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DE69510563T2 - Verfahren zum caronylieren von aethylen und in diesem gebrauchtes katalytisches system - Google Patents

Verfahren zum caronylieren von aethylen und in diesem gebrauchtes katalytisches system

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Publication number
DE69510563T2
DE69510563T2 DE69510563T DE69510563T DE69510563T2 DE 69510563 T2 DE69510563 T2 DE 69510563T2 DE 69510563 T DE69510563 T DE 69510563T DE 69510563 T DE69510563 T DE 69510563T DE 69510563 T2 DE69510563 T2 DE 69510563T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
group
catalytic system
optionally substituted
groups
ethylene
Prior art date
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Application number
DE69510563T
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DE69510563D1 (de
Inventor
Graham Eastham
Robert Paul Tooze
Xiao Lan Wang
Keith Whiston
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical UK Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69510563D1 publication Critical patent/DE69510563D1/de
Publication of DE69510563T2 publication Critical patent/DE69510563T2/de
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Description

    Verfahren zum Carbonylieren von Ethylen und bei diesem verwendetes katalytisches System
  • Die Erfindung betrifft das Carbonylieren von Ethylen unter Verwendung von Kohlenstoffmonoxid in Gegenwart eines katalytischen Systems sowie ein derartiges katalytisches System.
  • Das Carbonylieren von Ethylen unter Verwendung von Kohlenstoffmonoxid in Gegenwart eines Alkohols oder Wasser und eines katalytischen Systems, umfassend ein Metall der VIII. Gruppe, beispielsweise Palladium, und einen Phosphinliganden, beispielsweise ein Alkylphosphin, Cycloalkylphosphin, Arylphosphin, Pyridylphosphin oder zweizähniges Phosphin, wurde in zahlreichen europäischen Patentschriften und Patentanmeldungen beschrieben, beispielsweise in EP-A- 0055875, EP-A-04489472, EP-A-0106379, EP-A-0235864, EP-A- 0274795, EP-A-0499329, EP-A-0386833, EP-A-0441447, EP-A- 0489472, EP-A-0282142, EP-A-0227160, EP-A-0495547 und EP-A- 0495548. Insbesondere wird in EP-A-0227160, EP-A-0495547 und EP-A-0495548 offenbart, daß zweizähnige Phosphinliganden katalytische Systeme bereitstellen, mit denen das Erreichen höherer Reaktionsgeschwindigkeiten ermöglicht wird.
  • In EP-A-0375573 wird die Hydroformylierung von Olefinen unter Verwendung von Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Rhodiumkomplex-Katalysatorsystems beschrieben. Der Katalysator umfaßt einen Rhodiumkomplex mit mindestens einem zweizähnigen Liganden mit einer bestimmten Struktur. Hydroformylierungsreaktionen bei relativ niedrigen Temperaturen und Drücken mit hohen Reaktionsgeschwindigkeiten und Selektivität für das Aldehydprodukt werden erhalten.
  • Das Hauptproblem mit den vorausgehend offenbarten katalytischen Systemen ist, daß der Palladiumkatalysator, obwohl relativ hohe Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden können, schnell zerstört wird, was die häufige Ergänzung des Katalysators erfordert, und somit zu einem Verfahren führt, das industriell unattraktiv ist.
  • Es wurde nun gefunden, daß mit einer besonderen Gruppe von zweizähnigen Phosphinverbindungen bemerkenswert stabile Katalysatoren bereitgestellt werden können, bei denen wenig oder keine Ergänzung erforderlich ist; daß die Verwendung derartiger zweizähniger Katalysatoren zu Reaktionsgeschwin- digkeiten führt, die signifikant höher sind als solche, die vorausgehend offenbart wurden; daß wenig oder keine Verunreinigungen bei hohen Umsätzen erzeugt werden.
