TWI245780B - Polymeric, phosphorus-containing compositions and their use in hydrocyanation, isomerization and hydroformylation reactions - Google Patents
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Description
1245780 A7
本發明係有關聚合含碟配位基組合物之製備。本發明也 有關在聚合配位基存在中包括第则族金屬之觸媒組合物 及此等觸媒在氫氰化’異構化及氫甲醯化反應中之用途。 A前拮養^兒明 ,含碟配位基係在催化中所_般知㈣,其可用於許多商 業重要性化學轉換中。在催化中常碰到的含磷配位基包括 膦脚馱Sa,亞膦酸酯及亞磷酸酯。單牙型磷配位基,如 單鱗和單亞魏配位基,為常包含單-個作為對過渡金屬 的電子予體的磷原子之化合物。雙牙型磷配位&,例如雙 膦,雙次膦酸,雙亞膦酸,雙亞磷酸和雙(磷)等配位基, 通常含有兩個磷電子予體原子且典型地與過渡金屬形成環 狀鉗合體構造。 使用含磷配位基的具有特別工業重要性之兩種催化反應 為烯烴氫氰化及分枝腈變成線型腈的異構化。亞磷酸和次 膦酸配位基對這兩種反應都是特別良好的配位基。使用過 渡金屬與單牙亞磷酸配位基對乙烯型不飽和化合物(烯烴) 的氫氰化係先前技藝中詳載者。參看例如美國專利第 3,496,215,3,631,191 ; 3,655,723 ; 3,766,237 ;和 5,543,536 號。雙牙型亞磷酸配位基也經證明為在活化乙烯型不飽和 化合物的氫氰化中特別有用的配位基。參看例如,j. chem. Soc.5 Chem. Commun.9 1991? 1292 ; J. Chem. Soc.? Chem.
Commun·,1991,803 ; PCT專利申請 WO 9303 839 ;和美國專 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ΐ_〇 x 297公爱) 1245780 A7 B7 五、發明説明(2 ) 利第5,5 12,696; 5,723,641 ;和5,688,986號。雙牙型次鱗酸 和亞膦酸配位基載於美國專利第5,817,85〇; 5,523,453 ;和 5,693,843 说’及 PCT專利申請 w〇 9964155,WO 9913983 ,WO 9946044和 WO 9843935之中。 氫甲化為另一種利用含磷配位基所裝觸媒的工業有用 方法。膦配位基,包括二膦,的使用為用於此目的上已知 者。此等觸媒常含有第VIII族金屬。參看例如,美國專利 第 5,235,1 13 號。 配位基和觸媒的回收對於成功的商業程序係具重要性者 。要從觸媒和配位基取出產物的典型分離程序包括用混溶 性溶劑萃取或蒸餾。常難以全量地回收觸媒和配位基。例 如,彳々非揮發性觸媒蒸餾揮發性產物常導致觸媒的熱降解 。類似地,萃取會導致某些觸媒遺失到產物相内。對於萃 取,都要儘可能選擇及/或控制配位基和觸媒的溶解性以不 利於在產物相中的溶解相。此等配位基和金屬常為非常昂 貴,因此對於商業有用程序而言,重要者為將此等逸損減 到最小。 解決觸媒和產物分離問題的一種方法為將觸媒接著到不 /容性支承體上。此等作法的例子已在先前敘述過,且對此 主題的一般參考可參看”Supported Metal Complexes”,D.
Reidel Publishing, 1985 ; Acta Polymer·,1996 47 1 · ,’Comprehensive OrganometalHc Chemistry-, Pergamon
Press,1 982,Chapter 55 ; J. Mol· Catal. A,1995,l〇4 i7 and Macromol· Symp·,1994, 80, 24 1。特定言之,此等文獻 -6 -
1245780
所述係將單膦和單亞磷酸配位基接著到固體支承物上。雙 恥配位基也經接到固體支承物上並用於催化中,如在例如 下列中所載者:美國專利第5,432,289和5,99〇,318號;】· Mol. Catal. A, 1996, 1 12, 217 ; J. Chem. Soc.? Chem. Commun.5 1996, 653 ; J. 〇rg. Chem.5 1998, 63? 3137 ; Spec.
Chem·,1998,18, 224和 PCT專利中請 WO 9812202。PCT專 利申請WO 9906146和WO 9962855分別證明支承型含磷配 位基在氫氰化反應和氲曱基化反應中的用途。雙亞填酸配 位基也經接枝到固體支承體上,例如在美國專利第 6,121,184號中所述者。此等先前技藝實施例中的固體支承 體的本質可為有機物’如聚合物樹脂,或為無機物。 經聚合物支承的多牙型含磷配位基可經由多種技藝中已 知的方法予以製備,如下列所載者:美國專利第4,7 6 9,4 9 8 和 4,668,65 1 號;PCT專利申請 WO 9303839和 WO 9906146 ,及歐洲專利申請EP 0864577 A2和EP 0877029 A2。先前 技藝揭示出含有側鏈基形式的多牙含填配位基之側鏈型聚 合物。 解決從反應產物分離觸媒的問題之另一方法為將含磷配 位基與另一非配位基單體共聚合製成不溶性的含磷配位基 。此等聚合物固定化膦配位基的例子等經報導於j. Am.
Chem. Soc.,2000,122,6217和 J. 〇rg· Chem.,1986,51, 4 1 89之中。此外,經聚合物支I的膦一亞磷酸配位基及其 在氫甲醯化催化中的用途也於最近載於Bull. Chem. Soc.
Jpn·,1999,72, 1911 ; J. Am. Chem. Soc·,1998,120,405 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 1245780 A7
B7 ,和歐洲專利申請EP 0864577之中。 發明概述 本發明第一方面為提出一種製造聚合含磷組合物之方法 ’其包括: 1 ·製備聚合物前體,包括將包括至少一種式丨彳匕合物及/ 或至少一種式Π化合物予以聚合: R\ 只,
其中: x=0到 4 ; y=〇到 2 ; 各R’各獨立為氫或選自下列之中的羥基保護基:烷基(亦即 CH3-),烧氧烷基(亦即,ch3OCH2-),羰烷基(亦即, CH3-C(〇)-),及經由將兩R,基組合形成的冠醚; 每一 Rl和每一 R2各獨立為氫,線型或分枝型烷基,環貌 基,縮醛,縮酮,芳基,烷氧基,環烷氧基,芳氧基,唣 ,腈,氟,氯,溴,全鹵烷基:,烴亞磺醯基,烴磺醯基, 曱酿基,烴羰基或環醚; 二 但其限制條件為至少兩R1或至少兩R2或至少_Rl與至少 一 R都能夠彼此反應以促成至少一式I化合物及/或至少〜 -8 -
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A7 _________ B7 五、發明説明(5 ) 式Π化合物的芳基對芳基偶合;且 其中該芳基對芳基偶合係經由下列而達成者: G)包括至少一式I化合物及/或至少一式II化合物的聚合 反應以形成將至少一式I化合物及/或至少一式π化合物 鍵聯的碳-碳鍵;或 (II) 包括至少一式I化合物及/或至少一式II化合物在一 芳基共單體存在中的共聚合反應,其中該芳基共單體具 有能夠與至少一式I化合物及/或至少一式II化合物反應 的至少二個R1基或至少二個R2基或至少一 R1基和至少一 R2基;或 (III) 包括至少一式I化合物及/或至少一式Η化合物的共 聚合反應,其中包括至少一式丨化合物及/或至少一式π 化合物在至少一二烷基化或二苄基化或二醯基化共單體 存在中的Friedel-Crafts反應;或 (iv)至少一式η化合物與一酸的共聚合;及 2 ·若R為說基保護基,則將r»轉化為η或驗金屬或驗土 金屬,及 3.若R’為非羥基保護基,將步驟(1)產物膦酸化,或若 R為每基保遵基’則將步驟(1)和(2)產物膦酸化,其中係 使用至少一種二芳氧基亞磷酸酯卜p(-〇_Ar)2],二芳基膦 [-P(Ar)2],及/或芳基,芳氧基亞膦酸酯[-p^AOGO-Ar)], 其中每一 Ar各獨立為苯基,經$代苯基,莕基,或經取代 茶基,但其限制條件為經直接或間接鍵結到相同磷原子的 兩個Ar基可由選自下列之間的鍵聯單位彼此鍵結在一起·· -9 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1245780 發明説明( 直接鍵,亞烷基,第二哎第二脸,气 如 戎弟一胺,乳,硫,醚,磺和亞颯。 本發明第二方面提出一猶如 取人a* 種士上述弟一方面中所述製成的 承ΰ含鱗組合物。 本發明第三方面提出一種萝造蝥 裡衣xe水口含磷組合物之方法, 其包括將包括至少一種式m φ辦 、,一 飞Π中所不,經取代膦酸化2,2匕二 經基-1,1 -聯秦及/或至少一插彳τ ν由& ? v 種式1V中所示經取代膦酸化 2,2’·二羥基-ΐ,ι’·聯苯的組合物予以聚合··
其中: x=0 到 4 ; y = 0到 2 ; a和b各獨立為〇,!或2,但其限制條件為化卜二; 母-八1:各4蜀立為苯基或茶基旦其限制條件為經直接或 間接地鍵結到相同磷原子上的兩個Ar基可由選自下列的組 合中之鍵聯單位彼此鍵聯在一起:直接鍵,亞烷基,第二 或第三胺,氧,硫_,職或亞颯; 每一 Ar可更含下列取代基·· 〇1到支鏈型或直鏈型烷基 ’ Cj»jC2〇環烧基,C^C2〇芳基,縮酸,縮嗣,烧氧基, ___ - 10· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4&格(210 X 297公爱)_ 1245780
環烷氧基,芳氧基’甲酿基,酯,氟,氯,溴,全函烷基 ,烴亞磺醯基,烴磺醯基,烴羰基或環醚; 每一 R和每一 R2各獨立為氫,線型或支鏈型烷基,環烷 基’縮搭,縮g同,芳基,垸氧基,環烧氧基,芳氧基,醋 ,胺,_酸,酬酸酯,腈,氟,氣,溴,全函烷基,烴亞 磺醯基,烴磺醯基,曱醯基,烴羰基或環醚; 但其限制條件為至少兩!^1基或至少兩R2基或至少一…基 和至;一 R基為能夠彼此反應以促成至少一式ΠΙ化合物及 /或至少一式IV化合物的芳基對芳基偶合; 且其中該芳基對芳基偶合係經由將包括含有至少兩個鹵 素基的式III及/或式IV含磷化合物的組合物與含有至少兩 個_酸官能基…二録芳基橋聯基及/或二胺芳基橋聯基 的芳基共單體共聚合以促成芳基對芳基偶合及製成含亞磷 酸根-聚合物。 本發明第四方面提出一種按第三方面中所述製成的聚合 含碟組合物。 本發明第五方面提出一種製造聚合含磷組合物之方法, 其包括: 1 ·將包括具有下示構造的單體之組合物進行芳基對芳美 氧化性偶合: ^
R. I245780
其中: 伸芳基,Ci-C2〇伸烷基或Ci_CM伸環烷基; 母-R各獨立為氫或選自但不限於下列之中的經基保護 基·烷基,烷氧烷基,羰烷基,或該兩個R,一起形成的冠 峻; 母R獨立地為Η,C〗到(:2〇支鏈型或直鏈型垸基,c〗到 C20環院基,或c^c2G芳基;且 每R獨立地為C!到C2〇支鏈或直鏈型烷基,〇1到c2〇環 垸基,或C0到c2G芳基,及 2·若R為私基保護基,將R,轉化為H或驗金屬或驗土金 屬,及 3·若R’非為羥基保護基,則將步驟(1)產物膦酸化,或若 R為羥基保護基,則將步驟(丨)和(2)產物膦酸化,其中係使 用至少一種二芳氧基亞磷酸酯卜P(-0-Ar)2],二芳基膦 [_p(Ar)2],及/或芳基,芳氧基亞膦酸酯[_p(Ar)(_〇_Ar)], 其中每一 Ar獨立地為苯基,經取代苯基,莕基或經取代莕 基,但其限制條件為經直接或間接鍵結到相同磷原子的兩 個Ar基可由選自下列之中的鍵聯單位彼此鍵聯··直接鍵, 亞烷基,第二或第三胺,氧,硫醚,砜和亞颯。 本發明第六方面提出按第五方面所述製成的聚合含磷組 合物。 本發明第七方面提出一種觸替,其包括至少一種按上述 製成的聚合含碟組合物和至少一種第VIII族金屬。 本叙明第八方面&出該第七方面觸媒組合物對於氫氰化 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(G〇x 297公酱_)· I245780 五、發明説明(9 ) 程序的用途’該氫氰化包括將一不飽和有機化合物與卿 在1聚合含破組合物和第v】工】族金屬存在中於有或無路易 士酸下反應。 本發明第九方面提出該莖4« 雜丄甘z人, 死K忑弟七方面觸媒組合物對於異 程序之用途,該異構化程序包括將不飽和有機猜化合物在 該聚合含填雙牙型配位基組合物和第则族金屬的存在中 進行反應。 本發明第十方面提出該第七方面觸媒組合物對於氫甲醯 化程序之料,該料包括將—不飽和有機化合㈣ H2在該聚合含構雙牙配位基組合物和第vm族金屬的存在 中反應。 本發明含磷組合物可視為屬於雙牙配位基族,.因為每對 二價端原子潛在地可用來同時配㈣結到單—第彻族全 =原子之故,亦即該碟原子表對所得金屬錯合物的相同金 屬原子之電子予體。 構成本發明聚合組合物所含雙牙配位基部㈣的三㈣ 原子對之,徵在於包括三個碌對氧鍵(亦即,亞填酸構造) η對氧鍵和一個碟對碳鍵(亦#,次膦酸構造),或兩 個碟對氧鍵和-個錢碳鍵(亦即,亞膦酸構造)。於每一 清況中s有一個碟對氧鍵與2,2'·二經基_m茶或2,2,_ -經基聯苯構造所含經基—的氧相結合。兩個與三價磷 ::關的其他鍵包括一對磷對芳基碳鍵,一對磷對芳氧基氧 或自碟對芳基碳鍵加上一個鱗對芳氧基氧鍵。每一 -13 - 本纸張尺^巾 a § Α4_·^·χ 297·^ 1245780 五、發明説明(10 芳基陳芳氧基(_0_Ar)獨立地為苯基,茶基, 基或經取代茶基。對於任一三價填,該對芳基或芳氧基可 視情況直接地或透過鍵聯單位彼此鍵聯。 土 :發:第一方面提出一種製造聚合含磷雙牙型配位基組 口匆之方法’包括對幻化合物及/或式π化合物進行芳 方基偶合以製成含有經基化聯芳基之聚合物。秋後對^ 合物膦酸化以製成聚合雙牙含磷組合物。 、κ 該聚合物主鏈因而可表成如下·· (R7)v
RV λ > (R1)x J^(r2)x 裝 (R1); A、 其中:n為隨意數值,表所達到#平均聚合度; A為直接方基對芳基化學鍵,橋聯芳基單位,或亞烧 基;且/、中R |氫’烴基保護基,=芳基膦醯基,二芳氧基 膦醯基,或芳基,芳氧基膦酿基;且# R如$文所定義者。^和乂的值都小於上面所定義 者且h A接著的數目而恰當地減少。$聚合物隨後經膦酸 化而製成該聚合含磷組合物。 線 本纸張尺度適财國g家標平((JNS) A4規格(⑽
