JPS63168433A - ロジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物、その製造法および該化合物を含有する、カルボニル化反応用触媒 - Google Patents

ロジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物、その製造法および該化合物を含有する、カルボニル化反応用触媒

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JPS63168433A JP62314336A JP31433687A JPS63168433A JP S63168433 A JPS63168433 A JP S63168433A JP 62314336 A JP62314336 A JP 62314336A JP 31433687 A JP31433687 A JP 31433687A JP S63168433 A JPS63168433 A JP S63168433A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肱某上の利用分野 本発明は、錯ロジウム含有陰イオンがイオン結合により
オルガノポリシロキサンマトリックスに結合している、
新規ロジウム富有オルガノポリシロキサン・アンモニウ
ム化合物に関する。
水および有機療剤に不溶の化合物は、殊にカルボニル化
反応の際に均−系層媒の代りに使用することができ、そ
の際非常に艮好な注質七示すX*な新規触媒である。相
応する均一系触媒に比べて、本発明による触媒は、容易
に分離しかつ再Oh塩できるという利点を有する。さら
に、本発明は、新規な金属含有オルガノポリシロキサン
・アンモニウム化合物の製造法、ならびに該化合物を含
有する、カルボニル化反応用触媒に関する。
従来の技術 工業上均一系触媒の使用は、しはしは触媒の分離および
再循環、多くはm畳な金属の回収およびしはしは非常に
短かい触媒の有効寿命の問題と結合している。これらの
欠点を避けかつ均一系触媒の利点、つまシ殊に高い活性
および選択性を、不均一系触媒の公知利点と結合するた
めに、世界的に不均一化可能な均一系触媒を開発する努
力がなされた。この分野での先行技術は、既に幾つかの
概括的論文に1とめられている、たとえはホイットフル
スト(D−D、Whjtt−hurst )により、′
ケムテヒ(CHEMTECH)”、1980年1月、第
44頁またはグルプス(R,H,Grubbs )によ
り@ケムテヒ“、1977年8月、第5頁、あるいはベ
イリイCD、C。
Ba1ley )および2ンガー(8,H,Lange
r )により1ケミカル・レビュー (Chem、 R
ev、 ) ’第81巻、第2号第109頁(1981
年)に記載されている。
この場合、担体材料としては一般に、たとえはポリスチ
ロールのような有機1合体が使用される。しかし、これ
ら有機1合体は一般に、良好な触媒担体が表示すべき品
質金決して有しない。即ち、該電合体は強固な構造を有
しないので、物理的性質が、圧力、己度および浴剤のよ
うな外部パラメータに強く左右ちれる。使用される治剤
中での担体の膨潤は、触媒中心への反応物の接近を可能
にしかつ反応速度を拡散制御されないようにするために
常に必要でおる。マトリックスの高い可動性は固定され
た金属単位の集合を許すので、望ましくない触媒不活性
の多核錯体の形成が可能になる。さらに、電合体マトリ
ックスが望ましくないことに使用された反応媒体中に俗
解することも起シうる。
たとえば珪酸、シリカゾルまたは酸化アルミニウムのよ
うな無機の高分子系は、物理的性質からは厖媒担体とし
て一般に適当である。しかし、これらのものは、金属化
合物の固定を行なうことのできる官能基の数が比較的少
ない限シ、例外なく亜大な欠点を有する。
しはらく前に、西ドイツ国特許出願公開第602959
9号および同第3131954号明細誉に記載されてい
るように、金属化合物が供与体・受容体の共有結合によ
シ、不溢性供与体基含有オルガノポリシロキサンからな
りかつ無機担体の艮好な性質を有するがその欠点を有し
ない担体系に固定されている触媒系を開発することがで
きた。嘔らに、これら新規高分子担体のマトリックスは
広い範囲内で変えて、腺せられる要求に適合させること
ができる。同様にして、錯白金−および/またはパラジ
ウム陰イオンがイオン結合によりアンモニウム基含有オ
ルガノポリシロキサン担体に結合している触媒系も開発
された(西ドイツ画特許出願公開第3404702号明
細書)、これらアンモニウム基含有オルガノポリシロキ
サンの製造は、西ドイツ国特許出願公開第312019
5号明細書に記載されている。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課趙は、これら触媒系を用いて実施される化学
反応の数を拡大し、殊にカルボニル化反応t′実施する
ことのできるオルガノポリシロキサンを主体とする触媒
を開発することである。周知のように、これにはなかん
ずく錯ロゾウム化合物が適当であり、その際触媒活性成
分は周知のように常に無機ロジウム錯体でアクセ 〔ホルスタ−(D、 Forster )、1アトパン
/ス・イン・オルガノメタリック・ケミストリイ(Ad
vances jn Organometallic 
Chemjstry )’第17巻第255頁(197
9年)該層〕、該錯体は一酸化炭素および沃化物の存在
で形成されかつ式: (Rh(Co)、J、)−を有す
