JPH0237334B2 - - Google Patents

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JPH0237334B2
JPH0237334B2 JP56081824A JP8182481A JPH0237334B2 JP H0237334 B2 JPH0237334 B2 JP H0237334B2 JP 56081824 A JP56081824 A JP 56081824A JP 8182481 A JP8182481 A JP 8182481A JP H0237334 B2 JPH0237334 B2 JP H0237334B2
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JP
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catalyst
phosphine
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phosphite
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Anton De Munku Nikoraasu
Yohannesu Furanshisukasu Shoruten Yosefu
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Stamicarbon BV
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Stamicarbon BV
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Publication date
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Publication of JPH0237334B2 publication Critical patent/JPH0237334B2/ja
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    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • B01J31/2404Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, the phosphine-P atom being a ring member or a substituent on the ring
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C45/49Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
    • C07C45/50Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は觊媒掻性を瀺す有機金属錯䜓、特にロ
ゞりム錯䜓か癜金錯䜓の存圚䞋で氎玠ず䞀酞化炭
玠を甚いおオレフむン系䞍飜和化合物を転化する
こずによ぀おヒドロホルミル化反応を行う方法に
関する。 䞍掻性溶液かたたは金属の配䜍子ずしお䜜甚で
きる溶液に溶解した有機金属錯䜓を甚いお、ヒド
ロホルミル化を均䞀な接觊反応ずしお実斜するこ
ずは公知である。この方法に付随する欠点は、觊
媒の損倱及び反応生成物の加工凊理に関連しお問
題が起きる点にある。䞀方、现孔に觊媒掻性を瀺
す金属錯䜓の溶剀溶液が充おんされおいる倚孔性
の固䜓担䜓物質からなる觊媒を甚いお、ヒドロホ
ルミル化反応を均䞀な接觊反応ずしお行うこずが
提案されおいる。このような觊媒は安定でか぀遞
択率も倧きいが、金属単䜍重量圓りの掻性が䜎
い。さらに、配䜍子䜜甚基を介しお觊媒掻性を瀺
す錯䜓を固䜓担䜓に結合するこずによ぀おこの錯
