JP4313674B2 - 担持されたビス(リン)配位子および触媒作用におけるそれらの使用 - Google Patents

担持されたビス(リン)配位子および触媒作用におけるそれらの使用 Download PDF

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Description

本発明は、様々な触媒工程に有用なポリマー担持ジオール類およびポリマー担持ビス(リン)配位子を製造するための方法に関する。特に、該配位子は、不飽和和有機化合物のヒドロホルミル化および異性化に有用である。
リン配位子は、触媒作用に偏在し、研究成果は多数の商業的に重要な化学変換に役立つ。触媒作用でよく出会うリン配位子としては、以下に示すホスフィン類(A)、および亜リン酸塩(B)などがある。こうした表現では、Rは実質的には、任意の有機基であってもよい。モノホスフィンおよびモノホスファイト配位子は、金属へのドナーの役割を果たすリン酸原子1個を含む化合物である。ビスホスフィン、ビスホスファイト、およびビス(リン)配位子は、一般に、2個のリンドナー原子を含有し、通常、遷移金属と共に環状キレート構造を形成する。
Figure 0004313674
特に重要なリン配位子を使用する工業的に重要な触媒反応は、オレフィンシアン化水素化、ヒドロホルミル化および異性化である。亜リン酸塩配位子は、これらの変換の両者にとって特に優れた配位子である。たとえば、単座のホスファイト配位子との遷移金属錯体を使用したエチレン性不飽和化合物のシアン化水素化は、先行技術で十分に解説されている。たとえば、特許文献1、特許文献2、特許文献3および特許文献4および非特許文献1を参照されたい。二座のビホスファイト配位子は、モノオレフィン化合物およびジオレフィン化合物のシアン化水素化、ならびに非共役2−アルキル−3−モノアルケンニトリルの、3−および/または4−モノアルケン線状ニトリルへの異性化に有用なことが証明されている。たとえば、特許文献5、特許文献6および特許文献7を参照されたい。二座ホスファイト配位子は、活性化されたエチレン性不飽和化合物のシアン化水素化に特に有用な配位子であることも証明されている。たとえば、非特許文献2;非特許文献3;特許文献8を参照されたい。
二座のホスファイト配位子は、アルケンヒドロホルミル化反応にも有用である。たとえば、特許文献9には、ロジウムも含んでなる均一なヒドロホルミル化触媒系で、有機ジヒドロキシル架橋基と連結した2個のリン原子を含有する有機二座配位子を使用する、ヒドロホルミル化法について記載されている。この特許は、上記触媒系を使用して、アルケン性不飽和有機化合物、たとえば1−オクテンまたは二量体化ブタジエンをヒドロホルミル化することによりアルデヒドを製造する方法について記載している。また、官能化エチレン性不飽和化合物のヒドロホルミル化における、ロジウムを含むホスファイト配位子が開示されている:非特許文献4。これらの先行技術例は、触媒作用におけるビスホスファイト配位子の有用性を証明している。
これらの先行技術システムは、商業的に存立可能な触媒を表すが、重大な欠点もある。第一に、配位子および金属よりなる触媒を、反応生成物から分離しなければならない。一般に、これは、触媒混合物を反応帯から取り出し、分離を実施することによって行われる。代表的な分離手順は、混和しない溶媒による抽出、蒸留、および相分離を含む。こうした例の全てにおいて、該配位子および/または該金属よりなる触媒の一部が失われる。たとえば、不揮発性触媒からの揮発性生成物の蒸留は、触媒の熱劣化を来たす。同様に、抽出または相分離によって、触媒は生成物相中に幾らか奪われる。こうした配位子および金属は、しばしば非常に高価であり、したがって、このような損失を最小限に保つことは、商業的に存立可能な方法にとって重要である。
触媒および生成物分離の問題を解決する一法は、触媒を不溶性支持体に付着させることである。この手法の例は先に記述されており、この問題に関する一般的な参考文献は、非特許文献5、非特許文献6および非特許文献7に見つけることができる。具体的には、固体支持体に付着したモノホスフィンおよびモノホスファイト配位子が、これらの参考文献、および非特許文献8にも記載されている。たとえば特許文献10、非特許文献9および非特許文献10に記載されている通り、ビスホスフィン配位子も固体支持体に付着させて、触媒作用に使用している。これらの先行技術例における固体支持体は、有機、たとえば、ポリマー樹脂であってもよく、本質的に無機であってもよい。
これらの先行技術システムは、今まで幾つかの欠点があり、商業的可能性に到達していなかった。文献中で特筆されている欠点の中で最たるものは、金属溶出および反応速度が低いことである。加えて、先行技術システムは、配位子配位特性、たとえば、エレクトロニクスおよび立体サイズの、精確な調節に容易に従わないことが多い。
ビナフトールおよびジオールに由来するビスホスファイト配位も固体支持体に付着させて、多数の触媒工程に使用し、中程度乃至良好な成績を修めている(特許文献11および特許文献12)。フェノール類のルイス酸触媒ベンジル化は、当該技術分野で周知である(非特許文献11参照)。オレフィン類によるフェノール類のアルキル化も、当該技術分野で周知である(非特許文献12参照)。イソプロピル芳香族化合物は、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(DDQ)処理によって、1−メチルエテニル芳香族化合物に転化されることが分かっている(非特許文献13参照)。Warshaskyらは、クロロメチル化スチレン−ジビニルベンゼンコポリマーによるカテコールアルキル化を開示している(非特許文献14参照)。低分子量ポリブタジエンによるフェノールのアルキル化も開示されている(特許文献13および特許文献14参照)。
米国特許第3,496,215号明細書 米国特許第3,631,191号明細書 米国特許第3,655,723号明細書 米国特許第3,766,237号明細書 米国特許第5,512,695号明細書 米国特許第5,512,696号明細書 国際公開第9514659号パンフレット 国際公開第93,03839号パンフレット 米国特許第5,235,113号明細書 米国特許第5,432,289号 国際公開第9906146号パンフレット 国際公開第9962855号パンフレット JP 11335439号公報 DE2503867号明細書 トルマン(Tolman)ら著「触媒作用における進歩」33,1,1985 ベーカー・M.J.(Baker,M.J.)およびプリングル・P.G.(Pringle,P.G.,)J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1292,1991 Bakerら、J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,803,1991 カニー(Cuny)ら、J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2066 「担持された金属錯体」、D.Reidel Publishing発行、1985 Acta Polymer.1996,47,1 総合有機金属化学, Pergamon Press発行,1982,55章 Macromol.Symp.1994,80,241 J.Mol.Catal.A1996,112,217 J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1996,653 アブドゥラスェバ・A.R.(Abdurasuleva,A.R.);アクメドフ・K.N.(Akhmedov,K.N.);トゥラエバ・M.K.(Turaeva,M.K.),Zh.Org.Khim.,1970年,6,2108 March,J.Advanced Organic Chem,4版、536ページ,1992年およびその中の参考文献 シシド・K.(Shishido,K.);ヤマシタ・A.(Yamashita,A.);ヒロバ・K.(Hirova,K.);フクモト・K.(Fukumoto,K.),J.Chem.Soc.,Trans.Perkin I,1990,469 ワルシャスキー・A.(Warshasky,A.);カハマ・N.(Kahama,N.)Polym.Prep.,Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.1980,21,114
本発明は、先行技術の欠点を克服するのに役立つであろう利点を提供する。本明細書では、ハロゲン化ベンジル含有ポリマーまたはオレフィン含有ポリマーのいずれかとジオールとを反応させて配位子組成物を形成する方法を開示する。本発明の配位子組成物は、その全てが、ポリマー支持体とジオール(主鎖)部分との間に炭素−炭素結合連結を有する。該炭素−炭素連結は、官能基連結とは違って、配位子組成物およびそれから製造される触媒の安定性を改善する。
本発明の配位子組成物は、触媒製法に有用な触媒を製造するために使用される。たとえば、本発明の触媒は、異性体化、水素化、シアン化水素化、およびヒドロホルミル化に有用である。触媒を生成物相から取り出すとき、これらの方法は、損失を避けるために商業的に必要である。本触媒は安定しており、従って官能基連結を有する触媒よりも、蒸留または抽出によって容易に生成物相から分離される。
本発明の一態様は、式:
Figure 0004313674
[式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;
Qは有機環構造であり;そして
Polは不溶性ポリマー支持体である]
のポリマー担持ジオールの製造方法であって、
ハロゲン化ベンジル含有ポリマーまたはオレフィン含有ポリマーよりなる群から選択されるポリマーにジオールを酸触媒グラフトすることを含んでなり、
ここで該ジオールは、
ビフェノール、C、
Figure 0004313674
[式中、各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、隣接するR基は場合により結合されて環構造を形成してもよく;各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され;そしてxおよびyはそれぞれ独立して0〜3であり、RまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜4である]
およびビナフトール、D、
Figure 0004313674
[式中、各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され、xおよびyはそれぞれ独立して0〜5であり、そしてRまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜6である]
