[发明专利]一类膦功能化聚醚咪唑盐离子液体及其在烯烃氢甲酰化反应中的应用

权利要求书

1.一种基于膦功能化聚醚咪唑盐离子液体的烯烃两相氢甲酰化的方法，其特征在于：两相催化体系是由离子液体相和有机相构成：离子液体相包括膦功能化的聚醚咪唑盐离子液体和铑催化剂；有机相包括反应底物烯烃和反应产物，或二者的混合物；有机相不引入溶剂；氢甲酰化反应在一定的反应温度和合成气压力下进行，反应结束后可直接通过离子液体相和有机相的液/液两相分离实现铑催化剂的回收和循环使用；膦功能化聚醚咪唑盐离子液体的阳离子是聚醚咪唑阳离子，阴离子是磺酸型水溶性膦配体阴离子，其结构式是：

式中：m＝1-100；R¹为H，C₁-C₁₆烷基或苯基；l＝0-100，R²为H，C₁-C₁₆烷基、苯基或苄基；R³表示磺酸型水溶性膦配体的阴离子，n是膦配体上磺酸基阴离子的总数，R³的结构式如下：

式中：R⁴为C₆H₄-3-SO₃^-；1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11和12分别为不同的磺酸型水溶性膦配体的母体部分，n是膦配体上磺酸基阴离子的总数；o＝0，1，2；p＝0，1，2；q＝r＝0，1；s＝t＝0，1。

2.按照权利要求1的一种基于膦功能化聚醚咪唑盐离子液体的烯烃两相氢甲酰化的方法，其特征是：在惰性气氛下，将膦功能化的聚醚咪唑盐离子液体、铑催化剂、底物烯烃以一定的比例混合，其中，膦功能化聚醚咪唑盐离子液体与铑催化剂中铑的摩尔比是3:1-100:1，使底物烯烃与铑催化剂中铑的摩尔比是100:1-20000:1，合成气压力是1-10MPa，反应温度是70-130℃，反应时间是0.25-15小时；体系中可引入溶剂，也可不加溶剂，如果加入溶剂，溶剂与烯烃的体积比是1:10-10:1；反应结束后，通过离子液体相和有机相的液/液两相分离实现铑催化剂的回收，也可加入萃取溶剂，然后通过液/液两相分离实现铑催化剂与有机相的分相，离子液体相通过补加新的烯烃可进行下一次催化循环。

3.按照权利要求1的一种基于膦功能化聚醚咪唑盐离子液体的烯烃两相氢甲酰化的方法，其特征在于铑催化剂是乙酰丙酮二羰基铑Rh(acac)(CO)₂、RhCl₃·3H₂O、[Rh(COD)₂]BF₄或[Rh(COD)Cl]₂，COD为1,5-环辛二烯。

4.按照权利要求1的一种基于膦功能化聚醚咪唑盐离子液体的烯烃两相氢甲酰化的方法，其特征在于使用的底物烯烃是C₃-C₁₆直链1-烯烃、环己烯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对异丁基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻氯苯乙烯、2-乙烯基萘、6-甲氧基-2-乙烯基萘；反应产物是醛、异构化烯烃、烯烃氢化产物中的一种或几种的混合物。