【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种由配体络合物、金属化化合物和羰基金属制备羰基化催化剂的方法。
技术介绍
1、羰基化是一种可用于使一氧化碳和环氧化物反应制备内酯的工艺。在一些情况下，采取附加步骤来使内酯反应以制备聚合物。这些内酯或其聚合物常常用作塑料和消毒剂。在制备这些内酯时，使用羰基化催化剂来优化反应效率，以具有竞争力的价格生产内酯。羰基化催化剂昂贵，因此需要从简单组分合成羰基化催化剂的新技术。已经使用多种配体制成一些催化剂。例如，参见美国专利第6,852,865号。然而，从这些配体合成羰基化催化剂的工艺可以利用许多合成和纯化步骤。
2、因此，需要几乎没有浪费并且可以在短时间段内进行的形成羰基化催化剂的技术。
技术实现思路
1、本文公开了可用作羰基化催化剂的化合物。用于制备此类化合物的方法从配体络合物、金属化化合物和羰基金属开始，得到羰基化催化剂，在得到羰基化催化剂之前不分离任何中间体。使金属化化合物和配体络合物在烃溶剂中接触形成金属化配体络合物。形成金属化配体络合物后，可将羰基金属和极性溶剂添加至同一反应混合物中以得到羰基化催化剂，不分离任何中间体化合物，诸如金属化配体络合物。形成羰基化催化剂后，可以对各成分的反应混合物进行已知的从液体中分离固体的方法，例如重力过滤，以得到足以催化羰基化反应(即，内酯的形成)或其它类似的开环反应(即，内酰胺的形成)的形式的羰基化催化剂。
2、通过本文所述的技术形成的羰基化催化剂可能含有杂质。羰基化催化剂在此类杂质的存在下表现出高催化活性以形
3、配体络合物包含与一个或多个环状结构结合的膦、亚胺和/或羟基基团中的一种或多种。当配体络合物与金属整合并随后整合到羰基化催化剂中时，所述配体络合物可具有足以帮助形成内酰胺和/或内酯的任何结构。金属化化合物包括与配体络合物配位的金属。羰基金属包括与一个或多个羰基结合的金属，所述羰基可以与金属化配体络合物离子结合。方法的一种中间体包括金属化配体络合物，其是与一种或多种金属配位的配体络合物，并且所述金属化配体络合物与羰基金属接触以离子结合并形成羰基化催化剂。
4、羰基化催化剂是阴离子化合物和阳离子化合物的组合。例如，羰基化催化剂可以是为阳离子的金属化配体化合物，并且所述金属化配体化合物与为阴离子的羰基金属离子结合。另外，羰基化催化剂可以包括与金属化配体化合物的金属配位的一种或多种其它极性配体，使得本文使用的极性溶剂可具有双重目的(即，促进反应和与金属配位)。羰基化催化剂包含至少两种离子结合在一起的金属化合物。例如，与配体络合物配位的铝可以与羰基钴离子结合。羰基化催化剂可以是含有金属中心并对环氧化物、内酯、氮丙啶、内酰胺或它们的任何组合中的一种或多种具有催化活性的任何催化剂。羰基化催化剂的阳离子或阴离子组分的金属可以是足以催化羰基化或进行开环反应的任何金属。作为实例，羰基化催化剂可以具有根据下式的结构：
5、式(i)
6、式(ii)
7、式(iii)
8、其中m可选自铝、铬、镓、铟、锌、铜、锰、钴、钌、铁、铼、镍、钯、镁、钛或它们的任何组合。
9、其中每个r可在每次出现时独立地包括氢、卤素、-or4、-nry2、-sr、-cn、-n02、-s02ry、-sory、-s02nry2；-cno、-nrs02ry、-nco、-n3、-sir3；或选自以下的任选取代的基团：c1-20脂族基团；具有独立地选自氮、氧和硫的1-4个杂原子的c1-20杂脂族基团；6至10元芳基；具有独立地选自氮、氧和硫的1至4个杂原子的5至10元杂芳基；和具有独立地选自氮、氧和硫的1至2个杂原子的4至7元杂环基团，其中两个或更多个rd基团可以一起形成一个或多个任选取代的环，并且每个ry独立地为氢，或选自以下的任选取代的基团：酰基；氨基甲酰基、芳基烷基；6至10元芳基；c1-12脂族基团；具有独立地选自氮、氧和硫的1至2个杂原子的c1-12杂脂族基团；具有独立地选自氮、氧和硫的1至4个杂原子的5至10元杂芳基；具有独立地选自氮、氧和硫的1至2个杂原子的4至7元杂环基团；氧保护基团；和氮保护基团；其中同一氮原子上的两个ry连同氮原子形成具有独立选自氮、氧和硫的0至2个附加杂原子的任选取代的4至7元杂环。
10、其中每个r1可以是独立地选自以下的一种或多种的基团：氢、卤素、杂脂族基团、杂环基团、杂芳族基团、烷基、烷氧基(alkoxide)、芳基、甲硅烷基烷基、烷基-芳基、胺、三氟甲基、硝基、烃氧基、它们的衍生物、它们经取代的基团或它们的任何组合。
11、其中每个r2可以是独立地选自以下的一种或多种的基团：氢、烷基、烷氧基、芳基、甲硅烷基烷基、烷基-芳基、胺、三氟甲基、硝基、烃氧基、它们的衍生物、它们经取代的基团或它们的任何组合。
12、其中r3a1和/或r3a2可以独立地选自以下的一种或多种：氢、甲基、c2-10烷基链、它们的组合，或组合形成被任选取代的环己烷或苯基基团。经取代的基团可以包括芳族基团、脂族基团或两者。
13、其中r3b1和/或r3b2可以独立地选自以下的一种或多种：氢、甲基、c2-10烷基链或它们的组合。
14、其中r3a1和r3b1可以组合形成杂环化合物、具有一个或多个取代的杂环、环状结构及它们的任何组合中的一种或多种。r3a1和r3b1可以组合形成被任选取代的、芳族的或两者的六元环。杂环可以包括吡啶、具有一个或多个取代的吡啶、或它们的任何组合。
15、其中r3a2和r3b2可以组合形成吡啶、具有一个或多个取代的吡啶、环状结构、它们的任何组合中的一种或多种。r3a2和r3b2可以组合形成被任选取代的、芳族的或两者的六元环。其中r4基团与r3a1和/或r3a2中的一者可以各自独立地组合形成一个或多个环状结构。环状结构可以包括杂环化合物、芳族化合物或它们的任何组合中的一种或多种。环状结构可以包括环己烷、苯基基团、吡啶或它们的任何组合中的一种或多种。
16、公开的方法包括使配体络合物、金属化化合物和羰基金属在反应混合物中接触以形成催化剂。所述方法包括从所述反应混合物中分离所述催化剂。
17、催化剂可包含：与羰基金属离子结合的金属化配体络合物，其量为约90重量％至约98重量％或更多；未结合的配体络合物，其量为约10重量％至约2重量％或更少，其中重量百分比基于催化剂的总重量。所述极性溶剂可以与所述反应混合物以约2:1或更小至约0.5:1或更小的体积比接触。所述金属化化合物可以与所述配体络合物以约1:1或更大的摩尔比接触。
18、使所述配体络合物与金属化化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种方法，其包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中使所述配体络合物、金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触在不分离或分开任何中间体的情况下进行。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤(a)在单个容器中进行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤(a)在无水分、空气和/或氧气的环境中进行。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括：