14- x297i^T 1245780 五、發明説明(11 :須瞭解者’根據本發明從芳基對芳基偶合反應所衍生 的貫際聚=物構造可能比按上面構造式所示者遠更為複雜 。例如,R和R2環取代,基的選擇(包括,特別者,氣或其他 官能基在要偶合的芳基部位上的數目和位置)會影響到聚 合,包括在單一芳基上發生多重偶纟時的聚合分枝可能性 。更涵蓋三官能型共單體的使用,其也會產生聚合分枝。 式γ,III及/或IV化合物的混合物之使用,其可能針對 R1和R2而變異,加上視情況使用其他共單體之情形,更進 一步使可能得到的各種類型共聚物趨於複雜。因此之故, 上示所得聚合物主鏈的構造表示應恰當地解釋以包括此等 構造變異性。 此聚合物的膦酸化可產生雙牙含磷組合物。將一二芳氧 基膦醯氯(ClP(-O-Ar)2)與含羥基化聯芳基的聚合物接觸可 得含雙牙亞磷酸根的聚合物。芳氧基氣代亞磷酸酯 [C l2P(-0-Ar)]與含羥基化雙芳基的聚合物在驗存在中反應 可導致含單牙亞磷酸根的聚合物。較佳的鹼為有機鹼例如 三烧基胺。使用二芳基氯膦與含羥基化聯芳基的聚合物在 鹼存在中可導致含雙牙次膦酸根單位之聚合物。使用 (ClP(Ar)(-0-Ar))與含羥基化聯芳基的聚合物在鹼存在中 可導致含雙牙亞膦酸酯單位之聚合物。使用含cl2p(_〇-Ar) ,ClP(-0-Ar)2,Cl2P(Ar)和ClP(Ar)(Ar)的混合物,與含羥 基化雙芳基的聚合物可得到含查雙牙次膦酸,單牙次膦酸 ,單牙亞磷酸和雙牙亞磷酸基之聚合物。類似地,含有 ClP(Ar)(-0-Ar),ClP(-0-Ar)2和 ClP(Ar)2的混合物會導致含 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明( 有雙牙亞膦酸酯,雙牙亞磷酸和雙牙次膦酸基之聚合物。 也可能有其他組合。每一 Ar獨立地為苯基,經取代苯基, 莕基或經取代莕基,但其限制條件為經直接或間接鍵結到 相同碟原子的兩個Ar基可經由選自下列的組合中之鍵聯單 位彼此鐽聯在一起:直接鍵,亞烷基,第二或第三胺,氧 ,硫醚,砜和亞砜。 具有上示2,2’-二羥基-1,1’_聯莕和2,2,_二羥基_;[,〗,_聯笨 構造(亦即二醇)的雙酚衍生物和聯莕酚衍生物可經由多種 技藝中已知的途徑予以製備且代表對本發明合意的聚合含 、雙牙配位基組合物之單體前體。彼等的合成之其他細節 可參看,例如:Tetrahedron,1971,1 875 ; j chem S()c, Perkin Trans· π,1983, 587 ; j 〇rg 以⑽,1984, 49, 4456 ’ J. Org· Chem·,1983,48,4948;和 Tetrahedron Lett·,1990, 31,413。包括經取代Π,1Ί伸聯蓁基-2,2,_二醇及/或經取代 聯苯-2,2,-二醇(亦即U,-雙_2,2,·莕酚及/或丨,^'^ 酚)的組合物可以如所述者以技藝中已知的多種方法予以 製備和聚合,例如在美國專利第5,889,134號和Chem ^1998, 98, 2405中所闡明者。例如,聚雙-2,U紛)可 根據 J· Am· Chem· S〇c·,1996, 61,52_ 由將經保護的 為本發明目的,意欲將式:[,ΙΠίσΙν中所示構造』 達”2,2,-二經基],1,-聯茶”和,’2,2,_二羥基」,卜聯苯,,不《 括二醇構造而且也包括對應的所謂經保護二醇处構,
裝 訂
-16« 1245780 A7 B7 五、發明説明(13 ) 中羥基的氫暫時被技藝中一般所知的各種有機基所置換。 任何經保護的二醇構造在膦酸化之前都需要將保護基移除 並代以Η或驗金屬或驗土金屬。 此外,為本發明目的,,,膦酸化,,一詞意指個別的2,2,-二 爹里基-1,1 -和奈或2,2 - 一 基-1,11 _聯苯構造所含每一經基 或經保護經基被二g此性碟所置換。典型地(在經由水解等 移除保護基之後),係將羥基與至少一種二芳氧基氯亞膦酸 酯[ClP(-0-Ar)2],二芳基氯膦[C1P(Ar)2],及/或芳基,芳氧 基氯次膦酸§旨[ClP(Ar)(-〇-Ar)] ’反應產生磷對氧化學鍵同 日守排除氯化氫或相當物。用二芳氧基氣亞膦酸酯 [ClP(-O-Ar)2],二芳基氯膦[C1P(Ar)2],或芳基,芳氧基氯 次膦酸酯[ClP(A〇(-〇-Ar)]或其混合物處理烷氧化物會產 生磷-氧化學鍵同時排除金屬氯化物或相當物。 較佳者,該膦酸化反應係用相對於二醇構造物至少二當 量的二芳基氯亞膦酸酯[C1P(Ar)2],二芳氧基氯亞膦酸= [ClP(-O-Ar)2],芳基芳氧基氯次膦酸酯[clp(Ar)(_〇_A⑺或 其混合物來貫施。有利者,於膦酸化中存在著化學計笞超 量的三烷基胺或類似者以經由與内在地共同產生的氣化氫 形成鹽而驅動反應。芳基(Ar)各獨立為苯基,萘基,經取 代笨基,或經取代莕基,但其限制條件為對於任何個別的 磷,芳基對或芳氧基對或芳基y芳氧基組合可視情況直接地 或透過鍵聯單位彼此聯結在一鏊。當芳基為經取代苯基或 經取代萘基時,該取代基包括選自下列之中者, ^ L 1 主 L 20 分枝或直鏈烧基,(:1至(:2()環烷基,縮醛,縮g同,C6至Cm
1245780 A7 B7 五、發明説明(14 ) 芳基,F,Cl,Br,CN,全鹵烧基,_CHO,_〇R3,_C(0)R3 ’ -CO2R3 ’ -S(0)R3 ’ -SO2R3 ’ -S03R3和環醇,此處每一 獨立地為CjljC2〇分枝或直鏈烧基,C^C2g環烧基,或C6 到C2〇芳基。於一較佳具體實例中,在〇_八!*基中對氧呈鄰位 的取代基中之一者為氫且另一鄰位取代基為(:1到<:2()第二 或直鍵烧基’ C 1到C 2 Q環烧基’縮酸,縮_,C 6到C 2 Q芳基 ,OR3或環醚。 較佳者,每一 Ar獨立地為選自下示諸基之中者:
其中:v=0至5 ; z=0到3 ,且x’ = 0到4。 於二芳氧基亞膦酸酯[-P(-0-Ar)2],或二芳基膦[_ρ(Αγ)2] ,或芳基,芳氧基次膦酸酯[-P(Ar)(-0-Ar)]中與填結合的芳 基可直接地或透過一芳基碳對芳基碳鍵或透過鍵聯基彼此 聯結在一起,該等鍵聯基可為-C(R4)(R4)-,-〇-,-N(R4)-,-S-’ -S(0)2-和- S(0)-;此處每一 R4獨立地為h,Ci 到 C20 分枝或直鏈烷基,Cj»jC2()環烷基,或(:6到(:2()芳基。 雙牙亞磷酸(式III或式IV化合物,每一磷具有三個磷對氧 鍵,於式III或式IV中a=2且b = 0)可以按美國專利第 5,2 3 5,11 3號中所述經由用氣代耍鱗酸酯與雙莕盼接觸而製 備成。或者,經膦酸化,經取代2,2'-二經基-1,1'-聯莕或2,2 ’ -二經基-1,1’ -聯苯可按美國專利第6,031,120和6,069,267號 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(15 ) 中所述製備,其中係先用三氯化磷和苯酚例如鄰-甲酚原位 製成氯代亞磷酸酯,然後於相同反應容器内用芳族二醇處 理而得雙牙亞磷酸酯。 另外,該膦酸化可按美專利第5,91〇,6〇〇號中所述進行。 第一步驟係將經取代2,2,-二羥基、聯萘或2,2,二羥基 -1,1'-聯苯所含-OH基轉化為_〇“基,其中“為鹼金屬或鹼土 金屬,接著用至少一種二芳氧基氯亞膦酸酯[clp(_〇_Ar)2] ,二芳基氯膦[ClP(Ar)2] ’及/或芳基,芳氧基氯次膦酸醋 [ClP(Ar)(-0-Ar)]予以處理產生磷對氧化學鍵同時排除金 屬氣化物或同等物。 氣代亞鱗酸醋可用技藝中已知的多種方法來製備,如在 下列中所述及者·· Polymer,1992, 33,161 ;
Synthesis 1966, 8, 68;美國專利第 5,21〇 26〇號,及ζ Αη〇% Allg. Chem.,丨986, 535, 22 1。此外’丨·茶酚的氯代亞磷酸 酯可用PCI;和1-莕酚在鹼例如三烷基胺的存在中原位 situ)製成。使用經取代的u,·雙_2_酚或經取代的 酚與PCI3可以導致氯代亞磷酸酯clPG〇_Ar)2,其中兩個Ar 基係直接鍵聯在一起。經直接或間接如鍵聯到相同磷原子 上的兩個Ar基可經由選自下列之中的鍵聯單位彼此聯結 ••直接鍵,亞烷基,第二或第三胺,,硫醚,颯和亞颯 。另一種製備氯代亞罐酸醋的方法包括用HC1處理N,〜二 烷基二芳基磷醯胺酸酯。ClP^Me)2即為以此方式製成者 ,參看 Z.Naturf0rsch,1972, 27B,1429。衍生自取$ 酚類 的氯化亞磷酸酯即經使用此種程序製備成,如在共同讓渡 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780
的美國專利第5,82 1,378號中所述者,其以引用方式併於本 文0 二氯化磷與一當量的經取代酚反應導致Cl2p(-〇-Ar),芳 氧基二氣代亞磷酸酯。Cl2P(-〇-Ar)也可以用[(烷基)2N]2pC1 與取代酚反應接著用HC1處理而製備成。芳氧基氯代亞填酸 酯[Cl2P(-〇-Ar)]與取代雙酚或取代雙莕酚在鹼存在中的反 應可導致單牙型亞磷酸酯。較佳的鹼為有機鹼例如三烷基 胺。 雙牙型次膦酸酯化合物(亦即式⑴或式IV化合物,具有一 個W對氧鍵和兩個填對碳鍵,a=〇且b = 2者)可經由用二芳基 氣膦與本二醇構造物(亦即,2,2,_二羥基。,丨^聯萘及/或 2,2 -—羥基-1,厂-聯苯)在鹼存在中予以合成。較佳者,該鹼 為三烷基胺。參看,例如,美國專利第5,523,453號,其以 引用方式併於本文。更佳者,該三烷基胺為具有匕到Cu 支鏈型或直鏈型烷基者。最佳者為三乙胺。 雙牙型亞膦酸酯化合物(亦即,式ΙΠ或式IV化合物中具有 兩個磷對氧鍵和一個磷對碳鍵,&=1且13=:1者)可經由用 ClP(Ar)〇〇-Ar)與本二醇構造物(亦即,2,2,_二羥基_1,丨,·聯 莕及/或2,2,-二羥基-M,-聯笨)在鹼存在中反應合成。’較佳 者,該鹼為三烷基胺。 可用於膦酸化的氣化亞磷酸酯之例子包括,但不限於, 下面所示者: · -20-
1245780 A7 B7 五、發明説明
本發明第一方面的芳基對芳基偶合反應可歸類如下· ⑴式I及/或式Π化合物的芳基之間經由直接氧化性偶合 而聚合, ° 芳基與一芳基共單體 (ii)經由式I及/或式II化合物所含 偶合而共聚合, -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(18 (iii) 經由式I及/或式II化合物於二烷基化或二芊基化或 一醯基化共單體的存在進行Friedel-Crafts型反應發生偶 合而共聚合,或 (iv) 式II化合物與一醛的共聚合。 於上面(ii)和(iii)中所述程序中可以使用式Ιπ化合物及/ 或式IV化合物作為共單體。 i· 經由直接氧化性偶合之聚合:
含有雙-2-莕酚和1,1,_雙-2-酚基的聚合物(亦即,經 芳基對芳基偶合過的2,2’-二羥基聯莕和2,2,-二羥基 _ 1,1L聯笨構造物)可經由多種技藝中已知方法予以製備。例 如’盼的氧化性偶合即為备基化二芳基類合成所用的基本 方法,如下列所載者:"Oxidative Coupling of Phenols,,,Ed. :W.I. Taylor,and A.R· Battersby,New York : Μ· Dekker Inc.,1967 ; Organic Preparations and Procedures Int·,1975, 7, 25 5 ; J·〇rg· Chem.,1 963, 2 8,1063 ; J· Org· Chem.,196 8, 34,2388 ; J. Org. Chem·,1984,49,4456 ; J· Org. Chem·,
1983, 48, 4948 ; J. Org. Chem., 1980, 45, 749 ; J. Org.
Chem·,1981,46,4545 ; Tetrahedron Lett·,1977,4447 ; Tetrahedron,1992, 43,9483 ; Tetrahedron,1992,48,9483 ;and Photochemistry, 1988, 27,3008 ° 特別者,J· Org. Chem·,1968, 34, 2388述及使用四氣化釩 及/或氧四氯化釩進行酚的氧化性偶合而於沒有羥基保護 之下製成合意的雙酚構造物。如此,可以如所示者使用直 接氧化性偶合來製備起始雙酚及/或雙莕酚,且原則上,也 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A7 B7
五、發明説明(19 ) 可以用於隨後的彼等之聚合及/或 比較下,J· Am· Chem. Soc·,1996, 61,52〇〇述及用氯化錄 (II)和過量鋅催化甲基_保護的6,6·-二演_ 1 1,_雔 j ^ 、 ’ 又-,2 -奈酉分 之直接偶合以製備聚(U,-雙-2,2’-萘酚)。此種聚合反應可 在40到120 C之間的溫度下進行且,原則上,也可用來將麵 保護的酚及/或莕酚偶合製造經保護的雙酚及/或經保譁: 奈S分。然後移除保護基而得對應的二醇構造物。 ,、' Π.與芳基共單體的共聚合: 含有1,1’_雙-2-莕酚和U,-雙-2-酚基(亦即,經芳基對芳 基偶合的2,2’-二羥基- 聯莕和2,2f-二羥基],丨、聯笨構 造物)組合著一或更多種芳基共單體之共聚物可由^藝中 已知用於氧化性偶合的多種方法包括上述方法予以製;。 於此種共聚合中,該芳基共單體變成在所得共聚物的1 雙-2-莕酚和l,lf-雙-2-苯酚基之間的Ar1橋聯芳基單位。 製造共聚物’聚(雙莕酚),或共聚物,聚(雙笨盼),的一 種方法包括先將2,2’-二羥基-1,1,_聯萘及/或2,2、二麫其 -1,1聯苯結構物在該聚合物要鍵聯的部份(亦即,預期要呈 現給芳基對芳基聚合偶合的至少一 R1及至少一 r2)予以白 化。於_化之後,在任何莕酚羥基或苯酚經基上加上保遽 基。適當的保護基包括,但不限於,醚,烷基,酯和冠_ 。諸於在反應中保護羥基部份體的技藝者所一般知悉的其 他保護基都適用於此目的。然|可在鎳(0)或鎳(11)觸媒存 在中將經保護且經鹵化的雙莕酚及/或雙酚予以聚合,如j 〇r*g. Chem·,1996, 61,5200中所述者。適當的鎳觸媒包括 -23- 本紙張尺度適用中a a家標準(CNS) μ規格(21GX297公爱) 1245780
NiCh或(1,5-環辛二烯LNi。以NiCb催化的聚合反應典型地 需要過量鋅的存在。所得聚合物的平均分子量可由反應中 的NiCh觸媒用量予以某種程度的控制。於聚合之後,移除 羥基保護基而得聚(雙莕酚)或聚(雙酚)。 上述經保護且經_化的雙萘酚及/或雙酚單體可與芳基 一胺共單體在第VIII族過渡金屬觸媒例如飽或錄存在中共 聚合。較佳者,該第VIII族過渡金屬為|巴且該觸媒為 Pd(0Ac)2。該聚合可經由將芳基齒化物單體與芳基胺共單 體使用典型的Pd-催化碳-氮偶合程序來實施,如在j. Am.
