水溶性铑—膦络合物催化芳基烯烃的氢甲酰化反应

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自六十年代Wilkinson催化剂被发现以来,烯烃氢甲酰化反应成为众多化学家们研究的热点。采用水溶性铑-膦络合催化剂在两相(水/有机物)体系中进行烯烃氢甲酰化反应合成相应的正/异构醛,具有反应条件缓和、催化剂和产物容易分离的特点,而且用水作溶剂既便宜又安全,有利于环境保护,因此引起国内外化学家重视,进行了大量研究。本文在进行文献查阅的基础上,进行了这方面的研究,主要工作包括以下两个部分: 一:以水溶性铑-膦配合物RhC1(CO)(TPPTS)2[TPPTS:P(m-C6H4-SO3Na)3]和TPPTS复合体系为催化剂,添加十四烷基苄基氯化胺(TBAC),研究了该体系对苯乙烯氢甲酰化反应的催化性能。采用TBAC与十二烷基硫酸钠(SDS)组成的混合胶束体系调整反应微环境,显著提高了苯乙烯的转化率和生成正构醛的选择性。在90℃,2.0MPa,TBAC/SDS=12,V/V=3的条件下反应两小时苯乙烯的转化率为98.3%,醛的异/正比为1.30。提高反应条件至110℃和0.5MPa,生成正构醛的选择性进一步提高,正构醛含量达69%。 二:以水溶性铑-膦络合物RhC1(CO)(TPPTS)2为催化剂,TPPTS为配体在水/有机两相体系中添加TBAC或β-CD,研究了两种催化反应体系对四种反应底物:苯丙烯、对甲氧基-苯丙烯、黄樟油素、异黄樟油素的氢甲酰化反应催化性能,并讨论了底物的不同结构和电子效应对反应的影响。发现两种表面活性剂对不同结构的底物可发挥不同的催化效能。添加阳离子表面活性剂TBAC后四种底物的反应速率都明显提高,且表现出胶束-离子对作用特征。添加β-CD对前三种底物的影响不太大,但对黄樟油素的加速作用明显。反应的TOF由添加前的96h-1提高到798h-1;对正构醛的选择性也明显提高,正/异比由5.6 提高到14.4。 同时发现在烯烃的氢甲酚化反应中,底物的空间位阻是影响反应速率的关 键因素,取代基的电子效应也有一定的影响。结合前一部分工作,在以p(D 为助剂的反应条件下,五种反应物的活性顺序为:苯丙烯>对甲氧基-苯丙烯> 苯乙烯>黄樟油素>异黄樟油素;在以*8*C为助剂时,其反应活性顺序略微”变化为:苯丙烯>苯乙烯>对甲氧基-苯丙烯>黄樟油素>异黄樟油素。
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