  • Demzufolge wird nach der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Carbonylieren von Ethylen bereitgestellt, das die Reaktion von Ethylen mit Kohlenstoffmonoxid in Gegenwart einer Quelle von Hydroxylgruppen und eines katalytischen Systems umfaßt, wobei das katalytische System erhältlich ist durch Kombination:
  • (a) eines Metalls der Gruppe VIII oder einer Verbindung davon; und
  • (b) eines zweizähnigen Phosphins der allgemeinen Formel (I)
  • in der
  • R&sup0; ein tertiäres Kohlenstoffatom ist
  • jede der Gruppen R¹ R², R³ R&sup4; R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹² unabhängig eine gebundene, gegebenenfalls substituierte organische Gruppe ist, die ein Kohlenstoffatom trägt, durch das die Gruppe mit dem jeweiligen R&sup0; verbunden ist;
  • jede der Gruppen L¹ und L² unabhängig eine Linkergruppe ist, ausgewählt aus einer gegebenenfalls substituierten C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylenkette, die das jeweilige Phosphoratom mit der Gruppe x verbindet; und
  • X eine verbrückende Gruppe ist, die eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe umfaßt, mit der die Phosphoratome über verfügbare benachbarte Kohlenstoffatome verbunden sind.
  • Nach einer zweiten Ausgestaltung wird durch die vorliegende Erfindung ein katalytisches System bereitgestellt, das die Katalyse des Carbonylierens von Ethylen ermöglicht, wobei das katalytische System gebildet ist aus
  • (a) einem Metall der Gruppe VIII oder einer Verbindung davon; und
  • (b) einem zweizähnigen Phosphin der allgemeinen Formel (I)
  • in der
  • R&sup0; ein tertiäres Kohlenstoffatom ist
  • jede der Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹² unabhängig ein gebundene, gegebenenfalls substituierte organische Gruppe ist, die ein Kohlenstoffatom trägt, durch das die Gruppe mit dem jeweiligen R&sup0; verbunden ist;
  • jede der Gruppen L¹ und L² unabhängig eine Linkergruppe ist, ausgewählt aus einer gegebenenfalls substituierten C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylenkette, die das jeweilige Phosphoratom mit der Gruppe X verbindet; und
  • X eine verbrückende Gruppe ist, die eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe umfaßt, mit der die Phosphoratome über verfügbare benachbarte Kohlenstoffatome verbunden sind. Die gebundenen, gegebenenfalls substituierten organischen Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹², können unabhängig aus einem weiten Bereich von Komponenten ausgewählt sein. Bevorzugt sind die gebundenen Gruppen gegebenenfalls substituierte C&sub1;- bis C&sub8;-Alkyle und können verzweigt oder linear sein.
  • Insbesondere bevorzugt ist, wenn die organischen Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹² wenn sie an ihr jeweiliges R&sup0;-Kohlenstoffatom gebunden sind, zusammengesetzte Gruppen bilden, die sterisch mindestens so gehindert wie t-Butyl sind. Sterische Hinderung in diesem Zusammenhang ist, wie auf Seite 14 ff. von "Homogeneous Transition Metal Catalysis - A Gentle Art", von C. Masters, veröffentlicht von Chapman und Hall, 1981, diskutiert.
  • Die Linkergruppen, L¹ und L², sind unabhängig aus einer gegebenenfalls substituierten, vorzugsweise C&sub1;- bis C&sub4;- Alkyl-, substituierten C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylenkette ausgewählt. Insbesondere bevorzugt ist, wenn sowohl L¹ als auch L² Methylen sind.
  • Die verbrückende Gruppe X ist eine Arylgruppe, beispielsweise eine Phenylgruppe, die gegebenenfalls substituiert sein kann, vorausgesetzt, daß die zwei Phosphoratome mit benachbarten Kohlenstoffatomen, beispielsweise an den Positionen 1 und 2 der Phenylgruppe, verknüpft sind. Gegebenenfalls Substitution der Arylgruppe kann durch andere organische Gruppen erfolgen, beispielsweise Alkyl, insbesondere C&sub1;&submin;&sub8;, Aryl, Alkoxy, Carbalkoxy, Halogenid, Nitro, Trihalogenidmethyl und Cyano. Des weiteren kann die Arylgruppe eine kondensierte polycyclische Gruppe sein, beispielsweise Naphtalin, Biphenylen oder Inden.
