188563. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ródium-komplex koncentrátum és hidroformilező reakcióközeg előállítására
1 188 563 2 legi ismereteink szerint a legelőnyösebb triaril-foszfinligandum a trifenil-foszfin. A (X) képlettel jellemzett alkil-szubsztituált foszfinok is jelen lehetnek a találmány szerinti eljárás során feldolgozott kimerült hidroformilező reakcióközegben. Ezek az alkil-szubsztituált foszfinok, amelyek kívánság szerint adagolhatok hidroformiiezési reakcióelegyekhez, általában a hidroformilezésben résztvevő olefin és a hidroformiiezési folyamatban alkalmazott triaril-foszfin reakciójával keletkeznek. Például propilénnek a 853 377 számú belga szabadalmi leírásban ismertetett előnyös eljárással végzett hidroformilezése soián in situ propildifenil-foszfin, és mellette kimutatható mennyiségben butil-difenil-foszfin is keletkezik. Az említett alkil-szubsztituált foszfinokban jelenlévő alkil-csoport bármely 2-20, előnyösebben 2-10 szénatomos alkil-csoport lehet. Ezek lehetnek továbbá egyenes vagy elágazó láncúak, és tartalmazhatnak olyan csoportokat vagy szubsztituenseket, amelyek indifferensek a találmány szerinti eljárás folyamán, például hidroxil- és alkoxi-csoportok és más hasonlók. Ilyen alkil-csoportok például az etil-, propil-, izopropil-, butil-, pentil-, hexil-, heptil-, oktil-, decil-, dodecil-, oktadecil-, 2- etil-hexil-, 3-fenil-propil-, 3-hidroxi-propil-, 4-hidroxihexil-, 4-hidroxi-oktil-, 2-etoxi-etil-, 2-metoxi-etil-, 3- etoxi-propil-csoportok és más hasonlók. Mivel általában 2—5 szénatomos a-olefinek hidroformilezése előnyös, az alkilszubsztituált foszfinok alkilcsoportjai közül legelőnyösebbek az etil-, propil-, butilés pentil-csoport. Az alkil-szubsztituált foszfinok árucsoportja megegyezhet a hidroformiiezési folyamatban alkalmazott triaril-foszfin-ligandum aril-csoportjával, az előnyös aril-csoport a trifenil-foszfinból származó fenil - csoport. Ezek alapján a legelőnyösebb alkil-szubsztituált foszfinok az etil-difenil-foszfin, propil-difenil-foszfin, butil-difenil-foszfin és különösen a propil-difenil-foszfin. Meg kívánjuk azonban jegyezni azt, hogy a találmány szerinti megoldás szempontjából csak annyi lényeges, hogy lehetséges az említett vegyületek in situ kezelése és jelenléte a találmány szerinti eljárásban, felhasználható folyadékállapotú kimerült hidroformilező reakcióközegben, de jelenlétük nem feltétlenül szükséges. A ródium-komplex katalizátor, a triaril-foszfin és az említett alkil-szubsztituált foszfinok mennyisége, amely a találmány szerinti eljáráshoz alkalmazható kimerült hidroformiiezési reakcióközegben jelen lehet, nem kritikus, mivel ezt csak az adott, betöményíleni kívánt kimerült hidroformilező reakcióközeg szabja meg. így a felhasználható kimerült hidroformilező reakcióközeg lehet bármely 2—20 szénatomos olefin, különösen a-olefin bármely fajta hidroformilező reakcióközege, amely részben dezaktiválódott ródium-komplex katalizátort és szabad triaril-foszfint tartalmaz. Hasonlóképpen a kimerült hidroformilező reakcióközegben jelenlévő részben dezaktiválódott ródium-komplex katalizátor, szabad triaril-foszfin és alkil-szubsztituált foszfin menynyisége megfelel az egyes alkotórészek eredetileg beadagolt és/vagy a hidroformiiezési folyamai során in situ keletkező alkotórészek mennyiségének, amennyiben a kimerült reakcióközegből a találmány szerinti eljárásban felhasználható ródium-komplex koncén trátumot kívánjuk előállítani. Általában a találmány szerinti eljárás során felhasználható kimerült hidroformilező reakcióközegben jelenlévő