本發(fā)明涉及一系列聯(lián)苯三膦配體制備方法及在氫甲?；兄鸩饺〈鶳Ph3的應(yīng)用。

背景技術(shù)：
氫甲?；磻?yīng)自1938年被OttoRoelen教授發(fā)現(xiàn)以來(lái)（ChemAbstr,1994，38-550.），在工業(yè)當(dāng)中得到了非常巨大的應(yīng)用。由于醛類物質(zhì)可以非常容易地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇、羧酸、酯、亞胺等在有機(jī)合成中具有重要用途的化合物，通過(guò)氫甲酰化反應(yīng)合成的醛類物質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中被大規(guī)模合成。每年工業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)氫甲酰化反應(yīng)生產(chǎn)的醛類物質(zhì)現(xiàn)已達(dá)到1000萬(wàn)噸（Adv.Synth.Catal.2009,351,537–540）。氫甲酰化反應(yīng)中，雖然雙齒膦配體和四齒膦配體被國(guó)外大型化學(xué)公司如BASF、Dow、Shell和Eastman及一些研究小組廣泛報(bào)導(dǎo)及專利化，三齒膦配體卻很少被報(bào)導(dǎo)（Org.Lett.2013,15,1048-1052）。因此在氫甲酰化反應(yīng)中開(kāi)發(fā)高效的新型三齒膦配體及其制備方法具有重要意義。同時(shí)，在氫甲?；墓I(yè)生產(chǎn)中，目前仍有很多氫甲?；に囀褂萌交ⅲ≒Ph3）作為配體。PPh3在氫甲?；磻?yīng)中不僅選擇性差，而且加入的大量PPh3難以分離和后處理。因此，在氫甲?；磻?yīng)的工業(yè)生產(chǎn)中，開(kāi)發(fā)新型高效的三膦配體以取代PPh3具有重要意義。但是，直接將新型高效的三膦配體取代PPh3用于氫甲酰化反應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)，成本太大。從而，發(fā)展一種高效的逐步取代PPh3新方法具有重大實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)采用三苯基膦的線性氫甲?；磻?yīng)存在選擇性差、反應(yīng)速率低、難分離的問(wèn)題，以及采用三齒膦配體的線性氫甲酰化反應(yīng)存在成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一系列聯(lián)苯三膦配體、制備方法及其在線性氫甲酰化反應(yīng)中的應(yīng)用，在PPh3作為配體的線性氫甲酰化反應(yīng)體系中，將聯(lián)苯三膦配體逐步加入可大幅度提高線性氫甲?；磻?yīng)的選擇性，且成本低廉，另外，本發(fā)明制備方法還具有易于合成、產(chǎn)物收率高、可放大合成等優(yōu)點(diǎn)，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的聯(lián)苯三膦配體，具有通式（I）或（II）的結(jié)構(gòu)：通式（I）中：Ar為苯、對(duì)甲基苯、間三氟甲基苯、對(duì)三氟甲基苯、3,5-二三氟甲基苯、3,5-二氟苯、3,5-二甲基苯、3,5-二叔丁基苯、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯、對(duì)甲氧基苯、對(duì)二甲氨基苯、2-吡啶、對(duì)氟苯或2,3,4,5,6-五氟苯；通式（II）中：R為環(huán)狀膦結(jié)構(gòu)，具體可為上述聯(lián)苯三膦配體的合成方法如下：上述LiPAr表示二芳基膦衍生物，上述合成中采用二芳基膦衍生物時(shí)，可獲得通式（I）化合物；上述LiR表示環(huán)狀二芳基膦衍生物，上述合成中采用環(huán)狀二芳基膦衍生物時(shí)，可獲得通式（II）化合物。本發(fā)明聯(lián)苯三膦配體可用作氫甲?；磻?yīng)催化劑，逐步取代氫甲?；磻?yīng)中的三苯基膦催化劑。本發(fā)明聯(lián)苯三膦配體逐步取代氫甲酰化反應(yīng)中的三苯基膦催化劑的工藝，包括步驟：步驟1，在氫甲?；磻?yīng)裝置中，在惰性氣體保護(hù)下，加入三苯基膦與過(guò)渡金屬絡(luò)合物催化劑，攪拌絡(luò)合；步驟2，在惰性氣體保護(hù)下，向氫甲?