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.     

新型表面活性膦在长链烯烃氢甲酰化反应中的助催化作用

 考察了新型表面活性膦配体DPPTS(对-十二烷基苯基二苯基膦的磺酸钠盐)和OPPTS(对-辛基苯基二苯基膦的磺酸钠盐)在铑络合物催化的水/有机两相长链烯烃氢甲酰化反应中的助催化作用. 在催化烯烃氢甲酰化反应时,观察到烯烃与膦配体之间有一定的链长匹配效应; 含DPPTS的催化剂体系在低膦/铑比条件下表现出比含表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和水溶性配体三苯基膦三磺酸钠的催化剂体系高得多的催化活性,而且铑流失到有机相极少,仅为加入总铑量的0.8%. 这种亲水基团和磷原子处于碳链同一端的表面活性膦配体比文献报道的亲水基团和磷原子分别处于碳链两端的表面活性膦配体具有更好的助催化活性.     

新型膦配体PDBPDS在氢甲酰化反应中催化剂配体性能的研究

用量子化学 AMI方法优化了 1 -苯基二苯并膦二磺化产物 ( PDBPDS)和三磺化三苯基膦 ( TPPTS)的几何构型 .比较两种化合物的空间结构和电子结构发现 ,在氢甲酰化铑膦催化反应体系中 ,PDBPDS的配体性能优于 TPPTS.首次研究了以 PDBPDS为配体的铑膦催化剂对丙烯氢甲酰化反应的催化性能 ,考察了反应温度、压力、膦铑物质的量比和搅拌速度对催化活性和选择性的影响 .结果表明 ,在 2 .0 MPa,1 0 0℃ ,膦铑物质的量比为 35 ,搅拌速度为 5 0 0 r/min及 V( H2 ) /V( CO) =1 /1的条件下 ,催化活性可达到 2 80 0 g(丁醛 ) /[g(铑 )·h],正异构产物物质的量比为 1 2 .3,在相同条件下与传统的三磺化三苯基膦 ( TPPTS)为配体的铑膦催化剂相比 ,催化活性和选择性提高了 2倍 .反应结束后 ,有机相和水相分离简单 ,有机相铑浓度仅为3.6× 1 0 - 8mol/L,有效地解决了铑流失问题 ,表明 PDBPDS是极具开发前景的新型水溶性配体     

新型离子液体介质中长链烯烃氢甲酰化反应

合成和表征了离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3](R=CH3(CH2)n—, n=3, 7, 11, 15), 并以所合成的离子液体为反应介质, 考察了水溶性铑膦络合物HRh(CO)(TPPTS)3[TPPTS: P(m-C6H4SO3Na)3]对长链烯烃氢甲酰化反应的催化性能. 结果表明, 离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3]中R基团链长的变化对催化活性具有重要的影响；而在相同离子液体中, 氢甲酰化反应活性随着烯烃链长的增加明显下降. 与文献报道中广泛使用的离子液体[Bmim]BF4、[Bmim]PF6相比, 该催化体系对长链烯烃氢甲酰化反应具有更好的活性和化学选择性, 在3.0 MPa, 100 ℃的条件下, 1-己烯氢甲酰化反应转化频率(TOF)高达2736 h-1. 反应完成后, 水溶性铑膦络合物能很好地溶解在离子液体中, 与有机物自动分层, 催化剂的循环使用易于实现.     

聚乙二醇400-水介质中长链烯烃氢胺甲基化反应

聚乙二醇(PEG)作为新的绿色反应介质以及作为催化剂的"流动"载体,近年来已开始引起人们的关注。本文以聚乙二醇(PEG)400-水作为反应介质,考察了水溶性铑膦络合物RhCl(CO)(TPPTS)2[TPPTS:P(m-C6H4SO3Na)3]对1-癸烯氢胺甲基化反应的催化性能。结果表明,在优化反应的条件下(4.0MPa,140℃),1-癸烯的转化率可达到84.6%,生成胺的选择性为52.5%,该催化体系对其他长链烯烃氢胺甲基化反应也具有较高的催化性能。反应完成后,含水溶性铑膦络合物的聚乙二醇-水溶液与含产物的有机相分离方便,催化剂循环使用4次后,未发现反应产率和选择性有明显变化。     

