JPH11246575A - イオン性の非水性リガンド液、その製造方法および触媒としてのその用途 - Google Patents
イオン性の非水性リガンド液、その製造方法および触媒としてのその用途Info
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Abstract
つ高収率で転化することのできる触媒を製造するのに適
する、有機相と混和しない一般式(Q+ )a Aa-で表さ
れるイオン性の非水性液の提供 【解決手段】 この(Q+ )a Aa-で表されるイオン性
の非水性リガンド液は、Q+ が1荷電の四級アンモニウ
ム−および/または−ホスホニウム−カチオンであるか
または多価のアンモニウム−および/または−ホスホニ
ウム−カチオンの1当量であり、そしてAa-がスルホン
化されたトリアリールホスフィンである。
Description
よび/または−ホスホニウム−カチオンであるかまたは
複数の電荷を持つアンモニウム−および/または−ホス
ホニウム−カチオンの1当量であり、そしてAa-がスル
ホン化されたトリアリールホスフィンを意味する。]で
表されるイオン性の非水性リガンド液、その製造方法並
びに触媒成分としてのその用途に関する。
ばオレフィンのヒドロホルミル化、水素化または二量体
化は触媒作用する遷移金属化合物の存在下に実施され
る。触媒作用する遷移金属化合物は遷移金属として例え
ば元素周期律表の第VIII族の金属を含有しそしてリガン
ドとして例えば一酸化炭素および第三アリールホスフィ
ンを含有している。
ことができる。その際に触媒、例えばロジウム/トリフ
ェニルホスフィン錯塩は有機系反応混合物中に溶解され
て存在している。
物の分離および反応生成物中に均一に溶解した触媒の回
収に問題がある。この目的のために一般に反応生成物は
反応混合物から蒸留分離される。しかしながら、生じる
反応生成物が熱に過敏である場合には、実際の操作の際
に問題が発生する。更に蒸留物に熱を負荷することで、
副生成物が生じることによる生成物の著しい損失および
触媒作用する錯塩化合物の分解による触媒の損失が生じ
る。
実施することにより回避される。触媒作用する遷移金属
化合物の存在下に二相系で実施される方法の一つの例は
ドイツ特許第2,627,354号明細書に開示されて
いる。この種の方法は原料オレフィンおよび反応生成物
を含有する有機相および触媒が溶解している水性相が存
在することに特徴がある。触媒としては、リガンドとし
て水溶性ホスフィンを含有する水溶性のロジウム錯塩化
合物が使用される。このホスフィンには特に有機残基が
スルホン酸基またはカルボキシル基で置換されているト
リアリールホスフィン、トリアルキルホスフィンおよび
アリール化されたあるいはアルキル化されたジホスフィ
ンがある。それらの製法は例えばドイツ特許第2,62
7,354号明細書から公知である。
ロ二量体化で触媒含有水性相を用いることは Applied H
omogeneous Catalysis in Organometallic Compounds,
第2巻、1996、VCH 出版社、ニューヨークおよび Ange
w. Chem. Int. Ed. Engl. 1993 、32、第1524-1544 頁
から公知である。
するための前提条件は、反応すべき物質が水性相に十分
に溶解することの他に触媒錯塩が水に対して十分な安定
性をも有していることである。それ故に水に過敏な触媒
錯塩は触媒含有水性相の存在下に二相法によったのでは
反応させることができない。
この欠点を克服するためには、イオン性の非水性液を触
媒成分の溶剤として用いることが提案されている。
と、室温で液体のイオン性の非水性液、例えば1,3−
ジアルキルイミダゾリウム−クロライド、特に1−n−
ブチル−3−メチルイミダゾリウム−クロライドと触媒
錯塩を溶解含有する非水性溶剤としての塩化アルミニウ
ムおよび/またはエチルアルミニウムジクロライドとの
混合物が使用されている。1−n−ブチル−3−メチル
イミダゾリウム−カチオンは従来技術においてはBMI
+ と省略される。この様に首尾よく実施される反応の例
としてはニッケル錯塩の存在下でのオレフィン二量体
化、例えば異性体ヘキセンを生ずるプロペンの二量体化
またはイソオクテンを生ずるブテンの二量体化が挙げら
れる。この反応生成物は上側相を形成し、一方、触媒含
有のイオン性非水性液は下側相を形成しそして簡単な相
分離によって離別することができる。触媒含有のイオン
性非水性液は再び反応工程に戻すことができる。
、37、第780 〜785 頁から、1−n−ブチル−3−メ
チルイミダゾリウム−クロライドと溶剤としての塩化ア
ルミニウムとよりなるイオン性の非水性液を使用し、そ
の際にエチルアルミニウムジクロライドおよびRがイソ
プロピルであるNiCl2 (PR3 )2 の添加後にプロ
ピレンの二量体化を行なうことが公知である。
低い融点のホスホニウム塩、例えばテトラブチルホスホ
ニウム−ブロマイドを使用することは、Journal of Mol
ecular Catalysis, 47 (1988) 、第 99-116 頁に開示さ
れている。この文献によるとオレフィン、例えばオクテ
ン−1のヒドロホルミル化では、窒素含有−または燐含
有リガンド、例えば2,2’−ジピリジンまたは1,2