Chem· Soc·,1998,120,4900和 J. 〇rg· Chem·,2000,65, 1 14 4。该聚合可在回流條件下使用高彿溶劑(亦即,甲苯) ,鹼(亦即,K:2C〇3)和膦配位基(亦即,2,2,-雙(二苯基膦基) -1,Γ-聯茶)來完成。 此種芳基,二胺共單體化合物的例子包括,但不限於下 面所示者:
合意的聚(雙莕酚)或聚(雙酚)也可以用Suzuki偶合反應 予以形成,如下列所載者:Synth. Commun.,1981,1 1,513 ;J· Am. Chem. Soc·,1991,113,7411 ; Acc· Chem. Res·, -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(21 ) 1982,15,179 ; J· Org. Chem·,1998,63,7536 ; Tetrahedron Lett·,1998, 29, 2933 ; Tetrahedron Lett.,1998, 29, 2937 ; Angew. Chem. Int. Engl. Ed·,1999,38,2345 ; Monatsch. Chem.,1998,13 19 ;美國專利第 5,889,134 ;及 Chem. Rev·, 199 8, 9 8, 2405。於此等情況中,經保護且經鹵化的雙莕酚 及/或雙苯酚單體與有眺酸或酯官能基的芳基共單體即在 鍵聯部位共聚合。如此,該有ί朋酸官能基的芳基共單體即 變成橋聯芳基單位,Ar',偶合著2,2’-二羥基聯莕及/ 或2,2'-二羥基-l,lf-聯苯構造物。該聚合可在回流條件下使 用高沸溶劑(亦即,曱苯或1,4-二氧雜環己烷)和鹼(亦即, K2C03)來實施。一種有效的第VIII族過渡金屬觸媒為 Pd(PPh3)4。然後可移除羥基保護基,R’,產生聚合雙酚或 聚合雙茶齡。完成此種反應的方法可參看"Protective Groups in Organic Synthesis", T. W. Greene and P. G. M. Wuts,New York : Wiley-Interscience,1999。例如,於 R, = Me 時,可以經由與BBi*3在低溫(-30°C )下反應而完成用H的置 換。此置換的完成可由巾NMR (OMe共振的消失)或IR (ΟΗ 伸張振動的出現)予以確定。 特定言之,此種合成途徑的一例子為下面所示者:
-25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(22 ) 其中η為表所得平均聚合度的任意數。 另外,可從在經保護雙莕酚上的溴基和苯環上的_酸基 起始。具有含不同聯苯基或聯萘基單體單位的構造之聚合 物可經由將芳基[溴]m藥劑混合物與芳基[_酸^混合物(其 中m = 2到6,較佳者m = 2到3 ]偶合而得。 可用於本發明中有晒酸官能基的芳基共單體之例子包括 ,但不限於,下面所示者:
-26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(23 ) 其中每一 R6為獨立地選自下列的組合之中者:Η,c丨到 Cm支鏈型或直鏈型烷基和Cm環烷基。視情況地,兩 個R基可由C!到C2 〇烧基或環烧基予以鍵聯。較佳者,每一 R6獨立地為Η或直鏈烷基。 其他鹵化芳基共單體可用於聚合步驟中且,原則上,相 對於經保護且經化的雙莕酚及/或雙酚,表一稀釋劑。共 單體的例子包括,但不限於,下面所示者,其中父表_素。
裝 訂
另外,可將經保護且經鹵化的雙萘酚及/或雙酚與鎮接 著與三烷基硼酸酯反應,然後水解而得二_酸取代雙茶 紛及 / 或雙盼,如 Macromolecules, 1996,29 1082 和
MaCr〇m〇lecules,1996, 29, 5075中所述者。所得經二麵酸化 且經保護的雙莕酚及/或雙酚即可與二_化芳基橋聯基以 Suzuki偶合反應共聚合。較佳者,採用鈀觸媒和三芳基膦 配位基。基本上,經二_化及經二_酸化共單體的角色相 對於上述Suzuki偶合係互換者。 可用於本發明中的二關酸化和經保護雙萘酚及/或雙盼 化合物也可經由將雙酚及/或雙。·茶酚前體予以鄰位-鋰化, 接著與B(OEt)3反應而製得,如在J. 〇rg chem. 1998,63, 7536中所述者。或者,此等化合物可經由用經鋰化的溴化 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(24 ) 物前體起始並用B(OEt)3驟止而合成,如Macromolecules, 1996, 29, 10 82中所述者。再度地,如前文述及的其他共單 體也可用來製備_酸化共單體,且基本上可視為經保護雙 萘酚及/或雙酚共單體的共單體稀釋劑。此外,可以使用經 保護的雙萘酚及/或雙酚之混合物作為共單體起始反應物。 經保護且經_酸化的雙莕酚及/或雙酚共單體反應物及 其混合物也可以經由與二羥基芳基橋聯基及/或二胺芳基 橋聯基(亦即,雙酚或雙苯胺橋聯基)共聚合而偶合。典型 地,其中係採用第VIII族過渡金屬例如ί巴或銅作為觸媒。 較佳者該觸媒為Cu(OAc)2。二羥基芳基或二胺芳基橋聯基 的聚合可按Tetrahedron Lett·,1998,39,2933 和 Tetrahedron Lett.,1998, 39, 2937 中所述程序,使用 Cu(OAc)2和 Et3N在室 溫下實施。二胺芳基橋聯基的聚合可按下列中所述實施: Acc. Chem. Res.,1 998,31,805. ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl·,1995,34, 1348.;和 J. Amer. Chem. Soc·, 1998,120, 4900。二羥基芳基橋聯基及/或二胺芳基橋聯基共單體的例 如包括,但不限於,下面所示者:
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(25 )
iii·經由Friedel-Crafts型反應的共聚合
當本發明务基對芳基偶合反應包括使用Friedel-Crafts型 反應在二烷基化或二苄基化或二醯基化共單體的存在中將 2,2’-二羥基-1,1’-聯莕或2,2’-二羥基-1,1’-聯苯構造物偶合 共聚合之日’该反應係在路易士酸存在中實施。該二烧美 化共單體典型地為二鹵化或末端二烯有機橋聯單位;不過 ,也可以使用混合有末端烯烴和齒素取代的有機橋聯單體 。類似地,二醯基化共單體可為經二羧基鹵化物取代的有 機化合物。雖然Friedel-Crafts型反應可用於分枝及/或線型 二烷基化和二醯基化藥劑,較佳者該橋聯單位(共單體)為 一有6到40個碳的芳族或經取代芳族環構造物且包括雜環 系且經橋聯的芳基構造物’如本文中前面所述者。較佳者 ,該二烷基化單體為含有至少兩個苄基_基的化合物以達 到芳基對芳基偶合。 =- 苯酚的烷基化和芊基化反應皆為製造取代酚所用的已知 有機合成方法;例如酚的Friedel-Crafts燒基化載於 -29-
1245780 A7 B7 五、發明説明( "Advanced Organic Chemistry' 4th edition,Ed. : J. March, p, 5 3 6,1992,以及下列其他參考文獻中··美國專利第 1,972,599 ; 2,726,270 ;和 2,784,239 ; J· Amer· Chem. Soc·, 1992,1 14, 4067-4079; J· Amer· Chem. Soc·,1950, 72, 4171 ;J. Amer. Chem. Soc., 1930,52, 4484; J. Chem· Soc. Perkin Trans· II,1982,1 193- 1 198 ; Chem. Ber.,1 894,27,1615 ; Monatsh. Chem·,1929,53/54,736 ; J. Org. Chem.,1950, 396 ; Bull. Chem. Soc. Jpn.? 1985, 58, 115-119 ; and Bull. Soc. Chim. Fr.,1 935, 497, 5 1 3。 含有三或更多個芊基氣基的單體與含有二個以上的氫作 為R基的雙酚之使用可導致高度交聯的聚合物。可以使用多 官能烯烴,醇,酸鹵化物和烷基_化物來取代芊基_化物 。可用於本發明中的共單體之例子包括,但不限於:1,‘ 二乙稀基苯;2,5-二曱基-2,5_己二醇;2,5-二曱基_1,5_己二 , 2,5 - 一氣- 2,5-一甲基己烧;4,4’-雙(氯甲基)-ΐ,ι、聯笨; 2,2'-雙(溴曱基)-1,1’-聯笨;α,α,-二氯-對-二曱笨;α,α、二 氣-間-二曱苯和乙烯基苄基氯。可供聚合步驟所用的典型 路易士酸觸媒包括,例如,氣化鋅和氯化鋁。 iv·與醛共聚合 當本發明芳基對芳基偶合反應包括式丨丨化合物所含芳某 與一醛的共聚合之時,係在酸或鹼觸媒的存在中使1 1,·雔 -2-苯酚(亦即,芳基對芳基偶合過的2,2,_二羥 ’二 名口構物)與至少一式R7C(〇)H的醛反應。R7為H, q到^ 鏈型或直鏈型烷基,〇1到Cm環烷基,或q到❹芳基。於 1245780 A7 B7 五、發明説明( 此情況中,該芳基對芳基偶合係透過該醛所衍生的亞烷基 。該聚合含磷組合物為經取代雙酚與醛反應所衍生的酚樹 脂。有關盼樹脂的評論可參看’’Comprehensive Polymer Chemistry . The Synthesis, Characterization, Reactions &
Applications of P〇lymers”,Ed· ·· G. Allen et al·,Vol. 5, 1989。較佳的起始雙酚為在3,3·_位置含取代基者。較佳的 例子為3,3f-二甲基_2,2,-雙酚;3,3,-二-正丙基-2,2f-雙酚; 3,3’-二-異丙基-2,2’-雙酚;3,3·,6,6’-四曱基-2,2,-雙盼;3,3,- 二-正丙基-6,6,-二甲基-2,2,_雙酚;3,3,_二-異丙基-6,6,二甲 基-2,2^雙酚。 經取代雙酚可經由酚的氧化性偶合而製備。一例子為 3,3,6,6-四烧基-2,2’-雙酚的製備。2,5-二烧基盼可在對位 氯化而得2,5-二烷基-4-氣酚。該2,5-二烷基-4-氯酚可經氧 化性偶合而得二體物氣酚。C1原子可經氫解移除產生所需 的3,3’,6,6’-四烧基-2,2·-雙酚。另外,2,5-二烷基酚的對位 可用第三烷基予以保護住。2,5-二烷基-4-第三烷基酚以氧 化性偶合二聚化可導致在5,5,_位置含第三烷基之雙酚。去 烧基化得到所需的3,3,,6,6,-四烷基_2,2,_雙盼。 本發明第二方面提出一種製造聚合含磷組合物之方法, 包括將包括至少-式in中所示經取代經膦酸化2,2、二經基 聯莕及/或至少一種式以中所示經取代經膦酸化22, 二經基-1,1·.聯苯的組合物與含g至少兩個_酸官能基,二 羥基芳基橋聯基及/或二胺芳基橋聯基的芳基共單體共聚 合促成芳基對芳基偶合而製成含亞磷酸聚合物。
裝 訂
1245780 A7 B7 五、發明説明(28 ) 較佳者,R1和R2獨立地為Η,匕到C2G支鏈型或直鏈型烷 基’ Cd]C2G環烷基,C^c2G縮醛,ceic2G縮酮,C6到C20 芳基,OR3,C02r3,F , C1 , Br , s〇3r3 , CN , Ci5,JC2〇全 鹵烷基,S(0)r3,S02r3,CHO,C(〇)R3,B(OR3)2,NR32 ’或c】到C2〇環醚。最佳者,r1與R2皆為低碳數烷基例如甲 基’乙基,正丙基,2-丙基,正丁基,2-丁基,第三丁基 等且經選擇地配置在個別芳基上以增強或影響保留及/或 參與芳基對芳基偶合中之Ri和R2的相對位置(例如,在雙酚 上,典型地為在對羥基的對位上)。對於芳基對芳基偶合, 較佳的Ri和R2為鹵素基,例如溴。每一R3獨立地為。到。^ 支鏈型或直鏈型烧基,C1到^^環烧基,或&到芳基。 典型地,2,2’·二羥基-ΐ,ι,_聯莕或2,2,·二羥基·丨,丨,-聯苯係 用二芳基氣亞膦酸醋[C1P(Ar)2],二芳氧基氣亞膦酸醋 [ClP(-〇-Ar)2],芳基,芳氧基氣次膦酸酯[clp(A〇卜 或類似者予以膦酸化以製得經膦酸化,經取代的2,2,-二羥 基-1,1 ’-聯茶或2,21 -二經基-1,1 聯苯。 於第五方面中,本發明提出一種製備聚合含磷組合物之 方法,包括·· 口 (1)對具有下面構造的單體進行芳基對芳基.氧化性偶合:
______-32- 本紙張尺度適财® S家鮮(CNS) Α4規格(21G X 297公爱 1 1245780
其中: w為c0到(:⑼伸芳基,c^c2()伸烷基或伸環烷基; 母一汉各獨立為氫或選自但不限於下列之中的經基保護 基:烧基’院氧烷基,羰烷基,或該兩個R,一起形成的冠 键; 每一 R4獨立地為H,C0〗C2G支鏈型或直鏈型烷基,〇1到 C20環烷基,或C6到C2〇芳基;且 每一 R獨立地為Cl到c2G支鏈或直鏈型烷基,〇!到c20環 烧基,或c6到C2G芳基;及 (2)使用包括至少一種二芳氧基亞磷酸酯[_p(_〇_A〇2],二 芳基膦[·Ρ(Α〇2],及/或芳基,芳氧基亞膦酸酯 [-ρ^αο(-ο-αγ)]的取代基予以膦酸化,其中每一 Ar獨立地 為苯基經取代笨基,萘基或經取代莕基,但其限制條件 為經直接或間接鍵結到相同磷原子的兩個Ar基可由選自下 列1中的鍵聯單位彼此鍵聯:直接鍵,亞烷基,第二或第 二胺,氧,硫驗,職和亞諷。 起始物的w為cvc—芳基,Ci5iJC2〇伸烧基或伸環烧美 。單體的例子包括,但不限於,下面所示者。 土
-33 - 1245780 A7 B7 五、發明説明(3〇
酚的氧化性偶合為羥基化雙芳基合成的基本方法,如在 例如下列之中所述者:’’Oxidative Coupling of Phenols,,, Ed. : W. I. Taylor, and A. R. Battersby, New York : M. Dekker Inc.,1967 ; Tetrahedron,1992,43,9483 ; Organic Preparations and Procedures Int.,1975,7,255 ; J. Org· Chem·,1963, 28,1063 ; J. Org· Chem·,1968, 34, 2388 ; J· Org. Chem·, 1984, 49, 4456 ; J· Org. Chem·,1983, 48, 4948 ;J· Org. Chem·,1980,45,749 ; J· Org· Chem·,1981,46, 4545; Tetrahedron Lett·,1977,4447; Tetrahedron,1992,48, 94 83 ; Photochemistry,1988, 27,3008。含有兩個由橋聯基 鍵聯起來的酚基的化合物之偶合可導致聚合羥基化雙芳基 。一例子為4,4·-亞乙基雙(2-異丙基-5-曱基酚)之氧化性偶 合。起始物,4,4,-亞乙基雙(2-異丙基-5-曱基酚)係使用Bull. Chem. Soc· Jpn·,1989,62,3603 中所述程序,於 W基為 -C(CH3)(H)-下製備的。與所得2,2’-二羥基1,1’-聯笨構造相 結合的該對羥基經膦酸化製成聚合含磷雙牙型配位基組合 物。 上述諸方法說明具有不同構造的聚合含磷配位基之合成 。技藝中已知者,聚合物的溶解性質會受彼等的構造所影 響。較佳者本發明聚合物配位基要儘可能地不溶,同時要 -34 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(31 ) 一·- 保留實質的催化活性。若所得聚合物為不可溶者,彼等可 經由從彼等所用的反應混合物中過濾分離後,循環使用。 若該聚合配位基為部份溶於反應混合物内時,可將不溶的 配位基過濾出’再㈣位基於其中具有極低溶解度的溶劑 將可浴性配位基沈澱而分離出,或經由將可溶性配位基沈 澱並過濾反應混合物而分離出。若配位基完全可溶於反應 混合物中,可以使用該配位基於其中具有極低溶解度的溶 劑予以沈殿而分離出彼等。 -聚-舍含鱗配位基在觸媒組合物中的用诠 本發明第七方面提出一種觸媒組合物,其包括至少一種 本發明聚合配位基組合物加上第Vni族過渡金屬,過渡金 屬化合物,過渡金屬錯合物或彼等的組合,及視情況的路 易士酸。通常,可以使用任何第νιπ族金屬或金屬化合物 來組合該組合物。,,第VIII族”一詞係指稱”CRC Handb〇〇k 〇f