；磻?yīng)裝置中加入權(quán)利要求1所制備的聯(lián)苯三膦配體，攪拌絡(luò)合；步驟3，向氫甲?；磻?yīng)裝置中加入反應(yīng)底物烯烴，進(jìn)行氫甲?；磻?yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：1、和應(yīng)用于線性氫甲?；磻?yīng)催化劑的雙齒膦配體和四齒膦配體相比，本發(fā)明易于合成、產(chǎn)物收率高、可放大合成。2、和應(yīng)用于線性氫甲酰化反應(yīng)催化劑的三齒膦配體相比，本發(fā)明成本低廉。3、和應(yīng)用于線性氫甲?；磻?yīng)催化劑的三苯基膦相比，本發(fā)明氫甲?；磻?yīng)選擇性高、反應(yīng)速率高，且不存在后期難分離的問(wèn)題。4、本發(fā)明在線性氫甲酰化反應(yīng)中采用聯(lián)苯三膦配體逐步取代三苯基膦，可顯著提高氫甲?；磻?yīng)選擇性和反應(yīng)速率，且成本低廉，具有極大的實(shí)用價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1是Tribi配體逐步取代PPh3時(shí)反應(yīng)選擇性的變化趨勢(shì)圖。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例具體描述本發(fā)明合成方法，有必要指出的是，本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)實(shí)施例內(nèi)容作出的非本質(zhì)改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例12,2′,6-三甲基聯(lián)苯的制備：2L的施輪克瓶中依次加入2.06g的Pd2(dba)3（三(二亞芐基丙酮)二鈀）、1.56g的HPtBu3BF4（四氟硼酸三叔丁基膦）、66.76g的2-甲基苯硼酸、139.75g的二水合氟化鉀。加料完畢后，將反應(yīng)瓶置換為氮?dú)夥諊?。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入76.95g的2,6-二甲基溴苯及1L無(wú)水THF（四氫呋喃），獲得反應(yīng)體系。將反應(yīng)體系于室溫反應(yīng)5小時(shí)，將THF減壓旋干，加入400mL水，用乙酸乙酯萃取三次（每次采用乙酸乙酯500mL），所得有機(jī)相經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后減壓旋干，剩余物經(jīng)快速柱層析即得80.35g目標(biāo)化合物（3），收率91%。本實(shí)施例中，二水合氟化鉀可以采用氟化鉀、磷酸鉀或碳酸鉀替換；無(wú)水四氫呋喃可采用2-甲基四氫呋喃或二氧六環(huán)替換；反應(yīng)條件并不限于室溫反應(yīng)5小時(shí)，于0～60℃下反應(yīng)2～24h同樣可獲得目標(biāo)化合物（3）。實(shí)施例22,2′,6-三甲酸聯(lián)苯的制備：2L的四口圓底燒瓶中，依次加入26.7g的2,2',6-三甲基聯(lián)苯、2.44g的十六烷基三甲基溴化銨和1.2L水獲得反應(yīng)體系。將反應(yīng)體系升至80℃并加入193.4g高錳酸鉀，反應(yīng)12h，直至待反應(yīng)體系中高錳酸鉀紅色退去。將反應(yīng)體系過(guò)濾即得無(wú)色水相，采用甲苯萃取除去無(wú)色水相中的十六烷基溴化銨后，將所得水相減壓旋蒸至約150mL，加入50mL濃鹽酸。此時(shí)，即有白色固體析出，將白色固體經(jīng)抽濾并于真空干燥箱中干燥，即獲得95.75g目標(biāo)化合物（4），收率82%，1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=8.02-8.06(m,3H),7.47-7.53(m,2H),7.38-7.42(m,1H),7.05(d,J=8.0Hz,1H)ppm;13CNMR(101MHz,CD3OD):δ=168.9,168.6,143.4,141.9,132.2,131.9,130.9,130.0,129.6,129.5,126.6,126.4ppm。本實(shí)施例中，采用的表面活性劑十六烷基溴化銨可以采用十八冠六、十八叔胺二甲基羥基硝酸季銨鹽、KaoAsfier-101中的任意一種替換；反應(yīng)溫度并不限于80℃，反應(yīng)溫度為60～100℃時(shí)同樣可獲得目標(biāo)化合物（4）。