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DE1593565C - Process for the production of new oxygen complexes of zero-valent nickel - Google Patents

Process for the production of new oxygen complexes of zero-valent nickel

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DE1593565C
DE1593565C DE19661593565 DE1593565A DE1593565C DE 1593565 C DE1593565 C DE 1593565C DE 19661593565 DE19661593565 DE 19661593565 DE 1593565 A DE1593565 A DE 1593565A DE 1593565 C DE1593565 C DE 1593565C
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Germany
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nickel
oxygen
triphenylphosphine
zero
electron
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DE19661593565
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German (de)
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DE1593565B2 (en
DE1593565A1 (en
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Günther Prof Dipl Chem Dr Heimbach Paul Dipl Chem Dr Schott Herbert Dipl Chem Dr 4330 Mulheim Wilke
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Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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Publication of DE1593565B2 publication Critical patent/DE1593565B2/en
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Description

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von 25 verbindungen der Elemente der V. Hauptgruppe, Komplexen von Übergangsmelallen und Elektronen- d. h. von Stickstoff, Phosphor, Arsen und Antimon donatoren bekannt. und Amide der phosphorigen Säure eingesetzt. Bei-There are already processes for the production of 25 compounds of the elements of the V main group, Complexes of transition melals and electron d. H. of nitrogen, phosphorus, arsenic and antimony donors known. and amides of phosphorous acid are used. At-

Aus Mem. Inst. Sei. fnd. Res. Osaka Univ. 23 (1966), spielsweise: Triphenylphosphin, Tricyclohexylphos-S. 69 und 70, referiert in Chemical Abstracts 65 (1966) phin, Triisopropylphosphin, Triäthylphosphin, Phos-4706 e, f, sowie Nippon Kagaku Zaski 87 (1966) 30 phorigsäuretridiäthylamidjPhosphorigsäuretrimorpho-S. 610 bis 613, referiert in Chemical Abstracts, 65 lid, Triphenylarsin, Triäthylarsin, Triphenylstibin, (1966) 14 485 d bis f ist die Herstellung von Platin- Tripropylstibin.From Mem. Inst. Sei. fnd. Res. Osaka Univ. 23 (1966), for example: triphenylphosphine, tricyclohexylphos-S. 69 and 70, reported in Chemical Abstracts 65 (1966) phin, triisopropylphosphine, triethylphosphine, Phos-4706 e, f, and Nippon Kagaku Zaski 87 (1966) 30 phorigsäuretridiäthylamidjPhosphorigsäuretrimorpho-S. 610 to 613, reported in Chemical Abstracts, 65 lid, triphenylarsine, triethylarsine, triphenylstibine, (1966) 14 485 d to f is the production of platinum tripropylstibine.

bzw. Palladium-Phosphin-Sauerstoffkomplexen be- Als Verbindungen mit π-Elektronensystemen kom-or palladium-phosphine-oxygen complexes as compounds with π-electron systems

kannt. men solche in Frage, die CC-, CO-, CN-Mehrfach-knows. men in question, the CC, CO, CN multiple

Es wurde nun gefunden, daß man Komplexe von 35 bindungen sowie deren Kombination zu konjugierten nullwertigem Nickel, die Sauerstoff als Liganden ent- Mehrfachbindungen enthalten, und deren Derivate, halten, herstellen kann. Dies war überraschend, da Als Beispiele seien genannt: Äthylen, Cyclooctadienbekanntlich die VIII. Gruppe des Periodensystems, (1,5), Cyclododecatrien-(1,5,9), Phenylacetylen, Tolan, in der sich 9 Metalle befinden, eine Sonderstellung Stilben, Cyclododecin, Benzaldehyd, Acrolein, Zimteinnimmt. Es ist auch bekannt, daß alle 9 Metalle von- 40 aldehyd, Acrylnitril, Acrylsäureester, Sorbinsäureeinander sehr unterschiedliche Reaktionen geben ester, Butadiencarbonsäureester, Maleinsäureanhydrid, können. Zwar befinden sich die Metalle Palladium Die nullwertigen Metalle können auch in Komplexen und Platin in derselben senkrechten Kolonne wie das gebunden sein, in denen sowohl Elektronendonatoren Nickel, jedoch in jeweils anderen waagerechten der oben zuerst genannten Gruppe, als auch solche Gruppen. Außerdem ist ein Rückschluß von Metallen 45 der 2. Gruppe gebunden sind.It has now been found that complexes of 35 bonds and their combinations can be conjugated zero-valent nickel containing oxygen as ligands and multiple bonds and their derivatives, can hold, produce. This was surprising because the following examples may be mentioned: ethylene and cyclooctadiene are known the VIII. group of the periodic table, (1,5), cyclododecatriene (1,5,9), phenylacetylene, tolane, in which there are 9 metals, stilbene, cyclododecine, benzaldehyde, acrolein, cinnamon occupy a special position. It is also known that all 9 metals are composed of aldehyde, acrylonitrile, acrylic acid ester, sorbic acid very different reactions give ester, butadiene carboxylic acid ester, maleic anhydride, be able. Although the metals are palladium, the zero-valent metals can also be in complexes and platinum bound in the same vertical column as that, in which both electron donors Nickel, but in each other horizontal group of the above group, as well as such Groups. In addition, an inference of metals 45 of the 2nd group is bound.

