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CN104837851B - 不对称的双亚磷酸酯 - Google Patents

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CN104837851B CN201380065168.4A CN201380065168A CN104837851B CN 104837851 B CN104837851 B CN 104837851B CN 201380065168 A CN201380065168 A CN 201380065168A CN 104837851 B CN104837851 B CN 104837851B
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Abstract

本发明涉及不对称的式(1)双亚磷酸酯，涉及用于制备其的方法，以及涉及其与金属反应以获得包括所述不对称的双亚磷酸酯和所述金属的络合物的混合物的反应，并且涉及其在加氢甲酰化反应中作为催化活性组合物的用途，其中加氢甲酰化活性组合物既包括金属和不对称双亚磷酸酯的络合物，也包括未结合的双亚磷酸酯和至少一种另外的组分。

Description

不对称的双亚磷酸酯
本发明涉及不对称的双亚磷酸酯，涉及用于制备其的方法，以及涉及其与金属反应以获得包括所述不对称的双亚磷酸酯和所述金属的络合物的混合物的反应，并且涉及其在加氢甲酰化反应中作为催化活性组合物的用途，其中加氢甲酰化活性组合物既包括金属和不对称双亚磷酸酯的络合物，也包括未结合的双亚磷酸酯和至少一种另外的组分。
烯烃化合物、一氧化碳和氢气之间在催化剂存在下生成多一个碳原子的醛的反应被称为加氢甲酰化或羰基合成。这些反应中使用的催化剂是元素周期表第VIII族的过渡金属的常见化合物。已知的配体为，例如，分别具有三价磷PIII的来自膦、亚磷酸酯及亚膦酸酯种类的化合物。烯烃的加氢甲酰化现状的好综述可参见B.CORNILS, W.A.HERRMANN，"Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds"，卷1 & 2，VCH，Weinheim，New York，1996 或R. Franke，D. Selent，A. Börner，"AppliedHydroformylation"，Chem. Rev.，2012，DOI:10.1021/cr3001803。
每种催化活性组合物具有其特定的益处。因此，根据原料和目标产物使用不同的催化活性组合物。
专利US 4 694 109和US 4 879 416描述了双膦配体及其在低合成气压力下在烯烃加氢甲酰化中的用途。特别地，在丙烯加氢甲酰化的情形中，这种类型的配体获得了高活性和高n/i选择性（n/i=直链醛（=n）与支链（=iso）醛的比例）。WO 95/30680公开了二齿膦配体和其在催化反应中(包括在加氢甲酰化反应中)的用途。二茂铁桥接的双膦已被描述，例如，在专利说明书US 4 169 861、US 4 201 714和US 4 193 943中作为加氢甲酰化的配体。
双齿和多齿膦配体的缺点是其制备所必需的相对高的复杂性。因此，在工业操作中使用这样的体系常常是难以实施的。另外的因素是比较低的活性，其必须由化学工程，通过高反应时间来补偿。这又导致不想要的产物副反应。
在催化活性组合物中的铑单亚磷酸酯络合物适于具有内部双键的支化烯烃的加氢甲酰化，但是对于末端加氢甲酰化的化合物，n/i选择性低。EP 0 155 508公开了在空间位阻烯烃（例如异丁烯）的铑催化加氢甲酰化中使用双亚芳基取代的单亚磷酸酯。
EP 1 294 731中公开的双亚磷酸酯在正辛烯混合物的加氢甲酰化中具有高达98%的烯烃转化率。然而，对于壬醛的n/i选择性，同样期望其需要从36.8%提高至高达最大57.6%。这更加重要，因为工业操作中催化活性组合物的使用要求以天而非小时计的使用寿命。
如自US 4769498公开的那样,文献公开了对称结构的双亚磷酸酯的合成，和其在催化活性的、含过渡金属的组合物中用于不饱和化合物的加氢甲酰化的用途。
在US 4 769 498中，以及在US 5 723 641中，优选制备对称结构的双亚磷酸酯并用作加氢甲酰化的配体。在加氢甲酰化中使用的对称结构的双亚磷酸酯配体是在低温下制备的。满足这样的低温是绝对必要的，因为根据这些美国文献，较高的温度会导致重排并最终导致不想要的不对称结构的双亚磷酸酯。
WO95/28228和US5512695描述了不对称双亚磷酸酯的合成。在此情形中，合成在室温下实施，和/或在升高的温度下实施。
WO 95/28228第19页描述了该合成和不对称配体A在氢氰化中的用途，所述不对称配体A是名为双膦（Biphephos）配体（其是对称的）的不对称变体（参见双膦的不对称异构体）。
这两种配体，即，对称双膦配体及其不对称异构体在加氢甲酰化中的用途也有报道。Rhodium-catalyzed Hydroformylation，由P. W. N. M. van Leeuwen和C. Claver编写，Kluwer Academic Publishers 2006，AA Dordrecht，NL，第45-46页，表2描述了这两种配体在可比较的条件下的加氢甲酰化结果。在此内容中，显而易见的是，对称双膦配体（参照文献中的配体5a）表现出比其不对称异构体（参照文献中的配体7）高得多的n/i选择性和更高的活性。在丙烯的加氢甲酰化反应中，对称配体具有53的n/i选择性和402的反应速率，而不对称配体仅具有1.2的n/i选择性和280的反应速率。
这些不对称结构的双亚磷酸酯，当在过渡金属催化的加氢甲酰化中用作配体时，因此具有低得多的反应性和较低的n-区域选择性，参见Rhodium-catalyzedHydroformylation，由P. W. N. M. van Leeuwen和C. Claver编写，Kluwer AcademicPublishers 2006，AA Dordrecht, NL，第45-46页。
如van Leeuwen所述的那样，对称双亚磷酸酯既有较高的n/i选择性，也有较好的反应性。除了与待羰基化不饱和化合物相关的高反应性和n/i选择性的目标之外，与用作配体的双亚磷酸酯相关的，由分别使用的金属、配体和具有活化作用的其它组分组成的催化活性组合物的稳定性（具体而言是使用寿命）是研究中持久的任务。涉及含烯烃的混合物，特别是在直链烯烃混合物的加氢甲酰化中，这是特别重要的。
US 5364950，以及US 5763677和"Catalyst Separation, Recovery and Recycling", 由 D. J. Cole-Hamilton编写，R. P. Tooze，2006，NL，第25-26页描述了被称为“毒性亚磷酸酯”的形成作为副反应或配体降解反应。这些“毒性亚磷酸酯”在加氢甲酰化反应期间在使用芳基亚磷酸酯改性的铑络合物期间形成。在此处的配体降解期间，芳基基团被加氢甲酰化产物中的烷基基团交换。
不但形成了不想要的“毒性亚磷酸酯”，而且亚磷酸酯配体还可在水解反应过程中被在醛缩合中形成的痕量水降解。