  • Beispiele von geeigneten zweizähnigen Liganden sind Bis(di-t-butylphosphino)-o-xylen (auch bekannt als 1,2 Bis(di-t-butylphosphinomethyl)benzol), Bis(di-t- neopentylphosphino)-o-xylen und Bis-1,2-(di-t- butylphosphino)naphthalin. Zusätzlich kann das zweizähnige Phosphin an ein geeignetes polymeres Substrat über mindestens eine der verbrückenden Gruppe X, der Linkergruppe L¹ oder der Linkergruppe L² gebunden sein, beispielsweise kann Bis(di-t-butylphospino)-o-xylen über die Xylengruppe an Polystyrol gebunden sein zur Bildung eines stationären, heterogenen Katalysators.
  • Die verwendete Menge an zweizähnigem Liganden kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Bevorzugt liegt der zweizähnige Ligand in einer solchen Menge vor, daß das Verhältnis der Molzahl des vorliegenden zweizähnigen Liganden zu der Molzahl des vorliegenden Gruppe VIII-Metalls 1 bis 50 beträgt, beispielsweise 1 bis 10 und bevorzugt 1 bis mol pro mol.
  • Das Kohlenstoffmonoxid kann in Gegenwart anderer Gase, die bei der Reaktion inert sind, verwendet werden. Beispiele derartiger Gase schliessen Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und die Edelgase wie Argon ein.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 250ºC, insbesondere von 40 bis 150ºC und speziell von 70 bis 120ºC, durchgeführt.
  • Das Verfahren kann unter einem Gesamtdruck von 1 · 10&sup5; bis 100 · 10&sup5; Nm&supmin;² und insbesondere von 5 · 10&sup5; bis 50 · 10&sup5; Nm&supmin;² durchgeführt werden.
  • Geeignete Metalle der VIII. Gruppe schliessen Cobalt, Nickel, Palladium, Rhodium und Platin ein. Besonders bevorzugt ist Palladium. Geeignete Verbindungen von derartigen Gruppe VIII-Metallen beinhalten Salze von derartigen Metallen mit, oder Verbindungen, umfassend schwach koordinierte Anionen, abgeleitet von Salpetersäure, Schwefelsäure, niederen Alkansäuren (bis zu C&sub1;&sub2;) wie Essigsäure und Propansäure, Sulfonsäuren wie Methansulfonsäure, Chlorsulfonsäure, Fluorsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, t-Butylsulfonsäure, und 2- Hydroxypropansulfonsäure; sulfonierte Ionenaustauscherharze; perhalogenierte Säuren wie Perchlorsäure; perfluorierte Carbonsäure wie Trichloressigsäure und Trifluoressigsäure;
  • Orthophosphorsäure, Phosphonsäure wie Benzolphosphonsäure; und Säuren, abgeleitet von Wechselwirkungen zwischen Lewissäuren und Broenstedsäuren. Andere Quellen, die geeignete Anionen bereitstellen können, schliessen die Tetraphenylboratderivate ein. Zusätzlich können nullwertige Palladiumverbindungen mit labilen Liganden, beispielsweise Tri(dibenzylidenaceton)dipalladium, verwendet werden.
  • Das katalytische System der vorliegenden Erfindung kann homogen oder heterogen verwendet werden. Vorzugsweise wird das katalytische System homogen verwendet.
  • Das katalytische System der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt in der flüssigen Phase gebildet, die durch einen oder mehrere der Reaktanten oder durch die Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels gebildet werden kann.