䜓を䞍動態化するこずさえ提案されおいる。今た
でのずころ、この皮の觊媒は液盞ヒドロホルミル
化に適甚されおいるに過ぎない。 本発明の目的は金属単䜍圓りの掻性が高い、安
定な觊媒を甚いお実斜するヒドロホルミル化法を
提䟛するものである。 本発明によれば、觊媒掻性を瀺す有機金属錯䜓
の配䜍子ずしお䜜甚するホスフむン基かたたはホ
スフむツト基を含有するマクロ網状有機ポリマヌ
を担䜓ずしお䜿甚する觊媒の存圚䞋高枩で䞀酞化
炭玠及び氎玠を甚いるず、オレフむン系䞍飜和化
合物を転化できるが、この転化は、䞉北化ホり玠
かたたは䞉北化ホり玠錯䜓の存圚䞋でポリマヌを
リン塩玠化phosphochrolinationした埌、ク
ロロホスホニル基をホスフむン基かたたはホスフ
むツト基に転化し、そしおこの生成した基を觊媒
掻性を瀺す金属錯䜓ず反応させるこずによ぀おホ
スフむン基かたたはホスフむツト基を導入したポ
リマヌで担䜓を圢成した觊媒を甚いお気盞で行
う。 これら觊媒は極めお安定で、金属単䜍重量圓り
の掻性が高い。埗られた反応生成物は回収しやす
く、觊媒の損倱も起こらない。 觊媒の担䜓ずしおは、リン塩玠化を受けやすい
マクロ倚孔性ポリマヌならばいかなるポリマヌも
䜿甚できる。ゞビニルベンれンで架橋したポリス
チレンを利甚するのが奜適である。リン塩玠化前
に担䜓物質を完党に掗浄しおから也燥しお、暹脂
から觊媒残枣及びモノマヌ残枣を取陀いおおくの
が奜たしい。ポリマヌは䟋えば0.1〜mmの粒埄
をも぀粒子の圢で適甚できる。 觊媒の特性は担䜓物質にホスフむン基かたたは
ホスフむツト基を適甚する方法によ぀お倉わる。
本発明によれば、䞉北化ホり玠かたたは䞉北化ホ
り玠錯䜓䟋えば䞉北化ホり玠゚テレヌト
borontrifluoride etherateを觊媒ずしお存圚
させお担䜓物質を䞉塩化リンず反応させる。この
リン塩玠化埌、生成物を掗浄しお未転化䞉塩化リ
ン及びホり玠觊媒を陀去する。次に、リン塩玠化
暹脂ずアルカリ土類炭化氎玠化合物かたたは
アルカリ土類アルコラヌトず反応させお、ポ
リマヌに結合したPCl2基をホスフむン基かたた
はホスフむツト基に転化する。奜適な化合物ぱ
チルリチりム、−ブチルリチりム、゚チルナト
リりム、シクロヘキシルリチりムなどのアルカリ
アルキル化合物及びプニルリチりム、プニル
カリりム、ベンゞルリチりム、トリルリチりム、
α−ナフチルリチりム、β−ナフチルリチりムな
どのアリヌルアルカリ化合物である。アルコラヌ
トは脂肪族モノアルコヌルかたたは䞀官胜性プ
ノヌル系化合物から誘導するこずができる。アル
コラヌトの䟋を挙げれば、リチりムメタノラヌ
ト、ナトリりムブタノラヌト、リチりムヘキサノ
ラヌト、及びリチりムプノラヌトがある。ホス
フむツト基を導入するためには、枝分れしおいな
い脂肪族モノアルコヌルから誘導したアルキルア
ルコラヌトを䜿甚するのが奜たしい。ホスフむン
基を導入するためには、アリヌルアルキル化合物
を䜿甚するのが奜たしい。高枩䟋えば50〜90℃の
枩床を適甚すれば、転化は完了する。ホスフむン
基かたたはホスフむツト基を含む生成した暹脂は
掗浄しおから也燥する。この埌に、遷移金属の化
合物かたたはその錯䜓の溶液ずこの暹脂を反応さ
せる。この反応は保護ガスずしお氎玠を甚いお行
うのが奜たしい。保護ガスずしお䞀酞化炭玠かた
たは窒玠を䜿甚する堎合には、埗られる觊媒の安
定性は小さい。䞊蚘金属の錯䜓の溶液ず暹脂を反
応させるのが奜適である。このために特に奜適な
錯䜓は、ホスフむン基かたたはホスフむツト基で
容易に眮換される少なくずも皮の配䜍子を含有
する有機金属錯䜓である。 有機金属錯䜓の䞭心金属原子ずしおは、Re、
Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd及びPt、特にロ
ゞりム、癜金、コバルト、ルテニりム及びむリゞ
りムなどのメンデヌレフの呚期系の第、、
及び族からの遷移金属が適圓である。䞊蚘金属
はたた混合物の圢でも䜿甚できる。前蚘有機金属
錯䜓の配䜍子ずしおは、CO、、σ−結合アル