配体的这些降解反应的结果是，加氢甲酰化活性铑络合物物质的浓度在时间过程中下降，并且伴随着反应性损失。
普遍知道的是，在加氢甲酰化的连续模式中，必须在反应过程期间补充一种或多种配体和任选的其它组分，即，必须在反应开始后另外添加（参见DE 10 2008 002 187A1）。
本发明的技术目标为提供新型配体，其在不饱和化合物的加氢甲酰化中不具有以上详述的来自现有技术的缺点，反而具有以下特性：
1) 高活性，
2) 与加氢甲酰化相关的高的n-区域选择性，
3) 高的使用寿命和长期稳定性。
高的使用寿命的意思是，包含配体和其它组分的加氢甲酰化-活性组合物具有这种配体降解和/或这种配体分解为抑制加氢甲酰化组分（例如所谓的毒性亚磷酸酯）的低倾向。
此目标通过式(1)的化合物实现：
本发明包括以下对象：
a) 不对称结构的双亚磷酸酯；
b) 用于制备其的方法；
c) 包括式(2)的至少一种络合物的混合物，其中M是元素周期表第4-10族的金属(Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)并且允许额外的键合，并且包括没有键合至金属M的在a)中所述的双亚磷酸酯。
d) 包括a)中所述双亚磷酸酯、来自元素周期表第4-10族的金属(Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)以及游离的，即未键合的双亚磷酸酯和至少一种其它组分的组合物，所述至少一种其它组分选自碱类、有机胺类、环氧化物类、离子交换剂、缓冲体系。
e) 加氢甲酰化不饱和化合物及其混合物的方法，其中通过使用根据d)的组合物、由一氧化碳和氢气组成的气体混合物、不饱和化合物及其混合物并且在加氢甲酰化所需要的反应条件下进行；
f) 由以下组成的多相反应混合物：
f1) 至少一种根据d)的组合物，
f2) 由一氧化碳和氢气组成的气体混合物；
f3) 作为基质的至少一种不饱和化合物；
f4) 由基质形成的至少一种加氢甲酰化产物。
用于制备不对称双亚磷酸酯(1)的根据本发明的方法包括以下步骤：
i) 氧化偶合2,4-二甲基苯酚，得到3,3´,5,5´-四甲基-2,2´-二羟基联苯；
ii) 氧化偶合3-叔丁基-4-羟基苯甲醚，得到5,5´-二甲氧基-3,3´-二-叔丁基-2,2´-二羟基联苯；
iii) 在惰性气体气氛下反应来自i)的3,3´,5,5´-四甲基-2,2´-二羟基联苯和PCl3，得到氯代亚磷酸酯（Phosphorochloridit）衍生物；
iv) 在惰性气体气氛下反应来自iii)的至少2当量氯代亚磷酸酯衍生物和1当量来自ii)的5,5´-二甲氧基-3,3´-二-叔丁基-2,2´-二羟基联苯。
在该方法的一种变型中，在方法步骤iv)中使用溶剂混合物。
在该方法的一种变型中，使用非质子溶剂混合物来实施方法步骤iv)中的反应，所述非质子溶剂混合物选自有机氮化合物、有机酯类、芳族化合物。
在该方法的优选变型中，有机氮化合物是选自腈类、胺类、酰胺类的化合物。
在该方法的特别优选的变型中，在方法步骤iv)中使用的溶剂选自乙腈、三乙胺、二甲基氨基丁烷、二异丙基乙基胺、N-甲基吡咯烷酮、吡啶、乙酸乙酯、甲苯。
在该方法的特别优选的变型中，方法步骤iv)在非质子极性溶剂，或包括至少一种非质子极性溶剂的混合物中实施。
在本申请上下文中的术语“非质子溶剂”是指分子中不包含任何可电离质子的非水性溶剂，并且其进一步细分为非质子非极性和非质子极性溶剂（参见Thieme Römpponline）。
术语“非质子非极性溶剂”或“非极性非质子溶剂”包括脂族和芳族以及卤代的烃类（烷烃、烯烃、炔烃、苯、具有脂族或芳族侧链的芳族化合物）、全卤代的烃类诸如四氯化碳和六氟苯、四甲基硅烷和硫碳（Schwefelkohlenstoff）。
非质子非极性溶剂的特征在于低的相对介电常数（εr<15）、低偶极矩（μ <2.5 D）和低ETN值（0.0-0.3；ETN =溶剂极性经验参数的归一化值）。
非质子非极性溶剂是亲脂性和疏水性的。在其分子之间有范德华相互作用。
术语“非质子极性溶剂”或“偶极非质子溶剂”涵盖的溶剂具有强烈极化的官能团，因此除了在当前较不显著的范德华相互作用之外，还表现出一定永久偶极矩。因此，其对于极性物质的溶解能力通常比非质子非极性溶剂更好。非质子极性溶剂的实例是酮类如丙酮、醚类、酯类、N,N-二取代的酰胺诸如二甲基甲酰胺、叔胺类、吡啶、呋喃、噻吩、1,1,1-三氯乙烷、硝基烷烃如硝基甲烷、腈类如乙腈、亚砜类如二甲基亚砜、砜类、六甲基磷酸三酰胺、液体二氧化硫、氯氧化硒。这些化合物具有高介电常数(εr>15)和偶极矩(μ >2.5 D)，和范围在0.3-0.5内的ETN值。
根据本发明的该方法的一种变型包括附加的方法步骤v)，在该步骤中，化合物(1)以固体形式被移出并悬浮在非质子溶剂混合物中。
在方法步骤v)的其它变型中，以固体形式移出的化合物(1)在非质子溶剂混合物中被重结晶。
在根据本发明方法的特别优选的变型中，方法步骤v)在75℃下在乙腈中或在35℃下在甲苯中实施悬浮。
在根据本发明方法的特别优选的变型中，方法步骤v)在由甲苯/庚烷或二甲苯/庚烷组成的非质子溶剂混合物中实施重结晶。
既要求保护式(1)的化合物，也要求保护式(2)的化合物。这包含了式(1)的化合物。
式(2)的化合物：
其中M选自Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt，并且M允许额外的键合。
本文中优选Co、Rh、Ru、Ir、Fe，并且特别优选Rh。
如在实施例中所公开的那样，式(2)的化合物在加氢甲酰化期间原位形成。
在本发明具体的实施方案中，存在式(3)的化合物：
其中M选自：Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt。
本文中优选Co、Rh、Ru、Ir、Fe，特别优选Rh。
既要求保护纯的化合物，也要求保护包括它们的混合物。
混合物包括式(2)和/或(3)的化合物，该混合物另外包括未与M配位的式(1)的化合物。
既要求保护混合物，也要求保护组合物。
组合物包括上述混合物，其除了所述混合物之外，还包括选自碱类、有机胺类、缓冲溶液、离子交换剂、环氧化物类的其它组分。
US 4567306、US 5364950、US 5741942和US 5763677公开了这些其它组分的实例。
在优选的实施方案中，使用的其它组分是具有通式I的空间位阻仲胺化合物：
其中Ra、Rb、Rc、Rd、Re和Rf是相同或不同的烃基基团，它们也可以彼此连接。
在优选的实施方案中，有机胺具有按照式Ia的结构：
其中R是H，如2,2,6,6-四甲基哌啶本身，有机基团R，羟基或卤素。
