TWI469987B - 烷氧化方法及其催化劑（二） - Google Patents

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Description

烷氧化方法及其催化劑(二) 發明領域
本發明有關新穎的非掌性四螯合基之希夫(Schiff)鹼組成物。本發明更有關在希夫鹼催化劑存在下將一環氧烷與一醇接觸。本發明亦有關2-甲氧基-1-丙醇及1-甲氧基-2-丙醇的丙氧基化作用。
 發明背景
利用鹼-催化條件的環氧丙烷轉化作用以製備單丙二醇甲醚(PM)、二丙二醇甲醚(DPM)、三丙二醇甲醚(TPM)及較重分子量丙二醇甲醚的混合物為目前用於商業PM二醇醚的工業標準技術。單-、二-、三-及較重產物種類的混合物可藉由調整餵料甲醇-對-環氧丙烷莫耳比例、回收產物至反應器以進一步的環氧丙烷加成作用及特別是調整反應器的温度而控制。
單丙二醇甲醚族包括二異構物，1-甲氧基-2-丙醇(PM2)及2-甲氧基-1-丙醇(PM1)。使用工業標準鹼-催化技術，PM2/PM1比例為~20/1。達到>20/1的反應技術較佳，因為PM1區分為一畸形原且在商業PM2產物中以一<0.5 wt%的組份存在。為了達到此一規格，使用低成本的蒸餾作用以分離此些相似沸點的材料(PM2 bp=118-119℃；PM1 bp=130℃)。
催化丙基化PM1成為具有少量PM2之反應的丙氧基化之加成物可提供一混合物，該混合物可易於藉由簡單的蒸餾作用分離，但仍保有高度預期的PM2產物。再者，選擇性丙氧基化甲醇至單丙二醇甲醚且同時催化不預期PM1產物之選擇性丙氧基化至DPM的催化劑系統可導致一用於生產PM2的高度選擇性方法。
雖然PM1的一級羥基比PM2的二級羥基更酸，PM1與PM2二者的顯著丙氧基化作用在鹼-催化(例如，NaOH或KOH)條件下發生。
因此，需要一可用於做為環氧丙烷之位向選擇性甲醇解的催化劑之新穎化合物。
 發明概要
本發明之一實施例中提供一組成物包含下列者、由其組成或實質上由其組成的新穎化合物：一非對掌性希夫鹼金屬錯合物，其中該希夫鹼金屬錯合物的單體由下式定義
其中R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 各自獨立包含選自下列組成之群組中的取代基：氫、鹵素、烷基、烯基、炔基、烴基、羥基、胺基、硝基、烷氧基、醯胺、磷氧基、磷酸酯、膦、羰基、羧基、矽烷基、醚、硫醚、磺醯基、硒代醚、酮、醛及酯；或其中R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 之二或二以上者共同形成一選自由碳環及雜環組成之群組中的一環，該環在環中具有4至10原子；其中R5 基選自下列組成之群組中：碳-碳鍵、一伸甲基、一伸乙基、一胺、一氧原子及一硫原子；其中R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 之一或一以上者能夠提供一互補交互作用以形成一選自寡聚物、聚合物及共聚物組成之群組中的組份；其中Mt+ 為能與一配位體錯合以達成催化作用之第2-15族金屬，其中t為介於2至4間的整數；其中A為選自下列組成的群組中：中性基、鍵結陰離子基、未鍵結陰離子基及其等之組合，其中s為A基團與金屬結合的數目且為介於0至2間的整數；及其中該組成物為選自由寡聚物、聚合物、共聚物及其等之組合組成之群組中。
本發明之一實施例提供一方法，該方法包含下列者、由其組成或實質上由其組成：將環氧烷與2-甲氧基-1-丙醇(PM1)在一反應區於反應條件下在含有四螯合基希夫-鹼金屬錯合物之催化劑的存在下接觸以製備一反應產物，該反應產物包含具有少於10環氧烷當量的烷氧化PM1。
本發明之另一實施例提供一方法，該方法包含下列者、由其組成或實質上由其組成：將環氧烷與一醇在一反應區於反應條件下在含有四螯合基希夫-鹼金屬錯合物之催化劑的存在下接觸以製備一反應產物，該反應產物包含選自由單-烷氧化醇、二-烷氧化醇、三-烷氧化醇及含有不大於10環氧烷當量的重分子量烷氧化醇組成之群組中的至少二組份之混合物。
 較佳實施例之詳細說明
“對掌性”描述一物件在其鏡像上為非-疊置。
“非對掌性”描述一物件在其鏡像上為疊置。
“立體異構物”為具有相同分子式及鍵結原子(組份)之順序的異構物分子原子，但其之原子在空間之三維定向上不同。
“非對映體”為立體異構物但在反射操作上無關。他們彼此不為鏡像影像。
“四螯合基”為一具有四個能夠接合至金屬離子的基團的螯合劑。
一“希夫鹼”為一由醛或酮與一級胺縮合導致的官能基。
一“路易斯酸”為一電子對受體的分子。
本發明之一實施例提供一組合物，其包含一寡聚合、聚合或共聚合之非對掌性四螯合基希夫鹼金屬錯合物，由其組成或由其實質組成。此金屬錯合物之單體由式(I)定義。
R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 各自獨立包含選自下列組成之群組中的取代基：氫、鹵素、烷基、烯基、炔基、烴基、羥基、烷氧基、硝基、醯胺、磷氧基、磷酸酯、膦、羰基、羧基、矽烷基、醚、硫醚、磺醯基、硒代醚、酮、醛及酯。