實(shí)施例32,2′,6-三（甲酸甲酯基）-聯(lián)苯的制備：干燥的1L施倫克瓶中加入95.0g的2,2′,6-三甲酸聯(lián)苯，將施倫克瓶置換為氮?dú)夥諊?℃下加入400mL二氯亞砜，回流反應(yīng)24小時(shí)后，減壓旋蒸除去過(guò)量的二氯亞砜后得到淡黃色固體。隨后，于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入250mL無(wú)水甲醇和150mL無(wú)水三乙胺，加熱回流反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)溶劑經(jīng)減壓旋蒸除去后，加入300mL水并用乙酸乙酯萃取三次（每次采用乙酸乙酯400mL）。所得有機(jī)相經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后減壓旋干得到淡黃色固體，在石油醚和乙酸乙酯中重結(jié)晶即可得到98.07g的白色目標(biāo)產(chǎn)物（5），收率90%。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=8.09(d,J=8.0Hz3H),7.49-7.53(m,2H),7.42-7.47(m,1H),7.08(d,J=12.0Hz,1H),3.14(s,3H),6.00(s,6H)ppm;13CNMR(101MHz,CDCl3):δ=167.4,167.2,132.2,143.7,133.2,131.6,131.4,129.9,129.8,129.6,127.6,127.3,52.3,52.1ppm。本實(shí)施例中，第一回流反應(yīng)時(shí)間在12-48h范圍內(nèi)均可；無(wú)水三乙胺可采用吡啶或二甲基吡啶替代；第二次回流反應(yīng)在2～10h范圍內(nèi)均可。實(shí)施例42,2′,6-三(甲醇基)-聯(lián)苯的制備：在2L施倫克瓶中于氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入45.37g氫化鋁鋰、1.2L無(wú)水四氫呋喃，并于0～10℃下滴入250mL的2,2′,6-三（甲酸甲酯基）-聯(lián)苯的無(wú)水四氫呋喃溶液獲得反應(yīng)體系，250mL的2,2′,6-三甲酸甲酯基-聯(lián)苯的無(wú)水四氫呋喃溶液中含有98.0g的2,2′,6-三甲酸甲酯基-聯(lián)苯。將反應(yīng)體系升至室溫經(jīng)加熱回流反應(yīng)48小時(shí)，然后溫度降至0～10℃，滴加入80mL水，再加入250mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氫氧化鈉溶液攪拌反應(yīng)1小時(shí)。分離有機(jī)相，水相用乙醚萃取三次。有機(jī)相經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后減壓旋蒸除去溶劑，即得69.28g目標(biāo)產(chǎn)物（6），收率95%。1HNMR(400MHz,CD3OD)δ:7.58(d,J=8.0Hz,1H),7.50-7.52(m,2H),7.41-7.45(m,2H),7.34-7.38(m,1H),7.06(d,J=8.0Hz,1H),4.15-4.23(m,6H)ppm;13CNMR(101MHz,CD3OD)δ:139.1,138.9,137.1,136.6,139.2,128.2,127.7,127.6,127.3,126.3,61.5ppm。本實(shí)施例中，采用的無(wú)水四氫呋喃可采用其他醚類溶劑替換，例如：乙醚、2-甲基四氫呋喃或二氧六環(huán)；加熱回流反應(yīng)時(shí)間在24-60h范圍均可；攪拌反應(yīng)時(shí)間在0.5～2h范圍內(nèi)均可。實(shí)施例52,2′,6-三（氯甲基）-聯(lián)苯的制備：2L施倫克瓶中于氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入60.0g的2,2′,6-三(甲醇基)-聯(lián)苯、1L無(wú)水二氯甲烷、5mL的N,N-二甲基甲酰胺，于0～10℃下再滴加入150mL二氯亞砜獲得反應(yīng)體系。反應(yīng)體系升至室溫后回流反應(yīng)24小時(shí)，溫度降至室溫后，經(jīng)減壓旋蒸除去溶劑即得淡黃色固體，在二氯甲烷和正己烷中重結(jié)晶獲得67.70g的目標(biāo)化合物（7），收率92%。