专利名称：羰基化反应催化剂的再活化的制作方法
技术领域：
本发明是关于提高羰基化反应所用的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂的催化活性的方法的，该催化剂因卤化物和/或羧酸的毒害而已部分失活。
通过烯烃化合物与一氧化碳和氢在铑-叔有机膦配合物羰基化催化剂存在下的羰基化反应，生产醛类产品的方法已为现有技术所熟知。在低压下生产如US3527809、4148830和4247486所公开的醛类产品的那些羰基化反应具有特殊的意义。由于金属铑的价格问题，催化剂寿命及部分失活催化剂的再生能力，对羰基化反应工业化的成功性具有举足轻重的重要性。
经验表明，外来的催化剂毒物如卤化物和羧酸使铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂失活。这种催化剂活性的丧失不同于本身固有的失活作用，即经过一段长期连续的羰化反应后，即使没有外来毒物存在，也不可避免地出现的催化活性的丧失。据信，这种固有的失活作用是因形成了无活性的铑配合物簇而造成的。而该铑配合物簇的形成可能是由于所用方法的各种处理条件的协同作用所致，如US 4861918所公开的，而且已发现，改变这种固有的失活作用对于改变因卤化物和/或羧酸中毒而造成的失活作用几乎没有或完全没有影响。据信，这种外来的催化剂毒害作用是因形成了无活性的卤化物-铑和/或羧酸-铑配合物所致，而该配合物的形成又是由于羰基化反应介质中存在这种卤化物和/或羧酸而造成的。
因此，应避免在羰化反应介质中出现这种外来毒物，但这又不是永远可以避免的。例如，这种卤化物或羧酸毒物可以一种反应物如烯烃原料中杂质的身份进入羰化反应介质。有害的羧酸也可能产生自羰化反应过程中或反应介质贮放期间空气(所氧气)污染造成的醛和/或醛缩合付产物的氧化反应。此外，这些毒物可随时间推移而逐渐积累，并可慢慢造成催化剂活性降低，直到不能再将其用于羰化反应。这时或者不得不对催化剂进行再生处理，或者不得不将其废弃而代之以新鲜催化剂。因此，这种外部中毒的铑配合物催化剂的再生方法对现有技术是至关重要的。
US3555098提出保持或提高羰化反应的铑催化活性的方法是，用一种碱水溶液冲洗全部或部分含催化剂的液体介质，以脱除羰化反应中生成的付产酸如羧酸。但该法在碱处理后，需要用大量额外的水冲洗以确保完全除掉所用的碱。因为催化剂溶液中遗留即使是痕量的该碱化合物，也可在采用该再生的催化剂溶液的羰化反应期间，强烈催化生成醛缩合付产物的反应，而对于连续的羰化反应而言，这样作是非常有害的。
因此，本领域仍需要一种简单的方法，该法即可恢复因卤化物和/或羧酸中毒而失活的铑的活性，又不需要用复杂的处理或后加工过程，也不会不适当地引入有害的付反应。
现已发现，用一种叔烷醇胺水溶液处理部分失活的加溶的铑-叔膦配合物催化剂，可以提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的该加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的活性。
因此，本发明的目的是提供一种提高该部分失活的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂催化活性的方法。本发明的其他目的和优点，在下面的详细说明和所附的权利要求书中是显而易见的。
因此，可将本发明总的描述为一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法，该法主要由下列步骤构成(1)在非羰化反应条件下，使一含该部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂的有机液体介质与一含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液混合，以在该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸之间生成一水溶性盐;
(2)使生成的混合物沉降形成两个分明的液相;
(3)将来自步骤(1)和(2)的含盐水相与含加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的有机相分离;
(4)用水洗涤步骤(3)的非水有机相，回收加溶的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，该催化剂比原料中部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂的催化活性高。
如上所述，根据本发明，可以再生的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂是因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的一种羰基化反应催化剂。因此，采用本发明方法获得的提高的催化活性是转变由卤化物和/或羧酸毒害造成的催化剂的那种失活作用的结果，而不是转变由上面讨论过的称作固有的失活现象造成的催化剂的任何失活作用。本发明的再生方法对于转变催化剂的任何这种固有失活现象都几乎没有或完全没有作用。