る。さらに、専門ばが認めるように、カルボニル化反応
、たとえはメタノールの酢酸へのカルボニル化またはジ
メチルエーテルの無水酢酸へのカルボニル化は、沃化物
の存在でのみ十分な速度で進行する。沃化物は有利に沃
化アルキル、元素状沃素または沃化水素酸の形で添加さ
れる。沃化アルカリは原則としては同様に使用できるが
、一般にめ1#)有効ではない。
間組点を解決するための手段 n+1記の昧題は本発明によれば新規耐熱性ロジウム官
有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物によっ
て解決され、該化合物は一般式〔式中H1、Rにおよび
R3は一般式:R’ −8103/2        
  (2)(ただしRhはC原子数1〜10のアルキレ
ン基、C原子数5.7または8のシクロアルキレン基ま
たは単位: (ここでBL # RにおよびR3は同じかまたは異な
りかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪素
原子によシおよび/または次式二91047s+ また
はBIEe Os/*またu 5iRt’ 02/2な
いしは ’r1o4/2またはTJR’Or5/zまたはTiR
y’02/2ないしは μ3/2  またはALW Ota7m(ここでW紘メ
チル基筐たはエチル基を表わす)の架橋部員によって飽
和されておシ、(2)中の珪素原子対架倫原子珪素、チ
タンおよびアルミニウムの割合はに〇〜1:10であり
、R4は水素、C原子数1〜8の直鎖または分枝鎖アル
キル基、C原子数5〜8のシクロアルキル基まlt−f
i /< 7 シル基を表わし、Xn−は[Rh(CO
)aJ2)−〔RhCl1g〕3″″または(FlhC
2δ〕2″″および場合によりそれとともに存在するC
1−、Br−1J−1j(表わす]の単位から*gされ
ていることを%徴とする。
R1)は直鎮または分枝鎖アルキレン基であってもよく
、最終生成物中に著しい物質上の相違が生じることはな
い。
高分子中には、錯ロジウム単位のほかに、塩化物、臭化
物または沃化物が単独かまたは混合して存在しうる。
陰イオン(Rh(CO)、J、〕−1(BhCl6〕”
−1たは(RhCl3)”−とハロダン陰イオンとの間
のモル比が1=1〜1:100の範囲内にあるのが有利
である。
珪素、チタンまたはアルミニウム含有架橋剤の組入れは
、固形物中のロジウムまたはノーロデン化物密度、多孔
性(触媒の選択性に対して影響しうる)および一般的な
物質の性質の制御に役立つ。
それとともに、架橋剤はいわゆる活性剤または助触媒の
機能をも引受けることができる。
熱安定性および化学的作用(殊に塩基による)に対する
不活性ならびに単量体出発物質の入手難易性の観点から
は RA 、 R2およびR3が互いに同じで69、R
4がメチルである式(1)による高分子アンモニウム化
合物がとくに有利でおる。
出発物質の利用性および高分子のロジウム含有オルガノ
ポリシロキサン・アンモニウム化合物の点でとくに有利
なのは、式: 〔式中Xn″″は式(1)におけると同じものを表わし
、他の場合には事情は式(1)におけると同じである〕
の単位から構成されている化合物でおる。
カルボニル化触媒としての使用に関してとくにム豐な活
性成分は式: 〔式中R1% R’は式(1)におけると同じものt’
表わす〕の高分子単位でおる、 本発明によるロジウム含有オルガノポリシロキサン・ア
ンモニウム化合物は、極々の方法によって製造すること
ができる。
当該化合物の前駆化合物を提供する方法は、西ドイツ国
特許出願公開第3120195号ないしは西ドイツ国特
許第!1120214号明細誉に記載された式: 〔式中RI Mm R4は特許請求の範囲第1項におけ
ると同じものt−表わし、酸素原子の遊a原子価は式: %式% (ただしR’ti%許請求の範囲第1項におけると同じ
ものを表わす)の他の群の珪素原子によシおよび/また
は式: %式% (ただしIはメチル基またはエチル基金表わす)の架橋
部員によって飽和されておシ、式(2)中の珪素原子対
架橋原子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:
0〜1:10であり、Xn−はCL”、Br−またはJ
−を表わす〕で示されるオルガノポリシロキサン・アン
モニウム化合物を、化学量論的、不足または過剰量の、
場合により結晶水含有化合物 Na5RhC26# K3RhCl61(NH4)3R
hCl61(NH4)2RhCl5 または相応する遊離酸と、水または、ロゾウム化合物を
少なくとも部分的に俗解する極性有機溶剤中で反応させ
て、静的または動的原理によシ陰イオンf:部分的また
は完全に相互交換し、ロジウム含有固形物を場合によシ
液相から分離し、そのつど場合によシ任慧の順序で洗浄
し、保−ガスまたは真空下で室温ないし200°Cで乾
燥し、分級しならびに保護ガス下または真空中で150
〜250℃で熱処理することを特徴とする。
動的原理とは攪拌懸濁液を表わし、静的方法はポリシロ
キサンからなる固足層を規定する。
生成物の熱処理は、マトリックスの安定性向上の点でし
はしは有利であると立証される、該熱処理は、上述した
条件において少なくとも1時間から4日までの時1b1
にわたる熱処理である。
ロジウム含有固形物は、交換後直ちにlだ水または溶剤
で湿れた状態でその後の使用に供給することもできる。
詰ロジクムアミンの導入を行なうことのできる有利な反
応媒体は、原則的には、上述したロジウム出発化合物を
