十六烷基三羟乙基溴化铵促进1-辛烯氢甲酰化水/有机两相反应研究

研究了水/有机两相体系中表面活性剂十六烷基三羟乙基溴化铵(CTHAB)对Rh/TPPTS (TPPTS: 三[间-磺酸钠基苯基]膦)催化的1-辛烯氢甲酰化反应的促进作用, 初步证实了CTHAB分子中的羟基可与催化活性物种的铑之间发生配位. 与传统表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)相比, 表面活性剂CTHAB的添加不仅加速了水/有机两相1-辛烯氢甲酰化反应, 而且提高了成醛的正/异比, 促进作用明显. 在 [Rh]=0.8 mmol/L, [TPPTS]/[Rh]=40, [CTHAB]=4.0 mmol/L, 90 ℃, 0.5 MPa, 1.5 h时, 生成醛的TOF为497 h^-1, 正/异比(L/B)可达25.6. 催化剂经7次循环后, 反应活性和成醛正/异比无明显下降. 该催化体系对不同长链烯烃氢甲酰化反应同样具有促进作用.     

聚乙二醇-水反应介质中长链烯烃的氢甲酰化反应

以聚乙二醇(PEG)为反应介质,考察了水溶性铑膦络合物RhCl(CO)(TPPTS)2 (TPPTS为间-三苯基膦三磺酸钠)对长链烯烃氢甲酰化反应的催化性能. 结果表明,添加适量的水于PEG中对催化剂活性有重要影响. 以PEG-400-H2O为溶剂的催化体系对 1-十二烯氢甲酰化反应的催化活性较高,在100 ℃, 5 0 MPa的优化条件下, 1-十二烯的转化率可达到92 6%, 生成醛的选择性为95 8%. 反应完成后,含水溶性铑膦络合物的PEG-水溶液与含产物的有机相分离方便,易于实现催化剂的循环使用,催化剂重复使用8次,未观察到活性和选择性下降.     

水/有机两相体系长链烯烃氢甲酰化反应中TPPTS和TPPMS的协同效应

在RhC l(CO)(TPPTS)2-TPPTS-CTAB作为催化剂的水-有机两相催化体系中,详细考察了TPPTS与TPPMS的摩尔比、催化剂浓度、表面活性剂的浓度、搅拌速度等反应条件对1-癸烯氢甲酰化反应活性和区域选择性的影响。研究结果表明:在保持体系中总的膦/铑摩尔比不变的情况下,加入TPPMS对催化活性影响不大,但可明显提高区域选择性。当[TPPTS]/[TPPMS]=1时,表现出较好的协同催化效应,生成醛的正/异比从没加TPPMS时的5.9增加到了11.5。同时,催化剂浓度、表面活性剂的结构和浓度、搅拌速度等反应的活性和区域选择性都有重要影响。     

新型水溶性配体-负载金属氢甲酰化催化剂:TPPTS-Rh/SiO2

考察了几种硅胶负载贵金属催化剂和HRhCO(TPP)3催化剂的1-己烯氢甲酰化反应,对Rh/SiO2、 HRhCO(TPPTS)3/SiO2 和TPPTS-Rh/SiO2上的1-己烯氢甲酰化结果进行了比较.结果表明, TPPTS-Rh/SiO2催化剂的醛的选择性和醛的正异比n/b接近HRhCO(TPPTS)3/SiO2 的相应的催化性能,而远高于Rh/SiO2的相应的催化性能, 7.0 MPa高压下TPPTS-Rh/SiO2催化剂的活性大幅度增加,达到0.0692 S-1.实验排除了其他可能,认为是含有孤对电子的TPPTS 和Rh/SiO2中高度分散的Rh粒子产生了化学键的作用,形成了具有匀相性能的支撑水膜多相催化剂: TPPTS-Rh/SiO2.     