カン及びπ−結合アルカンのほかに、䟋えば、
、、Se、Te、Sb、Asなどの遊離電子察を有
する、メンデヌレフの呚期系の第及び第
族からの原子を分子内に有する有機化合物が適圓
である。䟋えば、Cl、Br及びなどのハロゲン
化物、スズハロゲン化物及びゲルマニりムハロ
ゲン化物、アセテヌト、プロピオネヌトなどの酞
基、そしおアセチルアセトネヌト、氎玠、䞀酞化
炭玠、テトラヒドロフラン及びゞオレフむンなど
の容易に眮換できる配䜍子も䜿甚するのに奜適で
ある。錯䜓ずしおは、ロゞりムヒドリドカルボニ
ルトリストリプニルホスフむン、コバルト
ヒドリドテトラカルボニル、ロゞりムビストリ
プニルホスフむンカルボニルクロリド、及び
ロゞりムヒドリドビスカルボニルビストリスホ
スフむンが挙げられる。有機金属錯䜓の配䜍子
の亀換によ぀お、ポリマヌに結合したホスフむン
基かたたはホスフむツト基を有機金属錯䜓に結合
する。 觊媒の遞択性及び掻性は、さらに有機金属錯䜓
の配䜍子ずしお䜜甚できるホスフむンを担䜓に含
浞させるず、向䞊させ埗る。このためには、トリ
プニルホスフむン及びトリナフチルホスフむン
などの、高沞点のトリアリヌルホスフむンを利甚
するのが奜適である。倚量のホスフむンを甚い
お、反応条件䞋有機金属錯䜓が担䜓に結合したひ
ず぀のホスフむン配䜍子かホスフむツト配䜍子及
び他の぀のホスフむン配䜍子を有するようにし
なければならない。 倚くの堎合、担䜓に結合したホスフむン基かた
たはホスフむツト基の量は担䜓の0.05〜1.0重量
ずいうリン含有率に盞圓する。最も奜適なリン
含有率は0.1〜0.5重量である。遷移金属錯䜓䞀
分子圓り、觊媒は担䜓に結合した〜50個のホス
フむン基かたたはホスフむツト基を有しおいれば
よい。別にホスフむンを含浞させた堎合には、䞀
般に、有機金属錯䜓分子圓り遊離ホスフむン及
び担䜓結ホスフむンの分子数は10〜200の間にあ
ればよい。より倚量のホスフむンを存圚させおも
有利なこずはない。別にホスフむンを含浞させる
堎合には、比范的少量の量で䜿甚するず、掻性及
び遞択性が向䞊するので有利である。 ヒドロホルミル化は50〜140℃の枩床、奜たし
くは70〜120℃の枩床で行えばよい。党圧は〜
50バヌルの間にあればよいが、奜適な党圧は〜
25バヌルである。觊媒は固定局か流動局の圢で䜿
甚できる。堎合によ぀おは、充おん物質ず䞀䞀緒
に䞍掻性な粒状物質を觊媒局に配合するこずも可
胜である。氎玠、䞀酞化炭玠及びオレフむン系䞍
飜和化合物のモル比は通垞〜10〜10で
ある。 本発明の方法によ぀お転化できる䞍飜和有機化
合物は末端か内郚が䞍飜和の、線状か枝分れ脂肪
族モノオレフむン炭玠原子数〜20、共圹か
非共圹ゞオレフむン炭玠原子数〜20、オレ
フむン系䞍飜和アルデヒド炭玠原子数〜20
及びこれから誘導されるアセタヌル、オレフむン
系䞍飜和ケトン炭玠原子数〜20及びこれか
ら誘導されるケタヌル、䞍飜和アルコヌル、䞍飜
和゚ステル及び䞍飜和ニトリルである。 䟋を挙げれば、゚チレン、プロピレン、ブチレ
ン−、む゜ブチレン、ブチレン−、ヘキセン
−、オクテン−、オクテン−、ゞむ゜ブチ
レン、シクロヘキセン、スチレン、ブタゞ゚ン、
ペンタゞ゚ン−、シクロ−オクタゞ゚ン、ア
クロレむン、クロトンアルデヒド、シンナムアル
デヒド、−ゞメトキシ−プロピレン−、
アリルアルコヌル、メチルビニルケトン、メチル
アクリレヌト、メチルメタクリレヌト、ゞメチル
マレヌト、アクリロニトリルである。本発明の方
法は特にオレフむン、䞍飜和アルコヌル、䞍飜和
アルデヒド及びこれから誘導されるアセタヌルの
ヒドロホルミル化に適する。 本発明による觊媒は、たず暹脂をリン塩玠化し
おから、アルカリゞアリヌルホスフむンによ぀お
クロロメチル基をホスフむン基に転化しお担䜓に
ホスフむン基かたたはホスフむツト基を導入した
觊媒よりも掻性が倧きい。この掻性はたた觊媒ず
しお塩化アルミニりムを甚いお担䜓をリン塩玠化
した觊媒のそれよりも倧きい。 本発明を次に実斜䟋によ぀お説明するが、本発