少なくとも部分的に俗解することのできるすべての極性
溶剤である。このような溶剤は、たとえば水、メタノー
ル、エタノール、n−およびi−ニア’ロバノール、n
−およびj−ブタノール、アセトン、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル燐酸トリア
ミド、脂肪族または芳香族ニトロ化合物、ニトリルまた
はそれらの混付物である。
とくに有利なのは上述したアルコールでるる。
この交換を実施することのできる適当な温度は20〜2
00℃の範囲内であシ、その際場合によシ使用されろ過
圧は、それぞれの温度における反応混合物の成分の分圧
の和に一致する。
使用されるオルガノポリシロキサン・アンモニウム化合
物とロジウム化合物との間の化字蓋崗的割合の選択は飽
和または錯ロジウム陰イオンによる固形物の部分的被覆
が行なわれ、それにより得られる触媒の性質に影響會与
えることができるようにするか否かによる。
他の2つの本発明方法によれは殊に、カルボニル化の際
に触媒活性の、式: による単位を含有する高分子t−製造することができる
。一方の方法は、上述した方法により得られる式(11
(7’CだシXn−tri (Rhcz、) 3−1 
ft、 ハ(FlhCl5)”−および場合によ、Q 
C/!−、Br″″を九はJ″″を表わす)によるオル
ガノポリシロキサン・アンモニウム化合物から出発し、
こrtt水、C原子数1〜10の沃化アルキル、元素状
沃素または沃化水素酸の存在で極性溶剤中でCOと約1
バールないし約200バールの全圧で反応させ、次いで
ロジウム含有固形物を液相から分離し、場合によシ洗浄
し、場合によ)室温ないし200°Cで乾燥し、分級し
、保護ガス下または真空中で150〜250℃の温度で
熱処理する。
ロジウム含有ポリシロキサンは直ちにまだ溶剤で湿った
状態でその後の使用に供給することもでき、上記手段の
幾つかは中止するかまたは変史された順序で実施するこ
ともできる。
アンモ二りムボリシロキサンマトリックスに結合した錯
R1)(1)陰イオンを固定されたCO含有Rh(1)
隘イオンに変換するのは、これらの条件下で比較的迅速
に行なわれ、実際に同時にRh成分を導入する上述した
方法において行なうこともできる。このCo変換はそれ
自体既に公知の反応でアリ、たとえは1インオーガニツ
ク瞥シンセVス(Inorganjc 5ynthes
is )”第8巻第211貞(1966年)に記載され
ている。この反応は、たとえはRbCL63−71便用
する場合には次の反応式によって記載することができる
: BhCL6”−+ 2J −+ 3CO→CRh(CO
)2J2)−+ 4CL−+ C0Cls+ (11原
則的には上記のすべての極性浴剤を使用することができ
るが、なかんずくC原子数1〜4の低級アルコールでメ
ジ、これらのうち殊にメタノールがすぐれている。同様
のことは、使用される沃化アルキルの種類についても官
える。
この場合でも、原則的にはCM子数1〜10のすべての
化合w’i使用することができる。しかし、なかんずく
溶解度の理由から、C原子数1〜4の低級訪尋体、なか
んずく沃化メチルがすぐれている。化学km的−」合に
関しては、錯ロジウム・カルボニル陰イオンを形成しか
つアンモニウムポリシロキサン中になお存在するCl−
ないしはBr″″イオン會J−に交換するのに少なくと
も十分な童の沃素が上記の形で存在していなけ7Lばな
らないことが言える。しかしながら実際には、数倍量の
沃化物が使用される。同様のことは、式(U): RJ + H2O#ROH+ HJ       (■
)により沃化アルキルから沃化物を遊離させるのに必女
な水の使用−こについても言える。この場合でも、ハロ
ケゞン化アルキルに関して数倍量が使用される、 本発明によるもう1つの方法によれは、錯ロゾウム陰イ
オン(Rhcco)z、r2)″を差当り溶液中に生成
させ〔フォルスター(D、 Forster )“アト
パンセス・イン・オルガノメタリック・ケミストリイ(
Advances jn Organometalli
cchemistry”第17巻第255頁(1979
年)参照〕、同時にまたは引続きそれをアンモニウムポ
リシロキサンマトリックスに陰イオン交換によって固定
させる。
このためには、少なくとも部分的に惨性格剤に浴解し、
場合によシ結晶水を含有する式:%式%) Rh(acac)s、RhC2(Co)(PPh3)、
 (ただしY−塩素、臭素、沃素 dien−シクロオクタジエン、ノルボルナジェン ph■フェニル 0HCs1+アセテート 11cac−7セテルアセトネートを表わす)で示され
るロジウム化合物t−60〜200℃で、水、炭素原子
数1〜10の沃化アルキルまたはfk素または沃化水素
酸の存在および式:〔式中Rム〜R4およびXn’″は
特許請求の範囲第1項におけると同じものを表わし、X
n−は塩化物、臭化物または沃化物のみを表わす〕で示
されるアンモニウムポリシロキサンの存在で、COと約
1バールないし約200バールの全圧で、生じる陰イオ
ン(Rh(Co)pJ*)s−がアンモニウムポリシロ
キサン中へ部分的かまたは完全に導入される1で反応さ
せ、固形物を液相から分離し、場合によシ洗沖し、嵐は
ないし2009Cで、場合により保踵ガス雰囲気下また
は真空中で乾燥し、分級し、150〜250℃で保a’
jlガス雰囲気下または真空中で熱処理する。この実施
態様の場合でも、変性されたロジウム含有ポリシロキサ
ンを直接にまだ浴剤で湿った状態で次の使用に供給する
