本申請(qǐng)涉及產(chǎn)生腈的方法和用于此類方法的含磷催化劑。

背景技術(shù)：

1、腈存在于許多有用的化合物中，包括在強(qiáng)力膠中使用的氰基丙烯酸甲酯以及腈橡膠（一種在無(wú)膠乳實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)用手套中使用的含腈聚合物）。腈橡膠還被廣泛地用作汽車和其他密封件，因?yàn)樗腿剂虾陀汀Ｒ苍S最著名的和商業(yè)上最重要的腈是己二腈，它是制造尼龍-6,6的前體。

2、一種眾所周知的產(chǎn)生腈的方法是通過(guò)氫氰化含有一個(gè)或多個(gè)烯屬基團(tuán)的有機(jī)化合物。例如，己二腈可通過(guò)多步法產(chǎn)生，其中1,3-丁二烯經(jīng)歷氫氰化以產(chǎn)生3-戊烯腈和2-甲基-3-丁烯腈，然后3-戊烯腈經(jīng)歷進(jìn)一步氫氰化以產(chǎn)生所需的己二腈。將2-甲基-3-丁烯腈方便地異構(gòu)化以產(chǎn)生額外的3-戊烯腈。包含含磷配體和過(guò)渡金屬的催化劑絡(luò)合物有效地促進(jìn)了氫氰化和異構(gòu)化反應(yīng)。

3、例如，foo等人的美國(guó)專利5,821,378號(hào)公開了用于氫氰化二烯烴化合物（諸如1,3-丁二烯）以產(chǎn)生非共軛無(wú)環(huán)腈的液相方法以及用于將那些腈異構(gòu)化為3-單烯烴線性腈和/或4-單烯烴線性腈的液相方法，其中反應(yīng)在零價(jià)鎳和多齒亞磷酸酯配體的存在下進(jìn)行。用于氫氰化烯烴和異構(gòu)化單烯烴腈的其他催化方法描述于其中引用的專利和出版物中。公開的國(guó)際申請(qǐng)wo99/06357公開了在附接到末端酚基的鄰位的碳上具有烷基醚取代基的多齒亞磷酸酯配體，其用于氫氰化二烯烴化合物以產(chǎn)生非共軛無(wú)環(huán)腈的液相方法以及將那些腈異構(gòu)化成3-單烯烴線性腈和/或4-單烯烴線性腈的液相方法中。其他合適的氫氰化催化劑公開于美國(guó)專利9,040,733號(hào)和9,040,?735號(hào)中。

4、盡管上述催化劑系統(tǒng)可代表商業(yè)上可行的催化劑，但仍希望提供甚至更有效、更高性能的催化劑前體組合物、催化組合物和催化方法以實(shí)現(xiàn)所需反應(yīng)的全部商業(yè)潛力。有效性和/或性能可以以快速性、選擇性、效率或穩(wěn)定性中的任一種或全部實(shí)現(xiàn)，這取決于所進(jìn)行的反應(yīng)。還希望提供這樣的改進(jìn)的催化劑系統(tǒng)和/或方法，其可以針對(duì)此類商業(yè)上重要的反應(yīng)（如氫氰化或雙鍵異構(gòu)化）進(jìn)行優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本申請(qǐng)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)含有某些杯芳烴基含磷配體和至少一種過(guò)渡金屬的催化劑絡(luò)合物在催化烯烴化合物的氫氰化和雙鍵異構(gòu)化中是有效的。

2、因此，在一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于氫氰化含有至少一個(gè)烯屬基團(tuán)的有機(jī)化合物的方法，該方法包括使該有機(jī)化合物與氰化氫在催化劑絡(luò)合物的存在下反應(yīng)，該催化劑絡(luò)合物包含至少一種過(guò)渡金屬和含磷配體，該含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯或芳基亞磷酰胺基團(tuán)，其中，當(dāng)至少兩個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)與主鏈化學(xué)鍵合時(shí)：

3、(i)每個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)的磷原子通過(guò)杯芳烴的羥基基團(tuán)的氧原子與該杯芳烴主鏈的兩個(gè)相鄰苯環(huán)鍵合，并且每個(gè)磷原子具有-or2取代基，其中r2是被1至5個(gè)伯烷基基團(tuán)取代的苯基環(huán)，并且所有其他碳原子是未取代的；或者

4、(ii)每個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)的磷原子通過(guò)杯芳烴的羥基基團(tuán)的氧原子與該杯芳烴主鏈的一個(gè)苯環(huán)鍵合，并且該磷原子具有兩個(gè)-or3取代基，其中r3是任選地取代的芳基基團(tuán)。

5、在另一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于雙鍵異構(gòu)化單烯屬不飽和化合物的方法，其中使所述化合物與催化劑絡(luò)合物接觸，該催化劑絡(luò)合物包含至少一種過(guò)渡金屬和含磷配體，該含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯或芳基亞磷酰胺基團(tuán)，其中，當(dāng)至少兩個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)與主鏈化學(xué)鍵合時(shí)：

