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生产腈的方法和用于此类方法的含磷催化剂技术

技术编号:43427851 阅读:9 留言:0更新日期:2024-11-27 12:39
一种用于氢氰化含有至少一个烯属基团的有机化合物的方法,该方法包括使该有机化合物与氰化氢在催化剂络合物的存在下反应,该催化剂络合物包含至少一种过渡金属和含有至少一个P‑N键的有机配体,其中该P‑N键的P原子和N原子各自与两个其他原子键合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请涉及产生腈的方法和用于此类方法的含磷催化剂。


技术介绍

1、腈存在于许多有用的化合物中,包括在强力胶中使用的氰基丙烯酸甲酯以及腈橡胶(一种在无胶乳实验室和医用手套中使用的含腈聚合物)。腈橡胶还被广泛地用作汽车和其他密封件,因为它耐燃料和油。也许最著名的和商业上最重要的腈是己二腈,它是制造尼龙-6,6的前体。

2、一种众所周知的产生腈的方法是通过氢氰化含有一个或多个烯属基团的有机化合物。例如,己二腈可通过多步法产生,其中1,3-丁二烯经历氢氰化以产生3-戊烯腈和2-甲基-3-丁烯腈,然后3-戊烯腈经历进一步氢氰化以产生所需的己二腈。将2-甲基-3-丁烯腈方便地异构化以产生额外的3-戊烯腈。包含含磷配体和过渡金属的催化剂络合物有效地促进了氢氰化和异构化反应。

3、例如,foo等人的美国专利5,821,378号公开了用于氢氰化二烯烃化合物(诸如1,3-丁二烯)以产生非共轭无环腈的液相方法以及用于将那些腈异构化为3-单烯烃线性腈和/或4-单烯烃线性腈的液相方法,其中反应在零价镍和多齿亚磷酸酯配体的存在下进行。用于氢氰化烯烃和异构化单烯烃腈的其他催化方法描述于其中引用的专利和出版物中。公开的国际申请wo99/06357公开了在附接到末端酚基的邻位的碳上具有烷基醚取代基的多齿亚磷酸酯配体,其用于氢氰化二烯烃化合物以产生非共轭无环腈的液相方法以及将那些腈异构化成3-单烯烃线性腈和/或4-单烯烃线性腈的液相方法中。其他合适的氢氰化催化剂公开于美国专利9,040,733号和9,040, 735号中。

4、尽管上述催化剂系统可代表商业上可行的催化剂,但仍希望提供甚至更有效、更高性能的催化剂前体组合物、催化组合物和催化方法以实现所需反应的全部商业潜力。有效性和/或性能可以以快速性、选择性、效率或稳定性中的任一种或全部实现,这取决于所进行的反应。还希望提供这样的改进的催化剂系统和/或方法,其可以针对此类商业上重要的反应(如氢氰化或双键异构化)进行优化。


技术实现思路

1、在一个方面,本申请提供了一种用于氢氰化含有至少一个烯属基团的有机化合物的方法,其包括使有机化合物与氰化氢在催化剂络合物的存在下反应,该催化剂络合物包含至少一种过渡金属和含有至少一个p-n键的有机配体,其中p-n键的p原子和n原子各自与两个其他原子键合,其中p-n键的p原子和n原子各自与两个其他原子键合,其中p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中至少一个p-n键的磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。应当理解,配体含有至少一个=p-n=键,其中=表示与两个其他原子的单键。

2、在另一方面,本申请提供了一种用于双键异构化单烯属不饱和化合物的方法,其中使所述化合物与催化剂络合物接触,该催化剂络合物包含至少一种过渡金属和含有至少一个p-n键的有机配体,其中p-n键的p原子和n原子各自与两个其他原子键合,其中p-n键的p原子和n原子各自与两个其他原子键合,其中p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中至少一个p-n键的磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。

3、在另一方面,本申请提供了一种配体,其含有磷和氮并且具有以下结构中的一种:

4、

5、

6、在又一方面,本申请提供了一种催化剂络合物,其包含如上文所述的配体和至少一种过渡金属。

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【技术保护点】

1.一种用于氢氰化含有至少一个烯属基团的有机化合物的方法,所述方法包括使所述有机化合物与氰化氢在催化剂络合物的存在下反应,所述催化剂络合物包含至少一种过渡金属和含有至少一个P-N键的有机配体,其中所述P-N键的P原子和N原子各自与两个其他原子键合,其中所述P-N键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中所述至少一个P-N键的磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述有机配体包含各自形成至少一个P-N键的两个磷原子,其中每个P-N键的所述P原子和所述N原子各自与两个其他原子键合,其中所述P-N键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环的一部分,并且其中所述至少一个P-N键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个氧原子键合或者与两个另外的氮原子键合或者与两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子和氧原子与芳基基团键合。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述有机化合物包括1,3-丁二烯。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述有机化合物包括3-戊烯腈。

