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利用離子液體從化學(xué)反應(yīng)混合物中分離酸的方法

文檔序號:3528073閱讀:1021來源:國知局
專利名稱:利用離子液體從化學(xué)反應(yīng)混合物中分離酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一個利用離子液體從反應(yīng)混合物中分離酸的簡化方法。
化學(xué)家經(jīng)常遇到的問題是化學(xué)反應(yīng)過程中被釋放的或從反應(yīng)混合物中分離出來的酸中和或捕捉。在反應(yīng)進(jìn)程中酸被釋放的反應(yīng)的例子使用鹵硅烷的醇或胺的硅烷基化、使用鹵化磷的胺或醇的磷酸化、從醇或胺和磺酰氯或磺酸酐形成磺酸酯或磺酰胺、消去反應(yīng)和取代反應(yīng)。
這些反應(yīng)釋放酸,這就是為什么要另外添加不作為反應(yīng)物參與實際反應(yīng)的輔助堿。一般來說,有必要利用該堿形成鹽來結(jié)合釋放的酸以抑制副反應(yīng)和此后的反應(yīng)或簡單地將酸從所希望的反應(yīng)產(chǎn)物除去并可能將其返回到過程中。如果所使用堿的鹽沒有在最初被分離,也可以在所希望的產(chǎn)物存在的情況下例如通過添加另外更強(qiáng)的堿(如苛性堿水溶液,例如氫氧化鈉或氫氧化鉀)對其后處理。這形成了所加的更強(qiáng)的堿的鹽。另外,最初使用的堿被釋放。一般這兩種成分,即更強(qiáng)堿的鹽和現(xiàn)在被釋放的最初使用的堿(輔助堿)同樣需要從所希望的產(chǎn)物中分離出來。在這個程序中,經(jīng)常會有這樣的缺點,即由于所添加的更強(qiáng)堿本身或在這個堿中的其他物質(zhì)(例如在苛性堿中的水)可能使后處理中的所希望的產(chǎn)物分解。
輔助堿和酸的鹽一般不溶于有機(jī)溶劑中,并且具有高熔點,因此在有機(jī)介質(zhì)中它們形成比例如液體更難處理的懸浮液。因此希望能以液態(tài)的形式分離輔助堿的鹽。另外希望消除掉懸浮液的已知的工藝學(xué)缺點。例如結(jié)殼、熱傳遞下降、混合和可攪拌性差以及在形成濃度太高或太低以及局部過熱的區(qū)域。
作為在工業(yè)上實施的方法,現(xiàn)有技術(shù)因此具有如下缺點1)添加兩種輔助堿(即輔助堿和另外的強(qiáng)堿),以及因此需要從所希望的產(chǎn)物中將兩種輔助物分離出來以及將它們相互分開。
2)處理懸浮液和3)以固體的形式將強(qiáng)堿的鹽分離出來。
但是,希望使用通過液-液相分離方法的、從工藝學(xué)角度來說簡單的相分離。
DE-A 197 24 884和DE-A 198 26 936公開了一個通過咪唑的光氣化制備碳酰二咪唑的方法,在該方法中,被用作起始物質(zhì)的咪唑鹽酸鹽是以熔體形式從反應(yīng)混合物中被分離出來的。在DE-A 198 26 936中,在第3頁第5行中指出在110-130℃下咪唑鹽酸鹽令人驚奇地呈現(xiàn)液態(tài),并且在顯著低于文獻(xiàn)所報道的熔點的158-161℃的溫度下熔化。對于其原因,發(fā)明人提出是因為咪唑鹽酸鹽和所希望的產(chǎn)物碳酰二咪唑形成低共熔混合物或咪唑鹽酸鹽、所希望的產(chǎn)物碳酰二咪唑及氯苯溶劑形成三元混合物的緣故。盡管咪唑鹽酸鹽不應(yīng)該以液態(tài)形式存在,在這個特定體系中,令人驚奇的是咪唑鹽酸鹽的確以液態(tài)形式存在。沒有描述這個概念在除了咪唑的光氣化之外的反應(yīng)的可用性。
本發(fā)明的一個目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)一個用來分離酸的簡化方法,其中,被添加的輔助堿和酸形成的鹽可以通過簡單的液-液相分離的方法得以分離,并且該方法可以應(yīng)用到其他化學(xué)反應(yīng)或應(yīng)用到將存在于混合物中但在反應(yīng)過程中不被釋放的酸除去。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可通過使用輔助堿將酸從反應(yīng)混合物中分離出來的方法達(dá)到這個目標(biāo),其中,輔助堿b)和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不互溶的液相。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到從第二液相分離出液相從工藝學(xué)上看比固體分離簡單得多。
工業(yè)上本發(fā)明方法的優(yōu)點是可以通過簡單的液-液相分離的方法將輔助物分離出來,從而消除了伴隨固體處理而來的工藝學(xué)復(fù)雜性。
輔助物的后處理可以在沒有所希望的產(chǎn)物存在的情況下進(jìn)行,從而減輕了后者承受的壓力。
在這里所描述的發(fā)明通過這樣的反應(yīng)混合物實現(xiàn)來達(dá)到上述目標(biāo),該反應(yīng)混合物含有輔助堿或此后被與輔助堿混合,所述輔助堿與反應(yīng)進(jìn)程中釋放的酸或被加入的酸、即不是反應(yīng)過程中釋放的酸所形成的鹽在反應(yīng)條件下和/或后處理條件下呈液態(tài),并形成和(可能被溶解的)所希望的產(chǎn)物不能混合的相。這樣的液態(tài)鹽通常被稱為離子液體。要被結(jié)合的酸可以在反應(yīng)混合物中以游離態(tài)的形式存在,或可與所希望的產(chǎn)物或存在于反應(yīng)混合物中的另一個物質(zhì)形成絡(luò)合物或加合物。路易斯酸具有與例如酮的物質(zhì)形成絡(luò)合物的趨勢。這些絡(luò)合物可以使用輔助堿分開,從而形成根據(jù)本發(fā)明要被分離的輔助堿和路易斯酸的鹽。
輔助堿可以是無機(jī)或有機(jī)堿,優(yōu)選有機(jī)堿。
另外,可以使用輔助堿的混合物或溶液來達(dá)到發(fā)明的目標(biāo)。
對于本發(fā)明,“不能混合”指的是至少兩個液相被所形成的相界面(邊界)分開。
如果純的所希望的產(chǎn)物可和輔助堿和酸完全或大部分互相混溶,輔助物,例如溶劑,也可以被加到所希望的產(chǎn)物中以達(dá)到分層或降低溶解度。這在例如鹽在所希望的產(chǎn)物中的溶解度(或所希望的產(chǎn)物在鹽中的溶解度)≥20重量%、優(yōu)選≥15重量%、特別優(yōu)選≥10重量%并非常特別優(yōu)選≥5重量%時是有用的。溶解度被各自的分離條件所決定。溶解度優(yōu)選在這樣的溫度下確定,即該溫度高于鹽的熔點并低于以下溫度中的最低溫度,特別優(yōu)選低于最低溫度10℃并非常特別優(yōu)選低于最低溫度20℃-所希望的產(chǎn)物的沸點-溶劑的沸點-所希望的產(chǎn)物顯著分解的溫度。
當(dāng)所希望的產(chǎn)物和溶劑的混合物可以溶解小于上述量的鹽或鹽可以溶解小于上述量的所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物與溶劑的混合物時,該溶劑被認(rèn)為適合的??梢杂玫娜軇┦抢绫?、甲苯、鄰-,間-或?qū)?二甲苯、1,3,5-三甲基苯、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、石油醚、丙酮、異丁基甲基酮、二乙酮、二乙醚、叔丁基甲基醚、叔丁基乙基醚、四氫尿甾、二噁烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈、氯仿、二氯甲烷、甲基氯仿或其混合物。
所希望的產(chǎn)物一般是非極性有機(jī)或無機(jī)化合物。
可以作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)可以是有酸釋放的所有反應(yīng),光氣化除外,特別優(yōu)選?;?、即酰鹵和羧酸酐的反應(yīng)除外。
可以使用于本發(fā)明方法的反應(yīng)是例如-使用烷基或芳烷基鹵化物(例如氯甲烷、碘甲烷、芐基氯、1,2-二氯乙烷或2-氯乙醇)的烷基化,-酰基化,即任何基質(zhì)(例如醇類或胺類)的酰鹵和羧酸酐的反應(yīng),-硅烷基化,即和含至少一個Si-鹵素化學(xué)鍵的化合物(例如SiCl4、(H3C)2SiCl2或氯代三甲基硅烷)的反應(yīng),-磷酸化,即和含至少一個P-Hal鍵的化合物(例如PCI3、PCl5、POCl3、POBr3、二氯代苯基膦或氯代二苯基膦,)的反應(yīng),如例如Chojnowski等上述引文中的描述,-硫化,即硫化物化、磺化和硫酸化,其使用例如磺酰氯(SO2Cl2)、亞硫酰氯(SOCl2)、氯磺酸(ClSO3H)、磺酰鹵(如對甲苯磺酰氯、甲烷磺酰氯或三氟甲烷磺酰氯)或磺酸酐,如例如由Dobrynin V.N.等在Bioorg.Khim.9(5),1983,706-10中的描述,-消去,其中消去酸(如HCl、HBr、乙酸或?qū)妆交撬?以形成C=C雙鍵,或-去質(zhì)子化,其中,酸性氫原子被輔助堿所捕捉。
在提及的反應(yīng)類型當(dāng)中,優(yōu)選除光氣化之外的烷基化、硅烷基化、磷酸化、硫化、酰基化,以及消去。特別優(yōu)選的是硅烷基化、磷酸化和硫化。
另外,本發(fā)明的方法也可以用來從加入了不是在反應(yīng)過程中釋放的酸的反應(yīng)混合物中分離出的酸例如是為了調(diào)整pH值或催化反應(yīng)。因此,在Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)或?;磻?yīng)中被用作催化劑的路易斯酸可以通過簡單方法被分離出來。
根據(jù)本發(fā)明,將要被分離的酸可以是Br_nsted酸和路易斯酸。Br_nsted酸和路易斯酸的意義在Hollemann-Wiberg,Lehrbuch der AnorganischenChemie,第91-100版,Walter de Gruyter,柏林、紐約1985,第235或239頁上有描述。對于本發(fā)明,路易斯酸也包括用作Friedel-Crafts催化劑并描述于1963年出版的George A.Olah的《Friedel-Crafts催化劑和相關(guān)的反應(yīng)》(Friedel-Crafts Catalysts and Related Reactions)第1卷第191到179、201和284-90頁中的路易斯酸??梢蕴峒暗睦邮侨然X(AlCl3)、三氯化鐵(III)(FeCl3)、三溴化鋁(AlBr3)和氯化鋅(ZnCl2)。
一般來說,可根據(jù)本發(fā)明分離出來的路易斯酸含有屬于元素周期表Ib、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb、Va、Vb、VIb、VIIb和VIII族的金屬和稀土(例如鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿或镥)的陽離子形式。
可特別提及的有鋅、鎘、鈹、硼、鋁、鎵、銦、鉈、鈦、鋯、鉿、鉺、鍺、錫、釩、鈮、鈧、釔、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鈀、釷、鐵、銅和鈷。優(yōu)選的是硼、鋅、鎘、鈦、錫、鐵、鈷。
路易斯酸可能的反離子是F-、Cl-、ClO-、ClO3-、ClO4-、Br-、J-、JO3-、CN-、OCN-、SCN-、NO2-、NO3-、HCO3-、CO32-、S2-、SH-、HSO3-、SO32-、HSO4-、SO42-、S2O22-、S2O42-、S2O52-、S2O62-、S2O72-、S2O82-、H2PO2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、P2O74-、二硫代氨基甲酸根、水楊酸根、(OCnH2n+1)-、(CnH2n-1O2)-、(CnH2n-3O2)-和(Cn+1H2n-2O4)2-(其中n是從1到20)、甲磺酸根(CH3SO3-)、三氟甲磺酸根(CF3SO3-)、甲苯磺酸根(CH3C6H4SO3-)、苯磺酸根(C6H5SO3-)、氫氧根(OH-)、芳族酸的陰離子,如苯甲酸、鄰苯二甲酸等以及1,3-二羰基化合物。
也可提及羧酸根,特別是甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根、丙酸根、己酸根和2-乙基己酸根、硬脂酸根和草酸根、乙酰丙酮化物、酒石酸根、丙烯酸根和甲基丙烯酸根,優(yōu)選甲酸根、乙酸根、丙酸根、草酸根、乙酰丙酮化物、丙烯酸根和甲基丙烯酸根。
其它選擇有硼氫化物和式BR””3和B(OR””)3的有機(jī)硼化合物,其中基團(tuán)R””各自相互獨立地是氫、C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán)或兩個該雜環(huán)一起形成可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的不飽和、飽和或芳香環(huán),其中所提及的基團(tuán)各自都可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代。基團(tuán)R””也可以相互連接。
優(yōu)選的路易斯酸例子,除了上述AlCl3、FeCl3、AlBr3、ZnCl2之外,還有BeCl2、ZnBr2、ZnI2、ZnSO4、CuCl2、CuCl、Cu(O3SCF3)2、CoCl2、CoI2、FeI2、FeCl2、FeCl2(THF)2、TiCl4(THF)2、TiCl4、TiCl3、ClTi(OiPr)3、SnCl2、SnCl4、SnSO4、Sn(SO4)2、MnCl2、MnBr2、ScCl3、BPh3、BCl3、BBr3、BF3·OEt2、BF3·OMe2、BF3·MeOH、BF3·CH3COOH、BF3·CH3CN、B(CF3COO)3、B(OEt)3、B(OMe)3、B(OiPr)3、PhB(OH)2、3-MeO-PhB(OH)2、4-MeO-PhB(OH)2、3-F-PhB(OH)2、4-F-PhB(OH)2、(C2H5)3Al、(C2H5)2AlCl、(C2H5)AlCl2、(C8H17)AlCl2、(C8H17)2AlCl、(iso-C4H9)2AlCl、Ph2AlCl、PhAlCl2、Al(acac)3、Al(OiPr)3、Al(OnBu)3、Al(OsecBu)3、Al(OEt)3、GaCl3、ReCl5、ZrCl4、NbCl5、VCl3、CrCl2、MoCl5、YCl3、CdCl2、CdBr2、SbCl3、SbCl5、BiCl3、ZrCl4、UCl4、LaCl3、CeCl3、Er(O3SCF3)、Yb(O2CCF3)3、SmCl3、SmI2、B(C6H5)3、TaCl5。
可用堿金屬鹵化物或堿土金屬鹵化物(例如LiCl或NaCl)來穩(wěn)定路易斯酸。為了這個目的,堿金屬或堿土金屬鹵化物以0-100∶1的摩爾比例混合到路易斯酸中。
對于本文,鹵素或Hal是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I),優(yōu)選氯。
在硅烷基化、磷酸化或硫化中起反應(yīng)的化合物一般是可被用輔助堿去質(zhì)子化后的、含有至少一個自由O-H、S-H或N-H化學(xué)鍵的化合物。
對于輔助堿,根據(jù)本發(fā)明,可使用與在反應(yīng)過程中被釋放的酸反應(yīng)以形成鹽的化合物,其b)在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不互混溶的液相。
優(yōu)選的輔助堿a)不作為反應(yīng)物參與反應(yīng)。
此外,該輔助堿還可以并優(yōu)選d)在反應(yīng)中同時起到親核催化劑的作用,即,相對于沒有輔助堿存在下進(jìn)行的反應(yīng),其反應(yīng)速度提高了至少1.5倍,優(yōu)選至少2倍,特別優(yōu)選至少5倍,非常特別優(yōu)選至少10倍、特別是至少20倍。
可被用作堿的這類化合物可含有磷、硫或氮原子,例如至少一個氮原子,優(yōu)選從1個到10個氮原子,特別優(yōu)選從1個到5個氮原子,非常特別優(yōu)選1個到3個氮原子、特別是1個或2個氮原子。另外也可以存在其他雜原子如氧、硫或磷原子。
優(yōu)選其中至少含一個氮原子并可含有氧或硫原子的含有至少一個五到六員雜環(huán)的化合物,特別優(yōu)選含有至少一個其中存在1、2或3個氮原子和1個硫或氧原子的五到六員雜環(huán)的化合物,非常特別優(yōu)選含2個氮原子的這類化合物。
化合物的分子量特別優(yōu)選小于1000g/mol、非常特別優(yōu)選小于500g/mol、特別是小于250g/mol。
另外,堿優(yōu)選選自式(Ia)到(Ir)的化合物,

以及含有這些結(jié)構(gòu)的低聚體或聚合物,其中R1、R2、R3、R4、R5和R6相互獨立地各自為氫、C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán)或兩個該雜環(huán)一起形成可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的不飽和、飽和或芳香環(huán),其中所提及的基團(tuán)各自都可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
在上式中,可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代的C1-C18-烷基是例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、2,4,4-三甲基戊基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、芐基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、α,α-二甲基芐基、二苯甲基、對-甲苯基甲基、1-(對-丁基苯基)乙基、對-氯芐基、2,4-二氯芐基、對-甲氧芐基、間-乙氧芐基、2-氰基乙基、2-氰基丙基、2-甲酯基乙基、2-乙酯基乙基、2-丁酯基丙基、1,2-二(甲酯基)乙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、二乙氧基甲基、二乙氧基乙基、1,3-二氧戊環(huán)-2-基、1,3-二噁烷-2-基、2-甲基-1,3-二氧戊環(huán)-2-基、4-甲基-1,3-二氧戊環(huán)-2-基、2-異丙氧基乙基、2-丁氧基丙基、2-辛氧基乙基、氯甲基、2-氯乙基、三氯甲基、三氟甲基、1,1-二甲基-2-氯乙基、2-甲氧基異丙基、2-乙氧基乙基、丁基硫甲基、2-十二烷基硫乙基、2-苯基硫乙基、2,2,2-三氟乙基、2-羥基乙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、4-羥基丁基、6-羥基己基、2-氨基乙基、2-氨基丙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、6-氨基己基、2-甲氨基乙基、2-甲氨基丙基、3-甲氨基丙基、4-甲氨基丁基、6-甲氨基己基、2-二甲氨基乙基、2-二甲氨基丙基、3-二甲氨基丙基、4-二甲氨基丁基、6-二甲氨基己基、2-羥基-2,2-二甲基乙基、2-苯氧基乙基、2-苯氧基丙基、3-苯氧基丙基、4-苯氧基丁基、6-苯氧基己基、2-甲氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基丙基、4-甲氧基丁基、6-甲氧基己基、2-乙氧基乙基、2-乙氧基丙基、3-乙氧基丙基、4-乙氧基丁基或6-乙氧基己基,并且可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基是例如5-羥基-3-氧雜戊基、8-羥基-3,6-二氧雜辛基、11-羥基-3,6,9-三氧雜十一烷基、7-羥基-4-氧雜庚基、11-羥基-4,8-二氧雜十一烷基、15-羥基-4,8,12-三氧雜十五烷基、9-羥基-5-氧雜壬基、14-羥基-5,10-氧雜十四烷基、5-甲氧基-3-氧雜戊基、8-甲氧基-3,6-二氧雜辛基、11-甲氧基-3,6,9-三氧雜十一烷基、7-甲氧基-4-氧雜庚基、11-甲氧基-4,8-二氧雜十一烷基、15-甲氧基-4,8,12-三氧雜十五烷基、9-甲氧基-5-氧雜壬基、14-甲氧基-5,10-氧雜十四烷基、5-乙氧基-3-氧雜戊基、8-乙氧基-3,6-二氧雜辛基、11-乙氧基-3,6,9-三氧雜十一烷基、7-乙氧基-4-氧雜庚基、11-乙氧基-4,8-二氧雜十一烷基、15-乙氧基-4,8,12-三氧雜十五烷基、9-乙氧基-5-氧雜壬基或14-乙氧基-5,10-氧雜十四烷基。