6、(i)每個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)的磷原子通過(guò)杯芳烴的羥基基團(tuán)的氧原子與該杯芳烴主鏈的兩個(gè)相鄰苯環(huán)鍵合，并且每個(gè)磷原子具有-or2取代基，其中r2是被1至5個(gè)伯烷基基團(tuán)取代的苯基環(huán)，并且所有其他碳原子是未取代的；或者

7、(ii)每個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)的磷原子通過(guò)杯芳烴的羥基基團(tuán)的氧原子與該杯芳烴主鏈的一個(gè)苯環(huán)鍵合，并且該磷原子具有兩個(gè)-or3取代基，其中r3是任選地取代的芳基基團(tuán)。

8、在其他方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N含磷配體，該含磷配體具有以下結(jié)構(gòu)中的一種：

9、

10、。

11、在又其他方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N催化劑絡(luò)合物，該催化劑絡(luò)合物包含如本文所述的含磷配體和至少一種過(guò)渡金屬。

技術(shù)特征：

1.一種用于氫氰化含有至少一個(gè)烯屬基團(tuán)的有機(jī)化合物的方法，所述方法包括使所述有機(jī)化合物與氰化氫在催化劑絡(luò)合物的存在下反應(yīng)，所述催化劑絡(luò)合物包含至少一種過(guò)渡金屬和含磷配體，所述含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與所述主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯或芳基亞磷酰胺基團(tuán)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)化合物包括1,3-丁二烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)化合物包括3-戊烯腈。

4.一種用于雙鍵異構(gòu)化單烯屬不飽和化合物的方法，其中使所述化合物與包含至少一種過(guò)渡金屬和含磷配體的催化劑絡(luò)合物接觸，所述含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與所述主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯或芳基亞磷酰胺基團(tuán)，其中，當(dāng)至少兩個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)與所述主鏈化學(xué)鍵合時(shí)：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述單烯屬不飽和化合物包括2-甲基-3-丁烯腈。

6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中r2是。

7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述杯芳烴主鏈包含通過(guò)亞甲基基團(tuán)連接的4個(gè)苯環(huán)。

8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述杯芳烴主鏈的每個(gè)苯環(huán)在相對(duì)于所附接的亞甲基基團(tuán)的間位處被叔丁基基團(tuán)取代。

9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與所述主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酰胺基團(tuán)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中每個(gè)芳基亞磷酰胺基團(tuán)通過(guò)所述杯芳烴的羥基基團(tuán)的氧原子與所述杯芳烴主鏈的兩個(gè)相鄰苯環(huán)鍵合，并且其中所述磷原子具有-nhr3取代基，其中r3是任選地取代的芳基基團(tuán)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中r3是任選地被至少一個(gè)烷基基團(tuán)取代的苯基環(huán)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中r3是被1至5個(gè)c1-c4烷基基團(tuán)、優(yōu)選1至5個(gè)甲基基團(tuán)取代的苯基環(huán)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與所述主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯基團(tuán)，并且每個(gè)芳基亞磷酸酯基團(tuán)的磷原子通過(guò)所述杯芳烴的一個(gè)或多個(gè)羥基基團(tuán)的一個(gè)或多個(gè)氧原子與所述杯芳烴主鏈的一個(gè)苯環(huán)鍵合，其中r3是任選地被至少一個(gè)烷基基團(tuán)取代的苯基環(huán)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中r3是被1至5個(gè)c1-c4烷基基團(tuán)、優(yōu)選1至5個(gè)甲基基團(tuán)取代的苯基環(huán)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法，其中所述杯芳烴主鏈的不帶有芳基亞磷酸酯取代基的苯環(huán)被一個(gè)或多個(gè)c1-4烷氧基基團(tuán)取代。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中r2是被1至5個(gè)c1-c4伯烷基基團(tuán)取代的苯基環(huán)，并且所有其他碳原子是未取代的。

17.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中r2是被1至5個(gè)甲基基團(tuán)取代的苯基環(huán)，并且所有其他碳原子是未取代的。

18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述含磷配體選自由以下項(xiàng)組成的組：

19.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述至少一種過(guò)渡金屬包括鎳。

20.一種含磷配體，所述含磷配體具有以下結(jié)構(gòu)中的一種：

21.一種催化劑絡(luò)合物，所述催化劑絡(luò)合物包含根據(jù)權(quán)利要求19所述的多齒亞磷酸酯配體和至少一種過(guò)渡金屬。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的催化劑絡(luò)合物，其中所述至少一種過(guò)渡金屬包括鎳。

技術(shù)總結(jié)
一種用于氫氰化含有至少一個(gè)烯屬基團(tuán)的有機(jī)化合物的方法，該方法包括使該有機(jī)化合物與氰化氫在催化劑絡(luò)合物的存在下反應(yīng)，該催化劑絡(luò)合物包含至少一種過(guò)渡金屬和含磷配體，該含磷配體包含杯芳烴主鏈和至少兩個(gè)與主鏈化學(xué)鍵合的芳基亞磷酸酯或芳基亞磷酰胺基團(tuán)。

技術(shù)研發(fā)人員：本亞明·達(dá)維德·赫爾佐克,威廉·J·滕恩三世
受保護(hù)的技術(shù)使用者：英威達(dá)紡織（英國(guó)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19