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
8.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中
10.如权利要求9所述的方法，其中使所述第一混合物与所述金属化化合物接触以在所述第一混合物中形成所述金属化配体络合物包括：
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中使所述第一混合物、所述极性溶剂和所述羰基金属接触以形成所述催化剂包括：
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中从所述反应混合物中分离所述催化剂包括：
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述金属化化合物与所述配体络合物以约0.25:1或更大的摩尔比接触。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括：
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含：
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含：
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含：
18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应混合物、结晶混合物、第一混合物和/或第二混合物具有溶液、浆料和/或悬浮液的形式。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂具有对一氧化碳和环氧化物形成内酯、琥珀酸酐或两者的催化活性，或者其中所述催化剂具有对一氧化碳和氮丙啶形成内酰胺的催化活性。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述配体络合物包括一个或多个芳族基团，并且其中所述配体络合物包含所述一个或多个亚胺基团和所述一个或多个环状结构。
21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述配体络合物包含以下的一种或多种：卟啉配体、salen配体、salph配体、salcy配体、phophasalen配体、phosphasalph配体、phosphasalcy配体、二取代的联吡啶配体、二取代的菲罗啉配体、二苯并四甲基四氮杂[14]轮烯衍生物、酞菁衍生物、二氨基环己烷衍生物、它们的其它衍生物或它们的任何组合。
22.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属化化合物包含铝或铬。
23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属化化合物包含以下的一种或多种：三乙基铝、三甲基铝、三异丁基铝、氯化铬(II)、二乙基氯化铝或它们的任何组合。
24.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属化化合物包含三烷基金属化合物。
25.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述羰基金属包含钴。
26.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烃溶剂包含以下的一种或多种：己烷、庚烷、戊烷、苯、甲苯、二甲苯、任何其它烃或它们的任何组合。
27.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性溶剂包括极性非质子溶剂。
28.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性溶剂包括一种或多种酯溶剂、酮溶剂、醛溶剂、醚溶剂或它们的任何组合。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种方法，其包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中使所述配体络合物、金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触在不分离或分开任何中间体的情况下进行。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤(a)在单个容器中进行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤(a)在无水分、空气和/或氧气的环境中进行。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括：
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
8.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中使所述配体络合物、所述金属化化合物和所述羰基金属在所述反应混合物中接触以形成所述催化剂包括：
10.如权利要求9所述的方法，其中使所述第一混合物与所述金属化化合物接触以在所述第一混合物中形成所述金属化配体络合物包括：
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中使所述第一混合物、所述极性溶剂和所述羰基金属接触以形成所述催化剂包括：
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中从所述反应混合物中分离所述催化剂包括：
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述金属化化合物与所述配体络合物以约0.25:1或更大的摩尔比接触。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括：
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含：
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含：
17.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·威尔德斯，J·D·泰德，R·博伊斯，A·约瑟夫，
申请(专利权)人：诺沃梅尔公司，
类型：发明
国别省市：
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