およびそれらの組合せよりなる群から選択される、方法である。
本発明のもう1つの実施形態は、本明細書で製造され、開示されるポリマー担持ジオールである。
本発明のさらなる実施形態は、式
Figure 0004313674
[式中:
PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;
Qは有機環構造であり;
Polは不溶性ポリマー支持体であり;
Xは、アルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択される]
を有するポリマー担持ビス(リン)配位子(2)を製造する方法であって、
該方法は本明細書で開示されているポリマー担持ジオールと、PY3−n
[式中、Yはハライドであり、
Xは、アルコキシド、アリールオキシド、アルキルおよびアリールよりなる群から選択され、n=3、2、または1であり、Xがアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールであるとき、Xは1〜50個の炭素原子、ヘテロ原子、またはエーテル類、アルコール類、エステル類、およびアミド類よりなる群から選択される官能基を含んでもよい]
のハロゲン化リンとを接触させることを含んでなる、方法である。
本発明のまた別の実施形態は、本明細書で製造され、開示されるポリマー担持ビス(リン)配位子である。
本発明のまた別の実施形態は、式
Figure 0004313674
[式中、
PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;
Qは有機環構造であり;
Polは不溶性ポリマー支持体であり;
Xはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択され;
Mは触媒的に活性な遷移金属である]
のポリマー担持遷移金属触媒組成物を製造する方法であって、
該方法は、本明細書で製造され、開示される、ポリマー担持ビス(リン)配位子を、触媒的に活性な遷移金属、Mと配合することを含んでなる、方法である。
本発明のまた別の実施形態は、本明細書で製造され、開示される触媒組成物である。
本発明のまた別の実施形態は、本明細書で製造され、開示される触媒組成物を使用する、異性体化、水素化、シアン化水素化またはヒドロホルミル化方法である。
本発明のまた別の実施形態は、式(3)の触媒組成物および少なくとも1つのVIII属金属の存在下で、不飽和有機ニトリル化合物を反応させることを含んでなる、異性体化方法であって、該不飽和有機ニトリルが、500ppm未満のペルオキシド類を含む、異性体化方法である。
この方法は、液体相または蒸気相のいずれでも行うことが可能である。本ポリマー担持触媒は、著明に改良された選択性を提供し、またこうした方法で生じる。
発明の詳細な記述
担持されたビフェノール類およびビナフトール類の説明および製造
支持体ジオール組成物を製造する方法を最初に開示し、続いて求電子置換反応によりポリマー担持ビス(リン)配位子を製造する方法を開示する。第2の方法の目的は、好ましくはポリマー支持体である、不溶性ポリマーに共有結合したキレート配位子の構築によって達成される。以下で使用される「Pol」は、常に、「不溶性ポリマー」または「ポリマー支持体」を意味する。
該配位子を、炭素−炭素連結によりPolにグラフトする。これらの担持された組成物から製造される本発明の触媒は、官能基を有する類似した触媒より有利である。これらの触媒は、官能基連結を有する触媒より高い活性を有する。本明細書に開示する触媒組成物は、異性体化、シアン化水素化、水素化およびヒドロホルミル化方法で有用である。
第1工程は、下記の構造によって例示される、不溶性ポリマーまたはポリマー支持体に共有結合したジオール基の製造である:
Figure 0004313674
[式中、以下で構造で使用されるPolは、不溶性ポリマーまたはポリマー支持体を表す。本明細書で使用されるQは、ジオール部分を、炭素−炭素連結によってポリマーに結合するビフェノールまたはビナフトールを意味する]
a)ハロゲン化ベンジル含有ポリマーへのビフェノールのグラフト
式1の材料の製造は、ハロゲン化ベンジル含有ポリマーにビフェノール類(C)をルイス酸触媒グラフトすることを含む。メリフィールド(Merrifield)樹脂[0.2%〜5%のジビニルベンゼンで架橋したスチレンとビニルベンジルクロリドのコポリマー]、ポリ(ビニルベンジルクロリド)、およびスチレンとビニルベンジルクロリド改質セルロースのコポリマー等の、塩化ベンジル含有ポリマーにビフェノール類をグラフトすることが好ましい。
該反応は、様々なルイス酸、たとえばAlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、BPh、ZnCl、Al(III)、Ga(III)、Fe(III)、Sb(III)、Zr(IV)、Sn(IV)、およびB(III)のアルコキシドまたはフェノレート、およびこれらの金属の他の塩形、たとえばトリフレート類またはトシレート類によって触媒される。用語「フェニル」を表すために、本明細書では「Ph」を使用する。好ましくは、ルイス酸はZnClまたはAlClである。グラフト温度は、約10℃〜約150℃、好ましくは約25℃〜約100℃である。
有用な溶媒は、グラフト反応に不活性なもの、かつポリマーを膨潤させることができるものである。有用な溶媒としては、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロメタン、およびジニトロベンゼンなどがあるが、この限りではない。未反応の塩化ベンジル基は、グラフトされたポリマーの適用を妨害する可能性がある。場合により、還流中に、グラフトされたポリマーを、トルエン中のAlClで処理することによって、未反応の塩化ベンジル基は除去されてもよい。塩化メチレンおよびジクロロエタン等の、グラフト用媒体として好適な溶媒でポリマーを洗浄することにより、未反応のビフェノールを除去して回収することが可能である。
Figure 0004313674
[各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、隣接するR基は結合されて環構造を形成してもよく;各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され;そしてxおよびyはそれぞれ独立して0〜3であり、そしてRまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜4である]用語「ハロゲン化ベンジル」を表すために、本明細書ではBzを使用する。
b)塩化ベンジル含有ポリマーへの、ビナフトール類のグラフト
式IIの材料の製造は、メリフィールド(Merrifield)樹脂[0.2%〜5%のジビニルベンゼンで架橋したスチレンとビニルベンジルクロリドのコポリマー]、ポリ(ビニルベンジルクロリド)、およびスチレンとビニルベンジルクロリド改質セルロースのコポリマー等の、塩化ベンジル含有ポリマーにビフェノール類(D)をルイス酸触媒グラフトすることを含む。
該反応は、様々なルイス酸、たとえばAlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、BPh、ZnCl、ZnBr、ZnI、Al(III)、Ga(III)、Fe(III)、Sb(III)、Zr(IV)、Sn(IV)、およびB(III)のアルコキシドまたはフェノレート、およびこれらの金属の他の塩形、たとえばトリフレート類またはトシレート類によって触媒される。好ましくは、ルイス酸はZnClまたはAlClである。「Et」は、エチルを意味する。
グラフト温度は約10℃〜約150℃で、好ましくは約25℃〜約100℃である。グラフト反応に対して不活性であり、かつポリマーを膨潤させることができる溶媒がグラフトに使用される。この中には、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロメタン、およびジニトロベンゼンが含まれるが、この限りではない。未反応の塩化ベンジル基は、グラフトされたポリマーの適用を妨害する可能性がある。場合により、還流時に、トルエン中のAlClで処理することによって、未反応の塩化ベンジル基は除去されてもよい。塩化メチレンおよびジクロロエタン等の適切な溶媒、またはグラフト用媒体として好適な溶媒でポリマーを洗浄することにより、未反応のビナフトールを除去して回収することが可能である。
Figure 0004313674
[各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルおよびそれらの組合せよりなる群から独立して選択され;ここで、各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され、xおよびyはそれぞれ独立して0〜5であり、そしてRまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜6である]好ましくは、各Rは、C〜C20分枝状または直鎖アルキル、およびC〜C20シクロアルキルよりなる群から独立して選択され;yは0〜5であり、そしてRまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、yは0〜6である。
c)オレフィン含有ポリマーへの、ビフェノール類のグラフト
式IIIの材料の製造は、ポリブタジエン、ブタジエンとスチレンのコポリマー、脱水素化ポリスチレン等の、オレフィン含有ポリマーに、ビフェノール類(C)を酸触媒グラフトすることを含む。最後の脱水素化ポリスチレンは、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(DDQ)の処理により、ポリスチレンを部分的に不飽和な主鎖構造に部分的脱水素化することによって製造される。
該グラフト反応は、様々なルイス酸およびプロトン酸、たとえば、AlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、Al(III)、およびGa(III)のアルコキシドまたはフェノレート、これらの金属の他の塩形、たとえばトリフレート類またはトシレート類、ならびに硫酸、リン酸、ポリリン酸、トリフリック酸(triflic acid)、リンタングステン酸によって触媒される。好ましくは、該酸は、AlCl、リンタングステン酸またはトリフリック酸である。グラフト温度は、約25℃〜約180℃、好ましくは、約40℃〜約140℃である。