如果兩個基團(tuán)形成環(huán),這些基團(tuán)可以一起成為1,3-亞丙基、1,4-亞丁基、2-氧雜-1,3-亞丙基、1-氧雜-1,3-亞丙基、2-氧雜-1,3-亞丙基、1-氧雜-1,3-亞丙基、1-氮雜-1,3-亞丙基、1-C1-C4-烷基-1-氮雜-1,3-亞丙基、1,4-丁-1,3-亞二烯基、1-氮雜-1,4-丁-1,3-亞二烯基或2-氮雜-1,4-丁-1,3-亞二烯基。
氧原子和/或硫原子和/或亞胺基基團(tuán)的數(shù)目沒有限制。在一個基團(tuán)中一般不超過5、優(yōu)選不超過4并特別優(yōu)選不超過3。
另外,至少有一個、優(yōu)選至少兩個碳原子處于兩個雜原子之間。
取代和未取代的亞胺基基團(tuán)可以是例如亞胺基、甲基亞胺基、異丙基亞胺基、正丁基亞胺基或叔丁基亞胺基。
另外,官能團(tuán)是羧基、酰胺、羥基、二(C1-C4-烷基)氨基、C1-C4-烷氧基羧基、氰基或C1-C4-烷氧基,可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)取代的C6-C12-芳基是例如苯基、甲苯基、二甲苯基、α-萘基、β-萘基、4-聯(lián)苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、二氟苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、異丙基苯基、叔丁基苯基、十二烷基苯基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、乙氧基苯基、己氧基苯基、甲基萘基、異丙基萘基、氯代萘基、乙氧基萘基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二甲氧基苯基、2,6-二氯苯基、4-溴苯基、2-或4-硝基苯基、2,4-或2,6-二硝基苯基、4-二甲氨基苯基、4-乙?;交⒓籽趸一交蛞已趸谆交?,可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代的C5-C12-環(huán)烷基是例如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)辛基、環(huán)十二烷基、甲基環(huán)戊基、二甲基環(huán)戊基、甲基環(huán)己基、二甲基環(huán)己基、二乙基環(huán)己基、丁基環(huán)己基、甲氧基環(huán)己基、二甲氧基環(huán)己基、二乙氧基環(huán)己基、丁基硫代環(huán)己基、氯代環(huán)己基、二氯環(huán)己基、二氯環(huán)戊基或飽和或不飽和兩環(huán)體系如降冰片烷基或降冰片烯基,
含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán)是例如呋喃基、苯硫基、吡咯基、吡啶基、吲哚基、苯并噁唑基、二氧戊環(huán)基、二氧基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二甲基吡啶基、甲基喹啉基、二甲基吡咯基、甲氧基呋喃基、二甲氧基吡啶基、二氟吡啶基、甲基苯硫基、異丙基苯硫基或叔丁基苯硫基,并且C1-C4-烷基是例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
優(yōu)選R1、R2、R3、R4、R5和R6相互獨立地各自是氫、甲基、乙基、正丁基、2-羥乙基、2-氰乙基、2-(甲酯基)乙基、2-(乙酯基)乙基、2-(正丁酯基)乙基、二甲基氨基、二乙基氨基和氯。
特別優(yōu)選的吡啶(Ia)是基團(tuán)R1到R5中的一個是甲基、乙基或氯并且其他全部是氫,或R3是二甲基氨基并且其他全部是氫或R2是羧基或羰酰胺并且其他全部是氫或R1和R2或R2和R3是1,4-丁-1,3-亞二烯基并且其他全部是氫的吡啶。
特別優(yōu)選的噠嗪(Ib)是基團(tuán)R1到R4中的一個是甲基或乙基并且其他全部是氫,或全部是氫的噠嗪。
特別優(yōu)選的嘧啶(Ic)是基團(tuán)R2到R4各自是氫或甲基并且R1是氫、甲基或乙基,或R2和R4各自是甲基,R3是氫并且R1是氫、甲基或乙基的嘧啶。
特別優(yōu)選的吡嗪(Id)是基團(tuán)R1到R4全部是甲基或全部是氫的吡嗪。
特別優(yōu)選的咪唑(Ie)是各自相互獨立地R1選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正辛基、2-羥乙基或2-氰乙基并且R2到R4是相互獨立地各自是氫、甲基或乙基的咪唑。
特別優(yōu)選的1H-吡唑(If)是各自相互獨立地R1選自氫、甲基和乙基,R2、R3和R4選自氫或甲基的1H-吡唑特別優(yōu)選的3H-吡唑(Ig)是各自相互獨立地R1選自氫、甲基和乙基,R2、R3和R4選自氫和甲基的3H-吡唑。
特別優(yōu)選的4H-吡唑(Ih)是各自相互獨立地R1到R4選自氫和甲基的4H-吡唑。
特別優(yōu)選的1-吡唑啉(Ii)是各自相互獨立地R1到R6選自氫和甲基。的1-吡唑啉特別優(yōu)選的2-吡唑啉(Ij)是各自相互獨立地R1選自氫、甲基、乙基和苯基,并且R2到R6選自氫和甲基的2-吡唑啉。
特別優(yōu)選的3-吡唑啉(Ik)各自相互獨立地R1和R2選自氫、甲基、乙基和苯基,并且R3到R6選自氫和甲基的3-吡唑啉。
特別優(yōu)選的咪唑啉(Il)是各自相互獨立地R1和R2選自氫、甲基、乙基、正丁基和苯基,R3和R4選自氫、甲基和乙基,并且R5和R6選自氫和甲基的咪唑啉。
特別優(yōu)選的咪唑啉(Im)是各自相互獨立地R1和R2選自氫、甲基和乙基,并且R3到R6選自氫和甲基的咪唑啉。
特別優(yōu)選的咪唑啉(In)是各自相互獨立地R1、R2和R3選自氫、甲基和乙基,并且R4到R6選自氫和甲基的咪唑啉。
特別優(yōu)選的噻唑(Io)和噁唑(Ip)是各自相互獨立地R1選自氫、甲基、乙基和苯基,并且R2和R3選自氫和甲基的噻唑和噁唑。
特別優(yōu)選的1,2,4-三唑(Iq)是各自相互獨立地R1和R2選自氫、甲基、乙基和苯基,并且R3選自氫、甲基和苯基的1,2,4-三唑。
特別優(yōu)選的1,2,3-三唑(Ir)是各自相互獨立地R1選自氫、甲基和乙基,并且R2和R3選自氫和甲基或R2和R3一起選自1,4-丁-1,3-亞二烯基并且其他的全部是氫的1,2,4-三唑。
在這些化合物中,優(yōu)選吡啶和咪唑。
非常特別優(yōu)選的堿是3-氯吡啶、4-二甲氨基吡啶、2-乙基-4-氨基吡啶、2-甲基吡啶(α-甲基吡啶)、3-甲基吡啶(β-甲基吡啶)、4-甲基吡啶(γ-甲基吡啶)、2-乙基吡啶、2-乙基-6-甲基吡啶、喹啉、異喹啉、1-C1-C4-烷基咪唑、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-正丁基咪唑、1,4,5-三甲基咪唑、1,4-二甲基咪唑、咪唑、2-甲基咪唑、1-丁基-2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1-正戊基咪唑、1-正己基咪唑、1-正辛基咪唑、1-(2’-氨基乙基)咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-乙烯基咪唑、2-乙基咪唑、1-(2’-氰乙基)咪唑和苯并三唑。
特別優(yōu)選1-正丁基咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基吡啶和2-乙基吡啶。
同樣適合的是具有式(XI)的叔胺,NRaRbRc(XI)其中Ra、Rb和Rc各自相互獨立地為C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基的C2-C18-烷基、C6-C12-芳基或C5-C12-環(huán)烷基或含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán)或兩個該環(huán)一起形成可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的不飽和、飽和或芳香環(huán),其中所提及的基團(tuán)各自可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代,其前提條件是-三個基團(tuán)Ra、Rb和Rc中至少兩個基團(tuán)是不同的,并且-基團(tuán)Ra、Rb和Rc一起至少含有8個、優(yōu)選至少10個、特別優(yōu)選至少12個并非常特別優(yōu)選至少13個碳原子。
優(yōu)選Ra、Rb和Rc各自相互獨立地為C1-C18-烷基、C6-C12-芳基或C5-C12-環(huán)烷基,特別優(yōu)選C1-C18-烷基,其中所提及的基團(tuán)各自可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
各基團(tuán)例子已在上面給出。
優(yōu)選的基團(tuán)Ra、Rb和Rc為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基(仲戊基)、3-戊基、2,2-二甲基丙-1-基(新戊基)、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、2-乙基己基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、芐基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、α,α-二甲基芐基、苯基、甲苯基、二甲苯基、α-萘基、β-萘基、環(huán)戊基和環(huán)己基。
如果基團(tuán)Ra、Rb和Rc中的兩個形成鏈狀,它可以是例如1,4-亞丁基或1,5-亞戊基。
式(XI)的叔胺的例子是二乙基正丁胺、二乙基叔丁胺、二乙基正戊胺、二乙基己胺、二乙基辛胺、二乙基-(2-乙基己基)胺、二正丙基正丁胺、二正丙基正戊胺、二正丙基己胺、二正丙基辛胺、二正丙基(2-乙基己基)胺、二異丙基乙胺、二異丙基正丙胺、二異丙基丁胺、二異丙基戊胺、二異丙基己胺、二異丙基辛胺、二異丙基-(2-乙基己基)胺、二正丁基乙胺、二丁基正丙胺、二正丁基正戊胺、二正丁基己胺、二正丁基辛胺、二丁基-(2-乙基己基)胺、N-正丁基吡咯烷、N-仲丁基吡咯烷、N-叔丁基吡咯烷、N-正戊基吡咯烷、N,N-二甲基環(huán)己胺、N,N-二乙基環(huán)己烷胺、N,N-二正丁基環(huán)己烷胺,N,N-正丙基哌啶、N-異丙基哌啶、N-正丁基哌啶、N-仲丁基哌啶、N-叔丁基哌啶、N-正戊基哌啶、N-正丁基嗎啉、N-仲丁基嗎啉、N-叔丁基嗎啉、N-正戊基嗎啉、N-芐基-N-乙基苯胺、N-芐基-N-正丙基苯胺、N-芐基-N-異丙基苯胺、N-芐基-N-正丁基苯胺、N,N-二甲基-對-甲苯胺、N,N-二乙基-對-甲苯胺、N,N-二正丁基-對-甲苯胺、二乙基芐胺、二正丙基芐胺、二正丁基芐胺、二乙基苯胺、二正丙基苯胺和二正丁基苯胺以及1,5-二氮雙環(huán)[4.3.0]壬-5-烯(DBN)。
優(yōu)選的叔胺(XI)是二異丙基乙胺、二乙基叔丁胺、二異丙基丁胺、二正丁基戊胺、N,N-二正丁基環(huán)己胺以及從戊基異構(gòu)體衍生而得的叔胺。
特別優(yōu)選的叔胺是二正丁基正戊胺和從戊基異構(gòu)體衍生而得的叔胺。
類似地優(yōu)選的病可以按照本發(fā)明使用、但與上面的叔胺不同、具有三個一樣基團(tuán)的叔胺是三烯丙胺。
當(dāng)后來的輔助堿的堿性對反應(yīng)(例如消去反應(yīng))而言不夠時,叔胺、優(yōu)選式(XI)的胺,一般比雜環(huán)化合物(例如式(Ia)到(Ir)的化合物)更優(yōu)選。
可和這些堿形成鹽的酸是例如氫碘酸(HI)、氫氟酸(HF)、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)、亞硝酸(HNO2)、氫溴酸(HBr)、碳酸(H2CO3)、碳酸氫根(HCO3-)、碳酸甲酯(HO(CO)OCH3)、碳酸乙酯(HO(CO)OC2H5)、碳酸正丁酯、硫酸(H2SO4)、硫酸氫根(HSO4-)、硫酸甲酯(HO(SO2)OCH3)、硫酸乙酯(HO(SO2)OC2H5)、磷酸(H3PO4)、磷酸二氫根(H2PO4-)、甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、丙酸、丁酸和異丁酸、新戊酸、對甲苯磺酸、苯磺酸、苯甲酸、2,4,6-三甲基苯甲酸、苯乙醇酸、甲磺酸、乙磺酸和三氟甲磺酸、優(yōu)選鹽酸、乙酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、2,4,6-三甲基苯甲酸和三氟甲基磺酸,特別優(yōu)選鹽酸。
在一個分離Br_nsted酸(質(zhì)子酸)的優(yōu)選的實施方案中,Br_nsted酸被分離出來而沒有帶出大比例的路易斯酸,即,在被分離出來的酸與輔助堿形成的鹽中,Br_nsted酸對路易斯酸的摩爾比例大于4∶1、優(yōu)選大于5∶1、特別優(yōu)選大于7∶1、非常特別優(yōu)選大于9∶1、特別是大于20∶1。
優(yōu)選的輔助堿是其與酸形成的鹽具有這樣的熔點,即在作為液相分離鹽的過程中,在該溫度下不發(fā)生所希望的產(chǎn)物的顯著分解,即每小時小于10摩爾%、優(yōu)選小于5摩爾%/h、特別優(yōu)選小于2摩爾%/h并非常特別優(yōu)選小于1摩爾%/h。
特別優(yōu)選的輔助堿的鹽的熔點一般低于160℃、特別優(yōu)選低于100℃并非常特別優(yōu)選低于80℃。
在這些輔助堿當(dāng)中,非常特別優(yōu)選的堿是其鹽的ET(30)值>35、優(yōu)選>40、特別優(yōu)選>42的堿。ET(30)值是極性的量度標(biāo)準(zhǔn),由C.Reichardt在Reichardt,Christian,WeiheimVCH,1979.-XI(《現(xiàn)代化學(xué)專論》(“Monographs in Modern Chemistry”);3),《有機(jī)化學(xué)中的溶劑作用》(“Solvent Effects in Organic Chemistry”),ISBN3-527-25793-4第241頁上論述。
例如達(dá)到本發(fā)明目標(biāo)的一個特別優(yōu)選的堿是1-甲基咪唑。在例如DE-A35 02 106中提及將1-甲基咪唑作為堿來使用,但這篇文獻(xiàn)沒有指出其作為離子液體的用途。
另外,1-甲基咪唑可有效地起到親核催化劑的作用[Julian Chojnowski,Marek Cypryk,Witold Fortuniak,Heteroatom Chemistry,1991,2,63-70]。Chojnowski等已經(jīng)發(fā)現(xiàn),相對于三乙胺,1-甲基咪唑加速叔丁醇的磷酸化33倍和pentamethyldisiloxanole的硅烷基化930倍。
另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1-甲基咪唑鹽酸鹽的熔點約為75℃并基本上與非極性有機(jī)產(chǎn)物(如二乙氧基苯基膦、亞磷酸三乙酯、乙氧基二苯基膦、烷基乙烯酮二聚物、烷氧基硅烷或酯)或溶劑不混溶。因此,和極性溶劑水不同,1-甲基咪唑鹽酸鹽甚至和丙酮也形成兩個不混溶的相。1-甲基咪唑同時起到輔助堿和親核催化劑的作用并可通過簡單的液-液相分離的方法從有機(jī)介質(zhì)中以液態(tài)鹽酸鹽的形式被分離出來。
可使用1-丁基咪唑來代替1-甲基咪唑。1-丁基咪唑鹽酸鹽在室溫下就呈液體,因此1-丁基咪唑在處理室溫以上溫度下分解的物質(zhì)的反應(yīng)中可被用作輔助堿和催化劑。1-甲基咪唑的乙酸鹽和甲酸鹽在室溫下同樣呈液體。
類似地,也可使用其鹽的ET(30)值>35、優(yōu)選>40、特別優(yōu)選>42并且在作為液相分離鹽的過程中,在其熔點溫度不出現(xiàn)所希望的產(chǎn)物的顯著分解的所有咪唑衍生物。如上所述,這些咪唑的極性鹽與相對非極性的有機(jī)介質(zhì)形成兩個不互混溶的相。
另外一個能滿足本發(fā)明要求的特別優(yōu)選的堿是2-乙基吡啶,作為輔助堿使用的各種吡啶描述于例如DE 198 50 624中,但是該文沒有指出其它作為離子液體的用途。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,吡啶本身和吡啶的衍生物是被作為親核催化劑而為人所知道的[Jerry March,《高級有機(jī)化學(xué)》(“Advanced OrganicChemistry”)第3版,John Wiley&Sons,美國紐約,1985,第294、334、347頁]。
另外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2-乙基吡啶鹽酸鹽的熔點約在55℃,并且不和非極性有機(jī)產(chǎn)物(見上)或溶劑混溶。因此2-乙基吡啶可同時起到輔助堿和親核催化劑的作用并可通過簡單的液-液相分離的方法以液體的形式從有機(jī)介質(zhì)中分離出來。
類似的,也可使用那些其鹽的ET(30)值>35、優(yōu)選>40、特別優(yōu)選>42并且在作為液相分離鹽的過程中,在其熔點溫度不出現(xiàn)所希望的產(chǎn)物的顯著分解的所有吡啶衍生物。這些吡啶的極性鹽與相對非極性的有機(jī)介質(zhì)形成兩個不互混溶的相。
對應(yīng)進(jìn)行的方式?jīng)]有限制,并且根據(jù)本發(fā)明,在空氣或保護(hù)性氣體氛圍中,存在或不存在親核催化劑的情況下,反應(yīng)可以以間歇或連續(xù)的方式進(jìn)行,而被釋放或添加的酸被中和/捕捉。
在所希望的產(chǎn)物對熱敏感的情形中,在反應(yīng)過程中,進(jìn)行如下處理可能已經(jīng)是足夠的,即允許輔助堿和酸所形成的鹽以固體鹽形式沉淀,并僅在后處理時或在以固-液相分離方法分離出大部分所希望的產(chǎn)物之后才熔化該鹽。這樣,產(chǎn)物承受的熱壓力程度更低。
發(fā)明還提供了一個通過將反應(yīng)混合物和每摩爾堿至少1摩爾酸混合,從反應(yīng)混合物中分離上述輔助堿或被用作親核催化劑的輔助堿的方法。這使得通過液-液分離的方法以離子液體分離出這樣的輔助堿成為可能。
可以以本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的方式處理已被從所希望的產(chǎn)物中分離出來的輔助堿的鹽,從而回收游離堿并可將后者返回到過程中。
以上目的可以通過例如用強(qiáng)堿如NaOH、KOH、Ca(OH)2、石灰乳、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3或KHCO3對輔助堿的鹽進(jìn)行處理達(dá)到,如果適當(dāng)?shù)脑捒稍谌芤?如水、甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇、正丁醇、正戊醇或丁醇或戊醇異構(gòu)體混合物或丙酮)中進(jìn)行處理來釋放游離堿。以這種方式被釋放的輔助堿如果形成分開的相或者,如果其與強(qiáng)堿的鹽或強(qiáng)堿的鹽的溶液混溶,就可以通過蒸餾從混合物中分離出來。如果必要的話,通過萃取劑的萃取也可以將被釋放的輔助堿從更強(qiáng)堿的鹽或更強(qiáng)堿的鹽的溶液中分離出來。萃取劑的例子是溶劑、醇類或胺。
如果必要的話,可用水或NaCl或Na2SO4水溶液洗滌輔助堿,并隨后通過例如使用苯、甲苯、二甲苯、丁醇或環(huán)己烷的共沸蒸餾將任何存在的水除去而將其干燥。
如果必要的話,在重新使用前,堿可以被蒸餾。
