PL129099B1 - Method of hydroformylation of olefines - Google Patents

Method of hydroformylation of olefines Download PDF

Info

Publication number
PL129099B1
PL129099B1 PL1980227478A PL22747880A PL129099B1 PL 129099 B1 PL129099 B1 PL 129099B1 PL 1980227478 A PL1980227478 A PL 1980227478A PL 22747880 A PL22747880 A PL 22747880A PL 129099 B1 PL129099 B1 PL 129099B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
reaction
rate
hydroformylation
rhodium
catalyst
Prior art date
Application number
PL1980227478A
Other languages
English (en)
Other versions
PL227478A1 (pl
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of PL227478A1 publication Critical patent/PL227478A1/xx
Publication of PL129099B1 publication Critical patent/PL129099B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/20Carbonyls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/321Hydroformylation, metalformylation, carbonylation or hydroaminomethylation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/822Rhodium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulepszony sposób hydroformylowania olefin, zwlaszcza alfa olefin, katalizowany rodem, prowadzacy do otrzymywania odipowiednich aldehydów, a zwlaszcza ulepszony sposób hydrfonmylowania olefin prowadzacy do wytwarzania odpowiednich aldehydów przy uzyciu kompleksowego katalizatora rodowego o stabilnosci zwiekszonej dzieki zastosowaniu alkilofenylofosfi- ny o rozgalezionym lancuchu lub cykloalkilofeny- lofosfiny o rozgalezionym lancuchu.Sposób wytwarzania aldehydów w reakcji olefi- ny z tlenkiem wegla i wodorem znany jest jako proces hydroformylowania lub proces okso. Przez wieile lat we wszystkich reakcjach hydroformylo¬ wania prowadzonych w sikali przemyslowej stoso¬ wano katalizatory z karbonylku kobaHu, co wyma¬ galo stosunkowo wysokiego cisnienia (czesto rzedu 100 • 10 5 Pa Jub wiecej) dla, utrzymania stab^nosci katalizatora.W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 527 809 ujawniono nowy sposób hydroformylowa¬ nia, w którym alfa-olefiny poddaje sie hydrofor- mylowaniu tlenkiem i wodorem, wytwarzajac z wysoka wydajnoscia w niskiej temperaturze i pod niewielkim cisnieniem aldehydy uzyskujac przy tym produkt o wysokim stosunku ilosci aldehydów normalnych do ilosci izomerów (lub aldehydów o rozgalezionym lancuchu).W sposobie tym stosuje sie kompleksowy katali¬ zator rodowy i, aby osiagnac hydroformylowanie 10 15 80 25 olefin, reakcje prowadzi sie w okreslonych warun¬ kach. Poniewaz ten nowy proces przebiega pod znacznie nizszym cisnieniem niz wymagano w ów¬ czesnym stanie techniki, osiaga sie w nim znaczne korzysci, wlacznie z nizszym poczatkowym kapita¬ lem inwestycyjnym i nizszym kosztem prowadzenia procesu. Ponadto mozna wytwarzac z duza wydaj¬ noscia bardziej pozadane izomery aldehydów o prostych lancuchach.Sposób hydroformylowania, opisany we wspo¬ mnianym opisie patentowym St. Zjedn. Am, obej-^ muje nastepujace zasadnicze warunki reakcji. 1. Katalizator z kompleksu rodowego, który sta¬ nowi kompleksowa kombinacje rodu z tlenkiem wegla i ligandem trójorganofosforowym. Okresle¬ nie „kompleks" oznacza zwiazek koordynacyjny, utworzony przez polaczenie jednej lub wiecej cza¬ steczek liuib atomów bogatych w elektrony, zdal¬ nych do samodzielnego istnienia, zjedna lufo wiecej czasteczka lub atomem ubogimi w elektrony, przy czym kazde z nich równiez zdolne jest do samo¬ dzielnego istnienia. Ligandy trójorganofosforowe, w których atom fosforu ma jedna dostepna lub nie wchodzaca w wiazanie pare elektronów, sa zdolne do tworzenia wiazania koordynacyjnego z rodem. 2. Surowiec alfa-olefinowy, skladajacy sie ze zwiazków alfa-olefinowych, charakteryzujacych sie koncowymi wiazaniami etylenowymi wegiel-wegiel, takimi jak grupa winylowa. Moga one miec lan* 129 099129 099 cuchy proste lub rozgalezione i zawierac grupy lub podstawniki nie przeszkadzajace w reakcji hydro¬ formylowania. Moga one zawierac takze wiecej niz jedno wiazanie etylenowe. Przykladowa korzystna alfa-olefina jest propylen. 3. Ligand trójorganofosforowy, taki jak trójary- lofosfina. Pozadane jest aty kazda reszta organicz¬ na w Ugandzie zawierala nie wiecej niz 18 atomów wegla. Korzystnymi Ugandami sa trójarylofosfiny, których przykladem jest trójfenylcfosfina. 4. Stezenie liganda trójorganofosforowego w mie¬ szaninie reakcyjnej, wystarczajace do zapewnienia co najmniej 2, a korzystnie co najmniej 5 moli wolnego liganda na mol metalicznego rodu ponad ilosc liganda wchodzacego w sklad kompleksu z atomem rodu lub zwiazana z nim. 5. Temperatura 50—145°C, korzystnie 60—125°C. 6. Calkowite absolutne cisnienie wodoru i tlenku wegla ponizej 31,02 • 105 Pa, korzystnie ponizej 24,13 • 105 Pa. 7. Maksymalne cisnienie czastkowe wywierane przez tlenek wegla nie wieksze niz okolo 75% cal¬ kowitego cisnienia tlenku wegla i wodoru, korzy¬ stnie ponizej 50% calkowitego cisinienia gazu.Wiadomo, ze rodowe katalizatory hydroformylo- wania, takie jak wodorokarbonylo tris (trójfenylo- fosfino/rod ulegaja deaktywacji pewnymi zewne¬ trznymi truciznami, które moga znajdowac sie w kazdym z gazów wprowadzanych do mieszaniny reakcyjnej — patrz np. G. Falbe, „Carbon Moho- xide in Organie Synthesis", Springer-Verlag, New York 1970. Te trucizny (X) nazywane truciznami jadowitymi, pochodza z takich materialów jak zwiaizki zawierajace siarke ,(np. H2S, COS itd.), zwiazki zawierajace chlorowiec (np. HC1 itp), zwia¬ zki cyjanowe (np. HCN itp) oraz podobne, i moga tworzyc wiazania Rh-X, które nie ulegaja rozer¬ waniu w lagodnych warunkach hydroformylowa¬ nia. Jesli usunac takie trucizny z surowców, wpro¬ wadzanych do mieszaniny reakcyjnej do poziomu ponizej 1 pfpm, mozna oczekiwac, ze nie bedzie nastepowac deaktywacja katalizatora. Stwierdzono jednak, ze nie jest to oczekiwanie sluszne. Np. gdy do hydroformylowania propylenu stosuje sie bardzo czyste gazy (zawartosc trucizn zewnetrz¬ nych ponizej 1 ppm) i technike recyrkulacji gazu (opisana w belgijislkim opisie patentowym nr 853 377) w nastepujacych warunkach: temperatura(°C) 100 absolutne cisnienie czastkowe CO, (Pa) 2,48 • 105 absolutne cisnienie czastkowe H2, (Pa) 5,17 • 105 absolutne cisnienie czastkowe olefiny, stosunek molowy ligand/rod 94 aktywnosc katalizatora zmniejsza sie w tempie 3% dziennie (w przeliczeniu na poczatkowa akty¬ wnosc swiezego kata^zatara). Dlatego wydaje sie, ze nawet calkowite usuniecie zewnetrznych tru¬ cizn nie zapobiega deaktywacji takiego katalizato¬ ra.W belgijsikim opisie patentowym nr 853 628 wskazano, ze deaktywacja rodowego katalizatora hydroformylowania w warunkach hydroformylowa¬ nia, i przy calkowitej nieobecnosci trucizn zewne¬ trznych jest powodowana lacznym wplywem tem¬ peratury, stosunku molowego ligand fosiinowy: rod •i cisnieniem czastkowym wodoru i tlenku /wegla, nazywajac ja deaktywacja