所述有机基团R也可以是通过杂原子（例如氧原子）键合至2,2,6,6-四甲基哌啶结构单元的有机基团。更具体地，所述有机基团可以具有聚合结构或者是具有1-50个碳原子和任选的杂原子的有机基团。更优选地，所述有机基团具有羰基，例如酮、酯或酸酰胺基团。所述任选地具有杂原子的有机基团特别地可以是取代的或未取代的，脂族、脂环族、脂族-脂环族、杂环、脂族-杂环，芳族、芳族-芳族或脂族-芳族的具有1-50个碳原子的烃基基团，其中取代的烃基基团可以具有选自伯、仲或叔烷基、脂环基、芳基，N(R1)2、-NHR1、-NH2、氟、氯、溴、碘、-CN、-C(O)-R1、-C(O)H或-C(O)O-R1、-CF3、-O-R1、-C(O)N-R1、-OC(O)-R1和/或-Si(R1)3的取代基，其中R1是具有优选1-20个碳原子的一价烃基。如果多个烃基R1存在，它们可以相同或不同。所述取代基优选限于对反应本身没有影响的那些。特别优选的取代基可选自卤素，例如氯、溴或碘，烷基基团，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、仲戊基、叔戊基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、异壬基、异癸基或十八烷基，芳基，例如苯基、萘基或蒽基，烷基芳基，例如甲苯基、二甲苯基、二甲基苯基、二乙基苯基、三甲基苯基、三乙基苯基或对烷基苯基，芳烷基，例如苄基或苯乙基，脂环基团，例如环戊基、环己基、环辛基、环己基乙基或1-甲基环己基，烷氧基基团，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，芳氧基基团，例如苯氧基或萘氧基，-OC(O)R1或-C(O)R1，例如乙酰基、丙酰基、三甲基乙酰氧基、三乙基乙酰氧基或三苯基乙酰氧基，和具有三个烃基基团的甲硅烷基-Si(R1)3，例如三甲基甲硅烷基，三乙基甲硅烷基或三苯基甲硅烷基。特别优选的是具有如R的基团的式IIa的化合物，它们含有2,2,6,6-四甲基哌啶基团和任选另外的-N(R1)2、-NHR1和/或-NH2基团。
作为具有按照式I结构单元的仲胺，可以非常特别优选使用下文中列出的具有结构式Ib-Ig的化合物或其衍生物。
其中 n = 1-20，优选1-10
其中 n = 1-12，优选8
其中 n = 1-17，优选13
也可以使用包括两种或更多种空间位阻胺类的混合物。
包括上述混合物的组合物除了所述混合物之外，还包括具有2,2,6,6-四甲基哌啶单元的至少一种胺。
更特别地，在根据本发明的方法中，优选使用具有式Ib的胺，癸二酸二-4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯。
在本发明组合物中特别优选的金属是铑。
另外要求保护用于加氢甲酰化不饱和化合物和其混合物的方法，所述方法使用这些组合物。
用于加氢甲酰化不饱和化合物或不饱和化合物的混合物的方法包括以下方法步骤：
a) 首先装料式(1)、(2)和/或(3)的化合物或包括式(1)、(2)和(3)的化合物以及选自碱类、有机胺类、缓冲溶液、离子交换剂、环氧化物类的其它组分的组合物，
b) 引入包括一氧化碳和氢气的气体混合物，
c) 加入至少一种不饱和化合物或不饱和化合物的混合物。
在根据本发明的方法中，被加氢甲酰化的不饱和化合物包括在石化加工装置中得到的烃混合物。它们的实例包括被称为C4馏分的那些。大部分的多重不饱和烃已经从其中除去并且可用在根据本发明的方法中的C4馏分的典型组合物在下表1中列出（参见DE 102008 002188）。
表1：
说明：
- HCC4：典型的C4混合物，其在没有另外减弱催化剂的条件下在1,3-丁二烯的氢化后获自来自蒸汽裂解装置（高度严格）的C4馏分。
- HCC4 / SHP：HCC4 组合物，其中1,3-丁二烯的残余物已经进一步在选择性氢化处理/SHP中降低。
- Raff. I (提余液I)：典型的C4混合物，其在除去1,3-丁二烯之后，例如通过NMP萃取精馏，获自来自蒸汽裂解装置（高度严格）的C4馏分。
- Raff. I/SHP：Raff. I组合物，其中1,3-丁二烯的残余物已经进一步在选择性氢化处理/SHP中降低。
- CC4：C4馏分的典型组合物，其获自催化裂解装置。
- CC4 / SHP：C4馏分的组合物，其中1,3-丁二烯的残余物已经进一步在选择性氢化处理/SHP中降低。
在该方法的一种变型中，c)中的不饱和化合物或其混合物选自：
- 来自蒸汽裂解装置的烃混合物；
- 来自催化操作裂解装置的烃混合物，例如FCC裂解装置；
- 来自在均质相和异质相中低聚反应过程的烃混合物，例如OCTOL、DIMERSOL、Fischer-Tropsch、Polygas、CatPoly、InAlk、Polynaphtha、Selectopol、MOGD、COD、EMOGAS、NExOCTANE或SHOP的过程；
- 包括多重不饱和化合物的烃混合物；
- 不饱和羧酸衍生物。
在该方法的一个变型中，混合物包括具有2-30个碳原子的不饱和化合物。
在该方法的一个变型中，混合物包括具有2-8个碳原子的不饱和化合物。
在该方法的一个另外变型中，混合物包括多重不饱和烃。在一个具体的实施方案中，混合物包括丁二烯。
在根据本发明的方法中，加氢甲酰化的不饱和化合物另外包括不饱和羧酸衍生物。在一个具体的实施方案中，这些不饱和羧酸衍生物选自脂肪酸酯。
根据本发明的方法以不同的实施方案实施，这些实施方案在实施例中详细公开。
本发明的多相反应混合物包括由一氧化碳和氢气组成的气体混合物，以及如上所公开的至少一种不饱和化合物，并且还包括源自蒸汽裂解装置、催化操作裂解装置或低聚反应过程的烃混合物，或者含有单重不饱和和/或多重不饱和碳化合物的其它来源或不饱和羧酸衍生物的烃混合物，如在以下实施例中详述的这些不饱和化合物的至少一种加氢甲酰化产物，和如上所公开的分别使用的组合物。
附图简述：络合物(3)的计算
式(2)和(3)的本发明络合物在加氢甲酰化反应期间原位形成。
在本发明具体的实施方案中，络合物(2)和(3)与未结合的双亚磷酸酯(1)并存。
通过理论计算的方式来表征本发明化合物(3)的以铑作为金属，配体(1)的氢化羰基络合物。结果在附录中的图1中显示。
用BP86函数和def-SV(P)基本集进行结构计算。
用基于密度函数理论(DFT)的Turbomole程序包(R. Ahlrichs, M. Bär, M. Häser, H. Horn, C. Kölmel, Chem. Phys. Lett., 1989, 162, 16; TURBOMOLE V6.32011, a development of University of Karlsruhe and ForschungszentrumKarlsruhe GmbH, 1989-2007, TURBOMOLE GmbH, since 2007. http://www.turbomole.com)进行模型结构的结构计算。使用BP86函数(S. H. Vosko, L. Wilk,M. Nusair, Can. J. Phys., 1980, 58, 1200;A. D. Becke, Phys. Rev. A, 1988, 38,3098; J. Perdew, Phys. Rev. B, 1986, 33, 8822) 和def-SV(P)基本集(A. Schäfer,H. Horn and R. Ahlrichs, J. Chem. Phys., 1992, 97, 2571)。
附录中的图2示出了对化合物(3)计算的所有的坐标，距离和角度。
图3和4示出了在连续操作实验系统中的加氢甲酰化实验。在第一个实验系列（图3）中，测试了本发明化合物(1)。在所选择的反应条件下，证明了在80％和90％之间的醛产率。可以保持这样的状态不变直至实验结束。正戊醛和2-甲基丁醛之间的百分比分布，即，区域选择性，为92％：8％。