グラフト反応に対して不活性であり、かつポリマーを膨潤させることができる溶媒がグラフトに使用される。この中には、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロメタン、およびジニトロベンゼンが含まれるが、この限りではない。反応温度より低い沸点を有する溶媒を使用するとき、該反応は、オートクレーブ内で実施される。
Figure 0004313674
[各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、隣接するR基は結合されて環構造を形成してもよく;各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され;そしてxおよびyはそれぞれ独立して0〜3であり、RまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜4である]
d)オレフィン含有ポリマーへのビナフトール類のグラフト
式IVの材料の製造は、ポリブタジエン、ブタジエンとスチレンのコポリマー、脱水素化ポリスチレン等のオレフィン含有ポリマーに、ビナフトール類(D)を酸触媒グラフトすることを含む。最後の脱水素化ポリスチレンは、DDQの処理により、ポリスチレンを部分的に不飽和な主鎖構造に部分的脱水素化することによって製造される。
該グラフト反応は、様々なルイス酸およびプロトン酸、たとえば、AlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、BPh、Al(III)、およびGa(III)のアルコキシドまたはフェノレート、これらの金属の他の塩形、たとえばトリフレート類またはトシレート類、ならびに硫酸、リン酸、ポリリン酸、トリフリック酸、リンタングステン酸によって触媒される。好ましくは、該酸は、AlCl、リンタングステン酸またはトリフリック酸である。グラフト温度は、25℃〜180℃、好ましくは、40℃〜140℃である。
グラフト反応に対して不活性であり、かつポリマーを膨潤させることができる溶媒がグラフトに使用される。この中には、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロメタン、およびジニトロベンゼンが含まれるが、この限りではない。反応温度より低い沸点を有する溶媒を使用するとき、該反応は、オートクレーブ内で実施される。
Figure 0004313674
各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され、xおよびyはそれぞれ独立して0〜5であり、RまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜6である、およびそれらの組合せ。好ましくは、各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、およびC〜C20シクロアルキルよりなる群から独立して選択され;yは0〜5であり、そしてRまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、yは0〜6である。
上述の方法で、次式のポリマー担持ジオールが製造される:
Figure 0004313674
[式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;ここでハロゲン化ベンジル含有ポリマーまたはオレフィン含有ポリマーよりなる群から選択されるポリマーにジオールがグラフトされており;ここで該ジオールは上述の通りである]
ポリマー担持ビス(リン)配位子の説明および製造
ポリマー担持ビス(リン)配位子は、当該技術分野で周知の様々な方法で製造されてきた。たとえば、国際公開第93,03839号パンフレット;米国特許第4,769,498号および米国特許第4,668,651号の記述を参照されたい。概して、この変換は、P−O結合を形成するためのハロゲン化リン(一般には塩化物であるが、限定されない)とジオールとの反応を含む。該ハロゲン化リンは、PY3−n型[式中、Y=ハライド、X=アルコキシド、アリールオキシド、アルキル、アリール、n=3、2、または1である]の任意の化合物であってもよい。本発明の好ましいハロゲン化リンは、Y=Cl;X=アルコキシド、アリールオキシド、アルキル、またはアリール;n=1であるものである。基Xは、1〜50個の炭素原子を含んでもよい。基Xは、場合により、酸素、窒素、ハロゲン、等々のヘテロ原子、およびエーテル、アルコール、エステル、アミド等々の官能基も含んでもよい。基Xは、環構造を形成するため連結されていてもよく、連結されていなくてもよい。PX部分は、環を形成してもよく、Xは、アルコキシド、アリールオキシド、アルキル、アリール、またはそれらの組合せであってもよい。多くのジアルキルクロロホスフィン類およびジアリールクロロホスフィン類は市販されているか、または当該技術分野で既知の方法(たとえば、J.Am.Chem.Soc.1994,116,9869)で製造することが可能である。ホスホロクロリダイト類は、当該技術分野で既知の様々な方法で製造することができ、たとえば、Polymer 1992,33,161;Inorg.Syn.1966,8,68;米国特許第5,210,260号;Z.Anorg.Allg.Chem.1986,535,221の記述を参照されたい。たとえば、2,2′−ビフェノールと三塩化リンとの反応で、1,1′−ビフェニル−2,2′−ジイルホスホロクロリダイトが得られる。
塩基の存在下で、これらのクロロリン試薬を式1の材料と反応させることにより、以下に示す構造で例示されるポリマー担持ビス(リン)配位子が得られる:
Figure 0004313674
[式中、XおよびQは、上で定義された通りである]
式2のポリマー担持ビス(リン)配位子を製造するための本発明は、ポリマー担持ジオールを製造する方法に加えて、さらなる工程を実施することにより遂行される。式1で表される組成物を、塩基の存在下でクロロリン試薬と反応させて、ポリマー担持ビス(リン)配位子を得る。こうしたビス(リン)配位子の製造で有用な塩基は三級アミン類である。
上文に開示した、担持されたジオール組成物を製造する方法に続いて、本発明の配位子組成物を製造する方法により、電子−供与基を有する組成物が生じる。これらの種が、配位子中に、また、最終的には、それから作られるポリマー担持遷移金属触媒組成物中に存在することは、とりわけ異性体化方法において、有用である。我々はさらに、ポリマー担持遷移金属触媒組成物の製造方法を本明細書で開示する。
上述の方法で、次式を有するポリマー担持ビス(リン)配位子(2)が製造される。
Figure 0004313674
[式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;そしてXはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択され;上述のポリマー担持ジオールと、式PY3−nのハロゲン化リンとの反応生成物であり、ここでYはハライドであり;Xは、アルコキシド、アリールオキシド、アルキルおよびアリールよりなる群から選択され;そしてn=3、2、または1であり;Xがアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールであるとき、Xは1〜50個の炭素原子、ヘテロ原子、またはエーテル類、アルコール類、エステル類、およびアミド類よりなる群から選択される官能基を含んでもよい]
ポリマー担持遷移金属触媒の説明及び製造
本発明の主題である遷移金属触媒は、以下に示す式で明示される:
Figure 0004313674
[式中、QおよびXは、上述の通りである]Mは、触媒的変換を実施することができる遷移金属である。Mは、触媒反応中に置き換えられるか、または触媒的変換に積極的に参加するかのいずれかの、不安定な配位子もさらに含んでもよい。この点に関して、遷移金属のいずれも考えられ得る。好ましい金属は、周期表のVIII、IXおよびX属を含んでなるものである。こうした触媒で可能な触媒的変換は、異性体化、水素化、ヒドロホルミル化およびシアン化水素化を含んでなるが、この限りではない。シアン化水素化および異性体化に最も好ましい金属はニッケルであり、水素化、およびヒドロホルミル化に好ましい金属は、ロジウム、コバルト、イリジウム、パラジウムおよび白金であり、最も好ましいのはロジウムである。
本発明で有用な0価ニッケル化合物は、たとえば、米国特許第3,496,217号;(特許文献2);第3,846,461号;第3,847,959号;および第3,903,120号に記載されているような当該技術分野で周知の技術に従って、製造または生成することができる。有機リン配位子で置き換ることができる配位子を含む0価ニッケル化合物が、0価ニッケルの好ましいソースである。このような好ましい0価ニッケル化合物は、Ni(COD)(CODは、1,5−シクロオクタジエンである)、Ni{P(O−o−CCH}(C)、およびNi(P(O−oCCHである。これらのニッケル化合物は、当該技術分野で周知である。あるいは、二価のニッケル化合物を還元剤と組み合せて、該反応で、0価ニッケルのソースの役割を果たすことも可能である。好適な二価のニッケル化合物としては、式NiY[式中、Yはハライド、カルボキシレート、またはアセチルアセトネートである]の化合物などがある。好適な還元剤としては、金属ホウ水素化物、金属アルミニウム水素化物、金属アルキル類、Li、Na、K、またはHなどがある。
上述の方法で、次式のポリマー担持触媒組成物が製造される。
Figure 0004313674
[式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;Xはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択され;そしてMは触媒的に活性な遷移金属であり;上述のポリマー担持ビス(リン)配位子と、触媒的に活性な遷移金属、Mとの組合せである]
リン含有キレート配位子を使用する異性体化:
改良された異性体化方法は、最小量の特定有害不純物を含む試薬を使用することによって達成される。本発明のキレート配位子組成物を使用して、分枝状ニトリル類を線状のニトリル類に異性体化するために使用することが可能な触媒を形成することができる。該異性体化は、アルケニルニトリルを異性体化するのに十分な条件で、アルケニルニトリルを、上で開示した触媒と反応させることを含んでなる。該方法は、ルイス酸を用いてまたは用いずに、行うことができる。好適なアルケニルニトリルの例としては、2−アルキル−3−モノアルケンニトリル類、3−アルケンニトリル類、またはそれらの組合せなどが挙げられるが、この限りではない。該異性体化は、使用する個々の触媒、アルケニルニトリル、試薬および生成物の揮発性、および望ましい速度によってある程度左右される条件で実施することができる。改良された方法は、500ppm未満の過酸化物を含有する分枝状ニトリルを使用する方法である。好ましくは、該分枝状ニトリルは、100ppm未満の過酸化物を含有する。一般に、約−25℃〜約200℃の温度を使用することができ、0℃〜約175℃が好ましい。
