高活性离子液体-铑膦络合物体系催化1-己烯氢甲酰化反应

 The hydroformylation of 1-hexene catalyzed by rhodium-TPPTS complexes in the ionic liquid [bmim]BF4 was studied. The activity and selectivity of the rhodium-TPPTS complexes in [bmim]BF4 were much higher than those reported in other ionic liquids. The TOF of 1-hexene and selectivity for aldehyde were 1508 h-1 and 92%, respectively, under the optimum conditions. The high activity of the catalyst is ascribed to the absence of halide ions as well as the much higher solubility of hydrogen and rhodium-TPPTS complexes in [bmim]BF4 than in [bmim]PF6.     

铑催化7-辛烯醛氢甲酰化反应合成1,9-壬二醛

脂肪族二醛是一类重要的工业化学品中间体,可以经过氧化、还原、氢酯化、氢胺化等反应获得二酸、二醇、二酯、二胺等各种重要的化学品。本文报道了一种以丁二烯下游中间体——7-辛烯醛为原料的铑催化氢甲酰化反应合成1,9-壬二醛的方法,考察了不同膦配体对催化剂性能的影响,对反应工艺条件进行了研究和优化。使用Rh(I)/Xantphos催化剂,较优工艺条件下,7-辛烯醛转化率＞99%,直链壬二醛收率86%,醛产物正异比27,TON可达49500。最后,对7-辛烯醛的氢甲酰化主反应和副反应机理进行了探讨。     

水溶性铑-膦配合物催化丙烯酸酯类的氢甲酰化反应研究

随温度升高,丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的氢甲酰化反应产物中α/β醛的比例无明显变化,但加氢产物增多。而甲基丙烯酸甲酯的加氢产物非常少。三种丙烯酸酯氢甲酰化反应的TOF值排序:丙烯酸甲酯>丙烯酸丁酯>甲基丙烯酸甲酯与它们在水中的溶解度排序相同,这说明在两相催化体系中,含功能基团丙烯酸酯类底物的氢甲酰化反应受传质的影响很大,它们溶入水中的量是决定其反应速度快慢的关键因素。     

水溶性钯膦络合物催化1-辛烯的氢羧基化反应

利用水溶性配体TPPTS与Pd（OAc）2在水相中催化1-辛烯的氢羧基化反应,能实现有机相产物与水相催化剂的清洁分离和催化剂的循环利用．分别考察了钯浓度、表面活性剂（CTAB）、酸助剂、反应时间、CO压力以及温度对该反应的影响．在H2O=16mL,C（Pd）=2．0mmol／L,C（TPTS）／c（Pd）=25,C（p...     

有机硅聚合物负载膦铂,膦铑络合物的合成及催化硅氢化性能

从p-氯烯丙苯出发,通过相继地与三甲氧基硅烷进行硅氢加成、二苯膦钾膦化、气相法二氧化硅固载化,再与氯亚铂酸钾或三氯化铑反应,合成了聚γ-(p-二苯膦苯基)丙基硅氧烷铂、铑络合物。两者对烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应具有良好的催化活性。     

双膦配体的合成及铑-双膦配体催化剂对混合辛烯氢甲酰化反应的催化行为

合成了具有不同电子效应的 3种双膦配体 .其给电子性为 Ph2 P(CH2 ) 4 PPh2 >Ph2 P(O) (CH2 ) 4 PPh2 >Ph2 P(O) (CH2 ) 4 P(O) Ph2 .这 3种配体与醋酸铑二聚体配合物构成的催化剂 ,在混合辛烯的均相氢甲酰化反应中表现出的活性和选择性与配体给电子性强弱的次序完全相反 .我们认为 ,具有弱配位性的 [Rh(CH3COO) 2 ]2 Ph2 P-(O) (CH2 ) 4 P(O) Ph2 催化体系 ,因其形成的活性物种的活泼性高 ,有利于惰性的长碳链混合辛烯的活化转化 .对该体系循环使用的结果表明 ,经历 3次循环后 ,催化剂活性逐渐降低 .     

室温离子液体中水溶性铑膦配合物催化1-己烯氢甲酰化反应的研究

研究了水溶性膦配体铑配合物在若干离子液体中的1-己烯氢甲酰化反应性能．通过改变离子液体的阴阳离子结构，可使水溶性TPPTS-铑配合物在离子液体中表现出较高的卜己烯氢甲酰化反应活性和选择性；在[BMI]BF4离子液体中加入适量的水，可提高TPPTS-铑配合物的催化活性；在[BMI]BF4离子液体中，水／有机两亲性膦配体与铑形成的配合物，反应后催化剂与产物自动分层，实现催化剂的循环使用．本文结果表明，水溶性膦配体铑配合物的催化活性与其在离子液体中的溶解度密切相关．     

新型配体三 (3,4-二甲氧基苯基) 膦的合成及其 Rh 配合物在 1-十二烯氢甲酰化反应中的催化性能

 将合成的三 (3,4-二甲氧基苯基) 膦 (TDMOPP) 用作 Rh 催化剂配体, 并用于 1-十二烯氢甲酰化反应, 考察了膦/铑比和反应温度对 Rh-TDMOPP 催化剂活性和选择性的影响. 结果表明, 在膦/铑比与反应温度较低时, Rh-TDMOPP 活性是 Rh-三苯基膦催化剂的 3 倍.     