在第二个实验系列（图4）中，在相同的实验条件下使用比较化合物双膦。在所选择的反应条件下，醛产率在150小时后从最初的70％-80％下降至40％-50％。正戊醛和2-甲基丁醛之间的百分比分布，即，区域选择性，为95％：5％。换而言之，该配体表现出比本发明配体(1)低得多的长期稳定性。然而，对于工业规模操作而言，这是至关重要的，因为它严重影响这种操作的经济可行性。
因此，本发明的配体在稳定性和活性方面表现出明显改进。这样的结果是令人惊奇的，因为如已在Rhodium-catalyzed Hydroformylation，P. W. N. M. van Leeuwen和C.Claver编写，Kluwer Academic Publishers 2006，AA Dordrecht，NL，第45-46页中描述的那样，与对称取代的例子相比，非对称取代的双亚磷酸酯显示出活性和选择性的明显损失。
在催化活性组合物中的本发明配体(1)表现出比迄今为止在现有技术中描述的配体好得多的长期稳定性，从而实现了所述目标。催化活性组合物的最佳长期稳定性在工业规模应用中特别重要，因为在工业规模中可以补充加氢甲酰化反应中的配体，但是任何补充都不利地影响工业规模方法的经济可行性并使其难以实施。
实施例
一般反应方程式
缩写：
DM水=软化水
CPG=拉芯精密玻璃设备
ACN=乙腈
EtOAc =乙酸乙酯
acac =乙酰丙酮化物
NEt3 =三乙胺
TIPB=1,2,4,5-四异丙基苯。
2,2'-双(3,5-二甲基苯酚) (5)的合成
通过以下合成方法制备用作前体的联苯酚(5)。
向具有CPG搅拌器，中间部分和玻璃搅拌器的500毫升Schlenk瓶中先装入在150ml DM 水和5 ml环己烷中的1.42 g (0.005 mol)七水合硫酸亚铁(II)和12.35 g (0.1mol) 2,4-二甲基苯酚，并将该混合物加热至40℃。
在100毫升烧杯中，在80ml DM水中溶解25.36 g (0.146 mol)过氧二硫酸钠。在反应开始时，向所述苯酚中加入小部分Na2S2O8 溶液。随后，每10分钟加入小部分该溶液。 30分钟后，结束Na2S2O8 溶液的添加。
5小时的反应时间后，向该反应溶液中加入300ml环己烷和200ml水，使其搅拌20分钟，然后趁热移入分液漏斗中。
移出有机相并浓缩至干燥。以69%的产率获得的产物(5) (10.6 g)。
以下所有的制备都在保护气体下用标准Schlenk技术实施。溶剂在使用前在合适的干燥剂上干燥(Purification of Laboratory Chemicals, W. L. F. Armarego(Author), Christina Chai (Author),Butterworth Heinemann (Elsevier), 6thedition, Oxford 2009)。
产物通过NMR光谱法表征。化学位移（δ）以ppm表示。根据：SR31P = SR1H * (BF31P /BF1H) = SR1H * 0.4048参考31P NMR 信号。(Robin K. Harris, Edwin D. Becker, SoniaM. Cabral de Menezes, Robin Goodfellow, and Pierre Granger, Pure Appl. Chem.,2001, 73, 1795-1818; Robin K. Harris, Edwin D. Becker, Sonia M. Cabral deMenezes, Pierre Granger, Roy E. Hoffman and Kurt W. Zilm, Pure Appl. Chem.,2008, 80, 59-84)。通过31P NMR测定配体(1)的含量，该不对称配体的特征在于两个磷信号。
2,2'-双(3,5-二甲基苯酚) 氯代亚磷酸酯 (6)的合成
向具有磁力搅拌器的密闭（sekuriert）2 l Schlenk瓶中装入440 ml三氯化磷。将120 g 2,2-双(3,5-二甲基苯酚)称重入第二个密闭1 l Schlenk瓶中，并在搅拌的同时加入500 ml 干燥甲苯。在4小时内在63℃下将联苯酚甲苯悬浮液计量加入三氯化磷中。在加入完成后，将反应混合物在温度下搅拌过夜。第二天清晨，将该溶液在温热状态（45℃）下浓缩，获得产物的产率为96.5%(153 g)。31P NMR:175.59 (94.8% 2,2'-双(3,5-二甲基苯酚)氯代亚磷酸酯)，4.4% 各种 PCl 化合物，0.8% P-H 化合物。
用于制备纯配体(1)的本发明合成变型
变型1：ACN/NEt3
在1000ml Schlenk瓶中，在保护性气体下，将38.75 g (0.121 mol)的2,2'-双(3,5-二甲基苯基)氯代亚磷酸酯溶解在150ml经脱气的ACN中，并加热至35℃。在第二个Schlenk瓶(500ml)中，将20.1 g (0.056 mol) 3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2,2'-二醇溶解在150ml经脱气的ACN中，并于搅拌下加入40.9ml经脱气的三乙胺(0.29mol)。再将该联苯酚/三乙胺溶液缓慢逐滴加入氯代亚磷酸酯溶液中。在另外1h的反应时间后，将反应溶液在45℃下搅拌过夜。
将这些固体在经脱气的ACN中在75℃下悬浮1.5h，并移出和用温热的ACN洗涤。随后，将产物在35℃下悬浮在干燥的甲苯中1.5h并洗涤。所获得的目标产物(1)为白色固体(33g，66%)。31P NMR (202.4MHz，甲苯-d8)：142.5和140.9(100%)。
变型2：EtOAc/NEt3
在100ml Schlenk瓶中，在保护性气体下，将7.3 g (21.0 mmol)的2,2'-双(3,5-二甲基苯基)氯代亚磷酸酯溶解在15ml经脱气的乙酸乙酯中，并加热至35℃。在第二个Schlenk瓶(100ml)中，将3.9 g (9.5 mmol) 3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2,2'-二醇溶解在7.0 ml NEt3中。随后，在20分钟内将该联苯酚/三乙胺溶液缓慢逐滴加入氯代亚磷酸酯溶液中。将该溶液在35℃下搅拌另外1小时，然后在45℃下搅拌过夜。
将这些固体在经脱气的ACN中在75℃下悬浮1.5h，并移出和用温热的ACN洗涤。随后，将产物在35℃下悬浮在干燥的甲苯中1.5h并移出。
所获得的目标产物(1)为白色固体(5.0 g, 58%)。31P NMR (202.4MHz，甲苯-d8)：142.5和140.9(100%)。
变型3：EtOAc/吡啶
在250ml Schlenk瓶中，在保护性气体下，将10.07 g (31.0 mmol)的2,2'-双(3,5-二甲基苯基)氯代亚磷酸酯溶解在20ml经脱气的乙酸乙酯中，并加热至45℃。在第二个Schlenk瓶(50ml)中，将5.54 g (15 mmol) 3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2,2'-二醇溶解在26 ml 乙酸乙酯和5.2 ml经脱气的吡啶中。随后，在30分钟内将该联苯酚/吡啶溶液缓慢逐滴加入氯代亚磷酸酯溶液中。将该溶液在45℃下搅拌过夜。