另外一個可能的再循環(huán)方法是將輔助堿的鹽蒸餾以便將其熱分解到起始的成分,即游離堿和捕捉的酸。鹽的較低沸點的成分被蒸餾掉,同時更高沸點的成分保留在殘留物中。游離輔助堿是低沸物或高沸物。以這種方法,例如1-丁基咪唑甲酸鹽通過蒸餾可被分離成甲酸(頂部產(chǎn)物)和1-丁基咪唑(底部產(chǎn)物),如EP-A 181 078中所述。
一個優(yōu)選的實施方案包括在質(zhì)子化形態(tài)的輔助堿存在下從反應(yīng)混合物中蒸出所希望的產(chǎn)物,隨后在大部分所希望的產(chǎn)物被移走后,用更強(qiáng)的堿使輔助堿游離化并隨后蒸餾游離的輔助堿。反應(yīng)混合物可以是化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物或從蒸餾或精餾而來的料流,例如和起夾帶劑作用的離子液體混合的共沸混合物。
重要的是,在質(zhì)子化形態(tài)的離子液體不顯著揮發(fā)(例如作為質(zhì)子化輔助堿熱離解的結(jié)果)的條件下對所希望的產(chǎn)物進(jìn)行精餾,并僅在所希望的產(chǎn)物已經(jīng)被分離出來后使離子液體游離和對其進(jìn)行蒸餾。當(dāng)所希望的產(chǎn)物在游離態(tài)的輔助堿存在的情況下不穩(wěn)定并被分解時,這樣的程序也是有可能的。
如果所希望的產(chǎn)物沸點相對高、以至于不可能找到在質(zhì)子化輔助堿存在下可以對所希望的產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾的條件,那么分離也可以通過相反的次序來進(jìn)行首先通過強(qiáng)堿使輔助堿游離,隨后在所希望的產(chǎn)物存在的情況下對輔助堿進(jìn)行蒸餾并僅在此后對希望的產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾。當(dāng)所希望的產(chǎn)物不會被所使用的強(qiáng)堿分解時,這會有特別的益處。
當(dāng)質(zhì)子化態(tài)的輔助堿被用作酸催化劑時也可以采用同樣的原則,即在反應(yīng)中其與輔助堿的鹽被用作離子液體而不是酸(如鹽酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、甲苯磺酸、乙酸或甲酸)。其優(yōu)點在于輔助堿在反應(yīng)期間形成液相。通過強(qiáng)堿的添加可在任何時候終止質(zhì)子化輔助堿的催化。
在另一個優(yōu)選實施方案中,酸催化劑可通過與所使用的酸催化劑形成液態(tài)鹽的輔助堿的化學(xué)反應(yīng)中和,從而使已經(jīng)被鈍化的催化劑可以以這種方式通過簡單的液-液分離方法被分離出來。
當(dāng)然,離子液體的蒸餾也可以在所希望的產(chǎn)物不存在的情況下進(jìn)行,例如通過蒸餾從一個相分離或液-液萃取中提取出來的離子液體。在這種情況下,離子液體,即質(zhì)子化態(tài)的輔助堿,也可以含有部分所希望的產(chǎn)物和可能的溶劑,在每一種情況下一般小于10重量%,優(yōu)選每一者小于5重量%,特別優(yōu)選每一者小于3重量%。在這種情況下,所希望的產(chǎn)物和殘留的溶劑可首先從離子液體中被移走,例如通過真空蒸餾或用如氮的惰性氣體的氣提方法,并且輔助堿可用強(qiáng)堿隨后被游離化并通過蒸餾或精餾被提純。
被提純了的堿可在任何時候被再循環(huán)到過程中。
在有機(jī)反應(yīng)中,使用質(zhì)子化態(tài)的輔助堿作為溶劑也是有益處的。反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物被分離,如上所述,輔助堿可利用強(qiáng)堿使其游離并蒸餾從而回收并再循環(huán)。
可使用本發(fā)明的方法進(jìn)行的優(yōu)選的磷酸化是形成磷化合物(例如膦、次膦酸酯、次膦酸酯、膦酸酯、膦酰鹵、膦酰胺、亞膦酸酯、亞膦酰胺、亞膦酰鹵、磷酸酯、磷酸二酯酰鹵、磷酸二酯酰胺、磷酸酯二酰鹵、磷酸酯二酰胺、亞磷酸酯、亞磷酸二酯酰鹵、亞磷酸二酯酰胺、亞磷酸酯二酰鹵或亞磷酸酯二酰胺)并且與輔助堿形成上述的鹽的酸而被消去的反應(yīng)。
次膦酸酯 次膦酸酯 亞膦酸酯膦酸酯 亞磷酸酯磷酸酯
亞膦酸酯酰鹵或酰胺 膦酸酯酰鹵或酰胺 亞磷酸二酯酰鹵或酰胺磷酸二酯酰鹵或酰胺 亞磷酸二酯酰鹵或酰胺磷酸二酯酰鹵或酰胺上式中,R、R’和R”可以是任意的基團(tuán),X和X’是鹵素或擬鹵素,例如F、Cl、Br、I、CN、OCN或SCN,或未取代、單取代或雙取代氨基,并且Z是氧、硫或未取代或單取代氮原子。
這些可以是磷化合物,其含有一個或多個,例如兩個、三個或四個,優(yōu)選兩個或三個,特別優(yōu)選兩個,磷原子。在這些化合物中,磷原子通常被一個橋連接起來。
含有兩個磷原子的這種橋接化合物可以是,例如二亞磷酸酯(RO)(R’O)P-O-Z-O-P(OR”)(OR_)(式II),二亞膦酸酯(RO)R’P-O-Z-O-PR”(OR_)(式III),二次膦酸酯(R)(R’)P-O-Z-O-P(R”)(R_)(式IV),亞磷酸酯-亞膦酸酯
(RO)(R’O)P-O-Z-O-P(OR”)(R_)(式V),亞磷酸酯-次膦酸酯(RO)(R’O)P-O-Z-O-P(R”)(R_)(式VI),亞膦酸酯-次膦酸酯(R)(R’O)P-O-Z-O-P(R”)(R_)(式VII),這里,R、R’、R”和R_可以是任意的有機(jī)基團(tuán)且Z可以是任意的二價橋。
例如,有機(jī)基團(tuán)可各自相互獨立地是含有最多20個碳原子的直鏈或支化、取代或未取代、芳族或脂肪族的基團(tuán),例如C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C2-C18-烯烴基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或一個含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán),其中所提及的基團(tuán)每一個可被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
被提及的化合物每一個都可以被對稱地或不對稱地取代。
含有一個磷原子的磷化合物是,例如,式(VIII)的化合物P(X1R7)(X2R8)(X3R9)(VIII)其中,X1、X2、X3各自相互獨立地為氧、硫、NR10或單鍵,R7、R8、R9和R10各自相互獨立地是相同或不相同的有機(jī)基團(tuán)。
含有兩個磷原子的磷化合物是例如式(IX)的化合物 其中,X11、X12、X13、X21、X22、X23各自相互獨立地為氧、硫、NR10或單鍵,
R11和R12各自相互獨立地為相同或不相同、單獨或橋接的有機(jī)基團(tuán),R21和R22各自相互獨立地為相同或不相同、單獨或橋接的有機(jī)基團(tuán),Y是橋接基團(tuán)。
上述的磷化合物適合例如在丁二烯的氫氰化中作為催化劑的配位體以獲得戊烯腈異構(gòu)體的混合物。除了含1,3-丁二烯的烴混合物的氫氰化之外,催化劑一般都適用于所有常規(guī)的氫氰化過程。特別要提到的是未活化烯烴(例如苯乙烯和3-戊烯腈)的氫氰化。另外,它們也可能用于氫化、加氫甲?;?、加氫羧酸化、加氫酰胺化、加氫酯化、羥醛縮合。
這樣的催化劑可含有一個或多個磷化合物作為配位體。除了磷化合物作為配位體之外,催化劑可含有至少一個另外的配位體,其選自氰化物、鹵化物、胺、羧酸鹽、乙酰丙酮、芳基磺酸鹽和烷基磺酸鹽、氫化物、CO、烯烴、二烯烴、環(huán)烯烴、腈、含氮雜環(huán)、芳族化合物或芳香雜環(huán)醚、PF3和單配位基、雙配位基和多配位基膦、次膦酸鹽、亞膦酸鹽和亞磷酸鹽配位體。這些另外的配位體也同樣可以是單配位基、雙配位基或多配位基膦、刺磷酸鹽、膦酸鹽、亞磷酸鹽配位體,這些其他的配位體可以是單配位基、雙配位基或多配位基的,并可配位至金屬上。另外適宜的含磷配位體是例如膦、次磷酸鹽和亞磷酸鹽配位體,如在現(xiàn)有技術(shù)所描述的。
優(yōu)選的金屬為VIII族過渡金屬,特別優(yōu)選任何氧化態(tài)的鈷、銠、釕、鈀或鎳。根據(jù)本發(fā)明,如果催化劑被用于氫氰化,金屬是VIII族過渡金屬,特別是鎳。
如果鎳被使用,它可以以各種氧化態(tài)存在,例如0、+1、+2、+3。優(yōu)選鎳(0)和鎳(+2),特別是鎳(0)。
對于加氫甲?;呋瘎?,催化活性物質(zhì)一般在加氫甲酰化條件下從分別使用的催化劑或催化劑前體形成。
對此,優(yōu)選使用作為金屬的任意氧化態(tài)的鈷、銠、釕、鈀、鉑、鋨或銥,特別是鈷、銠、釕。
這些催化劑體系的制備在技術(shù)上是復(fù)雜和昂貴的。尤其由于在使用過程中催化劑體系會逐漸分解,因此不得不將之卸下并用新的催化劑去取代。
制備磷化合物及其相應(yīng)的催化劑的方法本身是可從例如US3,903,120、US 5,523,453、US 5,981,772、US 6,127,567、US 5,693,843、US5,847,191、WO 01/14392、WO 99/13983和WO 99/64155得知的。
要制備在催化劑中被用作配位體的磷化合物,可以例如首先將二鹵代磷(III)化合物與一元醇反應(yīng)以形成二酯。如果希望的話,在被進(jìn)一步反應(yīng)前,可通過已知的方法將這種化合物分離和/或提純,例如通過蒸餾。然后二酯例如和二醇反應(yīng)以形成雙配位基亞膦酸鹽配位體。如果要獲得對稱的配位體,可讓2當(dāng)量的二酯和1當(dāng)量的二醇發(fā)生單階段反應(yīng)。否則,讓1當(dāng)量的二酯首先和1當(dāng)量的二醇反應(yīng),在形成單配位基產(chǎn)物后,第二個二醇被加進(jìn)來并進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)形成磷化合物。
本發(fā)明中,在反應(yīng)中被釋放的酸可被在上述輔助堿之一中和以形成液體鹽,從而使合成大大簡化。
式III的有機(jī)二亞膦酸鹽和其中存在這種有機(jī)二亞膦酸鹽的催化劑體系可從例如WO 99/6415中得知。為了制備這種式III的有機(jī)二亞膦酸鹽,WO 99/64155描述了一個反應(yīng),其中將R’PCl2和1摩爾ROH反應(yīng),隨后獲得的(RO)R’PCl和半摩爾的(基于1摩爾的(RO)R’PCl)HO-Z-OH化合物在40到約200℃下反應(yīng)。在這個反應(yīng)中,第一步的鹵化氫消除優(yōu)選在純粹由熱而發(fā)生。另外,兩個步驟都應(yīng)在堿的存在下進(jìn)行。
對于本發(fā)明,除了根據(jù)本發(fā)明使用上面所描述的輔助堿和釋放的酸用輔助堿從反應(yīng)混合物中分離,輔助堿和酸形成如上所提到的鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液態(tài)、即在該溫度下在分離液體鹽的過程中磷化合物不顯著分解,并且輔助堿鹽與磷化合物或磷化合物在適當(dāng)溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相之外,從現(xiàn)有技術(shù)得知的方法(例如從WO 99/64155得知的方法)類似地實施以制備上述磷化合物。
一般,所提及的磷化合物可按例如以下方法來制備
將起始物質(zhì)(如果合適的話作為溶劑中的溶液、分散體、懸浮體或乳液)按需要的比例相互混合。將起始物質(zhì)分成一個或多個組合物(即單獨的料流)可能是有用的,這樣在混合前就不會發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明,可和酸形成液體鹽的輔助堿可被混合到一個或多個料流中或作為這些料流之外的獨立料流被引入到反應(yīng)中。雖然較不優(yōu)選,但也可以僅在反應(yīng)后為了分離酸的目的才添加輔助堿。
起始物質(zhì)或以上提及的組合物被加料到反應(yīng)器中,在可以引起起始物質(zhì)反應(yīng)形成產(chǎn)物的反應(yīng)條件下相互反應(yīng)。這樣的反應(yīng)條件取決于所使用的起始物質(zhì)和想要得到的產(chǎn)物,并在本文前面提及的現(xiàn)有技術(shù)中說明。
反應(yīng)可連續(xù)、半連續(xù)或分批進(jìn)行。溫度范圍一般在40℃到200℃,根據(jù)本發(fā)明,對壓力不嚴(yán)格要求,可以低于一個大氣壓、高于一個大氣壓或常壓,例如從10mbar到10bar、優(yōu)選從20mbar到5bar、特別優(yōu)選從50mbar到2bar特別是100mbar到1.5bar。在反應(yīng)器中反應(yīng)混合物的停留時間可從幾秒鐘到數(shù)小時,取決于反應(yīng)溫度,且一般程度較低地依賴于所應(yīng)用的壓力。
在對反應(yīng)來說足夠高的溫度下所進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)情形中,優(yōu)選短停留時間,即從幾秒鐘到約2小時、優(yōu)選從1秒到2小時、特別優(yōu)選從1秒到1小時、非常特別優(yōu)選從1秒到30分鐘、特別是從1秒到15分鐘和最特別優(yōu)選從1秒到5分鐘。
在特別優(yōu)選的實施方案中,從各自起始物質(zhì)開始的磷化合物(優(yōu)選含有多個磷原子、尤其含2或3個并非常特別優(yōu)選2個磷原子的化合物)的制備以連續(xù)的方式在從60℃到150℃(優(yōu)選高于釋放的酸與各自的輔助堿形成的鹽的熔點、最高達(dá)到130℃)的溫度以及停留時間小于1小時(優(yōu)選小于30分鐘、特別優(yōu)選小于15分鐘、非常特別優(yōu)選從1秒鐘到5分鐘、特別是從1秒鐘到1分鐘并最優(yōu)選從從1到30秒鐘)的條件下進(jìn)行。
在這樣的實施方案中,磷原子上的取代基的替換可被抑制,從而可以在占支配地位的動力學(xué)控制下、在不發(fā)生作為平衡的結(jié)果的磷原子上的取代基的交換的情況下,制備出含多個磷原子的化合物(例如式(IX)的化合物)和有混合取代基的磷化合物(例如式(VIII)的、帶有不同基團(tuán)R7、R8和/或R9的化合物)。
在反應(yīng)過程中要保證良好的混合,例如,通過攪動或經(jīng)由靜態(tài)混合器或噴嘴的泵送循環(huán)。
對于反應(yīng)器,可能使用對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本身是已知的設(shè)備,如帶有內(nèi)置和/或外置加熱設(shè)備的多級攪拌罐或管式反應(yīng)器,優(yōu)選噴嘴反應(yīng)器或反應(yīng)混合泵。
反應(yīng)器的排出物被輸送到這樣的一個設(shè)備,在那里反應(yīng)過程中形成的相可相互分開,例如一個相分離器或混合器-沉降器設(shè)備。在這個設(shè)備中,離子液體占絕對優(yōu)勢的相從含有所希望的反應(yīng)產(chǎn)物占絕對優(yōu)勢的相在輔助堿和酸所形成的鹽呈液態(tài)的溫度下分離開來。如果必要的話,可以添加溶劑以加速相分離。
如上所述,輔助堿可從含有離子液體占絕對優(yōu)勢的相中回收。
所希望的反應(yīng)產(chǎn)物可被從它存在的相中分離出來和/或通過本身為已知的方法進(jìn)行提純,例如通過蒸餾、精餾、萃取、分級或簡單結(jié)晶、膜分離過程、色譜或其組合。
在反應(yīng)中使用的溶劑可以是上面所列出的溶劑。
在反應(yīng)中所使用的堿一般是按化學(xué)計量的量,所述化學(xué)計量基于預(yù)計的酸量,或稍過量,例如基于預(yù)計的酸的量從100到200mol%,優(yōu)選從100到150mol%并特別優(yōu)選從105到125mol%。
用于制備所希望的磷化合物的起始物質(zhì)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本身是已知的或可以通過已知的方法得到并在例如本文提及的現(xiàn)有技術(shù)中被提及。在將要反應(yīng)的起始物質(zhì)的化學(xué)計量比同樣也是已知的或可以容易地被推算出來的。
優(yōu)選起始物質(zhì)以液體或熔體下被使用,為達(dá)到這個目的,它們可被溶解或分散于溶劑中。然而,當(dāng)然也可能使用至少一些固體起始物質(zhì)。
如果它們和溶劑混合,一般使用這樣的溶劑量,即混合物是液體、例如為溶液或分散體?;谌芤夯蚍稚Ⅲw的總量,通常起始物質(zhì)的濃度在5到95重量%,優(yōu)選從10到90重量%,特別優(yōu)選從25到90重量%并非常特別優(yōu)選從50到90重量%。
化合物(VIII)是下式的化合物P(X1R7)(X2R8)(X3R9)(VIII)對于本發(fā)明,化合物(VIII)可以是單一的化合物或各種上述通式的化合物的混合物。
根據(jù)本發(fā)明,X1、X2、X3各自相互獨立為氧、硫、NR10或單鍵。
R10是氫或有1-10碳原子的有機(jī)基團(tuán),優(yōu)選氫、苯基或C1-C4-烷基,對本文來說它指的是甲基、乙基、異丙基、正丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。
如果所有的X1,X2和X3都是單鍵,化合物(VIII)是式P(R7R8R9)的膦,這里R7、R8和R9已被定義于本說明書中。
如果X1、X2和X3中的兩個是單鍵、另一個是氧,化合物(VIII)是式P(OR7R8R9)或P(R7)(OR8)(R9)或P(R7)(R8)(OR9)的次膦酸酯,這里R7、R8和R9被定義于本文中。
如果X1,X2和X3中的一個是單鍵,另外兩個是氧,化合物(VIII)是式P(OR7)(OR8)(R9)或P(R7)(OR8)(OR9)或P(OR7)(R8)(OR9)的亞膦酸酯,這里R7、R8和R9被定義于本文中。
在一個優(yōu)選的實施方案中,所有的X1、X2和X3都是氧,因此化合物(VIII)就很方便地成為式P(OR7)(OR8)(OR9)的亞磷酸鹽,這里R7、R8和R9被定義于本文中。
本發(fā)明中,R7、R8和R9各自相互獨立地為相同或不同的有機(jī)基團(tuán)。
R7、R8和R9各自相互獨立地可以是烷基基團(tuán)、更優(yōu)選具有1到10個碳原子的烷基基團(tuán)、如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基,芳基、如苯基、鄰-甲苯基、間-甲苯基、對-甲苯基、對-氟苯基、1-萘基、2-萘基,或烴基、更優(yōu)選具有1到20個碳原子的烴基、例如1,1’-二苯酚、1,1’-二萘酚。
基團(tuán)R7、R8和R9可相互直接連接,即不僅僅經(jīng)由中心磷原子連接。優(yōu)選基團(tuán)R7、R8和R9不相互直接連接。
在一個優(yōu)選的實施方案中,基團(tuán)R7、R8和R9可以選自苯基、鄰-甲苯基、間-甲苯基和對-甲苯基。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,R7、R8和R9基團(tuán)中不超過兩個是苯基。
在另一個優(yōu)選的實施方案中,在R7、R8和R9基團(tuán)中不超過兩個是鄰-甲苯基。
作為特別優(yōu)選的化合物(VIII),也可使用有下式的化合物(鄰-甲苯基-O-)w(間-甲苯基-O-)x(對-甲苯基-O-)y(苯基-O-)zP其中w、x、y、z各自是自然數(shù),其中w+x+y+z=3,且其中w、z各自小于或等于2,例如(對-甲苯基-O-)(苯基)2P、(間-甲苯基-O-)(苯基)2P、(鄰-甲苯基-O-)(苯基)2P、(對-甲苯基-O-)2(苯基)P、(間-甲苯基-O-)2(苯基)P、(鄰-甲苯基-O-)2(苯基)P、(間-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)(苯基)P、(鄰-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)(苯基)P、(鄰-甲苯基-O-)(間-甲苯基-O-)(苯基)P、(對-甲苯基-O-)3P、(間-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)2P、(鄰-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)2P、(間-甲苯基-O-)2(對-甲苯基-O-)P、(鄰-甲苯基-O-)2(對-甲苯基-O-)P、(鄰-甲苯基-O-)(間-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)P、(間-甲苯基-O-)3P、(鄰-甲苯基-O-)(間-甲苯基-O-)2P(鄰-甲苯基-O-)2(間-甲苯基-O-)P或其混合物。