这种卤化物毒物包括卤素，即氯、溴、碘或氟和能够与催化剂的铑配合并由此使催化剂失活的含卤化合物。最普通的卤化物毒物是氯。羧酸毒物包括如羰化反应期间，由于醛类产物和/或较高沸点的醛缩合付产物发生不希望的氧化反应而生成的那些羧酸化合物，这些化合物也可与催化剂的铑配合并由此使催化剂失活。羰化反应介质中出现这些毒物可能是由污染的反应物料流如烯烃原料反应物中的卤素和/或被氧或卤素污染的合成气原料造成的。不过，存在的这种卤化物和/或羧酸是怎样出现的这一点，对本发明方法并不重要。相反，对本发明目的而言，只要得知，根据本发明，待处理的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂是由卤化物和/或羧酸毒害造成的已部分失活的催化剂就足以了。此外，可以通过调节羰化反应介质中卤化物和/或羧酸毒物的含量和/或通过将在这种中毒催化剂存在下，羰基化反应转化成醛产物的转化率与使用含相应羰化催化剂而无这类毒物的反应介质时可能达到的转化率进行比较，确定根据本发明的待处理催化剂原料的这种催化失活程度(或催化剂活性)。例如，据研究，约1ppm的氯化物(按游离氯计)将使约3ppm的铑(按游离金属计)失活。因此，可认为，如约10ppm的氯化物将使含有约100ppm铑的羰化反应介质中的催化剂的约30%的活性铑失活。
根据本发明，在有机液体介质中所含待处理的部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂最好是来自一种基本上无水的羰基化方法且主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何这种催化剂配合物。上述基本上无水的羰基化方法是指在加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂存在下，通过烯烃化合物与一氧化碳和氢的羰基化反应而直接生产醛的方法。具体而言，可用于本发明的优选的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂是那种因卤化物和/或羧酸毒害而已基本上失活(即，催化剂的全部失活现象中，至少有50%以上的失活是由卤化物和/或羧酸毒害造成的)的催化剂，更优选的是其中至少20%，最好至少约30%的失活是由这种卤化物和/或羧酸毒害造成的。当然应理解，用本发明方法再生那些因这类毒物而失活但失活程度较小的催化剂，不仅是可能的，而且无疑是有利的。不过，这种益处从涉及的经济利益考虑会相应减小，所以，对这种失活程度不大的催化剂的再活化并不作为本发明的优选方面而予以推荐。
根据本发明可再生的部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂可存在于任何适宜的且不会过份有害地影响本发明基本目的的有机液体介质中。不过，由于本发明方法涉及到将含催化剂的有机液体介质与-叔烷醇胺水溶液混合，再将该有机和水的液体层进行相分离，所以，作为原料的有机液体介质应当是使相分离易于进行且可避免在有机和水液体之间形成乳化液的有机介质。已发现，如果含有待处理的部分失活的加溶的催化剂的有机液体介质中同时含有一种适宜浓度的醛时，可达到这种优选的相分离，并可避免形成乳化液的危险。例如，如果有机和水相的密度基本相同，则只有很小的进行相分离的驱动力。另一方面，由于醛的密度与水的密度有相当大的区别，随着醛在本发明方法的有机液体介质原料中浓度的增加，在有机和水的液层之间的相分离也变得更容易。因此，可用于本发明的有机液体介质原料通常优选含有至少约30wt%，更好至少约45wt%的醛。此外，这些醛最好与基本上无水的羰化反应方法的醛产物一致，而本发明最优选的有机液体介质恰来自于该方法。因此，最优选的是，可用于本发明的有机液体介质包括全部或部分的这种羰化反应介质，以及和/或全部或部分的相应的羰化反应过程的液体催化剂的再循环介质。该再循环介质中亦含有待用本发明方法进行处理的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂，同时含有适量的上面讨论过的醛产物。
如上述现有技术所示，用铑-叔有机膦配合物催化剂使烯烃化合物羰基化而生成醛的方法，在该领域是众所周知的。因此，从一种烯烃化合物生产醛的具体的非水的羰基化方法，以及反应条件和该方法的各种成份(这些是提供本发明的有机液体介质原料的一种手段)都不是本发明的重要特征。
一般优选的羰化方法包括在反应容器内，在羰化反应介质存在下，使烯烃化合物与一氧化碳和氢反应，上述羰化反应介质包括醛类产物，加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂，游离的叔有机膦配位体及亦帮助溶解催化剂的较高沸点的醛缩合付产物。在连续化的羰化反应中，不断分离出醛类产物，而铑-叔有机膦配合物催化剂在气相循环操作法(如US4247486和一标题为“Oxo Alcohol Plant Debottlenecking Using New Rhodium Technology”by R.M.Tudor(英国，曼彻斯特，1979.5.22)，由the Institution of chemical Engineers，North Western Branch，Symposium Papers，pp.6.1-6.11，1979，No.3出版的论文)中，遗留在反应器内的羰化反应介质中，而在液相催化剂循环操作法(如US4148830)中，在从反应器放出部分液体反应介质并从中分离出醛产物后，再循环回到反应器内。因此，可采用的有机液体介质原料最好来自任何这种常规的，基本上非水的羰化方法。