oder Elementen mit höherer Atomzahl auf solche mit Als Beispiel für einen nullwertigen Metallkomplexor elements with a higher atomic number to those with As an example of a zero-valent metal complex

niederer Atomzahl selten, wenn nicht überhaupt nicht, mit verschiedenen Elektronendonatoren sei Cyclomöglich bzw. üblich. Darüber hinaus ist bekannt, daß octadien-nickel-(0)-bis-(triphenylphosphin)s Bis-triphebeispielsweise das Nickel eine ganz besondere Stellung nylphosphin-nickel-(0)-äthylen, Bis-(triphenylphosin der VIII. Gruppe einnimmt, wie aus verschiedensten 5° phin) - nickel - (0) - stilben, Bis - triphenylphosphin)-Veröffentlichungen, unter anderem aus dem Max- nickel-(O)-tolan, Bis-OricyclohexylphosphinJ-nickel-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim/Ruhr, (0) - äthylen, Bis - (tripiperidinophosphin) - nickel - (O)-bekannt ist. So kann man beispielsweise gewisse äthylen und Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0)-buta-Oligomerisationsreaktionen, insbesondere cyclische dien genannt.low atomic number seldom, if not not at all, with various electron donors, cyclo is possible or common. In addition, it is known that octadiene-nickel- (0) -bis- (triphenylphosphine) s bis-triphe, for example, nickel occupies a very special position from various 5 ° phin) - nickel - (0) - stilbene, bis - triphenylphosphine) publications, including from Max-nickel- (O) -tolane, bis-oricyclohexylphosphineJ-nickel-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim / Ruhr, (0) - ethylene, bis - (tripiperidinophosphine) - nickel - (O) - is known. For example, certain ethylene and bis (triphenylphosphine) nickel (0) bututa oligomerization reactions, especially cyclic diene, can be called.

Oligomerisationsreaktionen, nur mit Nickel durch- 55 Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit und führen. Ähnliches gilt für katalytische Verfahren. ohne Lösungsmittel, vorzugsweise aber in GegenwartOligomerization reactions, only carried out with nickel. The process according to the invention can be carried out with and to lead. The same applies to catalytic processes. without solvent, but preferably in the presence

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- eines Lösungsmittels ausgeführt werden. Als Lösteilung von neuen Komplexen von nullwertigem sungsmittel kommen solche in Frage, die weder die Nickel, die als einzige Liganden Sauerstoff und einzusetzenden Übergangsmetallkomplexe angreifen. Elektronendonatoren enthalten, das dadurch gekenn- 60 noch selbst durch den aktivierten Sauerstoff angezeichnet ist, daß man Komplexe aus nullwertigem griffen werden. Geeignete Lösungsmittel sind beiNickel und Elektronendonatoren, die a) Heteroatome spielsweise: Aliphatische, cycloaliphatische und aromit freien Elektronenpaaren und/oder b) Mehrfach- matische Kohlenwasserstoffe, Äther und Ester wie bindungen mit π-Elektronensystemen enthalten, mit z. B. Hexan, Cyclohexan, Benzol, Gemische gesättigter molekularem Sauerstoff bei Temperaturen von —100 65 Kohlenwasserstoffe Sdp. 60 bis 200°C), Tetrahydrobis +75°C umsetzt. furan, Dioxan, Diäthyläther. Auch Gemische dieserThe invention relates to a method for producing a solvent. As a division of the solution of new complexes of zero-valent solvent, those that are neither the Nickel, the only ligands that attack oxygen and the transition metal complexes to be used. Contain electron donors, which are thereby marked by the activated oxygen is that complexes can be grasped from zero-valued. Suitable solvents are for nickel and electron donors, the a) heteroatoms, for example: aliphatic, cycloaliphatic and aromite free electron pairs and / or b) polyhydric hydrocarbons, ethers and esters such as contain bonds with π-electron systems, with z. B. hexane, cyclohexane, benzene, mixtures of saturated molecular oxygen at temperatures of -100 65 hydrocarbons bp 60 to 200 ° C), Tetrahydrobis + 75 ° C. furan, dioxane, diethyl ether. Even mixtures of these