含有例如(間-甲苯基-O-)3P、(間-甲苯基-O-)2(對-甲苯基-O-)P、(間-甲苯基-O-)(對-甲苯基-O-)2P和(對-甲苯基-O-)3P的混合物可通過包含間-甲酚和對-甲酚的混合物(特別是其摩爾比為2∶1的混合物,如可在石油分餾中得到的)與三鹵化磷(如三氯化磷)反應(yīng)而得到。這樣的化合物(VIII)及其制備方法本身是已知的。
化合物(IX)符合下式 這里X11、X12、X13、X21、X22、X23各自相互獨立地為氧、硫、NR10或單鍵,R11和R12各自相互獨立地為相同或不相同、單獨或橋接的有機(jī)基團(tuán)。
R21和R22各自相互獨立地為相同或不相同、單獨或橋接的有機(jī)基團(tuán)。
Y是橋接基。
對于本發(fā)明,化合物(IX)可以是單一的化合物或各種上述通式的化合物的混合物。
在一個優(yōu)選實施方案中,X11、X12、X13、X21、X22、X23各自是氧。在這種情形中,橋接基Y與亞磷酸酯基團(tuán)連接。
在另一個優(yōu)選實施方案中,X11和X12是氧,X13是單鍵或X11和X13是氧且X12是單鍵,從而使磷原子被X11,X12所包圍且X13是亞膦酸酯的中心原子。在這種情況下,X21、X22和X23可以是氧或X21和X22是氧而X23是單鍵或X21和X23是氧且X22是單鍵或X23是氧且X21和X22是單鍵或X21是氧且X22和X23是各自單鍵或X21、X22和X23各自是單鍵,從而使磷原子被X21、X22所包圍且X23是亞磷酸酯、亞膦酸酯、次膦酸酯或膦、優(yōu)選亞膦酸酯的中心原子。
在另一個優(yōu)選實施方案中,X13是氧且X11和X12各自是單鍵或X11是氧且X12和X13各自是單鍵,從而使磷原子被X11、X12所包圍且X13是次膦酸酯的中心原子。在這種情況下,X21、X22和X23可以是氧或X23是氧且X21和X22各自是單鍵或X21是氧而X22和X23各自是單鍵或X21、X22和X23各自是單鍵,從而使磷原子被X21、X22所包圍且X23是亞磷酸酯、次膦酸酯或膦、優(yōu)選次膦酸酯的的中心原子。
在另一個優(yōu)選實施方案中,X11、X12和X13各自是單鍵,從而使這樣磷原子被X11,X12所包圍且X13是膦的中心原子。在這種情況下,X21、X22和X23可以是氧或X21、X22和X23各自是單鍵,從而使磷原子被X21、X22所包圍且X23是亞磷酸酯或膦、優(yōu)選膦的中心原子。
橋接基團(tuán)Y可方便地選自芳基基團(tuán),優(yōu)選在芳香體系中有6到20個碳原子的芳基基團(tuán),其可以是未取代或被取代的,例如C1-C4-烷基、鹵素(如氟、溴)、鹵代烷基(如三氟甲基)、芳基(如苯基)。特別優(yōu)選的橋接基團(tuán)Y的例子是鄰苯二酚、雙酚或二萘酚。
基團(tuán)R11和R12各自相互獨立地為相同或不相同的有機(jī)基團(tuán)。有利的基團(tuán)R11和R12是芳基基團(tuán),優(yōu)選具有6到10碳原子的芳基基團(tuán),其可以是未取代或單取代或多取代的(特別是被C1-C4-烷基、鹵素(如氟、氯、溴)鹵代烷基(如三氟甲基)、芳基(如苯基)所取代)或未取代的芳基基團(tuán)。
基團(tuán)R21和R22可以各自相互獨立地為相同或不相同的有機(jī)基團(tuán)。有利的基團(tuán)R11和R12是芳基基團(tuán),優(yōu)選具有6到10碳原子的芳基基團(tuán),其可以是未取代或單取代或多取代的(特別是被C1-C4-烷基、鹵素(如氟、氯、溴)鹵代烷基(如三氟甲基)、芳基(如苯基)所取代)或未取代的芳基基團(tuán)。
基團(tuán)R11和R12可以是單獨的或被橋接。
基團(tuán)R21和R22可以是單獨的或被橋接。
基團(tuán)R11、R12、R21和R22可以都是單獨的、兩個可以是被橋接的且兩個是單獨或四個基團(tuán)都是橋接的(其方式如上所述)。
在所述范圍中的以下、特別是優(yōu)選實施方案明確結(jié)合到本發(fā)明中作為參考在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 3,773,809所提到的化合物,特別是那些描述于第2欄第23行到第4欄第14行和描述于實施例中的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 6,127,567所提到的化合物,特別是在第2欄第23行到第6欄第35行,式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII和IX和在實施例1到29中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 6,171,996所提到的化合物,特別是在第2欄第25行到第6欄第39行,式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII和IX和在實施例1到29中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 6,380,421所提到的化合物,特別是在第2欄第58行到第6欄第63行,式I、II和III和在實施例1到3中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,488,129所提到的化合物,特別是在第3欄第4行到第4欄第33行,式I和在實施例1到49中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,856,555所提到的化合物,特別是在第2欄第13行到第5欄第30行,式I和II,和在實施例1到4中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在WO 99/46044所提到的化合物,特別是在第2頁第7行到第8頁第27行,特別是那些式Ia到Ig和在實施例1到6中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,723,641中所提到的式I、II、III、IV和V的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,512,696中所提到的式I、II、III、IV、V、VI和VII的化合物,特別是在實施例1到31中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,821,378中所提到的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV和XV的化合物,特別是在實施例1到73中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,512,695中所提到的式I、II、III、IV、V和VI的化合物,特別是在實施例1到6中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,981,772中所提到的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII和XIV的化合物,特別是在實施例1到66中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 6,020,516中所提到的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX和X的化合物,特別是在實施例1到33中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,959,135中所提到的化合物和在實施例1到13中所使用的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,847,191中所提到的式I、II和III的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,523,453中所提到的化合物,特別是式1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20和21的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在WO 01/14392中所提到的化合物,優(yōu)選式V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XXI、XXII、XXIII的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在WO 98/27054中所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在WO 99/13983中所提到的化合物,尤其是在第5頁第1行到第11頁第45行所提到的化合物,特別是那些式Ia到Ih和在實施例1到24中的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在WO 99/64155中所提到的化合物,尤其是在第4頁第1行到第12頁第7行所提到的化合物,特別是那些式Ia到Ic和在實施例1到4中的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在德國專利申請DE 10038037中所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在德國專利申請DE 10046025中所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在于2001年11月19日提出的德國專利申請DE 10156292.6中所提到的化合物,特別是在所提交文件的第1頁第6到19行和第2頁第21行到第2頁第30行所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在于2001年10月12日提出的德國專利申請DE 10150281.8中所提到的化合物,特別是在所提交文件的第1頁第36行到第5頁第45行所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在于2001年10月12日提出的德國專利申請DE 10150285.0中所提到的化合物,特別是在所提交文件的第1頁第35行到第5頁第37行所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在于2001年10月12日提出的德國專利申請DE 10150286.9中所提到的化合物,特別是在所提交文件的第1頁第37行到第6頁第15行所提到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在于2001年10月2日提出的德國專利申請DE 10148712.6中所提到的化合物,特別是在所提交文件的第1頁第6到29行和第2頁第15行到第4頁第24行所提到的化合物。
根據(jù)本發(fā)明,如上所述,路易斯酸通過輔助堿與路易斯酸結(jié)合形成如上所述在相應(yīng)的溫度下呈液體的絡(luò)合物并形成一個與所希望的產(chǎn)物不混溶的相而被分離。
一個已知的分離例如三氯化鋁的方法是向產(chǎn)物添加等摩爾量的磷酰氯(POCl3),得到的Cl3PO·AlCl3絡(luò)合物發(fā)生沉淀并可被例如過濾分離(W.T.Dye,J.Am.Chem.Soc.,1948,70,2595)。另外從這篇文獻(xiàn)可以得知可將精確確定的量的水加到產(chǎn)物中以形成同樣可以通過過濾從產(chǎn)物中分離出來的三氯化鋁水合物。
根據(jù)Gefter,Zh.Odshch.Khim.,1958,28,1338,AlCl3也可以以這種方式通過和吡啶形成絡(luò)合物而被沉淀并被分離。
DE 32 48 483公開了一個在NaCl的輔助下分離AlCl3的方法。
這些方法的不利之處是這些絡(luò)合物是吸濕的,對于固體絡(luò)合物,需要固-液分離,而這經(jīng)常產(chǎn)生不受歡迎的過濾特性,例如形成使此后的洗滌變得困難的結(jié)塊。
EP 838 447描述了不溶于各自的Fredel-Crafts產(chǎn)物并可通過例如相分離的方法分離的液體包合物的形成方法。
K.R.Seddon,J.Chem.Tech.Biotechnol.68(1997)351描述了在離子液體(如1-丁基吡啶鹽酸鹽/氯化鋁(III)、1-丁基-3-甲基咪唑鹽酸鹽/氯化鋁(III))的幫助下分離路易斯酸的方法的原理。然而,與例如輔助堿(Ia)到(Ir)形成對比的是,這些是永久性的陽離子體系,不能被用作游離的、非離子型的輔助堿。
EP-A1 1 142 898描述了一個用于制備聯(lián)苯亞膦酸酯的磷酸化反應(yīng),其中吡啶鹽酸鹽/吡啶/氯化鋁的低共熔混合物相從含產(chǎn)物的溶劑相被分離出來。
一個缺點是是從產(chǎn)物分離出這樣的液體混合物的分離方法不可能沒有低共熔物的形成。
根據(jù)本發(fā)明中,上述的從反應(yīng)混合物中利用輔助堿分離路易斯酸的方法是使用滿足下列條件的輔助堿來進(jìn)行的b)輔助堿和路易斯酸形成鹽,該鹽在某溫度下呈液態(tài),在該溫度下的液體鹽分離過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,和c)輔助堿的鹽與所希望的產(chǎn)物或在適當(dāng)溶劑中的所希望的產(chǎn)物的溶液形成兩個不互混溶的液相。
為了這個目的,一般以普通的方式進(jìn)行與路易斯酸的反應(yīng)來得到產(chǎn)物,輔助堿在反應(yīng)完成后被加到反應(yīng)混合物中以分離路易斯酸。當(dāng)然也可以將反應(yīng)混合物加到輔助堿中。重要的是反應(yīng)混合物和輔助堿混合,通常與輔助堿和路易斯酸形成絡(luò)合物。每摩爾反應(yīng)混合物中要被分離的路易斯酸常常使用至少1摩爾輔助堿,優(yōu)選從1.0到1.5mol/mol,特別優(yōu)選從1.0到1.3mol/mol,非常特別優(yōu)選從1.0到1.3mol/mol、特別是從1.0到1.25molmol/mol。
路易斯酸和輔助堿已被混合后,反應(yīng)混合物可以立即進(jìn)行進(jìn)一步的后處理,但也可以繼續(xù)攪拌幾分鐘到幾小時,優(yōu)選從5分鐘到120分鐘,特別優(yōu)選從10到60分鐘并非常特別優(yōu)選從15分鐘到45分鐘。
在此過程中,反應(yīng)混合物最好保持在某個溫度,在該溫度下輔助堿和路易斯酸所形成的絡(luò)合物呈液體但不發(fā)生顯著分解,盡管混合物也可以保持在低于絡(luò)合物熔點的溫度。
在上面已經(jīng)描述了的條件下進(jìn)行相分離。在例如絡(luò)合物是AlCl3和N-甲基咪唑的情況下,熔點約為60℃,因此從所希望的產(chǎn)物的分離(例如通過相分離)可在相對低的溫度下進(jìn)行。
本發(fā)明的分離方法可用于將路易斯酸從所希望的產(chǎn)物中分離出來的任何情況下,優(yōu)選用于Fridel-Crafts烷基化或乙?;?、芳族化合物的磷酸化或硫化,特別優(yōu)選用于芳族化合物的磷酸化。
優(yōu)選的芳族化合物磷酸化的例子是在路易斯酸作為催化劑的存在下芳族化合物與磷酰鹵(例如PCl3、PCl5、POCl3或PBr3)的反應(yīng)。
可以使用的芳族化合物例子是式(X)的化合物
其中Z是單鍵或任意的二價橋,且R31、R32、R33、R34、R35和R36各自相互獨立地可以是氫、C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C1-C18-烷氧基、C1-C18-烷氧羰基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基、一個含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán)或官能團(tuán)或兩個該基團(tuán)一起形成一個可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的不飽和、飽和或芳香環(huán),其中所提及的每一個基團(tuán)各自可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
此處的官能團(tuán)是例如硝基(-NO2)、亞硝基(-NO)、羧基(-COOH)、鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、氨基(-NH2、-NH(C1-C4-烷基)、-N(C1-C4-烷基)2)、羰酰胺基(-CONH2、-CONH(C1-C4-烷基)、-CON(C1-C4-烷基)2)、腈基(-CN)、硫羥基(-SH)或硫醚(-S(C1-C4-烷基))官能團(tuán)。
優(yōu)選的R31、R32、R33、R34、R35和R36各自是氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷氧羰基或鹵素。
特別優(yōu)選的R31、R32、R33、R34、R35和R36各自是氫、甲基、叔丁基、乙基、甲氧基、氟或氯。
Z的例子是單鍵、亞甲基、1,2-亞乙基、1,1-亞乙基、1,1-亞丙基、2,2-亞丙基、1,2-亞苯基、1,4-二甲基-2,3-亞苯基、氧(-O-)、未取代或單取代的氮(-NH-或-N(C1-C4-烷基)-)和硫(-S-)。
Z優(yōu)選單鍵、氧或亞甲基。
特別優(yōu)選的芳族化合物是苯、甲苯、鄰-,間-或?qū)?二甲苯、2,4,6-三甲苯、乙苯、1-乙基-3-甲苯、1-乙基-4-甲苯、異丙苯、1,3-二異丙基苯、叔丁基苯、1,3-二叔丁苯、1-叔丁基-3-甲苯、1-叔丁基-3,5-二甲苯、正丙苯、苯乙烯、茚、芴、二甲基苯胺、氟代苯、氯代苯、溴代苯、1,2-、1,3-或1,4-二氯代苯、1,2-、1,3-或1,4-二氟代苯、1,1’-聯(lián)萘、2,2’-二(C1-C4-烷基)-1,1’-聯(lián)萘,特別是2,2’-二甲基-1,1’-聯(lián)萘、2,2’-二(C1-C4-烷氧基)-1,1’-聯(lián)萘,特別是2,2’-二甲氧基-1,1’-聯(lián)萘、3,3’-雙(C1-C4-烷氧羰基)-1,1’-聯(lián)萘、聯(lián)苯、3,3’,5,5’-四(C1-C4-烷)氧聯(lián)苯,特別是3,3’,5,5’四甲氧基聯(lián)苯、3,3’,5,5’-四(C1-C4-烷基)聯(lián)苯,特別是3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯、3,3’-二甲氧基-5,5’-二甲基聯(lián)苯、萘、2-(C1-C4-烷基)萘,特別是2-甲基萘、2-(C1-C4-烷氧基)萘,特別是2-甲氧基萘和二苯甲烷。
非常特別優(yōu)選的芳環(huán)化合物是苯、甲苯、鄰-,間-或?qū)?二甲苯、2,4,6-三甲苯、異丙苯、叔丁基苯、氟代苯、氯代苯、萘和聯(lián)萘。
通過芳族化合物的磷酸化或硫化、Friedel-Crafts烷基化或乙酰基化所獲得所希望的產(chǎn)物例子是乙苯、苯乙酮、4-甲基苯乙酮、4-甲氧基苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、二氯代苯基膦、聯(lián)苯氯代膦、甲苯磺酰氯、1,2-、1,3-和1,4-二乙苯、1,2,3-、1,2,4-和1,3,5-三乙苯、枯烯(異丙基苯)、叔丁基苯、1,3-和1,4-甲基異丙苯、9,10-二氫蒽、1,2-二氫化茚、甲酚、2,6-二甲苯酚、2-仲丁基苯酚、4-叔丁基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚、百里酚和2,6-二叔丁基-4甲基苯酚。