  • Geeignete Lösungsmittel, die in Verbindung mit dem katalytischen System verwendet werden können, beinhalten ein oder mehrere aprotische Lösungsmittel wie Ether, beispielsweise Diethylether, Dimethylether, Dimethylether von Diethylenglykol, Anisol und Diphenylether; aromatische Verbindungen, einschließlich halogenierter Varianten derartiger Verbindungen, beispielsweise Benzol, Toluol, Ethylbenzol, o- Xylen, m-Xylen, p-Xylen, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, m- Dichlorbenzol und p-Dichlorbenzol; Alkane, einschließlich halogenierter Varianten derartiger Verbindungen, beispielsweise Hexan, Heptan, 2,2,3-Trimethylpentan, Methylenchlorid und Tetrachlorkohlenstoff; Nitrile, beispielsweise Benzonitril und Acetonitril; Ester, beispielsweise Methylbenzoat, Methylacetat und Dimethylphthalat; Sulfone, beispielsweise Diethylsulfon und Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid; Amide, einschließlich halogenierter Varianten derartiger Verbindungen, beispielsweise Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon.
  • Das katalytische System der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für das Carbonylieren von Ethylen geeignet. Überraschend wurde gefunden, daß Propen derart schwie rig zu carbonylieren ist, daß das vorliegende katalytische System nicht als fähig zum Carbonylieren von Propen angesehen werden kann.
  • Das Endprodukt der Reaktion wird mindestens teilweise durch die verwendete Hydroxylgruppenquelle bestimmt. Durch die Verwendung von Wasser wird die entsprechende Carbonsäure bewirkt, während die Verwendung eines Alkanols zu dem entsprechenden Ester führt. Geeignete Alkanole schliessen C&sub1;&submin;&sub3;&sub0;-Alkanole ein, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten wie Halogenatomen, Cyano-. Carbonyl-, Alkoxy- oder Arylgruppen substituiert sind. Geeignete Alkanole schliessen Methanol, Ethanol, Propanol, 2-Propanol, 2-Butanol, t-Butylalkohol und Chlorcaprylalkohol ein. Besonders geeignet sind Methanol und Ethanol.
  • Das Molverhältnis der Menge an in der Reaktion verwendetem Ethylen zu der Menge an hydroxylliefernder Verbindung ist nicht kritisch und kann zwischen weiten Grenzen variieren, beispielsweise von 0,001 : 1 bis 100 : 1 mol/mol.
  • Das Produkt der Reaktion kann von den anderen Komponenten durch irgendein geeignetes Mittel getrennt werden. Es ist jedoch ein Vorteil des vorliegenden katalytischen Systems, daß signifikant weniger Nebenprodukte gebildet werden, wodurch der Bedarf an weiterer Reinigung nach der anfänglichen Trennung des Produkts vermindert ist, was die allgemein signifikant höhere Selektivität zeigt. Ein weiterer Vorteil ist, daß die anderen Komponenten, die das katalytische System enthalten, wiedergewonnen und/oder in weiteren Reaktionen mit minimalem Zusatz an frischem Katalysator wiederverwendet werden können.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen weiter die vorliegende Erfindung.
  • Beispiel 1
  • Bei diesem Beispiel wurde Methylpropionat aus Kohlen stoffmonoxid und Ethylen unter Verwendung von Methanol als der Hydroxylgruppenquelle hergestellt.
  • Ein mechanisch gerührter Autoklav mit 2 Litern Kapazität wurde von Luft evakuiert und dann mit einem katalytischen System bestehend aus
  • Methanol 300 cm³
  • Palladiumacetat 0,1 mmol
  • zweizähniger Ligand* 0,3 mmol
  • Methansulfonsäure 0,24 mmol
  • * -Bis(di-t-butylphosphino)-o-xylen beladen.