Chemistry and Physics**, 67th edition, Boca Raton, Florida :CRC Press, 1986-1987 t ^ the ACS version of the Periodic Table of the Elements(元素週期表 ACS版)。 一般而言,係用一第VIII族金屬或其化合物與至少一種 本發明聚合物配位基組合成為觸媒。於第VIII族金屬化合 物中,對於氫氰化的催化而言,較佳者為鎳,鈷和鈀等的 化合物。鎳化合物為更佳者。含有可被本發明聚合物配位 基置換的配位基之零價鎳化合,為最佳的第VIII族金屬或 第VIII族金屬化合物的來源。零價鎳化合物可根據技藝中 已知的方法予以製備或產生,例如在美國專利第3,496,217 | -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1245780
;3,63 1,191 ; 3,846,461 ; 3,847,959和 3,903,120號中所述者 ,彼等皆以引用方式併於本文中。三種技藝中已知的較佳 零價鎳化合物為Ni(COD)2(COD為1,5-環辛二烯),
Ni(P(0-〇-C6H4CH3)3)3和 Ni{P(〇-0_c6H4CH3)3}2(C2H4)。 另外,可將二價鎳化合物與還原劑組合用在反應中作為 零價鎳的來源。適當的二價鎳化合物包括式Niz22化合物, 此處Z2為鹵離子,羧酸根,或乙醯基丙酮離子。適當的還 原劑包括金屬硼氫化物,金屬鋁氫化物,金屬烷基,Li, Na,K或Η2。元素鎳,較佳者鎳粉,與鹵化觸媒組合時, 如在美國專利第3,903,120號中所載者(其以引用方式併於 本文)也為零價鎳的適當來源。 予體原子在雙牙配位基内的钳合配置會導致堅強的配位 基-金屬父互作用因而大大地減低金屬瀝濾出的潛在性。此 外可以變更鉗合原子之間的間距,此等原子的立體環境, 及予體原子的電子性質,提供對配位基配位性質的控制, 藉而使觸媒性能最優化。 使用聚合含填配位基的氪氰化 於本發明第八方面中,可以使用至少一種本發明聚合配 位基組合物來形成觸媒(有或無路易士酸)以用於有機化合 物的氫氰化。該方法包括,於觸媒存在中,將一不飽和有 機化合物與含氰化氫的流體在足以製成腈的條件下接觸, 其中該觸媒包括一第VIII族金!,至少一種上述聚合物配 位基,及視情況的一路易士酸。”流體”一詞可為氣體,液 體或兩者。含有約1到100% HCN的任何流體都可以使用。 -36 - 本紙張尺度適财_家標準(CNS) Μ規格(2ι()χ297公董) 1245780
幸乂佳者,该HCN含有少於10 ppm c〇 ,少於2〇叩茁氰,少於 10 ppm^氧化物,少於2〇 ppm丙烯腈,少於2〇 二氧化 硫,少於40Ppm硫酸和少於1〇〇ppm過氧化物。可以使用純 的氰化氫。 氫氰化程序可以經由,例如在一適當容器,例如反應器 内給入不飽和化合物,觸媒組合物,及若有時,溶劑,形 成反應混合物。於初始時可將氰化氫與其他成分組合形成 此a物。不過,較佳者為在其他成分都組合之後,將hcn k慢地添加到混合物中。氰化氫可用液體或蒸氣形式輸送 到反應中。替代者,可以使用氰醇作為HCN來源,例如在 美國專利第3,655,723號中所述者,其以引用方式併於本文。 另種適^的技術為將要用到的觸媒和(若有時)溶劑給 到容器内’並將不飽和化合物與HCN慢慢地給到反應混合 物中。 不飽和化合物對觸媒的莫耳比可從約1〇 : 1變異到約 100,000 : 1。於一批次操作中,HCN對觸媒的莫耳比通常 係從約10 : 1變異到100,000 : i,較佳者1〇〇 : 1變異到5 :1。於一連續操作中,例如使用固定床觸媒型的操作,可 以使用較高的觸媒比例,例如5 : 1到1 〇〇,〇〇〇 : 1,較佳者 10〇 : 1到5,0〇〇 : 1,之HCN對觸媒比。 較佳者,該反應混合物要經攪動;例如,經由授摔或搖 動反應可用批式或連績方式多行。反應產物可用習用技 術例如蒸餾,予以收取。 氫氰化可用或不用溶劑來進行。若有用到時,溶劑可在 -37-
五、發明説明(34 反應溫度和壓力下為液體且對烯烴和觸 的溶劑包括烴類例如笨,— /…、胃性者。適當 —Τ本,或其組八· 四氫吱喃腈類,例如乙赌,苯^=類:, ί:或更f種的組合。要氯氰化的不飽和化合:::用: 浴劑。IL氰化也可以在氣相中進行。 林身用為 正確的溫度於某些程度上決定於所用的 的特殊不飽和化合物及合意的反應速率。亦即,可以:用 -25C到200 C的溫度,較佳者〇。〇到丨“艺的範圍。 力對反應的進行係可用者且較佳者為約⑽⑽ =(5().6到1G13kPa)之遷力。更高的壓力,高到華〇 a或更大者,於合意時也可以使用,但由此可得到的任何 效盈都需要針對此等操作所增加的成本來判斷。 々所而時間可在數秒鐘到許多小時(例如2秒到Μ小時)的 範圍’決疋於特殊條件和操作方法。 該不飽和化合物具有2到約3 〇個碳原子每分子且可為環 狀或非環狀者。其可具有下列式子:r8ch=Ch_Ch=cr9, CH = CHe(CH2VRl0,CH3-(CH2)n-CH = CH-(CH2)q-R10,及彼 等的一種或更多種之組合,其中R8和R9各獨立地為H,Ci 到c3烧基,或其組合;Rio為Η,CN,C02Ru,或具有1到 約20個碳原子的全氟烷基;^為〇到η的整數;q於R1G為Η ,CC^R11或全氟烷基時為〇到12的整數;q於r1()為cn時為1 到12的整數;且Rn為c^c12:^基或環烷基,C6aC2()芳基 ,或彼等的組合。 該不飽和化合物可為非環狀,脂族,單乙烯型不飽和化 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 1245780
合物或環狀單乙烯型不飽和化合物,或其兩種或更多種的 組合。乙烯型不飽和化合物的非限制性例子為式V和…所 示者而其產生的對應末端腈化合物分別為式VII和VIII所 不者’其中數字指稱的基具有相同的意義且尺9與上面揭示 者相同。 NC-(CH2)n+q+3-R10 -(CH2)n-CH=CH-(CH2)q^R10 麟J且知勿严
路易士酸促進劑 HCN
式V CH2=CH-(CH2)q~R10
式VI
式VII 觸媒組合物 --^ NC-(CH2)q+rR10 路易士酸促進劑 HCN 式 VIII 較佳者,該不飽和有機化合物含有少於1〇〇_過氧化物 。適當乙烯型不飽和化合物的例子包括乙烯,丙烯,丁 烯,2-戊烯’ 2-己烯,環己烯,環戊烯,丙二烯,3_戊烯腈 ,4-戊烯腈,3-戊烯酸甲酯,CbF2b+i,此處b為高達2〇的整 數,及其兩者或更多者之組合。單乙烯型不飽和化合物也 可以共軛到一酯基例如2_戊烯酸甲酯。較佳的烯烴為線型 烯,線型烯腈,線型烯酸酯,線型2-稀酸酷, 稀,及其兩者或更多者的組合。:最佳的物質包括= 烯腈,2·,3-和4-戊烯酸烧基醋,及CbF2b+iCH:=CH2(此處匕 為1到12,及其兩者或更多者的組合。3_戊烯腈和4_戊烯腈 -39-
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為特別較佳的烯烴。 ,有高達約ίο重量%的單乙烯型不飽::和化合物時 構物形式’其本身可能進行氫氰 可呈共概異 猜時,其中有多達_量%可能為2_戊稀骑=用3-戍稀 者,”戊烯腈"一詞意欲與"氰基丁稀"同 =中所用 和化合物包括不飽和烴,及含有 用 ^的不飽 之烴,例如含氰基者。 曰作用到觸媒的取代基 本金明方法可以在一或多種會影響觸媒系統的活性和敏 感性之路易士酸促進劑的存在中進行。該促進劑可為益機 或有機金屬化合物’其中的陽離子係選自&,鈦,釩,鉻 ’錳’鐵’鈷’銅’鋅’硼,鋁,釔,鍅,鈮,鉬,鎘: 銖,鑭,銪,鏡,组,辦與錫。其例子包括MO,M2,
ZnCl2 ’ ZnS〇4 ’ CuCl2 ’ CuCM,Cn(〇3SCF3)2,CoCl2 , C〇I2 ,Fel2,FeCl3 ’ FeCl2,FeCl2(THF)2,TiCl4(THF)2 , TiCl2 ,ClTi(OiPr)2,MnCl2,ScCl3,A1Cl3,(C8Hi7)Alcl2, (C8H17)2A1C1 ’(iso-C4H9)2AlCl,Ph2AlCl,PhAlCb,ReCl5 ’ ZrCl4 ’ NbCl5,VC13,CrCl2,MoC15,YC13,CdCl2,LaCl3 ,Er(〇3SCF3)3,Yb(02CCF3)3,SmCl3,(C6H5)3SnX,此處 X二CF3S〇3, CH3C6H5S03,或(C6H5)3BCN’ B(C6H5)3和 TaCl5 。適當的促進劑在美國專利第3,496,2 1 7 ; 3,496,2 1 8和
4,774,353號中有進一步說明,疼等的揭示内容以引用方式 併於本文。其中包括金屬-鹽類(例如ZnCl2,CoI2及SnCl2) ,和有機金屬化合物(例如R12A1C12,R12Sn〇3SCF3和R12B -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A7
’此處r 4烧基或芳基)。美國專利第4,874,884號(以引用 方式併於本幻,述及如何選㈣同增效性的促進劑組合以 增加觸媒系統的催化活性。較佳的促進劑包括CdC丨2,FeCh ’ ZnCl2 ’ b(C6h5)3,和(C6H5)3Sn(CF3S〇3),叫㈣叫 ’或(c6h5)3bcn。反應中所含促進劑對第νπι 的莫耳比可在約1:16到約50: i的範圍内。 屬 氫氰化也可以用共軛不飽和化合物來進行。使用共軛不 飽和化合物時’可視情況使用路易士酸促進劑。含有約4 到約15,較佳者4到H)個碳原子的共輛不飽和化合物的例子 為1,3-丁二烯,順和反_2,4_己二烯,順和反戊二烯, 1,3-環辛二烯和其兩種或更多種的組合。丁二烯以其在己 二腈製造中的商業重要性而為特別較佳者。較佳者,該丁 一細含有少於5 ppm的第r 丁基& 乂仏,丨、μ 班^ J乐一』丞兄余酚,少於500 ppm丁烯 基環己稀,和少於1 〇 〇 pp m的過氧化物。 下面的式IX與X闡示某些適當的起始共軛烯烴。 ch2=ch-ch=ch2 R13CH=CH-CH=CHRu 1,3-丁二烯 IX χ 其中R13和R14各獨立地為H或C,C3烷基。式χι,χι%χ川 表從1,3-丁二烯和HCN所得產物:
2M3BN
CN
XI 3PN
CN
XII XIII 4PN -41 -
1245780 五、發明説明(38 共輛不飽和化合物與含HCN_流體的反應可用盘 關於單乙烯型不飽和化合物所述的相同方式進行。 iU聚合含磁位基的異構化 人:本發明第九方面中’可以使用本發明聚合物配位基组 “勿形成觸媒,其可用來將分枝腈異構化成為線型腈。異 構化包括料基腈與上面所揭示的觸媒在足 構:的條件下接觸。該程序可用或不用路易士酸:二:、 適虽烯基腈的例子包括,但不限於,2•烧基_3•單烯腈,3 婦腈,,或其組合。該絲腈可用批式或連續式氫氰化程序 予以製造。異構化可在與上述關於氫氰化實質相似的條件 下進行。較佳者,該分枝腈含有少於1〇〇ppm的過氧化物。 一在異構化中用為起始物的烷基·3-單烯腈可經由將二烯 烴按上述氫氰化而製成可來自任何其他可取得之來源。於 異構化中用為起始物的2H3.單料巾所㈣烴雙鍵不 能與氰基的三鍵共軛。適當的起始2-烷基單烯腈也可載 有不會對觸媒作用的基,包括,例如,另一氰基。較佳者 ,該起始2-烷基-3-單烯腈含有5到8個碳原子,不含任何加 添的取代基所含碳。甲基-3-丁烯腈為特別重要的起始物, 因其係經用來製造己二腈之故。其他代表性腈起始物包括 2 -乙基-3-丁婦腈和2 -丙基-3-丁稀腈。 於起始腈為2-甲基-3-丁烯腈(2Μ3ΒΝ,式χΠΙ),其異構 化產物為上面式XI和XII中所示者。 -42-
1245780 A7 --—______B7 五、發明説明(% ) 本I明異構化方法可在,例如大氣壓和在1 〇到2〇〇。〇範圍 内,較佳者6 0到i 5 〇 t範圍内的溫度下進行。不過,壓力不 具關鍵性且於合意時,可為高於或低於大氣壓之壓力。可 以使用任何傳統批式或連續流動程序,可在液相中或在基 =相:(針對相當揮發性的2_甲基_3_丁烯腈反應物與線型 、烯如產物)。泫反應益可為任何機械性和化學性抗拒材料 所製,且常為玻璃或惰性金屬或合金,例如鎳,銅,銀, 金:翻。’不銹鋼’ Monel®金屬合金或Η_ιι〇γ金屬合金。 该程序可在不含或含有溶劑或稀釋劑之中進行。對觸媒 h 1±或不具破壞性的任何溶劑或稀釋劑都可以使用。適 當的溶劑包括,但不限於’脂族或芳族烴(己烷,環己烷, 笨),醚類(乙鱗,四氫吱喃,二氧雜環己炫,二醇二甲喊 /香醚)’賴乙酸乙醋’笨甲酸甲醋),腈類(乙腈,宇 月月)’或其兩種或更多種的組合。 觸媒(第VIII族金屬,較佳者鎳,和聚合物配位基的錯合 物)基本上是非揮發者,而2_曱基_3_丁稀腈反應物和線型戍 烯腈產物則都是相對揮發性者。因此,於一連續流動程序 中、’觸媒可為•液·相操作中流動系統的一成分。其也可 2半蒸氣_相操作中移動的非流動性液態者,或其可在傳統 μ動性洛氣相操作或流動性液相操作中的固定床狀態中 者。 異構化程序中得到實用的將丄例如,2-烧基_3-單稀猜變 成線型婦腈的轉化率所需時間決定於反應溫度,亦即在較 低溫度下操作通常比在較高溫度操作需要較長的時間。‘ -43-
1245780 A7 B7 五、發明説明( { —------- 40 ’ 際反應時間可在赵心、z t 在数t到許多小時的範圍内(2秒到約24小時) ’決定於特別的操作條件和方法。 。2H3·單㈣對觸媒的莫耳比例,對於批式或連續式 ^作而°通¥大於1 : 1,常在約5 : 1到20,000 : 1,較佳 者1〇〇: 1到5,000: 1的範圍内。 己位基進行氫甲酼仆, 於本發明第十方面中,可以使用本發明聚合物配位基來 形成觸媒,其可用於有2到2〇個碳原子的單乙烯型不飽和有 機化合物的氫甲酿化以製造相應的醛類。該觸媒包括一第 VIII族金屬或第VIII族金屬化合物,組合著至少一種本發明 聚合物配位基。用於氫甲醯化反應的較佳第VIII族金屬為 铑,銥和鉑,最佳者為铑。第VIII族金屬可呈化合物形式 ,例如氫化物,函化物,有機酸鹽,酮酸鹽,無機酸鹽, 氧化物,羰基化合物,胺化合物,或其二種或多種的組合 。較佳的第VIII族金屬化合物為Ir4(co)12,irS〇4,Rhcl3 ’ Rh(N〇3)3 ’ Rh(〇Ac)3 ’ Rh2〇3,Rh(acac)(CO)2, [Rh(OAc)(COD)]2, Rh4(CO)12, Rh6(CO)16, RhH(CO)(Ph3p)3 ’ [Rh(OAc)(CO)2]2,[RhCl(COD)]2,和其二種或多種的組 合(nacacn為乙醯基丙酮基;”〇Ac'f為乙醯基;”COD"為1 5_ 環辛二烯;且”Ph”為苯基)。不過,必須特別提及者該第 VIII族金屬化合物不一定限於上列化合物。適合氫甲酿化 所用的铑化合物可根據技藝中二熟知的技術予以製備或產 生,如在,例如PCT專利申請WO 9530680,美國專利第 3,907,847號,和 J. Am. Chem. Soc·,1993,115,2066 中所 -44 -