根據(jù)本發(fā)明,酸利用非離子、即不帶電的輔助堿分離。式(Ia)到(Ir)的上述輔助堿對此特別有用。
在一個分離有機(jī)酸的優(yōu)選實施方案中,這些物質(zhì)被分離出來卻不帶出大量的Br_nsted酸,即在所被分離的酸與輔助堿所形成的鹽中Br_nsted酸對路易斯酸的摩爾比不超過1∶1,優(yōu)選不超過0.75∶1,特別優(yōu)選不超過0.5∶1,非常特別優(yōu)選不超過0.3∶1、特別是不超過0.2∶1。
在另一個優(yōu)選實施方案中,可通過本發(fā)明的方法制備的其他磷化合物是氨基二鹵代膦、二氨基鹵代膦、三氨基膦、亞磷酸酯二酰胺、氨基膦、二氨基膦、鹵代亞磷酸酯酰胺和氨基鹵代膦。
從WO 98/19985可以得知,氨基氯代膦的合成可通過將N-H-酸化合物在輔助堿的存在下于有機(jī)溶劑中與三氯化磷反應(yīng)來實現(xiàn),并形成不溶鹽。這個方法的缺點是鹽隨后不得不通過過濾被分離。
在Organometallics,2002,21,3873中,van der Slot等描述了以三乙胺作為輔助堿的氨基氯代膦、氨基膦和亞磷酰胺的合成。
在反應(yīng)中形成的不溶鹽同樣也需要通過過濾被除去。
WO 02/83695描述了亞磷酰胺的合成以及它們在終端和內(nèi)部烯烴的加氫甲?;械氖褂谩?br> 本發(fā)明的方法使得鹵化磷和和螯合亞磷酰胺配位體可以從工程角度而言更容易處理(不需要除去輔助堿的固體鹽),并使得它們可以在反應(yīng)中以高選擇性和較高的空時產(chǎn)率制備。
氨基二鹵代膦[N]PXX′二氨基鹵代膦[N][N′]PX三氨基膦[N][N′][N″] P亞磷酸酯二酰胺(RO)P[N][N′]氨基膦R′R″P[N]二氨基膦R′P[N][N′]鹵代亞磷酸酯酰胺(RO)[N]PX氨基膦鹵化物[N]R′PX在這些當(dāng)中,R、R’,R”是相同或不同的任意有機(jī)基團(tuán),X和X’是鹵素或擬鹵素,例如F、Cl、Br、I、CN、OCN或SCN,優(yōu)選Cl,其可相同或不同,并且[N]、[N’]和[N”]是相同或不相同的未取代、單取代或雙取代氨基團(tuán)。
被制備的化合物可以是含有一個或多個,例如2、3或4個,優(yōu)選2或3個并特別優(yōu)選2個磷原子的化合物。在這樣的化合物中的磷原子通常被橋接。
例如,這樣的含有兩個磷原子的橋接化合物可以是在每個磷上同時被氮和氧所取代的體系二亞磷酸二酯酰胺[N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](OR″)在每個磷上被氮取代的體系二亞磷酸酯二酰胺[N][N′]P-O-Z-O-P[N″][N_]雙三氨基膦[N][N′]P-[N″]-Z-[N_]-P[N_′][N″_]非對稱取代體系[N](R′O)P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)[N][N′]P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)[N][N′]P-O-Z-O-P[N″](OR_)在每個磷上同時被氮和碳所取代的體系[N](R′)P-O-Z-O-P[N′](R_)[N](R′)P-[N″]-Z-[N_]-P[N′](R_)非對稱體系[N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](R_)在這些當(dāng)中,R、R’、R”和R_可以是相同或不相同的任意有機(jī)基團(tuán),[N]、[N’]、[N”]、[N_]、[N””]和[N””’]可以是相同或不相同的未取代、單取代或雙取代的氨基,Z可以是任意的二價橋。
當(dāng)然,其他在這里沒有明確提及的排列也是可能的。
R、R’、R”和R_可以是例如各自相互獨立地含有從1到20個碳原子的直鏈或支化、取代或未取代、芳族或脂肪族的基團(tuán),例如C1-C18烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C2-C18-烯基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或一個含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán),其中所提及的基團(tuán)各自可被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
二價橋Z可以是例如未取代或被鹵素、C1-C8-烷基、C2-C8-亞烷基、羧基、羧基-C1-C8-烷基、C1-C20-酰基、C1-C8-烷氧基、C6-C12-芳基、羥基或羥基-C1-C8-烷基取代的C6-C12-亞芳基、C3-C12-環(huán)亞烷基、C1-C20-亞烷基或可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)和/或一個或多個-(CO)-、-O(CO)O-、-(NH)(CO)O-、-O(CO)(NH)-、-O(CO)-或-(CO)O-基團(tuán)的C2-C20-亞烷基。
優(yōu)選式(XII) 和式(XIII.a)到(XIII.t)
的二價橋Z,其中A1和A2各自相互獨立地為O、S、SiR51R52、NR53或CR54R55,其中R51、R52和R53各自相互獨立地為氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基或雜芳基,
R54和R55各自相互獨立地為氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基或雜芳基或基團(tuán)R54和另一個基團(tuán)R54一起或基團(tuán)R55和另一個基團(tuán)R55一起形成分子內(nèi)橋接基團(tuán)D,其中式XIII.a到XIII.t中的A1也可是C2-或C3-亞烷基橋,其可能含有雙鍵和/或帶有烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基或雜芳基取代基或被插入O、S、SiR51R52或NR53,D是一個選自下列基團(tuán)的二價橋 其中R61和R62各自相互獨立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、鹵素、三氟甲基、羧基、羧酸酯基或氰基或相互連接形成的C3-C4-亞烷基橋,R63、R64、R65和R66各自相互獨立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、鹵素、三氟甲基、COOH、羧酸酯基、氰基、烷氧基、SO3H、磺酸酯基、NE1E2、亞烷基-NE1E2E3+X-、酰基或硝基,c是0或1,其中C是0時,基團(tuán)A1和A2不通過單鍵相互連接,RI、RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII、RVIII、RIX、RX、RXI和RXII各自相互獨立地為氫、烷基、烷氧基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、鹵素、COOR56、COO-M+、SO3R56、SO3-M+、NE1E2、NE1E2E3+X-、亞烷基-NE1E2、亞烷基-NE1E2E3+X-、OR56、SR56、(CHR57CH2O)wR56、CH2N(E1))wR56、(CH2CH2N(E1))wR56、鹵素、三氟甲基、硝基、酰基或氰基,其中
R56、E1、E2和E3是相同或不同的選自氫、烷基、環(huán)烷基和芳基的基團(tuán),R57是氫、甲基或乙基,M+是陽離子,X-是陰離子,且w是1到120的整數(shù),或兩個選自RI、RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII和RVIII的相鄰的基團(tuán)與其相連接的苯環(huán)上的相鄰的兩個的碳原子形成一個有1,2或3個另外的環(huán)的稠環(huán)體系。
優(yōu)選的式(XII)的橋接基團(tuán)Z是其中指數(shù)c是0且A1與A2基團(tuán)選自O(shè)、S和CRdRe的基團(tuán),特別是選自O(shè)、S、亞甲基(R54=R55=H)、二甲基亞甲基(R54=R55=CH3)、二乙基亞甲基(R54=R55、=C2H5)、二正丙基亞甲基(R54=R55=正丙基)和二正丁基亞甲基(R54=R55=正丁基)。特別優(yōu)選的橋接基團(tuán)Z是其中A1與A2基團(tuán)不同且A1優(yōu)選CRdRe基團(tuán)和A2優(yōu)選O或S基團(tuán)、特別優(yōu)選氧雜基團(tuán)O的基團(tuán)。
因此特別優(yōu)選的橋接基團(tuán)Z是由類似三蝶烯或類似呫噸(A1CRdRe,A2O)結(jié)構(gòu)框架所構(gòu)成的基團(tuán)。
取代基RI、RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII、RVIII、RIX、RX、RXI和RXII優(yōu)選選自氫、烷基、烷氧基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基和雜芳基。在第一個優(yōu)選的實施方案中,RI、RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII、RVIII、RIX、RX、RXI和RXII各自是氫。在另一個優(yōu)選的實施方案中,XIII.p和XIII.q中的RI和RVI各自相互獨立地是C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基。RI和RVI優(yōu)選選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基和甲氧基。在這些化合物中,優(yōu)選RII、RIII、RIV和RV各自是氫。
在另一個優(yōu)選的實施方案中,XIII.b、XIII.c和XIII.f中的RI、RIII、RVI和RVIII各自相互獨立地為C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基。RI、RIII、RVI和RVIII優(yōu)選選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基和甲氧基。在這些化合物中,優(yōu)選RII、RIV、RV和RVII各自是氫。
在另一個優(yōu)選的實施方案中,XIII.b、XIII.c和XIII.f中的RI、RIII、RIV、RV、RVI和RVIII各自相互獨立地選自C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基。RI、RIII、RIV、RV、RVI和RVIII優(yōu)選選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基和甲氧基。在這些化合物中,優(yōu)選RII和RVII各自是氫。
在另一個優(yōu)選的實施方案中,XIII.d和XIII.e中的RI和RVII各自相互獨立地為C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷氧羰基或C1-C4-三烷基硅烷基。RI和RVII優(yōu)選選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基、甲氧基、甲酯基和三甲基硅烷基。在這些化合物中,優(yōu)選RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII、RVIII、RIX、RX和RXI各自是氫。
當(dāng)兩個選自RI、RII、RIII、RIV、RV、RVI、RVII、RVIII、RIX、RX、RXI和RXII的相鄰的基團(tuán)形成一個形成稠環(huán)的體系時,該環(huán)體系優(yōu)選苯或萘單元。形成稠環(huán)的苯環(huán)優(yōu)選未取代或帶1,2或3個、特別是1或2個選自烷基、烷氧基、鹵素、SO3H、磺酸酯、NE1E2、亞烷基-NE1E2、三氟甲基、硝基、COORf、烷氧羰基、?;颓杌娜〈P纬沙憝h(huán)的萘單元優(yōu)選未取代或共有1,2或3個、特別是1或2個上面對于在形成稠環(huán)的苯環(huán)(該環(huán)在不形成稠環(huán)的和/或形成稠環(huán)的環(huán)中)所提到取代基。
在這些XIII.a到XIII.t基團(tuán)中,優(yōu)選的基團(tuán)是XIII.a到XIII.e,特別優(yōu)選的基團(tuán)是XIII.b和XIII.d。
未取代、單取代或雙取代氨基[N]、[N’]、[N”]、[N_]、[N””]和[N””’]可相互獨立地為-NR41R42基團(tuán),其中R41和R42可各自相互獨立地為C1-C18-烷基、可插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞胺基基團(tuán)的C2-C18-烷基、C2-C18-亞烷基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或含氧、氮和/或硫的五或六員雜環(huán),其中所提及的每一個基團(tuán)可被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、雜原子和/或雜環(huán)所取代,且R41和R42也可一起形成環(huán)。
優(yōu)選的其中R41和R42形成環(huán)的-NR41R42基是式XIV.a到XIV.k的基團(tuán),
其中Alk是C1-C4-烷基且Ro、Rp、Rq和Rr各自相互獨立地為氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、?;?、鹵素、三氟甲基、C1-C4-烷氧羰基或羧基。
為了說明起見,將一些有利的吡咯基列在下面
式XIV.f1的三甲基吲哚基尤其有利。
通過位置2或3的橋A3將兩個基團(tuán)[N]和[N’]或[N”]和[N_]、例如吡咯或吲哚連接到相互要被連接的磷原子上也是有利的, 或 其中A3是單鍵、O、S、SiR51R52、NR53、CR54R55或C2-或C10-亞烷基橋,其可含有雙鍵和/或帶烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基或雜芳基取代基或可插入O、S、SiR51R52或NR53(其中R51、R52、R53、R54、R55如上所述),且R71、R72、R73、R74、R75和R76各自相互獨立地為氫、烷基、烷氧基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、鹵素、COOR56、COO-M+、SO3R56、SO3-M+、NE1E2、NE1E2E3+X-、亞烷基-NE1E2、亞烷基-NE1E2E3+X-、OR56、SR56、(CHR57CH2O)wR56、CH2N(E1))wR56、(CH2CH2N(E1))wR56、鹵素、三氟甲基、硝基、?;蚯杌?,其中R56、E1、E2、E3和X-如上所述。
基團(tuán)R71和R72和/或R75和R76也可以一起通過一起形成可被烷基、烷氧基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基或鹵素取代的并且其中有三、四或五個碳原子的鏈(例如1,3-亞丙基、1,4-亞丁基、1,5-亞戊基并優(yōu)選1,4-丁-1,3-亞二烯基)而形成一個五、六或七員環(huán)。
在每種情況下,所提及的化合物可被對稱地或不對稱地取代。
所描述的磷化合物例如適合用作用于末端和內(nèi)部烯烴的加氫甲?;拇呋瘎┑呐湮惑w。它們也可用于氫氰化、加氫、加氫羧基化、加氫酰胺化、加氫酯化和羥醛縮合。
這樣的催化劑可擁有一個或多個磷化合物作為配位體。除了磷化合物作為配位體之外,它們另外可含有至少一個附加的配位體,其選自氫化物、烷基、氰化物、鹵化物、胺、羧酸鹽、乙酰丙酮、芳基磺酸鹽和烷基磺酸鹽、氫化物、CO、烯烴、二烯烴、環(huán)烯烴、腈、含氮雜環(huán)、芳族化合物或雜芳族化合物、醚、PF3和單配位基、雙配位基和多配位基膦、次膦酸酯、亞膦酸酯和亞磷酸鹽配位體。這些另外的配位體也同樣可以是單配位基、雙配位基或多配位基并可配位到金屬上去。適宜的另外的含磷配位體是例如如以上在現(xiàn)有技術(shù)中描述的膦、次膦酸酯、亞磷酸鹽配位體。
優(yōu)選的金屬為VIII族過渡金屬,特別優(yōu)選任意氧化態(tài)的鈷、銠、釕、鈀或鎳原子。如果根據(jù)本發(fā)明制備的催化劑被用于加氫甲?;?,最優(yōu)選的VIII族過渡金屬是銠。
對于加氫甲?;拇呋瘎?,一般在加氫甲酰化的條件下從所使用的催化劑或催化劑前體形成起催化活性物質(zhì)。
在此情況下,所使用的金屬優(yōu)選任意氧化態(tài)的鈷、銠、釕、鈀、鉑、鋨或銥,特別是任意氧化態(tài)的鈷、銠或釕。
制備磷化合物及其相應(yīng)的催化劑的方法本身是可從例如US3,903,120、US 5,523,453、US 5,981,772、US 6,127,567、US 5,693,843、US5,847,191、WO 01/14392、WO 99/13983和WO 99/64155得知的。
為制備在催化劑中被用作配位體的磷化合物,可以例如將三氯化磷和兩當(dāng)量的吡咯類化合物反應(yīng),形成二氨基氯代膦。為合成二亞磷酰胺,可將根據(jù)本發(fā)明(或其他常規(guī)方法)制備的二氨基氯代膦和二醇反應(yīng)以得到雙配位基配位體。如果要制備非對稱配位體,將例如1當(dāng)量的二氨基氯代膦首先和二醇反應(yīng),隨后添加另外的偶聯(lián)組分(例如芳基二氯代膦)。
起始物質(zhì)按對應(yīng)于所希望的化學(xué)計量的量相互混合,如果希望的話將其溶解或分散,即懸浮或乳化于溶劑中??蓪⑵鹗嘉镔|(zhì)分成一個或多個組合物(即單獨的料流),從而使其在混合前不發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明,可和酸形成液體鹽的輔助堿可被混合到一個或多個這樣的料流中或作為獨立于其他料流之外的單獨的料流引入到反應(yīng)中。雖然不希望如此,也可以僅在反應(yīng)后才出于分離酸的目的添加輔助堿。
被提及的起始物質(zhì)或組合物被加入反應(yīng)器中,在可以引起起始物質(zhì)形成產(chǎn)物的反應(yīng)條件下相互反應(yīng)。這樣的反應(yīng)條件取決于所使用的起始物質(zhì)和想要得到的產(chǎn)物,并描述于在本文中所引用的現(xiàn)有技術(shù)中。
反應(yīng)可連續(xù)、半連續(xù)或分批進(jìn)行。溫度范圍一般在30℃到190℃,優(yōu)選從70℃到120℃。根據(jù)本發(fā)明中,壓力不是關(guān)鍵性的,并可以低于1個大氣壓、高于1個大氣壓或常壓,例如從10mbar到10bar、優(yōu)選從20mbar到5bar、特別優(yōu)選從50mbar到2bar、特別是100mbar到1.5bar。取決于反應(yīng)溫度,在反應(yīng)器中反應(yīng)混合物的停留時間可從幾秒鐘到數(shù)小時,且一般取決于所應(yīng)用的壓力的程度較低。
對于在對反應(yīng)來說足夠高的溫度(例如在30℃到190℃,優(yōu)選從70℃到120℃)下進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng),優(yōu)選短停留時間,即從幾秒鐘到約2小時,優(yōu)選從1秒到2小時,特別優(yōu)選從1秒到1小時,非常特別優(yōu)選從1秒到30分鐘、特別是從1秒到15分鐘并由其優(yōu)選從1秒到5分鐘。
在特別優(yōu)選的實施方案中,始于各自起始物質(zhì)的磷化合物(優(yōu)選含有多個磷原子的化合物,特別優(yōu)選含2或3個并非常特別優(yōu)選2個磷原子的磷化合物)的制備,在從60℃到150℃的溫度下((優(yōu)選高于釋放的酸與輔助堿形成的鹽的熔點之上、最高到130℃)以連續(xù)的方式進(jìn)行,停留時間小于1小時、優(yōu)選小于30分鐘、特別優(yōu)選小于15分鐘、非常特別優(yōu)選從1秒鐘到5分鐘、特別是從1秒鐘到1分鐘并尤其優(yōu)選從1到30秒鐘。