−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンの存在下にルテ
ニウムカルボニル錯塩で120〜180℃の温度でn−
ノナノールおよびn−ノナナルよりなる混合物が生ず
る。この方法の場合には、反応混合物を基準として69
重量%までのn−ノナノールが一緒に得られ、所望のn
−ノナナルを単離するために多大な費用のかかる蒸留を
行なう必要がある。
880号明細書には、溶剤としての第四アンモニウム−
および/または−ホスホニウム塩の存在下にオレフィン
をヒドロホルミル化すること、そしてその際にカチオン
として好ましくは1−n−ブチル−3−メチルイミダゾ
リウム−カチオンを使用することが記載されている:
り、水素原子または炭素原子数1〜12の炭化水素残基
でありそしてR5 はアルキレン基、例えばメチレン基、
エチレン基またはプロピレン基またはフェニレン基を意
味する。]で表される四級ジアミンの塩も使用される。
適するアニオンは例えばヘキサフルオロホスファート、
ヘキサフルオロアンチモナート、テトラクロロアルミナ
ートまたはテトラフルオロボラートである。これらの四
級アンモニウム−および/またはホスホニウム塩は既に
90℃以下、好ましくは85℃以下、特に好ましくは5
0℃以下で液体である。ヒドロホルミル化触媒はこれら
に溶解した溶液として存在する。
バルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウ
ムまたは白金を含有しそしてリガンドとして第三ホスフ
ィンまたは第三スルホン化ホスフィン、第三アルシン、
第三スチビンまたはホスフィットを含有している。ヨー
ロッパ特許出願公開(A)第776、880号明細書に
よるとリガンドと金属とのモル比は9.5である。
生ずる活性金属を含有する適する化合物は例えばロジウ
ムアセチルアセトナートジカルボニルまたはロジウムカ
ルボニルRh6 (CO)16である。
施するのが特に有利である。
41〜2943頁によると、ヒドロホルミル化反応は、有機反
応混合物と混和しない触媒含有溶剤としての室温で液状
の1,3−ジアルキルイミダゾリウム塩の使用下に実施
することもできる。この場合には触媒前駆体としてのロ
ジウムジカルボニルアセチルアセトナートを、トリフェ
ニルホスフィンをBMI+ ヘキサフルオロホスファート
に溶解した溶液に添加し、その際に燐(III) とロジウム
とのモル比は3〜10で変更できる。水素と一酸化炭素
との容量比が1:1の合成ガスの添加下に触媒を予備生
成する。n−ペンテン−1の添加後に同じ組成の合成ガ
スと80℃の温度で反応させる。この場合にも有機生成
物相は簡単に触媒含有のイオン性非水性液からデカンテ
ーションによって分離される。
ための溶剤として使用されるイオン性の非水性液を使用
することに特徴がある。イオン性の非水性液を使用する
ことによって追加的に、リガンドとして役立たないアニ
オン、例えばヘキサフルオロアンチモナートまたはヘキ
サフルオロホスファートがこの方法に導入される。
第2941〜2943頁およびヨーロッパ特許出願公開(A)第
776、880号明細書から公知の従来技術はリガン
ド:金属のモル比、例えば燐とロジウムとのモル比3〜
10を教示している。リガンドと金属との、例えば燐と
ロジウムとの更に大きいモル比は従来技術には開示され
ていない。リガンドと金属との更に高いモル比は恐らく
沈殿をもたらすかまたは開示されたイオン性非水性液か
らのリガンドの損失量を増加させる。
性液から触媒活性金属が有機相に運び出されることであ
る。従来技術によるとこの欠点は、中性のリガンド、例
えばトリフェニルホスフィンの代わりに荷電リガンド、
例えばモノ−またはトリスルホン化トリフェニルホスフ
ィンを使用した場合に、荷電リガンドがイオン性の非水
性液への触媒活性金属化合物の溶解性を向上させるの
で、回避できる。しかしながら、この様に触媒活性金属
の損失が荷電リガンドの使用により減少し得るとはい
え、価値ある生成物、例えばアルデヒドの収率は未だ1
6〜33%だけである(Angew. Chem.1995、107 No.23
/24、第2941〜2943頁およびヨーロッパ特許出願公開
(A)第776、880号明細書)。
は、原料を価値ある生成物に簡単に、経済的にかつ高収
率で転化することのできる触媒を製造するのに適する、
有機相と混和しないイオン性の非水性液を提供すること
である。
+ )a Aa-で表されるイオン性の非水性リガンド液にお
いて、Q+ が1つの電荷を持つ四級アンモニウム−およ
び/または−ホスホニウム−カチオンであるかまたは複
数の電荷を持つアンモニウム−および/または−ホスホ
ニウム−カチオンの1当量であり、そしてAa-が一般式
いに同じかまたは異なる炭素原子数6〜14のアリール
基であり、置換基Y1 、Y2 およびY3 は互いに同じか
または異なり、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分
かれしたアルキル−またはアルコキシ基、塩素原子、臭
素原子、水酸基、シアニド基またはニトロ基、更に式N
R1 R2(式中、置換基R1 およびR2 は互いに同じか
異なり、水素原子、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは
枝分かれしたアルキル基である)で表されるアミノ基で
