一种三[三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯化铑的制备方法
铑均相有机络合催化剂具有催化活性高、选择性好等优点,在催化加氢、烯烃氢甲酰化、羰基合成等催化反应中有着重要的应用,并且许多已应用于工业生产。 其中,水溶性的三[三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯化铑[IihCl(TPPTS)3]常被用作水为反应溶剂的烯烃碳-碳双键加氢反应的催化剂。US5057618公开了水合三氯化铑(IihCl3 •!BH2O) 制备RhCl (TPPTS)3的方法:将RhCl3 • 3H20与三(3-磺酸钠基苯基)膦(TPPTS)在水溶液中搅拌15小时得到MiCl (TPPTS)3,分离提纯后的仅能以73%的收率得到IihCl (TPPTS)3。上述方法所用到的原料水合三氯化铑一般是由铑粉制备,铑粉经处理转化为水溶性铑盐,再用氢氧化钠中和制得水合氧化铑,水合氧化铑用盐酸溶解后得氯铑酸溶液,然后经蒸发浓缩得到水合三氯化铑固体。而将铑粉处理转化为水溶性的铑盐一般采用硫酸氢钠熔融法或中温氯化法,铑的浸出率在98%左右。用硫酸氢钠熔融法溶解铑时,将铑粉与 8〜12倍量的硫酸氢钠在坩埚中混勻后于500〜550°C温度下熔融,保持2〜3小时。熔块用水浸出,铑以硫酸铑的形式进入溶液。用后一方法溶解时,将铑粉与氯化钠混勻后装入石英舟,于管式炉中在750°C通氯气氯化,保温2〜4小时。氯化所得熔块用稀盐酸浸取后即得氯铑酸钠溶液。由以上工艺的描述可以看出,虽然铑粉经由上述两种方法处理可高效地可转化为水溶性铑盐,但仍需碱中和制水合氧化铑,水合氧化铑洗涤除杂质离子、盐酸溶解、蒸发浓缩等步骤处理后才能制得水合三氯化铑,整个工艺过程较为复杂,且在碱中和制水合氧化铑的工艺中,溶液中的铑不能完全转化为铑凝胶,还有部分存在于溶液之中,且每步工艺过程均会有一定量的铑损失,从而造成制备水合三氯化铑的单程收率较低,上述方法制得水合氯化铑的收率一般不超过65%。
本文的目的是提供一种由水合六氯铑酸钠制备三[三(3-磺酸钠基苯基)膦] 氯化铑的方法,该方法采用水合六氯铑酸钠作为原料,避免使用制备繁琐的水合三氯化铑为原料。由铑粉制备氯铑酸钠收率高,操作简单;而由铑粉制备水合三氯化铑收率低,操作繁琐复杂。使用本方法能够简化由铑粉制备三[三(3-磺酸钠基苯基)膦]氯化铑的操作步骤,从而缩短生产周期,降低生产成本。
具体技术方案为:将三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液加入到已置换成氮气氛围的水合六氯铑酸钠醇溶液中,将反应液加热到70-90°C,保持1-2小时,反应液冷却后分离回收产物;所述醇选自乙醇、1-丙醇、2-丙醇;所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为0. 1-1. Omol/L,三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为1.0-2. Omol/L,三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为:6-12。
具体实施条件为:将三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液加入到已置换成氮气氛围的水合六氯铑酸钠醇溶液中,将反应液加热到70-90°C,保持1-2小时,反应液冷却后分离回收产物;所述醇为2-丙醇;所述水合六氯铑酸钠醇溶液的摩尔浓度为 0. 2-0. 6mol/L,三(3-磺酸钠基苯基)膦水溶液的摩尔浓度为1. 0-2. Omol/L,三(3-磺酸钠基苯基)膦与水合六氯铑酸钠的摩尔比为:8-10。
相较于传统制备方法,本技术的优势在于:采用醇-水混合溶液作为溶剂,能够减少溶剂中水的含量,使得水溶性的三[三 (3-磺酸钠基苯基)膦]氯化铑产物反应液中析出更完全,从而提高产物收率。升高反应温度使得反应液中的铑与三(3-磺酸钠基苯基)膦反应速度加快,缩短反应时间。同时反应温度升高后,还会使得在常温下存在的反应中间体向产物转化,从而减少副产物杂质,简化后处理纯化步骤,只需简单的洗涤即可使产物纯度满足使用要求。