  • Kohlenstoffmonoxid und Ethylen wurden auf äquimolarer Basis eingeführt, bis ein Druck von 30 · 10&sup5; Nm&supmin;² erreicht wurde. Die Temperatur des Reaktors wurde auf bis zu 100ºC erhöht und gehalten. Mit fortgeschrittener Reaktion wurde ausreichend zusätzliches Methanol eingeführt, um das verbrauchte zu kompensieren, und zusätzliches Kohlenstoffmonoxid und Ethylen wurde (auf äquimolarer Basis) zugegeben, um den Druck aufrechtzuhalten. Palladiumniederschlag wurde nicht beobachtet.
  • Beispiel 2 - Vergleich
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Propan- Analoge des zweizähnigen o-Xylens verwendet wurde. Niederschlag von Palladium mit folgender Desaktivierung des Katalysators wurde innerhalb von zwei Stunden beobachtet.
  • Die Reaktionsgeschwindigkeit (ausgedrückt als Mol Ethylen pro Mol Palladium pro Stunde), Selektivität für Methylpropionat (% durch Gaschromatographie) und Umsatzzahl, bezogen auf Phosphin (ausgedrückt als Mol Methylpropionat pro Mol Phosphin), für jedes der in Beispiel 1 und 2 beschriebenen katalytischen Systeme ist nachstehend in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
  • Daraus kann man ersehen, daß das katalytische System der vorliegenden Erfindung stabiler, reaktiver und selektiver als das herkömmliche zweizähnige System ist.
  • Beispiel 3
  • Das katalytische System aus Beispiel 1 wurde am Ende des Verfahrens extrahiert und dann mit frischem Methanol und Methansulfonsäure wiederverwendet. Die Aktivität des wiederverwendeten Katalysators war dieselbe wie die des ursprünglichen. Das katalytische System aus Beispiel 2 konnte aufgrund des Niederschlags von Palladium nicht wiederverwendet werden.
  • Beispiel 4
  • Beispiel 1 wurde unter Verwendung des 4- nitrosubstituierten Analogen des zweizähnigen Liganden wiederholt, das über das aus der Reaktion des geeigneten sekundären Phosphins mit dem entsprechenden aromatischen Dihalogenid erzeugte Phosphoniumsalz hergestellt wurde.
  • Beispiel 5
  • Beispiel 4 wurde unter Verwendung des 4- methoxysubstituierten Analogen wiederholt. Die Ergebnisse von Beispiel 4 und 5 waren wie folgt:
  • Beispiel 6
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß eine alternative Palladiumquelle verwendet wurde. Der Katalysator wurde durch Mischen des zweizähnigen Phosphins,
  • Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium, bekannt als DBA, und Sulfonsäure in einem Molverhältnis von 2 : 1 : 3 hergestellt. Das Phosphin und DBA wurden vor der Zugabe der Säure zusammengemischt.
  • Die Reaktion wurde unter Verwendung einer äquimolaren Mischung aus Methanol und Methylpropionat bei einem Gesamtdruck von 15 barg (unter Verwendung einer 1 : 1-Mischung aus Kohlenstoffmonoxid und Ethylen) durchgeführt. Die Reaktionstemperatur betrug 80ºC.
  • Beispiel 7 - Vergleich
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, außer daß bei dem Ligand eine der t-Butylgruppen an jedem Phosphoratom durch Cyclohexylgruppen ersetzt wurden.
  • Beispiel 8 - Vergleich
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, außer daß die t- Butylgruppen des Liganden durch Cyclohexylgruppen ersetzt wurden.
  • Beispiel 9 - Vergleich
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, außer daß die t- Butylgruppen des Liganden durch Isopropylgruppen ersetzt wurden.
  • Beispiel 10 - Vergleich
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, außer daß die t- Butylgruppen des Liganden durch Phenylgruppen ersetzt wurden.
  • Beispiel 11 - Vergleich
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, außer daß beide Methylen- Linkergruppen durch Sauerstoffatome ersetzt wurden. Das Phosphinit wurde aus einem aromatischen Diol und Chlordi(t- butyl)phosphin synthetisiert.