第二天，过滤该溶液，并且用ACN洗涤固体。所获得的目标产物为白色固体(4.2 g,31%)。 31P NMR (202.4 MHz, 甲苯-d8): 142.2和141.1 (100%)。
变型4：在-20℃下实施低温实验
在250ml Schlenk瓶中，在保护性气体下，将8.0 g (0.025 mol)的2,2'-双(3,5-二甲基苯基)氯代亚磷酸酯溶解在30ml经脱气的ACN中并冷却至-20℃。在第二个Schlenk瓶(100ml)中，将4.32 g (0.012 mol) 3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2,2'-二醇溶解在30 ml经脱气的ACN中，并在搅拌的同时加入8.5 ml经脱气的三乙胺。随后，在-20℃下将该联苯酚/三乙胺溶液缓慢逐滴加入氯代亚磷酸酯溶液中。加入完成后，在-20℃下继续搅拌另外4小时。反应溶液在-10℃下搅拌过夜直至第二天。将反应温度在整个白天为-20℃，在过夜时为-10℃的这个程序重复实施3天。然后，将反应混合物在3小时内升至RT。
随后，过滤该溶液，固体用冷ACN洗涤。获得的目标产物为白色固体(7.6 g, 70%)。31P NMR (202.4 MHz, 甲苯-d8): 142.5和140.9 (100%)。
由此获得不对称的双亚磷酸酯(1)，完全令人吃惊且与现有技术相反，即使在低温下仍具有良好的产率和优异的纯度。
配体(1)的纯化：
配体不但可以悬浮在各种溶剂中(参见上述实例)，而且可以通过重结晶的方式纯化配体。WO 2012095255中实施了这种重结晶。还可以以类似的方式使用甲苯代替邻二甲苯进行重结晶。
加氢甲酰化实验的程序
实验说明-一般性
实验在来自Parr Instruments的100ml高压釜中进行。该高压釜设有电加热器。通过质量流计量器和压力调节器保持压力恒定。在实验期间，可使用注射泵在反应条件下注射精确定量的反应物。在实验期间可使用毛细管线和HPLC阀取样，并且它们都可以通过GC分析方法和通过LC-MS分析方法进行分析。
实验说明-长时间实验
首先将Rh前体(Rh(acac)(CO)2) (acac=乙酰丙酮化物)和该配体装入在高压釜中的40 ml苯甲酸异壬酯中。基于所使用的全部反应混合物，Rh浓度为100 ppm。所使用的过量配体基于铑的摩尔比为4:1。
作为其它组分，以相对于配体2:1的比例加入作为胺的化合物(Ib)。加入作为GC标准物的0.5 g 1,2,4,5-四异丙基苯。
反应温度为120℃。反应压力为20巴的合成气(H2:CO = 50:50体积%)。
每次以约1天的间隔用注射泵量入作为烯烃的各4ml顺式-2-丁烯。在1、2、4小时后和在下次量入之前取样GC样品。
研究以下配体的稳定性：
结果-长时间实验
相对活性由第一级k与k0（即反应中时间为0（反应开始）时的k值）的比例测定，并描述实验持续期间活性的相对降低。
第一级k值获自(-ln(1-转化率))对时间的曲线图。
表2：
*本发明
结果：双膦配体和配体(8)（表2；项目1-4，9-12）的催化剂活性比配体(1)下降得更加显著。值得注意的是，配体(1)在几乎两倍的反应时间之后的相对活性（表2；项目8）仍然高达其它两种配体在一半反应时间之后（表2；项目4和12）的两倍多，仍然具有非常良好的n/i选择性。这种性能在长时间实验中在连续操作的加氢甲酰化装置中得到证实（参见图3和4）。
因此，可以制备不对称配体并在加氢甲酰化活性组合物中使用它，这种配体完全令人惊讶并且与现有技术正相反，具有非常良好的特性并实现了技术目标。
本发明的结果-基质变化
实施例1
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和30巴下加氢甲酰化5.3 g丙烯。作为前体，首先将0.0054 g Rh(acac)(CO)2装入43.89 g 甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0701 g配体(1)。加入0.0372 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5016 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。89.6 mol% 丁醛、7.9 mol% 2-甲基丙醛和2.3 mol%丙烷形成。正丁醛的区域选择性为92.0%。
实施例2
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化5.6 g顺式-2-丁烯。作为前体，首先将0.0056 g Rh(acac)(CO)2装入48.8 g 甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0779 g配体(1)。加入0.0416 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5760 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。
在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。80.0 mol% 戊醛、5.2 mol% 2-甲基丁醛和3.7 mol%丁烷形成。正戊醛的区域选择性为94.0%。
实施例3
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化6.3 g异丁烯。作为前体，首先将0.0046 g Rh(acac)(CO)2装入39.8 g 甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0636 g配体(1)。加入0.0339 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.4701 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。72.9 mol%3-甲基丁醛、0.1 mol%新戊醛和4.4 mol%异丁烷形成。
实施例4
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化6.7 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：2.9 mol%异丁烷，9.9 mol%正丁烷，28.7 mol%1-丁烯，43.5 mol%异丁烯，14.6 mol% 2-丁烯和0.2 mol% 1,3-丁二烯。作为前体，首先将0.0049 g Rh(acac)(CO)2装入42.38 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0697 g配体(1)。加入0.0374 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5069 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括32.86% 3-甲基丁醛（异丁烯转化率为75.6 mol%），39.0 mol% 正戊醛和1.8 mol% 2-甲基丁醛（丁烯转化率为76.5mol%，正戊醛的区域选择性为95.6％）。作为氢化产物，取出物中发现4.7 mol% 异丁烷和11.3 mol%正丁烷。