wewnetrzna. Ujawniono tam ponadto-, ze deaktywacje wewnetrzna mozna 5 zmniejszyc lub calkowicie jej zapobiegac, ustalajac, regulujac i sprawdzajac warunki reakcji hydro- formylowania do niskiej temperatury, niskiego ci¬ snienia czastkowego tlenku wegla i wysokiego stosunku molowego wolny ligand trójarylofosfino- 1§ wy: aktywny katalitycznie rod. W patencie tym ujawniono zwlaszcza sposób hydroformylowania katalizowany rodem z wytwarzaniem aldehydów z alfa-olefin, obejmujacy etapy reagowania olefiny z wodorem i denkiem wegla w obecnosci komp^k- 15 sowego katalizatora rodowego skladajacego sie w zasadzie z rodu kompleksowego z tlenkiem wegla i trójarylofosfina, przebiegajacy w okreslonych, na¬ stepujacych warunkach reakcji: 1) w temperaturze 90—130°C 2(, 2) przy calkowitym cisnieniu absolutnym gazu skladajacego sie z wodoru, tlenku wegla i alfa- -olefiny ponizej 27,58 • 105 Pa; 3) absolutnym cisnieniu czastkowym tlenku we¬ gla ponizej 3,79 • 105 Pa; 25 4) absolutnym cisnieniem czastkowym wodoru ponizej 13,79 • 105 Pa; 5) co najmniej 100 molami wolnego liganda trój- arylofosfinowego na kazdy mol katalitycznie ak¬ tywnego rodu w przeliczeniu na metal, obecnego 30 w kompleksowym katalizatorze rodowym; oraz re¬ gulowania i korelowania cisnienia czastkowego tlenku wegla, temperatury i stosunku molowego wolna trójorylosfina; katalitycznie aktywny rod aby maksymalnie ograniczyc deaktywacje kom- 35 pleksowego katalizatora rodowego, okreslana jako procentowa dzienna strate aktywnosci w przelicze¬ niu na aktywnosc swiezego katalizatora. „Katali¬ tycznie aktywny rod" oznacza metal rod w rodo¬ wym kompleksie katalitycznym, który nie ulegl 40 deaktywacji.Ilosc rodu katalitycznie aktywnego w strefie re¬ akcji mozna okreslic w dowolnej chwili, reakcji, porównujac szybkosc konwersji w produkt na ta¬ kim katalizatorze z szybkoscia konwersji uzyskiwa- 45 na na katalizatorze swiezym. Sposób regulacji i ko¬ relacji cisnienia czastkowego tlenku wegla, tempe¬ ratury i stosunku molowego wolna trójarylofosfi¬ na: katalitycznie aktywny rod opisano szczególowo w wymienionym belgijskim opisie patentowym 10 nr 863 628.Zaobserwowano, ze podczas hydroformylowania alfa-olefiny takiej jak propylen na katalizatorze rodowym, obecnosc n-alkilodwuarylofosfin (np. n- ^propylodwufenylofosfiny lub etylodwufenylofosfi- 55 ny) hamuje wydajnosc katalizatora tj. szybkosc tworzenia sie pozadanego produktu aldehydowego.Zwlaszcza dodatek niewielkiej ilosci propylodwu- fenylofosfiny lub etylodwufenylofosfiny do rodo¬ wego roztworu do hydroformylowania (tj. 250 ppm 60 rodu i 12% wagowych trójfenylofosfiny w mie¬ szaninie aldehydu maslowego i produktów jego kondensacji) zmniejsza znacznie szybkosc wytwa¬ rzania aldehydów maslowych z propylenu w po¬ równaniu z szybkoscia osiagana pod nieobecnosc 65 aikilodwuarylofosfin. W belgijskim opisie paten-129 099 towym nr 863 267 ujawniono jednak, ze trwalosc takiego kompleksowego katalizatora rodowego mo¬ zna znacznie poprawic, wprowadzajac do srodowi¬ ska reakcji n-alkilodwuarylofosfine. Z zgloszeniu tym zwlaszcza ujawniono sposób poprawienia sta¬ bilnosci katalizatora przez zapewnienie w cieklym srodowisku reakcji zawierajacym katalizator obe¬ cnosci pewnej ilosci Uganda n-alkilodwuarylofo- sfinowego d nastepujace regulowanie warunków re¬ akcji: 1) temperatura 100—140°C 2) calkowite absolutne cisnienie gazu, skladaja¬ cego sie z wodoru, tlenku wegla i alfa-olefiny, ponizej 31,02 • 105 Pa, 3) absolutne cisnienie czastkowe tlenku wegla ponizej 3,79 ¦• 10* Pa, 4) absolutne cisnienie czastkowe wodoru ponizej 13,79 • 10* Pa, 5) co najmniej 75 moli calkowicie wolnego li¬ ganda fosfdnowego na kazdy mol katalitycznie aktywnego rodu wyrazonego jako wodny metal w kompleksowym katalizatorze rodowym.Wada stosowania takich n-alkilodwuarylofosfin jest jednak to, ze znacznie zmniejszaja one szyb¬ kosc reakcji i hydroformylowania. W opisie paten¬ towym St. Zjedn. Am. nr 3 644 446 ujawniono wo- dorokarbonylowe kompleksy rodu i irydu z bifilo- wymi Ugandami o wzorze ERs, w którym E ozna¬ cza As, Sb, P, Bi lub P(0)s, a R oznacza wodór, alkil o 1—10 atomach wegla lub aryl o 6—10 ato¬ mach wegla, wskazujac, ze kompleksy takie znaj¬ duja zastosowanie jako katalizatory hydroformy¬ lowania.W opisie patentowym St. Zjedn, Aim. nr 4 151 209 ujawniono sposób hydroformylowania olefin w obecnosci kompleksowego katalizatora rodowego zawierajacego- rod w kompleksowym polaczeniu z tlenkiem wegla i ligandem trój organofosforowym, w którym postepujaca deaktywacje katalizatora jak równiez straty liganda powodowane tworze¬ niem sie produktów ubocznych zmniejszono przez ciagle odpedzanie cieklego srodowiska reakcji w takim stopniu, ze utrzymuje sie w nim zawartosc wysokowrzacych ubocznych produktów organofo- sforowych na takim poziomie, ze stosunek ilosci fosforu zawartego w wysokowrzacych produktach ubocznych do ilosci fosforu zawartej w Ugandzie obecnym w srodowisku reakcji nie przekracza oko¬ lo 0,2.Obecnie stwierdzono, ze rozgalezione ligandy alkilo- i cykloalkilodwufenylofosfinowe i ligandy dwucykloalkilofenylofosfinowe daja bardziej stabil¬ ne katalizatory, przy czym obnizenie szybkosci re¬ akcji hydroformylowania jest znacznie mniejsze niz w przypadku, analogicznych ligandów n-alkilo- dwufenylofosfinowych. Jest to nieoczekiwane, bo- wiem wedlug stanu wiedzy nie daje sie przewi¬ dziec stabilnosci katalizatora w oparciu .o, zasads- owosc ,ligandu, /to jest. ze gdy stabilnosc katalizatora wzrasta z zasadowoscia, ligandu w szeregu trójl$- nylofosfrny; in^alkiloclwufenyl.ofoslin, rozgaleziane alkilodwufenylofosfinyi sa .mniej zasadowe, lecz da¬ ja katalizatory bardziej stabilne niz pochodzace od ich analogów w prostych lancuchacky- ^:;- «o: i Mówiac ogólnie, przedmiotem wynalazku jest ulepszony sposób hydroformylowania na katalizato¬ rze rodowym, prowadzacy do wytwarzania alde¬ hydów z olefin przy uzyciu katalizatora rodowego kompleksowego z tlenkiem wegla i ligandem fos- 5 finowym, w którym stabilnosc kompleksowego ka¬ talizatora rodowego jest znacznie zwiekszona dzie¬ ki zastosowaniu jako liganda rozgalezionej alkilo- dwufenylofosfiny, cykloalkilodwufenylofosfiny, roz¬ galezionej dwualkilofenylofosfmy lub dwucylkoal- 10 kilofenylofosfiny. Oprócz istotnego zwiekszenia sta¬ bilnosci kompleksowego katalizatora rodowego, li¬ gandy te w znacznie mniejszym stopniu zmniejsza¬ ja szybkosc reakcji hydroformylowania niz stoso¬ wane dotychczas n-alkilodwufenylofosfiny. 