在這樣的實施方案中,磷原子上取代基的替換可被抑制,因此,在動力學(xué)控制占絕對優(yōu)勢下,在沒有作為平衡的結(jié)果的磷原子上的取代基交換的情況下,有可能制備含多個磷原子的化合物以及具有混合取代基的磷化合物。
在反應(yīng)過程中要保證良好的混合(例如,通過攪拌或使用靜態(tài)混合器或噴嘴的泵送循環(huán))。
對于反應(yīng)器,可使用本身對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說為已知的設(shè)備,如一個或多個帶有內(nèi)部和/或外部加熱設(shè)備的多級攪拌或管式反應(yīng)器,并優(yōu)選噴嘴反應(yīng)器或反應(yīng)混合泵。
反應(yīng)器的出口被接通到其中反應(yīng)過程中形成的相可相互分開的設(shè)備,例如相分離器或混合器-沉降器設(shè)備。在這個設(shè)備中,離子液體占絕對優(yōu)勢的相從所希望的反應(yīng)產(chǎn)物占絕對優(yōu)勢的相在輔助堿和酸所形成的鹽呈液體的溫度下分離。如果必要的話,可以添加溶劑以加速相分離。
輔助堿可以以上述的方式從離子液體占絕對優(yōu)勢的相中回收。
反應(yīng)產(chǎn)物可從含有所希望的反應(yīng)產(chǎn)物的相中分離和/或通過本身為已知的方法(例如蒸餾、精餾、萃取、分級或簡單結(jié)晶、膜分離過程、色譜或其組合)進(jìn)行提純。
反應(yīng)中使用的溶劑可以是上面所提到溶劑中的一種。
在反應(yīng)中所使用的輔助堿的量一般符合基于預(yù)計的酸的量的化學(xué)計算或稍過量,例如基于預(yù)計的酸的量從100到200mol%、優(yōu)選從100到150mol%并特別優(yōu)選從105到125mol%。如果所加的輔助堿起到增溶劑的作用,也可使用更大的輔助堿量,例如可達(dá)1000%或更高。
用于制備所希望的磷化合物的起始物質(zhì)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本身是已知的或可以容易地獲得,并被報道于例如本文所引用的現(xiàn)有技術(shù)中。起始物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)計量比也是如此。
如果可能的話,起始物質(zhì)以液體或熔體被使用;如果適當(dāng)?shù)脑?,為達(dá)到這個目的,將其溶解或分散于溶劑中。然而,當(dāng)然也可能使用至少一些固體的起始物質(zhì)。
如果它們和溶劑混合,一般使用的這樣的溶劑的量,即混合物是液體,例如溶液或分散體?;谌芤夯蚍稚Ⅲw的總量,起始物質(zhì)的濃度通常在5到95重量%,優(yōu)選從10到90重量%。
根據(jù)本發(fā)明在反應(yīng)中釋放的酸可用所提及的輔助堿之一中和形成液體鹽,因而使合成大大簡化。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的式(RO)P[N][N’]的亞磷酸酯二酰胺的制備,其中R、[N]、[N′]如上所定義。
特別優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的式[N][N’]P-O-Z-O-P[N”][N_]的二亞磷酸酯二酰胺的制備,其中Z、[N]、[N’] [N”]和[N_]如上所定義。
尤其優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的下列化合物的制備


其中Me為甲基。
在所述范圍中的以下、特別是優(yōu)選實施方案明確結(jié)合到本發(fā)明中作為參考在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 4,668,651被提到的化合物,特別是在第9欄第25行到第16欄第53行和在實施例1到11中描述到的化合物以及配位體A到Q。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 4,748,261被提到的化合物,特別是在第14欄第26行到第62欄第48行和在實施例1到14中描述到的化合物以及配位體1到8。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 4,769,498被提到的化合物,特別是在第9欄第27行到第18欄第14行和在實施例1到14中描述到的化合物以及配位體A到Q。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 4,885,401被提到的化合物,特別是在第12欄第43行,包括第30欄和在實施例1到14中描述到的化合物以及配位體1到8。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,235,113被提到的化合物,特別是在第7欄到第40欄第11行和在實施例1到22中描述到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,391,801被提到的化合物,特別是在第7欄到第40欄第38行和在實施例1到22中描述到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,663,403被提到的化合物,特別是在第5欄第23行到第26欄第33行和在實施例1到13中描述到的化合物。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 5,728,861被提到的化合物,特別是在第5欄第23行到第26欄第23行和在實施例1到13中描述到的化合物以及配位體1到11。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在US 6,172,267被提到的化合物,特別是在第11欄到第40欄第48行和在實施例1和2中描述到的化合物以及配位體1到11。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,考慮了在JP2002-47294被提到的化合物。
除非特別指出,在本文中所使用的ppm數(shù)值和百分率都是以重量為單位。
實施例對比實施例1二乙氧基苯基膦(DEOPP)的制備將101.4g乙醇、543g二甲苯和232.7g三乙胺一起放到容積為1000ml的裝有葉輪式攪拌器的、已用N2惰性化的反應(yīng)器中,混合物被加熱到50℃。在40分鐘內(nèi),181.5g濃度為98.6%的二氯代苯基膦被逐滴地加入到這個混合物中,得到無色的、易于攪拌的懸浮液。通過冷卻反應(yīng)溫度被保持在50℃。當(dāng)所有的二氯代苯基膦被加完后,混合物在75-80℃溫度下被另外攪拌60分鐘,沉淀的鹽酸鹽隨后被抽濾掉,并用冷的二甲苯洗滌。濾出液和二甲苯洗液被合并(總共859.9g),通過使用內(nèi)標(biāo)物的GC方法進(jìn)行分析。二甲苯溶液含有11.8%的二乙氧基苯基膦,對應(yīng)的產(chǎn)率為51%。
對比實施例2二乙氧基苯基膦(DEOPP)的制備將90.9g乙醇、382.2g三丁胺一起放到容積為1000ml的裝有葉輪式攪拌器的、已用N2惰性化的反應(yīng)器中,混合物被加熱到70℃。在40分鐘內(nèi),162.7g濃度為98.6%的二氯代苯基膦被逐滴地加入到這個混合物中,得到無色的溶液,其在熱的時候呈液態(tài),冷卻到室溫后將固化得到一個無色結(jié)晶狀固體。通過冷卻反應(yīng)溫度被保持在50℃。當(dāng)所有的二氯代苯基膦被加完后,混合物在75-80℃溫度下被另外攪拌60分鐘。根據(jù)使用內(nèi)標(biāo)物的GC方法,625.8g的反應(yīng)產(chǎn)物含有23.7%的二乙氧基苯基膦,對應(yīng)的產(chǎn)率為82.7%。
實施例1二乙氧基苯基膦(DEOPP)的制備將188.9g(2.3mol)的1-甲基咪唑和101.4g(2.2mol)的乙醇放到容積為1000ml的裝有傾斜葉片攪拌器并已用N2惰性化的反應(yīng)器中。然后在90分鐘內(nèi),加入181.5g(1mol)濃度為98.6%的二氯代苯基膦。最初,允許自發(fā)熱到60℃(持續(xù)6分鐘)隨后在進(jìn)一步的添加過程中通過冷卻保持溫度在60℃。在添加完成之后,混合物還是液體,但在另外的45分鐘攪拌過程中發(fā)生結(jié)晶。在加熱到80℃后,反應(yīng)混合物又重新完全變成液體。在另外攪拌一小時之后,關(guān)掉攪拌機(jī)。很快就形成清晰分離的兩相。在80℃下的相分離得到199.4g透明、無色的上層相(根據(jù)GC,DEOPP的含量為96.1%;1-甲基咪唑的含量為1.7%)和266.4g下層相(“離子液體”)。
將上層想在降低了的壓力下通過40cm的、加入5mm Raschig環(huán)的柱進(jìn)行蒸餾。得到15.8g透明、無色的第一餾分(GCDEOPP含量=99.4%)。燒瓶底僅留下4.3g殘液(根據(jù)GC還含有11.1%DEOPP)。蒸餾后DEOPP產(chǎn)率為95.9%。
實施例2亞磷酸三乙酯(TEP)的制備將425g的1-甲基咪唑和228.1g的乙醇放到容積為1000ml的裝有傾斜葉片攪拌器并已用N2惰性化的反應(yīng)器中。用冰冷卻的同時,在190分鐘內(nèi)逐滴加入206g三氯化磷,內(nèi)部溫度保持在23-33℃。反應(yīng)發(fā)生放熱,因此必須進(jìn)行冷卻以維持該溫度。大約加入一半的三氯化磷之后,反應(yīng)混合物變得混濁并得到兩個液相。根據(jù)GC,上層相含有90.0%的亞磷酸三乙酯,下層相含有1-甲基咪唑的鹽酸鹽。在進(jìn)行相分離之前,混合物被加熱到78℃。獲得231.4g無色的上層相和611.9g清澈的下層相。通過裝有Sulzer DX填料的30cm玻璃柱對上層液進(jìn)行減壓蒸餾。獲得177g純度為99%的亞磷酸三乙酯。另外的28.3g亞磷酸三乙酯存在于第一餾分和第三餾分中。總產(chǎn)率為82.4%。
實施例3二乙氧基苯基膦(DEOPP)的制備將85.7g的2-甲基吡啶和40.5g的乙醇放到容積為250ml的裝有聚四氟乙烯葉片攪拌器的玻璃燒瓶中。在冷卻的同時,在25分鐘內(nèi),逐滴加入71.6g濃度為98.6%的二氯代苯基膦,以維持內(nèi)部溫度在20-29℃的速率加入。在添加過程中2-甲基吡啶的鹽酸鹽發(fā)生沉淀。在添加完成之后,混合物被加熱,在約70℃以上時鹽酸鹽開始熔化。形成兩個透明、邊界清晰的液相。即75.5g的上層相和115.8g的下層相。上層相含有81.6g的DEOPP,因此產(chǎn)率為77.7%。
當(dāng)下層相被氫氧化鈉水溶液中和時,又重新形成兩相體系,形成含有氯化鈉的水溶液的下層相和含有游離2-甲基吡啶的上層相,可通過這個簡單的液-液相分離方法循環(huán)2-甲基吡啶。
實施例4乙氧基二苯基膦(EODPP)的制備將141.7g的1-甲基咪唑和76.0g的乙醇放到容積為1000ml的裝有傾斜葉片攪拌器并已用N2惰性化的反應(yīng)器中。然后在30分鐘內(nèi),逐滴加入315.8g的氯代二苯基膦。結(jié)果得到兩個液相。內(nèi)部溫度保持低于在65℃。在添加完成之后,混合物被加熱到75℃,攪拌45分鐘,相被分開,得到194.3g的下層相和332.8g的上層相。根據(jù)GC,上層相中含有96.6%的EODPP產(chǎn)物。為進(jìn)一步提純產(chǎn)物,通過裝有Raschig環(huán)的玻璃柱對上層液進(jìn)行減壓蒸餾,獲得292.5g濃度為99.4%的EODPP。加上第一餾分中的EODPP,總產(chǎn)率為92.2%。
將含有液態(tài)1-甲基咪唑鹽酸鹽的下層相和244.1g濃度為25%的氫氧化鈉水溶液混合。為完全溶解沉淀的氯化鈉,另外添加94.3g的水直到獲得一個清澈的溶液。添加450g的丙醇之后,又有氯化鈉沉淀出來,進(jìn)一步添加69.8g的水使之溶解。結(jié)果得到兩個液相,其中上層相為739.3g,含19.99%水和16.7%1-甲基咪唑。這對應(yīng)于在合成中使用的1-甲基咪唑的量的94.9%。304.2g的下層相中含有氯化鈉和70.6%的水和2.2%的1-甲基咪唑。用正丙醇重新萃取,水相中1-甲基咪唑的含量將被降低到0.4%。1-甲基咪唑可以通過將丙醇和水的混合物從第一次萃取的上層相中蒸餾出來而得以回收。
實施例5乙氧基二苯基膦(EODPP)的連續(xù)制備在80℃下,以下起始物質(zhì)被連續(xù)加入一個裝有3級傾斜葉片攪拌器的、已用氮惰性化的反應(yīng)器中1)110.7g乙醇和205.8g 1-甲基咪唑的混合物和2)氯代二苯基膦(濃度99.4%)。料流1)的加料速度為330ml/h,料流2)的加料速度為380ml/h。兩個料流在低于液面之下被引入。反應(yīng)器設(shè)有溢流裝置,通過它反應(yīng)混合物可以連續(xù)地外溢。反應(yīng)器的直到溢流裝置的容積為710ml。反應(yīng)溫度保持在80℃。為使系統(tǒng)平衡,丟棄前4小時得到的輸出物。隨后收集輸出物1小時并進(jìn)行物料衡算實驗。輸出物由兩個液相組成。在1小時的時間中,收集到497.2g上層相和280.8g下層相。上層相中含96.8%的EODPP。隨后通過裝有Raschig環(huán)的玻璃柱對上層液進(jìn)行減壓蒸餾,獲得438.2g濃度為99.74%的EODPP。加上第一餾分中的EODPP,總產(chǎn)率為96.7%。
實施例6乙氧基二苯基膦(EODPP)的連續(xù)制備以下進(jìn)料料流在一個反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)159.2g 1-甲基咪唑和85.4g乙醇的混合物和2)372.8g氯代二苯基膦(濃度99.1%)。料流1)的加料速度為1257g/h,料流2)的加料速度為1928g/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。反應(yīng)混合泵的上部恒溫于120℃。系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集11分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。在進(jìn)行物料衡算實驗時,通過將儲罐稱重來決定起始物質(zhì)的量。加入372.8g氯代二苯基膦。輸出物由兩個液相組成。在11分鐘的取樣過程中,收集到392.2g上層相和218.3g下層相。上層相中含96.5%的EODPP,因此通過GC得到產(chǎn)率為98.2%。在混合室中反應(yīng)物的停留時間為4秒,因此空時產(chǎn)率為0.69×106kgm-3h-1。
實施例7乙氧基二苯基膦(EODPP)的連續(xù)制備以下進(jìn)料料流在一個反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)156.7g 1-甲基咪唑和84.1g乙醇的混合物和2)370.0g氯代二苯基膦(濃度99.1%)。料流1)的加料速度為167.5g/h,料流2)的加料速度為257.4g/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。反應(yīng)混合泵的上部恒溫于80℃。系統(tǒng)在60分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集87分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。在進(jìn)行物料衡算實驗時,通過將儲罐稱重來決定起始物質(zhì)的量。加入370.0g氯代二苯基膦。輸出物由兩個液相組成。在87分鐘的取樣過程中,收集到389.3g上層相和219.2g下層相。上層相中含96.8%的EODPP,因此通過GC得到產(chǎn)率為98.5%。在混合室中反應(yīng)物的停留時間為30秒。
實施例8二乙氧基苯基膦(DEOPP)的連續(xù)制備以下進(jìn)料料流在一個反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)237.1g 1-甲基咪唑和127.2g乙醇的混合物和2)225.8g二氯代苯基膦。料流1)的加料速度為385.6g/h,料流2)的加料速度為239.0g/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。反應(yīng)混合泵的上部恒溫于80℃。系統(tǒng)在30分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集58分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。在進(jìn)行物料衡算實驗時,通過將儲罐稱重來決定起始物質(zhì)的量。加入225.8g二氯代苯基膦。輸出物由兩個液相組成。在58分鐘的取樣過程中,收集到249.0g上層相和335.6g下層相。上層相中含95.4%的DEOPP,因此通過GC得到產(chǎn)率為95.5%。在混合室中反應(yīng)物的停留時間為20秒。
實施例9乙氧基二苯基膦(DEOPP)的連續(xù)制備以下進(jìn)料料流在一個反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)212.0g 1-甲基咪唑和113.7g乙醇的混合物和2)201.7g二氯代苯基膦和3)源自反應(yīng)輸出物的被循環(huán)的上層相。料流1)的加料速度為1543.5g/h,料流2)的加料速度為955.9g/h和料流3)的加料速度為2377ml/h。混合室的容積為3.3ml。反應(yīng)混合泵的上部恒溫于80℃。系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集12分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。在進(jìn)行物料衡算實驗時,通過將儲罐稱重來決定起始物質(zhì)的量。加入201.7g二氯代苯基膦。輸出物由兩個在連續(xù)操作的相分離器中被分開的液相組成。部分上層相循環(huán)至過程中。在12分鐘的取樣過程中,收集到227.0g上層相和300.6g下層相。上層相中含95.2%的DEOPP,因此產(chǎn)率為97.2%。在混合室中反應(yīng)物的停留時間為2.5秒,因此空時產(chǎn)率為0.36×106kgm-3h-1。
實施例101-甲基咪唑鹽酸鹽的再生使用類似于實施例1的方法,從181.5g的二氯代苯基膦、101.4g乙醇和189g 1-甲基咪唑制備出DEOPP,得到202.2g DEOPP含量為93.9%的上層相和265.5g的下層相。上層相另外含有3.7g的1-甲基咪唑。將下層相與169.6g的石蠟油相混合。然后將168g濃度為50%的氫氧化鈉水溶液逐滴加到這個混合物中,得到一個易于攪拌的懸浮物。在加入12.9g二甲苯和78.4g已經(jīng)被從先前的實驗循環(huán)的、還依然含有3.8g的1-甲基咪唑的二甲苯之后,水伴隨二甲苯一起被蒸餾掉??偣灿?32.7g的水被移走。當(dāng)再也沒有水被分離出來后,通過30cm的填料柱,在30-85mbar和頂部57-90℃的條件下,二甲苯從反應(yīng)混合物中被蒸餾出來,得到88.4g含21.8g 1-甲基咪唑的餾出物。在下一個實驗中,作為循環(huán)的二甲苯,餾出物又被重新使用,因此其中存在的1-甲基咪唑總是被返回到過程當(dāng)中。在二甲苯蒸餾之后,在30mbar和頂部90℃的條件下,1-甲基咪唑被蒸餾出來?;厥盏?64.0g純度為99.7%的1-甲基咪唑。在被餾出的1-甲基咪唑中,水的含量為0.06%。