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 1245780 A7
1245780 A7 B7 42 五、發明説明( ’包括含芳族取代基的稀烴化合物例如苯乙歸,甲某苯 乙烯和烯丙基苯。 該不飽和有機化合物也可包含具有一或多個雜原子,例 如,氧,硫,氮或磷的官能基之取代基。此等雜原子取代 ’乙型不飽和有機化合物的例子包括乙烯基曱基鍵,油酸_ 曱酯,油醇,3-戊晞腈,4-戊烯腈,3-戊烯酸,4_戊烯酸, 3 -戊烯酸甲酯,7-辛烯-1 -酿,丙稀腈,丙婦酸酯,丙稀酸 甲酯’曱基丙烯酸酯’曱基丙烯酸甲酯,丙稀盤,稀丙醇 ’ 3 -戊細备’ 4 -戍細私’及其二或更多者的組合。 本發明氮曱酿化方法可闡示如下:
CH3-(CH2)p-CH=CH-(CH2)r-R 15 觸媒組合物 h2/c〇
〇HC-(CH2)p+r+3-R 15 觸媒組合物
Η,/CO
式XIV CH2=CH-(CH2)r-R15 式XVI
式XV 〇HC-(CH2)r+rR15 式 XVII 於上述諸方程式,R15為 H,-CN,-C02R16,-C(0)N(R16)2 ,-CHO,-OR16,〇H,或其二者或更多者的組合;p為〇到 1 2的整數,且r為0到1 2的整數。海一 R16為獨立地選自下列 的組合之中者:Η,0〗到C2G支鏈型或直鏈型烷基,6到C20 環烷基,及C6到C2〇芳基。 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780
特別較佳的不飽和有機化合物為弘戊烯腈,3_戊烯酸, 3戊烯醛’烯丙醇,和3-戊烯酸烷基酯,例如3-戊烯酸甲酯 γ及其二或更多者的組合。較佳者,該3_戊烯腈,3_戊烯 酉欠,3-戊烯醛,烯丙醇,和%戊烯酸烷基酯都含有少於1〇〇 Pjm的過氧化物。此等化合物之一者起始按本發明方法製 得之線型醛化合物可以有利地用來製備己内醯胺,六亞 甲基一胺,6-胺基己酸,6_胺基己腈或己二酸等耐綸 (nyl〇n)-6及/或耐綸_6,6的前體。 本發明氫甲醯化方法也可以用包括二或更多種不飽和有 機化s物的合物來進行。例如可在含有‘戊烯腈的混合 物中使用3-戊烯腈。因為4-異構物和相應的3_異構物係以相 似方式反應成合意的線型醛,所以可以直接使用多異構物 的混合物於本發明方法中。 3-戊烯腈可以包含在含有不會干擾氫曱醯化反應的雜質 之混合物中。彼等雜質的一例子為2_戊烯腈。 本發明氫曱醯化方法可以用諳於此技者已知的任何手段 來進行,例如在美國專利第4,769,498號中所揭示者,其以 =用方式併於本文。通常,該程序係在足以促成合意醛的 製成之任何條件下進行。例如,其溫度可·為約01到2〇〇它 ,較佳者約50到150°C ,且更佳者85。到} 1〇°c。其壓力可從 大乳壓到5 MPa,較佳者0」到2 MPa。該壓力通常等於氫氣 分壓和一氧化碳分壓的合併壓^。也可以含有惰性氣體; 於含惰性氣體時其壓力可為大氣壓變異到丨5 Mpa。氫對一 氧化蛱的莫耳比通常為丨〇 ··丨到1 :丨〇之間,且較佳者6 : ^
丨X 297公釐) 五、發明説明( 44 ) 與1: 2之間的莫耳氫/莫耳一氧化碳。最佳者為使用i "的 一氧化^對氮比例。 觸媒用量係經選擇使得針對觸媒活性和程序經濟性可得 到有利的結果。-般而言,反應中於包括不飽和有機化合 物,觸媒組合物和溶劑(若存在時)之下,過渡金屬含量可 於以游離金屬形式計算時’在1(miM⑽ppm之間且更佳 者於50與1,〇〇〇 ppm之間。 溶劑可為氫甲醯化反應本身的反應物混合物,例如起始 不飽和化合物,盤產物及/或副產物。其他適當溶劑包括餘 和經類(例如,媒油,礦油或環己烧),賴(例如,苯崎或 四氫咬喃),酮類(例如,丙嗣,環己⑷,猜類(例如,乙骑 ,己二腈或苄腈)’芳族化合物(例如,甲苯,苯或二甲苯) ’酯類(例如,戊酸甲醋,己内醋),二?基甲醯胺或其二 或更多者的組合。 ,氫甲醯化程序可在溶液中或氣相中運作。於蒸氣相中進 订虱甲酿化時’較佳溫度範圍為約5代到約18〇。匚,最佳者 ,9〇°c到not。該溫度必須選擇得高収以將所有反應物 σ物保持在蒸氣相中,但低到足以防止觸媒惡化。特別 =較佳溫度係於某種程度上決定於所用觸媒,所用稀煙化 :物,及合意的反應速率。操作愿力不具特別關鍵性且可 f MPa。虔力和溫度組合必須選擇成可將反應 α物維持在蒸氣相内。所J觸媒係經裝載到反應器内 二=管式反應避免將氧氣·㈣性觸媒暴露到 工乳中的乳氣。然後將合意的烯烴化合物,一氧化石炭和氫 -48- X 297公釐) 本紙張兩Ffil咖极s) A4規格(21〇 1245780 A7 B7 五、發明説明(45 ) 一 氣,加上任何合意的稀釋劑,例如氮氣,氦氣或氬氣,的 氣態混合物通過反應器同時接觸該觸媒。反應產物在室溫 下通常為液體且可經由冷卻方便地收取。反應器放流物可 直接連接到一採樣閥且可用氣體層析術分析。醛類產物, 例如從丙烯的氫甲醯化所得線型和分枝丁醛,可以使用 30ΜϋΒ-\\^χΘ毛細GC管柱予以全量分離和分析。 對於本文所述氫氰化,異構化和氫曱醯化諸程序,宜於 用非氧化性環境,以滯緩觸媒的氧化性抑活化。因此,較 佳者為使用惰性氣圍,如氮氣,不過,需要時,可以使用 空氣,但要花費觸媒活性因氧化所致一部份損失。對觸媒 有害的雜質應該保持在最少值。 下面諸實施例係提出以進一步闡明本發明特點及具體實 例包括各種製備要於其上形成含磷配位基的聚合物基質之 方法及形成含磷配位基組合物之方法。類似地,各特定反 應和化合物於以化學式在構造上鑑別時都是打算用以闡明 形成標的含磷雙牙型配位基組合物所用的反應途徑。因此 ’應該瞭解者其他物種和產物分布係以技藝中通常已知的 方式呈出且與此等組合物相關的任何性能數據係使用如製 成者於沒有離析或分離出特定化合物之下的混合物形式導 出者。除非另有指明,否則所有部份,比例和百分比都是 以重量計算。 於評估個別含磷配位基組合物的性能中,除非別有提及 ’否則都是採用下面的通用程序: 觸媒製備:觸媒溶液係經由將〇〇〇39克川((::〇〇)2 (〇〇14 •49- x^7公釐) i紙張尺度適用巾S S家標準(CNS) Α4規格(21[ 1245780 A7 B7 五、發明説明(46 ) 毫莫耳)溶解在0.320毫升曱苯中之後,添加到指定量的溶 解在0.200毫升THF内的要評估之個別含磷聚合物配位基組 合物中。 丁二烯之氫氰化:將指定體積,含有標稱約〇 〇〇2〇毫莫 耳Ni的上述觸媒溶液加到2個裝有隔板蓋的反應管瓶内。將 該等管瓶冷卻到-20 °C並於每一管瓶中加入120微升HCN/ 戊腈溶液(0.830毫莫耳HCN)和280微升丁二烯/曱苯溶液 (0.925愛莫耳BD)。將管瓶密封並置放於定在8〇。〇下的加熱 塊組反應器内。於1 · 5和3小時後分別取出樣品並冷卻驟止 到-20 C。然後將反應混合物稀釋於乙醚並用戊腈為内標準 品以GC分析產物分布。將結果呈現為起始HCN中已轉化為 有用的腈(3-戊烯腈(3PN),和2 -甲基-3-丁烯腈(2M3BN))之 相對百分比。 2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)之異構化··將指定體積,標稱 地含有約0.002 ¾莫耳Ni的上述觸媒溶液添加到2個裝有隔 板蓋的反應管瓶中。於每一管瓶中加入13〇微升含2M3bn 和戊腈的冷溶液(0.930亳莫耳2M3BN)。將管瓶密封並放置 在一調定在125。(:加熱塊組反應器内。於15和3小時後取出 樣品,冷卻並在乙醚中稀釋。採用以戊腈為内標準品的 來分析產物分布。將結果呈現為3pn/2M3bn比例。 3戊烯恥(3PN)的氫氰化:將指定體積,標稱地含有約 0.003毫莫耳Ni的上述觸媒溶赛和13微升ZnCi2/3pN溶液 (0.0067毫莫耳ZnC12)加到裝有隔板蓋的管瓶内。將結果呈 為已轉化為二腈產物的起始戊稀腈之相對百分比及以刪
1245780 A7 B7 五、發明説明(47 ) 為基準的百分產率。對線型己二腈(ADN)異構物的選擇率 係經報告成在反應產物混合物中的ADN百分比。 於3-戊烯腈氫氰化的某些例子中,係在實驗開始時將 HCN批式地力口入並將混合物置於熱組反應器内力口熱。於某 些實施例中,於實驗過程中,係將HCN慢慢地加入並於恆 溫控制的油浴中加熱該混合物。HCN係以HCN/N2氣體混合 物形式輸送到燒瓶内,其係經由將無水氮氣在〇°C下泡通經 過液態HCN(保持在0°C循環浴中),提供約35% HCN(體積/ 體積)的蒸氣流。氮氣的流速決定HCN輸送速率。樣品係經 定期地以氣體層析術(GC)分析。 實施例 實施例1 方面5 :從4,4、亞乙基雙(2-異丙基-5-曱基)酚的氧化性偶 合衍生聚合物: 於一 25毫升有磁攪拌器的管瓶中加入1.0克4,4'-亞乙基 雙(2-異丙基-5-甲基)酚(按 Bull. Chem. SOc. Jpn·,1989, 62, 3603中所述製備)和50毫克Cu(OH)Cl(TMEDA),此處 TMEDA為四曱基伸乙二胺,係根據Tetrahedron Lett·,1994, 3 5, 7983製得,及3毫升二氯甲烷。將該混合物攪拌整夜, 加入另一份6毫升二氯甲烷,並將混合物再攪拌二天。用 EDTA鈉鹽水溶液處理該混合物(二伸乙二胺四乙酸)〇於真 空下乾燥之後,得到0.833克棕务固體。
實施例1A 方面1 :從聚合物與鄰-曱酚的氯代亞磷酸酯之反應製備 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 A7 ________B7 五、發明説明(48 ) t合亞罐酸配位基: 於一 100毫升裝有磁攪拌棒的圓底燒瓶中給入490毫克實 ^例1中所述棕色固體聚合物和84丨毫克鄰·甲苯氯代亞磷 酸酯/約30毫升四氫呋喃(THF)。加入約1克的三-正丁胺。 攪拌該混合物整夜後,真空移除溶劑。加入乙腈並濾出固 體,用乙腈洗清及真空乾燥而得713毫克黃色固體。
貫施你丨1 R 含貫施例1A聚合物的觸媒之製備和使用: 方面7 :觸媒製備:稱取〇·034克實施例丨八中所述聚合物 亞忪酸配位基於裝有隔板蓋的反應管瓶内。於管瓶中加入 200微升THF並搖動該樣品。經由添加〇 〇〇39*Ni(c〇D)2 (0.014¾莫耳)/〇·3 20毫升曱苯於管瓶中以製備觸媒溶液。 方面8 : 丁二烯的氫氰化:將上面製得之觸媒樣品冷卻到 -20 C並加入280微升丁二烯/甲苯溶液(〇·925毫莫耳丁二烯) 和120微升HCN/戊腈溶液(〇·83〇毫莫耳HCN)。在80°C下加 熱該混合物。3小時後,取出一樣品,將其冷卻到_2〇<t予 以驟止。然後將混合物稀釋在乙醚中並相對於作為内標準 品的戊腈以GC分析產物分布。分析顯示有64%的起始hcn 業經轉化成有用的腈(3 -戊烯腈/2-甲基丁烯腈, 3PN/2M3BN,比例為 16.3)。 方面8 ·· 3-戊烯腈(3PN)的氫氰化:將按上述製得之另一 份觸媒樣品冷卻到-20°C並加入』25微升HCN , 3PN和2-乙氧 基乙基醚的溶液(0.3 96毫莫耳1^>^,0.99毫莫耳31^)。於管 瓶中加入13微升ZnCl2/3PN溶液(0.0067毫莫耳ZnCi2)。將管 -52-
1245780 A7 B7 用乙醚稀釋反應混合物且 瓶密封並靜置於室溫下24小時 使用2-乙氧乙基㈣為内標準品以沉分析產物分布。分析 顯示有66〇/〇起始HCN經轉化為二腈產物。對線型adn異構 物的選擇率為97.6%。 方面9: 2-甲基_3_ 丁稀腈(2M3BN)的異構化:於按上述製 得的另一份觸媒樣品中加入13〇微升含有2M3bn (〇93〇毫 莫耳)和戊腈的冷溶液。將混合物加熱到12〇t 3小時。以
戊腈作為内標準品的GC分析顯示出有到達19 2的 3PN/2M3BN比例。 實施例2 方面1 ·從2,2’·雙(甲氧基)聯莕_3,3,_二_酸與4,4,_ 二溴聯苯越偶合所得聚合物之製備: 於氮氣圍下,將Κ/〇3水溶液(1〇毫升,ιΜ)添加到含2,2,_ 雙(曱氧基)-1,1’-聯荅_3,3’-二關酸(〇·88〇克,2.2毫莫耳), 4,4 - 一溴聯苯醚(0·722 克,2·2毫莫耳),pd(pph3h(〇〇5(^
,0.044¾莫耳)和丨,4-二氧雜環己烷(15毫升)的混合物中, 此處PPh為三苯基膦。將所得混合物回流48小時。分出有 機層亚用CH2C12 (125毫升)稀釋。用1N HC1 (5〇毫升)和飽 和NaCl溶液(2 X 50毫升)萃洗該溶液,再以MgS〇4脫水。以 方疋轉洛發移除溶劑得到黃/褐色固體將固體再溶於ch2ci2 中並用曱醇沈澱兩次。將分離出的褐色固體溶解於chal 中亚冷卻到-30°C。於激烈攪拌下,逐滴地加入BBr3 (1·00 毫升,10.6¾莫耳)。於添加2_3滴ΒΒ〇之後,反應混合物的 顏色轉變為橘/紅色。於添加中,控制溫度以確使反應溫度 -53- 1245780 A7 B7 五、發明説明(50 ) 保持在低於-1 〇 c。於室溫下攪拌反應混合物丨8小時後,將 其冷卻到0°C。於反應混合物中滴加冷的蒸餾水(丨5〇毫升) 並授拌45分鉍V致更色混合物。分出有機層並用JN HC J (2 x 125毫升),飽和NaCl溶液(15〇毫升),予以萃洗,並以 MgSCU脫水。於移除溶劑之後,分離出橘/棕色晶狀固體 (0.737克,1.2毫莫耳,53.8 %產率)。在THF中以聚苯乙烯 才示準品進行膠透層析術(Gp〇 : mw=2172且Mn=1081 (PDI = 2.0),此處Mvv為重量平均分子量,^^為數平均分子量 且PDI為聚合分散指數,以Mw/Mn計算出。 實施例2 A : 方面1 :經由用實施例2聚合物與m扣四氫q-莕酚的氯 代亞磷酸酯反應製備聚合物亞磷酸酯配位基: 在氮氣圍下,將裝有1,2,3,4·四氫-1-莕酚的氣代亞磷酸酯 (0.76克,2.10¾莫耳)和乙醚(1〇毫升)之圓底燒瓶冷卻到_3〇 C。將實施例2中所述聚合雙萘酚二醇(〇·525克,4·58毫莫 耳)加到上述冷卻液中接著加入三乙胺(〇·3毫升,21〇毫莫 耳)。使所得混合物溫熱到室溫並攪拌整夜。濾出固體,用 乙腈洗清並真空乾燥而得白色固體(1〇3克,96〇/〇產率)。 P^H} NMR (202.4 MHz,C6D6) : 132.15,132.81(主要)。 GPC (THF,聚苯乙烯標準品):Mn=i,3〇5 , Mw=2,272 , PDI=1.74。元素分析:68·7〇% c,6 15% H,3 18% p。
實施例2B 用實施例2A聚合物製備觸媒和其使用: 方面7 ··觸媒之製備:經由將0 〇〇39克犯((::〇〇)2 (0 〇14毫