  • Beispiel 12 - Vergleich
  • Beispiel 11 wurde wiederholt, außer daß das 4-t- butylsubstituierte Analoge des Liganden verwendet wurde.
  • Die Ergebnisse der Beispiele 6 bis 12 waren wie folgt:

Claims (5)

1. Verfahren zum Carbonylieren von Ethylen, das eine Reaktion von Ethylen mit Kohlenstoffmonoxid in Gegenwart einer Hydroxylgruppenquelle und eines katalytischen Systems umfaßt, wobei das katalytische System erhältlich ist durch Kombination:
(a) eines Metalls der Gruppe VIII oder einer Verbindung davon; und
(b) eines zweizähnigen Phosphins der allgemeinen Formel (I)
in der
R&sup0; ein tertiäres Kohlenstoffatom ist
jede der Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹² unabhängig eine gebundene, gegebenenfalls substi tuierte organische Gruppe ist, die ein Kohlenstoffatom trägt, durch das die Gruppe mit dem jeweiligen R&sup0; verbunden ist;
jede der Gruppen L¹ und L² unabhängig eine Linkergruppe ist, ausgewählt aus einer gegebenenfalls substituierten C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylenkette, die das jeweilige Phosphoratom mit der Gruppe X verbindet; und
X eine verbrückende Gruppe ist, die eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe umfaßt, mit der die Phosphoratome über verfügbare benachbarte Kohlenstoffatome verbunden sind.
2. Katalytisches System, fähig zur Katalyse der Carbonylierung eines Ethylens, wobei das katalytisches System gebildet ist aus
(a) einem Metall der Gruppe VIII oder einer Verbindung davon; und
(b) einem zweizähnigen Phosphin der allgemeinen Formel (I)
in der
R&sup0; ein tertiäres Kohlenstoffatom ist
jede der Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹² unabhängig eine gebundene, gegebenenfalls substituierte organische Gruppe ist, die ein Kohlenstoffatom trägt, durch das die Gruppe mit dem jeweiligen R&sup0; verbunden ist;
jede der Gruppen L¹ und L² unabhängig eine Linkergruppe ist, ausgewählt aus einer gegebenenfalls substituierten C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylenkette, die das jeweilige Phosphoratom mit der Gruppe X verbindet; und
X eine verbrückende Gruppe ist, die eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe umfaßt, mit der die Phosphoratome über verfügbare benachbarte Kohlenstoffatome verbunden sind.
3. Verfahren oder katalytisches System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die gebundenen, gegebenenfalls substituierten organischen Gruppen, R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup5;&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹², unabhängig aus gegebenenfalls substituierte C&sub1;- bis C&sub8;-Alkylen ausgewählt sind.
4. Verfahren oder katalytisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die organischen Gruppen, R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6;, R&sup7;, R&sup8;, R&sup9;, R¹&sup0;, R¹¹ und R¹², derart mit ihrem jeweiligen R&sup0;-Kohlenstoffatom verbunden sind, daß sie zusammengesetzte Gruppen bilden, die sterisch mindestens so gehindert sind wie t-Butyl.