两相催化体系中长链烯烃氢甲酰化反应研究：—阳离子胶束的动力学作用机理

研究了以水溶性铑－膦配合物RhCl(CO)(TPPTS)2为催化剂,三苯基膦三磺酸钠（TPPTS）为配体,在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）存在下,水／有机物两相催化体系中,1－十二烯甲酰化反应与CTAB浓度的关系,为了进一步揭示阳离子表面活性剂在该反应体系中的动力学作用机理,分别应用分光光度法和光散射法,测定了1－十二烯在CTAB胶束中的增溶曲线和铑民位催化剂、配体TPPTS和1－十二烯对CTAB胶束摩尔质量的影响,结果表明,阳离子表面活性剂对长烯烃烯氢甲酰化两相催化反应具有加速作用,可能是由于;（1）催化剂及配体吸附于胶束界面并富集;（2）烯烃增溶于胶束内核,容易与催化活性物种发生配位反应。     

阳离子表面活性剂存在下水/有机两相体系中双环戊二烯氢甲酰化

研究了在阳离子表面活性剂存在下水/有机两相中水溶性铑配合物RhCI(CO)(TPPTS)2(TPPTS:P(m-C6H4SO3Na)3)催化双环戊二烯氢甲酰化反应,考察了反应温度、催化剂浓度、不同水溶性膦配体TPPTS和TPPDS(C5H5P(m-C6H4SO3Na)2),以及表面活性剂结构对催化反应的影响.结果表明,...     

MXn和TPPTS.Ln体系催化1—已烯氢甲酰化反应的新探索

在可比条件下,研究了新型水溶性膦配体TOPPTS。Ln(TPPTS=三（间碘酸基苯基）膦,Ln=Y,La,Nd,Ho,Yb)分别与RhCl3、NiCl2、PbCl2组成的体系催化1-已烯氢甲酰化反应。结果表明,TPPTS。Ln-RhCl3(Ln-Y、Ho)的催化活性优于TPPTS。Na3-RhCl3体系（1-已烯的转化率分别为49.9%、38.8%、24.3%）,有意义的是,TPPTS。Yb-NiCl2体系（转化率44.5%)亦高于TPPTS。Na3-RhCl3体系的催化结果,且稀土离子介入溶性膦配体后,使催化剂支支链醛的选择性明显提高。     

OTPPTS对烯烃氢甲酰化反应的影响

 研究了水/有机两相体系中TPPTS(磺化三苯基膦)氧化为OTPPTS(氧化的TPPTS)对Rh/TPPTS催化烯烃氢甲酰化反应的影响. 结果表明,在己烯-1、辛烯-1和十二烯-1氢甲酰化反应中,当n(OTPPTS)/n(TPPTS)＜1时,对催化剂体系性能的影响较小,但当n(OTPPTS)/n(TPPTS)＞1时,将引起催化剂体系的活性、选择性和稳定性下降; 如果保持体系中TPPTS的含量一定,使n(TPPTS)/n(Rh)≥18,当n(OTPPTS)/n(Rh)＝20时,则对催化剂体系性能的影响不明显. 这说明生成的OTPPTS不是铑催化剂的毒物. TPPTS氧化为OTPPTS致使铑催化剂的活性和生成醛的选择性下降, 是由于TPPTS浓度的降低导致n(TPPTS)/n(Rh)值过低,使催化循环中各活性物种的平衡发生变化及铑配合物的稳定性变差所造成的结果.     