1245780 A7 B7 五、發明説明(S1 ) 莫耳)/0.320 ¾升甲苯加到0 026克實施例2A中所述配位基 (0.020毫莫耳)/0·200毫升THF中製備觸媒溶液。 方面8· 丁二烯之氫氰化:將各74微升上述觸媒溶液 (0.0020毫莫耳Ni)分別加到2個裝有隔板蓋的反應管瓶内。 將諸官瓶冷部到-20°C後於每一管瓶中加入12〇微升hcn/ 戊腈溶液(0.830毫莫耳HCN)和280微升丁二烯(BD)/甲笨 (0.925毫莫耳BD)溶液。將諸管瓶密封並放置到調定在8〇。〇 的熱組反應H内。於1.5和3小時後取出樣品並經由冷卻到 20 C予以驟止。然後將反應混合物稀釋於乙醚中並以戍赌 為内標準品以GC分析產物分布。分析顯示有761和78.8% 起始HCN已轉化成有用的腈(3PN/2M3BN比例於! 5小時後 為〇·94且在3小時後也是〇·94)。 方面8: 3-戊烯腈(3ΡΝ)的氫氰化:於裝有隔板蓋的管瓶 中加入116微升上述觸媒溶液(〇 〇〇31毫莫耳,和Η微升 ZHCV3PN溶液(0.0067毫莫耳ZnCl2) 1管瓶冷卻到 並加入125微升HCN,31^和2_乙氧基乙基趟溶液(ο」%毫 莫耳HCN,0.99毫料3PN)。將管瓶密封並靜置於室溫下 24小時。將反應混合物用乙醚稀釋並用2·乙氧基乙基醚作 為内標準品以GC分析產物分布。分析顯示有76%起始戍稀 腈已轉化為二腈產物(21%產率,以HCN計算)。對線型己二 腈(ADN)異構物的選擇率為96 〇%。 、 一 方面9: 2-甲基-3-丁稀腈(2MlBN)的異構化:於裝有隔板 ,的2個反應管瓶中分別加入82微升上述觸媒溶液η 毫莫耳Νί)。於每一管瓶中分別加入13〇微升含2M3BN和戊 -55 本紙張尺度適用中g g家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297 公釐) 1245780 A7 ι_________B7^ 五、發明説明(52 ) 腈的冷溶液(0.930毫莫耳2M3BN)。將管瓶密封並放置在 125 C的熱阻加熱反應器内。於15和3 〇小時後取出樣品, 冷卻,並在乙醚中稀釋。使用戊腈作為内標準品以GC分析 產物分布。3PN/2M3BN比於1·5小時後為〇·36而於3小時後為 0.57 〇 貫施例3 方面1 ··聚(1,Γ-雙-2-萘酚)之製備·· 使用J· Org. Chem·,1996,61,5200中所述程序在Ni催化 的6,6’-二溴-2,2’-雙(甲氧基聯莕的聚合之後實施聚 (1,1’-雙-2-莕齡)之合成。 實施例3 A : 方面1:經由聚雙-2-莕酚)與瑞香草酚氯代亞磷酸醋 的反應製備聚合亞磷酸配位基: 於氮氣圍下,將裝有2-異丙基_5_曱基-酚(瑞香草酚, 〇·Η6克,0.40毫莫耳)和乙醚(1〇毫升)的圓底燒瓶冷卻到 -30 C。於冷溶液中加入上面實施例3所述聚合雙莕酚二醇 (0.050克,0.17毫莫耳)’接著加入三乙胺(〇 〇6毫升,〇·43 毫莫耳)。使所得混合物熱到室溫並再攪拌2小時。將液體 從褐色沈澱物傾卸掉。用乙腈(2 χ 1〇毫升),無水乙醚(1〇 毫升)洗清並真空乾燥而得褐色固體(〇 〇5〇克,31%產率 31P{iH} NMR (202·4 MHz,C6D6) : 131.9〇(主要),133 〇4。。 聚合物不溶於THF且只微溶於考中。 ·
Ajfe例 3 B 含實施例3 A聚合物的觸媒之製備與使用·· -56-
1245780 A7 B7 五、發明説明(53 ) 方面7 :觸媒之製備:於裝有隔板蓋的反應管瓶中稱取 0.018克(0.019毫莫耳)實施例3A所製聚合物亞碟酸配位基 。於管瓶中加入200微升THF並搖動該樣品。經由添加〇 〇〇39 克Ni(COD)2 (0.014毫莫耳)/0.320毫升甲苯於管瓶中製備觸 媒溶液。 方面8 ·· 3-戊烯腈(3PN)之氫氰化:將上面所製觸媒樣品 冷卻到-20°C並加入125微升含HCN,3PN,和2-乙氧基乙基 驗的溶液(0.3 96毫莫耳HCN,0.99毫莫耳3PN)。於管瓶中加 入13微升ZnClWPN溶液(0.0067毫莫耳ZnCl2)。將管瓶密封 並靜置於室溫下24小時。用乙醚稀釋反應混合物。用2_乙 氧基乙醚作為内標準品以G C分析產物分布。分析顯示有 5.7%起始戊烯腈已轉化成二腈產物(15·7%產率,以hcn計 算)。對線型ADN異構物的選擇率為86 7〇/〇。 實施例4 方面1 ··經由實施例3聚合物與用2,孓二甲基-丨,弘丙二醇 的縮醛和柳醛製得的氣代亞磷酸酯反應製備聚合物: 於氮氣圍下,將裝有從2,2_二甲基-:[,3-丙二醇與柳醛反 應的縮醛之氯代亞磷酸酯(0·220克,〇·45毫莫耳),乙醚(3 耄升)和。三乙胺(Et3N)(0.〇6毫升,〇·43毫莫耳)之圓底燒瓶冷 :到-30°C。冑實施例3所得聚合雙茶盼二醇(〇·嶋克,〇2〇 *莫耳)溶解在乙醚(2毫升)中並冷卻到·3〇。。。將此溶液添 加到上述氣代亞磷酸醋冷溶液士。使所得混合物熱到室溫 ?攪拌2小時。從褐色沈澱物傾卸掉液體。用無水乙醚(1〇 毫升)洗π 口 並真空乾燥而得褐色固體克,產 1245780
率)Ο 實施例4Α 用實施例4聚合物進行氫氰化和異構化: 4方面7.觸媒之製備:經由將〇.〇〇39克沁((:00)2(0.014毫 莫耳)/0.3 20笔升甲笨加到〇 〇84克實施例4配位基(〇 〇7〇毫 莫耳)/0.200¾升甲笨中以製備觸媒溶液。 方面8: 丁二烯之氫氰化:於裝有隔板蓋的兩個反應管瓶 中分別加入74微升上述觸媒溶液(0.0020毫莫耳Ni)。將該等 管瓶冷卻到-20°C並於每一個管瓶中加入12〇微升HCN/戊 腈溶液(0.830毫莫耳HCN)和28〇微升丁二烯(BD)/曱苯溶液 (0.925毫莫耳BD)。將該等管瓶密封並放置在經調定在8〇。〇 的熱組反應器中。於丨.5和3小時之後取出樣品並經由冷卻 到-20 C予以驟止。然後用乙醚稀釋反應混合物並以戊腈作 為内標準品以GC分析產物分布。分析顯示有334和43 4% 起始HCN經轉化為有用的腈類且在1 ·5和3小時之後的 3ΡΝ/2Μ3ΒΝ比例分別為〇·47和0.46。 方面8 : 3-戊烯腈(3ΡΝ)之氫氰化:於裝有隔板蓋的管瓶 中加入1 16微升上述觸媒溶液(〇 〇〇31毫莫耳Ni),和。微 升ZnCl^PN溶液(〇·0067毫莫耳ZnC12)。將該管瓶冷卻到 •20°C並加入125微升HCN,3PN和2-乙氧基乙基醚溶液 (0.396毫莫耳HCN,〇·99毫莫耳3PN)。將該管瓶密封並靜置 在室溫下24小時。用乙醚稀釋冬應混合物並以2·乙氧基乙 基謎作為内標準品以GC分析產物分布。分析顯示有64%起 始戊稀腈經轉化為二腈產物(1 7·7%產率,以HCN計算)。對 -58-
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線型ADN異構物的選擇率為92 6%。 方面9 : 2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)之異構化:於裝有隔板 蓋的兩個反應管瓶中分別加入82微升上述觸媒溶液 (0.0022毫莫耳Ni)。於每一個管瓶中加入13〇微升$有 2M3BN和戊腈的溶液(0·930毫莫耳2M3BN)。將該等管瓶密 封並放置在經調定在1251的熱阻反應器中。於15和3小時 之後取出樣品,冷卻並用乙醚稀釋。以戊腈作為内標準品 以GC分析產物分布。3PN/2M3BN比例於^小時後為〇料 且於3小時之後為〇.〇3。 ” 方面1 : 3,3,-二-異丙基-6,6,_二甲基雙酚之製備 4-第三丁基瑞香草酚之製備: 將1克濃硫酸加到30克(0.20莫耳)瑞香草酚,於6〇χ:氮氣 下加熱。於加熱到90°C後,在約2小時期間慢慢導入異〇 = 流。反應在約50%轉化率處停滯,因此添加另\份濃硫酸 。以GC監測反應直到達到約70_80%轉化率為止。用水稀釋 反應並用NaHC〇3中和,並蒸餾移除某此殘 一 a Μ祧杳卓盼。將 剩餘物溶解在熱己烷内,與水相分離,並於冰浴中冷卻。 用己烷將粗製剩餘物再結晶得到2〇克4-第·二丁贫山二 不一j I知3香草齡 :^.^ 76-77^ 〇 -H-NMR (CDC13) 1.25 (d, 6H, J = 7 Hz)? t 3g (s,9H),2.44 (s,3H),3.15(七重線,1H),4 49 (s,ih),’ /η (S,1H),7.18 (s,1H)。 ’ ’ · 5,5’-二-第二丁基-3,3’-二-異丙基-6,6、二 T基-2,2 -雙盼 之製備: 物 -59-
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於20克(0.104莫耳)4_.第三丁基瑞香草盼/5〇毫升二氣甲 院溶液中加人1.0克(5毫莫耳)氣氫氧化銅-tmeda錯合物 。在周圍空氣下攪拌深紫色混合物3天。用己㈣釋該混合 物,用EDTA水溶液萃洗,以_〇4脫水並濃縮到乾。剩餘 物在矽膠上層析分離而得3 6克純二聚物,5,5,_二-第三丁基 -3,3’-二-異丙基-6,6,-二曱基 _2,2,_雙盼,炫點 1〇5 i〇8t:。 iH-NMR (CDC13) 1.26 (d,6H),1.43 (s,9H),3.25 (七重線, 1H),4.58 (s,1H),7.30(s,1H)。
實施例5 A 方面1 · 3,3’-二_異丙基-6,6’-二甲基-2,2,-雙酚與乙醛之反 應· 於一 100¾升圓底燒瓶中加入0.248克乙醒:,ι·68克3,3,· 二-異丙基_6,6’-二曱基-2,2’-雙酚和15毫升硝基曱烷。將該 混合物置於冰浴中冷卻並滴加1毫升濃鹽酸/5毫升硝基甲 烷。1 〇分鐘之後,移除冰浴並加入丨〇毫升硝基甲烷。將該 混合物攪拌2天後,予以回流6小時。濾出固體並用曱苯洗 清。將整個固體溶解在曱苯中。移除溶劑而得1 ·849克棕色 固體。在丁HF中以聚苯乙烯為標準品進行膠透層析術(Gpc) 顯示出]^為 1326且1^為1518(?01=1.14)。
實施例5B 方面1 :用實施例5 A聚合物與鄰_曱酚的氣代亞磷酸酯反 應製備聚合配位基: 工 於一管瓶中給入300毫克實施例5A聚合物,543毫克鄰-曱酚的氣代亞磷酸酯和1 5毫升甲苯。將混合物冷卻到_30。〇 _ -60- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A7 B7 五、發明説明(57 ) 並加入350毫克三乙胺。於室溫下攪拌該混合物整夜,濾經 矽膠並移除溶劑而得776毫克棕色油狀物。
實施例5C 用實施例5B聚合物製備觸媒及其使用 方面7 :觸媒之製備:經由將0 0039克Ni(c〇D)2 (0.014毫 莫耳)/0.320毫升曱苯加到0.033克上述配位基(〇·〇42毫莫耳) /0.200毫升甲苯中以製備觸媒溶液。 方面8· 丁 一 _之氫氣化:於裝有隔板蓋的兩個反應管瓶 中分別加入74微升上述觸媒溶液(0.0020毫莫耳川)。將該等 管瓶冷卻到-20°C並於每一個管瓶中加入120微升HCN/戊 腈溶液(0.830毫莫耳HCN)和2 80微升丁二烯(BD)/曱苯溶液 (0.925毫莫耳BD)。將該等管瓶密封並放置在經調定在8〇。 C的熱組反應為中。於1 · 5和3小時之後取出樣品並經由冷卻 到-20°C予以驟止。然後用乙醚稀釋反應混合物並以戊腈作 為内標準品以GC分析產物分布。分析顯示有36和62%起始 HCN經轉化為有用的腈類且在15和3小時之後的 3?>1/21^3 61^比例分別為4.3 8和16.0。 方面8 : 3-戊烯腈(3PN)之氫氰化:於骏有隔板蓋的管瓶
中加入1 16微升上述觸媒溶液(0.003 1亳箪互M 兴斗Nl),和13微升
ZnCl2/3PN溶液(0.0067毫莫耳ZnCl2)〇將兮总 '人 π 4 s fl瓦冷卻到_2〇 °C並加入125微升HCN,3PN和2-乙氧基乙其 G暴醚〉谷液(〇 396 毫莫耳HCN ’ 0.99毫莫耳3PN)。將該管瓶宓 ^ 肌在封亚靜置在室 溫下24小時。用乙醚稀釋反應混合物並〆 八6乙氧基乙基醚 作為内標準品以GC分析產物分布。分拼g 竹顯不有77.6%起始 -61 -
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HCN經轉化為二腈。對線型ADN異構物的選擇率為97·3%。 方面9 : 2•曱基-3-丁烯腈(2Μ3ΒΝ)之異構化:於裝有隔板 蓋的兩個反應管瓶中分別加入82微升上述溶液(〇 〇〇22毫 莫耳Ni)。於每一個管瓶中加入13〇微升含有2Μ3ΒΝ和戊腈 的溶液(0.930毫莫耳2M3BN)。將該等管瓶密封並放置在經 調定在125°C的熱阻反應器中。於和3小時之後取出樣品 ,冷卻並用乙醚稀釋。以戊腈作為内標準品以Gc分析產物 分布。3PN/2M3BN比例於1.5小時後為16.6且於3小時之後 為 16.7 〇 實施例6 方面1 : 3,3’,4,4',6,6’·六甲基·2,2,-雙酚與4,4,-雙(氯甲基) -1,1 聯苯之反應;其產物與與鄰-甲酚的氯代亞磷酸酯之反 應· 將含有558宅克4,4’-雙(氯甲基)-ΐ,ι’·聯苯,6〇〇毫克 3,3·,4,4·,6,6’-六甲基-2,2’-雙酚和4毫升二氣甲烷之混合物 置於50°C加熱整夜。起始3,3,,4,4,,6,6,-六甲基-2,2·-雙酴係 經由使用文獻中製備3,3,,5,5,-四曱基_2,2,-雙酚所用程序將 2,3,5_二甲基g分偶合而製備成(j 〇rg Chem.,1963,28, 1063)。 形成一紫色凝膠;加入1 2毫升二氯曱烧和2 〇毫升水。將 水層傾卸掉並加入25毫升丙酮得到米色固體。將混合物攪 拌3 0分鐘並過濾,用丙酮洗清,二並真空乾燥而得〇. 8丨9克棕 色固體。於一乾燥箱中,在一有磁攪拌棒的50毫升燒瓶内 給入508毫克上述棕色固體和20毫升THF。於室溫下攪拌該 -62- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 1245780 A7 ____B7 __ 五、發明説明(59 ) 混合物2小時。於該混合物中加入656毫克鄰-曱酚的氣代亞 磷酸酯。將混合物冷卻到_3〇它並慢慢加入7〇〇毫克三丁胺 。將混合物攪拌整夜。加入乙腈(1 〇毫升)並真空移除溶劑 。加入另一份10毫升乙腈並攪拌該漿液2小時。過濾出蒼白 色固體並真空乾燥而得1.02克蒼白色固體。將此固體與8毫 升乙腈混合2天’過濾,並真空乾燥而得865毫克蒼白色固 體。
貫施例6A 方面7 :觸媒之製備:於39毫克實施例6所得蒼白色固體 中加入320微升含有39亳克Ni(COD)2/2.79克甲苯之溶液中。 方面8 : 丁二烯之氫氰化:將觸媒混合物冷卻到並 加入280微升BD/甲苯溶液(〇 925毫莫耳BD)和120微升 HCN/戊腈溶液(0.830毫莫耳HCN)。將該混合物在8〇°C下加 熱。於3小時之後,取出樣品並經由冷卻到_2〇。〇予以驟止 。然後用乙醚稀釋混合物並以戊腈作為内標準品以分析 產物分布。分析顯示有37%起始HCN經轉化為有用的腈類 (3PN/2M3BN=4.4) 〇 方面8 : 3-戊烯腈之氫氰化··按上述製備另一份觸媒樣品 並加入125微升HCN,3PN* 2-乙氧基乙基醚溶液(〇·396毫 莫耳HCN,0.99毫莫耳3ΡΝ)。於該混合物中加入13微升 ZnCl2/3PN溶液(0.0067毫莫耳ZnCl2)。將該混合物靜置在室 溫下24小時。以2·乙氧基乙基-作為内標準品以沉分析顯 示有27.2%起始戊晞腈經轉化為二腈產物(68%產率,以 HCN計算)。對線型ADN異構物的選擇率為97 6%。 -63- 1245780