铑-双膦配合物的咬角效应对催化1-十二烯氢甲酰化反应的影响

研究了HRh(CO)(PPh₃)₃-双膦配体(BISBI，BDPX，BDNA和BINAP)体系在1-十二烯氢甲酰化反应中的催化性能。4种双膦配体具有不同的空间结构，因而有不同的咬角(bite angle)，它们与铑催化剂前体HRh(CO)(PPh₃)₃进行配体交换后，形成不同的催化活性物种。4种复合催化剂体系中，HRh(CO)(PPh₃)₃-BISBI(咬角为120°)对直链醛的形成具有很高的区域选择性，这可能是因为形成了有利于生成直链烷基-铑的ee构型催化活性物种，其它3种双膦配体与HRh(CO)(PPh₃)₃组成的复合催化剂体系区域选择性没有多少变化，是与它们具有较小的咬角有关(BINAP85°，BDPX90°，BDNA104°)。上述4种HRh(CO)(PPh₃)₃ -双膦体系与HRh(CO)(PPh₃)₃-PPh₃体系相比较，催化活性较低，这可能是因为双膦的螯合配位作用使催化活性物种较稳定 。     

锚链固定的多相化铑膦配合物氢甲酰化反应催化剂的制备及其催化性能

以溶胶-凝胶与锚链固定相结合的方法制备了新型多相化羰基铑膦配合物催化剂.利用FT-IR,XPS和ICP对催化剂进行了表征.考察了该催化剂对1-己烯氢甲酰化反应的催化性能,得到较佳的反应条件,即反应温度100℃、反应时间12h、催化剂用量为0.3382g(相当于金属铑含量为4.4×10-5mol)、反应压力5.0MPa.此时1-己烯的转化率为98.5%、醛的选择性92.4%、n/i比1.43.该催化剂循环使用7次仍具有较高的催化活性和选择性,表明该催化剂具有好的循环使用性能.XPS、ICP分析证明铑的部分流失主要是由于氢甲酰化反条件下CO取代膦配体所致.     

1-丁烯氢甲酰化反应的宏观动力学研究

采用三苯基膦羰基氢化铑作为催化剂,进行1-丁烯氢甲酰化合成戊醛反应,主要考察温度、铑浓度、配体浓度、丁烯浓度、合成气中H2和CO分压等因素对反应速率的影响.动力学研究表明温度、Rh浓度、丁烯浓度和H2分压的增加均可提高反应速度,CO分压和配体量的增加使反应速度降低.给出了RhH(CO)(PPh3)3催化1-丁烯氢甲酰化的反应动力学方程,并采用非线性最小二乘法对模型进行参数估值,计算值与实验值具有较好的一致性.     

聚氧乙烯基取代膦—铑配合物催化有机单相苯乙烯氢甲酰化反应研究

基于非离子表面活性膦配体的临界溶解温度特性 ,研究了以 Rh Cl3· 3H2 O为催化剂前体、聚氧乙烯基取代膦为配体原位合成的膦铑配合物催化剂 ,对有机单相体系中苯乙烯氢甲酰化反应的催化性能 .考察了反应温度、压力及不同聚氧乙烯基取代膦 -铑配合物催化剂对反应的影响 .以 Rh/PETPP配合物为催化剂时 ,在 T=10 0℃ ,p=6 .0 MPa (CO/H2 =1∶ 1)条件下 ,反应 3.5 h后 ,烯烃转化率和产物醛收率可分别达 96 .7%和 92 .6 %     

水溶性铑－膦配合物催化1－十二碳烯常压氢甲酰化反应研究

本文研究了水溶性铑配合物ＲｈＣｌ（ＣＯ）（ＴＰＰＴＳ）２在常压（ＣＯ：Ｈ２＝１：１）条件下对１－十二碳烯氢甲酰化反应的催化性能，并对催化剂浓度、表面活性剂浓度、溶液ｐＨ值、膦铑比、溶剂等因素的变化对催化活性的影响作了考察．结果表明，表面活性剂（ＣＴＡＢ）的加入，可以在反应体系中形成胶束．加速有机相和水相间的传质速度，从而提高催化转化速度．在反应温度（８０℃）下，ＣＴＡＢ的临界胶束浓度（ＣＭＣ）较室温下高．达到最佳催化活性的ｐＨ范围为７～９，［Ｐ］／［Ｒｈ］比为１６，而有机溶剂的加入则使转化数降低．     