ことができ、かつ上記手段の若干は中止するかまたは変
更された順序で実施することができる。
前 原則的には、I述した方法における出発物質として他の
UNのロジウム化合物(たとえば陽イオンとしてカルシ
ウムまたはマグネシウムを有する〕も使用できるが、こ
れは最も簡単で最良に入手しうる代表例であるにすぎな
い。
物理的性質から見れは、本発明によるロジウム含有オル
ガノポリシロキサン・アンモニウム化合物は、削処理に
よ、り1〜1000m″/&の比表面積および約1μm
〜1c!nの粒子直径を有する特殊なシリカデルのよう
な挙動をとる。
熱安定性は部分的には明らかに250°Cよυ上でめる
、 本発明によるロジウム含有オルガノポリシロキサン・ア
ンモニウム化合物は本発明のもう1つの対象によシ、カ
ルzl?ニル化の21!要な触媒として使用することが
できる。それで、たとえばこれらの融媒を用いてメタノ
ール全酢酸または酢酸メチルエステルに変換し、ジメチ
ルエーテル?I−無水酢酸に変換することができる。こ
れは100〜250℃の!1%10〜600バールの全
圧で、筒い選択性および艮好な反応速成で行なわれる。
次に、本発明を、原則的に最もM喪な出発物質を考慮し
実施例につき詳述する。
実施例 例  1 式: %式% で示される単位からなる高分子アンモニウム化合#25
&’t”、りらかじめNa5RhCl6 ・12H20
2,64gが&牌されているメタノール200Lに懸濁
させた。懸濁gを500μの撹拌オートクレーブに移し
、ここで100℃に加熱した。
混合@をこの@度で4時間攪拌し、冷却し、次いで固形
物を加圧濾過器によシ謹取した。これをなおそれぞれ1
00紅のメタノールで2回後洗浄し、次いで固形物をN
2雰凹気下に100’Cで4時間乾燥し、150℃で2
0時間熱処理した。晰亦色生成物の秤量は25.5.9
でめった。
実施した分析で1.55%の池含量が得られ、これから
RhC26の使用量のほとんど90%の吸収が推論され
る。
従って、生成物中には相応蓋の式: %式% の高分子単位が含有されている。
例  2 式二 ((H2O)N(CH,CH意CH,8j03/、)3
’)”Cl−・38j02の単位からなる高分子アンモ
ニウム化合物20!Iを、あらかじめ(NH、九RhC
L5・N203.517が俗解されている脱塩水150
紅中に懸濁させた。
懸濁液を、KPG攪拌機および還流冷却器を備える50
0紅の三つロフラスコ中で80℃に加熱し、この温度で
4時間撹拌した。引続き、懸濁液を冷却し、固形物を謙
取し、それぞれ100Jの脱塩水で2回洗浄した。N2
雰囲気下に120℃で12時間乾燥し150℃で12時
間熱処理した後、生成物21.6&が得られた。この生
成物の分析で6.9%のRh含量が得られ、これから供
給されたロジウムのほぼ80%の吸収が推論される。
例  3 式: %式%) の単位からなる高分子アンモニウム化合物10yを、エ
タノール150μに懸濁させた。この懸濁液にNa5R
hC4s・12HQOO−3g k加え、引続150 
ONの撹拌オートクレーブに移し、120℃で6時間攪
拌した。室温に冷却した後、固形物を線取し、エタノー
ル500酩宛で2回洗浄し、次いで窒素下に100℃で
5時間乾燥し、180℃で24時間熱処理した。乾燥し
九物質を引続き目幅50声を有する向に通して両側した
。Rh含量0.65%を有する所望生成物9.59が残
留していた。
例  4 式: %式% の単位からなる高分子アンモニウム化合物25当 gを差−シフタンール100勘中に攪拌混入した。半時
間撹拌混入した後、固形物を内径20關のカラムに移し
た。゛カラムに2時間内に、メタノール100継中の(
NH4)aRhct61−2 !lの60℃の熱浴液を
供給した。引続き、固形物をメタノール100Iit宛
で2回洗浄し、次いでカラムから別のカラムに移し、N
2″V#囲気下に100℃で8時間乾燥した。固形@(
25,5g)につ1!実施したRh分析で1.05%の
数値が得られ、これから使用したロジウムの80%よシ
上の吸収が推爾される。
例  5 式: %式% の単位からなる高分子アンモニウム化合物12yを、例
6と同様に、Na5RhCl612HzOO−5gと反
応妊せた。N28囲気下に100℃で6時間乾燥し、2
00°Cで10時間熱処理した後、0.65%のRh含
量を有する生成物12.21が得られた。
例  6 式: の単位からなるオルガノポリシロキサン・アンモニウム
化合物15.S/l−1例1と同様に、メタノール10
0ILL中の(NH4)3RhCl6Q、39と反応さ
せ、後処理した。1.40%のRh含kを有する生成物
15.2 、Fが得られた。これから、生成物中に、相
応蓋の式: の高分子単位が含有されていたことを推論することがで
きる。
例  7 式: の単位からなるオルガノポリシロキサン・アンモニウム
化合物20.?を、H5EhC260−21を1n H
Cl浴液60紅に溶解して加えた。懸濁液をKPG攪拌
機および還流冷却器を備える250■のガラスフラスコ
中で約100℃で5時間撹拌し、引続き吸引ヌツチェに
よシ濾過し、合計300都の脱塩水で酸がなくなるまで
洗浄した。
130℃で10時間乾燥した後、0.28%のRh含量
を有する生成物20.29が得られた。
例  8 例1で製造した、1.55%のFlh含itt有するロ
ジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合
物10.05’t”、メタノール100都に懸濁させた
6懸濁液に、CH3J 10μならびにa2o5u’!
