202177. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidroformilezésre kevéssé illékony foszfinligandumok alkalmazásával
HU 202177B termék és esetleg némi aldehidkondenzációs melléktermék, és az elreagálatlan olefin vannak a felső rétegben, a kívánt aldehid termékek a két szerves réteg egyszerű elkülönítésével — például az aldehidterméket tartalmazó réteg dekantálásával — elkülöníthetők, s ekkor nincs szükség desztillációra. Jelenleg azonban előnyösebb a kívánt aldehidterméknek a ródiumkatalizátort tartalmazó reakcióoldattól vákuumdesztillációval való elkülönítése 250 °C alatti, még előnyösebben 200 °C alatti hőmérsékleten. Amint fentebb említettük, a találmány szerinti hidroformilezési eljárást szabad (tercier foszfin)monoszulfonsav-fémsó ligandum jelenlétében, azaz olyan ligandum jelenlétében hajtjuk végre, amely nincsen komplex kötésben a VIII. csoportba tartozó átmenetifémmel; a szabad állapotban lévő (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó ligandum bármilyen, fentebb definiált (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó lehet. így a találmány szerinti hidroformüezési eljárást a kívánt szabad ligandum bármely feleslegének jelenlétében, például a reakcióközegben lévő, a VEU. csoportba tartozó átmenetifém 1 g-atomjára számítva legalább 1 mól feleslegének jelenlétében végezhetjük. A legtöbb célra általában elegendő a reakcióközegben jelenlévő, a Vm. csoportba tartozó átmenetifém, (például ródium) 1 g-atomjára számítva körülbelül 2-300, előnyösen körülbelül 5-200 mól szabad ligandum alkalmazása, különösen a ródiummal katalizált hidroformilezés során. Kívánt esetben természetesen a (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó ligandum kiegészítő mennyisége táplálható a hidroformilező eljárás reakcióközegébe bármilyen időpontban, bármely módon, a szabad ligandum reakcióközegben fennálló, előre meghatározott koncentrációjának a fenntartására. A találmány szerinti hidroformüező eljárást az eddig is általánosan alkalmazott reakciókörülmények között végezhetjük, körülbelül 45 'C-tól körülbelül 200 *C-ig terjedő hőmérsékleten, körülbelül 6,9 kPa-tói körülbelül 69 MPa-ig terjedő nyomáson. Nyilvánvaló, hogy a legjobb eredmények és legmagasabb hatékonyság eléréséhez szükséges reakciókörülmények optimálása a szakember tapasztalatától függ, azonban csupán bizonyos mértékű kísérletezés szükséges azoknál a feltételeknek a megállapítására, amelyek az adott helyzetben optimálisak, és az ehhez szükséges tudással a tapasztalt szakember rendelkezik. Ezek az ismeretek a találmány szerinti eljárás előnyös változatainak alábbi ismertetéséből és/vagy egyszerű rutinkísérletekkel megszerezhetők. A hidrogén, szén-monoxid és az olefinesen telítetlen kiinduló anyag összes gáznyomása a találmány szerinti hidroformüezési eljárásban körülbelül 6,9 kPa-tól körülbelül 6,9 MPa-ig terjed. Olefinek aldehidek előállítására irányuló hidroformüezése során azonban előnyösebben járunk el úgy, hogy hidrogén-szénmonoxid és az olefinesen telítetlen kiinduló anyag összes gáznyomása körülbelül 10,35 MPa-nál kevesebb, még előnyösebben körülbelül 3,45 MPa-nál kevesebb. A reaktánsok minimális összes gáznyomása nem különösebben kritikus jellegű, és ezt főként az korlátozza, hogy a reak21 ció kívánt sebességéhez a reaktánsoknak egy bizonyos koncentrációja szükséges. Közelebbről, a találmány szerinti hidroformüezési eljárásban a szénmonoxid parciális nyomása előnyösen körülbelül 6,9-828 kPa, még előnyösebben körülbelül 21-621 kPa; a hidrogén parciális nyomása előnyösen körülbelül 7-1100 kPa, még előnyösebben 140-700 kPa. A gázalakú hidrogén és a szén-monoxid mólaránya körülbelül 1:10-től körülbelül 100:l-igvagy ennél is magasabb értékig terjedhet; a hidrogén mólaránya a szén-monoxidhoz viszonyítva körülbelül 1:1 -tői körülbelül 10:1 -ig terjed. Amint fentebb megjegyeztük, a találmány szerinti hidroformüezési eljárást körülbelül 45 °C-tól körülbelül 200 °C-ig terjedő hőmérséklettartományban végezhetjük. Egy adott folyamatban az előnyös reakcióhőmérséklet természetesen az adott olefines kiinduló anyag és az alkalmazott fémkatalizátor valamint a katalizátor hatékonyságának a függvénye. Általában a ródiummal hidroformüezési eljársokban előnyösen körülbelül 60 ’C-tól körülbelül 130 ’C-ig terjedő hőmérséklettartományban dolgozunk. A találmány szerinti hidroformüező eljárásból származó aldehidtermékek — amint ez jól ismert, és részletesen ismertették — széles körben felhasználhatók: például különösen alkalmas kiinduló anyagok alkoholok és savak előáüítására. A találmány szerint előáüítható (tercier foszfin)monoszulfonsav-fémsó ligandumok alkalmazása — amint ezt már előzőleg kifejtettük — számos előnnyel jár; ezek egyike, hogy a folyamat körülményei széles tartományban variálhatók, s így lehetségessé válik a kívánt eredményt legalábbis legjobban megközelítő feltételek alkalmas kombinációjának a megválasztása. így például a (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó ligandumok alkalmazhatók olyan, nemvizes, ródiummal katalizált hidroformilező eljárásokban, amelyek célja akár rövid, akár hosszabb szénláncú aldehidek előáüítása olefinekből, a katalizátor erős aktivitása mellett, alacsony nyomáson és/vagy kis ródiumkoncentrációval anélkíü, hogy ez károsan befolyásolná a folyamat hatékonyságát és/vagy a katalizátor stabüitását. Továbbá, a találmány szerinti vízben oldhatatlan (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó ligandumok csekély ülékonysága (ezek a sók lényegében nem illékonyak, ületve általában még az elpárolgásuk előtt elbomlanak) különösen alkalmassá teszi ezeket arra, hogy a ligandumban és/vagy katalizátorban veszteség ne következzék be (ami tapasztalható akkor, ha az aldehidterméket desztüláció útján különítjük el olyan esetekben, amikro kiinduló anyagokként rövid szénláncú, például 6-20 szénatomos olefineket alkalmazunk), szemben azokkal a szokásos eljárásokkal, aminek során erősen ülékony foszforligandumokat alkalmaznak. Továbá, az alkalmas ligandumok felfedezése — így a találmány szerinti (tercier foszfin)-monoszulfonsav-fémsó ligandumok - - amelyekből készült fém-foszfor-komplex mind rövid, mind hosszabb szénláncú olefinek hidroformüezésére alkalmas, minimálisra csökkenti a ligandumok és/vagy a katalizátor tárolásával kapcsolatos problémákat, és szükségtelenné teszi külön ligandumok és/vagy katalizátorok kidolgozását olyan ese-22 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 12