Hydroformylation of 1-Octene over Nanotubular TiO2-supported Amorphous Co-B Catalysts

TiO₂ nanotubes supported amorphous Co-B(Co-B/TNTs) catalyst was prepared via impregnationchemical reduction procedure. The catalyst was characterized with transmission electron microscopy(TEM), ammonia temperature-programmed desorption(NH₃-TPD), thermogravimetry-differential thermal analysis(TG-DTA), Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) and Raman spectroscopy. The effects of temperature and ratio of CO to H₂ on the hydroformylation of 1-octene were studied. At an optimized reaction temperature(150℃) and volume ratio of CO to H₂(2:1), the conversion of 1-octene can reach 97.4% with a selectivity of 23.1% for total aldehydes and n/i-aldehyde molar ratio of 40:60. To obtain higher selectivity for linear aldehydes, Co-B/TNTs modified with triphenylphosphine for the hydroformylation of 1-octene were investigated. When molar ratio of P/Co was 4, the yield of total aldehydes was the highest(31.6%) with a good selectivity for linear product(n/i-aldehyde molar ratio was 70:30). In recycle use, the Co-B/TNTs catalyst modified with triphenylphosphine could be reused five times without reducing the activity and selectivity obviously. For a comparative study, all the Co-B/TNTs to catalyze the hydroformylation of other olefins exhibited high conversion under the optimized conditions.     

1‐Dodecene Hydroformylation Catalyzed by Water Soluble Rhodium Phosphine Complex in Two‐Phase System

1‐Dodecene hydroformylation catalyzed by water soluble rhodium complex [RhCl(CO) (TPPTS)₂] was studied in the presence of TTPTS [P(m‐C₂H₄SO₃Na)₃] and CTAB (cetyltrimethyl ammonium). The influence of reaction parameters was discussed in detail based on micelle effect in biphasic system. The modification for the microcircumstance of micelle interface was conducted by the introduction of a catalyst promoter TPPDS [PhP(m‐C₂H₄SO₃Na)₂] into the reaction solution. A synergistic effect between TPPDS and TPPTS on the regioselectivity of 1‐dodecene hydroformylation was observed. The selectivity of linear aldehyde in the products was so high as 95.7% at the molar ratio of [TPPDS]/[TPPTS] = 0.5.     

有机胺功能化离子液体中离子型铑(Ⅲ)配合物催化的1-辛烯两相氢甲酰化反应

考察了离子型+3价铑配合物1a和2a作为催化剂前体在1-辛烯氢甲酰化反应中的催化行为. 实验结果表明, 在无助剂存在下, 配合物1a和2a表现出较差的催化性能, 而廉价低毒的有机叔胺助剂如三乙胺或N-甲基哌啶可以显著提升配合物1a和2a的催化性能, 可获得800 h^-1以上的转化频率(TOF). 当以哌啶功能化离子液体[PEmim]BF₄兼作助剂和溶剂时, 不仅可以促进配合物1a和2a对氢甲酰化反应的活性和选择性, 还可实现“离子液体-有机”两相氢甲酰化反应, 使得锁定在[PEmim]BF₄离子液体相中的配合物1a(或2a)催化剂得以简单两相分离和回收循环使用, 但在5次循环使用过程中锁定在[PEmim]BF₄中的催化剂存在向有机相流失和失活的问题, 导致产物壬醛的收率逐渐下降.     

超临界二氧化碳和水复合溶剂中铑膦配合物催化丙烯氢甲酰化反应

 以乙酰丙酮羰基铑为催化剂母体,以水溶性三苯基膦三间磺酸钠(TPPTS)为配体,在超临界CO2和水复合溶剂中成功地实现了超临界条件下的均相丙烯氢甲酰化反应. 最佳反应条件为: 温度55 ℃,铑的浓度15 μg/ml, P/Rh摩尔比18. 在压力为12.0～14.0 MPa下反应6 h后,产物正丁醛/异丁醛摩尔比可达4.3～4.5,丁醛的时空收率达190.1～205.3 g/(g·h). 反应过程中体系处于超临界状态,反应结束后分为水、油两相,铑催化剂溶于水相,产物处于油相,油相中铑的含量仅为1.0 ng/ml,基本上消除了铑的流失,实现了催化剂与产物的有效分离,便于催化剂的回收和循环使用. 与相同反应条件下的水-有机两相氢甲酰化反应相比,超临界CO2和水复合溶剂中的丙烯氢甲酰化反应具有更高的反应速率和产物正异比.     

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。     

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.