r加え、次いでメンタル内張りを有する500−〇攪拌
オートクレーブに移した。
N2で2回洗浄した後、20バールのCOを圧入し、混
合物を基当9120℃に加熱し、2時間後150℃に加
熱した。150℃で5時間攪拌し、消費さ扛たCO會そ
れぞれ40バールの全圧に2回後圧大した後に冷却し、
オートクレーブを放圧し、固彫物會椰取した。メタノー
ル50勘宛で2回洗浄した後、固形物をN2雰囲気下に
120℃で8時間乾燥した。1.45%のロジウム言重
を有する生地物9.8yが得られた。
IRスペクトルは、隘イオン(RMCO)zJz)−に
典型的であるような、約2065cm″″lおよび19
90cm−1に2つの吸収帯を示した。
例  9 例2でM造した、3.9%のロジウム金倉を有するロジ
ウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物
10,9t−1i−プロパツール100勘に懸濁させた
。混合物に57%の沃化水素酸温液20gを加え、タン
タル内張りを有する500Mの攪拌オートクレーブに移
した。
N2で2回洗紗した後、10バールのCOt圧入し、混
合物を基当p130℃に加熱し、6時間後160℃に加
熱した。全圧はCOヲ圧入することにより60バールに
保った。4時間の攪拌時間後に冷却し、オートクレーブ
を放圧し、固形vlJ1に:濾堰した。1−プロパツー
ル100酩宛で6回洗浄し、次いで120℃/ 100
 ミ’Jバールで12時間乾燥した。6.2%のRh含
itヲ有する生成物11.01/が得ちれ、そのIRス
ペクトルは同じく約206ScWt″″1および199
0cWL71に2つの典型的なCO−原子価振動を有し
ていた。
例10 例4で製造されたロジウム含有高分子アンモニウム化合
物10 gから、例9と同様にして、反応媒体として水
の使用下に生成物10.2.@が得られ、その中にIR
スペクトルによれは陰イオン(Rh(Co)2J2)−
が含有されていた。
例11 式 : %式%) の単位からなるオルガノポリシロキサン・アンモニウム
化合物261k、あらかじめ Flhct3・3H201095■が′#触しているC
H30H2oomVc懸濁させた。懸濁液になおCH3
J 75mbおよび脱塩水20mを加え、その後500
都のオートクレーブに移した。50バールのCOを圧入
し、次いで120℃に加熱し、この温度で6時間撹拌し
、全圧1に50バールに保った。
引続き持続的CO?′F!!輩下に150℃に加熱し、
δらに2時間後180℃に加熱した。180’C!でな
お2時間攪拌した後に冷却し、反応器を放圧し、暗赤色
固形物を濾取した。CH30H100M宛で2回洗浄し
た後、固形物ti素雰囲気下に100℃で4時間、15
0°Cで16時間乾燥した。社含k1.19%を有する
生成物25.8yが得られ、そのIRスペクトルは 〔Rh(Cす2J2〕−陰イオンに典型的なCO原原子
価振動音示した。
例12 式: %式% の単位からなる高分子アンモニウム化合物60、yf:
、メタノール130uに懸濁させた。懸濁液に、H2O
20勘、RhJ31.25.9およびJ22011を加
えた。タンタル内張りを有する500紅のオートクレー
ブに移した後、反応器に10バールのCOtO入し、1
00℃に加熱し九。
COを補給することにより、反応器中の全圧を30バー
ルに保った。この@簾で4時間撹拌し、次いで温度を1
30℃に上げ、さらに6時間後に160℃に上げ、もう
1度2時間攪拌した。
次いで、室温に冷却し、反応器を放圧した。暗赤色でほ
とんど黒色の固形物を濾取し、メタノール50d宛で6
回洗浄し、次いで100°Cで4時間、160℃で16
時間乾燥した。0.61%の社含菫を自する生成物30
.2 、!i’が得られた。IRスペクトルは、陰イオ
ン (Rh(Co)2J2]−の典型的帯を示す。
例16 式: の単位からなる高分子アンモニウム化合物20!i %
 Na5BhCl6・12H201−59%CH3J 
5 Q Iu、H2o 10 mlおよびCH30H1
5Q ILLから、例11と同様に、1.01%のFl
h含iを有する生成物21.5.?が得られ、この場合
IRスペクトルは隘イオ7 (ph(co)2Ji)−
に典型的な’2)のCO帝を有していた。
例14 式: の単位からなる高分子アンモニウム化合物159と、R
h2O3Q、59、C2H3J 50 JIJ、H2O
10Mおよびエタノール200都から、例11と同様に
、0.78%のRh含itを有する生成物16.99が
得られた。
例15 式: %式% からなる高分子アンモニウム化合物20g、RhC2(
PPh3)3 2.0  、ji’  %  n  −
C3H7J  3 0  i  %  H2O10ml
 オヨヒn −C3H7OH200Ill カラ、例1
1と同様に、0.8%のロジウム含量を有する生成物1
9.9 、?が得られた。
例16 式: の単位からなる高分子アンモニウム化合物18& s 
 (RhCl(CsHx2))22−8 !l s C
H3J 50縮、N2020μ、およびCH30H20
0成から、例11と同様に、2.6%のロジウム含量を
有する生成物I B、6&が得られた。
例17 式: %式% の単位からなる高分子アンモニウム化合物26g 、 
(Rb(oAc)2)+・2HgO1−01!、沃化ヘ
ンシル50g、N2010勘オ!ヒCH30H20Qa
uカラ、例11と同様に、0.81%の北含量を有する
生成物25.4.9が得られた。
例18 例1により製造したロジウム含有オルガノポリシロキサ
ン・アンモニウム化合物10gをメタノール300紅に
に濁させた。懸濁液にCH3J 18.7駐ならびにH
,05ムを加え、次いでタンタル内張りを有する1tの
オートクレーブに移した。オートクレーブt−Hzで2
回洗浄した後、50バールのCOヲ圧入し、混合物を基
当9120°Cに加熱し、2時間後iso’cに、さら
に4時間後に180°Cに加熱した。この時間中、C0
t−補給することにより全圧を50バールに保った。1
6時間後、COの吸収はもはやほとんど確認できなかっ
た。反応器から、浸管により液体約200JII搬出し
、次いで再びメタノール600MおよびCI(3J18
−7Mの混合物をボンデにより供給した。反応を続け、
14時間後にCoの吸収はもはやほとんど確認できなか
った。反応器から液体650μを搬出し、再びメタノー