15 Na figurze X przedstawiono zaleznosc szybkosci wytwarzania aldehydu od. czasu przy stosowaniu liganda trójfenylofosfinowego. Figura 2 przedsta¬ wia zmiany o szybkosci wytwarzania aldehydu w zaleznosci od czasu dla szeregu ligandów (dwucy- 20 kloheksylofenylofosfdny, cykloheksylodwufenylofo- sfiny i trójfenylofosfiny). Wynalazek dotyczy zwla¬ szcza ulepszonego katalizowanego rodem sposobu hydroformylowania olefin z wytwarzaniem aldehy¬ dów majacych o jeden atom wegla wiecej ndz wyj- 25 sciowa olefina, polegajacego- na tym, ze olefdne poddaje sie reakcji z wodorem i tlenkiem wegla w cieklym srodowisku reakcji, zawierajacym roz¬ puszczalny kompleksowy katalizator rodowy skla¬ dajacy sie z rodu kompleksowanego z tlenkiem we- 30 gla d ligandem fosfinowym takim jak rozgalezione alkllodwufenylofosfiny, rozgalezione dwualkilofe¬ nylofosfmy, cykloalkilodwufenylofosfiny i dwucy- kloalkilofenylofosfiny. Poszczególne ligandy fosfi- nowe dobiera sie w oparciu o szereg rozwazan, 35 omówionych nizej. , Rózne ligandy wywieraja rózny wplyw na po¬ czatkowa szybkosc (tj. osiagana przy uzyciu nie- zdeaktywowanego katalizatora) hydroformylowania i na szybkosc, z jaka kompleksowy katalizator ro- w dowy ulega deaktywacji w warunkach reakcji hy¬ droformylowania. Wplyw ten mozna okreslic na¬ stepujaco: prowadzac hydroformylowanie przy do¬ statecznie niskich stezeniach liganda, takich jak 1% wagowy w przeliczeniu na ciezar cieklego srodowd- 45 ska reakcji i sledzac ciagle szybkosc hydroformylo¬ wania, w ramach latwych badan laboratoryjnych mozna obserwowac spadek szybkosci hydroformy¬ lowania (lub strate aktywnosci katalizatora).Zmniejszenie szybkosci wydaje sie byc w zgodzie c0 z kinetyka reakcji drugiego rzedu o tyle, o ile obserwowana szybkosc reakcjd jest wzajemnie od¬ wrotnie proporcjonalna doczasu. Ten sposób poste¬ powania stosu jev sie do identyfikacji tego wplywu wywieranego przez, pewne ligandy.Bardziej szczególowo, do autok^wu z nierdzew¬ nej stali o pojemnosci 100 ml, wyposazonego w mieszadlo magnetyczne i ogrzewanego z zewnatrz, zaladowuje sie 15 ml roztworu katalizatora zawie¬ rajacego .250 ppm rodu, wprowadzonego w postaci 60 acetyloacetpnianu idwukarbonylku. rodu ir 0,64% wagowych; .trójfenylofosfiny w d^umetyloforma- midzie. AutP*kl^LW; przeplukuje sie :azotem. i tempe¬ rature w-jego wnetrzu doprowadza ; do; 70°G.VNa¬ stepnie wprowadza "sie pod, cisnieniem absolutnym e5 5,17 • 105 Pa mieszanine gazowa zawierajaca zmie- 557 hzane wczesniej C3H8, CO, H2 w stosunku molowym 1:1:1 i utrzymuje sie, mieszajac, taka sama tempe¬ rature reakcji. Srednia szybkosc reakcji w gramo- molach (litr)'godzine okresla sie po uplywie kazde¬ go kolejnego okresu czasu koniecznego do spadku cisnienia o 34,47*10* Pa. Otrzymane wyniki przed¬ stawiono na rysunku na fig. 1, na którym pokaza¬ na ze szybkosc reakcji* (M — srednia zaobserwowa¬ na szybkosc reakcji — grammoli) litr (godzine) jest proporcjonalna do czasu reakcja. Wyrazajac to matematycznie, jesli t[Rh]a oznacza stezenie akty¬ wnego rodu w roztworze w czasie t, to: dfRhWdt = —k2 [Rh]a8= zaobserwowana szybkosc.Tak wiec stala szybkosci deaktywacji drugiego rzedu k2 mozna obliczyc w znany sposób z nachy¬ lenia wykresu szybkosci -1 wzgledem czasu, a po¬ czatkowa szybkosc reakcji z przeciecia z osia y.W ten sam sposób mozna badac wplyw dowolnego ligandu na wlasciwa strate aktywnosci kataliza¬ tora a nastepnie wyniki mozna korelowac z odpo¬ wiadajaca im stala drugiego rzedu szybkosci de¬ aktywacji- Innymi slowy, mozna dobierac odpo¬ wiedni Ugand fosfinowy.. w zaleznosci od wyjscio¬ wej olefiny, pozadanej szybkosci reakcji, tempera¬ tury reakcji, stosunku reagentów itd, w taki sam sposób, jak opisano poprzednio.Sposób wedlug wynalazku polega na zastosowa¬ niu w procesie hydroformylowania olefin Uganda fosfinowego o wzorze RhPPhs-n, w którym Ph ozna¬ cza fenyl, n oznacza liczbe calkowita 1 albo 2, a R oznacza rozgaleziona grupe alkilowa lub grupe cyfeloalkilowa. Gdy we wzorze tym R oznacza roz¬ galeziona grupe alkilowa, moze to byc drugo- lub trzeciorzedowa grupa alkilowa o 3—9 atomach we¬ gla, taka jak grupa izopropylowa, IIrzed. butylowa, Illrzed.butylowa, IIrzed.amylowa, Illrzed.amylowa, izooktylowa itp. Rozgalezionymi grupami alkilowy¬ mi sa drugorzedowe grupy alkilowe o 3—6 ato¬ mach wegla, korzystnie grupa izopropylowa.Gdy w podanym wzorze R oznacza grupe cy- kloalkilowa, moze to byc grupa cykloalkilowa o 5—12 atomach weglla, taka jak cyklopentylowa, cy- kloheksylowa, cyklooktylowa itp. Korzystna jest grupa cykloheksylowa.Na ogól, konkretny ligand fosfinowy, stosowany w sposobie wedlug wynalazku dobiera sie, uzyskujac jego stala drugiego rzedu szybkosc deaktywacji (przy wyzszych wartosciach dodatnich zachodzi szybsza deaktywacja) i poczatkowa szybkosc rea¬ kcji jak opisano .poprzednio, co z kolei stanowi linie przewodnia dla wyboru odpowiedniego Ugan¬ da w zaleznosci od uzyskanych wyników.Ogólnie, ilosc Uganda fosfinowego obecnego w cieklym srodowisku reakcji wynosi 0,25—25% wa¬ gowych w przeliczeniu na calkowity ciezar ciekle¬ go srodowiska reakcji. Dokladna ilosc liganda fo¬ sfinowego w srodowisku reakcji zalezec bedzie od szeregu czynników, takich jak rodzaj olefiny pod¬ dawanej reakcji, rodzaj stosowanego liganda fo¬ sfinowego, warunki reakcji, pozadana szybkosc re¬ akcji itp., zwykle jednak ilosc ta, znajdujaca sie w podanym wyzej zakresie, zapewnia zadowalaja¬ ce wyniki. Korzystna ilosc liganda fosfinowego w cieklym srodowisku rekacji wynosi 1—15% wagó- 099 8 wych w przeliczeniu na calkowity ciezar x:eklego srodowiska reakcji.Kompleksowy katalizator rodowy sklada sie za¬ sadniczo z rodu kompleksowanego z tlenkiem we- 5 gla i ligandem fosfinowym. Okreslenie „sklada sie zasadniczo" nie jest rozumiane jako wykluczajace, lecz jako obejmujace wodór skompleksowany z ro¬ dem oprócz tlenku wegla i liganda fosfinowego.Okreslenie to wyklucza jednak inne substancje w 10 ilosciach zatruwajacych lub deaktywujacych kata¬ lizator. Katalizator jest zwykle rozpuszczalny w cieczach, które moga sluzyc w reakcji jako rozpu¬ szczalnik, a najkorzystniejszy katalizator jest po¬ zbawiony zanieczyszczen takich jak zwiazany z ro- 15 dem chlorowiec, np. chlor itp.W sposobie wedlug wynalazku warunki reakcji hydroformylowania reguluje sie w nastepujacych granicach: 1) temperatura 90—145°C, korzystnie 90—130°C, 20 2) calkowite absolutne cisnienie gazu skladajace¬ go sie z wodoru, tlenku wegla i olefiny mniejsze niz 31,02 • 105 Pa, 3) absolutne cisnienie czastkowe tlenku wegla ponizej 3,17 • 105 Pa, 25 4) absolutne cisnienie ezastkowe wodoru ponizej 13,79 105 Pa, 5) co najmniej 3 mole calosci liganda fosfinowe¬ go na kazdy mol katalitycznie aktywnego rodu wy¬ razonego jako metal obecnego w kompleksowym 80 katalizatorze rodowym.Calkowita ilosc liganda fosfinowego obecnego w cieklym srodowisku reakcji powinna byc wystar¬ czajaca dla zapewnienia wspomnianej poprzednio minimalnej ilosci moli calosci liganda fosfinowego ^ na mol katalitycznie aktywnego rodu wyrazonego jako metal obecnego w kompleksowym katalizato¬ rze rodowym, wzbudzenia aktywnosci katalizatora i utrzymania jego