5. Verfahren oder katalytisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sowohl L¹ als auch L² Methylen sind.
DE69510563T 1994-12-22 1995-12-22 Verfahren zum caronylieren von aethylen und in diesem gebrauchtes katalytisches system Expired - Lifetime DE69510563T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9705699D0 (en) * 1997-03-19 1997-05-07 Ici Plc Process for the carbonylation of ethylene
US6489506B2 (en) 1997-03-19 2002-12-03 Lucite International Uk Limited Process for the palladium and phosphine ligand catalyzed carbonylation of ethylene
GB9717059D0 (en) * 1997-08-13 1997-10-15 Ici Plc Method of manufacturing phosphine compound
GB9722733D0 (en) 1997-10-29 1998-10-28 Ici Plc Production of esters
GB9800915D0 (en) * 1998-01-17 1998-03-11 Ici Plc Production of alkyl esters
GB9805348D0 (en) * 1998-03-16 1998-05-06 Ici Plc Compound
GB9918229D0 (en) * 1999-08-04 1999-10-06 Ici Plc Improvements relating to metal-compound catalysed processes
US6706912B2 (en) * 2000-03-14 2004-03-16 Shell Oil Company Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds
MY133839A (en) 2000-03-14 2007-11-30 Shell Int Research Process for the carbonylation of pentenenitrile
MY127093A (en) * 2000-05-17 2006-11-30 Lucite Int Uk Ltd Bidentate ligands useful in catalyst systems
DE10048874A1 (de) 2000-09-29 2002-04-11 Basf Ag Katalysatorsystem und Verfahren zur Carbonylierung
DE10106348A1 (de) 2001-02-09 2002-08-14 Basf Ag Als Katalysator oder zur Herstellung eines Katalysatorsystems geeignete Verbindung
DE10228293A1 (de) 2001-07-28 2003-02-13 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Dialkylketonen
US20030105348A1 (en) 2001-11-19 2003-06-05 Bunel Emilio E. Process for making 5-cyanovaleric acid, adipic acid or dimethyl adipate
CN100516017C (zh) * 2002-02-19 2009-07-22 国际壳牌研究有限公司 使烯键式不饱和化合物羰基化的方法以及用于该方法的催化剂
GB0218613D0 (en) * 2002-08-10 2002-09-18 Lucite Int Uk Ltd Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds
TWI301481B (en) 2002-08-10 2008-10-01 Lucite Int Uk Ltd A catalyst system
GB0228018D0 (en) * 2002-11-30 2003-01-08 Lucite Int Uk Ltd Carbonylation of ester
ES2429871T3 (es) * 2002-09-12 2013-11-18 Lucite International Uk Limited Un sistema catalizador que comprende un ligando de 1,2-bis-(fosfin)metaloceno
JP2007516197A (ja) * 2003-07-03 2007-06-21 ルーサイト インターナショナル ユーケー リミテッド エチレン性不飽和化合物のヒドロホルミル化方法
GB0315536D0 (en) * 2003-07-03 2003-08-06 Lucite Int Uk Ltd Process for the hydroformylation of ethylenically unsaturated compounds
GB0403592D0 (en) 2004-02-18 2004-03-24 Lucite Int Uk Ltd A catalyst system
US7265242B2 (en) 2004-02-26 2007-09-04 Shell Oil Company Process for the carbonylation of ethylenically or acetylenically unsaturated compounds
GB0411951D0 (en) * 2004-05-28 2004-06-30 Lucite Int Uk Ltd Carbonylation of ester
GB0516556D0 (en) * 2005-08-12 2005-09-21 Lucite Int Uk Ltd Improved catalyst system
EA025600B1 (ru) 2005-11-17 2017-01-30 ЛУСАЙТ ИНТЕРНЕЙШНЛ Ю Кей ЛИМИТЕД Способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, каталитическая система и бидентатный лиганд
GB0607494D0 (en) * 2006-04-13 2006-05-24 Lucite Int Uk Ltd Metal complexes
CA2671409C (en) 2006-12-02 2016-07-26 Lucite International Uk Limited Novel carbonylation ligands and their use in the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds
GB0625518D0 (en) * 2006-12-21 2007-01-31 Lucite Int Uk Ltd Carbonylation of conjugated dienes
GB0713624D0 (en) * 2007-07-13 2007-08-22 Lucite Int Uk Ltd Improved solvent for catalyst system