实施例5
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化6.5 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：5.9 mol%异丁烷，15.6 mol%正丁烷，52.9 mol%1-丁烯，0.1 mol%异丁烯，24.8 mol% 2-丁烯和0.5 mol% 1,3-丁二烯。作为前体，首先将0.0052 g Rh(acac)(CO)2装入45.05 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0727 g配体(1)。加入0.0377 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5314 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括0.14 mol% 3-甲基丁醛，69.5 mol%正戊醛和3.67 mol% 2-甲基丁醛 (丁烯转化率为94.2 mol%, 正戊醛的区域选择性为96.5%)。作为氢化产物，取出物中发现5.64 mol% 异丁烷和18.55 mol%正丁烷。
实施例6
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化7.0 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：5.9 mol%异丁烷，22.1 mol%正丁烷，45.5 mol%1-丁烯，2.1 mol%异丁烯，17.1 mol%2-丁烯和0.2 mol% 1,3-丁二烯。作为前体，首先将0.0047 g Rh(acac)(CO)2装入40.81 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0659 g配体(1)。加入0.0342 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.4814 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括1.5 mol% 3-甲基丁醛(异丁烯转化率71.6 mol%)，61.9 mol%正戊醛和2.9 mol% 2-甲基丁醛(丁烯转化率93.3mol%，正戊醛的区域选择性为95.5%)。作为氢化产物，取出物中发现5.3 mol% 异丁烷和23.4 mol%正丁烷。
实施例7
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化7.1 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：3.5 mol%异丁烷，13.0 mol%正丁烷，47.3 mol%1-丁烯，13.9 mol%异丁烯，21.6 mol%2-丁烯和0.4 mol% 1,3-丁二烯。作为前体，首先将0.0048 g Rh(acac)(CO)2装入43.88 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0680 g配体(1)。加入0.0363 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5092 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括10.1 mol% 3-甲基丁醛(异丁烯转化率72.8 mol%)，63.2 mol%正戊醛和3.2 mol% 2-甲基丁醛(丁烯转化率96.3mol%，正戊醛的区域选择性为95.2%)。作为氢化产物，取出物中发现3.5 mol% 异丁烷和15.1 mol%正丁烷。
实施例8
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化5.8 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：0.1 mol%异丁烷，27.6 mol%正丁烷，27.9 mol%1-丁烯，0.1 mol%异丁烯和44.0 mol%2-丁烯。作为前体，首先将0.0051 g Rh(acac)(CO)2装入43.77 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0699 g配体(1)。加入0.0373g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5166 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括59.9 mol%正戊醛和3.3 mol% 2-甲基丁醛(丁烯转化率91.7 mol%，正戊醛的区域选择性为94.7 %)。作为氢化产物，取出物中发现0.1 mol%异丁烷和31.7 mol%正丁烷。
实施例9
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化6.0 gC-4混合物，所述C-4混合物具有以下组成：63.6 mol%正丁烷，1.0 mol% 1-丁烯和35.8mol%2-丁烯。作为前体，首先将0.0041 g Rh(acac)(CO)2装入35.88 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0573 g配体(1)。加入0.0306 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.4235 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括29.7 mol%正戊醛和1.9 mol% 2-甲基丁醛(丁烯转化率85.3 mol%，正戊醛的区域选择性为94.0%)。
实施例10
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化5.0 g正辛烯。作为前体，首先将0.0049 g Rh(acac)(CO)2装入41.29 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0669 g配体(1)。加入0.0378 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5030 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括54.2 mol% 醛 (正壬醛的区域选择性为90.9%)。作为氢化产物，取出物中发现3.9 mol%正辛烷和3.2%壬醇。