f面9 · 2-曱基-3-丁烯腈(2M3BN)之異構化:按上述製備 、伤觸媒樣。。並加入13〇微升含有2m3Bn (0.930毫莫耳) 矛戊腈的冷/谷液。將該混合物加熱到12〇。〇 3小時。用戊腈 作為内;^準品以Gc分析顯示3ρν/2μ3βν比例為18·7。 列 6Β >方面8· 3-戊烯腈之氫氰化:於一燒瓶中加入259毫克實 她例6?κ合物,5耄#THF,和〇〇58克Ni(c〇⑺2。將該混合 物攪拌3 0分鐘並真空移除溶劑。於剩餘物中加入〇 〇29克氣 化鋅,5¾升3PN和5毫升曱苯。在5〇cc下用HC]sm 12立方 公分/分鐘的氮氣流速處理該混合物;於1 8〇分鐘之後,GC 分析顯示有 86.9 % ADN,3.5 % MGN和 0_3 % ESN。 實施例7 方面1 :雙萘S分與4,4,-雙(氣甲基)_聯苯反應製備聚合亞磷 酸酯: 於一有磁攪拌棒的管瓶給入2克雙萘酚,1.754克4,4,-雙 (氣甲基)-1,1·-聯苯,1〇〇克氣化鋅和10毫升二氣曱烷。在 5〇°C下加熱該混合物3天。收集固體並用25毫升水及接著用 丙顚1洗清。於乾燥之後,得到2.627克棕色固體。於一燒瓶 中,加入1.3 60克該棕色固體和2〇毫升THF。於攪拌整夜之 後,加入另一份5毫升THF與1.636克鄰-甲酚的氯代亞磷酸 酯和1.665克三正丁胺/15毫升THF。將混合物攪拌整夜後真 空移除溶劑。加入乙腈並過濾^出固體及用乙腈洗清而得 2.34克淡棕色固體。元素分析:54.93% C ; 2.40 % Η ; 0.21% Cl ; 6.42% Ρ。於1.5 00克此棕色固體中加入20毫升THF和 ___ -64· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 A7 B7 61 五、發明説明( 0.288克Ni(COD)2。攪拌該混合物整夜後真空移除溶劑。
實施例7A 用實施例7鎳觸媒所得氫氰化和異構化結果。 方面8: 丁二烯之氫氰化:於一反應管瓶中給入9毫克上 述觸媒並將該管瓶冷卻到-2(TC。加入120微升HCN/戊腈溶 液(0.830毫莫耳HCN)和280微升BD/曱笨溶液(0.925毫莫耳 BD)。將該管瓶密封並放置在經調定在80°C的熱組反應器 中。於3小時之後經由冷卻到-20°C將反應混合物驟止。然 後用乙醚稀釋反應混合物並以戊腈作為内標準品以GC分 析產物分布。GC分析顯示有87%起始HCN經轉化為有用的 腈類,且3PN/2M3BN比例為10.83。 方面8 : 3-戊烯腈之氫氰化:對359毫克實施例7鎳觸媒, 0.029克氯化鋅,5毫升曱苯,和5毫升3PN,在50°C下用HCN 以24立方公分/分鐘的氮氣流處理90分鐘。GC分析顯示有 68.9% ADN,10.7% MGN和1.7 % ESN。於氮氣下靜置整夜之 後,GC分析顯示有 73.7% ADN,11.7% MGN和 1.9 % ESN。 方面9 : 2-曱基-3-丁烯腈(2M3BN)之異構化:於一反應管 瓶中的9毫克上述觸媒加入130微升含有2M3BN和戊腈的冷 溶液(0.930毫莫耳2M3BN)。將該等管瓶密封並放置在經調 定在125°C的熱阻反應器中。於3小時,將反應混合物冷卻 並用乙醚稀釋。以戊腈作為内標準品的GC顯示3PN/2M3BN 比例為12.7。 ^ 實施例8 方面1:用聚雙-2-萘酚)與4-氣-1-萘酚氣代亞磷酸酯 -65 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 五、發明説明(62 反應製備聚合物: 於氮氣圍下,將一裝有4-氯萘酚氯代亞磷酸酯(193克 ,4.58毫莫耳)和乙醚(12毫升)的圓底燒瓶冷卻到_3〇。匸。於
上述冷溶液中,加入實施例3所述聚合雙萘酚二醇(〇 525克 ,1,83宅莫耳),接著加入三乙胺(〇·6亳升,4.60毫莫耳)。 使所得混合物熱到室溫並攪拌整夜。從白色沉澱物傾卸掉 液體。沉澱物經用乙腈(3 X 5毫升),無水乙醚(1()毫升)洗清 並真空乾燥而得白色固體(1·58克,9〇%產率)。3ip{iH}NMR
(202.4 MHz, C6D6) : 126.58,131.05(主要)。31p{ iHJNMR (202.4 MHz,C6D6) : 132.15,132.81(主要)。在THF中以聚 笨乙稀為標準品進行膠透層析術(Gpc) : Mn = 6,〇89,
Mw=14,213 ’ PDI = 2.33。元素分析:65.87%C ; 5.01 % Η ; 3·16%Ρ。 實施例8Α 方面10 ·用實施例8的聚合亞磷酸酯進行3 ρΝ的氫甲醯化。 於一 100毫升壓熱器中給入0·600克實施例8所述聚合亞 磷酸酯。將該壓熱器抽真空並在真空下裝載入含有〇.〇38克 Rh(CO)2(acac),2克 1,2-二氣苯和 70克 3ΡΝ的溶液。用 0.45 Mpa CO/H2 (1 · 1莫耳比)加壓該壓熱器,.於%。〇激烈授拌 下加熱6小時,同時以20毫升/分鐘的速率流入c〇/H2 6小時 。從反應器取出樣品並在HP 5890A層析儀上用購自J· B· Scientific的DB5熔融氧化矽毛£田管柱(3〇求,〇 32毫米I D ’ 0 · 2 5微米膜厚度)以氣體層析術分析。 -66 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 五、發明説明( 轉化率(°/〇) 直線率(%) 選擇率(%) 1.56 62.43 45.5 3.06 65.38 52.29 4.13 64.99 45.60 6.05 65.92 47.54 8.28 66.87 49.09 12.01 67.67 50.20 20.43 68.93 51.96 實施例i 方面1用水(1,1 -雙-2-奈盼)與2-苯基_酉分氣代亞碟酸醋反 應製備聚合亞磷酸酯: 於氮氣圍下,將一裝有2-苯基-盼氯代亞碌酸醋[其含有 3〇〇/〇P[〇-(2-Ph)Ph]3](0.415 克,1〇2 毫莫耳)和乙趟(1〇 毫升) 的圓底燒瓶冷卻到-3(TC。於上述冷溶液中,加入實施例3 所述聚合雙萘盼二醇((M00克,q.35毫莫耳),接著加入三 乙胺(0.12¾升,〇.87毫莫耳)。使所得混合物熱到室溫並攪 拌整夜。從白色固體傾卸掉液體。固體經用乙腈(3 χ 5毫升) ,無水乙醚(ίο毫升)洗清並真空乾燥而得白色固體(〇162克 ’45%產率)。31卩{4}譲尺(202.4 1^2,〇6〇6):13 1.11(主 要),1 5 4 · 1 9。此化合物可部份麥於苯和乙腈中。 實施例9Α 方面1 0 ··用實施例9的聚合亞磷酸酯進行3 ρΝ的氫甲醯化。 -67 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1245780
一於一乾燥箱中製備含有3PN (5 0克),Rh(C0)2(acac)(2 5 宅克),和1,2_二氣苯(内標準品,〇·27Μ)的溶液。將該溶液 加到一玻璃襯底的壓力容器之内,該容器裝有約2當量實施 例9的聚合亞磷酸酯每當量的铑。將該反應器密封,用1 : 1 莫耳比的CO/H2加壓到65psi並於加熱到95°C 3小時。將反 應器冷卻並解除壓力。取一反應混合物的樣品在Hp 589〇a ,體層析儀上用購自J. Β· Scientific的DB5熔融氧化矽毛細 =柱(30米,0.32毫米I.D.,〇·25微米膜厚度)以氣體層析術 分析。GC分析:73.9%轉化率;對5_曱醯基戊腈的選擇率 • 59.9莫耳°/〇 ;產生的醛之直線率:68 〇0/〇。 實施例10 方面1 ··用聚(1,厂-雙-2-萘酚)與2-四氫吡喃-2-基-酚氣代 亞磷酸酯反應製備聚合亞磷酸酯: 於氮氣圍下,將一裝有2-四氫吡喃-2-基-酚氯代亞磷酸酯 (0.338克,0.80毫莫耳)和乙醚(1〇毫升)的圓底燒瓶冷卻到 -3 0 C。於上述冷溶液中,加入實施例3所述聚合雙萘盼二 醇(0.100克,0.35毫莫耳),接著加入三乙胺(012毫升,〇.87 毫莫耳)。使所得混合物熱到室溫並攪拌整夜。從白色固體 傾卸掉液體。固體經用乙腈(3 X 5毫升),無水乙醚(1〇毫升) 洗清並真空乾燥而得白色固體(0139克,38〇/〇產率)。此化 合物不溶於苯中。
實施例lj)A 方面1 0 :用實施例1 〇的聚合亞磷酸酯進行3PN的氫曱醯 化: ______ -68- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐)
裝 訂
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於一乾燥箱中製備含有3PN (5.0克),Rh(C〇)2(acac)(2.5 宅克)’和1,2-一氯笨(内標準品,〇·27Μ)的溶液。將該溶液 加到一玻璃襯底的壓力容器之内,該容器裝有約2當量實施 例1 0的聚合亞磷酸酯每當量的铑。將該反應器密封,用1 • 1莫耳比的CO/H2加壓到65 psi並且加熱到95它3小時。 將反應器冷卻並解除壓力。取一反應混合物的樣品在Hp 5890A層析儀上用購自j· b. Scientific^DB5熔融氧化石夕毛 細管柱(30米,0.32毫米I.D·,0.25微米膜厚度)以氣體層析 術分析。GC分析:69.1 %轉化率;對5-甲醯基戊腈的選擇 率:56.3莫耳°/〇 ;產生的醛之直線率:68 〇0/〇。 實施例1 1 方面1 :乙烯基苄基氣與3,3,-二-異丙基-6,6,-二甲基_2,2,_ 雙酚反應: 將3,3 - 一-異丙基-6,6·-二甲基-2,2·-雙g分(〇.5克),
ZnCldO.l克)和1,2-二氯乙烷(3毫升)置於一管瓶中並在室 溫下攪拌1 0分鐘。於該管瓶内添加乙烯基苄基氣(2. 〇克)。 將該管瓶密封並置於60 °C油浴中加熱90分鐘。於起始加熱 後的1 0,30和60分鐘打開管瓶以釋放任何壓力蓄積。將所 付4示色固體用MeOH (2 X 20毫升),EtOAc(2 X 20毫升)洗 >月,並真空乾無而付固體,將其在甲苯(4毫升)中於6〇 °c下 用AICI3處理2小時。過濾收集聚合物,用己烷(2 X 2〇毫升) 和MeOH (2 X 20毫升)洗清,並毛空乾燥而得196克聚合物。
實施例1 1A 方面1 :用實施例1 1聚合物和鄰-甲酚的氣代亞磷酸酯反 -69- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A7
應製備聚合含鱗組合物: 將〇·62克實施例u聚合物與鄰-甲酚的氯代亞磷酸酯〇 克)在20毫升THF中混合。加入三丁胺(1〇克)並於室溫下攪 拌該混合物3天。過濾收集固體,用乙腈(3 X 20毫升)洗清 ,並真空乾燥而得0.72克該配位基。元素分析:! 8 % p。
實施例1 1B 方面7 ··觸媒之製備··將74毫克實施例11A所得蒼白色固 體加到320微升含有39毫克Ni(COD)2/2.79克曱苯溶液中。 方面8 : 丁二烯之氫氰化:將觸媒混合物冷卻到_2〇。。並 加入280微升丁二烯/曱笨溶液(〇·925毫莫耳丁二烯)和12〇 微升HCN/戊腈溶液(〇·830毫莫耳HCN卜將該混合物加熱到 80 C。於3小時之後取出樣品並經由冷卻到_2〇予以驟止 。然後用乙醚稀釋反應混合物並用戊腈作為内標準品以Gc 分析產物分布。分析顯示有89%起始HCN經轉化為有用的 腈類(3PN/2M3BN=M)。 方面9: 2-甲基-3-丁烯腈之異構化:按上述置備觸媒樣品 。加入130微升含有2M3BN (0.930毫莫耳)和戊腈的冷溶液 。將該混合物加熱到12〇t 3小時。以戊腈作為内標準品的 GC分析顯示出3PN/2M3BN比例為0.32。 實施例1 2 方面3:用6,6,-二溴-ΐ,ι,-雙_2_萘酚與12,3 +四氫·^萘酚 氣代亞磷酸酯反應製備亞磷酸酯配位基: 於氮氣圍下’將一裝有1,2,3,4 -四氫-1 -萘g分氣代亞填酸酯 (0.76克’ 2.10¾莫耳)和乙_(ι〇毫升)的圓底燒瓶冷卻到 -70- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2l〇x 297公爱) 1245780 A7 B7 67 五、發明説明( _3 0°C。於上述冷溶液中,加入6,6,_二溴]j、雙_2-萘酚(〇47 克,1.1毫莫耳),接著加入三乙胺(〇.3毫升,21〇毫莫耳) 。使所得混合物熱到室温並攪拌數小時。將白色沉澱物濾 經石夕澡土 /氧化铭並將所得透明溶液濃縮而得所欲亞磷酸 酯配位基。
實施例1 2 A 用實施例12所述磷酸酯配位基與丨,仁苯二_酸偶合製備 聚合物: 於氮氣圍下,在裝有回流冷凝器的燒瓶内放入包括實施 例12亞磷酸酯配位基(2·4克,2 2毫莫耳),丨·4-苯二_酸 (0·36 克 ’ 2.2 毫莫耳),pd(pph3)4 (〇_〇5〇 克,0.044 毫莫耳) ’ K2C03 (〇·83克,6毫莫耳)和曱笨(15毫升)的混合物,此 處PPh為三苯基膦。將所得混合物回流48小時。將溶液濾 經石夕藻土後’旋轉蒸發移除溶劑而得亞磷酸酯聚合物。 於以某一特定程度就此說明且舉例示範發明之後,應該 瞭解者下面所附申請專利範圍不受彼等所限制而是提出一 與申請專利範圍每一要件的措辭及其等效物相稱的範圍。 ________ -71 - 本紙張尺歧财S _^_NS)规格^^^
Claims (1)
- 119387號專利申請案93, 7. ί 2 申請專利範圍替換本(93年7月) Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 種‘備聚合含碟組合物之方法,其包括: (”製備聚合前體,包括將至少一式I化合物及/或至少 一式II化合物予以聚合: -R,\ 只, R, RV〇〇 0 (R1V^^~^^(R2)y (Ri)xA_i va(r2)x I 其中: x=0到 4 ; y=〇 至]2 ; 且每一 Rl各獨立為氫或選自下列之中的羥基保護基: 烧基’烧氧烷基,羰烷基,或由兩R,基一起形成的冠醚; 每一 R1和R2各獨立為氫,線型或分枝烷基,環烷基, 縮酸,縮_,芳基,烷氧基,環烷氧基,芳氧基,酯, 腈’氟’氣,溴,全!|烷基,烴基亞磺醯基,烴基磺醯 基’甲酿基,·烴基羰基和環醚; 限制條件為至少兩Ri或至少兩R2或至少一 Ri與至少一 R能夠彼此反應以促成至少一式I中所示經取代2,2’_二 羥基-1,1、聯苯及/或式Η中所示經取代2,2,_二羥基- ΐ,ι,-聯苯之芳基對芳基偶合; 且中该芳基對芳基偶合係經由下列而達到者: i聚合形成碳-碳鍵以聯結至少一式I化合物及/至少一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 A8 B8 C8 -— D8________ 六、申請專利範圍 式II化合物;或 ii在具有能夠與該至少一式I化合物及/或至少一式Π 化合物反應的至少一 R1和至少一 R2基之芳基共單體 的存在下,將至少一式I化合物及/或至少一式II化合物 共聚合;或 iii在至少一二烷基化或二苄基化或二醯基化共單體 的存在下,將至少一式I化合物及/或至少一式II化合物 進行Friedel-Crafts反應而使至少一式I化合物及/或至 少一式II化合物共聚合;或 iv將至少一式η化合物與醛共聚合;及 U)若R’為羥基保護基,則將R’轉化為Η,或鹼金屬, 或鹼土金屬,且 (3)若R’非為羥基保護基,將步驟(1)產物膦酸化,或 若R’為羥基保護基,則將步驟(1)和(2)產物膦酸化,其中 係使用至少一二芳氧基亞磷酸酯[-P(-〇_Ar)2],二芳基膦 [-P(Ar)2],及/或芳基,芳氧基次膦酸酯[-^ArX-O-Ar)]; 其中每一 Αι:各獨立為苯基或莕基,限制條件為經直接 或間接鍵結到相同碌原子的兩個Ar基可由選自下列之 中的鍵聯單位彼此聯結在一起:直接鍵,亞烧基,第二 或第三胺,氧,硫醚,颯和亞颯; 且每一 Ar可另含下列取代基:(^到C2G支鏈型或直鏈型 烧基’(^到(1;2〇環烧基’ C0到C2〇芳基,縮盤,縮g同,環 烧氣基’芳氧基,全[§烧基,氟,氯,漠,甲酸基,酉旨 ’經基亞確醯基,烴基續醯基,烴基幾基,環謎,_0R3 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780C〇2R,-S〇3R3 ’ _S(0)R3,-S02R3,-CHO,-C(0)R3 或CN ’每R獨立地為Cl到支鏈型或直鏈型烷基 ,及Cl到C2G環烷基,或C0】C2G芳基。 