在一實施例中，R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 之二或二以上者共同形成一選自由碳環及雜環組成之群組中的一環，該環在環中具有4至10原子。
在一實施例中，R5 基選自下列組成之群組中：碳-碳鍵、一伸甲基、一伸乙基、一胺、一氧原子及一硫原子；在一實施例中，R1 、R2 、R3 、R4 、Y1 、Y2 、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 及X8 之一或一以上者能夠提供一互補交互作用以形成一選自寡聚物、聚合物及共聚物組成之群組中的組份；一互補交互作用可包括：碳-碳偶合、縮合作用、醚化作用、醯胺形成作用、酯化作用、環開聚合作用、烯烴複分解作用、烯烴聚合作用如陽離子聚合作用、陰離子聚合作用、自由基聚合作用、基團移轉聚合作用、異質齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)聚合作用及均質齊格勒-納塔聚合作用。
Mt+ 為能與一配位體錯合以達成催化作用之第2-15族金屬，其中t為介於2至4間的整數；A為選自下列組成的群組中：中性基、鍵結陰離子基、未鍵結陰離子基及其等之組合，其中s為A基團與金屬結合的數目且為介於0至2間的整數。
此組成物可呈現為一寡聚物、一聚合物或一共聚物。
在本發明之一實施例中，此催化劑可如下列式II描述：
在本發明之一實施例中，M為鈷且A為選自下列組成的群組中：羧酸鹽、磺酸鹽、鹵化物、烷氧化物、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟銻酸鹽及雙(三烷基矽烷基)醯胺。在本發明之一實施例中，A為3-硝基苯磺酸酯且s=1。
在本發明之一實施例中，此組成物以結合至一撐體之寡聚物存在，其中此寡聚物為前述定義之單體的1-20重複單元。可使用的撐體之範例包括但未限制為一有機聚合物、一離子交換樹脂、一無機撐體、一金屬有機架構及碳。此催化劑可藉由任何熟於此技人士已知的合宜方法併入或在一撐體上，其包括但未限制為共價鍵結、離子鍵結、氫鍵結、金屬錯合、封囊及插入。
下列文獻提供此撐體技術之範例且其全文併入本案做為參考：Baleizo等人之Chemical Reviews 2006 ，106 (9)，3987-4043；Orejn等人之Industrial and Engineering Chemical Research 2008 ，47 (21)，8032-8036；Yang等人之Journal of Catalysis 2007 ，248 ，204-212；Kim等人之Catalysis Today 2000 ，63 ，537-547。
在本發明之一實施例中，此催化劑可藉由數種不同方法併入聚合結構中。下列文獻提供此技術之範例且其全文併入本案做為參考。Hu等人之Journal of Applied Polymer Science 2006 ，101 ，2431-2436；Song等人之Tetrahedron Letters 2003 ，44 ，7081-7085；Kwon等人之Catalysis Today 2003 ，87 ，145-151；Gill等人之Chemistry-A European Journal 2008 ，14 ，7306-7313；Zheng等人之Chemistry-A European Journal 2006 ，12 ，576-583；Zheng等人之Advanced Synthesis and Catalysis 2008 ，350 ，255-261。
在本發明之一實施例中，存在此組成物的至少一者且經由多官能性A結合，其中A為選自下列組成的群組中：多羧酸鹽、多磺酸鹽及其等之混合物。
在本發明之一實施例中，至少一非對掌性單體組成物可與一或一以上的非對掌性單體連結以產生比單一單體更大的催化活性。組成物之一實施例顯示於下列式III，其中Mt+ 基為各自獨立且其能與一配位體錯合以達成催化作用之第2-15族金屬，其中t=2、3或4；及其中A基為彼此獨立選自下列組成的群組中：中性基、鍵結及未鍵結陰離子基與其等之組合，其中s為A基團與金屬結合的數目且為0、1或2。
在本發明之一實施例中，其提供一方法包含、組成或實質組成下列步驟：將環氧烷與2-甲氧基-1-丙醇(PM1)在一含有四螯合基希夫-鹼金屬錯合物的催化劑存在下於一反應區在反應條件下接觸以產生一含有的具少於10環氧烷當量之烷氧化PM1的反應產物。
此催化劑定義為希夫-鹼金屬錯合物，其中該金屬錯合物之一單體以式(I)定義。此催化劑可為任何在前述實施例中描述的催化劑，或任何其他由式(I)定義之單體催化劑。
此催化劑可為均質或異質。此催化劑可以一如前述之單體、寡聚物、聚合物或共聚物存在。此催化劑亦可如前述結合至一撐體。
在一實施例中，可選擇地使用一共催化劑。通常，此共催化劑為一路易斯酸。可使用的路易斯酸之範例包括但未限制為金屬三氟甲磺酸鹽、金屬甲苯磺酸鹽、三-過氟化芳基硼酸鹽、金屬鹵化物及其等之組合。一可使用的金屬三氟甲磺酸鹽之範例為三氟甲磺酸鋁。當使用一催化劑，此催化劑單體單元與共-催化劑的莫耳比例通常在約1：1至約20：1範圍間。
此環氧烷通常選自由環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧戊烷、環氧己烷、表鹵代醇及其等之組合所組成之群組中。在一實施例中，此環氧烷為環氧丙烷。