1HNMR(400MHz,CD3Cl)δ:7.54-7.60(m,3H),7.43-7.51(m,3H),7.25(d,J=8.0Hz,1H),4.21-4.30(m,6H)ppm;13CNMR(101MHz,CD3Cl)δ:138.9,136.8,136.3,136.0,130.7,130.6,129.5,129.4,129.0,44.7,44.6ppm。本實(shí)施例中，加熱回流反應(yīng)時(shí)間在12-36h范圍均可。實(shí)施例6聯(lián)苯三膦配體2,2’,6-三(二苯基膦甲基)-1,1’-聯(lián)苯（Tribi）的合成：在1L的施倫克瓶中于氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入63.31g二苯基膦、400mL無(wú)水四氫呋喃，降溫至-78℃后逐滴加入140mL的2.5mol/L正丁基鋰溶液獲得反應(yīng)體系，將反應(yīng)體系于-78℃反應(yīng)4小時(shí)后，向反應(yīng)體系中逐滴加入200mL的2,2′,6-三（氯甲基）-聯(lián)苯的無(wú)水四氫呋喃溶液，上述200mL的2,2′,6-三（氯甲基）-聯(lián)苯的無(wú)水四氫呋喃溶液中含有2,2′,6-三（氯甲基）-聯(lián)苯33.0g。將反應(yīng)體系緩慢升至室溫后攪拌反應(yīng)過(guò)夜。減壓除去反應(yīng)溶劑至約60mL，加入200mL乙醚，所得有機(jī)相用水洗三次（每次采用水100mL）后，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥并減壓旋蒸至50mL后出現(xiàn)白色固體。收集白色固體并用冷的甲醇洗滴2次（每次采用甲醇30mL），得到141g目標(biāo)化合物Tribi，收率85%。1HNMR(400MHz,CD3Cl):δ=7.18-7.34(m,26H),7.02-7.07(m,6H),6.88-6.92(m,2H),6.79(d,J=8.0Hz,2H),6.70(d,J=8.0Hz,1H);2.99-3.15(m,6H)ppm;13CNMR(101MHz,CD3Cl):δ=140.7,139.3,139.1,139.0,138.6,138.5(d,J=15.2Hz),136.4(d,J=9.1Hz),136.1(d,J=10.1Hz),133.8(d,J=20.2Hz),133.3(d,J=18.2Hz),132.8(d,J=18.2Hz),131.6,130.0(d,J=10.1Hz),128.9(d,J=22.2Hz),128.6,128.5,128.4,128.1(d,J=12.1Hz),127.5,127.1,126.4,34.7(d,J=16.6Hz),34.3(d,J=17.2Hz)ppm;31PNMR(162MHz,CD3Cl):δ=-10.9,-13.9ppm.本實(shí)施例中采用的無(wú)水四氫呋喃可采用其他醚類溶劑替換，例如：乙醚、2-甲基四氫呋喃或二氧六環(huán)；正丁基鋰可以采用異丁基鋰、叔丁基鋰替換；第一次反應(yīng)條件并不限于-78℃下反應(yīng)4小時(shí)，在-78～0℃下反應(yīng)2-6h均可。將實(shí)施例6中二苯基膦替換為環(huán)狀二芳基膦衍生物或其他的二芳基膦衍生物，即可制備聯(lián)苯三齒膦配體L2-L20：實(shí)施例7聯(lián)苯三齒膦配體在氫甲?；磻?yīng)中逐步取代PPh3的應(yīng)用在氫甲酰化反應(yīng)中，目前仍有很多工藝使用三苯基膦PPh3作為配體，而PPh3在氫甲?；磻?yīng)中不僅選擇性差，而且三苯基膦難以分離和后處理。如果直接采用新型高效的三齒配體取代PPh3用于氫甲?；磻?yīng)的工業(yè)生產(chǎn)，則成本過(guò)大。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在過(guò)渡金屬絡(luò)合物和三苯基膦催化的氫甲酰化反應(yīng)體系中，逐步加入聯(lián)苯三膦配體時(shí)，可顯著提高氫甲?；磻?yīng)體系的選擇性。下面將結(jié)合具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明采用聯(lián)苯三膦配體替換氫甲?；磻?yīng)中三苯基膦PPh3產(chǎn)生的有益效果。