あり、m1 、m2 およびm3 は互いに同じか異なり、0
〜5の整数を意味し、n1 、n2 およびn3 は互いに同
じか異なり、0〜3の整数であり、その際にn1 、n2
およびn3 の少なくとも一つは1であるかまたはそれよ
り大きくそしてaはn1 +n2 +n3 と等しい。]で表
されるトリアリールホスフィンであり、そして(Q+ )
a Aa-を生ずるために化学量論的に必要とされる量より
も5当量までの過剰量の、Q+ から誘導されるアミンお
よび/またはホスフィン、または(Q+ )a Aa-を生ず
るために化学量論的に必要とされる量よりも5当量まで
の過剰量の、トリアリールホスフィンAa-のアルカリ金
属−および/またはアルカリ土類金属塩が存在すること
を特徴とする、上記のイオン性の非水性リガンド液に関
する。
性リガンド液は少なくとも1種類の触媒作用のある遷移
金属および/またはそれの化合物を添加した後に、遷移
金属により接触的に行なわれる化学反応において触媒系
として適していることが判った。
応において本発明のイオン性の非水性リガンド液を使用
する場合に、リガンドと遷移金属とを高いモル比で、例
えば燐とロジウムとの100より大きいモル比を使用す
ることが可能であることが判った。
ホスフィンが大過剰であることは、触媒作用サイクルの
間に触媒として有効な金属錯塩を安定化する作用を示
す。
非水性リガンド液が触媒的に活性の遷移金属化合物と一
緒に存在することを意味する。
移金属の損失速度が低いことおよび使用した触媒系を、
その活性および選択性を下げることなしにしばしば反応
工程に戻すことを可能とするという長所を有している。
それ故に安定化された触媒系は価値ある生成物を高い収
率でもたらしそして安定化されていない触媒系よりも触
媒の可使時間が長い。
性リガンド液を使用する場合、安定化された触媒系によ
って達成可能であることが知られている様に、触媒の可
使時間が延長されることが特に重要である。何故ならば
反応工程から排出される消耗触媒相は費用の掛かる後処
理および/または廃棄処理を行なわなければならない程
に多い塩負荷量となるからである。触媒系の消耗は、触
媒活性および触媒選択性が経済的に許容できる範囲以下
に低下することで判る。活性−および選択性低下は例え
ば触媒分解生成物の増加によって引き起こされる。遷移
金属による接触的方法をイオン性の非水性液中で実施し
た場合に、工程から後で排出しなければならない消耗後
の触媒系が早く生じ過ぎるとはそれ故に欠点である。本
発明のイオン性の非水性リガンド液では、長い触媒可使
時間を示す安定な触媒系を生ずるリガンドと金属との大
きいモル比を有利にも使用することに成功している。
であるかまたは慣用の遷移金属化合物として添加される
遷移金属から触媒活性遷移金属化合物およびイオン性の
非水性リガンド液を生ずることが推定できる。イオン性
の非水性リガンド液と触媒活性遷移金属化合物が触媒系
を構成する。
(Q+ )a Aa-を生ずるのに化学量論的に必要とされる
量より過剰の、Q+ から誘導されるアミンおよび/また
はホスフィン、または(Q+ )a Aa-を生ずるのに化学
量論的に必要とされる量より過剰量のトリアリールホス
フィンAa-のアルカリ−および/またはアルカリ土類金
属塩を含有している。一般に、(Q+ )a Aa-を生ずる
のに化学量論的に必要とされる量より過剰とは、Q+ か
ら誘導されるアミンおよび/またはホスフィンまたはト
リアリールホスフィンAa-のアルカリ−および/または
アルカリ土類金属塩の5当量までであり、この過剰量は
0〜1当量であるのが好ましい。
造するためのカチオンQ+ としては一般式 +NR1 R2
R3 R4 または+ PR1 R2 R3 R4 または一般式R1
R2 + N=CR3 R4 またはR1 R2 + P=CR3 R4
(各式中、R1 、R2 、R3およびR4 は互いに同じか
異なり、水素原子または炭素原子数1〜20の直鎖状の
または枝分かれした炭化水素基、例えばアルキル−、ア
ルケニル−、シクロアルキル−、アルキルアリール−、
アリール−またはアルアルキル基を意味し、ただしNH
4 - は除かれる。)で表される四級アンモニウム−およ
び/または−ホスホニウム−カチオンが使用される。
を製造するためには、環中に1、2または3個の窒素原
子および/または燐原子を持つ一般式
よび/または−ホスホニウム−カチオンが適している。
このヘテロ環は4〜10、好ましくは5〜6個の環構成
原子よりなる。R1 およびR2 はこの場合、上述の意味
を有する。
ニウム−カチオンが適しており、その際にR1 、R2 お
よびR3 は互いに同じか異なり、上述の意味を有しそし
てXはアルキル−またはフェニレン基を意味する。
R1 、R2 およびR3は例えば水素原子、メチル−、エ
チル−、プロピル−、イソプロピル−、ブチル−、第二
ブチル−、第三ブチル−、アミル−、メチレン−、エチ
リデン−、フェニル−、またはベンジル基である。Xは
1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フ
ェニレンまたはアルキレン基、例えばメチレン−、エチ
レン−、プロピレンまたは1,4−ブチレン基である。
造するためのカチオンQ+ としてはN−ブチルピリジニ
ウム−、N−エチルピリジニウム−、1−n−ブチル−