硅胶键合膦的制备及其对铑络合物催化1-辛烯氢甲酰化反应的影响

以硅胶为载体, 采用键合接枝法将2-(二苯膦基)乙基三乙氧基硅烷(DPPES)共价键合于硅胶表面, 制备了性能优良的硅胶键合型膦配体(以SiO₂(PPh₂)表示). 以SiO₂(PPh₂)为配体, Rh(acac)(CO)₂ (acac:乙酰丙酮)为催化前体, 负载铑膦络合物催化剂(SiO₂(PPh₂)/Rh)在1-辛烯氢甲酰化反应中原位生成. 对生成的负载型催化剂和硅胶键合型膦配体进行了傅里叶变换红外(FTIR)光谱表征, 考察了膦/铑摩尔浓度比([P]/[Rh])、温度等因素对铑催化的长链1-辛烯氢甲酰化反应的影响. 结果表明, 膦/铑摩尔浓度比的增加能显著提高反应的成醛选择性, 降低铑的流失. 在[P]/[Rh]=12、363 K、2.0 MPa、1.5 h 的温和反应条件下, 1-辛烯转化率和成醛选择性分别可达98.4%和95.3%, 其催化活性与DPPES或三苯基膦(TPP)作配体时的均相铑催化相近. 催化剂循环4 次后, 反应活性无明显下降, 1-辛烯转化率均在97.0%左右, 经电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)检测,有机相中铑流失低于0.1%.     

铑(Ⅰ)/三-H_8-联萘单齿亚磷酸酯高效催化双环戊二烯氢甲酰化制备双醛（英文）

双环戊二烯(DCPD)是石脑油和燃料油裂解蒸汽的C5馏分中最重要的组分之一.DCPD经氢甲酰化反应可转化为具有广泛应用前景的三环癸烷不饱和单甲醛(TCDMA)和三环癸烷二甲醛(TCDDA),并可通过还原或胺化进一步转化为相应的醇和胺类化合物,用于农药、医药、润滑油和香料等的合成.但是,由于其分子结构中含有3,4-位和8,9-位两种不同活性的不饱和双键,因此DCPD氢甲酰化反应的产物通常非常复杂.过去数十年,研究者们为此相继开发了高转化率和高选择性的催化体系.但是反应条件相对都比较苛刻,尤其是对于双醛TCDDA的合成,通常需要较高的反应温度和反应压力以及大量的催化剂.本文以2'-联萘位置含有不同酯取代基(OCOMe,OCOPh,OCOAdamantyl和OCOPhCl)的三-H8-联萘单齿亚磷酸酯L1-L4为配体,以不同价态的金属铑前驱体为催化剂,开发了Rh催化DCPD氢甲酰化反应的新体系,并对亚磷酸酯配体、不同价态的金属铑催化剂前驱体、反应温度、反应时间、溶剂以及不同的底物和催化剂的S/C摩尔比对DCPD转化率和TCDDA选择性的影响进行了深入的研究.结果表明,当以金属铑前驱体Rh(acac)(CO)_2和配体L4-OCOPhCl为催化体系时,在DCPD氢甲酰化反应中表现出很高的活性,尤其是当S/C=4000时,TON值达到3286,并且该催化体系对于双醛TCDDA具有良好的选择性.值得注意的是,在相对温和的条件(6 MPa,120℃)下,Rh(Ⅰ)催化剂与氯苯酯基取代的三-H_8-联萘单齿亚磷酸酯所形成的配合物在催化DCPD的氢甲酰化反应中,DCPD的转化率达到99.9%,而双醛TCDDA的选择性达到98.7%.此外,我们采用L4-OCOPhCl作为模型单齿磷酸配体,在溶液中通过NMR对可能形成的Rh(Ⅰ)/亚磷酸酯催化物种进行了深入的考察.~(13)P NMR谱图表明,在DCPD的氢甲酰化反应中,催化物种[Rh(acac)(CO)(L4-OCOPhCl)]比[Rh(acac)(CO)(L2-OCOPh)]具有更好的稳定性,而且只有体积较大的配体L4-OCOPhCl才能与铑前驱体Rh(acac)(CO)_2进行很好的配位.     

水/有机两相体系中单萜烯烃的氢甲酰化反应

考察了水溶性铑膦络合物RhCl(CO)(TPPTS)2(TPPTS为间-三苯基膦三磺酸钠)在水/有机两相体系中对不同单萜烯的氢甲酰化反应的催化性能.结果表明,添加表面活性剂对催化活性影响很大.在8.0 MPa,100℃的条件下,该催化体系对萜烯氢甲酰化反应具有较好的催化活性,月桂烯、莰烯和艹宁烯的转化率可分别达到92%,72%和86%.反应完成后,含水溶性铑膦络合物的水溶液与含产物的有机相分离方便,催化剂重复使用8次,其活性和选择性均未明显下降,易于实现催化剂的循环使用.     