此環氧烷與PM1通常存在的莫耳比例在約0.01/1至約100/1間。在一實施例中，反應條件包括自0.25/1至約10/1的莫耳比例。
反應區的反應條件通常包括在約-10℃至約200℃範圍間的温度。在一實施例中，反應條件包括在約0℃至約60℃範圍間的温度。
此反應區之型式可為含有固定床、流體化床、連續攪拌槽反應器(CSTR)、批式、半批式、連續型或其等之組合。該反應區可在例如等温、絕熱或其等之組合下操作。
生產之反應產物包含具少於10環氧烷當量的烷氧化PM1。此反應產物通常包含未反應之2-甲氧基-1-丙醇(PM1)、未反應之環氧烷、PM1之單-烷氧鹽、PM1之二-烷氧鹽及PM1之重分子量烷氧鹽，其為具有3至10環氧烷當量的烷氧鹽。PM1之單-烷氧鹽在反應產物中典型的存在量為反應產物總重的約0.1重量百分比至約100重量百分比之範圍間。PM1之二-烷氧鹽在反應產物中典型的存在量為反應產物總重的約0重量百分比至約10重量百分比之範圍間。
在本發明之一實施例中，其揭露包含、組成或實質組成下列步驟的方法：將環氧烷與醇在一含有四螯合基希夫-鹼金屬錯合物的催化劑存在下於一反應區在反應條件下接觸以產生一含有選自由單-烷氧化醇、二-烷氧化醇、三-烷氧化醇及具不多於10環氧烷當量之重分子量烷氧化醇組成之群組中的至少二組份混合物之反應產物。
在一實施例中，前述的烷氧化醇產物可選擇的與額外之環氧烷在催化劑存在下於一反應區在反應條件下接觸以製備一具有單-烷氧化醇/二-烷氧化醇產物比例少於在第一反應產物中者的第二反應產物。
此催化劑定義為一非對掌性或對掌性四螯合基希夫-鹼金屬錯合物，其中該金屬錯合物之一單體以式(I)定義。此催化劑可為任何在前述實施例中描述的組成物，或任何其他由式(I)定義之包括單體形式的合宜組成物。
此催化劑可為均質或異質。此催化劑可以一如前述之單體、寡聚物、聚合物或共聚物存在。此催化劑亦可如前述結合至一撐體。
在一實施例中，可使用一共催化劑。通常，此共催化劑為一路易斯酸。可使用的路易斯酸之範例包括但未限制為金屬三氟甲磺酸鹽、金屬甲苯磺酸鹽、三-過氟化芳基硼酸鹽、金屬鹵化物及其等之組合。當使用一催化劑，此催化劑單體單元與共-催化劑的莫耳比例通常在約1：1至約20：1範圍間。在一實施例中，路易斯酸為三氟甲磺酸鋁。
通常，此環氧烷選自由環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧戊烷、環氧己烷、表鹵代醇及其等之組合所組成之群組中。在一實施例中，此環氧烷為環氧丙烷。
通常，此醇為選自由下列組成的組群中：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇、丙二醇、乙二醇、甘油、赤藻糖醇、新戊四醇、三羥甲基丙烷、山梨醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇醚、酚及其等之組合。在一實施例中，此醇為甲醇。
在此實施例中，環氧烷與醇典型存在的比例在約0.01/1至約10/1間。
在此反應區的反應條件通常包括介於約-10℃至約200℃範圍間的温度。在一實施例中，反應條件可包括介於約0℃至約60℃範圍間的温度。
此反應區之型式可為含有固定床、流體化床、連續攪拌槽反應器(CSTR)、批式反應器、半批式反應器、連續反應器或其等之組合。該反應區可在例如等温、絕熱或其等之組合下操作。
在此實施例中，可選擇之第二反應步驟的反應區可與第一反應步驟之反應區為相同或不同的容器。
生產之反應產物包含具少於10環氧烷當量的烷氧化醇。第一及第二反應區的反應產物包含單烷氧化醇(MA)、二烷氧化醇(DA)、三烷氧化醇(TA)及每分子具少於10環氧烷當量的重分子量之烷氧化醇之至少二者。在該反應產物中MA的存在量為該反應產物總重的約10重量百分比至約99.99重量百分比之範圍間。在該反應產物中DA的存在量為該反應產物總重的約0.01重量百分比至約80重量百分比之範圍間。在該反應產物中TP的存在量為該反應產物總重的約0重量百分比至約1重量百分比之範圍間。
使用的催化劑可在製程流中分離或濃縮並回收至反應器。在回收前，催化劑可合宜地藉由例如以酸、氧源、一能夠電子移轉的金屬或其等之組合再活化之。
實施例
下列實施例為用於說明本發明並教示熟於是項技術人士製造及使用本發明。此些實施例並非以任何方式限制本發明。
非對掌性希希夫-鹼配位體的製備：
乙二胺寡聚物希夫鹼配位體(L(EDA))之製備
一附有鐵弗龍(Teflon)塗覆之攪拌棒的圓底燒瓶(100 mL)中注入雙(3-t -丁基-5-甲醯基-4-羥苯基)庚二酸(0.40 g，0.78 mmol,依White，D. E.於哈佛大學論文：“Development and mechanistic studies of a highly active and selective寡聚物(salen)Co(III) catalyst for asymmetric epoxide ring opening reactions”2005，p.172提出的製程合成)、乙烷-1,2-二胺(0.047 g,0.78 mmol)及苯(50 mL)。此圓底燒瓶附有一Dean-Stark分離器及水冷凝管。此反應置於一N2 氣氛中並回流18小時。此反應混合物以二乙醚(50 mL)稀釋並以去離子水(50 mL)沖洗。有機層在MgSO4 上乾燥，過濾並以旋轉蒸餾，且在真空中進一步乾燥(50℃)，可得330 mg(39%產量)之黃/橘色固體。