stabilnosci. Nalezy stwierdzic, ze górna granica podyktowana jest glównie przyczy- ^ nami handlowymi i ekonomicznymi i ze wyzszy x stosunek wolna fosfina: katalitycznie aktywny rod wyrazony jako metal sprzyja stabilnosci katalizato¬ ra. Majac to na uwadze, korzystnie jest, gdy cal¬ kowita ilosc liganda fosfinowego wynosi co naj- ^ mniej 6 moli na kazdy mol katalitycznie aktywne¬ go rodu wyrazonego jako metal.Kompleksowy katalizator rodowy skladajacy sie z rodu kompleksowanego z wodorem, tlenkiem wegla i ligandem fosfinowym mozna sporzadzac 5f w znany sposób. Np. do srodowiska reakcji mozna wprowadzac wstepnie przygotowany stabilny, kry¬ staliczny wodorokarbonylo tris/izopropylodwufeny- lofosfino/rod, Rh H(CO) tP(CeH5)2 (i-CfH7)],. Sub¬ stancje te mozna otrzymywac np. podobnie jak opi- 55 sano przez Browna i in., Journal of ,the Chemical Society 1970 str. 2753—2764. Alternatywnie mozna wprowadzac do srodowiska realkcji wraz z ligandeim fosfinowym, prekursor katalizatora rodowego, taki jak Rh,Of, RlMCO)^ lub Rh 60 rzystnej postaci, jako prekursor rodu stosuje sie acetyloacetonian dwukarbonylorodu. W kazdym ra¬ zie aktywny kompleksowy katalizator rodowy two¬ rzy sie w srodowisku reakcji w warunkach hy¬ droformylowania.K- Ilosc katalizatora w srodowisku reakcji powinna9 129 099 10 byc minimalna iloscia, która jest potrzebna do ka¬ talizowania hydrofortmyJowania oilefiny z wytworze¬ niem aldehydów. Zwykle stezenie rodu w srodowi¬ sku reakcji moze wahac sie w granicach 25—1200 ppm, korzystnie 50—400 ppm katalitycznie aktyw¬ nego rodu wyrazonego jako wolny metal.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do hydro- formylowania olefin zawierajacych do 20 atomów wegla i to zawierajacych podwójne wiazania w cze¬ sci koncowej jak i srodkowej, a zwlaszcza do hy- droformylowania alfa-olefin o 2-^5 atomach wegla takich jak etylen, propylen, buten-1, penten-1 itp. co stanowi jego korzystna postac. Sposób wedlug wynalazku nadaje sie zwlaszcza do hydroformylo- wania propylenu do aldehydów maslowych i sta¬ nowi to jego najkorzystniejsza postac. Typowymi olefinami, zawierajacymi podwójne wiazanie we¬ wnatrz czasteczki sa buten-2, heksen-2, jjtp. W spo¬ sobie wedlug wynalazku mozna stosowac olefiny o lancuchach prostych lub rozgalezionych, ewentual¬ nie zawierajace podstawniki lub grupy nie prze¬ szkadzajace w przebiegu reakcji hydroformylowa- nia.Ilosc olefiny wprowadzanej do reakcji zalezy od szeregu czynników, takich jak rozmiary reaktora, temperatura reakcji, calkowite cisnienie, ilosc ka¬ talizatora itd. Na ogól, im wyzsze stezenie olefiny w srodowisku reakcji, tym nizsze bedzie stezenie katalizatora który mozna stosowac dla uzyskania okreslonej szybkosci konwersji na produkty alde¬ hydowe w reaktorze o okreslonych rozmiarach. Po¬ niewaz cisnienie czastkowe i stezenie sa wzajemnie zalezne, zastosowanie wyzszego cisnienia czastko¬ wego olefiny prowadzi do zwiekszenia udzialu ole¬ finy w strumieniu produktu opuszczajacym miesza¬ nine reakcyjna. Ponadto, poniewaz podczas hydro¬ forniylowania olefiny moze powstawac pewna ilosc weglowodoru nasyconego, moze byc konieczne oczy¬ szczanie czesci gazowego strumienia produktu w celu usuniecia tego nasyconego produktu przed za¬ wróceniem do strefy reakcji y co moze byc zródlem strat nieprzereagowanej olefiny, zawartej w gazo¬ wym strumieniu produktu. Tak wiec, konieczne jest zbilansowanie kosztów olefiny traconej w ta¬ kim oczyszczonym strumieniu z oszczednosciami zwiazanymi z nizszym stezeniem katalizatora.Temperatura reakcji, jak podano poprzednio, ko¬ rzystnie miesci sie w zakresie od 90 do 130°C, przy czym nizsza temperatura faworyzuje stabil¬ nosc katalizatora a wyzsza temperatura faworyzuje wieksza szybkosc reakcji. Konkretna temperatura, stosowana w reakcji zalezy oczywiscie od pozada¬ nej stabilnosci i szybkosci reakcji, ale na ogól mo¬ zna osiagnac korzysci plynace ze sposobu wedlug wynalazku, regulujac temperature w podanym za¬ kresie.Sposób wedlug wynalazku prowadzi sie pod ni¬ skim ahsodutnytm calkowitym cisnieniem wodoru, tlenku wegla i alfa-olefmy ponizej 31,02 • 10* Pa, korzystnie 17,24 10* Pa. Calkowite minimalne ci¬ snienie tych gazów,nie jest szczególnie krytyczne i jest ograniczone glównie tylko iloscia reguluja¬ cych gazów, konieczna do uzyskania pozadanej szybkosci reakcji.Gazy wprowadzane do srodowiska reakcji zawie¬ raja zwykle olefiny, tlenek wegla i wodór. Jak wskazano poprzednio, z gazów wprowadzanych do reaktora nalezy usuwac trucizny zewnetrzne, takie jak siarka i zwiazki zawierajace siarke, jak rów¬ niez chlorowce, zwiazki zawierajace chlorowce itp., poniewaz wiadomo, ze zatruwaja one katalizator i szybko go deaktywuja. Tak wiec, pozadane jest zmniejszenie ilosci takich trucizn we wszystkich gazach wprowadzanych do reakcji. Oczywiscie ilosc takich trucizn, która moze byc tolerowana, okresla¬ na jest maksymalna dajaca sie zaakceptowac szyb¬ koscia utraty aktywnosci przez katalizator. Jesli mozna dopuscic pewne niewielkie ilosci takich tru¬ cizn, ciagle jeszcze uzyskujac katalizator o poza¬ danej stabilnosci, wówczas te niewielkie ilosci mo¬ zna tolerowac. Zwykle pozadane jest zmniejszanie ilosci takich trucizn we wprowadzanych gazach po¬ nizej 1 ppm. Mozna to osiagnac w znany sposób.Cisnienie czastkowe tlenku wegla wywiera znacz¬ ny wplyw na stabilnosc katalizatora i korzystnie powinno byc nizsze niz 2,07 • 10* Pa. Oczywiscie stosowane cisnienie czastkowe zalezy od pozadanej stabilnosci i od szybkosci reakcji. Generalna zasa¬ da jest, ze nizsze cisnienie czastkowe tlenku wegla zapewnia bardziej stabilne katalizatory. W sposobie wedlug wynalazku korzystne absolutne cisnienie czastkowe tlenku wegla wynosi 0,43 .10* — 0,69 • 10* Pia. Minimalne cisnienie czastkowe tlenku weglanie' jest krytyczne i jest ono ograniczone przede wszy¬ stkim tylko pozadana szybkoscia reakcji i mozli¬ woscia zachodzenia uwodorniania olefiny.W opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 3 527 809 ujawniono, ze stosunek normalnego izomeru alde¬ hydu do izomeru izo w produkcie wzrasta ze wzrostem cisnienia czastkowego tlenku wegla i dla¬ tego na ogól cisnienie czastkowe tlenku wegla po¬ winno byc niskie. Jednakze stosowane w sposobie wedlug wynalazku ligandy fosfinowe obnizaja, w porównaniu z trójfenylofosfina, stosunek izomeru normalnego do izomeru izo, zmniejszajac tym sa¬ mym w pewnym stopniu bezposredni wpJyw cis¬ nienia czastkowego tlenku wegla.Czas reakcji lub czas przebywania olefiny w strefie reakcji zwykle jest czasem wystarczajacym ao hydroformylowania wiazania etylenowego olefi¬ ny. Ogólna zasada jest, ze czas przebywania w strefie reakcji moze zmieniac sie od kilku minut do kilku godzin i oczywiste jest, ze na zmiany te wplywaja w pewnym stopniu, temperatura reakcji, wybór olefiny i kata1izatora, calkowita