2−アルキル−3−モノアルケンニトリルは、他の入手可能なソースから得ることができる。異性体化における出発材料として使用される2−アルキル−3−モノアルケンニトリル中のオレフィン性二重結合は、シアノ基の三重結合に共役させることができない。好適な2−アルキル−3−モノアルケンニトリル出発材料は、触媒を攻撃しない基、たとえば、もう1つのシアノ基を担持していてもよい。好ましくは、2−アルキル−3−モノアルケンニトリル出発材料は、5〜8個の炭素原子を含み、さらなる置換を全く許さない。2−メチル−3−ブテンニトリルは、異性体化されて3−ペンテンニトリルが生成し、次にはアジポニトリルの生成に使用されるため、ことに重要な出発材料である。その他の代表的なニトリル出発材料としては、2−エチル−3−ブテンニトリルおよび2−プロピル−3−ブテンニトリルなどがある。
該出発ニトリルが2−メチル−3−ブテンニトリルであるとき、異性体化産物は、3−ペンテンニトリルおよび4−ペンテンニトリルである。
本発明の異性体化方法は、たとえば、大気圧で、また10℃〜200℃の範囲、好ましくは60℃〜150℃の範囲の任意の温度で、実施することができる。しかし、圧力は重要ではなく、必要に応じて、大気圧より高くても低くてもよい。液体相または蒸気相のいずれでも、従来のバッチ方式または連続流方式のどれかを使用することが可能である(比較的揮発性の2−メチル−3−ブテンニトリル反応物および線状ペンテンニトリル生成物に関して)。反応器は、機械的および化学的に耐久性のある任意の材料のものでよく、通常はガラスまたは不活性な金属または合金、たとえばニッケル、銅、銀、金、白金、ステンレススチール、モネル(Monel)(登録商標)またはハステロイ(Hastelloy)(登録商標)のものである。
本方法は、溶媒または希釈剤の非存在下または存在下で実施することができる。該触媒に対して不活性であるか、該触媒を破壊しないあらゆる溶媒または希釈剤を使用することができる。好適な溶媒としては、脂肪族または芳香族の炭化水素(ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン)、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、グリコールジメチルエーテル、アニソール)、エステル類(酢酸エチル、安息香酸メチル、ニトリル類(アセトニトリル、ベンゾニトリル)、またはそれらの2つもしくはそれ以上の組合せなどがあるが、この限りではない。
触媒の酸化的失活を遅らせるためには、非酸化環境が望ましい。従って、好ましくは、不活性雰囲気、たとえば、窒素が使用されるが、空気を使用することもできる。
触媒(VIII属金属、好ましくはニッケルとキレート配位子の錯体)が、本質的に不揮発性であるのに対して、該2−メチル−3−ブテンニトリル反応物および線状ペンテンニトリル生成物は比較的揮発性である。従って、連続流方式では、該触媒は、液体またはスラリー−液相操作における流動系の成分であってもよい。該触媒は、半−蒸気相操作においては可動性の非流動液体状態であってもよく、あるいは従来の流動蒸気相操作または流動液相操作においては固定相状態であってもよい。
たとえば、2−アルキル−3−モノアルケンニトリルの、線状アルケンニトリルへの、実用レベルの転換を得るために、本異性体化方法が要する時間は、反応温度によって異なる、すなわち、低温での操作は、一般に、高温での操作より長時間を要する。実際の反応時間は、操作の個々のおよび方法によって、数秒から多くの時間(たとえば、2秒から約24時間)の範囲であろう。
バッチ操作または連続操作の場合、2−アルキル−3−モノアルケンニトリルと触媒とのモル比は、一般に1:1より大きく、通常は約5:1〜20,000:1、好ましくは100:1〜5,000:1である。
リン含有キレート配位子を使用するヒドロホルミル化:
2〜20個の炭素原子を有する内部モノエテン性不飽和有機化合物または5〜20個の炭素原子を有する環状モノエテン性不飽和化合物をヒドロホルミル化して、対応するアルデヒドを生成するために使用することが可能な触媒を形成するために、本発明のポリマー配位子を使用することができる。該触媒は、少なくとも1つの本発明のポリマー配位子と組み合せたVIII属金属またはVIII属金属化合物を含んでなる。ヒドロホルミル化反応に好ましいVIII属金属は、ロジウム、イリジウム、および白金であり、ロジウムが最も好ましい。VIII属金属は、水素化物、ハライド、有機酸塩、ケトン酸塩、無機酸塩、酸化物、カルボニル化合物、アミン化合物、またはそれらの2つもしくはそれ以上の組合せ等の、化合物の形態であってもよい。好ましいVIII属金属化合物は、Ir(CO)12、IrSO、RhCl、Rh(NO、Rh(OAc)、Rh、Rh(acac)(CO)、[Rh(OAc)(COD)]、Rh(CO)12、Rh(CO)16、RhH(CO)(PhP)、[Rh(OAc)(CO)、[RhCl(COD)]、およびそれらの2つもしくはそれ以上の組合せである(「acac」は、アセチルアセトネート基であり;「OAc」はアセチル基であり;「COD」は、1,5−シクロオクタジエンであり;「Ph」はフェニル基である)。しかし、VIII属金属化合物は、必ずしも上に列挙した化合物に限定されないことに注目すべきである。ヒドロホルミル化に適したロジウム化合物は、たとえば、PCT特許出願国際公開第9530680号パンフレット、米国特許第3,907,847号、およびJ.Am.Chem.Soc.,115,2066,1993年(参照により本明細書に援用する)に記載されている、当該技術分野で周知の技術に従って、製造または生成することができる。本ポリマーホスファイト配位子で置き換えることができる配位子を含むロジウム化合物が、ロジウムの好ましいソースである。このような好ましいロジウム化合物の例は、Rh(CO)(acac)、Rh(CO)(CCOCHCO−t−C)、Rh、Rh(CO)12、Rh(CO)16、Rh(OCCH、Rh(2−エチルヘキサノエート)、およびそれらの2つもしくはそれ以上の組合せである。
触媒活性およびプロセス経済に関して有利な結果が得られる限り、該触媒中の遷移金属の量は任意の量であってもよい。概して、ポリマー配位子と遷移金属とのモル比は、一般に約1:1〜約100:1であってもよく、好ましくは約1:1〜約20:1である(金属1モル当たりのリン(モル))である。
ヒドロホルミル化方法の反応物は、分子中に少なくとも1つの「C=C」結合および好ましくは2〜約20個の炭素原子を有する不飽和有機化合物である。好適なエテン性不飽和有機化合物の例として、線状末端オレフィン系炭化水素、たとえば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンおよび1−ドデセン;環状オレフィン系炭化水素、たとえば、シクロヘキセン、シクロペンテン、分枝状末端オレフィン系炭化水素、たとえば、イソブテンおよび2−メチル−1−ブテン;線状末端オレフィン系炭化水素、たとえば、シス−およびトランス−2−ブテン、シス−およびトランス−2−ヘキセン、シス−およびトランス−2−オクテン、シス−およびトランス−3−オクテン;分枝状内部オレフィン系炭化水素、たとえば、2,3−ジメチル−2−ブテン、2−メチル−2−ブテンおよび2−メチル−2−ペンテン;末端オレフィン系炭化水素;内部オレフィン系炭化水素混合物;たとえば、ブテンの二量体化によって製造されるオクテン;環状オレフィン類、たとえば、シクロヘキセン、シクロオクテン;およびそれらの2つもしくはそれ以上の組合せなどが挙げられるが、この限りではない。
好適なオレフィン系化合物の例として、スチレン、α−メチルスチレンおよびアリルベンゼン等の、芳香族置換基を含有するオレフィン系化合物を包含する、不飽和炭化水素で置換されたものなども挙げられる。
該不飽和有機化合物は、酸素、イオウ、窒素またはリン等のヘテロ原子を含有する1つもしくはそれ以上の官能基で置換されていてもよい。こうしたヘテロ原子−置換エテン性不飽和有機化合物の例として、ビニルメチルエーテル、オレイン酸メチル、オレイルアルコール、3−ペンテンニトリル、4−ペンテンニトリル、3−ペンテン酸、4−ペンテン酸、メチル3−ペンテノエート、7−オクテン−1−アール、アクリロニトリル、アクリル酸エステル類、メチルアクリレート、メタクリル酸エステル類、メチルメタクリレート、アクロレイン、アリルアルコール、3−ペンテナール、4−ペンテナール、およびそれらの2つもしくはそれ以上の組合せなどが挙げられる。
本発明のヒドロホルミル化は、以下の通りに説明することができる:
Figure 0004313674
[上式で、Rは、H、−CN、−CO、−C(O)NR、−CHO、−OR、OH、またはそれらの2つもしくはそれ以上の組合せであり;yは、0〜12の整数であり;xは、0〜12の整数である。各Rは、H、C〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択される]
特に好ましい不飽和有機化合物は、3−ペンテンニトリル、3−ペンテン酸、3−ペンテナール、アリルアルコール、およびメチル3−ペンテノエート等のアルキル3−ペンテノエート、ならびにそれらの2つもしくはそれ以上の組合せである。これらの化合物で出発して本方法で製造される線状アルデヒド化合物は、ナイロン−6および/またはナイロン−6、6の前駆物質である、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン、6−アミノカプロン酸、6−アミノカプロニトリルまたはアジピン酸の製造で有利に使用される。
本発明のヒドロホルミル化方法は、2種もしくはそれ以上の不飽和有機化合物を含んでなる混合物を用いて実施することもできる。たとえば、4−ペンテンニトリルを含有する混合物中に、3−ペンテンニトリルが存在してもよい。4−異性体は、対応する3−異性体と同様の様式で所望の線状アルデヒドへと反応するため、本方法では、異性体混合物を直接使用することができる。
3−ペンテンニトリルは、ヒドロホルミル化反応を妨害しない不純物を含有する混合物の状態で存在してもよい。このような不純物の1例は2−ペンテンニトリルである。