然后將蒸餾的底部產(chǎn)物和350g的水混合,以溶解懸浮于白色油中的氯化鈉。形成了兩相。475.7g的下層相中含有氯化鈉和0.3%(1.4g)的1-甲基咪唑。161.1g的上層相中含有作為惰性懸浮助劑同樣也被返回到過程中的白色油。在總共所使用的192.8g的1-甲基咪唑(189.0g新鮮的和3.8g在循環(huán)的二甲苯中的)中,164.0g以純物質(zhì)被回收。另外的21.8g存在于被返回到過程中的餾出的二甲苯中,因此存在于其中的1-甲基咪唑被保留。因此,185.8g(96%)的1-甲基咪唑可以被回收。
實施例11將51g醋酸溶解于120.8g的環(huán)己烷中。為了重新移走酸,往溶液中加入69.8g 1-甲基咪唑,結(jié)果形成兩相混合物,119.4g的上層相(環(huán)己烷)和122.5g的下層相(離子液體=1-甲基咪唑醋酸鹽)。在1-甲基咪唑的添加過程中,由于鹽的形成,溫度升到40℃。在進(jìn)一步添加過程中,在冰浴中冷卻,保持溫度在40℃。冷卻下來后,醋酸可以實際上完全地以所形成的不混溶于環(huán)己烷的離子液體形態(tài)從溶劑中通過液-液相分離方法被分離。
實施例12下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物11.9g的1-甲基咪唑、11.8g的鄰二苯酚和35.1g的甲苯的混合物,和2)組合物38.4g的(2-叔丁基苯氧基)氯代苯基膦和153.5g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為681ml/h且料流2)的加料速度為2373ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。反應(yīng)混合泵的上部恒溫于120℃。系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集7分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為100℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。7分鐘的物料衡算實驗過程結(jié)束后,收集到233.9g上層相和14.0g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。和不希望的單配位基亞膦酸酯比較,對希望獲得的螯合亞膦酸酯的選擇性通過31P-核磁共振譜來確定。選擇性為93.8%對螯合亞膦酸酯有利。轉(zhuǎn)化是定量的。
實施例13實施例12中的螯合亞膦酸酯的合成可按實施例12所述進(jìn)行。各種參數(shù)被改變。反應(yīng)混合泵的頂部保持恒溫,從而得到如表中所標(biāo)明的泵出口的反應(yīng)混合物最終溫度。結(jié)果被總結(jié)于下表中。
MIA=1-甲基咪唑BP=鄰二苯酚Tol=甲苯TBCP=(2-叔丁基苯氧基)氯代苯基膦在所有的變量下轉(zhuǎn)化都是定量的。
實施例14下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物28.0g的1-甲基咪唑、36.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和116.4g的甲苯的混合物,和2)組合物88.4g的(2-叔丁基苯氧基)氯代苯基膦和37.9g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1817ml/h且料流2)的加料速度為1153ml/h。混合室的容積為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集5分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為76.3℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。5分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到264.3g上層相和40.1g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。和不希望的單配位基亞膦酸酯比較,對希望獲得的螯合亞膦酸酯的選擇性通過31P-核磁共振譜來確定。選擇性為95.6%對螯合亞膦酸酯有利。轉(zhuǎn)化是定量的。下層相(離子液體)中僅含有約300ppm的含磷次級成分。
實施例15下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物,和2)組合物664.7g的(2-叔丁基苯氧基)-對-氟代苯基氯代膦和284.9g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1781ml/h且料流2)的加料速度為1189ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集275分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為69.8℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。275分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到799.6g上層相和98.9g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為302.9g(理論值的93.4%)。
實施例16下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物和2)組合物696.1g的(2-叔丁基-6-甲基苯氧基)氯代苯基膦和298.3g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1730ml/h且料流2)的加料速度為1238ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集275分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為69.5℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。275分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到798.1g上層相和93.3g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為298.3g(理論值的95.2%)。
實施例17下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物,和2)組合物660.5g的(二-鄰-甲苯基)氯代膦和283.1g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1793ml/h且料流2)的加料速度為1176ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集160分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為70.1℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。160分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到470.8g上層相和60.8g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為166.6g(理論值的93.0%)。
實施例18下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物,和2)組合物445.8g二苯基氯代膦和191.1g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1991ml/h且料流2)的加料速度為906ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集218分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為70.1℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。218分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到641.8g上層相和93g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為152.3g(理論值的67.4%)。
實施例19下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物,和2)組合物828.1g的(2,4-二異戊基苯氧基)氯代苯基膦和354.9g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1532ml/h且料流2)的加料速度為1395ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集275分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為69℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。275分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到787.9g上層相和85.3g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為304g(理論值的89.6%)。
實施例20下列螯合亞膦酸酯的連續(xù)制備 下列的進(jìn)料料流在反應(yīng)混合泵中被連續(xù)地混合1)組合物188.9g的1-甲基咪唑、249.1g的2,2’,4,4’-四甲基-鄰二苯酚和807.4g的甲苯的混合物,和2)組合物738.3g的(2,4-二叔丁基苯氧基)氯代苯基膦和316.4g的甲苯的混合物。
料流1)的加料速度為1664ml/h且料流2)的加料速度為1308ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml。系統(tǒng)在2分鐘內(nèi)被平衡。隨后收集233分鐘的輸出物以便進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)混合泵出口的反應(yīng)介質(zhì)溫度為75.8℃。輸出物由兩個被收集在容器中并隨后被分離的液相組成。233分鐘的物料衡算實驗結(jié)束后,收集到663.9g上層相和79.8g下層相。上層相為反應(yīng)產(chǎn)物的甲苯溶液,而下層相為在75℃以上獲得離子液體的1-甲基咪唑鹽酸鹽。分離出來的所希望的產(chǎn)物的產(chǎn)量為267g(理論值的94.7%)。
實施例21將1.7ml PCl3和0.6ml AlCl3(98%純度)的混合物在氬氣氛下放到一個1升的在73℃下的帶有恒溫夾套、機(jī)械攪拌、溫度計和回流冷凝器的燒瓶中。隨后在30分鐘內(nèi),加入0.4mol的氟代苯,并將氬氣流溫和地通過反應(yīng)燒瓶。將反應(yīng)混合物攪拌3小時,冷卻到60℃并在45分鐘內(nèi)緩慢地加入0.62mol的N-甲基咪唑。反應(yīng)發(fā)生放熱并形成霧。隨后反應(yīng)混合物又在60℃下被攪拌30分鐘。關(guān)掉攪拌機(jī),兩相分離。下層相被分離掉,在60℃下用PCL3萃取上層相兩次,每次PCl3的用量為80ml。
將下層相和合并的PCl3萃取物蒸餾,得到55g的對-氟苯基二氯代膦,產(chǎn)率為70%、純度為96%(通過31P核磁共振來確定)。
實施例22-27使用列于下表的氟代苯、AlCl3、PCl3和N-甲基咪唑的比率,重復(fù)實施例21的程序。
n.d.未確定在實施例23中,反應(yīng)以類似于實施例21的方式進(jìn)行,但是使用的是高純度(>99%)的AlCl3。
對比實施例3將3.4mol的PCl3和1.2mol的AlCl3(98%純度)的混合物在氬氣氛下放到一個1升的在73℃下的帶有恒溫夾套、機(jī)械攪拌、溫度計和回流冷凝器的燒瓶中。隨后在30分鐘內(nèi),加入0.8mol的氟代苯,并將氬氣流溫和地通過反應(yīng)燒瓶。將反應(yīng)混合物攪拌3小時,冷卻到60℃并在45分鐘內(nèi)緩慢地加入1.25mol的吡啶。反應(yīng)發(fā)生放熱并形成霧。隨后反應(yīng)混合物在60℃下被另外攪拌30分鐘。出現(xiàn)大團(tuán)的不均一固體沉淀,并且不能通過抽濾、只能僅通過過濾的方法將之分離。過濾殘留物用石油醚洗滌。合并濾出液和洗液并蒸餾,得到73.3g的對-氟苯基二氯代膦,產(chǎn)量為理論值的47%。
實施例28吡咯烷的乙?;瘜⑷芤?5.88g(75.0mmol)的乙酰氯溶于10ml的MTBE)在10-15℃下逐滴加入到溶液(5.33g(75.0mmol)的吡咯烷溶于20ml的MTBE(叔丁基甲醚))中,維持溫度不變。將所形成的懸浮液與6.75g(82.5mmol)的1-甲基咪唑混合,同時在冰中冷卻,然后將混合物加熱到20℃,結(jié)果懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。將該混合物另外攪拌1小時,相被分開。在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器中從上層相除去溶劑,得到6.28g(74.1%)的N-乙酰基吡咯烷。下層相中含有另外的目標(biāo)產(chǎn)物以及1-甲基咪唑鹽酸鹽。用二氯甲烷萃取下層相兩次,在添加水后,得到另外的1.70g(20.1%)的N-乙酰基吡咯烷。
實施例29丁醇的乙?;瘜?.47g(82.5mmol)的乙酰氯逐滴加到5.55g(75.0mmol)的1-丁醇和6.67g(82.5mmol)的1-甲基咪唑的溶液中,同時以使溫度不超過10℃的速度進(jìn)行攪拌和在冰中冷卻。然后反應(yīng)混合物被加熱到75℃,形成液體兩相混合物。上層相被分離出來并用GC方法分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其為含有約1%1-甲基咪唑的6.73g(77.5%)的乙酸丁酯。下層相在冷卻到20℃時固化。
實施例302-丁醇的乙酰化將6.47g(82.5mmol)的乙酰氯逐滴加到5.55g(75.0mmol)的2-丁醇和12.3g(150mmol)的1-甲基咪唑的溶液中,同時以使溫度不超過10℃的速度進(jìn)行攪拌和冷卻。然后在0℃下將反應(yīng)混合物攪拌30分鐘,并在20℃下另外攪拌30分鐘。這導(dǎo)致最初形成的懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。上層相被分離出來,得到7.90g(理論值8.68g)無色油狀、純度為85%(GC)的乙酸-2-丁酯。
實施例31異丁醇(2-甲基丙-1-醇)的乙?;?0℃下將6.47g(82.5mmol)的乙酰氯逐滴加到5.55g(75.0mmol)的異丁醇和6.76g(82.5mmol)的1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘,隨后加熱到75℃。這導(dǎo)致最初形成的懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。上層相被分離出來,得到7.01g(理論值8.68g)無色油狀、純度為99%(GC)的乙酸異丁酯。
實施例32新戊醇(2,2-二甲基-1-丙醇)的乙酰化在20℃下將6.47g(82.5mmol)的乙酰氯逐滴加到6.61g(75.0mmol)的新戊醇(2,2-二甲基-1-丙醇)和6.76g(82.5mmol)的1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘,隨后加熱到75℃。這導(dǎo)致最初形成的懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。上層相被分離出來,得到8.40g(理論值9.76g)無色油狀、純度為98%(GC)的乙酸新戊酯。
實施例33正丁醇的苯甲?;?0℃下將11.9g(82.5mmol)的苯甲酰氯逐滴加到5.55g(75.0mmol)的丁醇和6.76g(82.5mmol)的1-甲基咪唑的溶液中中并同時攪拌。將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘并隨后加熱到75℃。這導(dǎo)致最初形成的懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。上層相被分離出來,得到9.90g(理論值13.3g)無色油狀、純度為99%(GC)的苯甲酸正丁酯。
實施例34異戊烯醇的棕櫚?;?0-36℃下將20.6g(75.0mmol)的棕櫚酰氯(C16)在10ml甲苯中的溶液逐滴加到6.46g(75.0mmol)的異戊烯醇(3-甲基丁-2-烯-1-醇)和6.76g(82.5mmol)的1-甲基咪唑在40ml甲苯種的溶液中并同時攪拌。將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘并隨后加熱到80℃。這導(dǎo)致最初形成的懸浮液轉(zhuǎn)變成液體兩相混合物。上層相被分離出來,并在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器中蒸發(fā),得到23.6g(理論值24.3g)固體-液體團(tuán)塊狀、純度為95%(GC)的棕櫚酸異戊烯酯。
實施例35全反式維生素A(維生素-A醇,VAA)的棕櫚?;跊]有光線和同時冷卻的條件下,25分鐘內(nèi)將棕櫚酰氯(170.0g,0.618mol)(C16)逐滴加到濃度為29%的全反式維生素A在庚烷(608.5g,0.616mol)和1-甲基咪唑(50.8g,0.62mol)的溶液中并同時攪拌。反應(yīng)溫度升到15℃。在2-5℃的溫度下攪拌混合物30分鐘,然后在室溫下再攪拌30分鐘。將混合物加熱到90℃。這導(dǎo)致兩個液相的形成。將相分離,除了溶劑之外,上層相含有0.27%的全反式維生素A和95.2%的棕櫚酸全反式維生素A酯(HPLC)。
實施例36乙基己酰氯的?;?0-15℃溫度下,在氮氣氛中將2-乙基己酰氯(30.0g,0.186mol)緩慢地加入到4-(羥甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮(20.0g,0.169mol)和1-甲基咪唑(MIA,30.6g,0.373mol)在二氯甲烷(400ml)的溶液中并同時在冰中冷卻。將反應(yīng)混合物攪拌過夜并在負(fù)壓下將溶劑除去。用甲基叔丁基醚(MTBE)吸收殘留物兩次并每次分成各相。在負(fù)壓下將有機(jī)上層相蒸發(fā)。得到含有殘留MIA的無色油狀的酯?;旌衔镌诩妆街斜晃諆纱?,每一次都在負(fù)壓下除去溶劑。得到45.83g含17%MIA(NMR)的淡黃色油。
實施例37正丁醇的硅烷基化在0℃下將4.40g(40.5mmol)的氯三甲基硅烷逐滴加到3.00g(40.5mmol)1-丁醇和11.1g(135mmol)1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。在0-5℃溫度下將反應(yīng)混合物另外攪拌15分鐘和在20℃溫度下攪拌15分鐘。這導(dǎo)致了液體兩相混合物的形成。上層相被分離出來,得到5.30g(理論值5.93g)無色油狀、純度為90%(GC)的1-三甲基硅氧基丁烷。
實施例382-丁醇的硅烷基化在0℃下將8.06g(74.2mmol)的氯三甲基硅烷逐滴加到5.00g(67.5mmol)2-丁醇和6.10g(74.2mmol)1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。在0℃溫度下將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘并在80℃溫度下攪拌5分鐘。這導(dǎo)致了液體兩相混合物的形成。上層相被分離出來,得到8.50g(理論值9.88g)無色、稍微混濁油狀、純度為96%(GC)的2-三甲基硅氧基丁烷。