ル300紅およびCH3J 18−7都の混合物全供給
した。16時間後にCo吸収はもはやほとんど確認でき
ず;反応器を冷却し、それからその全内容物を搬出した
。搬出した6つのバッチのガスクロマトグラフィー実験
で、沃化物取分It慮しない場合に次の組成が得られた
: 第1バッチ:酢酸92%、酢酸メチルエステル6%、N
20およびCH30H2% 第2バッチ:酢酸96%、酢酸メチルエステル6%、N
20およびC’H30H1% 第3バッチ:酢酸95係、酢酸メチルエステル4%、N
20オよびCH30H1% 例19 例9で製造したロジウム含有オルガノポリシロキサン・
アンモニウム化合物5 !/ k 、CH30H300
都とCH3J 18.7μの混合物に懸濁させ友。懸濁
液を1tのオートクレーブに移した。
オートクレーブをN2で2回洗浄した後、40バールの
COヲ出入し、反応器を180℃に加熱した。例18に
おけるように夾施し、反応時間それぞれ14時間、16
時間および16時間後に搬出全行なった。3つのバッチ
は、例18におけると同じ組成、即ちそれぞれ90%よ
り上の酢酸含1に含有していた。
例20 例16によシ裂造したロジウム含有オルガノポリシロキ
サン・アンモニウム化合物5g全使用し、例19に実施
した方法により18時間、20時間および18時間後に
それぞれ1つのバッチ生成物を搬出した。バッチは、ガ
スクロマトグラフィー分析によれは次の組&を有してい
た: 第1バッチ:酢酸94%、酢酸メチルエステル5係、N
201係 第2バッチ:酢酸95%、酢酸メチルエステル4%、N
201% 第6バツテ:酢酸94%、酢酸メチルエステル5%、H
,OI係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中R^1、R^2およびR^3は一般式:R^5−
    SiO_3_/_2(2) (ただしR^5はC原子数1〜10のアルキレン基、C
    原子数5、7または8のシクロアルキレン基または単位
    : ▲数式、化学式、表等があります▼ないしは▲数式、化
    学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2およびR^3は同じかまたは異
    なりかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪
    素原子によりおよび/または次式:SiO_4_/_2
    またはSiR′O_3_/_2またはSiR′_2O_
    2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_3_/_2またはAlR′O_2_/_2(ここ
    でR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架橋部員
    によつて飽和されており、(2)中の珪素原子対架橋原
    子、珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:0〜
    1:10であり、R^4は水素、C原子数1〜8の直鎖
    または分枝鎖アルキル基、C原子数5〜8のシクロアル
    キル基またはベンジル基を表わし、X^n^−は〔Rh
    (CO)_2J_2〕^−、〔RhCl_6〕^3^−
    または〔RhCl_5〕^2^−および、場合によりそ
    れとともに存在するCl^−、Br^−、J^−を表わ
    す〕の単位から構成されていることを特徴とするロジウ
    ム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物。 2、陰イオンタイプ: 〔Rh(CO)_2J_2〕^−、〔RhCl_6〕^
    3^−または〔RhCl_5〕^2^−とハロゲンイオ
    ンとの間のモル比が1:1と1:100の間にある特許
    請求の範囲第1項記載のロジウム含有オルガノポリシロ
    キサン・アンモニウム化合物。 3、R^1、R^2およびR^3が互いに同じであり、
    R^4がメチルに等しい特許請求の範囲第1項または第
    2項記載のロジウム含有オルガノポリシロキサン・アン
    モニウム化合物。 4、式: 〔(H_3C)N^+(CH_2CH_2CH_2Si
    O_3_/_2)_3〕_nX^n^−の単位から構成
    されている特許請求の範囲第3項記載のロジウム含有オ
    ルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物。 5、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中R^1、R^2およびR^3は一般式:S^5−
    SiO_3_/_2(2) (ただしR^5はC原子数1〜10のアルキレン基、C
    原子数5、7または8のシクロアルキレン基または単位
    : ▲数式、化学式、表等があります▼ないしは ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2およびR^3は同じかまたは異
    なりかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪
    素原子によりおよび/または次式:SiO_4_/_2
    またはSiR′O_3_/_2またはSiR′_2O_
    2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_3_/_2またはAlR′O_2_/_2(ここ
    でR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架橋部員
    によつて飽和されており、(2)中の珪素原子対架橋原
    子、珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:0〜
    1:10であり、R^4は水素、C原子数1〜8の直鎖
    または分枝鎖アルキル基、C原子数5〜8のシクロアル
    キル基またはベンジル基を表わし、X^n^−は〔Rh
    (CO)_2J_2〕^−、〔RhCl_6〕^3^−
    または〔ShCl_5〕^2^−および場合によりそれ