实施例11
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化7.0 g1,3-丁二烯。作为前体，首先将0.0054 g Rh(acac)(CO)2装入46.82 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0770 g配体(1)。加入0.0413 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5599 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。取出物包括0.2 mol% 正丁烷，11.3% 正丁烯，12.9%醛和11.5 mol% 4-乙烯基环己烯。1,3-丁二烯的总转化率为37.2%。
实施例12
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化5.6 g油酸甲酯。作为前体，首先将0.0052 g Rh(acac)(CO)2装入44.06 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0689 g配体(1)。加入0.0375 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5260 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。由1H和13C NMR光谱计算得到醛的产率为49.5 mol%。终端醛的区域选择性为20.6 mol%。双键含量为35.9mol%。
实施例13
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化来自催化操作裂解装置的6.9 g 烃混合物，所述烃混合物具有以下组成：1.5 mol%丙烷，0.8mol%丙烯，28.1 mol%异丁烷，8.1 mol%正丁烷，16.4 mol%1-丁烯，16.9 mol%异丁烯，28.2mol%2-丁烯，0.5 mol%1,3-丁二烯和C5烯烃和烃的馏分。作为前体，首先将0.0048 g Rh(acac)(CO)2装入43.39 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0672 g配体(1)。加入0.0359 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5035 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。
取出物包括1.3 mol%丙烷，0.7 mol%丁醛，27.5 mol%异丁烷，9.6 mol%正丁烷，13.1 mol% 3-甲基丁醛（异丁烯转化率为77.4%），39.1 mol%戊醛，2.1 mol% 2-甲基丁醛（正丁烯转化率为96.9%，正戊醛的区域选择性为95.0％）。
实施例14
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和50巴下加氢甲酰化1.8 g乙烯。作为前体，首先将0.0050 g Rh(acac)(CO)2装入42.68 g甲苯中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0668 g配体(1)。加入0.0363 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5095g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。20小时后，从反应混合物中取样。生成丙醛的转化率为98.7%。
对比实验-不对称和对称的配体
不仅用各种不同基质测试了本发明的不对称配体(1)，还在可比较的条件下另外测试了对称配体和其对应的不对称异构体。
首先测试现有技术中已经提出的对称双膦配体及其不对称异构体(9)。化合物(9)用类似于WO 95/28228第19页的合成方法制备。
通过以下方法进行实验：
实施例15
在购自Parr Instruments的100 ml高压釜中，在120℃和20巴下加氢甲酰化5.7 g顺式-2-丁烯。作为前体，首先将0.0054 g Rh(acac)(CO)2装入51.5 g狄菲尔换热剂（Diphyl，约73.5%二苯醚和26.5%联苯的混合物）中。作为配体，在催化剂混合物溶液中使用0.0779 g的相应配体。加入0.0416 g化合物(Ib)作为有机胺，和加入0.5760 g TIPB作为GC标准物。设定的反应温度达到之后，量入反应物。
在反应期间，用质量流计量器通过调节合成气来保持压力恒定。12小时后，从反应混合物中取样。
结果在表3中示出。
表3：
项目 配体 醛产率 正戊醛的区域选择性 %
1 双膦 95.0 94.5
2 (9) 66.6 78.5
对称双膦的不对称异构体（配体9，项目2）由此表现出比对称双膦配体低得多的活性和差得多的选择性。这和现有技术一致。Rhodium-catalyzed Hydroformylation， P. W.N. M. van Leeuwen和C. Claver编写，Kluwer Academic Publishers 2006，AADordrecht，NL.已经描述了这两种配体，即，对称双膦配体及其不对称异构体的使用。第45-46页表2中显示了这两种配体在可比较条件下的加氢甲酰化结果。在此上下文中，显而易见的是，对称的双膦配体（参照文献中的配体5a）表现出比其不对称异构体（参照文献中的配体7）高得多的n/i选择性和更高的活性。在丙烯的加氢甲酰化反应中，对称配体具有53的n/i选择性和402的反应速率，而不对称配体仅具有1.2的n/i选择性和280的反应速率。这被表3中我们自己的结果所再次证明。
此外，在可比较的条件下测试了本发明的配体(1)和其对称异构体(10)。以下实验通过实施例2中的方法实施。仅仅改变了配体。表4显示了用本发明的配体(1)和其对称异构体配体(9)加氢甲酰化顺式-2-丁烯的结果。
表4:
项目 配体 mol% 戊醛 mol% 2-甲基丁醛 正戊醛的区域选择性%
1 (1) 80.0 5.2 94.0
2 (10) 59.9 6.35 90.4
本发明的不对称配体(1) (项目1)具有94%的非常好的正戊醛区域选择性和良好的醛产率。相反，其对称异构体(项目2)具有仅90%的较低的戊醛选择性和低得多的活性，即，产率。
这样的结果是令人惊讶的，因为如现有技术中所描述的那样，并且由双膦配体及其不对称异构体(9)的以上比较实验所证实，与对称取代的例子相比，不对称取代的双亚磷酸酯显示出活性和选择性的明显损失。因此，本发明的不对称配体(1)，完全与现有技术相反，表现出非常良好的选择性和活性。此外，如以下在连续操作装置中的长时间实验中所示的那样，本发明配体(1)是具有相当长时间稳定性的配体。
比较实验-长时间实验
在第一实验系列中，测试本发明化合物(1)。在第二实验系列中，在相同实验条件下使用比较化合物双膦。
在连续操作实验系统中进行丁烯/丁烷混合物的加氢甲酰化。