苯二胺寡聚物希夫鹼配位體(L(Ph))之製備
一附有鐵弗龍(Teflon)塗覆之攪拌棒的圓底燒瓶(100 mL)中注入雙(3-t -丁基-5-甲醯基-4-羥苯基)庚二酸(0.40 g,0.78 mmol,依White，D. E.於哈佛大學論文：“Development and mechanistic studies of a highly active and selective寡聚物(salen)Co(III) catalyst for asymmetric epoxide ring opening reactions”2005，p.172提出的製程合成)、苯-1,2-二胺(0.048 g，0.44 mmol)及苯(50 mL)。p -甲苯磺酸(PTSA，0.035g，0.19 mmol)加至反應混合物中且此圓底燒瓶附有一圓底燒瓶附有一Dean-Stark分離器及水冷凝管。此反應置於一N2 氣氛中，磁性攪拌且回流過夜。次日早晨，反應混合物之一分量濃縮至乾並溶解於CDCl3 中以進行1 H NMR分析，其顯示起始之二醛接近完全的消耗。過濾未溶解之PTSA且苯溶液以去離子水沖洗並在MgSO4 上乾燥。過濾，以旋轉蒸餾除去溶劑且在真空中乾燥，可得0.43 g(94%)之橘色固體。
希夫-鹼鈷錯合物的一般製備：
乙酸Co(II)四水合物(0.036 g，0.14 mmol)在一惰性氛圍箱中於2 mL之甲醇中製成一溶液。此溶液加至希夫鹼配位體(0.083 mmol)之甲苯(3mL)溶液中並允許在缺氧條件下攪拌1.5小時。此混合物在真空下濃縮留下磚紅色固體殘餘物。在此中加入0.083 mmol之有機酸(3-硝基苯磺酸*1H2 O、甲苯磺酸或乙酸)，且此混合物接著加至10 mL之二氯甲烷及2 mL甲苯。此混合物由手套箱中移出並允許在開放空氣中攪拌過夜。在除去溶劑後，在未進一步純化下使用此棕/綠色固體(每一個錯合物標示為“配位體”-Co(III)-X， 其中X為用於氧化作用中的有機酸之各別反離子，3-硝基苯磺酸(3NOBS),p-苯磺酸(OTs)或乙酸(OAc))。
一般環氧化環開製程： Co(III)配位體錯合物在一附有磁性攪拌棒的厚壁小瓶中稱重。在其中加入環氧丙烷與甲醇的預混合之混合物。封蓋此小瓶並置於一在攪拌板之鋁塊中並允許在未加熱下攪拌。此反應混合物的組成物以GC檢測。結果列示於下表中：
雖然本發明已因說明的目的詳細描述，但其不能用於解釋限制本發明，且欲涵括在本發明技術思想及範疇中的所有改變及潤飾。

Claims (14)

  1. 一種組成物，其包含：一如以下化學式的非對掌性四螯合基希夫鹼金屬錯合物： 其中各是或；其中Mt+ 為能與一配位體錯合以達成催化作用之第2-15族金屬，其中t為介於2至4間的整數；其中A為選自下列組成的群組中：中性基、鍵結陰離子基、未鍵結陰離子基及其等之組合，其中s為A基團與金屬結合的數目且為介於0至2間的整數；及其中該組成物為選自由寡聚物、聚合物、共聚物及其等之組合組成之群組中。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中M為鈷。
  3. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中A為選自下列組成的群組中：羧酸鹽、磺酸鹽、鹵化物、烷氧化物、苯氧 化物、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟銻酸鹽及雙(三烷基矽烷基)醯胺。
  4. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中A為3-硝基苯磺酸鹽且s=1。
  5. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物為一具有1至20個重複單元的寡聚物。
  6. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該n係1、2，或3。
  7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物為鍵結至一撐體。
  8. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物由下式定義： 其中A為3-硝基苯磺酸鹽且n為介於1至3的整數。
  9. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物係由下列化學式所定義： 其中A係3-苯磺酸酯且n係介於1及3之整數。