實施例39新戊醇(2,2-二甲基-1-丙醇)的硅烷基化在0℃下將6.50g(56.7mmol)的氯三甲基硅烷逐滴加到5.00g(56.7mmol)新戊醇(2,2-二甲基-1-丙醇)和11.6g(142mmol)1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。在0℃溫度下將反應(yīng)混合物另外攪拌2小時并在20℃溫度下攪拌2.5小時。上層相被分離出來,得到7.80g(理論值9.09g)無色油狀、純度為96%(GC)的2,2-二甲基-1-三甲基硅氧基丙烷。
實施例40苯甲醇的硅烷基化在0℃下將5.50g(51.0mmol)的氯三甲基硅烷逐滴加到5.00g(46.0mmol)苯甲醇和4.20g(51.0mmol)1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。在0℃溫度下將反應(yīng)混合物另外攪拌30分鐘并在80℃溫度下攪拌5分鐘。這導(dǎo)致了液體兩相混合物的形成。上層相被分離出來,得到7.30g(理論值8.29g)無色油狀、純度為99%(GC)苯甲基三乙基硅烷基醚。
實施例41乙醇與四氯化硅的反應(yīng)在氮氣氛下,將SiCl4(50.0g,0.294mol)緩慢地加入到乙醇(54.3g,1.17mol)和1-甲基咪唑(MIA,98.9g,1.21mol)在庚烷(400ml)中的溶液中,同時在冰中冷卻。將反應(yīng)混合物攪拌過夜,相被分離。得到142.9g無色固體狀MIA鹽酸鹽(理論值141.9g的MIA+MIA·HCl)。將有機(jī)相小心地蒸發(fā),以保持低的易揮發(fā)產(chǎn)物的損失。得到了48.1g(理論值61.3g)輕微渾濁、無色油狀、純度為91.1%(GC)的四乙氧基硅烷。
實施例42乙酰丙酮的硅烷基化在0℃下將5.97g(55.0mmol)的氯三甲基硅烷逐滴加到5.00g(49.9mmol)乙酰丙酮和4.50g(55.0mmol)1-甲基咪唑的溶液中并同時攪拌。在0℃溫度下將反應(yīng)混合物另外攪拌1小時并在80℃溫度下攪拌5分鐘。這導(dǎo)致了液體兩相混合物的形成。上層相被分離出來,得到7.00g(理論值8.60g)淡黃色、混濁油狀、純度為84%(GC)4-三甲基硅烷氧基戊-3-烯-2-酮。
實施例43從3-溴環(huán)己烷消去HBr的反應(yīng)將含有10.0g(62.1mmol)3-溴環(huán)己烷和12.4g(62.2mmol)N,N-二丁基戊胺的溶液在120℃溫度下攪拌1小時。然后冷卻到25℃并和30ml正戊烷混合。將混合物加熱到30℃,結(jié)果形成液體兩相混合物。將相分開并用30ml的正戊烷萃取下層相。將戊烷相合并,在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器(20℃,400-500mbar)中將戊烷蒸掉,留下3.50g(理論值4.97g)無色的殘留物,經(jīng)GC分析,它含有占絕對優(yōu)勢的1,3-環(huán)己二烯。
實施例44(對比)雙(N-3-甲基吲哚基)氯代膦(=雙糞臭基氯代膦)的合成 將28.5g(218mmol)的3-甲基吲哚(糞臭素)和約50ml的干燥甲苯放到一個容器中,將溶劑減壓蒸餾出去以通過共沸蒸餾除去痕量水。重復(fù)這個操作一次。隨后殘留物在氬下用700ml的干燥甲苯吸收并被冷卻到-65℃。在-65℃緩慢加入14.9g(109mmol)PCl3及40g(396mmol)三乙胺。在16小時內(nèi)將反應(yīng)混合物溫度升到室溫,然后回流16小時。31PNMR(反應(yīng)混合物,298k)δ=102。根據(jù)31PNMR測量,純度=約90-95%。
實施例45(對比)配位體A的合成 配位體A將28.5g(218mmol)的3-甲基吲哚(糞臭素)和約50ml的干燥甲苯放到一個容器中,將溶劑減壓蒸餾出去以通過共沸蒸餾除去痕量水。重復(fù)這個操作一次。隨后殘留物在氬下用700ml的干燥甲苯吸收并被冷卻到-65℃。在-65℃緩慢加入14.9g(109mmol)PCl3及40g(396mmol)三乙胺。在16小時內(nèi)將反應(yīng)混合物溫度升到室溫,然后回流16小時。往反應(yīng)混合物加入在300ml干燥甲苯中的19.3g(58mmol)4,5-二羥基-2,7-二叔丁基-9,9-二甲基呫噸,并將混合物回流16小時,冷卻到室溫,通過抽濾將生成的無色固體沉淀(三乙胺鹽酸鹽)過濾,將溶劑蒸發(fā)掉并用熱的乙醇重結(jié)晶殘留物兩次。在負(fù)壓下進(jìn)行干燥,得到36.3g(理論值的71%)無色固體。31PNMR(298k)δ=105。
實施例46雙(3-甲基吲哚)氯代膦的連續(xù)合成將15.9g(0.12mol)3-甲基吲哚(糞臭素)溶解于22g(0.27mol)1-甲基咪唑和69g干燥甲苯中(溶液I)。另外,將8.2g(0.06mol)的三氯化磷與67g干燥甲苯混合(溶液II)。在90℃溫度下這兩個溶液(I和II)在反應(yīng)混合泵中連續(xù)混合。料流I的進(jìn)料速度為1735ml/h,料流II的進(jìn)料速度為1235ml/h。混合室的容積為3.3ml。系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)被平衡,隨后收集輸出物。輸出物由兩個可通過傾析分離的液相。31PNMR(未加工溶液,298k)δ=97。根據(jù)31P NMR純度=約95%。
實施例47配位體A的連續(xù)合成過程將25.3g(0.071mol)的4,5-二羥基-2,7-二叔丁基-9,9-二甲基呫噸溶解于84g甲苯中,另外添加84.2g(1.03mol)1-甲基咪唑(溶液I)。依據(jù)5.1的方法在84.3g甲苯中制備48.7g雙(N-3-甲基吲哚基)氯代膦并在保護(hù)性氣體下利用玻璃料分離出在合成中所形成的銨鹽(溶液II)。在90℃溫度下這兩個溶液(I和II)在反應(yīng)混合泵中連續(xù)混合。料流I的進(jìn)料速度為1767ml/h,料流II的進(jìn)料速度為1203ml/h?;旌鲜业娜莘e為3.3ml,據(jù)此停留時間約為4秒。系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)被平衡,隨后收集輸出物。輸出物由兩個液相組成(氯化N-甲基咪唑啉鎓和溶劑/產(chǎn)物)。含有產(chǎn)物的上層相被傾析出來并在負(fù)壓下蒸發(fā)。殘留物用乙醇回流,然后將清澈的黃色溶液冷卻到室溫,得到可通過抽濾方法過濾出來的固態(tài)沉淀物,然后用乙醇洗滌,隨后在負(fù)壓下進(jìn)行干燥。得到27.3g(理論值的41%)的無色固體。31P NMR(CDCl3,298k)δ=106。
最后精制如果痕量的N-甲基咪唑影響催化劑,通過用水洗滌在有機(jī)溶劑中的配位體溶液,就可以將它們除去。
將56.8g無色固體(配位體A)溶解于500ml的二乙醚中,每次用20ml的飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌,共6次。隨后再用水洗滌溶液兩次,每次用水10ml,將有機(jī)相分離出來,在負(fù)壓下將揮發(fā)組分除去并用300ml乙醇洗滌殘留物。在負(fù)壓下進(jìn)行干燥,得到48.1g的無色固體。31P NMR(CDCl3,298k)δ=106。
實施例48配位體A的連續(xù)合成過程將25.3g(0.071mol)的4,5-二羥基-2,7-二叔丁基-9,9-二甲基呫噸溶解于84g甲苯中,另外加入84g(1.03mol)的1-甲基咪唑(溶液I)。依據(jù)5.1的方法在84g甲苯中制備48.5g(0.14mol)雙(N-3-甲基吲哚基)氯代膦并在保護(hù)性氣體下利用玻璃料分離出在合成中所形成的銨鹽(溶液II)。在90℃溫度下這兩個溶液(I和II)在反應(yīng)混合泵中連續(xù)混合。料流I的進(jìn)料速度為589ml/h,料流II的進(jìn)料速度為401ml/h。混合室的容積為3.3ml,據(jù)此停留時間約為12秒。系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)被平衡,隨后收集輸出物。輸出物由兩個液相組成(氯化N-甲基咪啉鎓和溶劑/產(chǎn)物)。含有產(chǎn)物的上層相被傾析出來并在負(fù)壓下蒸發(fā)。殘留物用乙醇回流,然后將清澈的黃色溶液冷卻到室溫,得到可通過抽濾方法過濾出來的固態(tài)沉淀物,然后用乙醇洗滌,隨后在負(fù)壓下進(jìn)行干燥。得到30.5g(理論值的46%)的無色固體。31P NMR(CDCl3,298k)δ=106。
實施例49(對比)通過常規(guī)合成(實施例45)的1-丁烯加氫甲酰化分別稱出5.5mg的Rh(CO)2acac(acac=乙酰丙酮化合物)和200mg配位體A,各自溶解于5g的甲苯中,混合和在90℃下用10bar的合成氣(CO∶H2=1∶1)處理(預(yù)活化)。1小時后,將高壓釜減壓。然后通過壓力閥加入9.9g的1-丁烯。通入合成氣(CO∶H2=1∶1)使總壓力達(dá)到17bar并在90℃下進(jìn)行]加氫甲?;瘍尚r(109ppm的Rh;配位體A∶Rh=10∶1)。到了所指出的反應(yīng)時間后,將高壓釜冷卻,通過一個冷阱小心地減壓并通過氣相色譜分析兩個反應(yīng)產(chǎn)物混合物(反應(yīng)器和冷阱)。轉(zhuǎn)化率為99%,戊醛產(chǎn)率為92%,線性度(正產(chǎn)物的比例)為98.5%。線性度(正產(chǎn)物的比例)被定義為正戊醛的量除以正戊醛與異戊醛的總量乘以100。
實施例50(對比)通過常規(guī)合成(實施例45)的在CO∶H2=1∶2下的2-丁烯加氫甲?;謩e稱出5.0mg的Rh(CO)2acac(acac=乙酰丙酮化合物)和176mg配位體A,各自溶解于5g的甲苯中,混合和在90℃下用10bar的合成氣(CO∶H2=1∶2)處理(預(yù)活化)。1小時后,將高壓釜減壓。然后通過壓力閥加入11.2g的2-丁烯。通入合成氣(CO∶H2=1∶2)使總壓力達(dá)到17bar,然后被引入的氣體變成合成氣(CO∶H2=1∶1)隨后在90℃下進(jìn)行加氫甲?;?小時(109ppm的Rh;配位體A∶Rh=10∶1)。轉(zhuǎn)化率為34%,戊醛產(chǎn)率為32%且線性度(正產(chǎn)物的比例)為93%。
實施例51使用源自反應(yīng)混合泵的配位體A(實施例47)的1-丁烯加氫甲?;謩e稱出5mg的Rh(CO)2acac(acac=乙酰丙酮化合物)和200mg配位體A,各自溶解于5g的甲苯中,混合和在90℃下用10bar的合成氣(CO∶H2=1∶1)處理(預(yù)活化)。1小時后,將高壓釜減壓。然后通過壓力閥加入12.5g的1-丁烯。通入合成氣(CO∶H2=1∶1)使總壓力達(dá)到17bar并在90℃下進(jìn)行加氫甲?;瘍尚r(88ppm的Rh;配位體A∶Rh=11∶1)。到了所指出的反應(yīng)時間后,將高壓釜冷卻,通過一個冷阱小心地減壓并通過氣相色譜分析兩個反應(yīng)產(chǎn)物混合物(反應(yīng)器和冷阱)。轉(zhuǎn)化率為99%,戊醛產(chǎn)率為98%且線性度(正產(chǎn)物的比例)為96.3%。
實施例52使用源自反應(yīng)混合泵的配位體A(實施例47)的2-丁烯加氫甲?;謩e稱出5.0mg的Rh(CO)2acac(acac=乙酰丙酮化合物)和118mg配位體A,各自溶解于5g的甲苯中,混合和在90℃下用10bar的合成氣(CO∶H2=1∶2)處理(預(yù)活化)。1小時后,將高壓釜減壓。然后通過壓力閥加入11.8g的2-丁烯。通入合成氣(CO∶H2=1∶2)使總壓力達(dá)到17bar然后將被引入的氣體變成合成氣(CO∶H2=1∶1)。隨后在90℃下進(jìn)行加氫甲?;?小時(91ppm的Rh;配位體A∶Rh=7∶1)。轉(zhuǎn)化率為29%,戊醛產(chǎn)率為26%且線性度(正產(chǎn)物的比例)為93.8%。
實施例53苯氧基苯基氯代膦的連續(xù)合成將100g(0.66mol)的2-叔丁基苯酚溶解于102g的1,3,5-三甲基苯并加入54.1g(0.66mol)的1-甲基咪唑(溶液I)。在反應(yīng)混合泵中,溶液I以4432.1ml/h的速率與由121.6g(0.66mol)二氯代苯基膦組成的溶液II連續(xù)混合。溶液II的進(jìn)料速率為1507.9ml/h。在油浴中將反應(yīng)混合泵的頂部加熱到100℃?;旌鲜业娜莘e為3.3ml,因此停留時間約為2秒。系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)被平衡,隨后收集輸出物。輸出物由兩個液相組成(產(chǎn)物/溶劑和1-甲基咪唑鹽酸鹽)。將含有產(chǎn)物的上層相傾析。GC2-叔丁苯氧基苯基氯代膦60%(以面積計)。
權(quán)利要求
1.在輔助堿存在下消去酸制備氨基二鹵代膦、二氨基鹵代膦、三氨基膦、亞磷酸酯二酰胺、氨基膦、二氨基膦、亞磷酸酯酰胺和氨基鹵代膦的方法,其中b)輔助堿和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中輔助堿的鹽的熔點低于160℃。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中輔助堿的鹽的ET(30)值大于35。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中堿含有至少一個氮原子。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中所使用的堿選自式(Ia)到(Ir)的化合物, 其中R1、R2、R3、R4、R5和R6各自相互獨立地為氫、C1-C18-烷基、可被插入一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基團(tuán)的C2-C18-烷基、C6-C12-芳基、C5-C12-環(huán)烷基或含氧、氮和/或硫的五到六員雜環(huán),其中所提及的每一個基團(tuán)都可被官能團(tuán)、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、鹵素、雜原子和/或雜環(huán)所取代。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中輔助堿是1-正丁基咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基吡啶或2-乙基吡啶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項的方法,其中輔助堿是二正丁基正戊胺或1,5-二氮雙環(huán)[4.3.0]壬-5-烯(DBN)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中輔助堿的鹽溶于所希望的產(chǎn)物中或所希望的產(chǎn)物在合適溶劑的溶液中的程度小于20重量%。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項的方法,其中二亞磷酸二酯酰胺([N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](OR″))、二亞磷酸酯二酰胺([N][N′]P-O-Z-O-P[N″][N_])、雙三氨基膦([N][N′]P-[N″]-Z-[N_]-P[N″″][N_″])、或下式的體系[N](R′O)P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)、[N][N′]P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)或[N][N′]P-O-Z-O-P[N″](OR_)或在每個磷上同時被氮和碳所取代并有如下式的體系[N](R′)P-O-Z-O-P[N′](R_)或[N](R′)P-[N″]-Z-[N_]-P[N′](R_)或下式的體系[N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](R_)被制備,其中,R、R′、R″和R_可以是相同或不相同的任意有機(jī)基團(tuán),[N]、[N′]、[N″]、[N_]、[N″″]和[N_″]是相同或不相同的未取代、單取代或雙取代的氨基,Z可以是任意的二價橋基。
10.從前述權(quán)利要求中任意一項所述適合的起始物質(zhì)制備磷化合物的方法,其中所述制備在溫度從30℃到190℃和停留時間從1秒到1小時下連續(xù)進(jìn)行。
11.如下式的、可從權(quán)利要求9或10的方法獲得的化合物作為催化劑配位體的用途二亞磷酸二酯酰胺([N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](OR″))、二亞磷酸酯二酰胺([N][N′]P-O-Z-O-P[N″][N_])、雙三氨基膦([N][N′]P-[N″]-Z-[N_]-P[N″″][N_″])、或下式的體系[N](R′O)P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)、[N][N′]P-O-Z-O-P(OR″)(OR_)或[N][N′]P-O-Z-O-P[N″](OR_)或在每個磷上同時被氮和碳所取代并有如下式的體系[N](R′)P-O-Z-O-P[N′](R_)或[N](R′)P-[N″]-Z-[N_]-P[N′](R_)或下式的體系[N](R′O)P-O-Z-O-P[N′](R_)其中,R、R′、R″和R_可以是相同或不相同的任意有機(jī)基團(tuán),[N]、[N′]、[N″]、[N_]、[N″″]和[N_″]是相同或不相同的未取代、單取代或雙取代的氨基,Z可以是任意的二價橋基。
12.權(quán)利要求11中所提出的配位體的作為含鈷、銠、釕、鈀、鉑、鋨、銥或鎳催化劑的配位體用途。
13.權(quán)利要求12中所提出的催化劑在氫氰化、加氫或加氫甲?;械挠猛?br> 14.利用輔助堿從反應(yīng)混合物中分離酸的方法,其中b)輔助堿和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相,并且首先在質(zhì)子化形式的輔助堿的存在下將所希望的產(chǎn)物從反應(yīng)混合物中蒸餾出來,隨后利用強(qiáng)堿將輔助堿釋放出來,然后將游離的輔助堿蒸餾。
15.利用輔助堿從反應(yīng)混合物中分離酸的方法,其中b)輔助堿和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相,并且首先利用強(qiáng)堿將輔助堿釋放出來,隨后將游離的輔助堿在所希望的產(chǎn)物的存在下蒸餾,然后將所希望的產(chǎn)物蒸餾。
16.終止酸催化反應(yīng)的方法,其包括將化學(xué)反應(yīng)中的酸催化劑用輔助堿中和,其中b)輔助堿和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相。
全文摘要
本文公開了在輔助堿存在下消去酸制備氨基二鹵代膦、二氨基鹵代膦、三氨基膦、磷酸酯二酰胺、氨基膦、二氨基膦、磷酸酯酰鹵和氨基鹵代膦的方法,其中所述堿b)和酸形成鹽,該鹽在這樣的溫度下呈液體,即在該溫度下在分離液體鹽的過程中,所希望的產(chǎn)物不顯著分解,且c)輔助堿的鹽和所希望的產(chǎn)物或所希望的產(chǎn)物在適合的溶劑中的溶液形成兩個不混溶的液相。
文檔編號C07B63/00GK1622948SQ03802742
公開日2005年6月1日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者M·福蘭德, V·塞茨, M·馬斯, M·弗羅雷斯, R·帕普, K·馬松內(nèi), V·斯特格曼, K·哈爾布里特, R·諾埃, M·巴爾奇, W·西格爾, M·貝克爾, O·胡騰洛赫 申請人:巴斯福股份公司
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