该实验系统基本上由具有下游冷凝器的容量20升的压力反应器和用于源自该反应器的气相的相分离容器（气/液），以及将来自相分离容器的气相再次向下返回到反应区中的循环气体压缩机组成。这种循环气体的一部分在相分离之后作为废气被排出反应系统。
为了在反应器系统中获得最佳的气体分布，在此安装具有钻孔的气体分布器环。
通过安装加热和冷却装置，可以控制反应器的温度。
在加氢甲酰化之前，用氮气净化反应器系统以使其无氧。随后，向反应器中装入12升催化剂溶液。
该催化剂溶液由12 kg苯甲酸异壬酯，4.5 g Rh(acac)(CO)2，63 g双亚磷酸酯配体(1)，200 g 胺IIb组成，并且预先在容器中混合。苯甲酸异壬酯预先用氮气汽提，以从溶剂中除去氧和水。
随后，用合成气清洗反应器系统以使其无氮。一旦氮含量降至< 10体积%，用合成气使反应器系统增压至1.0 MPa，然后加热至120℃。
在达到操作温度后，用合成气使反应器系统的反应压力为1.7 MPa。
其后，开始添加起始物料。使粗丁烷通过汽化器，以使粗丁烷以气体形成进入循环气体。
设定以下通过量：
0.3 kg/h的粗丁烷（35% 2-丁烯和正丁烷以及浓度约1%的1-丁烯的混合物），75Nl/h的合成气（50体积%的H2和50体积%的CO）。
对于每日计量添加的化合物(1)和胺IIb，制备双亚磷酸酯配体I在正戊醛中的1.4%溶液，其通过预先用氮气汽提，已经没有残余的C4烃(< 3%)。以相对化合物(1)三倍摩尔的过量使用胺IIb。为了更好地稳定该溶液，在双亚磷酸酯配体(1)之前将胺IIb加入到该溶液中。
反应产物通过循环气体流从反应器中被连续移出，并在冷凝器中在50℃下被部分凝结出来。连续从相分离容器中排出凝结相。为了测定产率，从循环气体在反应器的上游和下游取样，并通过气相色谱法分析。
通过每日计量添加上述配体溶液，可以保持转化率和区域选择性恒定。
为了测定反应器内含物，从反应器中取样，并通过液相色谱法(HPLC)分析。
在选择的反应条件下，获得在80%和90%之间的醛产率。可以保持这种状态恒定直至实验结束。正戊醛和2-甲基丁醛的百分比分布，即，区域选择性为92%：8%。
在该实验的静态相中，没有记录到铑分解。
结果在图3中示出。
图3显示了用本发明不对称配体(1)加氢甲酰化粗丁烷的1500 h长时间实验。在整个实验持续期间，保证了恒定高的活性，即，醛产率平均为80%，同时仍具有非常好的区域选择性。
在第二实验系列中，不使用本发明化合物(1)，而使用55 g的比较双膦化合物。结果在图4中示出。
在选择的反应条件下，在150 h后，醛产率由最初的70%-80%降至40%-50%。正戊醛和2-甲基丁醛之间的百分比分布，即，区域选择性为95%：5%。
在该实验的静态相中，没有记录到铑分解。
图4显示了用对称比较的双膦配体加氢甲酰化粗丁烷的250 h长时间实验。在此情形中，与本发明的配体相比，不能保证长期持久的活性。在选择的反应条件下，在150 h后，醛产率由最初的70%-80%降至40%-50%。区域选择性仍然非常好。换句话说，这种配体表现出低得多的长期稳定性。
因此，本发明的不对称配体(1)表现出比对称比较的双膦配体好得多的稳定性。
在催化活性组合物中的本发明配体(1)表现出比迄今为止现有技术中描述的配体好得多的长期稳定性，并由此达成了所述目标。在工业规模应用中，催化活性组合物的最佳长期稳定性是特别重要的，因为在工业规模中虽然可以再补充加氢甲酰化反应中的配体，但是任何补充都不利地影响工业规模方法的经济可行性，并使其难以实施。因此使用最大限度长期稳定的配体非常重要，这种配体在具有长期稳定性的同时，还表现出良好的活性和良好的n/i选择性。此目标由本发明的配体(1)达成。

Claims (18)

1.式(1)的化合物：
。
2.制备根据权利要求1所述的化合物的方法，包括以下方法步骤：
i) 氧化偶合2,4-二甲基苯酚，得到3,3´,5,5´-四甲基-2,2´-二羟基联苯；
ii) 氧化偶合3-叔丁基-4-羟基苯甲醚，得到5,5´-二甲氧基-3,3´-二-叔丁基-2,2´-二羟基联苯；
iii) 在惰性气体气氛下反应来自i)的3,3´,5,5´-四甲基-2,2´-二羟基联苯和PCl3，得到氯代亚磷酸酯衍生物；
iv) 在惰性气体气氛下反应来自iii)的至少2当量氯代亚磷酸酯衍生物和1当量来自ii)的5,5´-二甲氧基-3,3´-二-叔丁基-2,2´-二羟基联苯。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在方法步骤iv)中使用溶剂混合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在方法步骤iv)中使用的溶剂混合物选自有机氮化合物、有机酯类、芳族化合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机氮化合物是选自腈类、胺类、酰胺类的化合物。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，另外包括方法步骤v)，在该步骤中，将化合物(1)以固体形式移出并在非质子溶剂混合物中悬浮和/或重结晶。
7.式(2)的化合物:
其中M是Rh，并且M允许额外的键合。
8.式(3)的化合物:
其中M是Rh。
9.包括式(2)和/或(3)的化合物的混合物，
其中所述混合物另外包括未键合至M的式(1)的化合物
其中M是Rh。
10.用于加氢甲酰化的包括根据权利要求9所述的混合物的组合物，其除了所述混合物之外，还包括选自碱类、缓冲溶液、环氧化合物类和离子交换剂的其它组分。
11.用于加氢甲酰化的包括根据权利要求9所述的混合物的组合物，其除了所述混合物之外，还包括选自有机胺类、缓冲溶液、环氧化合物类和离子交换剂的其它组分。
12.根据权利要求10或11所述的组合物，其中所述有机胺具有至少一个2,2,6,6-四甲基哌啶单元。
13.根据权利要求10或11所述的组合物，
其中所述其它组分为癸二酸二-4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯。
14.用于加氢甲酰化不饱和化合物或不饱和化合物的混合物的方法，包括以下方法步骤：
a) 首先装料根据权利要求1所述的化合物或根据权利要求10-13之一所述的组合物，
b) 引入包括一氧化碳和氢气的气体混合物，
c) 加入至少一种不饱和化合物或不饱和化合物的混合物。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中所述不饱和化合物或其混合物选自：
-来自蒸汽裂解装置的烃混合物；
-来自催化操作裂解装置的烃混合物；
-来自低聚反应过程的烃混合物；
-包括多重不饱和化合物的烃混合物；
-不饱和羧酸衍生物。
16.根据权利要求14或15所述的方法，
其特征在于，所述混合物包括具有2-30个碳原子的不饱和化合物。
17.根据权利要求14或15所述的方法，
其特征在于，所述混合物包括具有2-8个碳原子的不饱和化合物。
18.根据权利要求14或15所述的方法，
其特征在于，所述不饱和羧酸衍生物选自脂肪酸酯。
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