3−メチルイミダゾリウム−、ジエチルピラゾリウム
−、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム−、ピリジ
ニウム−、トリエチルフェニルアンモニウム−またはテ
トラブチルホスホニウム−カチオンが適している。
アミン) R1 R2 R3 P+ −(X)−P+ R4 R5 R6 (第四ジ
ホスフィン) [両式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 およびR6 は
互いに同じか異なり、水素原子、炭素原子数1〜20の
直鎖状のまたは枝分かれした炭化水素基、例えばアルキ
ル−、アルケニル−、シクロアルキル−、アルキルアリ
ール−、アリール−またはアルアルキル基を意味し、そ
してXは1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、
1,4−フェニレンまたは(CHR7 )b −で表される
アルキレン基−であり、その際にR7 は互いに同じであ
り、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基、例
えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n
−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチルでありそしてb
は1〜8の整数である。]で表される四級アンモニウム
−および/または−ホスホニウム−カチオンが適してい
る。
4 R5 R6 で表されるアンモニウム−カチオンには以下
の第四ジアミンがある。
造するのに適する第四ジアミンには、一般式 [式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 およびR6 が互
いに同じか異なり、水素原子、n−ブチル、n−ペンチ
ル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、i−ヘプチル、n−
オクチル、i−オクチル、n−ノニル、i−ノニル、n
−デシル、i−デシル、n−ウンデシル、i−ウンデシ
ル、n−ドデシルおよびi−ドデシルであり、R7 が水
素原子、メチル基またはエチル基を意味しそしてbが
2、3、4、5または6である。]で表される第四ジア
ミンがある。
造するのに特に適するのは、一般式 R1 R2 N−CH2 −CH2 −CH2 −NH2 [式中、R1 およびR2 が互いに同じか異なり、炭素原
子数4〜20の種々の直鎖状または枝分かれしたアルキ
ル基、例えばn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、i−ヘプチル、n−オクチル、i−
オクチル、i−ノニル、n−ノニル、n−デシル、i−
デシル、n−ウンデシル、i−ウンデシル、n−ドデシ
ルまたはi−ドデシルを意味する。]で表される1−ア
ミノ−3−ジアルキルプロパンから誘導される第四ジア
ミンである。
−アミノ−3−(ジ−n−ヘプチル)−アミノプロパ
ン、1−アミノ−3−(ジ−i−ヘプチル)−アミノプ
ロパン、1−アミノ−3−(ジ−n−オクチル)−アミ
ノプロパン、1−アミノ−3−(ジ−i−オクチル)−
アミノプロパン、1−アミノ−3−(ジ−n−ノニル)
−アミノプロパン、1−アミノ−3−(ジ−i−ノニ
ル)−アミノプロパン、1−アミノ−3−(ジ−n−ウ
ンデシル)−アミノプロパン、1−アミノ−3−(ジ−
i−ウンデシル)−アミノプロパン、1−アミノ−3−
(ジ−n−ドデシル)−アミノプロパンまたは1−アミ
ノ−3−(ジ−i−ドデシル)−アミノプロパンを第四
ジアミンの製造に使用した場合に、特に有利に製造され
る。
ンの製造は、一般式 R1 R2 NH [式中、R1 およびR2 が互いに同じか異なり、炭素原
子数4〜20の種々の直鎖状または枝分かれしたアルキ
ル基、特にn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、
n−ヘプチル、i−ヘプチル、n−オクチル、i−オク
チル、i−ノニル、n−ノニル、n−デシル、i−デシ
ル、n−ウンデシル、i−ウンデシル、n−ドデシルま
たはi−ドデシル基を意味する。]で表されるN,N−
(ジアルキル)アミンをアクリルニトリルと公知の方法
に従って反応させることによって行なう(Ullmann's En
cyclopedia of Industrial Chemistry、第A2巻、1985参
照) 。
トリシクロデカン−ジアミンおよびN,N’−ジメチル
エチル−トリシクロデカン−ジアミンが使用できる。
造するためには、一般式
いに同じかまたは異なる炭素原子数6〜14のアリール
基であり、置換基Y1 、Y2 およびY3 は互いに同じか
または異なり、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分
かれしたアルキル−またはアルコキシ基、塩素原子、臭
素原子、水酸基、シアニド基またはニトロ基、更に式 NR1 R2 (式中、置換基R1 およびR2 は互いに同じか異なり、
水素原子、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分かれ
したアルキル基である)で表されるアミノ基であり、M
はリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグ
ネシウム、カルシウムまたはバリウムであり、m1 、m
2 およびm3 は互いに同じか異なり、0〜5の整数を意
味し、n1 、n2 およびn3 は互いに同じか異なり、0
〜3の整数であり、その際にn1 、n2 およびn3 の少
なくとも一つは1であるかまたはそれより大き。}で表
されるスルホナート基含有トリアリールホスフィンを使
用する。その製法はドイツ特許第2,627,354号
明細書から公知である。
1 、Ar2 およびAr3 がフェニル基であり、Y1 、Y
2 およびY3 がそれぞれメチル、エチル、メトキシ、エ
トキシおよび/または塩素原子でありそしてカチオン性
残基Mがナトリウム、カリウム、カルシウムおよびバリ
ウムの無機系カチオンであるトリアリールホスフィンで
ある。特に、Ar1 、Ar2 およびAr3 がそれぞれフ
ェニル基を意味し、m 1 、m2 およびm3 は0であり、
n1 、n2 およびn3 は0または1でありそしてn1 +
n2 +n3 が1〜3でありそしてスルホナート基がメタ
位にあるトリフェニルホスフィンが特に有利である。
ン、ジ−(スルホフェニル)フェニルホスフィンまたは
トリ(スルホフェニル)ホスフィンのナトリウム−、カ
ルシウム−またはバリウム塩の水溶液が特に適してい
る。これらの水溶液の混合物も使用できる。しかしなが
ら上記のアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素
の1種類の塩水溶液、特にナトリウム−またはカリウム
水溶液を使用するのが有利であり、この場合にはこれら
の溶液は(スルホフェニル)−ジフェニルホスフィン、
ジ(スルホフェニル)フェニルホスフィンおよびトリ
(スルホフェニル)ホスフィンよりなる混合物を含有し
ていてもよい。本発明のイオン性の非水性リガンド液を
製造するのに適する混合物は、例えばドイツ特許出願公
開(A)第2627354号明細書から公知の通り、ト
リフェニルホスフィンのスルホン化の際に生じる。
−ジメチル−トリシクロデカン−ジアミンをイオン性の
非水性リガンド液を製造するためのアミンとして使用す
る場合には、できるだけ高いジ(スルホフェニル)フェ
ニルホスフィン含有量の混合物を使用するべきである。
造は、使用されるアミンおよび/またはホスフィンをト
リアリールホスフィンAa-のアルカリ金属−および/ま
たはアルカリ土類金属塩の水溶液の存在下に酸および/
またはアルキル化剤によってプロトン化および/または
アルキル化して1 つの電荷を持つかまたは複数の電荷を
持つカチオンQ+ とすることによって行なう。
硼酸またはヘキサフルオロ燐酸、または酸素酸、例えば
燐酸、硫酸、硝酸または炭素原子数1〜20のホスホン
酸または炭素原子数1〜20のスルホン酸を使用するこ
とができる。一般に10〜30重量%の濃度である硫酸
−または燐酸水溶液を使用するのが有利である。
〜41のモノ−またはジアルキル硫酸塩またはジアルキ
ル炭酸塩または炭素原子数1〜10のアルキルハロゲン
化物を使用する。
されるアミンおよび/またはホスフィン1当量を基準と
して一般に0.9〜2.0当量の範囲である。使用され
るアミンおよび/またはホスフィン1当量当り1〜1.
5当量使用するのが有利である。酸を添加する場合には
酸の添加後のpH値は2〜5、好ましくは3〜4であ
る。
ホスフィンおよびトリアリールホスフィンAa-のアルカ
リ金属−および/またはアルカリ土類金属塩の各量は、
(Q + )a Aa-を生ずるために化学量論的に必要とされ
る量よりも過剰に使用することができる様に決める。一
般にこの過剰量はQ+ から誘導されるアミンおよび/ま
たはホスフィンまたはトリアリールホスフィンAa-のア
ルカリ金属−および/またはアルカリ土類金属塩0〜5
当量までである。この過剰量は0〜1当量であるのが有
利である。
ンは、有機溶剤に溶解した一般に20〜70重量%濃
度、好ましくは40〜60重量%濃度の溶液を使用す
る。 有機溶剤としては脂肪族−または芳香族炭化水
素、例えばベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キ
シレン、p−キシレン、メシチレン、n−ヘプタン、n
−オクタン、o−シクロヘキサンまたはエーテル、例え
ば1,4−ジオキサンまたはテトラヒドロフランが適し
ている。溶剤としてはトルエンまたはシクロヘキサンを
使用するのが有利である。
属−および/またはアルカリ土類金属塩の水溶液とアミ
ンおよび/またはホスフィンの有機系溶液との混合物に
酸および/またはアルキル化剤を0〜60℃、好ましく
は20〜30℃の温度で添加する。この添加の時間は一
般に0.5〜3時間、好ましくは1〜2時間である。
されるアルカリ金属−および/またはアルカリ土類金属
塩を溶解含有する下側水性相、イオン性の非水性リガン
ド液である中間相および場合によっては使用したアミン
および/またはホスフィンを含有する有機溶剤よりなる
上側相より成る三つの相が得られる。所望のイオン性の
非水性リガンド液は簡単な相分離によって得ることがで
きる。
/またはアルキル化剤の添加後に再度有機溶剤を添加す
るのが有利であることが判っている。アミンおよび/ま