5.一种用于双键异构化单烯属不饱和化合物的方法,其中使所述化合物与包含至少一种过渡金属和含有至少一个P-N键的有机配体的催化剂络合物接触,其中所述P-N键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中所述至少一个P-N键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述有机配体包含各自形成至少一个P-N键的两个磷原子,其中每个P-N键的所述P原子和所述N原子各自与两个其他原子键合,其中所述P-N键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环的一部分,并且其中所述至少一个P-N键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个氧原子键合或者与两个另外的氮原子键合或者与两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子和氧原子与芳基基团键合。

7.根据权利要求5或6所述的方法,其中所述单烯属不饱和化合物包括2-甲基-3-丁烯腈。

8.根据任一前述权利要求所述的方法,其中与所述另外的氮原子或所述另外的氧原子键合的所述芳基基团是任选地被1至5个C1-C6烷基基团、优选1至5个甲基基团取代的苯基环。

9.根据任一前述权利要求所述的方法,其中与所述另外的氮原子或所述另外的氧原子键合的所述芳基基团是甲苯基或二甲苯基基团。

10.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述P-N键的所述氮原子形成芳族杂环基团、优选二环芳族杂环基团的一部分,并且其中所述至少一个键的所述磷原子与两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氧原子与芳基基团键合,其中所述芳基基团彼此键合。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述至少一个键的所述磷原子与以下键合:

12.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述有机配体是根据式I的配体:

13.根据权利要求12所述的方法,其中两个X基团均是O或者两个X基团均是NH。

14.根据权利要求12或13所述的方法,其中两个X基团均是NH。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中R1是被1至5个C1-C6烷基基团、优选1至5个甲基基团取代的苯基。

16.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中每个R1基团是甲苯基或二甲苯基。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法,其中每个R2基团独立地选自由氢和C1-C3烷基组成的组。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法,其中每个环上的所述R2基团中的至少三个是C1-C3烷基基团。

19.根据权利要求12所述的方法,其中两个X基团均是O或者两个X基团均是NH,R1是被1至5个C1-C6烷基基团、优选1至5个甲基基团取代的苯基,并且每个R2独立地选自由氢和C1-C3烷基组成的组,其中优选地每个环上的所述R2基团中的至少三个是C1-C3烷基基团。

20.根据权利要求1所述的方法,其中所述有机配体选自由以下组成的组:

21.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述至少一种过渡金属包括镍。

22.一种有机配体,所述有机配体具有以下结构中的一种:

23.一种催化剂络合物,所述催化剂络合...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于氢氰化含有至少一个烯属基团的有机化合物的方法,所述方法包括使所述有机化合物与氰化氢在催化剂络合物的存在下反应,所述催化剂络合物包含至少一种过渡金属和含有至少一个p-n键的有机配体,其中所述p-n键的p原子和n原子各自与两个其他原子键合,其中所述p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中所述至少一个p-n键的磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述有机配体包含各自形成至少一个p-n键的两个磷原子,其中每个p-n键的所述p原子和所述n原子各自与两个其他原子键合,其中所述p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环的一部分,并且其中所述至少一个p-n键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个氧原子键合或者与两个另外的氮原子键合或者与两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子和氧原子与芳基基团键合。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述有机化合物包括1,3-丁二烯。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述有机化合物包括3-戊烯腈。

5.一种用于双键异构化单烯属不饱和化合物的方法,其中使所述化合物与包含至少一种过渡金属和含有至少一个p-n键的有机配体的催化剂络合物接触,其中所述p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环基团的一部分,并且其中所述至少一个p-n键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个另外的氧原子键合或者与两个另外的氮原子或两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子或氧原子中的每一者与芳基基团键合。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述有机配体包含各自形成至少一个p-n键的两个磷原子,其中每个p-n键的所述p原子和所述n原子各自与两个其他原子键合,其中所述p-n键的氮原子(i)与至少一个芳基基团键合或者(ii)形成芳族杂环的一部分,并且其中所述至少一个p-n键的所述磷原子与一个另外的氮原子和一个氧原子键合或者与两个另外的氮原子键合或者与两个另外的氧原子键合,其中所述另外的氮原子和氧原子与芳基基团键合。

7.根据权利要求5或6所述的方法,其中所述单烯属不饱和化合物包括2-甲基-3-丁烯腈。

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【专利技术属性】
技术研发人员:本亚明·达维德·赫尔佐克威廉·J·滕恩三世
申请(专利权)人:英威达纺织英国有限公司
类型:发明
国别省市:

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