где каждый из А и В представляет собой метилен;

    К представляет собой структуру циклического гидрокарбила, содержащего от 5 до 8 циклических атомов, которые могут быть углеродом или гетеро, выбранными из азота, кислорода, серы и их смеси, и имеющего по меньшей мере один неароматический цикл, с которым связаны атомы р¹ и р² через А и В по доступным смежным циклическим атомам по меньшей мере одного цикла и который замещен по меньшей мере одним заместителем по меньшей мере по еще одному несмежному циклическому атому по меньшей мере одного цикла, где заместитель выбран так, чтобы способствовать большей устойчивости, но не жесткости конформации в структуре циклического гидрокарбила, в котором заместители на указанном по меньшей мере еще одном несмежном циклическом атоме выбраны из Ц-Сюалкила, 5-10членной карбоциклической ароматической группы, -81Ме₃ или -СР₃; где каждый циклический атом, смежный с указанным доступным смежным циклическим атомом, является незамещенным, так чтобы образовывалась дополнительная циклическая структура из 3-8 атомов через другой смежный циклический атом с указанными доступными смежными циклическими атомами по меньшей мере в одном цикле или через атом, смежный с указанным другим смежным атомом, но за пределами по меньшей мере одного цикла;

    в котором структура циклического гидрокарбила, замещенного А и В по доступным смежным позициям по меньшей мере на одном цикле, имеет цис-конформацию относительно соответствующей циклической связи и А и В заместителей;

    каждый из р¹ и р² представляет собой фосфор;

    - 39 025600 группы X¹, X², X³ и X⁴ независимо представляют собой одновалентные радикалы, содержащие до 30 атомов, имеющих по меньшей мере один третичный атом углерода, где группа X¹ представляет собой СК^!(К²)(К³), X² представляет собой СК⁴(К⁵)(К⁶), X³ представляет собой СК⁷(К⁸)(К⁹) и X⁴ представляет собой СК¹⁰(К¹¹)(К¹²), где Р'-К¹² представляют собой С₁-С₁₀алкил, причем когда X¹, X², X³ и/или X⁴ являются циклическими, то представляют собой конгрессил или адамантил, или X¹ и X² и/или X³ и X⁴ вместе образуют двухвалентный радикал, содержащий до 40 атомов, имеющих по меньшей мере два третичных атома углерода, где каждый указанный одновалентный или двухвалентный радикал соединен через указанные по меньшей мере один или два третичные атомы углерода соответственно с подходящим атомом О¹ или О², где X¹ и X² вместе с О², к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2-О²-трицикло[3.3.1.1{3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей, или где X³ и X⁴ вместе с О¹, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенную 2Ц¹трицикло[3.3.1.1(3,7}]децильную группу или ее производное, в котором один или более из атомов углерода замещены гетероатомами, выбранными из кислорода, серы и их смесей; и где под циклическим атомом понимают атом, составляющий часть циклического скелета;

    где под дополнительным несмежным циклическим атомом подразумевается любой дополнительный циклический атом в кольце, который не является смежным с любым из доступных соседних циклических атомов, с которыми связаны атомы О¹ и О²; и когда возможно существование нескольких стереоизомерных форм, подразумеваются все такие стереоизомеры.