ilosc Ugan¬ da fosfinowego, calkowite cisnienie, cisnienia cza¬ stkowe tlenku wegla- i wodom, szybkosc konwersji i inne czynniki. Ogólnie pozadane jest osiagniecie najwyzszej mozliwej szybkosci konwersji z jak najmniejsza iloscia stosowanego katalizatora. Oczy¬ wiscie na ostateczne okreslenie szybkosci konwer¬ sji wywiera wplyw wiele czynników, z ekonomika procesu wlacznie. Istotna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze stabilnosc katalizatora jest znacznie zwiekszona przy zmniejszeniu szybkosci konwersji znacznie mniejszym niz w przypadku !i- gandów n-alkilodwufenylofosfinowych.W sposobie wedlug wynalazku hydroformylowa- nie korzystnie prowadzi sie w fazie cieklej w stre- 10 15 *» 25 30 36 49 45 50 55 90129 099 11 12 fie reakcji zawierajacej kompleksowy katalizator rodowy w jego rozpuszczalniku. Rodzaj stosowane¬ go rozpuszczalnika nie jest ograniczony i moze to byc np. obojetny rozpuszczalnik organiczny, taki jak dwumetyloformamid, acetofenon, wyzej wrza¬ ce ciekle produkty kondensacji aldehydów, toluen itp. Korzystnymi A rozpuszczalnikami sa wyzej •wrzace .ciekle produkty kondensacji aldehydów.Pod okresleniem „wyzej wrzace produkty kon¬ densacji aldehydów" rozumie sie kompleksowa mieszanine wysokowrzacych cieklych produktów, powstajacych w reakcji kondensacji czesci produ¬ ktu aldehydowego otrzymywanego sposobem we¬ dlug wynalazku. Takie produkty kondensacji moga byc przygotowywane wczesniej lub tworzone in situ w procesie. Kompleksowy katalizator rodowy jest rozpuszczalny w tych stosunkowo wysoko¬ wrzacych cieklych produktach kondensacji aldehy¬ du, wykazujac doskonala stabilnosc podczas dlugie¬ go okresu czasu hydroforniylowania prowadzonego w sposób ciagly. Te wyzej wrzace ciekle produkty kondensacji aldehydu i sposoby ich wytwarzania sa dokladniej opisane w opisie patentowym St.Zjedn. Am. nr 4 148 830.Jesli jest to pozadane, w, sposobie wedlug wyna¬ lazku mozna stosowac technike recyrkulacji gazu przedstawiona w belgijskim opisie patentowym nr 853 377. Gdy iako rozpuszczalnik reakcji stosuje sie wspomniane poprzednio wyzej wrzace ciekle pro¬ dukty kondensacji aldehydu, ciecz w strefe re¬ akcji zwykle stanowi homogeniczna mieszanine, za¬ wierajaca rozpuszczalny katalizator, wolny ligand fosfinowy, rozpuszczalnik, produkty aldehydowe, produkty uboczne reakcji i reagenty, olefine, tle¬ nek wegla i wodór.Wzgledne proporcje kazdego produktu reakcji w roztworze reguluje sie iloscia gazu przechodzacego przez roztwór. Wzrost tej ilosci obniza równowazne stezenie aldehydu i zwieksza szybkosc usuwania z roztworu produktów ubocznych. Produkty uboczne obejmuja wyzej wrzace ciekle produkty kondensa¬ cji aldehydu. Obnizenie stezenia aldehydu prowa¬ dzi do zmniejszenia szybkosci tworzenia sie pro¬ duktów ubocznych.¦Podwójny wplyw zwiekszonej szybkosci usuwa¬ nia i zmniejszonej szybkosci tworzenia oznacza, ze bitons masy produktów ubocznych w reaktorze jest bardzo wrazliwy na ilosc gazu przeplywajacego przez ciecz w reaktorze. Wprowadzany gaz zawiera zwykle tworzace go wodór, tlenek wegla i olefine.Najbardziej znaczacym czynnikiem jest jednak ilosc recyrkulowanego gazu zawracanego do cieczy w reaktorze, poniewaz okresla to stopien reakcji, ilosc tworzacego sie produktu i ilosc usuwanego (w kon¬ sekwencji) produktu ubocznego.Prowadzenie reakcji hydroformylowania przy okreslonej szybkosci przeplywu olefiny i gazu syn¬ tezowego (to jest tlenku wegla i wodoru) i przy malej calkowitej ilosci recyrkulowanego gazu, mniejszej niz krytyczna szybkosc progowa, daje w rezultacie wysokie stezenie równowagowe aldehy¬ du w roztworze i tym samym duza szybkosc two¬ rzenia produktów ubocznych.Szybkosc usuwania produktów ubocznych w fa¬ zie parowej stanowiacej odciek ze strefy reakcji (ClPcz w reaktorze) bedzie w takich warunkach ni¬ ska, poniewaz mala szybkosc wyplywu par stano¬ wiacych odciek moze dawac w rezultacie tylko stosunkowo niska szybkosc unoszenia produktów 5 ubocznych. Efektem netto jest gromadzenie sie produktów ubocznych w postaci roztworu w cie¬ czy w reaktorze powodujace wzrost objetosci roz¬ tworu z konsekwentnym zmniejszeniem wydajno¬ sci katalizatora. Dlatego, gdy hydroformylowanie 10 prowadzi sie w warunkach malej szybkosci prze¬ plywu gazu, nalezy podjac usuwanie produktów ubocznych z roztworu w celu ich usuniecia i tym samym utrzymania bilansu masy nad strefa reak¬ cji. w Jesli jednak szybkosc przeplywu gazu przez strefe reakcji ulega zwiekszeniu przez zwiekszenie szybkosci recyrkulacji gazu, wówczas spada zawar¬ tosc aldehydu w roztworze, maleje szybkosc pow¬ stawania produktów ubocznych a zwieksza sie szyb- 2Q„ kosc usuwania produktów ubocznych w fazie pa¬ rowej stanowiacej odciek ze strefy reakcji. Efek- Uro netto tej zmiany jest zwiekszenie ilosci pro¬ duktów ubocznycht usuwanych ze strefy reakcji z odciekiem w fazie parowej. Zwiekszenie szybkosci 25 przeplywu gazu przez strefe reakcji coraz bardziej zwieksza szybkosc recyrkulacji gazu prowadzac do sytuacji, w której produkty uboczne usuwa sie w fazie parowej odcieku ze strefy reakcji z taka sa¬ ma szybkoscia z jaka powstaja, ustalajac bilans 30 masy nad strefa reakcji. Jest to krytyczny próg szyihkosci recyrkulacji gazu, stanowiacy korzystne minimum szybkosci recyrkulacji gazu stosowany w sposobie wedlug wynalazku. Gdy proces prowadzi sie przy szybkosci recyrkulacji gazu wiekszej niz 35 progowa szybkosc recyrkulacji gazu, wówczas ciecz w strefie reakcji ma tendencje do zmniejszenia ob¬ jetosci i dlatego, przy szybkosciach recyrkulacji ga¬ zu wyzszych niz progowa, nalezy zawracac ze stre¬ fy oddzielania produktu do strefy reakcji czesc su- 40 rowej mieszaniny zawierajacej produkt uboczny, aby utrzymac w strefie reakcji stala objetosc fazy cieklej.Krytyczna progowa szybkosc przeplywu recyrku¬ lowanego gazu mozna okreslic dia danej szybkosci 45 zasilania olefiny i gazu syntezowego (mieszaniny tlenku wegla i wodoru). Stosowanie szybkosci re¬ cyrkulacji ponizej progowej powoduje z uplywem czasu wzrost objetosci fazy cieklej. Stosowanie szybkosci progowej powoduje utrzymanie stalej ob- 50 jetosei fazy cieklej, a szybkosci wyzszej od progo¬ wej — zmniejszenie objetosci fazy cieklej. Krytycz¬ na progowa szybkosc recyrkulacji gazu mozna obliczyc z cisnienia par aldehydu lub aldehydów i kazdego z produktów ubocznych w temperaturze 55 reakcji.Stosujac progowa lub wyzsza szybkosc recyrkula¬ cji gazu, produkty uboczne usuwa sie w parach gazów usuwanych ze strefy reakcji zawierajacej ciecz z taka sama szybkoscia lub szybciej, niz po- 60 wstaja, i tym samym nie gromadza sie one w stre¬ fie reakcji w fazie cieklej. W takich okoliczno¬ sciach konieczne jest oczyszczanie cieczy ze strefy reakcji zawierajacej katalizator w celu usuniecia produktów ubocznych. es P r. z y-k l a cLy I--XI.' Autoklaw ze