  10. 一種將環氧烷與一醇反應的方法，包含在一催化劑的存在下，在一反應區中，在反應條件下將一環氧烷與一醇相接觸以製造一反應產物，該催化劑包含如申請專利範圍第1至9項之任一項的四螯合基希夫-鹼金屬錯合物，該反應產物包含選自於由下列所組成之群組的至少二組分之混合物：單-烷氧化醇、二-烷氧化醇、三-烷氧化醇及含有不大於10環氧烷當量的重分子量烷氧化醇。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該環氧烷係選自於下列所組成之群組：環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧戊烷、環氧己烷、表鹵代醇(epihalohydrin)。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中該環氧烷係環氧丙烷。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中該醇係選自於由下列所組成之群組：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇、丙二醇、乙二醇、甘油、赤藻糖醇、 新戊四醇、三羥甲基丙烷、山梨醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇醚、酚及其等之組合。
  14. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中該醇係甲醇。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013106290A (ru) 2010-07-14 2014-08-20 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Способ и комплекс оборудования для производства алкиленоксидов и гликолевых простых эфиров
CN102964223A (zh) * 2012-11-13 2013-03-13 宁波杭州湾新区珠峰企业管理服务有限公司 丙二醇单甲醚的制备方法
CN103554483B (zh) * 2013-11-07 2015-12-30 南昌航空大学 一种手性聚席夫碱配合物材料
MY179337A (en) * 2014-06-17 2020-11-04 Sasol Usa Corp Catalyst compositions, methods of preparation thereof, and processes for alkoxylating alcohols using such catalysts
WO2016035805A1 (ja) * 2014-09-03 2016-03-10 丸善石油化学株式会社 触媒、その製造方法、及び前記触媒を用いるポリアルキレンカーボネートの製造方法
CN106732780A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 长春工业大学 一种有机硅负载Salen(Mn)的杂化材料、制备及用其制苯基环氧乙烷的方法
CN109054011B (zh) * 2018-07-16 2021-01-08 中国科学院长春应用化学研究所 一种席夫碱钴化合物、其制备方法及聚碳酸酯的制备方法
CN109225339B (zh) * 2018-09-28 2021-05-25 合肥工业大学 一种高活性协同mof催化剂的分级组装方法及应用
WO2023017794A1 (ja) 2021-08-10 2023-02-16 株式会社日本触媒 ポリアルキレンオキシド含有化合物

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW224108B (zh) 1992-05-06 1994-05-21 Ciba Geigy
US6262278B1 (en) 1995-03-14 2001-07-17 President And Fellows Of Harvard College Stereoselective ring opening reactions
DE19525067A1 (de) 1995-07-10 1997-01-16 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von isomerenreinem Propylenglycol-mono-methylether und Dipropylenglycol-mono-methylether
US6492565B2 (en) 1998-10-07 2002-12-10 Bayer Aktiengesellschaft Process for the preparation of polyether polyols
WO2001000552A1 (en) 1999-06-30 2001-01-04 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Selective alkanol alkoxylations process
US6376721B1 (en) 2001-01-19 2002-04-23 Rhodia, Inc. Process for alkoxylation in the presence of rare earth triflimides