两相催化体系中辛烯的氢甲酰化反应研究

考察了反应温度、膦／铑化、表面活性剂种类及浓度、CO／H2压力比等因素对水溶性铑－膦配合物RhCI(CO)(TPPTS)2催化剂催化1－辛烯、2－辛烯氢甲酰化反应活性的影响,并选择出了优化的反应条件。研究结果表明,在该体系中表面活性剂的结果是影响RhCI(CO)(TPPTS)2催化2－辛烯转化率和选择性的重要原因,并对在两相体系2－辛烯氢甲酰化反应中表面活性剂十四烷基二甲基苄基氯化铵（BDAC）明显优于十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的原因进行了探讨。     

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。     

Adsorption at the liquid-liquid interface in the biphasic rhodium catalyzed hydroformylation of olefins promoted by cyclodextrins: a molecular dynamics study

Using molecular dynamics (MD) simulations, we investigate the interfacial distribution of partners involved in the phase transfer rhodium catalyzed hydroformylation of olefins promoted by beta-cyclodextrins (beta-CDs). The beta-CDs, the reactant (alkene), product (aldehyde), several rhodium complexes (the catalyst, its precursor, and its alkene adduct) are simulated at the water-"oil" interface, where oil is represented by chloroform or hexane. It is shown that unsubstituted beta-CD and its 6-methylated and 2,6-dimethylated analogues adsorb at the interface, whereas the liposoluble permethylated CD does not. The precursor of the catalyst [RhH(CO)(TPPTS)3]9- (with triphenylphosphine trisulfonated TPPTS3- ligands) sits in water, but the less charged [RhH(CO)(TPPTS)2]6- catalyst and the [RhH(CO)(TPPTS)2(alkene)]6- reaction intermediate are clearly surface active. The TPPTS3- anions also concentrate at the interface, where they adopt an amphiphilic conformation, forming an electrical double layer with their Na+ counterions. Thus, the most important key partners involved in the hydroformylation reaction concentrate at the interface, thereby facilitating the reaction, a process which may be further facilitated upon complexation by CDs. These results point to the importance of adsorption at the liquid-liquid interface in the two-phase hydroformylation reaction of olefins promoted by beta-CDs and provide microscopic pictures of this peculiar region of the solution.     

Hydroformylation of propylene in supercritical CO2 + H2O and supercritical propylene + H2O

Hydroformylation of propylene has been carried out in supercritical CO₂ + H₂O and in supercritical propylene + H₂O mixtures using Rh(acac)(CO)₂ and triphenylphosphine trisulfonate trisodium salt (TPPTS), P(m-C₆H₄SO₃Na)₃, as catalyst. Visual observation of the reaction mixtures indicates that in both systems a single phase is present at supercritical temperatures and pressures so that the reaction occurs under homogeneous conditions. After reaction is complete, a biphasic system is formed when the pressure and temperature are reduced to ambient. This facilitates separation of the products in the organic phase and the rhodium catalyst in the aqueous phase. The rhodium concentration in the organic phase was found to be negligible (1.0 × 10⁻⁶ mg/ml). Furthermore, compared with traditional hydroformylation technology, the supercritical reactions also show better activity and selectivity.     

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助催化作用

合成了几种具有刚性连接基团的双子表面活性剂,研究了它们在Rh-TPPTS体系中催化长链烯烃氢甲酰化反应中的助催化作用.结果表明,在水/有机两相催化体系中,新型双子表面活性剂的助催化作用比单链表面活性剂CTAB更好,在较低的表面活性剂浓度下能得到较高的反应转化率.这归因于此类表面活性剂有较低的cmc,降低界面张力的能力和对1-十二烯的增溶能力比CTAB更强.     

羟基磷灰石负载HRh(CO)(TPPTS)3催化1-己烯氢甲酰化反应高选择性和特殊的异构化功能

采用浸渍法制备了以羟基磷灰石(HAP)载型水溶性铑络合物HRh(CO)(TPPTS)3/HAP催化剂(TPPTS=三苯基膦三间磺酸钠), 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 固体核磁共振波谱(31P CP-MAS NMR)、 扫描电子显微镜(SEM)、 电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)和比表面积测定(BET)等对催化剂进行了表征. 该催化剂在催化1-己烯氢甲酰化反应中表现出高活性和高选择性, 在优化条件下获得了100%的醛选择性和高转化频率(TOF=2465 h-1). 该催化剂还对1-己烯、 2-己烯和3-己烯表现出特殊的异构化功能. 该催化剂制备方法简单, 通过简单离心分离可以循环使用. 对HAP负载HRh(CO)(TPPTS)3的原理以及催化剂对烯烃异构化的机理进行了探讨.