以1-辛烯為底物，以不同摩爾比混合的三苯基膦PPh3、Rh絡(luò)合物和Tribi（實(shí)施例6產(chǎn)物）為催化劑，底物與催化劑總摩爾比為10,000：1，Rh絡(luò)合物濃度為0.2mmol/L，以甲苯為溶劑，以正癸烷作內(nèi)標(biāo)，CO/H2的壓力為5：5bar，反應(yīng)溫度120℃（即油浴溫度），反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，反應(yīng)式如下：氫甲?；磻?yīng)的選擇性結(jié)果見(jiàn)表1，表中，“異構(gòu)化”指1-辛烯異構(gòu)化為2-辛烯的百分率，l/b為線性產(chǎn)物與支鏈產(chǎn)物的比例，“線性”為線性產(chǎn)物的百分率，TON為轉(zhuǎn)化數(shù)，是由氣相色譜根據(jù)烯烴底物的轉(zhuǎn)化計(jì)算獲得。表1氫甲?；磻?yīng)的選擇性結(jié)果從表1可以看出，以三苯基膦PPh3作為配體的氫甲?；磻?yīng)體系中，盡管PPh3/Rh的摩爾比高達(dá)10，反應(yīng)選擇性依然較差（見(jiàn)序號(hào)1的選擇性結(jié)果，l/b=1.9，線性百分率為66.1%）。Tribi配體的加入能大幅度提高反應(yīng)選擇性（見(jiàn)序號(hào)2-6的選擇性結(jié)果），當(dāng)加入的Tribi與PPh3等摩爾比時(shí)，可獲得最優(yōu)的反應(yīng)選擇性（見(jiàn)序號(hào)6的選擇性結(jié)果），線性產(chǎn)物與支鏈產(chǎn)物的比例l/b高達(dá)56.5，與僅使用Tribi配體和Rh的l/b值接近。以上結(jié)果說(shuō)明，Tribi配體的配位能力明顯強(qiáng)于PPh3，從而在PPh3存在的氫甲?；w系中，Tribi配體能有效的將配位到Rh中心的PPh3置換下來(lái)，形成Tribi與Rh的配位化合物。該配位化合物具有更好的選擇性，從而反應(yīng)得到的更高的l/b值。同時(shí)，從表1結(jié)果可以看出，逐步加入Tribi配體時(shí)，反應(yīng)選擇性得到顯著提高。這表明，在PPh3催化的氫甲?；磻?yīng)體系中，可以直接通過(guò)逐步加入Tribi配體的方式實(shí)現(xiàn)逐步取代PPh3，并提高反應(yīng)選擇性。相比于一次性取代Rh/PPh3催化體系而言，本發(fā)明提供的逐步取代PPh3的方法具有成本低廉、實(shí)用價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn)。Tribi配體逐步取代PPh3時(shí)可顯著提高反應(yīng)選擇性的趨勢(shì)見(jiàn)圖1。實(shí)施例8為了更好的理解聯(lián)苯三膦配體逐步取代氫甲?；磻?yīng)中PPh3的方法，下面以Tribi配體為例，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)步具體描述。在放有磁子的5mL玻璃瓶中，依次加入0.2mL溶解有2umolPPh3配體的甲苯溶液和0.2mL溶解有0.2umolRh(acac)(CO)2催化劑的甲苯溶液，室溫?cái)嚢?min。接著加入不同當(dāng)量（相對(duì)于Rh(acac)(CO)2催化劑）的Tribi配體的甲苯溶液，于室溫?cái)嚢?min。隨后，加入2mmol的底物1-辛烯和0.1mL的內(nèi)標(biāo)正癸烷，再加入甲苯使反應(yīng)液總體積達(dá)到1mL。之后，把玻璃瓶轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜內(nèi)，用N2將高壓反應(yīng)釜內(nèi)空氣置換3次，隨后充入CO和H2氣體各5bar。將高壓反應(yīng)釜加熱至120℃（油浴溫度），反應(yīng)4h，將高壓反應(yīng)釜放置于冰水浴中冷卻。在通風(fēng)櫥內(nèi)將高壓反應(yīng)釜內(nèi)的氣體釋放完全，立刻通過(guò)氣相色譜儀（GC）分析反應(yīng)混合物，結(jié)果見(jiàn)表1所示。本實(shí)施例中，作為溶劑的甲苯可以采用對(duì)二甲苯，間二甲苯、鄰二甲苯替換。必須指出的是，上述逐步取代PPh3的描述中所使用的配體除Tribi配體外，還可以是聯(lián)苯三齒膦配體L2-L20中的任意一種。本實(shí)施例中Rh(acac)(CO)2催化劑可以采用(Rh(COD)Cl)2、(Rh(COD)2)X、RuH(CO)2(PPh3)2替換，其中，X為平衡陰離子，例如，X可為BF4、ClO4、OTf、SbF6、CF3SO3、B(C6H3(CF3)2)4、Cl、Br或I。