たはホスフィンを溶解するためと同じ有機溶剤を使用す
るのが有利である。三つの相への分離を行なうために必
要とされる再度添加される有機溶剤の量は簡単な予備実
験で確かめることができる。
ールホスフィンAa-のアルカリ金属−および/またはア
ルカリ土類金属塩の水溶液を酸とおよび/またはアルキ
ル化剤と混合し、次いでアミンおよび/またはホスフィ
ンの有機溶液を添加してもよい。同様に、プロトン化す
べきおよび/またはアルキル化すべきアミンおよび/ま
たはホスフィンを最初に酸および/またはアルキル化剤
と反応させ、次いでトリアリールホスフィンAa-のアル
カリ金属−および/またはアルカリ土類金属塩の水溶液
を添加してもよい。
機相と混和せず、遷移金属触媒で接触的に実施される化
学反応において触媒系として遷移金属または遷移金属化
合物の添加後に使用される。
えばヒドロホルミル化がある。
表第VI、VII およびVIII族の元素が挙げられる。特に適
する遷移金属はコバルト、ロジウム、イリジウム、ルテ
ニウム、パラジウムまたは白金がある。これらの遷移金
属は元素の状態でも金属としてもまたは化合物としても
使用される。金属の状態では微細な粒子としてまたは活
性炭、炭酸カルシウム、珪酸アルミニウムまたはアルミ
ナの様な担体に担持された薄い層の状態で使用される。
これらの遷移金属の化合物としては例えば金属酸化物ま
たは無機系の水素酸および酸素酸の塩、例えば硝酸塩、
硫酸塩または燐酸塩、カルボニル化合物、錯塩化合物、
例えばシクロオクタジエニル錯塩、シクロペンタジエニ
ル錯塩、アセチルアセトナート錯塩または脂肪族モノ−
または−ポリカルボン酸の塩、例えば2−エチルヘキサ
ノエート、酢酸塩、プロピオナート、ブチラート、バレ
リン酸の塩、マロン酸塩または蓚酸塩が適している。2
−エチルヘキサノエートを使用するのが有利である。
いで予備生成物として反応混合物に添加してもよい。こ
の場合、イオン性の非水性リガンド液に所望の量の遷移
金属を金属の状態でまたは化合物として添加しそしてこ
の反応混合物を反応剤、例えば水素および一酸化炭素で
処理する。その際に、使用した遷移金属および/または
その化合物およびイオン性の非水性リガンド液から該反
応剤の存在下に触媒系を生成し、これが、該反応剤と反
応すべき出発物質、例えばオレフィンまたはオレフィン
系の不飽和化合物を後で添加した際に、添加された出発
成分を価値ある生成物、例えばアルデヒドに転化させ始
める。
出発物質、例えばオレフィンまたはオレフィン性不飽和
化合物の存在下でも同様に良好に製造される。
とができる。反応を行なった後に、価値ある生成物を含
有する有機系の上側相および下側相としての触媒系が存
在する。これらの相は互いに簡単な相分離によって分け
ることができる。相分離を行なった後に触媒系は再び反
応工程に戻される。
移金属触媒系での化学反応で使用することによって、リ
ガンドとして働く追加のアニオンをかゝる化学反応で省
くことができる。
レフィンまたはオレフィン性不飽和化合物からアルデヒ
ドを製造するために使用することは同一人による本願と
同日出願の対象である。
説明するが、本発明はこれらに制限されない。
3.9mmol/kgのトリ−(スルホフェニル)ホス
フィン−ナトリウムを含有しそして72.3mmol/
kgのジ−(スルホフェニル)フェニルホスフィン−ナ
トリウムを含有する700gのトリ−(スルホフェニ
ル)ホスフィン−ナトリウム溶液を、493.9gのト
ルエンに329.3gの1−アミノ−3−(ジ−n−オ
クチル)−アミノプロパン(純度:92.6重量%)を
溶解した溶液と室温で混合する。攪拌下に2時間にわた
って516.4gの硫酸(20重量%濃度)を添加す
る。硫酸を添加した後に更に1時間攪拌する。
分に渡って攪拌する。攪拌機を止めた後に、硫酸水素ナ
トリウムを含有する下側水性相を分離除去し、残留する
過剰のアミンを分離除去するために上側相を500gの
トルエンで洗浄する。1449.4gのイオン性の非水
性リガンド液が得られる。
mmol/kgのトリ−(スルホフェニル)ホスファン
−ナトリウムを含有しそして55mmol/kgのジ−
(スルホフェニル)フェニルホスファン−ナトリウムを
含有する1000gのトリ−(スルホフェニル)ホスフ
ァン−ナトリウム溶液を、497.8gのトルエンに1
65.9gの1−アミノ−3−(ジ−i−ノニル)−ア
ミノプロパン(純度:97.75重量%)を溶解した溶
液と室温で混合する。攪拌下に1.5時間にわたって2
48.5gの硫酸(20重量%濃度)を添加する。硫酸
を添加した後に更に1.5時間攪拌する。
離し、三つの相を得る。相分離後にイオン性の非水性リ
ガンド液を生じる735.7gの中間相が得られる。下
側水性相は硫酸水素ナトリウムを含有しており、一方ト
ルエンは上側相を形成する。
は触媒系として遷移金属または遷移金属化合物を添加し
た後に、遷移金属触媒系による化学反応で使用できる。
Claims (20)
- 【請求項1】 一般式(Q+ )a Aa-で表されるイオン
性の非水性リガンド液において、Q+ が1つの電荷を持
つ四級アンモニウム−および/または−ホスホニウム−
カチオンであるかまたは複数の電荷を持つアンモニウム
−および/または−ホスホニウム−カチオンの1当量で
あり、そしてAa-が一般式 【化1】 [式中、Ar1 、Ar2 およびAr3 は互いに同じかま