alkil-szubsztituált foszfin mennyiség 0—20 tömeg%, előnyösebben 1-10 tömeg% lehet a kimerült közeg teljes mennyiségére vonatkoztatva, míg a jelenlévő triaril-foszfin mennyisége 0,5-40 tömeg%, vagy ennél is több lehet a kimerült közeg teljes mennyiségére vonatkoztatva. Mielőtt a kimerült reakcióközegnek a találmány szerinti betöményítési eljárását végrehajthatnák, ha kívánatos, a kimerült hidroformilező reakcióközegben lévő foszfin-vegyületek eltávolíthatók vizes malcinsav- vagy maleinsavanhidrid-oldat alkalmazásával, amint azt a 4 288 304 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás részletesebben ismerteti. Ahhoz, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásával megfelelő eredményt érjünk el, nem szükséges a foszfinoknak a fenti módon történő előzetes eltávolítása. A találmány szerinti eljáráshoz felhasználható kimerült hidroformilező reakcióközegben jelenlévő, részben dezaktiválódott ródium-komplex katalizátor mennyisége természetesen el kell, hogy érje azt a minimális mennyiséget (katalitikus mennyiség), amely szükséges ahhoz, hogy folyamatosan katalizálja a hidroformiiezési reakciót, amelyből a találmány szerinti eljárásban felhasználható kimerült reakcióközeg származik. Általában a kimerült reakcióközegben a szabad fémként számított ródiam koncentrációja körülbelül 25 ppm és körülbelül 1000 ppm, előnyösen körülbelül 50 ppm és körülbelül 400 ppm között van. Mivel a hidroformiiezési reakciók rendszerint a ródium-komplex katalizátor valamelyik oldószerének jelenlétében játszódnak le, lehetséges, sőt előnyös, ha a találmány szerinti eljárásban felhasználható kimerült hidroformilező reakcióközeg ugyanolyan mennyiségben tartalmazza a katalizátor valamely oldószerét, mint amennyi oldószer a folyadék állapotú hidroformilező reakcióközegben jelen van. Ezek az oldószerek a hozzáértők számára közismertek, ilyen anyagokat a 3 527 809 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás is ismertet, előnyösebb oldószerek azonban azok a magasabb forráspontú, folyékony aldehid-kondenzációs termékek, amelyeket előállításukkal együtt részletesebben ismertet a 853 377 számú belga és a 4 148 830 számú USA szabadalmi leírás. Ezek alapján megállapítható, hogy a találmány szerinti eljárásban fek.olgozható kimerült reakcióközegben jelenlévő oldószer mennyisége nem lényeges eleme a találmányi gondolatnak és e menynyiség előnyösen megegyezik az említett oldószernek a hidroformilezésben alkalmazott folyékony reakcióközt gbe adagolt és/vagy benne is in situ keletkező menynyiségévcl. Amennyiben van oldószer a kimerült reakcióközegben, annak mennyisége a reakcióközeg teljes tömegének 10-95 %-a lehet. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott kimerült hidr rforrnilező reakcióközeg azoknak az aldehideknek legalábbis egy részét tartalmazza, amelyeket abban az adott hidroformiiezési reakcióban állítottak elő, amelyből a kimerült reakcióközeg származik. Például a propilén hidroformilezésével butiraldehidek állíthatók elő. Ezeknek az aldehideknek a kimerült reakcióközegben jelenlévő mennyisége természetesen csak az adott hidroformiiezési folyamattól fügtg. Általában a kimerült reakcióközeg annak teljes tömegére vonatkoztatva körülbelül 0,1 - körülbelül 30 tömeg% mennyiségben tartalmazza a termékként keletkezett aldehideket. Természetes továbbá, hogy a kimerült hidroformilező reakcióközeg kisebb mennyiségben tartalmazhat reagálatlan kiindulási anyagokat (olefineket) és foszfin-oxidokat, amelyek általában a hidroformiiezési folyamatban jelen5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5