    とともに存在するCl^−、Br^−、J^−を表わす
    〕の単位から構成されている、ロジウム含有オルガノポ
    リシロキサン・アンモニウム化合物を製造する方法にお
    いて、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R^1〜R^4は上記のものを表わし、酸素原子
    の遊離原子価は式: R^5−SiO_3_/_2 (ただしR^5は上記のものを表わす)の他の群の珪素
    原子によりおよび/または式: SiO_4_/_2またはSiR′O_3_/_2また
    はSiR′_2O_2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_2O_3_/_2またはAlR′O_2_/_2
    (ただしR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架
    橋部員によつて飽和されており、式(2)中の珪素原子
    対架橋原子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1
    :0〜1:10であり、X^n^−はCl^−、Br^
    −またはJ^−を表わす〕で示されるオルガノポリシロ
    キサン・アンモニウム化合物を、化学量論的、不足また
    は過剰量の、場合により結晶水含有化合物 Na_3RhCl_6、K_3RhCl_6、(NH_
    4)_3RhCl_6、(NH_4)_2RhCl_5 または相応する遊離酸と、水または、ロジウム化合物を
    少なくとも部分的に溶解する極性有機溶剤中で反応させ
    て、静的または動的原理により陰イオンを部分的または
    完全に相互交換し、ロジウム含有固形物を場合により液
    相から分離し、そのつど場合により任意の順序で洗浄し
    、保護ガスまたは真空下で室温ないし200℃で乾燥し
    、分級しならびに保護ガス下または真空中で150〜2
    50℃で熱処理することを特徴とするロジウム含有オル
    ガノポリシロキサン・アンモニウム化合物の製造法。 6、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中R^1、R^2およびR^3は一般式:R^5−
    SiO_3_/_2(2) (ただしR^5はC原子数1〜10のアルキレン基、C
    原子数5、7または8のシクロアルキレン基または単位
    : ▲数式、化学式、表等があります▼ないしは ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2およびR^3は同じかまたは異
    なりかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪
    素原子によりおよび/または次式: SiO_4_/_2またはSiR′O_3_/_2また
    はSiR′_2O_2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_3_/_2またはAlR′O_2_/_2(ここ
    でR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架橋部員
    によつて飽和されており、(2)中の珪素原子対架橋原
    子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:0〜1
    :10であり、R^4は水素、C原子数1〜8の直鎖ま
    たは分枝鎖アルキル基、C原子数5〜8のシクロアルキ
    ル基またはベンジル基を表わし、 X^n^−は〔Rh(CO)_2J_2〕^−および場
    合によりそれとともに存在するCl^−、Br^−、J
    ^−を表わす〕の単位から構成されている、 ロジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化
    合物を製造する方法において、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R^1〜R^4は上記のものを表わし、酸素原子
    の遊離原子価は式: R^5−SiO_3_/_2 (ただしR^5は上記のものを表わす)の他の群の珪素
    原子によりおよび/または式: SiO_4_/_2またはSiR′O_3_/_2また
    はSiR′_2O_2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_2O_3_/_2またはAlR′O_2_/_2
    (ただしR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架
    橋部員によつて飽和されており、式(2)中の珪素原子
    対架橋原子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1
    :0〜1:10であり、X^n^−は〔RhCl_6〕
    ^3^−または〔RhCl_5〕^2^−および場合に
    よりCl^−、Br^−またはJ^−を表わす〕で示さ
    れるオルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物を、
    温度60〜120℃で、水、炭素原子数1〜10の沃化
    アルキル、元素状沃素または沃化水素酸の存在下極性溶
    剤中、全圧約1バールないし約200バールでCOと反
    応させ、次いでポリシロキサンを直接に次の使用に供給
    するかまたははじめに液相から分離し、それぞれ場合に
    より任意の順序で洗浄し、室温ないし200℃で乾燥し
    、分級し、保護ガス下または真空中で熱処理することを
    特徴とするロジウム含有オルガノポリシロキサン・アン
    モニウム化合物の製造法。 7、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中R^1、R^2およびR^3は一般式:R^5−
    SiO_3_/_2(2) (ただしR^5はC原子数1〜10のアルキレン基、C