高稳定性无膦配体乙烯氢甲酰化催化体系研究（英文）

高活性、高稳定性的无膦配体多相氢甲酰化催化体系研究是催化化学领域的重要课题.我们以乙烯氢甲酰化这一反应为目标,发展出含有不同含氧官能团的活性炭为载体的负载纳米铑催化材料.其中,当以Rh/C-3这一材料为催化剂时,乙烯氢甲酰化反应的转化频率可以达到57 889 mol/mol/h.该催化剂可以在固定床反应器上稳定运行2500 h保持活性稳定.表征发现,碳材料表面的内酯基团(-CO_2-)对催化材料的活性和稳定性具有重要的作用.这一研究对高活性、高稳定性的非膦配体多相氢甲酰化催化体系研究具有一定的启示.     

双膦配体修饰铑催化乙酸乙烯酯氢甲酰化反应(英文)

研究了双膦配体对铑催化的乙酸乙烯酯氢甲酰化反应的促进作用,结果表明,在优化反应条件下,以双膦化合物2,2’-二(二苯膦甲基)-1,1’-联苯(BISBI)为配体时,铑催化乙酸乙烯酯氢甲酰化反应的TOF(转化频率)值达到4000h1,生成2-乙酰氧基丙醛的选择性99%.当在较温和的条件下Rh/BISBI催化乙酸乙烯酯氢甲酰化反应较长时间时TON(转化数)值达到9200,成醛率超过90%,2-乙酰氧基丙醛选择性仍保持99%.     

双膦配体DPPB的铑配合物催化烯烃氢甲酰化反应研究(2000年版)

研究了由 Rh(acac) (CO) 2 和 1 ,4-双 (二苯膦基 )苯 (简称 DPPB)组成的体系对烯烃氢甲酰化反应的催化作用 .考察了反应温度、压力、P/Rh比、催化剂浓度等对 1 -己烯氢甲酰化反应的影响 ,得到了较适宜的反应条件 .在相同条件下比较了该体系催化 1 -己烯、 1 -辛烯、 1 -十二烯的氢甲酰化反应的性能 .结果表明 ,随着底物碳链的增长 ,反应活性呈提高趋势 .实验证明 ,DPPB-铑配合物对苯乙烯的氢甲酰化反应有较高的催化活性和选择性 .     

Markovnikov hydroformylation catalyzed by ROPAC in the presence of phosphine and phosphine oxide ligands

Rhodium-catalyzed hydroformylation of 1-octene in the presence of different phosphine and phosphine oxide ligands has been investigated. The molecular structure of new phosphine ligand, fluorenylidine methyl phenyl diphenylphosphine, was determined by single-crystal X-ray crystallography. Parameters such as different ligands, molar ratio of ligand to rhodium complex, ratio of olefin to rhodium complex, pressure of CO : H₂ mixture, and time of the reaction were studied. The linear aldehyde was the main product when the phosphine ligands were used as auxiliary ligands while the selectivity was changed to the branched products when the related phosphine oxide ligands were used. Under optimized reaction conditions, in the presence of [Rh(acac)(CO)(Ph₃P)]-di(1-naphthyl)phenyl phosphine oxide, conversion of 1-octene reached 97% with 87% selectivity of branched aldehyde.     

Rh-TPPTS/CTAB-MMT催化剂的制备及其催化长链烯烃氢甲酰化反应性能研究

通过浸渍法将水溶性铑膦配合物(Rh-TPPTS)负载到由十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰的蒙脱土(MMT)上,制备出Rh-TPPTS/CTAB-MMT负载型催化剂.采用XRD,FTIR,TG,BET,31P CP-MAS NMR和分散性实验对催化剂进行了表征.结果表明:水溶性铑膦配合物成功地负载到有机MMT上,并且该催化剂在有机溶剂中具有很好的分散性.该催化剂对于1-癸烯的氢甲酰化反应具有好的催化活性.在100℃、4 MPa、甲苯为溶剂的条件下,催化1-癸烯氢甲酰化可获得93.0%的转化率,95.8%的醛的选择性,2.1的正异比,137 h-1的TOF值.并对不同链长烯烃底物进行了考察.随着烯烃碳链的增加,醛的选择性下降,但是正异比有所增加.     