たは異なる炭素原子数6〜14のアリール基であり、 置換基Y1 、Y2 およびY3 は互いに同じかまたは異な
り、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分かれしたア
ルキル−またはアルコキシ基、塩素原子、臭素原子、水
酸基、シアノ基またはニトロ基、更に式 NR1 R2 (式中、置換基R1 およびR2 は互いに同じか異なり、
水素原子、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分かれ
したアルキル基である)で表されるアミノ基であり、 m1 、m2 およびm3 は互いに同じか異なり、0〜5の
整数を意味し、 n1 、n2 およびn3 は互いに同じか異なり、0〜3の
整数であり、その際にn1 、n2 およびn3 の少なくと
も一つは1であるかまたはそれより大きくそしてaはn
1 +n2 +n3 と同じである。]で表されるトリアリー
ルホスフィンであり、そして(Q+ )a Aa-を生ずるた
めに化学量論的に必要とされる量よりも5当量までの過
剰量の、Q+ から誘導されるアミンおよび/またはホス
フィン、または(Q+ )a Aa-を生ずるために化学量論
的に必要とされる量よりも5当量までの過剰量の、トリ
アリールホスフィンAa-のアルカリ金属−および/また
はアルカリ土類金属塩が存在することを特徴とする、上
記のイオン性の非水性リガンド液。 - 【請求項2】 (Q+ )a Aa-を生ずるために化学量論
的に必要とされる量よりも1当量までの過剰量の、Q+
から誘導されるアミンおよび/またはホスフィンまたは
(Q+ )a Aa-を生ずるために化学量論的に必要とされ
る量よりも1当量までの過剰量の、トリアリールホスフ
ィンAa-のアルカリ金属−および/またはアルカリ土類
金属塩が存在する、請求項1に記載のイオン性の非水性
リガンド液。 - 【請求項3】 Q+ が一般式 +NR1 R2 R3 R4 、+
PR1 R2 R3 R4、R1 R2 + N=CR3 R4 または
R1 R2 + P=CR3 R4 または 【化2】 [式中、R1 、R2 、R3 およびR4 は互いに同じか異
なり、それぞれ水素原子または炭素原子数1〜20の直
鎖状のまたは枝分かれした炭化水素基を意味し、ただし
NH4 - は除かれそしてヘテロ環は炭素原子数4〜10
の環員原子数で構成されている。]で表される四級アン
モニウム−および/または−ホスホニウム−カチオンで
ある請求項1または2に記載のイオン性の非水性リガン
ド液。 - 【請求項4】 Q+ が一般式R1 R2 + N=CR3 −X
−R3 C=+ NR1R2 またはR1 R2 + P=CR3 −
X−R3 C=+ PR1 R2 で表される四級アンモニウム
−および/または−ホスホニウム−カチオンであり、そ
の際にR1 、R2 およびR3 は互いに同じか異なり、水
素原子または炭素原子数1〜20の直鎖状のまたは枝分
かれした炭化水素基を意味しそしてXはアルキン−また
はフェニレン基を意味する請求項1または2に記載のイ
オン性の非水性リガンド液。 - 【請求項5】 Q+ がN−ブチルピリジニウム−、N−
エチルピリジニウム−、1−n−ブチル−3−メチルイ
ミダゾリウム−、ジエチルピラゾリウム−、1−エチル
−3−メチルイミダゾリウム−、ピリジニウム−、トリ
エチルフェニルアンモニウム−カチオンまたはテトラブ
チルホスホニウム−カチオンである請求項1または2に
記載のイオン性の非水性リガンド液。 - 【請求項6】 Q+ が一般式R1 R2 R3 N+ −(X)
−N+ R4 R5 R6またはR1 R2 R3 P+ −(X)−
P+ R4 R5 R6 である四級アンモニウム−および/ま
たは−ホスホニウム−カチオンであり、両式中R1 、R
2 、R3 、R 4 、R5 およびR6 は互いに同じか異な
り、水素原子または炭素原子数1〜20の直鎖状のまた
は枝分かれした炭化水素基を意味し、そしてXは1,2
−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレ
ンまたは−(CHR7 )b −で表されるアルキレン基−
であり、その際にR7 は互いに同じであり、水素原子ま
たは炭素原子数1〜5の炭化水素基でありそしてbは1
〜8の整数である、請求項1または2に記載のイオン性
の非水性リガンド液。 - 【請求項7】 R1 、R2 、R3 、R4 、R5 およびR
6 が互いに同じか異なり、水素原子、n−ブチル、n−
ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、i−ヘプチ
ル、n−オクチル、i−オクチル、n−ノニル、i−ノ
ニル、n−デシル、i−デシル、n−ウンデシル、i−
ウンデシル、n−ドデシルおよびi−ドデシルであり、
R7 が水素原子、メチル基またはエチル基を意味しそし
てbが2、3、4、5または6である請求項1、2また
は6に記載のイオン性の非水性リガンド液。 - 【請求項8】 R1 およびR2 が互いに同じか異なり、
n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチ
ル、i−ヘプチル、n−オクチル、i−オクチル、n−
ノニル、i−ノニル、n−デシル、i−デシル、n−ウ
ンデシル、i−ウンデシル、n−ドデシルおよびi−ド
