[发明专利]一种铱基催化剂及其制备方法、醛化方法

说明书

本发明提供了一种铱基催化剂，其特征在于，所述铱基催化剂的化学结构式为：其中，Ph为苯基，R为甲基或乙基，X为CH₃CO₂、NO₃、Cl、BF₄、PF₆、SbF₆中的其中一种或几种。本发明通过将现有技术中的铑基催化剂替换成铱基催化剂，降低了反应的成本，提高反应物的产量。

技术领域

本发明涉及醛基化反应领域，尤其涉及一种铱基催化剂及其制备方法、醛化方法。

背景技术

丁醛和辛醇是用途非常广泛的大宗化工原料。目前，工业上合成丁辛醇主要通过烯烃氢甲酰化反应制得正丁醛和异丁醛，然后以此为原料进行后续反应而得。烯烃氢甲酰化反应是合成丁辛醇的关键步骤。

至今，已有许多关于烯烃氢甲酰化合成正丁醛和异丁醛的专利报道，这些专利以及目前工业方法普遍采用基于金属铑的催化剂。比如，WO0200583、EP3712126A1、CN102826967A使用三苯基磷-铑为催化剂；JP2002047294使用环辛二烯醋酸-铑为催化剂；CN110156580使用6,6'-((3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2,双(氧基))二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂磷杂环戊二烯-铑为催化剂；CN103896748A使用乙酰吗啉-铑为催化剂；EP3770144A1使用醋酸-铑为催化剂；CN111348995A使用三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯-铑为催化剂；US9550179使用长链羧酸-铑为催化剂；CN102826973A使用乙酰丙酮羰基-铑为催化剂；EP2417094B1使用三苯基膦羰基氢化铑为催化剂；EP2417093B1使用二聚醋酸铑+三苯基磷三间磺酸钠盐。

除了以上专利，在公开发表的论文中，也普遍采用基于金属铑的催化剂，比如Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,2120-2124使用杂环磷配体-铑为催化剂，最高获得2.6的正丁醛/异丁醛比；ACS Catal.2018,8,5799-5809采用N-Triphos配体-铑为催化剂，最高获得2.3的正丁醛/异丁醛比；Journal of Molecular Catalysis A:Chemical,2009,300,116-120采用三苯基磷羰基氢化铑为催化剂，最高获得12.7的正丁醛/异丁醛比；Chem.Eur.J.2017,23,14769-14777采用卟啉修饰的三苯基磷配体-铑为催化剂，最高获得2.3的正丁醛/异丁醛比。

尽管铑金属在烯烃氢甲酰化反应中可以多次循环利用，但反应过程中的缓慢流失和失活不可避免。由于国际铑金属价格快速上涨，使得相应工艺过程催化剂成本也快速增加。其次，低正丁醛/异丁醛比值使得生产过程产生大量价值较低的异丁醛。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种铱基催化剂，相比于现有的铑基催化剂，本发明使用的铱基催化剂价格便宜，大大降低了生产成本。

本发明的第二目的是提供一种铱基催化剂的制备方法，该制备方法反应条件温和，能够显著降低能耗，而且制得得到的催化剂较以往的催化剂催化效果更佳优异。

本发明的第三目的是提供一种铱基催化剂进行烯烃醛化的方法，本发明进行烯烃醛化的方法，通过采用上述催化剂进行催化反应，不仅反应温度低、反应条件温和，还大大幅度提升了目标产物的选择性。

为了实现本发明的上述目的，特采用一下技术方案：

本发明提供了一种铱基催化剂，所述铱基催化剂的化学结构式为：