明は実斜䟋に蚘茉されおいる実斜態様に限定され
るものではない。 実斜䟋 以䞋に説明する方法で觊媒−を䜜぀た。
100℃の枩床で48時間、粒埄が0.1〜1.0mmの、ゞ
ビニルベンれンで架橋したマクロ倚孔性ポリスチ
レン暹脂西ドむツServa瀟の補品XAD−
を也燥した。チツ玠ふん囲気䞋䞉塩化リンずこの
暹脂10を30分間かく拌した。この埌、䞉北化ホ
り玠゚ヌテレヌトを加え、反応混合物を50℃で
時間以䞊加熱した。この埌、ろ過によ぀お暹脂粒
子を回収し、−ヘキサン及びゞ゚チル゚ヌテル
を甚いお完党にかく拌した。 次に、チツ玠ふん囲気䞋、トル゚ンに溶解した
過剰量のプニルリチりムず70℃で時間暹脂を
反応させた。トル゚ン、メタノヌル、氎及びゞ゚
チル゚ヌテルで順次完党に掗浄し、也燥した埌埗
られた暹脂はゞプニルホスフむン基を含むが、
塩玠は含んでいなか぀た。最埌に、安定化のため
に別にロゞりム錯䜓モルに぀きトリプニルホ
スフむンモルを溶解しおある、ロゞりムヒドリ
ドカルボニルトリストリプニルホスフむン
のトル゚ン溶液ず䞀緒にこの暹脂をかく拌した。
時間で枩床は65℃に䞊昇した。その埌、混合物
を氎玠ふん囲気䞋65℃で時間以䞊加熱した。保
護ガスずしお氎玠を甚いおろ過により暹脂粒子を
溶液から回収し、トル゚ン及びゞ゚チル゚ヌテル
で順次泚意深く掗浄しお、過剰量のロゞりム錯䜓
及びトリプニルホスフむンを陀去した。 䞊蚘のようにしお埗た觊媒をトリプニルホス
フむンのゞ゚チル゚ヌテル溶液2.5重量に接觊
させおから、゚ヌテルを蒞発によ぀お陀去するこ
ずによ぀お、さらにトリプニルホスフむンを含
浞させお觊媒、及びを䜜぀た。 衚に觊媒の特性をたずめおおく。 実斜䟋 䞊蚘方法に埓぀お觊媒−を䜜぀たが、䜿甚
した觊媒は抜出によ぀おさらに粟補しおおいた。
この觊媒は100mlの氎、メタノヌル、ゞ゚チル゚
ヌテル及び−ペンタンを順次甚いお実斜䟋の
也燥暹脂300を煮沞しお埗たものであ぀た。各
煮沞凊理埌、この凊理に甚いた溶剀で暹脂を掗浄
しおから、也燥した。粟補の終了埌、暹脂を90℃
で48時間以䞊也燥した。 衚にこれら觊媒の特性をたずめおおく。
【衚】
【衚】 衚䞭、カツコ内の数倀は党ホスフむン遊離ホ
スフむン暹脂結合ホスフむンの錯䜓の圢で存
圚するロゞりムの量に察する比を瀺す。 ロゞりム含有率及びリン含有率は党觊媒重量に
基ずく。 実斜䟋 プロピレンのヒドロホルミル化に觊媒−を
䜿甚した。このために、90℃の枩床及びバヌル
の党圧で、固定局反応噚においお被詊隓觊媒サン
プルにの割合からなる氎玠、䞀酞化炭
玠及びプロピレンの混合物を通した。プロピレン
の転化量、そしお−ブチルアルデヒド及びむ゜
ブチルアルデヒドの生成量はガスクロマトグラフ
むヌ分析によ぀お求めた。副生物はみられなか぀
た。被詊隓觊媒は反応条件䞋長時間にわた぀お安
定であ぀た。衚に反応条件、觊媒の掻性及び遞
択性をたずめおおく。掻性はそれが安定なレベル
に達した埌に求めた。ほずんどの堎合、玄40分埌
に安定なレベルに達した。 觊媒、及びの堎合には、実隓時間を延長
した。及びに぀いおは、実隓時間は200時間
で、に぀いおは500時間であ぀た。いずれの堎
合にも、実隓終了埌、掻性及び遞択性は䜎䞋しお
いなか぀た。
【衚】
【衚】 実斜䟋 実斜䟋に蚘茉した方法で埗たリン塩玠化ゞビ
ニルベンれン−スチレンポリマヌを、実斜䟋の
プニルリチりムの代りに過剰量のリチりムメタ
ノラヌト及び過剰量のリチりムプノラヌトず反
応させお、觊媒を䜜぀た。ホスフむツト基を含む
埗られたポリマヌに、実斜䟋ず同様な方法でロ
ゞりムヒドリドカルボニルトリストリプニル
ホスフむンにより凊理しおロゞりム錯䜓を結合
しおから、別に所定量の遊離トリプニルホスフ
むンを実斜䟋に蚘茉した方法で觊媒に含浞し
た。
【衚】 觊媒においおはゞメトキシホスフむツト基を
介しお錯䜓が結合し、そしお觊媒においおはゞ
プノキシホスフむツトを介しお錯䜓が結合しお
いる。Rhの欄においおカツコ内の数倀は同
じように遊離ホスフむンホスフむツト基ずしお
結合しおいるリンの量のロゞりム量に察する比を