Erfindungsgemäß reagiert z. B. Tetrakis-(triphenyl- Lösungsmittel sind verwendbar. Das erfindungsgemäße phosphin)-nickel-(0) in Suspension bereits bei —80°C Verfahren wird bei Temperaturen von —100 bisAccording to the invention, for. B. Tetrakis (triphenyl solvents can be used phosphine) -nickel- (0) in suspension already at -80 ° C process is carried out at temperatures from -100 to

3 43 4

+750C, insbesondere von —80 bis +500C durch- R ·. ·., , gefuhrt.+75 0 C, in particular from -80 to +50 0 C through R ·. ·., , guided.

Die neuen Sauerstoffliganden enthaltenden Korn- Zur Darstellung des Bis-(triphenylphosphin)-nickel-The new grain containing oxygen ligands- To represent the bis- (triphenylphosphine) -nickel-

plexe des Nickels mit Elektronendonatoren können (0) · O2 kann man auch von Bis-(triphenylphosphin)-plexes of nickel with electron donors can (0) O 2 can also be obtained from bis (triphenylphosphine) -

zur Übertragung von Sauerstoff verwendet werden. 5 nickel-(0)-tolan ausgehen. 15,56 g dieses Komplexesused to transfer oxygen. 5 run out of nickel (0) tolan. 15.56 g of this complex

Beispielsweise gehen die genannten Komplexe bei werden in 100 g Äther suspendiert, bei —78° C mitFor example, the complexes mentioned are suspended in 100 g of ether at -78 ° C

Zersetzung in Sauerstoffverbindungen der am Metall Sauerstoff behandelt (Aufnahme 0,64 g). Man reinigtDecomposition in oxygen compounds treated with oxygen on the metal (uptake 0.64 g). One cleans

gebundenen Donatoren über. In gleicher Weise kann gemäß Beispiel 1, die Ausbeute ist praktisch quan-bound donors over. In the same way, according to Example 1, the yield is practically quant

ein Überschuß an Elektronendonator katalytisch am titativ.an excess of electron donor catalytically am titative.

Metall oxydiert werden. io B e i s ρ i e 1 4Metal can be oxidized. io B e i s ρ i e 1 4

B e i s ρ i e 1 1 Das Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0) - Oa wird so-B eis ρ ie 1 1 The bis- (triphenylphosphine) -nickel- (0) - O a is thus-

35 g Tetrakis-(triphenylphosphin)-nickel in 350 g fort rein erhalten, wenn man die Suspension von35 g of tetrakis (triphenylphosphine) nickel in 350 g of pure obtained when you use the suspension of

Äther nehmen bei —78°C Ig Sauerstoff auf. Dabei 22,6 g Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0)-äthyien inEthers take up oxygen at -78 ° C. Thereby 22.6 g of bis (triphenylphosphine) nickel (0) ethyien in

entsteht aus dem rotbraunen Tetrakis-(triphenylphos- 15 150 g Äther bei —78°C mit 1,14 g Sauerstoff umsetzt. phin)-nickel der gelbe Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0)-sauerstoffkomplex, der durch Extraktion bei
—78°C mit kaltem Äther vom mitentstandenen Triphenylphosphin befreit wird. Läßt man danach die
the red-brown tetrakis (triphenylphosphine) converts 150 g of ether at -78 ° C with 1.14 g of oxygen
-78 ° C is freed from the resulting triphenylphosphine with cold ether. If you then leave the

