[发明专利]由烯属不饱和化合物生产腈化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氰化烯属不饱和有机化合物以得到包含至少一个腈官能团的化合物的方法。

本发明更特别地涉及二烯烃如丁二烯或者取代烯烃如烯腈例如戊烯腈的氢氰化。

背景技术

法国专利No.1 599 764描述了在包含镍和有机磷配体三芳基亚磷酸酯的催化剂的存在下，通过将氢氰酸添加到具有至少一个烯属双键的有机化合物中来制备腈的方法。这种反应可以在存在溶剂或不存在溶剂的情况下进行。

当使用溶剂时，优选是烃如苯或二甲苯，或者腈如乙腈。

所使用的催化剂是镍的有机络合物，其包含诸如膦、胂、锑化氢、亚磷酸酯、亚砷酸酯或者亚锑酸酯的配体。

在所述专利中还推荐存在用于活化催化剂的促进剂，如硼化合物或者金属盐，通常是路易斯酸。

还提出了许多其他催化体系，通常包括属于亚磷酸酯、亚膦酸酯、次亚膦酸酯和膦家族的有机磷化合物。这些有机磷化合物每分子可包含一个磷原子，并且被称为单齿配体。它们可每分子包含多个磷原子，它们则被称作多齿配体；更特别地，在许多专利中已经描述了每分子具有两个磷原子的大量配体(双齿配体)。

但是，目前仍在寻求在催化活性和稳定性方面均具有更好效果的新催化体系。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一类新的配体，其使得能够与过渡金属获得在氢氰化反应中具有良好催化活性的催化体系。

为此，本发明提供了包含至少一个烯属不饱和度的烃基化合物通过在包含选自过渡金属的金属元素和一个或多个有机磷配体的催化剂存在下在液体介质中与氰化氢反应而氢氰化的方法，其特征在于该有机磷配体包含至少一种对应于通式(I)或(II)的化合物：

其中：

-R₅和R₆可以相同或不同，表示直链或支链脂肪族一价基团、包含取代或未取代的芳环或脂环的一价基团、或者稠合的或通过共价键相互连接的若干个芳环，

-R₇表示如下通式(III)的二价基团：

或者式-(O)-R₈-(O)-的二价基团，其中R₈表示直链或支链脂肪族二价基团、包含取代或未取代的芳环或脂环的二价基团、或稠合的或者通过共价键相互连接的多个芳环，

或者如下通式(IV)的二价基团：

其中R₉和R₁₀可以相同或不同，表示具有1至6个碳原子的直链或支链脂肪族二价基团，

-R₁、R₂、R₃和R₄可以相同或者不同，表示氢原子、具有1至12个碳原子且可包含杂原子的直链或支链烷基、包含可包含杂原子的取代或未取代的芳基或脂环基的基团、羰基、烷氧羰基或烷氧基、卤素原子、腈基或具有1至12个碳原子的卤代烷基；

-X表示选自氟和溴的卤素原子。

有利地，R₁、R₂、R₃和R₄可以相同或不同，表示氢原子、具有1至12个碳原子且可包含杂原子的直链或支链烷基。

优选地，磷配体是通式(II)的化合物，其中R₇表示通式(III)或(IV)的二价基团。

有利地，有机磷配体是通式(II)的化合物，其中基团X表示氟，基团R₇对应于式(III)或(IV)。

本发明优选的配体对应于如下化学式：

这些化合物及其制备方法已经在很多科学通讯和出版物中有过描述。例如，可以提到Downing等人，Organometallics，2008，第27卷No.13，第3216-3224页的文章。

本发明其他优选的配体对应于如下化学式：

适合于本发明的对应于式(I)或(II)的有机磷配体(氟代亚磷酸酯)特别在专利申请US20080081759中有描述。

根据本发明，催化体系的组成可以用通式(V)表示(该通式不对应于催化体系中存在的化合物和络合物的结构)：

M[L_f]_t    (V)

其中：

M是过渡金属，

L_f表示至少一种式(I)或(II)的有机磷配体，