瀺す。 プロピレンをヒドロホルミル化するために、実
斜䟋に述べた方法で觊媒及びを䜿甚した。
觊媒の掻性は始めに䜎䞋した埌は、䞀定のレベ
ルに萜着したが、觊媒の掻性は埐々に䜎䞋し
た。これは恐らくロゞりムがオルトメタル化によ
り倱掻するこずによるず考えられる。ヒドロホル
ミル化は75℃、バヌルで行぀た。觊媒を甚い
る実隓ではプロピレンH2COのモル比は
で、觊媒の堎合には1.50.4であ぀
た。実隓結果は衚にたずめおおく。
【衚】 比范実斜䟋 比范のために、ゞビニルベンれンで架橋したマ
クロ網状ポリスチレン暹脂西ドむツServa瀟の
補品XAD−を掗浄也燥しおから、オランダ
公開特蚱第7902964号明现曞に瀺されおいる方法
でロゞりムヒドリドカルボニルトリストリプ
ニルホスフむンのトリプニルホスフむン溶液
により含浞しお、觊媒を䜜぀た。この堎合ロゞ
りム錯䜓を空気の遮断䞋に90℃でトリプニルホ
スフむンの溶液に溶かし、この溶液をかく拌しか
぀窒玠を通しながら前蚘の暹脂に加えた。现孔充
おん床は66、党觊媒重量に基ずいお金属ずし
お蚈算したロゞりム含有率は0.15、リンロ
ゞりム比は81.4、そしお粒埄は0.42〜0.50mmであ
぀た。 たた比范を目的ずしお、メチレンゞプニルホ
スフむン基を介しお担䜓に錯䜓が結合されおいる
觊媒を䜜぀た。このために、䞉北化ホり玠゚ヌ
テレヌトの存圚䞋で、実斜䟋に蚘茉されおいる
暹脂をクロロメチル゚ヌテルのヘキサン溶液に反
応させた、クロロメチル基を含有する暹脂を完党
に掗浄也燥しおから、テトラヒドロフランに溶解
した過剰量のリチりムゞプニルホスフむンず反
応させた。メチレンゞプニルホスフむン基を含
む埗られた暹脂を掗浄し也燥しおから、実斜䟋
に瀺した方法で前蚘ロゞりム錯䜓をこれに結合し
た。觊媒は2.1重量の結合リン及び1650ppmの
ロゞりム金属換算を含み、そしおリンロゞ
りム比は42.3であ぀た。 のプロピレンH2CO2割合で、
90℃バヌルで觊媒、及びを甚いおプロピ
レンをヒドロホルミル化した。結果は衚にたず
めおある。
【衚】  本発明ではない。
觊媒の掻性及び遞択性は実隓が続けられおいる
間䞀定であ぀た。觊媒の掻性は連続的に䜎䞋
し、240時間埌には0.16にな぀おいた。ただし、
遞択性は䞀定であ぀た。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  觊媒掻性を瀺す有機金属錯䜓の配䜍子ずしお
    䜜甚するホスフむン基かホスフむツト基を含有す
    るマクロ網状有機ポリマヌからなる觊媒の存圚䞋
    高枩で䞀酞化炭玠及び氎玠を甚いおオレフむン系
    䞍飜和化合物を転化するにあた぀お、䞉北化ホり
    玠かたたは䞉北化ホり玠錯䜓の存圚䞋でポリマヌ
    をリン塩玠化した埌、クロロホスホニル基をホス
    フむン基かたたはホスフむツト基に転化し、そし
    おこの生成した基を遷移金属の化合物ず反応させ
    お觊媒掻性を瀺す有機金属錯䜓を圢成するこずに
    よ぀おホスフむン基かたたはホスフむツト基を導
    入したポリマヌで担䜓を圢成した觊媒の存圚䞋気
    盞で䞊蚘転化を行うこずを特城ずするヒドロホル
    ミル化方法。  䜿甚担䜓がゞビニルベンれンで架橋したポリ
    スチレンである特蚱請求の範囲第項蚘茉の方
    法。  アリヌルアルカリ化合物によ぀おクロロホス
    ホニル基をアリヌルホスフむン基に転化した特蚱
    請求の範囲第項たたは第項蚘茉の方法。  觊媒が、ポリマヌに結合したホスフむン基か
    たたはホスフむツト基を、0.1〜0.5重量の觊媒
    リン含有率に盞圓する量で含有する特蚱請求の範
    囲第項から第項たでのいずれか項蚘茉の方
    法。  別に高沞点のトリアリヌルホスフむンを含浞
    した觊媒を甚いる特蚱請求の範囲第項から第
    項たでのいずれか項蚘茉の方法。
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