本発明のヒドロホルミル化方法は、当業者に周知の任意の手段、たとえば、米国特許第4,769,498号(その開示内容を参照により本明細書に援用する)に開示されているものを用いて実施することができる。一般に、該方法は、所望のアルデヒドを製造するのに十分な条件で実施することができ、たとえば、温度は、約0℃〜200℃、好ましくは約50℃〜150℃、より好ましくは85℃〜110℃であってもよい。圧力は、常圧から5MPaまで、好ましくは0.1MPaから2MPaまで、様々であってもよい。圧力は、原則として、水素分圧と炭素モノオキシド分圧を合わせたものに等しい。不活性ガスも存在してもよい;不活性ガスが存在するとき、該圧力は、常圧から15MPaまで様々であってもよい。水素と炭素モノオキシドとのモル比は、一般に、10:1〜1:10であり、好ましくは6:1〜1:2である。1:1比率の炭素モノオキシドおよび水素を使用することが最も好ましい。
触媒の量は、触媒活性およびプロセス経済に関して有利な結果が得られるように選択される。概して、不飽和有機化合物、触媒組成物、および溶媒(存在するのであれば)を含んでなる反応媒体中の遷移金属の濃度は、遊離の金属として計算して、10〜10,000ppm、より好ましくは50〜1,000ppmであってもよい。
本ポリマー配位子と遷移金属とのモル比は、触媒活性および所望のアルデヒド選択性に関して有利な結果が得られるように選択される。この比率は、一般に約1〜100、好ましくは1〜20(金属1モル当たりの、リン(モル))である。
該溶媒は、不飽和化合物出発材料、アルデヒド生成物および/または副生成物等の、ヒドロホルミル化反応の反応物の混合物それ自身であってもよい。その他の好適な溶媒としては、飽和炭化水素(たとえば、ケロシン、鉱油、またはシクロヘキサン)、エーテル類(たとえば、ジフェニルエーテルまたはテトラヒドロフラン)、ケトン類(たとえば、アセトン、シクロヘキサノン、ニトリル類(たとえば、アセトニトリル、アジポニトリルまたはベンゾニトリル)、芳香族化合物(たとえば、トルエン、ベンゼン、またはキシレン)、エステル類(たとえば、吉草酸メチル、カプロラクトン)、テキサノール(Texanol)(登録商標)(ユニオン・カーバイド(Union Carbide))、ジメチルホルムアミド、またはそれらの2つもしくはそれ以上の組合せなどがある。
ヒドロホルミル化方法は、液相または気相で行うことができる。該ヒドロホルミル化が蒸気相で実施されるとき、好ましい温度は、約50℃〜約180℃の範囲、最も好ましくは約90℃〜110℃の範囲である。温度は、反応物および生成物の全てを蒸気相内に維持するが、触媒の劣化を防止できるほど十分に低いように、選択しなければならない。特に好ましい温度は、使用される触媒、使用されるオレフィン系化合物、および所望の反応速度によってある程度異なる。操作圧力は、特に重要ではなく、約0.101〜1.01MPaであってもよい。圧力および温度の組合せは、反応物および生成物を蒸気相内に維持するように選択しなければならない。空気に敏感な触媒を、空気中の酸素に暴露しないように気を付けながら、所与の触媒を、管状の反応器等の反応器に入れる。次いで、所望のオレフィン系化合物、炭素モノオキシドおよび水素のガス状混合物を、任意の望ましい希釈剤、たとえば窒素、ヘリウムまたはアルゴンと共に、反応器を通過させ、その間、触媒と接触させた。反応生成物は、一般に室温で液体であり、そのため冷却することにより便利に回収される。該反応器流出物は、サンプル採取弁に直接接続して、ガスクロマトグラフィで分析することができる。プロピレンのヒドロホルミル化により得られる線状および分枝状のブチルアルデヒド等のアルデヒド生成物は、30M DB−Wax(登録商標)毛管GCカラムを使用して、定量的に分離して分析することができる。
以下の非限定的な代表例は、本発明の配位子および触媒を製造する方法について説明する。特に明記されていなければ、全ての化学物質および試薬は、ウィスコンシン州ミルウォーキーにあるオールドリッチ・ケミカル・カンパニー(Aldrich Chemical Co.Milwaukee,WI)から受け取ったまま使用した。
凡例:
1−Prは、イソプロピルアルコールを意味する
(o−iPrCO)は、イソプロピルフェニルを意味する
SLは、担持された配位子を意味する
SCは、担持された触媒であり、数値はSLの番号に対応する。
実施例1:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′−ジイソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′−ジイソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl)、ZnCl(0.2g)および1,2−ジクロロエタン(6ml)の混合物を、室温で一晩および70℃で4日間攪拌した。固体をろ過し、ヘキサン類(2×10ml)およびメタノール(3×10ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.28g)を得た。
実施例1A:3,3′−ジイソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリーフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 1)の製造
Figure 0004313674
実施例1からのポリマー(0.5g)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約20mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物にトリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で4日間攪拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空乾燥し、配位子0.7gを得た。元素分析:P% 2.4。
実施例2:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′6,6′−テトラメチル−5,5′−ジイソプロピル−2,2′−ビフェノールのグラフト。
Figure 0004313674
3,3′6,6′−テトラメチル−5,5′−ジイソプロピル−2,2′−ビフェノール(0.7g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(0.5g、0.95mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(6.5g)の混合物を、室温で3日間および70℃で2時間攪拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×30ml)およびメタノール(3×30ml)で洗浄して、完全真空で乾燥させて固体(0.64g)を得た。
実施例2A:3,3′6,6′−テトラメチル−5,5′−ジイソプロピル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトの反応からのポリマー担持配位子(SL 2)の製造
Figure 0004313674
実施例2からのポリマー(0.6g)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.1g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間撹拌した。この混合物にトリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で3日間撹拌した。固体を、濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、および真空で乾燥させて配位子0.8gを得た。元素分析:P% 4.7。
実施例3:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジメチル−2,2′−ビフェノールへのグラフト。
Figure 0004313674
3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10ml)の混合物を、室温で3日間および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.4g)を得た。
実施例3A:3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 3)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例3からの組成物と同じであるが、異なるバッチ)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.72gを得た。元素分析:P% 5.2。
実施例4:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′,4,4′,6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′,4,4′,6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10ml)の混合物を、室温で3日および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.15g)を得た。
実施例4A:3,3′,4,4′,6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 4)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.50g、実施例4から)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、20mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で4日間攪拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.6gを得た。元素分析:P% 3.47。
実施例5:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジ−t−ブチル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジ−t−ブチル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノール(1.1g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.1g、2.1mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10ml)の混合物を、室温で3日間および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.2g)を得た。