stali nierdzew-13 129 099 14 nej o pojemnosci 100 ml, wyposazony w mieszadlo magnetyczne i ogrzewany z zewnatrz dwoma grzej¬ nikami tasmowymi o mocy 300 W laczy sie z roz¬ galeziona rura. Do autoklawu wprowadza sie 15 ml roztworu katalizatora, zawierajacego 250 ppm' to- ~du (w przeliczeniu na metal i wprowadzonego w postaci acetyloacetonianu Rh(CO)2 i ligandy wy¬ mienione dalej w tabeli 1 (stosunek molowy calo¬ sci ligandu do ilosci rodu wynosi 10:1) w dwume- tyloformamidzie jako rozpuszczalnika. Reaktor przeplukuje sie azotem i doprowadza i utrzymuje "temperature w jego wnetrzu do wartosci podanej w tablicy 1, za pomoca proporcjonalnego regulato- Ta temperatury. Nastepnie do reaktora wprowadza sie pod cisnieniem 5 17 • 105 Pa wstepnie zmieszana mieszanine gazowa skladajaca sie z C8H6, CO i H2 o stosunku molowym skladników 1:1:1 i prowadzi reakcje hydroformylowania przy odpowiednim spa- 5 dku cisnienia.Obserwowane szybkosci reakcji hydroformylowa¬ nia okresla sie w kolejnych okresach czasu konie¬ cznych, aby nastapil spadek cisnienia o 34,5 Pa.Wykreslajac zaleznosc tych obserwowanych szyb- io kosci, M/h (srednia ilosc grammoli/litr/h) od cza¬ su jak przedstawiono na rysunku na fig. 1 okresla sie dla kazdego ligandu stala szybkosc deaktywacji drugiego rzedu i poczatkowa szybkosc hydroformy¬ lowania. Wyniki podano w tabeli 1.Tabela1 ^ Przyklad nr i' I II III IV V VI VII 1 VIII 1 Ix 1 x 1 xi Ligand MePPh2 n-Bu8P n-PrjPPh n-PrPPh2 i-PrPPh2 i-Pr2PPh Chex2PPh ChexPPh2 t-BuPPh2 EtPPh2 Ph8P Temperatura reakcji (°C) 125 125 125 125 100 110 100 100 100 125 100 Poczatkowa szybkosc hydroformy¬ lowania M/h 0,28 0,58 0,89 3,17 3,34 3,55 2,52 4,28 3,17 2,07 4,24 Stala szybkosc deaktywacji drugiego Tzedu, k2 M-ih- Bardzo mala* 1,46 X 10"» 1 7,01 X 10-* 1 1,22 X 10"* 2,55 X 10-3 Bardzo mala* Bardzo mala* 1,08 X 10"f 7,07 X 10-» 4,14 X 1 2,33X10"* Oznaczenia: Ph = fenyl Me = metyl Bu = butyl Pr = propyl Chex = cykloheksyl Et = etyl *) = ponizej 1,00 X 10-4 Przyklady I—IV i XI. Wlaczono dla celów porównywalnych i nie obrazuja one sposobu we¬ dlug wynalazku. Ligandy n-alkilofenylofosfinowe ^ przykladów I—III maja stosunkowo . male stale- szybkosci deaktywacji, wskazujace stabilnosc kata¬ lizatora, ale znaczaco niskie odpowiednie poczatko¬ we szybkosci hydroformylowania. Ligandy w przy¬ kladach IV i XI (i w mniejszym stopniu w przy¬ kladzie X) chociaz maja stosunkowo wyzsze po¬ czatkowe szybkosci hydrofonmylowania, wykazuja stosunkowo wyzsze stale szybkosci deaktywacji.JDrugorzedowe i trzeciorzedowe alkilofenylofosfiny 60 i cykloalkilofenylofosfiny z przykladów V—IX ilu¬ strujacych sposób wedlug wynalazku wykazuja je¬ dnak polaczenie duzych poczatkowych szybkosci hydroformylowania i dobra stabilnosc katalizatora (chociaz stala szybkosci deaktywacji w przykladzie VIII jest duza, poczatkowa szybkosc hydroformylo¬ wania w tym przykladzie jest najwyzsza). Z przy¬ kladów wynika, ze wszystkie alkiiopodstawione fo- sflny sa bardziej stabilne niz trójfenylofosfina.Figura 2 na rysunku przedstawia zaleznosc szyb¬ kosci reakcji od czasu dla ligandów: dwucyklohek- sylofenylofosfinowego, cykloheksykKlwufenylofosfi-129 099 16 Tabela 2 Przyklad nr XII XIII XIV XV Ligand PPhfc t-BuPPha i-PrPPh2 CheKjPPh Stasunek molowy calkowitej ilosci liganda do ilosci rodu 80 80 80 65 Temperatura reakcja (°C) 110 110 110 120 Szybkosc hydroformy- lowania (M/h) 2,05 0,91 0,62 1,17 Stosunek | izomeru [ normalnego [ aldehydu do r izomeru izo I 5,35 2,81 2,12 | 1,20 I Oznaczenia: Ph, Bu, Pr i Chex maja znaczenia podane przy odnowieniu tabeli 1. 3 mole calosci ligandu fosfinowego na kazdy mol katalitycznie czynnego rodu wyrazonego jako me¬ tal w kompleksowym katalizatorze rodowym w przeliczeniu na metal, znamienny tym, ze w proce¬ sie hydroformylowania olefin jako ligand fosfino- wy stosuje sie fosfine o wzorze RnPPh^-n, w któ¬ rym R oznacza rozgaleziona grupe alkilowa o 3—9 atomach wegla lub grupe cykloalkilowa o 5—12 atomach wegla, n oznacza liczbe calkowita 1 lub 2 a Ph oznacza fenyl. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie ligand fosfinowy w cieklym srodowisku reakcji w ilosci 0,25—25% wagowych w przelicze¬ niu na calkowity ciezar cieklego srodowiska rea¬ kcji. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako olefine stosuje sie alfa-olefine o 2—5 ato¬ mach wegla. 4. Sposób wedlug zastrz. 3y znamienny tym, ze jako alfaKlefine stosuje sie propy^n, etylen lub buten-1. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sile olefine zawierajaca podwójne wiazanie wewnatrz czasteczki. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako olefine stosuje sie buten-2 lub heksen-2. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ligand fosfinowy stosuje sie drugorzedowa alkilofenylofosfine w której grupa alkilowa zawie¬ ra 3—6 atomów wegla. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze jako ligand fosfinowy stosuje sie izopropylodwufe- nylofosfine lub dwuizopropylofenylofosfine. - 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ligand fosfinowy stosuje sie cykloheksylodwu- fenylofosfine lub dwucykloheksylofenylofosfine. nowego i trójfenylofosfinowego. Widac, ze mono- cyMoheksylcdwufenylofosfina odznacza sie w przy- *• blizeniu ta sama poczatkowa (w stanie niezdeakty- wowainym) szyhkoscia reakcji co trójfenyiofosfi- na, ale wlasciwa strata aktywnosci katalizatora za¬ chodzi wolniej w obecnosci ligandów wymienio^ nych poprzednio. 25 Przyklady XII—XV. Postepuje sie jak w przykladach I—XI z ta róznica, ze stosuje sie li- gandy i warunki podane w tabeli 2. Okresla sie srednia szybkosc hydroformylowania M/h (gram- moli/litr/h). Stosunek izomerów aldehydu oznacza- M no na drodze chromatografii gazowej roztworu reakcyjnego. Wyniki podano w tabeli 2. Przyklad XII wlaczono tylko dla celów porównawczych. Z danych przedstawionych w tabeli 2, widac, ze li- gandy fosfinowe stosowane w sposobie wedlug ^ wynalazku (przyklady XIII—XV) zapewniaja niz¬ szy stosunek izomeru normalnego do izomeru izo niz Ugandy trójfenylofosfinowe (przyklad XII). 40 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób hydroformylowania olefin z wytworze¬ niem aldehydów o jednym lub wiecej atomach we- g2a niz olefma, polegajacy na reagowaniu o^efiny ^ z wodorem i tlenkiem wegla w cieklym srodowisku reakcji zawierajacym rozpuszczalny kompleksowy katalizator rodowy, skladajacy sie zasadniczo z ro¬ du skompleksowanego z tlenkiem wegla i ligandem fosfinowym, przy czym hydroformylowanie prowa- _ dzi sie utrzymujac temperature 90—145°C, absolut¬ ne calkowite cisnienie gazu skladajacego sie z wo¬ doru, tlenku wegla i olefiny wynoszace ponizej 31,02 • 105 Pa^ absolutne cisnienie czastkowe tlenku wegla ponizej-3,17.10? Pa, absolutne cisnienie cza- stkowe wodoru ponizej 13,79 • 10* Pa i co najmniej129 099 10 ¦? 0.9 iS C.3 0.7 * 0.6 Fig. 1 C.2 0.5 czas /godzin/ Fig. 2 5.0 40 + cykloheksylcdwufenylolcstina O dwu cy' ? triofenylofostina o- 3.0 2.0 h _I U J L 7 5 9 10 czcs / mirut / - 12 13 H 15 16 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe
1. Sposób hydroformylowania olefin z wytworze¬ niem aldehydów o jednym lub wiecej atomach we- g2a niz olefma, polegajacy na reagowaniu o^efiny ^ z wodorem i tlenkiem wegla w cieklym srodowisku reakcji zawierajacym rozpuszczalny kompleksowy katalizator rodowy, skladajacy sie zasadniczo z ro¬ du skompleksowanego z tlenkiem wegla i ligandem fosfinowym, przy czym hydroformylowanie prowa- _ dzi sie utrzymujac temperature 90—145°C, absolut¬ ne calkowite cisnienie gazu skladajacego sie z wo¬ doru, tlenku wegla i olefiny wynoszace ponizej 31,02 • 105 Pa^ absolutne cisnienie czastkowe tlenku wegla ponizej-3,17.10? Pa, absolutne cisnienie cza- stkowe wodoru ponizej 13,79 • 10* Pa i co najmniej129 099 10 ¦? 0.9 iS C.3 0.7 * 0.6 Fig. 1 C.2 0.5 czas /godzin/ Fig. 2 5.0 40 + cykloheksylcdwufenylolcstina O dwu cy' ? triofenylofostina o- 3.0 2.0 h _I U J L 7 5 9 10 czcs / mirut / - 12 13 H 15 16 PL PL
PL1980227478A 1979-10-26 1980-10-24 Method of hydroformylation of olefines PL129099B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/088,827 US4283562A (en) 1979-10-26 1979-10-26 Hydroformylation process using stable rhodium catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL227478A1 PL227478A1 (pl) 1981-07-10
PL129099B1 true PL129099B1 (en) 1984-03-31

Family

ID=22213740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1980227478A PL129099B1 (en) 1979-10-26 1980-10-24 Method of hydroformylation of olefines

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4283562A (pl)
EP (1) EP0028378B1 (pl)
JP (1) JPS5671032A (pl)
KR (1) KR840000212B1 (pl)
AU (1) AU538456B2 (pl)
BR (1) BR8006845A (pl)
CA (1) CA1137998A (pl)
DE (1) DE3069950D1 (pl)
IN (1) IN154537B (pl)
MX (1) MX155379A (pl)
PL (1) PL129099B1 (pl)
SU (1) SU1678201A3 (pl)
YU (1) YU42711B (pl)
ZA (1) ZA806160B (pl)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593141A (en) * 1979-02-12 1986-06-03 Exxon Research And Engineering Co. Hydroformylation catalysis by branched alkyl diaryl phosphine rhodium complexes
US4450299A (en) * 1980-10-01 1984-05-22 Exxon Research And Engineering Co. Homogeneous hydroformylation catalysis with silyl substituted alkyl diaryl phosphine metal complexes
US4687874A (en) * 1980-02-12 1987-08-18 Exxon Research And Engineering Company Selective hydroformylation process using alkyl diaryl phosphine rhodium carbonyl hydride catalysts
US4687866A (en) * 1980-02-12 1987-08-18 Exxon Research And Engineering Company Ligand exchange process for producing alkyl diaryl phosphine rhodium carbonyl hydrides
US4491675A (en) * 1981-08-17 1985-01-01 Union Carbide Corporation Hydroformylation process using triarylphosphine and bisphosphine monooxide ligands
US4522933A (en) * 1981-08-17 1985-06-11 Union Carbide Corporation Hydroformylation catalyst containing bisphosphine monooxide ligands
US4593011A (en) * 1981-08-17 1986-06-03 Union Carbide Corporation Hydroformylation process using triarylphosphine and bisphosphine monooxide ligands
US4400548A (en) * 1981-08-17 1983-08-23 Union Carbide Corporation Hydroformylation process using bisphosphine monooxide ligands
IT1140319B (it) * 1981-12-04 1986-09-24 Consiglio Nazionale Ricerche Catalizzatori contenenti fosfine steroidali chirale precessi catalitici asimmetrici che li impiegano
US4668809A (en) * 1982-05-03 1987-05-26 Exxon Research And Engineering Transition metal complex catalysts
US4595753A (en) * 1982-05-03 1986-06-17 Exxon Research And Engineering Co. Heterocycle-substituted alkyl diaryl phosphine rhodium caronyl hydride complex hydroformylation catalyst compositions
DE3372361D1 (en) * 1982-06-11 1987-08-13 Davy Mckee London Hydroformylation process
US4668823A (en) * 1983-12-30 1987-05-26 Union Carbide Corporation Process for the preparation of bulky alkyldiarylphosphines and unsymmetrical aryldialkyl phosphines
US4599206A (en) 1984-02-17 1986-07-08 Union Carbide Corporation Transition metal complex catalyzed reactions
US5110990A (en) * 1984-03-30 1992-05-05 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for recovery of phosphorus ligand from vaporized aldehyde
US4737588A (en) * 1984-12-28 1988-04-12 Union Carbide Corporation Transition metal complex catalyzed reactions
US4593127A (en) * 1985-01-11 1986-06-03 Union Carbide Corporation Hydroformylation process
US4625068A (en) * 1985-03-20 1986-11-25 Exxon Chemical Patents Inc. Rhodium catalyzed hydroformylation of internal olefins
US4642388A (en) * 1985-08-30 1987-02-10 Exxon Chemical Patents Inc. Rhodium catalyzed hydroformylation of alpha-substituted alpha-olefins
US5053551A (en) * 1986-07-01 1991-10-01 Davy Mckee (London) Limited Process for the production of aldehydes by hydroformylation
US4716250A (en) * 1986-07-10 1987-12-29 Union Carbide Corporation Hydroformylation using low volatile/organic soluble phosphine ligands
US4731486A (en) * 1986-11-18 1988-03-15 Union Carbide Corporation Hydroformylation using low volatile phosphine ligands
US5113022A (en) * 1988-08-05 1992-05-12 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Ionic phosphites used in homogeneous transition metal catalyzed processes
US5059710A (en) * 1988-08-05 1991-10-22 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Ionic phosphites and their use in homogeneous transition metal catalyzed processes
JPH031927U (pl) * 1989-05-26 1991-01-10
US5001274A (en) * 1989-06-23 1991-03-19 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Hydroformylation process
US5675041A (en) * 1995-01-18 1997-10-07 Exxon Research & Engineering Company Direct hydroformylation of a multi-component synthesis gas containing carbon monoxide, hydrogen, ethylene, and acetylene
US5520722A (en) * 1995-01-18 1996-05-28 Exxon Research And Engineering Company Multiunsaturates removal process
US5516965A (en) * 1995-01-18 1996-05-14 Exxon Research And Engineering Company Unsaturates recovery and recycle process
US5763679A (en) * 1995-12-06 1998-06-09 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Metal-ligand complex catalyzed processes
US6265619B1 (en) 1996-01-17 2001-07-24 Exxon Chemical Patents Inc. Oxygenates and processes for their manufacture
US5892119A (en) * 1996-11-26 1999-04-06 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Metal-ligand complex catalyzed processes
JP3864669B2 (ja) * 2000-05-08 2007-01-10 三菱化学株式会社 ヒドロホルミル化方法
CN1997616B (zh) * 2003-07-03 2011-01-19 陶氏技术投资有限责任公司 配体降解产物的最小化,或其向有用的膦配体的转化
DE10349343A1 (de) * 2003-10-23 2005-06-02 Basf Ag Stabilisierung von Hydroformylierungskatalysatoren auf Basis von Phosphoramiditliganden