デシルであり、R3 、R4 、R5 およびR6 が水素原子
を意味し、R7 が水素原子でありそしてbが3である請
求項1、2または7に記載のイオン性の非水性リガンド
液。 - 【請求項9】 Q+ がトリシクロデカン−ジアンモニウ
ム−カチオンまたはN,N’−ジメチル−トリシクロデ
カン−ジアンモニウム−カチオンである請求項1または
2に記載のイオン性の非水性リガンド液。 - 【請求項10】 一般式 (Q+ )a Aa- [式中、Q+ が1つの電荷を持つ四級アンモニウム−お
よび/または−ホスホニウム−カチオンであるかまたは
複数の電荷を持つアンモニウム−および/または−ホス
ホニウム−カチオンの1当量であり、そしてAa-が一般
式 【化3】 {式中、Ar1 、Ar2 およびAr3 は互いに同じかま
たは異なる炭素原子数6〜14のアリール基であり、 置換基Y1 、Y2 およびY3 は互いに同じかまたは異な
り、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分かれしたア
ルキル−またはアルコキシ基、塩素原子、臭素原子、水
酸基、シアノ基またはニトロ基、更に式 NR1 R2 (式中、置換基R1 およびR2 は互いに同じか異なり、
水素原子、炭素原子数1〜4の直鎖状のまたは枝分かれ
したアルキル基である)で表されるアミノ基であり、 m1 、m2 およびm3 は互いに同じか異なり、0〜5の
整数を意味し、 n1 、n2 およびn3 は互いに同じか異なり、0〜3の
整数であり、その際にn1 、n2 およびn3 の少なくと
も一つは1であるかまたはそれより大きくそしてaはn
1 +n2 +n3 と同じである。}で表されるトリアリー
ルホスフィンであり、そして(Q+ )a Aa-を生ずるた
めに化学量論的に必要とされる量よりも5当量までの過
剰量の、Q+ から誘導されるアミンおよび/またはホス
フィン、または(Q+ )a Aa-を生ずるために化学量論
的に必要とされる量よりも5当量までの過剰量の、トリ
アリールホスフィンAa-のアルカリ金属−および/また
はアルカリ土類金属塩が存在する。]で表されるイオン
性の非水性リガンド液を製造する方法において、Q+ か
ら誘導されるアミンおよび/またはホスフィンの溶液を
トリアリールホスフィンAa-のアルカリ金属−および/
またはアルカリ土類金属塩の水溶液の存在下に酸および
/またはアルキル化剤と反応させることを特徴とする、
上記方法。 - 【請求項11】 1当量のアミンおよび/またはホスフ
ィン当り0.9〜2.0当量の酸および/またはアルキ
ル化剤を使用する請求項10に記載のイオン性の非水性
リガンド液の製造方法。 - 【請求項12】 1当量のアミンおよび/またはホスフ
ィン当り1〜1.5当量の酸および/またはアルキル化
剤を使用する請求項10に記載のイオン性の非水性リガ
ンド液の製造方法。 - 【請求項13】 酸として燐酸、硫酸、硝酸、炭素原子
数1〜20のホスホン酸または炭素原子数1〜20のス
ルホン酸を使用する請求項10〜12のいずれか一つに
記載のイオン性の非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項14】 酸として燐酸水溶液または硫酸水溶液
を使用する請求項10〜13のいずれか一つに記載のイ
オン性の非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項15】 アルキル化剤としてモノ−またはジア
ルキル硫酸塩または炭素原子数1〜41のジアルキル炭
酸塩または炭素原子数1〜10のアルキルハロゲン化物
を使用する請求項10〜12のいずれか一つに記載のイ
オン性の非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項16】 トリフェニルホスフィンのスルホン化
で得られるナトリウム−またはカリウム水溶液を使用す
る請求項10〜15のいずれか一つに記載のイオン性の
非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項17】 Q+ から誘導されるアミンおよび/ま
たはホスフィンのための溶剤としてベンゼン、トルエ
ン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、メシ
チレン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサ
ン、テトラヒドロフランまたは1,4−ジオキサンを使
用する請求項10〜16のいずれか一つに記載のイオン
性の非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項18】 製造を0〜60℃、好ましくは20〜
30℃の温度で行なう請求項10〜17のいずれか一つ
に記載のイオン性の非水性リガンド液の製造方法。 - 【請求項19】 遷移金属触媒系により接触的に行なわ
れる化学的方法において触媒成分として請求項1〜9の
いずれか一つに記載のイオン性の非水性リガンド液を用
いる方法。 - 【請求項20】 二相法での触媒成分として請求項19
に従ってイオン性の非水性リガンド液を用いる方法。
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