一種聚合含碟組合物,其包含含有由式I及式II化合物所 且成之群組之單體單元的聚合化合物製備之膦酸化聚 合前體,其中: X為0、1、2、3 或 4 ; y為〇、1、或2 ; 每一 R’各獨立為氫或選自下列之中的羥基保護基··燒 基,烷氧烷基,羰烷基 每一 R1和R2各獨立為 ,或由兩R’基一起形成的冠; 氫,線型或分枝烧基,環烧基 縮醛,縮酮,芳基,烷氧基,環烷氧基,芳氧基,酯, 腈’氟’氯,溴,全齒烷基,烴基亞磺醯基,烴基磺醯 基,甲醯基,烴基羰基和環醚; 限制條件為至少兩R1或至少兩R2或至少一 R1與至少〜 R2能夠彼此反應以促成至少一表為式I之經取代2,2,·二 經基- l,lf-聯莕及/或表為式π之經取代2,2’_二羥基 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公董) 1245780 A8 B8 C8 _— —__D8 六、申請專利範圍 聯笨之芳基對芳基偶合;及 其中该鱗酸化聚合前體係包含至少一種對應於由二芳 氧基亞磷酸酯[-P(-O-Ar)2]、二芳基膦[-Ρ(Αγ)2]、及芳基 方氧基次膦酸ϊ旨[-P(Ar)(-〇-Ar)]所組成之群組之膦酸化 基團; 其中每一 Ar各獨立為苯基或萘基,限制條件為經直接 或間接鍵結到相同填原子的兩個Ar基可由選自下列之 中的鍵聯單位彼此聯結在一起:直接鍵,亞烷基,第二 或第三胺,氧,硫醚,砜和亞颯; 且母一 Ar可另含下列取代基:(^到C2G支鏈型或直鏈型 燒基’(^到匚⑼環烷基,C6到C2〇芳基,縮醛,縮酮,環 烧氧基’芳氧基,全鹵烧基,氟,氯,溴,甲醯基,酯 ’ fe基亞續醯基,烴基續隨基,烴基羰基,環_,_QR3 ,-C02R3,_S〇3R3,-S(〇)R3,_S02R3,-CHO,-C(0)R3 ’或CN;每一R3獨立地為〇1到〇2()支鏈型或直鏈型烷基 ’及C^C2〇環烷基,或(:6到(:2〇芳基。 3· —種製備聚合含磷組合物之方法,其包括將包括至少一 種式III所示經取代經膦酸化2,2’_二羥基、聯莕及/或 至少一種式IV所示經取代經膦酸化2,2’-二羥基-聯苯的 組合物,與含有至少兩個酬酸官能基,一個二羥基芳基 橋聯基及/或二胺芳基橋聯基的芳基共單體共聚合,以促 成芳基對芳基偶合且產生該含亞鱗酸根聚合物, -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) 124578〇 、申請專利範 A8 B8 C8 D8 圍 (A()b (|\r)b _rp\ 〇/p-、(〇Ar)aIV 其中: x==:〇到 4 ; y=〇到 2; a和b各獨立為0,1或2,限制條件為a+b=:2 ; 每一 Ar各獨立為苯基或莕基,限制條件為經直接或間 接鍵結到相同磷原子的兩個Ar基可經由選自下列之中 的鍵聯單位彼此鍵結:直接鍵,亞烷基,第二或第三胺 ’氣’硫,諷和亞碱; 每一 Ar可更含下列取代基:〇1到Cm支鏈型或直鏈型烷 基 C1到C2 〇環烧基’ C6到C2 〇芳基,縮輕,縮_,環烧 氧基,芳氧基,全鹵烷基,氟,氯,溴,甲醯基,酯, 煙基亞磺醯基,烴基磺醯基,烴基羰基,環醚,_〇R3, -C〇2R3,-S03R3,-S(0)R3,-S02R3,-CHO,-C(0)R3和 CN;此處每一 r3獨立地為(:1到(::2()支鏈型或直鏈型烷基 ’及Cl到C2G環烧基,或〇6到〔20芳基; 且每一 R1與每一 R2各獨立為氫,線型或分枝烷基,環 烷基,縮醛,縮酮,芳基,烷氧基,環烷氧基,芳氧基 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780ABCD 月女,晒酸,_酸酯,腈,氟 一 ^ >关,坌鹵炕泰 烃基亞嶒醯基,烴基磺醯基,甲醯基,烴基羰基或環 限2制條件為至少兩…或至少兩R2或至少一…與至少 一 R2能夠彼此反應,以促成至少一式ΙΠ所示經取代經膦 酸化2,2’-二羥基聯莕及/或式IV所示經取代,-二 羥基-1,1’·聯苯之芳基對芳基偶合。 4· -種聚合含磷組合物’其包含至少一表為式m之經取代 經膦酸化2,2,-m,n «及/或至少一表為式1¥之 經取代經膦酸化2,2,·二經基歸聯苯,㈣以促成芳基對芳 基偶合及產生含亞磷酸根聚合物之含有至少兩個_酸 二陶基橋聯基及/或二胺芳基橋聯基的 方基共早體, (产)t P〜(〇Ar)a^(R2)y -(A\r)b (广〜,(Α「0)3Λ 〇;、(叫-^(R2)x IV 其中: x為 0、1、2、3 或 4 y為 〇、1、或 2 ; a和b各獨立為〇 每-Ar各獨立為苯基或萘基’限制條件為經直接或間本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公嫠)A BCD 1245780 六、申請專利範圍 接鍵結到相同磷原子的兩個Ar基可經由選自下列之中 的鍵聯單位彼此鍵結··直接鍵,亞烷基,第二或第三胺 ’氧’硫峻,减和亞颯; 每一 Ar可更含下列取代基:C i到c2G支鏈型或直鏈型烷 基’ 環烷基,〇6到(:2()芳基,縮醛,縮酮,環烷 氧基’芳氧基,全鹵烷基,氟,氯,溴,甲醯基,酯, 煙基亞磺醯基,烴基磺醯基,烴基羰基,環醚,-〇R3, -C〇2R3,_S〇3R3,-s⑼R3,_s〇2R3,_CH(),{⑼…和 CN,此處每一 R3獨立地為Cj,!c2G支鏈型或直鏈型烷基 ’及ci到C2〇環烷基,或(36到(:2()芳基; 且每一 R1與每一 R2各獨立為氫,線型或分枝烷基,環 烷基,縮醛,縮酮,芳基,烷氧基,環烷氧基,芳氧基 ,酯,胺,S朋酸,S朋酸酯,腈,氟,氯,溴,全鹵烷基 ,烴基亞磺醯基,烴基磺醯基,甲醯基,烴基羰基或環 醚; 限制條件為至少兩R1或至少兩R2或至少一 R1與至少 一R2能夠彼此反應,以促成至少一表為式m之經取代經 膦酸化2,2’-二羥基-1,Γ-聯莕及/或表為式…之經取代 2,2’-二羥基-1,1’-聯苯之芳基對芳基偶合。 5· —種製備聚合含磷組合物之方法,包括: (1)具有下示構造的單體之芳基對芳基氧化性偶合: R5 R4適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 1245780 六、申請專利範圍 其中: w為選自下列之中者:C6-C2〇伸芳基,Ci_C2〇伸烷基及 伸環烷基; 母一 R各獨立為氫或選自但不限於下列之羥基保護基 •烧基’烧氧烷基,羰基烷基或兩Rf基一起形成的冠 醚; 每一R獨立地為H,Cji]C2G支鏈型或直鏈型烷基,Cl 到Cm環烷基,或c^c2()芳基; 母 R獨立地為心到C2〇支鏈或直鏈型烧基,(^到C2〇 環烧基,或<:6到C2〇芳基;及 (2)以選自下列之取代基轉化二芳氧基亞磷酸根 [-Ρ(-〇-Αγ)2],二芳基.[_ρ(Αι<)2],及/或芳基,芳氧基次 夂根[-P(Ar)(-〇_Ar)],此處每一 Ar獨立地為苯基,經 取代苯基,莕基,或經取代萘基,限制條件為經直接或 間接鍵結到相同碟原子的兩個Ars,可由選自下列之中 的鍵聯單位彼此聯結在一起:直接鍵,亞烷基,第二或 第二胺,氧,硫醚,砜和亞颯;且每一 Ar可更含下列取 代基:支鏈型或直鏈型烷基,環烷基, C6到Cm芳基,縮醛,縮酮,環烷氧基,芳氧基,全函烷 基,氟,氯,溴,甲醯基,酯,烴基亞磺醯基,烴基磺 醯基,烴基羰基,環醚,-〇R3,_C〇2R3,_S(^r3,_s(q)r3 ,-S02R3, _CH0, -C(〇)R3 和 CN;此處每一\3獨立地為 〇1到〇2()支鏈型或直鏈型烷基,及CjljCM環烷基,或q 到C2〇芳基; -8- ^245780 六 、申請專利範園 6. _ 種聚合含鱗組合物,其包含具有 偶合單體·· ’、 /、 下結構之芳基對芳基 r! r4 R,yR4 R4其中 ^為選自下列之中者:Μα伸 伸環烷基; 土,Cl-C20伸烷基及 母R各獨立為氫或選自但不限# :烷Αγ^ # 哏於下列之羥基保護基 喊&礼烧基,幾基院基或兩汉,基一起形成的冠 5,丨,」蜀立地為H,Cl到C2。支鏈型或直鏈型烷基4 到環烷基,或(:6到(:2()芳基; 每R獨立地為Cl到C2〇支鏈或直鏈型烧基,c—c20 環烷基,或c6到c20芳基;及 笨 聯 胺 其中,於該聚合含磷組合物中,R,係選自由下列所組 成之群組之取代基··二芳氧基亞磷酸根卜以…-八。」,二 芳基膦[-P(Ar)2],及芳基,芳氧基次膦酸根 [-P(Ar)(-〇-Ar)],此處每一 Ar獨立地為苯基,經取代 基’蓁基,或經取代苯基,限制條件為經直接或間接 結到相同磷原子的兩個ArS,可由選自下列之中的鍵 單位彼此聯結在一起··直接鍵,亞烷基,第二或第三> ’氧’硫鱗’諷和亞諷;且每一 Ar可更含下列取代基: -9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1245780 A8 B8 C8 ______ D8 _ 六、申請專利範園 Cl到C2〇支鏈型或直·鏈型烷基,€1到c2G環烷基,c6到c20 芳基,縮醛,縮酮,環烷氧基,芳氧基,全鹵烷基,氟 ’氣,溴,甲醯基,酯,烴基亞磺醯基,烴基磺醯基, 烴基羰基,環醚,-〇R3,-C〇2r3 , _s〇3r3,_s(〇)r3,-S〇2R3 ’ -CHO,-C(0)R3和CN ;此處每一 R3獨立地為ceC20 支鏈型或直鏈型烷基,及Cj]C2()環烷基,或C6到C20芳 基。 7· —種觸媒組合物,其包括至少一種如申請專利範圍第2 、4或6項所述聚合含磷組合物及至少一第νπΐ族金屬。 8. 如申請專利範圍第7項之觸媒組合物,其中該第VIII族金 屬為錄,把,姑。 9. 如申請專利範圍第7項之觸媒組合物,其中該第VIII族金 屬為姥,银和舶。 10. 如申請專利範圍第8項之觸媒組合物,其中該第VIII族金 屬為鎳。 11·如申請專利範圍第8項之觸媒組合物,其更包括一路易 士酸。 12.如申請專利範圍第11項之觸媒組合物,其中該路易士酸 係選自包括下列之群組:ZnBr2,Znl2,ZnCl2,ZnS04 ,CuCl2,CuCl,Cu(03SCF3)2,CoCl2,CoI2,Fel2,FeCl3 ,FeCl2,FeCl2(THF)2,TiCl4(THF)2,TiCl2,ClTi(OiPr)2 ,MnCl2,ScCl3,A1C13,(C8H17)A1C12,(C8H17)2A1C1 ,(iso-C4H9)2AlCn,Ph2AlC卜 PhAlCl2,ReCl5,ZrCl4, NbCl5,VC13,CrCl2,MoC15,YC13,CdCl2,LaCl3 , -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245780 as B8 C8 _D8 六、申請專利範圍 Er(03SCF3)3, Yb(02CCF3)3, SmCl3, B(C6H5)3,(C6H5)3SnX ,其中 x=cf3so3, CH3C6H5S03,或(c6h5)3bcn,b(c6h5)3 和 TaCl5。 13·如申請專利範圍第12項之觸媒組合物,其中該路易士酸 為氯化鋅或氯化鐵。 14. 一種氫氣化方法’其包括將一不飽和有機化合物與hcn ,在包括至少一種如申請專利範圍第2、4或6項所述組 合物之觸媒組合物及至少一第VIII族金屬,和視需要的 路易士酸的存在中接觸。 15·如申請專利範圍第14項之氫氰化方法,其中該路易士酸 係選自包括下列之群組:ZnBr2,Znl2,ZnCl2,ZnS04 ,CuCl2 ’ CiiCb Cu(03SCF3)2,C〇Cl2,C〇I2,Fel2,FeCl3 ,FeCl2,FeCl2(THF)2,TiCl4(THF)2,TiCl2,ClTi(〇iPr)2 ,MixC12,ScCl3,A1C13,(C8H17)A1C12,(C8H17)2A1C1 (iso-C4H9)2AlCl » Ph2AlCl » PhAlCl2 5 ReCl5 > ZrCl4 » NbCl5,VC13,CrCl2,MoC15,YC13,CdCl2,LaCl3 , Er(03SCF3)3’ Yb(02CCF3)3, SmCl3, B(C6H5)3,(C6H5)3SnX ’其中 X = CF3S03 , CH3C6H5S03,或(C6H5)3BCN,B(C6H5)3 和 T a C15。 16·如申請專利範圍第i 5項之方法,其中該路易士酸為氯化 鋅或氯化鐵。 17·如申請專利範圍第16項之氫氰化方法,其中該第VIII族 金屬為鎳,鈀或鈷。 18.如申請專利範圍第1 7項之氫氰化方法,其中該不飽和有 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1245780 六、申請專利範園 、化:物為3-戊烯腈或4_戊稀腈且該第vm族金屬為轉。 小申月專利範圍第i 8項之氫氰化方法,其中該Η⑶含有 ;& PPm的一氧化硫,少於4〇 ppm的硫酸,少於2〇 的氰,少於10 pp_環氧化物少於2〇 —的丙烯 月月,和少於100 ppm的過氧化物,且該戊烯腈含有少於 100 ppm的過氧化物。 20.如申請專利範圍第19項之氫氛化方法,其中該第彻族 金屬為鎳且該不飽和有機化合物為1,3-丁二烯。 21·如申請專利範圍第20項之氫氰化方法,其中該職含有 少於20^ppm的二氧化硫,少於4〇 ppm的硫酸,少於μ ppm的氰’少於1〇 pp_過氧化物少於2〇卯瓜的丙烯 腈,和少於1〇〇Ppm的過氧化物,且該13_丁二烯含有少 於5 ppm的第三丁基兒茶驗,少於5〇〇 ppm的乙稀基環乙 烯’及少於100 ppm的過氧化物。 22. -種氫甲酿基化方法’其包括將一不飽和有機化合物與 CO和H2,在包括至少一種如申請專利範圍第2、4或6項 所述組合物和至少一種第Vni族金屬的存在中接觸。 23_如申請專利範圍第22項之氫甲醯基化方法,其中該第 VIII族金屬為鍺,銥或鉑。 24. 如申請專利範圍第23項之氫曱醯基化方法,其中該不飽 和有機化合物係選自包括下列之群組:3_戊烯腈,%戊 烯酸,3-戊烯醛,烯丙醇和%戊烯酸烷基酯或彼等的混 合物。 25. 如申請專利範圍第24項之氫甲醯基化方法,其中該不飽 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱) 1245780六、申請專利範圍 矛有機化合物含有少於丨〇〇 ppm的過氧化物且該第VIII 族金屬為铑。 26. —種異橋卜古、 匕方法,其包括將一不飽和有機腈化合物,在 白;te 5 ,1、 夕一種如申請專利範圍第2、4或6項所述組合物 的觸=組合物和至少-種第VIII族金屬的存在中反應。 27·如申明專利範圍第26項之異構化方法,其中該第VIII族 金屬為鎳,免或始。 28.如:請專利範圍第27項之異構化方法,其中該不飽和有 機如化合物為2_甲基丁烯腈且該第VIII族金屬為鎳。 29·如申明專利範圍第28項之異構化方法,其中該甲基_3_ 丁烯腈含有少於100 ppm的過氧化物。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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