[发明专利]一种烯烃复分解反应的催化剂及其制备和应用方法

说明书

本发明公开了一种烯烃复分解反应的催化剂及其制备和应用方法，属于烯烃复分解催化技术领域。所述烯烃复分解反应的催化剂，其化学结构如式I所示：其中，L为氮杂五元环卡宾；X¹与X²为相同或者不同的阴离子；R¹选自氢时，R²选自烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、甲硅烷基、羟基、取代或未取代的烃基；R³为环烷基、烷烃或芳香烃；R⁴、R⁵为芳基、环烷基、烷烃或共同形成环氧基。本发明所提出的催化剂制备方法简单，催化剂用量少，反应速率快，工艺稳定，反应及合成环境友好，主要应用于工业化高效生产烯烃复分解产物。

技术领域

本发明属于烯烃复分解催化技术领域，具体涉及一种烯烃复分解反应的催化剂及其制备和应用方法。

背景技术

自20世纪50年代以来，烯烃复分解反应因其合成产物具有重要应用价值，该研究已获得迅速发展。烯烃复分解反应，是指在金属催化下的碳－碳重键的切断并重新结合的过程。按照反应过程中分子骨架的变化，可以包括交叉复分解反应、关环复分解反应、开环复分解反应、开环复分解聚合反应、开环易位复分解反应。

钼基、钨基催化剂是最早报道的烯烃复分解催化剂，但其催化活性较低，对水和空气不稳定。随后报道的钌基催化剂由于其在不同复分解反应中均具有高活性，对官能团的耐受性，以及对空气和水的稳定性，被广泛应用。其中最常用的钌基催化剂为第1代、第2代、第3代格拉布(Grubbs)型钌催化剂(Gru-Ⅰ、Gru-Ⅱ、Gru-Ⅲ)(Recent advances inruthenium-based olefin metathesis.Grubbs等人Chem Soc Rev.DOI:10.1039/c8cs00027a)。

特别是Gru-Ⅱ的发现，三环己基膦被N杂卡宾(Nheterocyclic卡宾)配体取代，明显提高了催化活性，在工业催化过程获得更为广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种新的烯烃复分解反应的催化剂，在第2代Grubbs型催化剂的基础上进行改进，得到一种具有手性双膦胺双核钌卡宾络合物结构的催化剂，用于烯烃复分解反应。

本发明提出一种烯烃复分解反应的催化剂，其化学结构如式I所示：

其中，

L为氮杂五元环卡宾；

X¹与X²为相同或者不同的阴离子；

R¹与R²各自独立选自烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、甲硅烷基、羟基、取代或未取代的烃基；或R¹选自氢时，R²选自烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、甲硅烷基、羟基、取代或未取代的烃基；

R³为环烷基、烷烃或芳香烃；

R⁴与R⁵为相同或不相同的芳基、环烷基、直链、支链烷烃，或R⁴与R⁵连接在一起形成环烷基。

进一步地，R³为异丙基、环己基、叔丁基或苯基；优选R³为环己基。

进一步地，R⁴、R⁵各自独立选自正丙基、异丙基、叔丁基、环戊基、环己基或苯基；优选R⁴与R⁵均为苯基。

进一步地，X¹、X²分别独立选自卤素Cl、Br或I。