実施例5A:3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジ−t−ブチル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 5)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(1.0g、実施例5から)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約15mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子1.8gを得た。元素分析:P% 1.34。
実施例6:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′,5,5′−テトライソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′,5,5′−テトライソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノール(1.1g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.1g、2.1mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10ml)の混合物を、室温で3日間および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(0.8g)を得た。
実施例6A:3,3′,5,5′−テトライソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 6)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例6から)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約15mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子1.22gを得た。元素分析:P% 1.1。
実施例7:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、2,2′−ビナフトールのグラフト
Figure 0004313674
2,2′−ビナフトール(1.5g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(0.5g、2.21mmol Cl)、ZnCl(0.2g)および1,2−ジクロロエタン(5ml)の混合物を、70℃で3日間攪拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.0g)を得た。
実施例7A:2,2′−ビナフトールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 7)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例7から)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.8g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で、30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で5日間攪拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.49gを得た。元素分析:P% 5.5。
実施例8:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、5,5′,6,6′,7,7′,8,8′−オクタヒドロ−3−イソプロピル−2,2′−ビナフトールのグラフト
Figure 0004313674
5,5′,6,6′,7,7′,8,8′−オクタヒドロ−3−イソプロピル−2,2′−ビナフトール(1.5g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(0.5g、2.2mmol Cl)、ZnCl(0.1g)および1,2−ジクロロエタン(5ml)の混合物を、70℃で3日間攪拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×50ml)およびメタノール(2×50ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.26g)を得た。
実施例8A:5,5′,6,6′,7,7′,8,8′−オクタヒドロ−3−イソプロピル−2,2′−ビナフトールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 8)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例8から)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.8g)の混合物を、約40mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.72gを得た。元素分析:P% 5.6。
実施例8B:5,5′,6,6′,7,7′,8,8′−オクタヒドロ−3−イソプロピル−2,2′−ビナフトールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 9)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.35g、実施例8から)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約20mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を、室温で4日間攪拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.5gを得た。元素分析:P% 3.1。
実施例9:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′,5,5′,6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′,5,5′6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノール(0.89g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl)、AlCl(0.1g)および1,2−ジクロロエタン(20ml)の混合物を、室温で2日間および70℃で8時間攪拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(3×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(1.2g)を得た。
実施例9A:3,3′,5,5′6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 10)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例9から)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.5g)の混合物を、50mlのテトラヒドロフラン(THF)中で攪拌した。0℃で、この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.59gを得た。元素分析:P% 3.1。
実施例10:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′−ジイソプロピル−5,5′,6,6′−テトラメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′−ジイソプロピル−5,5′,6,6′−テトラメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl/g)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10ml)の混合物を、室温で3日間および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×20ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(0.34g)を得た。
実施例10A:3,3′−ジイソプロピル−5,5′,6,6′−テトラメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 11)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.4g、実施例10からの組成物と同じであるが、異なるバッチ)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.5gを得た。元素分析:P% 3.3。
実施例11:メリフィールド(Merrifield)樹脂への、3,3′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
3,3′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、メリフィールド(Merrifield)樹脂(1.0g、1.9mmol Cl)、AlCl(50mg)および1,2−ジクロロエタン(10g)の混合物を、室温で3日間および70℃で1日間撹拌した。固体を濾過し、ヘキサン類(2×20ml)およびメタノール(2×30ml)で洗浄し、完全真空で乾燥させて、固体(0.88g)を得た。
実施例11A:3,3′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 12)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例11の組成物と同じであるが、異なるバッチ)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.6gを得た。元素分析:P% 5.0。