长链烷基二苯基膦—铑配合物催化烯烃氢甲酰化反应研究

研究了烷基二苯基膦-铑配合物RhCl(CO0(n-C8H17PPh2)2(1)和RhCl(Co)(n-C12H25PPh2)2（2）对1-辛烯氢甲酰化反应的催化性能。结果表明,配合物1比2具有更高的催化活性,而配合物2对生成正构醛的选择性更好;当催化剂浓度或膦/铑比增加时,配合物2催化成正构醛的选择性呈下降趋势,显示出与以PPh3为配体时的不同的性能。     

PETPP／Rh配合物催化剂的原位红光外光谱研究

利用原位红外光谱,考察了PETPP/Rh催化剂在CO/H2气氛下的活化情况,并监测1-十二碳烯氢甲酰化的反应过程。实验结果表明,在PETPP/Rh配合物催化剂中,膦配体主要以配位数少的形式存在,因而氢甲酰化反应产物醛的正/异比较低。     

负载水溶性铑－膦配合物催化1－己烯氢甲酰化反应的研究

将水溶性铑－膦配合物Ｒｈｃｉ（ＣＯ）（ＴＰＰＴＳ）＿２（ＴＰＰＴＳ：Ｐ－（ｍ－Ｃ＿６Ｈ＿４ＳＯ＿３Ｎａ）＿３）负载于扩孔硅胶上，制成负载水相催化剂（ＳＡＰＣ），在高压反应釜中研究其催化１－己烯氢甲酰化的性能。结果表明，催化剂的水含量对其活性影响很大，在一较窄的水含量范围内（２５—３５ｗｔ％），催化剂活性急剧增大，且存在一极大值，表现出水膜催化剂的特性。反应温度、总压和ＣＯ／Ｈ＿２分压、Ｒｈ／Ｐ比的影响，与使用烃溶性能。三苯膦络合催化剂时有类似规律，溶剂的影响不明显，实验证明，ＳＡＰＣ具有良好催化活性，ＳｉＯ＿２上负载的铑配合物不会被原料和产物洗提而造成流失，有利于催化剂的稳定和重复使用。     

负载型水溶性铑膦配合物催化剂的结构和性能

SiO2担载TPPTS（间-三苯基膦三磺酸钠盐）－Rh（acac）（CO）2制成的负载型水溶性催化剂进行1-己烯氢甲酰化催化反应时，引入适量水蒸气可显著提高催化活性．用魔角旋转固体核磁共振磷谱表征得到，在新制备的催化剂中，吸附于SiO2表面但未参与配位的TPPTS，约占总膦物种的70mol％以上，而位于δ=32．4处的表面配合物｛Rh（CO）（TPPTS）2｝膦物种量约为15mol％，其它膦10mol％左右．催化剂经干燥合成气在373K处理2h、或经湿合成气在较低温度（333K）下处理2h后，｛Rh（CO）（TPPTS）2｝的增加量仅约为10～15mol％，其它膦物种的变化量也较小，但催化剂经湿合成气于373K处理2h后，｛Rh（CO）（TPPTS）2｝的净增量大于40mol％；在工作态催化剂中，也观察到｛Rh（CO）（TPPTS）2）大量生成、未配位TPPTS量减小；经43h反应运转后，催化剂活性下降，归属为｛Rh（CO）（TPPTS）2）的磷谱峰宽化，揭示有部份配合物解络、部分TPPTS被氧化成OTTPTS．本研究结果证实，适量水可促进催化剂中具氢甲酰化催化活性的铑膦物种形成，提高活性，但随反应进行，配合物将逐渐解络、膦配体逐渐被氧化，从而使催化剂逐渐失活．     

超细SiO2负载型水溶性铑膦配合物催化剂研究

用超细SiO2负载水溶性铑膦配合物,并研究其对1-已烯氢甲酰化的催化性能。结果表明,粒径为10-20nm的超细SiO2负载水溶性铑膦配合物所表现的催化活性比颗粒SiO2负载型催化剂高3倍多,且可在较宽的含水量范围内保持高反应活性。当膦铑摩尔比为50,超细SiO2负载型催化剂含水量为25%-55%（质量分数）、烯铑摩尔比为2500、反应温度373K和CO/H2（1/1,体积比）压力4.0MPa的反应条件下,其1-已烯氢甲酰化的反应转化数为450h^-1,产物醛的选择性为100%,醛的n/i比值达3.2。     

两相催化体系中双子表面活性剂对1-十二烯氢甲酰化反应的促进作用

报道了水溶性铑膦配合物组成的复合催化体系催化1-十二烯氢甲酰化反应中,双子表面活性剂[二溴化-(N,N,N′,N′-四甲基)-N,N′-二(十六烷基)-乙二铵]形成胶束的助催化作用.结果表明,在水/有机两相中,双子表面活性剂比单链表面活性剂CTAB具有更好加速催化反应的作用,并使烯烃氢甲酰化的区域选择性显著提高.这归因于双子表面活性剂有较低的cmc,可形成更加紧密规整的胶束结构,有利于增溶在胶束中的烯烃与铑催化剂配位和生成正构醛.