DE10352261B4 (de) * 2003-11-08 2006-08-24 Celanese Chemicals Europe Gmbh Verfahren zur Herstellung von TCD-Dialdehyd
EP1776328B1 (en) * 2004-08-02 2018-04-18 Dow Technology Investments LLC Stabilization of a hydroformylation process
PL1863747T3 (pl) 2005-03-16 2017-06-30 Perstorp Specialty Chemicals Ab Sposób hydroformylowania o ulepszonej izo-selektywności
BRPI0905700A2 (pt) 2008-01-15 2015-07-14 Dow Global Technologies Inc Composição, catalisador complexo ou composição precursora de catalisador complexo, solução de catalisador complexo ou solução de precursor de catalisador complexo, processo de hidroformilação e classe de compostos de triorganofina não ionicos
DE102009004655B4 (de) 2009-01-15 2013-02-14 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Aldehyden
DE102009016651B4 (de) 2009-04-07 2011-11-17 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Aldehyden
DE102009016652A1 (de) 2009-04-07 2010-10-14 Oxea Gmbh Verfahren zur Aufarbeitung eines flüssigen Hydroformylierungsaustrags
IN2014CN02246A (pl) 2011-09-30 2015-06-12 Dow Technology Investments Llc
US9067876B2 (en) 2011-12-20 2015-06-30 Dow Technology Investments Llc Hydroformylation process
US8710276B2 (en) * 2012-05-24 2014-04-29 Lg Chem, Ltd. Catalyst compositions for hydroformylation reaction and hydroformylation process using the same
DE102012105878A1 (de) 2012-07-02 2014-01-02 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Isopentanderivaten
DE102012013968A1 (de) 2012-07-13 2014-04-03 Oxea Gmbh Carbonsäureester der Isononansäure ausgehend von 2-Ethylhexanol, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
DE102012014395B3 (de) 2012-07-13 2013-08-22 Oxea Gmbh Isononylamine ausgehend von 2-Ethylhexanol, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
DE102012014396B4 (de) 2012-07-13 2018-01-11 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Vinylestergemisches aus einem Gemisch stellungsisomerer aliphatischer Isononansäuren ausgehend von 2-Ethylhexanol
DE102012013969B4 (de) 2012-07-13 2017-09-14 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Gemisches stellungsisomerer aliphatischer Isononansäuren ausgehend von 2-Ethylhexanol
CN104248860A (zh) 2013-06-27 2014-12-31 陶氏技术投资有限责任公司 热管理方法
DE102013113724A1 (de) 2013-12-09 2015-06-11 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Pentanderivaten und Derivaten alpha, beta-ungesättigter Decenale aus Propylen
US10766839B2 (en) 2016-02-11 2020-09-08 Dow Technology Investments Llc Process for converting olefins to alcohols, ethers, or combinations thereof
TWI788364B (zh) 2017-06-23 2023-01-01 美商陶氏科技投資有限公司 氫甲醯化反應製程
CN112088153A (zh) 2018-05-30 2020-12-15 陶氏技术投资有限责任公司 控制加氢甲酰化过程的方法
CN112055614A (zh) 2018-05-30 2020-12-08 陶氏技术投资有限责任公司 包括单膦、四膦配位体的组合的催化剂组合物和使用其的加氢甲酰化过程
CA3100778A1 (en) 2018-05-30 2019-12-05 Dow Technology Investments Llc Methods for slowing deactivation of a catalyst and/or slowing tetraphosphine ligand usage in hydroformylation processes
CN113698280B (zh) * 2020-05-21 2023-10-13 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃加氢甲酰化方法
CN114515606B (zh) * 2020-11-20 2023-12-19 万华化学集团股份有限公司 一种氢甲酰化反应催化剂组合物及其应用
CA3202991A1 (en) 2020-12-22 2022-06-30 Jason F. GILES Hydroformylation reaction processes

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3448157A (en) * 1965-09-27 1969-06-03 Shell Oil Co Hydroformylation of olefins
US3487112A (en) * 1967-04-27 1969-12-30 Monsanto Co Vapor phase hydroformylation process
US3527809A (en) * 1967-08-03 1970-09-08 Union Carbide Corp Hydroformylation process
US3644446A (en) * 1969-07-01 1972-02-22 Union Oil Co Preparation of rhodium and iridium hydride carbonyl complexes
GB1338237A (en) * 1969-12-22 1973-11-21 Union Carbide Corp Hydroformylation process
IT1005691B (it) * 1973-04-07 1976-09-30 Basf Ag Processo per la preparazione di dialdeidi alifatiche o cicloalifa tiche e oppure dei loro acetali
US4101588A (en) * 1973-04-07 1978-07-18 Basf Aktiengesellschaft Production of bis-(dimethyl) acetals of hexane dialdehydes
FR2351077A1 (fr) * 1976-05-13 1977-12-09 Celanese Corp Procede perfectionne d'hydroformylation des olefines avec un catalyseur complexe au rhodium
ZA78146B (en) * 1977-01-25 1978-12-27 Union Carbide Corp Improved hydroformylation process
US4215077A (en) * 1978-02-09 1980-07-29 Kuraray Co., Ltd. Hydroformylation of olefins

Also Published As

Publication number Publication date
AU538456B2 (en) 1984-08-16
AU6367380A (en) 1981-04-30
CA1137998A (en) 1982-12-21
DE3069950D1 (en) 1985-02-21
EP0028378B1 (en) 1985-01-09
SU1678201A3 (ru) 1991-09-15
PL227478A1 (pl) 1981-07-10
KR830004326A (ko) 1983-07-09
ZA806160B (en) 1981-09-30
YU272280A (en) 1983-10-31
JPS5671032A (en) 1981-06-13
KR840000212B1 (ko) 1984-02-29
BR8006845A (pt) 1981-04-28
MX155379A (es) 1988-02-26
US4283562A (en) 1981-08-11
JPH02332B2 (pl) 1990-01-08
IN154537B (pl) 1984-11-03
EP0028378A1 (en) 1981-05-13
YU42711B (en) 1988-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL129099B1 (en) Method of hydroformylation of olefines
US5004823A (en) Low pressure rhodium catalyzed hydroformylation of olefins
US4528403A (en) Hydroformylation process for preparation of aldehydes and alcohols
US4400548A (en) Hydroformylation process using bisphosphine monooxide ligands
US4287370A (en) Hydroformylation process for the production of n-valeraldehyde
US4260828A (en) Hydroformylation process
US4496769A (en) Process for the preparation of aldehydes by hydroformylation of olefins
MXPA05001396A (es) Procedimiento para la obtencion de aldehidos mediante la hidroformilacion de compuestos olefinicamente insaturados, catalizado con complejos de metal no modificados en presencia de esteres ciclicos de acido carboxilico.
US11141719B2 (en) Methods of treating a hydroformylation catalyst solution
US4041082A (en) Process for producing aldehydes
CA1262555A (en) RHODIUM CATALYZED HYDROFORMYLATION OF .alpha.- SUBSTITUTED .alpha.-OLEFINS
PL128018B1 (en) Method of hydroformylation of olefines
CN101589012B (zh) 加氢甲酰化方法
EP1467813A2 (en) Stabilization of fluorophosphite-containing catalysts
US4388476A (en) Hydroformylation process with rhodium catalyst and oxygen stabilization thereof
US4288380A (en) Heteronuclear-bridged rhodium clusters
US2839580A (en) Preparation of diethyl ketone
US5223648A (en) Process for producing aldehydes
EP0082576B1 (en) A process for the hydroformylation of olefins
US4522933A (en) Hydroformylation catalyst containing bisphosphine monooxide ligands
JPS5857413B2 (ja) 改良ヒドロホルミル化法
AU639605B2 (en) Inhibition of butadiene polymerization during the conversion of butadiene to vinylcyclohexene
GB2099430A (en) Preparation of carboxylic acids
US3238247A (en) Preparation of unsaturated acetates by the oxidation of olefins with a palladium salt in the presence of excess cupric acetate in halide free medium
KR20160032528A (ko) 이소알데히드 선택성이 향상된 수용성 하이드로포밀화 방법