実施例11B:3,3′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたメリフィールド(Merrifield)樹脂とジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 13)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例11から)およびジ(2−イソプロピルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.0g)の混合物を、約20mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.53gを得た。元素分析:P% 2.6。
実施例12:ポリビニルベンジルクロリドへの、3,3′,4,4′,6.6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
バイアルに、ポリ(ビニルベンジルクロリド)(オールドリッチ(Aldrich)から販売、カタログ番号:18253−2;異性体3つおよび4つの60対40混合物;平均Mn55,000;Mw100,000)0.595gおよび3,3′,4,4′,6,6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノール1.000g、塩化亜鉛25mgおよび塩化メチレン10mlを加えた。このバイアルに蓋をして、50℃で45分間加熱した。結果として得られたゲルを、スパーテルで砕き、さらに5mlの塩化メチレンを加えた。一晩加熱した後、真空下で溶媒を除去し、残留物をアセトンおよび水で洗浄した。固体を濾過し、水で洗浄し、真空で乾燥させて、黄褐色の固体1.257gを得た。元素分析結果:C:82.93%;H:7.61%およびCl:1.77%。
実施例12A:3,3′,4,4′,6.6′−ヘキサメチル−2,2′−ビフェノールグラフトしたポリビニルベンジルクロリドとジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 14)の製造
Figure 0004313674
フラスコに、実施例12からの黄褐色固体0.7775、o−クレゾールのホスホロクロリダイト1.123gおよびテトラヒドロフラン(THF)15mlを入れた。トリ−n−ブチルアミン(1.2g)を滴加し、この混合物を室温で2日間攪拌し、次いで40℃で2日間加熱した。アセトニトリル約25mlを加え、この混合物を回転蒸発で濃縮した。さらにアセトニトリル(約10ml)を加えた。オフホワイトの固体を濾過し、アセトニトリルで洗浄し、および真空で乾燥させて、材料0.944gを得た。元素分析:C:77.02%;H:6.61%、P:4.96%、Cl:1.69%。
実施例13:ポリスチレン(2%のジビニルベンゼンで架橋した)のDDQ処理
ポリスチレン(2.0g)およびDDQ(0.76g)の混合物を、約30mlのトルエン中、85℃で4時間攪拌した。この樹脂をろ過し、トルエン、アセトニトリル、アセトン、酢酸エチル(各溶媒2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、褐色固体1.8gを得た。
実施例13A:実施例13からのポリマーへの、3,3′−ジイソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノールのグラフト
Figure 0004313674
実施例13からの固体(1.7g)、3,3′−ジイソプロピル−6,6′−ジメチル−2,2′−ビフェノール(1.0g)、リンタングステン酸(0.1g)およびクロロベンゼン(5ml)の混合物を、65℃で2日間攪拌した。ヘキサン類(20ml)を加えた後、この樹脂を濾過し、重炭酸ナトリウム(水性塩、2×20ml)、水(3×20ml)、MeOH(2×20ml)およびアセトン(2×20ml)で洗浄し、60℃で10時間真空乾燥させて、固体0.9gを得た。
実施例13B:実施例16Aからの樹脂とジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 15)の製造
Figure 0004313674
ポリマー(0.5g、実施例13Aから)およびジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイト(1.5g)の混合物を、約30mlのテトラヒドロフラン(THF)中で30分間攪拌した。この混合物に、トリ−n−ブチルアミン(1.0g)を加えた。結果として得られた混合物を室温で3日間撹拌した。固体を濾過により回収し、アセトニトリル(2×20ml)で洗浄し、真空で乾燥させて、配位子0.63gを得た。元素分析:P% 1.6。
実施例14:ポリビニルベンジルクロリドへの、2,2′−ビナフトールのグラフト
Figure 0004313674
ポリ(ビニルベンジルクロリド)(オールドリッチ(Aldrich)から販売、カタログ番号:18253−2;3および4の異性体の60対40混合物;平均Mn55,000;Mw100,000)0.534gおよびビナフトール1.001g、塩化亜鉛30mgおよび塩化メチレン7mlをバイアルに加えた。このバイアルに蓋をして、50℃で3時間加熱した。結果として得られたゲルをスパーテルで砕き、さらに3mlの塩化メチレンを加えた。70℃で2日間加熱した後、固体を濾過して、ピンク色の固体0.925gを得た。
実施例14A:2,2′−ビナフトールグラフトしたポリビニルベンジルクロリドとジ(2−メチルフェニル)ホスホロクロリダイトとの反応によるポリマー担持配位子(SL 16)の製造
Figure 0004313674
フラスコに、実施例14からのピンク色の固体0.905、o−クレゾールのホスホロクロリダイト1.123gおよびテトラヒドロフラン(THF)15mlを入れた。トリ−n−ブチルアミン(1.2g)を滴加し、この混合物を室温で3日間攪拌し、次いで40℃で2日間加熱した。アセトニトリル約10mlを加え、この混合物を回転蒸発で濃縮した。さらにアセトニトリル(約30ml)を加えた。淡黄色の固体を濾過しアセトニトリルで洗浄し、真空で乾燥させて、材料0.961gを得た。元素分析:C:76.62%;H:5.65%、P:4.56%、Cl:0%。
実施例15:シアン化水素化および異性体化方法−実施例4A(SL 4)からのポリマー担持触媒を用いた結果
触媒の製造:Ni(COD) 0.0039g(0.014mmol)を含むトルエン0.320mlを、バイアル内の、SL 4 0.038g(0.021mmol)を含むトルエン0.200ml中に加えることにより、触媒懸濁液を製造した。
ブタジエンのシアン化水素化:上記触媒懸濁液(0.014mmol Ni)を−20℃に冷却し、この触媒懸濁液に、バレロニトリル中にHCNを含む溶液120μl(0.830mmol HCN)およびトルエン中にブタジエン(BD)を含む溶液280μl(0.925mmol BD)を加えた。このバイアルを密閉し、80℃に設定したホットブロック反応器に入れた。3時間後、サンプルを取り出した。次いで、反応混合物をエチルエーテルで希釈し、GCで、内部標準としてのバレロニトリルに対して分析した。分析から、出発HCNの90%が、有用なペンテンニトリル類に転換していたことが分かった(3−ペンテンニトリルと2−メチル−3−ブテンニトリルとの比率は1.6であった)。
2−メチル−3−ブテンニトリル(2M3BN)の異性体化:上記手順に従って製造した触媒懸濁液(0.014mmol Ni)を、−20℃に冷却し、このバイアルに、2M3BN(0.930mmol)およびバレロニトリルを含有する冷溶液130μlを加えた。このバイアルを密閉し、125℃に設定したホットブロック反応器に入れた。3.0時間後、サンプルを冷却し、エチルエーテルで希釈した。GCで、内部標準としてバレロニトリルを使用して、生成物分配を分析した。3時間後に、3PN/2M3BN比は18.8であった。
3−ペンテンニトリル(3−PN)のシアン化水素化:上記手順に従って製造した触媒懸濁液(0.014mmolNi)を、バイアルに入れた。このバイアルを−20℃に冷却し、HCN(1.622g、60mmol)、t−3PN(12.168g、147mmol)、および2−エトキシエチルエーテル(1.21g、7.45mmol)で作った溶液125μlを加えた。次いで、ZnCl(0.208g)および3PN(2.772g)で作った溶液13μlをバイアルに加えた。このバイアルを密閉し、室温で24時間放置した。この反応混合物をエチルエーテルで希釈し、GCで、内部標準として2−エトキシエチルエーテルを使用して、生成物分配を分析した。分析で、出発ペンテンニトリルの25%がジニトリル生成物に転換していたことが分かった(HCNを基準にして、収率68%)。線状ADN異性体に対する選択性は96.3%であった。
実施例16:一般的調査手順(セミバッチ):実施例12A(SL14)からのポリマー担持触媒を用いたシアン化水素化成績
触媒の製造:
実施例12Aからのオフホワイト固体400mgに、THF4ml中のNi(COD)2を63mg加えることにより、ニッケル触媒を製造した。2〜3時間攪拌した後、真空下で、溶媒を除去した。
3−ペンテンニトリル(3PN)のシアン化水素化:
3口フラスコに、上記ニッケル触媒0.284g、塩化亜鉛19mgおよび3−ペンテンニトリル5mlを入れた。シアン化水素化反応は、50℃で180分間、次いで70℃で120分間、湯浴を用いて、12cc/分の窒素流量で実施した。GC分析は、ペンテンニトリルの87%がジニトリル類に転換されており、アジポニトリル分配は93%であることを示した。
実施例17:一般的調査手順:実施例2Aからのポリマーホスファイトを用いた3−ペンテンニトリルのヒドロホルミル化:
ドライ・ボックス内で、3−ペンテンニトリル(5.0g)、Rh(CO)2(acac)(2.5mg)、および1,2−ジクロロベンゼン(内部標準、0.27M)を含有する溶液を製造した。この溶液を、ロジウム1当量当たり、実施例2Aに記載のポリマーホスファイトおよそ2当量が入っている、ガラスで内側が覆われている圧力容器に加えた。この反応器を密閉し、1:1モル比のCO/Hで65psigに加圧し、95℃に3時間加熱した。反応器を冷却し、減圧し、J.B.サイエンチフィック(J.B.Scientific)から購入したDB5溶融石英毛管カラム(30m、内径0.32mm)付HP 5890A Chromatographを用いて、反応混合物のサンプルをガスクロマトグラフィで分析した。GC分析:76.1%転換;5−ホルミルバレロニトリルに対する選択性:モルベースで82.7%;生成したアルデヒドの線状性:95.3%。
Figure 0004313674
この結果は、実施例15に記載の手順で得た。
