[发明专利]1,3-丁二烯与氰化氢反应制取C5单烯腈的方法

权利要求书

1.一种通过1,3-丁二烯与氰化氢反应制取C5单烯腈的方法，其特征在于采用以下的反应和分离工艺步骤：

(a) 1,3-丁二烯与氰化氢在镍(0)-磷配合物催化剂催化下进行反应生成含有C5单烯腈的反应产物混合物第一料流，催化剂是由Ni(0)和磷配体形成的配合物、其中磷配体是单齿和双齿的亚磷酸酯或次膦酸酯配体组成的混合配体，反应温度控制在50-250 ^oC，丁二烯、氰化氢、镍(0)-磷配合物催化剂的摩尔比为（50～200）:（50～200）: 1，

(b) 分离反应产物混合物第一料流，得到产物C5单烯腈。

2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：单齿磷配体的结构是P（X₁R₁）(X₂R₂)（X₃R₃），X₁、X₂、X₃为氧或单键，满足X₁、X₂、X₃同时为氧或一个为氧另两个为单键， R₁、R₂、R₃为苯基或取代苯基，苯基上的取代基可以是单取代或双取代的甲基、乙基、异丙基、叔丁基，取代基的数目为1～3个，取代基的位置可以在PXR键连接R位置的苯环的邻、间、对三种位置，R₁、R₂、R₃可以是相同或不同，这样生成的次膦酸酯或亚磷酸酯可以是对称的和非对称的。

3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：双齿磷配体为

X₁₁、X₁₂、X₁₃、X₂₁、X₂₂、X₂₃各自独立地为氧或单键，R₁₁、R₁₂、R₂₁、R₂₂为苯环或苯环上有取代基的苯基，上述取代基可以是甲基，乙基、异丙基、叔丁基，取代基的数目可以是1～2个，取代基的位置可以在RXP键连接苯环R位置的邻、间、对三种位置，R₁₁、R₁₂、R₂₁、R₂₂可以是相同的或不同的，Y为芳环侧链上有取代基的联苯或联奈基，上述取代基可以是甲基，乙基、异丙基、叔丁基，取代基的数目可以是1-3个，取代基位置在YXP键连接Y位置的芳环的邻、间、对三种位置，X₁₁、X₁₂、X₁₃、X₂₁、X₂₂、X₂₃满足生成的双齿膦配体上的两个磷配体同时为次膦酸酯或亚磷酸酯配体，双齿磷配体中心单元两侧的侧翼单元上的R₁₁、R₁₂、R₂₁、R₂₂基团可以是相同的或不同的，这样两侧的侧翼单元具有对称性或非对称性。

4.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：所述的镍(0)-磷配合物催化剂是由含单齿磷和多齿磷配体与镍(0)反应得到，上述催化剂制备可以在溶剂存在或不存在下进行，其中镍（0）、单齿磷配体、多齿磷配体的比率为1:（5～30）:（1～10），其中单齿磷与多齿磷配体相比是过量的。

5.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：镍(0-磷配合物催化剂制备可以在溶剂存在下进行，通常，所用溶剂是烃类、例如苯、甲苯、二甲苯，异丙苯，三甲苯，腈类，例如乙腈、3-戊烯腈、甲基戊二腈、己二腈，醚类，例如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、苯甲醚、乙二醇二乙醚等。

6.根据权利要求1所述的制取C5烯烃腈的方法，其特征在于：在反应单元中通过调节催化剂的构成和反应工艺条件，丁二烯生成C5单烯腈的收率在90%以上，并且C5单烯腈中直链和支链异构体的比率达到20以上。