reine Verbindung — in Äther suspendiert — auf eine 20 21,6 g Bis-(tricyclohexylphosphin)-nickel-(0)-äthylen Temperatur über —35°C kommen, so tritt unter in 250 g Äther suspendiert nehmen bei —78=C 1,10 g Braunfärbung Zersetzung ein. Aus dem erhaltenen Sauerstoff auf. Man erhält 21 g Bis-(tricyclohexyl-Gemisch läßt sich das elementare Nickel mit ver- phosphin)-nickel-(0) · O2 in reiner Form. Gefunden dünnter Salzsäure entfernen. Die Ätherlösung hinter- Ni 8,89 %, berechnet Ni 9,01 °/0. läßt beim Eindampfen 17 g Triphenylphosphinoxyd, 25 . . d. h., das am Sauerstoffkomplex gebundene Tri- Beispiel ö phenylphosphin ist praktisch zu 100 °/0 oxydiert Reines Bis-(tripiperidinophosphin)-nickel-(0) - O2 erworden. Der gelb gefärbte, bei —78°C mit kaltem hält man, wenn man in die Suspension von 3,01 g Bis-Äther von mitentstandenem Triphenylphosphin be- (tripiperidinophosphin)-nickel-(0)-äthylenin35 g Äther freite Komplex hatte einen Nickelgehalt von 9,54°/0 30 bei —78°C Sauerstoff einleitet. In etwa 1,5 Stunden (berechnet für Bis-(PPh3)-Ni-(O2) 9,54% Ni,). werden 0,15 g O2 aufgenommen. Man erhält 3,0 gpure compound - suspended in ether - come to a temperature of 20-21.6 g of bis (tricyclohexylphosphine) nickel (0) ethylene temperature above -35 ° C, then take it suspended in 250 g of ether at -78 = C 1 , 10 g brown color decomposition a. From the oxygen obtained. 21 g of bis (tricyclohexyl mixture) are obtained, the elemental nickel can be quenched in pure form with phosphine) -nickel (0) · O 2. Remove found dilute hydrochloric acid. The ether solution rear Ni 8.89%, calculated Ni 9.01 ° / 0th leaves on evaporation 17 g of triphenylphosphine oxide, 25. . that is, the bound oxygen complex at tri- phenylphosphine ö example is practically 100 ° / 0 Pure oxidized bis (tripiperidinophosphin) -nickel- (0) - you purchased it O 2. The yellow colored, cold at -78 ° C is kept if you add a nickel content to the suspension of 3.01 g of bis-ether of the triphenylphosphine (tripiperidinophosphine) -nickel- (0) -äthylenin 35 g of ether-free complex of 9.54 ° / 0 30 introduces oxygen at -78 ° C. In about 1.5 hours (calculated for Bis- (PPh 3 ) -Ni- (O 2 ) 9.54% Ni,). 0.15 g of O 2 are absorbed. 3.0 g are obtained

Komplex. Gefunden Ni 8,75%, berechnet Ni 8,92%.Complex. Found Ni 8.75%, calculated Ni 8.92%.

40,8 g Bis-(triphenylphosphin)-nickel(-0)-stilben in B e i s ρ i e 1 740.8 g bis (triphenylphosphine) nickel (-0) stilbene in B e i s ρ i e 1 7

200 g Äther suspendiert nehmen bei —78°C 1,68 g 35 3,06 g Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0)-zimtalde-200 g of ether, suspended, take 1.68 g 35 3.06 g of bis (triphenylphosphine) nickel (0) cinnamon alde- at -78 ° C.

Sauerstoff auf. Das entstandene Bis-(triphenylphos- hyd, suspendiert in 35 g Äther, nehmen bei —78°COxygen on. The resulting bis (triphenylphosphide), suspended in 35 g of ether, take at -78 ° C

phin)-nickel-(0) · O2 wird gemäß Beispiel 1 gereinigt. 0,14 g Sauerstoff auf. Nach dem Filtrieren undPhin) -nickel- (0) · O 2 is purified according to Example 1. 0.14 g of oxygen. After filtering and

Ausbeute praktisch quantitativ, Nickelgehalt 9,75% Waschen mit Äther bei —78"C verbleibt der reineYield practically quantitative, nickel content 9.75%. Washing with ether at -78 "C remains pure

(ber. Ni 9.54%)· Bis-(triphenylphosphin)-nickel-(0)-sauerstoffkomplex.(calculated Ni 9.54%) bis (triphenylphosphine) nickel (0) oxygen complex.

