[发明专利]催化剂组合物及其应用和醋酸乙烯酯氢甲酰化的方法

说明书

本发明涉及醋酸乙烯酯氢甲酰化领域，公开了一种催化剂组合物及其应用和醋酸乙烯酯氢甲酰化的方法。所述催化剂组合物中含有铑络合物和膦配体化合物，其中，所述膦配体化合物具有式(1)所示的结构，其中，在式(1)中，R₁、R₂和R₃各自独立地选自取代或未取代的C₁‑C₂₀的烷基；且R₁、R₂和R₃中任选存在的取代基各自独立地选自C₁‑C₂₀的烷基、卤素、C₁‑C₁₀的烷氧基、羟基、羧基和醛基中的至少一种；使用本发明提供的催化剂组合物能够提高醋酸乙烯酯转化率和2‑乙酰氧基丙醛选择性。

技术领域

本发明涉及醋酸乙烯酯氢甲酰化领域，具体地，涉及一种催化剂组合物及其应用和一种醋酸乙烯酯氢甲酰化的方法。

背景技术

醋酸乙烯酯在烯烃氢甲酰化催化剂作用下与合成气(一氧化碳与氢气的混合气体)进行氢甲酰化反应，生成3-乙酰氧基丙醛和2-乙酰氧基丙醛，其产物3-乙酰氧基丙醛和2-乙酰氧基丙醛在醛基加氢催化剂的作用下与氢气反应，生成3-乙酰氧基丙醇和2-乙酰氧基丙醇，在酯水解催化剂的作用下水解，生成1,3-丙二醇和1,2-丙二醇。或者其产物3-乙酰氧基丙醛和2-乙酰氧基丙醛在氧化剂作用下生成乳酸和3-羟基丙酸等重要的工业产品。醋酸乙烯酯氢甲酰化反应中产物的区域选择性是研究的难点。

由大量的文献如2007年P.J.Thomas在Org Lett，上发表的手性配体与铑金属结合得到2-乙酰丙醛的选择性是96％；Williams D B在Organometallics上发表的金属有机催化剂，2010年Aasif A D在Catalysis Commun上发表的数据等等得知铑的络合物催化剂催化醋酸乙烯氢甲酰化的主要产物是2-乙酰氧基丙醛。由于2-乙酰氧基丙醛有一个手性中心，目前的研究现状是科学家们都在致力于使用铑催化剂配合一些手性配体，催化醋酸乙烯氢甲酰化得到手性单一的2-乙酰氧基丙醛，进一步氧化水解生成L-乳酸等产物。

现有技术进行醋酸乙烯酯氢甲酰化反应过程中，单一生成2-乙酰氧基丙醛产品的选择性比较差，如何获得较高的醋酸乙烯酯转化率和较高的2-乙酰氧基丙醛选择性是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中醋酸乙烯酯转化率和2-乙酰氧基丙醛选择性较低的问题，提供一种催化剂组合物、催化剂组合物在催化醋酸乙烯酯氢甲酰化中的应用和一种醋酸乙烯酯氢甲酰化的方法，使用本发明提供的催化剂组合物能够提高醋酸乙烯酯转化率和2-乙酰氧基丙醛选择性，且反应条件温和。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种催化剂组合物，所述催化剂组合物中含有铑络合物和膦配体化合物，其中，所述膦配体化合物具有式(1)所示的结构：

其中，在式(1)中，

R₁、R₂和R₃各自独立地选自取代或未取代的C₁-C₂₀的烷基；

且R₁、R₂和R₃中任选存在的取代基各自独立地选自C₁-C₂₀的烷基、卤素、C₁-C₁₀的烷氧基、羟基、羧基和醛基中的至少一种。

本发明第二方面提供了一种上述催化剂组合物在催化醋酸乙烯酯氢甲酰化中的应用。

本发明第三方面提供了一种醋酸乙烯酯氢甲酰化的方法，该方法包括：在本发明所述的催化剂组合物存在下，将醋酸乙烯酯与合成气进行接触反应。