GB0812297D0 (en) * 2008-07-04 2008-08-13 Lucite Int Uk Ltd Novel carbonylation ligand sand thier use of in the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds
JP5918695B2 (ja) * 2009-09-03 2016-05-18 テクニカル・ユニヴァーシティ・オブ・デンマーク 双性イオンおよび/または酸官能化イオン性液体を含むパラジウム触媒系
GB0921875D0 (en) 2009-12-15 2010-01-27 Lucite Int Uk Ltd A continuous process for the carbonylation of ethylene
US20120309613A1 (en) 2009-12-15 2012-12-06 Lucite International Uk Limited Carbonylation process
GB0922255D0 (en) 2009-12-21 2010-02-03 Lucite Int Uk Ltd Method of producing acrylic and methacrylic acid
GB201000078D0 (en) 2010-01-05 2010-02-17 Lucite Int Uk Ltd Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds, novel carbonylation ligands and catalyst systems incorporatng such ligands
DE102010002809A1 (de) 2010-03-12 2011-11-17 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von linearen alpha,omega-Dicarbonsäurediestern
US9174913B2 (en) 2010-11-24 2015-11-03 Lucite International Uk Limited Process for the production of methacrylic acid and its derivatives and polymers produced therefrom
ES2677363T3 (es) 2011-02-09 2018-08-01 Lucite International Uk Limited Un método de extracción de ácido (met)acrílico
GB201122054D0 (en) 2011-12-21 2012-02-01 Lucite Int Uk Ltd A continuous process for the carbonylation of ethylene
WO2013107902A1 (en) 2012-01-20 2013-07-25 Dsm Ip Assets B.V. Process for the separation of a dissolved catalyst system from an alkoxycarbonylation reaction mixture
EP3052468B1 (de) 2013-09-30 2019-07-24 Dow Global Technologies LLC Gasphasenherstellung von alkylalkanoaten
WO2015200088A1 (en) 2014-06-24 2015-12-30 Dow Global Technologies Llc Process for producing low voc coalescing aids
WO2017135897A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-10 Agency For Science, Technology And Research A catalyst for the carbonylation of alkenes
ES2718747T3 (es) 2016-07-19 2019-07-04 Evonik Degussa Gmbh Procedimiento para la alcoxicarbonilación de éteres
MY203818A (en) 2019-03-12 2024-07-19 Mitsubishi Chem Corp Catalyst, method for preparing catalyst, and method for producing unsaturated carboxylic acid and/or unsaturated carboxylic acid ester
CN111087306B (zh) 2019-12-27 2021-08-03 南京诚志清洁能源有限公司 芳基双齿膦配体组合催化制备有机羧酸酯的方法
CN113912646B (zh) * 2021-11-18 2024-05-17 浙江新化化工股份有限公司 一种双齿膦配体的制备方法
CN115819234B (zh) * 2021-12-21 2025-04-29 浙江新和成股份有限公司 一种烯烃羰基化反应的方法
EP4452919A1 (de) 2021-12-23 2024-10-30 Röhm GmbH Verfahren zur herstellung von alkylmethacrylaten mit verbesserter ausbeute und verminderten emissionen flüchtiger organischer verbindungen
WO2025040614A1 (de) 2023-08-22 2025-02-27 Röhm Gmbh Decarbonisierung der (meth)acrylat-herstellung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269781A (en) * 1980-02-08 1981-05-26 Celanese Corporation Dimeric carbonylation of 1,3-butadiene
KR880007426A (ko) * 1986-12-24 1988-08-27 오노 알버어스 팔라듐 촉매를 사용한 올레핀형 불포화 화합물의 카르보닐화 방법
US4960949A (en) * 1988-12-22 1990-10-02 Eastman Kodak Company Low pressure rhodium catalyzed hydroformylation of olefins
DE69204691T2 (de) * 1991-01-15 1996-04-11 Shell Int Research Verfahren zur Karbonylierung von Olefin.
SG49630A1 (en) * 1992-04-08 1998-06-15 Shell Int Research Carbonylation process using palladium phosphine catalyst

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CN1171098A (zh) 1998-01-21
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HUT77016A (hu) 1998-03-02
CA2207672A1 (en) 1996-06-27

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