    原子数5、7または8のシクロアルキレン基または単位
    : ▲数式、化学式、表等があります▼ないしは ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2およびR^3は同じかまたは異
    なりかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪
    素原子によりおよび/または次式:SiO_4_/_2
    またはSiR′O_3_/_2またはSiR′_2O_
    2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_3_/_2またはAlR′O_2_/_2(ここ
    でR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架橋部員
    によつて飽和されており、(2)中の珪素原子対架橋原
    子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:0〜1
    :10であり、R^4は水素、C原子数1〜8の直鎖ま
    たは分枝鎖アルキル基、C原子数5〜8のシクロアルキ
    ル基またはベンジル基を表わし、 X^n^−は〔Rh(CO)_2J_2〕^−および場
    合によりそれとともに存在するBr^−またはJ^−を
    表わす〕の単位から構成されている ロジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化
    合物を製造する方法において、少なくとも部分的に極性
    溶剤に溶解した、場合により結晶水を含有する、式: Na_3RhCl_6、K_3RhCl_6、(NH_
    4)_3RhCl_6、(NH_4)_2RhCl_5
    、RhY_3、Rh(NO_3)_3、Rh_2O_3
    、Rh(acac)(CO)_2、RhH(CO)(P
    Ph_3)_3、RhCl(AsPh_3)_3、Rh
    Cl(PPn_3)_3、〔RhY(dien)〕_2
    、〔RhY(C_2H_4)_2〕_2、〔RhY(C
    O)_2〕_2、〔Rh(OAc)_2〕_2、Rh(
    acac)_3、RhCl(CO)(PPh_3)_2
    (ただし Y=塩素、臭素、沃素 dien=シクロオクタジエン、ノルボルナジエン Ph=フェニル OAc=アセテート acac=アセチルアセトネートを表わす)で示される
    ロジウム 化合物を、60〜200℃で、水、炭素原子数1〜10
    の沃化アルキル、元素状沃素または沃化水素酸の存在お
    よび式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただしR^1〜R^4は上記のものを表わし、X^n
    ^−はCl^−、Br^−またはJ^−のみを表わす)
    のアンモニウムポリシロキサンの存在で、全圧1〜約2
    00バールでCOと、生じるロジウム陰イオン〔Rh(
    CO)_2J_2〕^−がアンモニウムポリシロキサン
    中へ部分的または完全に導入されるまで反応させ、固形
    物を場合により液相から分離し、それぞれ場合により任
    意の順序で洗浄し、室温ないし200℃で乾燥し、分級
    し、保護ガス下または真空中で150〜250℃で熱処
    理することを特徴とするロジウム含有オルガノポリシロ
    キサン・アンモニウム化合物の製造法。 8、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R^1、R^2およびR^3は一般式:R^5−
    SiO_3_/_2(2) (ただしR^5はC原子数1〜10のアルキレン基、C
    原子数5、7または8のシクロアルキレン基または単位
    : ▲数式、化学式、表等があります▼ないしは ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2およびR^3は同じかまたは異
    なりかつ酸素原子の遊離原子価が式(2)の他の基の珪
    素原子によりおよび/または次式:SiO_4_/_2
    またはSiR′O_3_/_2またはSiR′_2O_
    2_/_2ないしは TiO_4_/_2またはTiR′O_3_/_2また
    はTiR′_2O_2_/_2ないしは Al_3_/_2またはAlR′O_2_/_2(ここ
    でR′はメチル基またはエチル基を表わす)の架橋部員
    によつて飽和されており、(2)中の珪素原子対架橋原
    子珪素、チタンおよびアルミニウムの割合は1:0〜1
    :10であり、R^4は水素、C原子数1〜8の直鎖ま
    たは分枝鎖アルキル基、C原子数5〜8のシクロアルキ
    ル基またはベンジル基を表わし、 X^n^−は〔Rh(CO)_2J_2〕^−、〔Rh
    Cl_6〕^3^−または〔RhCl_5〕^2^−お
    よび場合によりそれとともに存在するCl^−、Br^
    −、J^−を表わす〕の単位から構成されているロジウ
    ム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物を
    含有することを特徴とするカルボニル化反応用触媒。
JP62314336A 1986-12-22 1987-12-14 ロジウム含有オルガノポリシロキサン・アンモニウム化合物、その製造法および該化合物を含有する、カルボニル化反応用触媒 Expired - Lifetime JPH078914B2 (ja)

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DE3643894.4 1986-12-22
DE19863643894 DE3643894A1 (de) 1986-12-22 1986-12-22 Rhodium-haltige organopolysiloxan-ammoniumverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung

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