用作烯烃氢甲酰化均相络合催化剂铑络合物的制备方法

2016-11-20
研发部

             一种三(三苯基膦)羰基氢化铑的制备方法

  三(三苯基膦)羰基氢化铑RhH(CO)(TPP)3是a-烯烃与合成气(CO 和H2的混合气体)发生氢甲酰化反应生成正、异构醛的良好催化剂。例 如,丙烯和合成气在RhH(CO)(TPP)3均相催化剂存在下生成正丁醛和异丁醛。铑是一种价格极其昂贵的稀有金属,批量RhH(CO)(TPP)3的关键技术是提高合成收率,降低铑损失。另外,RhH(CO)(TPP)3用作烯烃氢甲 酰化均相络合催化剂还要求其中Cl等有害杂质含量少,例如Cl的质量百分含量要小于0.1%。RhH(CO)(TPP)3有两种现有合成工艺,其主要差别是合成的中间体反 式-二 (三苯基膦)羰基氯化铑(trans—RhCl(CO)(TPP)2)是否分离。文献 J. Amer. Chem. Soc. V85, pp3500, 1963,报道了以trans-RhCl(CO)(TPP)2 为起始原料,无水乙醇为溶剂,用肼还原的制备方法首次合成出 RhH(CO)(TPP)3,未报道合成条件和收率。文献J. Chem. Soc(A) , pp2660, 1968,报道了以NaBH4为还原剂改进上述制备方法,其重量收率可达90%。但是,所用原料trans-RhCl(CO)(TPP)2仍需要用RhCl3 • xH20与三苯基膦 反应制得,制备过程分两步进行,过程复杂,总收率不高,且溶剂等原料 消耗量大。该文献还公开了另外一种制备方法,即用三氯化铑水合物 RhCl3 'xH20为原料,合成trans-RhCl(CO)(TPP)2,不经分离,直接用NaBH4 现场还原制备出RhH(CO)(TPP)3,收率为72%。其改进后的制备方法是文 献Inorg. Synth. V28, pp81, 19卯公开的,用KOH替代NaBH4,以 RhCl3 ,xH20为铑源直接合成,其收率为95%。

为了克服上述现有技术制备三(三苯基膦)羰基氢化铑收率低、铑损 失大的缺点,本文提供一种以RhCl3 • xH20为起始原料直接制备三(三 苯基膦)羰基氢化铑的方法。具体技术方案如下:

第一步,合成反式-二 (三苯基膦)羰基氯化铑: 第一步的操作在氢气或氮气氛下进行:以醇-水混合液作为溶剂,其中醇的质量百分含量为50%〜99%;将一 定量的三苯基膦加入上述溶剂,其中三苯基膦在醇-水溶剂中的摩尔浓度 为0.01 mol/L〜1.0 mol/L;加热,直至三苯基膦全部溶解; 向上述溶液中加入三氯化铑水合物的乙醇溶液,三苯基膦与三氯化铑 水合物的摩尔比大于3.5,停留10〜30分钟;然后再向上述溶液中加入醛-水溶液,醛与三氯化铑的摩尔比为5〜 20;在反应压力为0.1 MPa〜1.0MPa、反应温度75X:〜85T:条件下,反应 30〜80分钟,生成反式-二 (三苯基膦)羰基氯化铑结晶;

第二步,合成三(三苯基膦)羰基氢化铑-:在氢气氛下,向第一步制备的含反式-二 (三苯基膦)羰基氯化铑结 晶的溶液中,直接加入还原剂的乙醇溶液;所述的还原剂是碱金属氢氧化物与碱金属硼氢化物的混合物,其中碱 金属氢氧化物与碱金属硼氢化物的摩尔比为0.01〜1.5;所述的碱金属氢氧化物与所述的碱金属硼氢化物的摩尔总和,与第一 步中所加入的三氯化铑的摩尔比为5〜10;继续在反应压力为0.1 MPa〜10MPa、反应温度75'C〜85'C的条件下, 反应30〜80分钟后,冷却至室温,溶液中生成三(三苯基膦)羰基氢化 铑晶体;三(三苯基膦)羰基氢化铑为黄色晶体。

第三步,后处理:将第二步制备的三(三苯基膦)羰基氢化铑醇-水溶液进行过滤,对 得到的晶体进行洗涤、干燥,得到三(三苯基膦)羰基氢化铑成品。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司