Figure 0004313674
表4の結果は、実施例16に記載の手順で得た。上表に示す還元生成物%は、転換された3PNに基づいて、水素化生成物の量を得たことを示す。

Claims (26)

  1. ハロゲン化ベンジル含有ポリマーまたはオレフィン含有ポリマーよりなる群から選択されるポリマーにジオールを酸触媒グラフトすることを含んでなり、
    ここで該ジオールは、
    (a)ビフェノール、C、
    Figure 0004313674
    [式中、各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、隣接するR基は場合により結合されて環構造を形成してもよく;各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され;そしてxおよびyはそれぞれ独立して0〜3であり、RまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜4である]
    および(b)ビナフトール、D、
    Figure 0004313674
    [式中、各RはH、C〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、OR、CO、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、各RはC〜C20分枝状または直鎖アルキル、C〜C20シクロアルキル、およびC〜C20アリールよりなる群から独立して選択され、xおよびyはそれぞれ独立して0〜5であり、RまたはRの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜6である]
    およびそれらの組合せよりなる群から選択される、式:
    Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;
    Qは有機環構造であり;そして
    Polは不溶性ポリマー支持体である]
    のポリマー担持ジオールの製造方法。
  2. 各RがC〜C20分枝状アルキル、C〜C20直鎖アルキルおよびC〜C20シクロアルキルよりなる群から独立して選択される請求項1に記載の方法。
  3. ハロゲン化ベンジル含有ポリマーが塩化ベンジル含有ポリマーであり、そしてルイス酸触媒により溶媒中で10℃〜150℃の温度で行う請求項1に記載の方法。
  4. 塩化ベンジル含有ポリマーがポリ(ビニルベンジルクロリド)、スチレンとビニルベンジルクロリドのコポリマー、0.2%〜5%のジビニルベンゼンで架橋されたスチレンとビニルベンジルクロリドのコポリマー、およびポリ(ビニルベンジルクロリド)改質セルロースよりなる群から選択される請求項3に記載の方法。
  5. ポリマーがオレフィン含有ポリマーであり、そして酸中の溶媒中で25℃〜180℃の温度で行う請求項1に記載の方法。
  6. オレフィン含有ポリマーがポリブタジエン、ブタジエンとスチレンのコポリマー、および脱水素化ポリスチレンよりなる群から選択される請求項5に記載の方法。
  7. ルイス酸がAlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、BPh、ZnCl、ZnBr、ZnI;Al(III)、Ga(III)、Fe(III)、Sb(III)、Zr(IV)、Sn(IV)、およびB(III)のアルコキシド、フェノレート、トリフレートおよびトシレート、および臭化物およびヨウ化物の塩形よりなる群から選択される請求項3に記載の方法。
  8. ルイス酸がZnClまたはAlClである請求項7に記載の方法。
  9. 酸がAlBr、AlCl、AlF、AlCl(3−x)、GaCl、FeCl、SbCl、ZrCl、SnCl、BCl、BF、SbCl、BF・OEt、BPh;Al(III)、Ga(III)、Fe(III)、Sb(III)、Zr(IV)、Sn(IV)、およびB(III)のアルコキシド、フェノレート、トリフレートおよびトシレート;臭化物およびヨウ化物の塩形;ならびに硫酸、リン酸、ポリリン酸、トリフリック酸(triflic acid)、およびリンタングステン酸よりなる群から選択されるプロトン酸よりなる群から選択される請求項5に記載の方法。
  10. 酸がAlCl、リンタングステン酸およびトリフリック酸よりなる群から選択される請求項9に記載の方法。
  11. ハロゲン化ベンジル含有ポリマーにグラフトされたジオールを含んでなる、式:
    Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;そしてPolは不溶性ポリマー支持体である]
    のポリマー担持ジオールであって、
    ここで、該ジオールが、
    (a)ビフェノール、C、
    Figure 0004313674
    [式中、各RはH、C1〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C1〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、OR1、CO21、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、隣接するR1基は場合により結合されて環構造を形成してもよく;各R1はC1〜C20分枝状または直鎖アルキル、C1〜C20シクロアルキル、およびC6〜C20アリールよりなる群から独立して選択され;そしてxおよびyはそれぞれ独立して0〜3であり、そしてRxまたはRyの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜4である]
    および(b)ビナフトール、D、
    Figure 0004313674
    [式中、各RはH、C1〜C20分枝状または直鎖アルキルおよびベンジル、C1〜C20シクロアルキル、C6〜C20アリール、OR1、CO21、および環状エーテルよりなる群から独立して選択され;ここで、各R1はC1〜C20分枝状または直鎖アルキル、C1〜C20シクロアルキル、およびC6〜C20アリールよりなる群から独立して選択され、xおよびyはそれぞれ独立して0〜5であり、そしてRxまたはRyの少なくとも1つが芳香環を含む場合、xおよびyはそれぞれ独立して0〜6である]
    およびそれらの組合せよりなる群から選択されるポリマー担持ジオール。
  12. 請求項11に記載のポリマー担持ジオールを、塩基の存在下で、式PY3−nのハロゲン化リンと接触させることを含んでなり、
    ここでYはハライドであり;Xは、アルコキシド、アリールオキシド、アルキルおよびアリールよりなる群から選択され;そしてn=3、2、または1であり;
    Xがアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールであるとき、Xは1〜50個の炭素原子、ヘテロ原子、またはエーテル類、アルコール類、エステル類、およびアミド類よりなる群から選択される官能基を含んでもよい、式
    Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;そしてXはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択される]
    を有するポリマー担持ビス(リン)配位子(2)の製造方法。
  13. 該塩基が三級アミンである請求項12に記載の方法。

  14. Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;そしてXはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択される]
    を有するポリマー担持ビス(リン)配位子(2)であって、
    請求項11に記載のポリマー担持ジオールと、式PY3−n
    [式中、Yはハライドであり;Xはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルおよびアリールよりなる群から選択され;そしてn=3、2、または1であり;
    Xがアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールであるとき、Xは1〜50個の炭素原子、ヘテロ原子、またはエーテル類、アルコール類、エステル類、およびアミド類よりなる群から選択される官能基を含んでもよい]
    のハロゲン化リンとの反応生成物を含んでなるポリマー担持ビス(リン)配位子(2)。
  15. 請求項14に記載のポリマー担持ビス(リン)配位子と、触媒的に活性な遷移金属、Mとを組み合せることを含んでなる、式
    Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;Xはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群から選択され;そしてMは触媒的に活性な遷移金属である]
    のポリマー担持触媒組成物の製造方法。
  16. Mがニッケルである請求項15に記載の方法。

  17. Figure 0004313674
    [式中、PolおよびQは炭素−炭素結合を介して結合されており;Qは有機環構造であり;Polは不溶性ポリマー支持体であり;Xはアルコキシド、アリールオキシド、アルキルまたはアリールの群より選択され;そしてMは触媒的に活性な遷移金属である]
    のポリマー担持触媒組成物であって、
    請求項14に記載のポリマー担持ビス(リン)配位子と、触媒的に活性な遷移金属、Mとの組合せを含んでなるポリマー担持触媒組成物。
  18. Mがニッケルである請求項17に記載の組成物。
  19. 請求項17に記載の触媒組成物を使用する異性体化方法。
  20. 請求項17に記載の触媒組成物の存在下でアルケニルニトリル化合物を反応させることを含んでなる異性体化方法。
  21. アルケニルニトリル化合物が500ppm未満の過酸化物を含む請求項20に記載の方法。
  22. アルケニルニトリル化合物が100ppm未満の過酸化物を含む請求項20に記載の異性体化方法。
  23. アルケニルニトリル化合物が2−メチル−3−ブテンニトリルであり、そして金属がニッケルである請求項20、21または22に記載の異性体化方法。
  24. 請求項17に記載の触媒組成物を使用する水素化方法。
  25. 請求項17に記載の触媒組成物を使用するシアン化水素化方法。
  26. 請求項17に記載の触媒組成物を使用するヒドロホルミル化方法。
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