Ausbeute:Yield: 2222nd g;G; gefundenfound NiNi 9,269.26 ο/ο /
/o>/ o>
berechnetcalculated
9,54%.9.54%. B ei s piFor example el 5el 5

Claims (3)

Patentansprüche· m^ m°lekularem Sauerstoff. Dabei werden zwei Tri- ■ phenylphosphin-Moleküle vom Nickelatom verdrängt,Claims · m ^ m ° molecular oxygen. Two triphenylphosphine molecules are displaced from the nickel atom, 1. Verfahren zur Herstellung von neuen Korn- und als isolierbares Produkt erhält man gemäß folplexen von nullwertigem Nickel, die als einzige gender Gleichung1. A process for the production of new grain and as an isolatable product is obtained according to folplexen of zero-valent nickel, which is the only gender equation Liganden Sauerstoff und Elektronendonatoren ent- 5Ligands oxygen and electron donors halten, dadurch gekennzeichnet, daß KQsHs)3P]4Nihold, characterized in that KQsH s ) 3 P] 4 Ni man Komplexe aus nullwertigem Nickel und + O2 [(CeH5)3P]2Ni · O2 + 2(C6Hs)3Pone complexes of zero valent nickel and + O 2 [(C e H 5 ) 3 P] 2 Ni · O 2 + 2 (C 6 Hs) 3 P Elektronendonatoren, die a) Heteroatome mitElectron donors that a) have heteroatoms freien Elektronenpaaren und/oder b) Mehrfach- einen Komplex, in dem an das Nickel-(O) zwei Mo-free electron pairs and / or b) multiple a complex in which two Mo- bindungen mit π-Elektronensystemen enthalten, io leküle Triphenylphosphin und ein Molekül SauerstoffBonds with π-electron systems contain triphenylphosphine and a molecule of oxygen mit molekularem Sauerstoff bei Temperaturen gebunden sind. Diese Verbindung ist bis etwa—35=Care bound with molecular oxygen at temperatures. This compound is = C up to about -35 von —100 bis+75°C umsetzt. stabil. Oberhalb dieser Temperatur zersetzt sie sichconverts from -100 to + 75 ° C. stable. Above this temperature it decomposes 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- spontan, und dabei wird der durch Komplexbildung zeichnet, daß man bei Temperaturen von —80 aktivierte Sauerstoff auf die gleichzeitig vorliegenden bis +500C arbeitet. 15 Triphenylphosphin-Moleküle übertragen. Man erhält2. The method of claim 1, characterized marked spontaneous, and thereby is drawing by complex formation, that present to +50 0 C works simultaneously at temperatures from -80 to the activated oxygen. 15 triphenylphosphine molecules transferred. You get 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch als Reaktionsprodukt Triphenylphosphinoxyd neben gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem hochaktivem Nickel.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the reaction product is triphenylphosphine oxide in addition to the fact that the reaction is carried out in a highly active nickel. aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen Als Elektronendonatoren für die Komplexbildungaliphatic, cycloaliphatic, aromatic As electron donors for complex formation Kohlenwasserstoff, Äther oder Ester als Lösungs- mit dem Nickel, das im nullwertigen Zustand gebunden mittel durchführt. S2o werden soll, kommen Verbindungen in Frage, dieHydrocarbon, ether or ester as a solution with the nickel, which carries out bound in the zero-valent state. S 2o should be, connections come into question that Heteroatome mit freien Elektronenpaaren oder aberHeteroatoms with free electron pairs or else Mehrfachbindungen mit jr-Elektronensystemen besitzen. Als Verbindungen mit Heteroatomen werden hauptsächlich Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- und Aryl-Have multiple bonds with jr electron systems. Compounds with heteroatoms are mainly alkyl, aralkyl, cycloalkyl and aryl
DE19661593565 1966-12-17 1966-12-17 Process for the production of new oxygen complexes of zero-valent nickel Expired DE1593565C (en)

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DE1593565A1 DE1593565A1 (en) 1970-07-23
DE1593565B2 DE1593565B2 (en) 1973-01-18
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