US6998497B2 (en) 2001-03-12 2006-02-14 The Queen's University Of Belfast Metal bis-triflimide compounds and methods for synthesis of metal bis-triflimide compounds
ES2327718T3 (es) 2001-04-18 2009-11-03 Sumitomo Chemical Company, Limited Catalizador complejo; su procedimiento de produccion y procedimiento de produccion de un derivado alcoholico realizado con este catalizador complejo.
CA2457211A1 (en) 2001-08-22 2003-03-06 Rhodia Pharma Solutions Inc. Improved hydrolytic kinetic resolution of epoxides
DE10164348A1 (de) * 2001-12-28 2003-07-17 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von 1-Methoypropanol-2
JP2005305280A (ja) 2004-04-20 2005-11-04 Sanyo Chem Ind Ltd アルコキシ化反応触媒
US8207365B2 (en) * 2005-03-14 2012-06-26 Georgia Tech Research Corporation Polymeric salen compounds and methods thereof
CN100372972C (zh) * 2005-11-03 2008-03-05 复旦大学 在固体表面生长金属有机配合物的方法
US7482495B2 (en) * 2005-12-22 2009-01-27 Lyondell Chemical Technology, L.P. Process for making alkylene glycol ether compositions useful for metal recovery
KR20080019391A (ko) 2006-08-28 2008-03-04 주식회사 알에스텍 신규 이핵체 키랄 살렌 촉매 및 이를 이용한 키랄 화합물의제조방법
DE102008002091A1 (de) 2007-05-31 2008-12-11 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Monoalkylenglykolmonoethern
KR100910067B1 (ko) * 2007-07-25 2009-09-10 주식회사 알에스텍 신규 바이메탈 살렌 촉매 및 이를 이용한 키랄 화합물의제조방법
WO2009026261A2 (en) 2007-08-17 2009-02-26 Cornell Research Foundation, Inc. Isoselective polymerization of epoxides
CN101270113B (zh) 2008-01-16 2013-01-16 兰州大学 多手性催化剂制备及在高光学活性环碳酸酯合成的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Joseph M. Ready, et al., "A Practical Oligomeric[(salen)Co] Catalyst for Asymmertric Epoxide Ring-opening Reactions" Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 1374-1377 Lynda J. Brown, et al., "Total Synthesis of cis-Sylvaticin" Org. Lett., 2008, 10, 2489-2492 Joseph M. Ready, et al., "Highly Active O.igomeric (salen)Co Catalysts for Asymmetric Epoxide Ring-opening Reactions" J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 2687-2688 Bart M. L. Dioos, et al., "Heterogenisation of dimeric Cr(salen) with supported ionic liquids" J. Catal, 2006, 243, 217-219 *

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