由此可知，本发明可用的有机液体介质原料最好含有至少一定量的四种不同的主要成份或组成，即，主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，游离的叔有机膦配位体，如上所述的适宜量的醛，以及较高沸点的醛缩合付产物，上述各成份最好与作为有机液体介质原料来源的羰化反应过程所用的和/或所产生的成份一致。
当然还应理解，本发明的有机液体介质原料也可含有微量的其它成份，如在羰化反应方法中已有目的地使用的或在反应过程中就地产生的那些成份。也可存在的这类其它成份的实例包括未反应的烯烃原料，以及就地生成的同类产物如未反应的异构化的烯烃，氢化的烯烃(如相应的饱和烃或烷烃付产物)，和就地生成的同类烷基取代的膦配位体付产物(如US4260828所述)。
因此，就本发明目的而言，只要能够理解到，提供有机液体介质原料的羰化反应中存在的无论何种化合物，都可相应地出现在本发明的有机液体介质原料中就足以了。
存在于有机液体介质原料中待用本发明方法处理的具体的部分失活的、中毒的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂可以是已用于一种羰化反应，且主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何常规的铑羰化催化剂。因此，具体的部分失活的、中毒的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，及其在一确定的有机液体介质原料中的含量，显然可以相应于和仅仅取决于在提供根据本发明处理的有机液体介质原料的具体的羰化反应的反应条件下所采用的和/或生成的具体的铑-叔有机膦配合物催化剂。例如，作为举例性说明的铑-叔有机膦配合物催化剂及羰化反应包括如US3527809，4148830，4247486，4283562，4400548，4491675，4593127和WO80/01690(1980、8公开)等中公开的内容。本文参考了上述文献的全部公开内容。当然，必要时，可采用不同催化剂和有机膦配位体的混合物。此外，如上述文献所述，羰化反应通常且最好在游离的叔有机膦配位体，即，不与所用的铑配合物催化剂配合的配位体存在下进行。虽然一般优选的游离配位体与铑-叔有机膦配合物催化剂的叔有机膦配位体相同，但这并不是必需的。因此应理解，对于铑-叔有机膦配合物催化剂，以及对于游离的叔有机膦配位体，任何常规的叔有机膦配位体，只要迄今为止对这种羰化反应是先进的，如上述文献公开的那些，都可用于本发明。
作为游离配位体和/或作为铑配合物催化剂的配位体使用的举例性说明的叔有机膦包括，如三烷基膦、烷基二芳基膦、二烷基芳基膦、二环烷基芳基膦、环烷基二芳基膦、三芳烷基膦、三环烷基膦和三芳基膦，烷基和/或芳基双膦，和双膦单氧化物等等。当然，必要时，可用不会过份有害地影响本发明方法预定结果的任何适宜的取代基取代这些叔有机膦的任何烃基。当然除相应的烃基如烷基，芳基，芳烷基，烷芳基和环己基取代基外，可能出现在烃基上的作为举例说明的取代基可包括如甲硅烷基如-Si(R9)3;氨基如-N(R9)2;酰基如-C(O)R9，酰氧基如-OC(O)R9;酰氨基如-CON(R9)2和-N(R9)COR9;磺酰基如-SO2R9，烷氧基如-OR9;亚硫酰基如-SR9，膦酰基如-P(O)(R9)2，以及卤素，硝基，氰基，三氟甲基和羟基等等，上述每-R9分别表示相同或不同的带1-18个碳原子的一价烃基(如烷基，芳基，芳烷基，烷芳基和环己基)，附带条件是氨基取代基如-N(R9)2中每-R9一起也可表示一个二价的桥基，该桥基与氮原子形成一杂环基团，而在酰氨基取代基如-C(O)N(R9)2和-N(R9)COR9中，与N相连的每-R9也可是氢。当然应理解，构成一具体确定的叔有机膦的任何取代的或未取代的烃基可是相同的或不同的。
这些叔有机磷和相应的铑-叔有机膦配合物催化剂和/或它们的制法都是众所周知的，可参见如上述参考文献。优选的叔有机膦是通式为(R10)3P的三有机膦，该式中每-R10分别表示一带1-18个碳原子的一价烃基，该烃基选自烷基，芳烷基，烷芳基，环烷基和芳基，如US3527809和4283562中公开的，等等。
最优选的叔有机膦中有三苯基膦，丙基二苯基膦、叔丁基二苯基膦、正丁基二苯基膦、正己基二苯基膦、环己基二苯基膦、二环己基苯基膦、三环己基膦、三苄基膦、2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-联二苯，等等。最优选的配位体是三苯基膦(TPP)，而最优选的催化剂是铑-TPP配合物。
如上述羰化反应的参考文献所示，一般认为铑配合物催化剂基本上由与一氧化碳和叔有机膦(通常与正常存在于反应介质中的游离的叔有机膦配位体相同)配位的铑组成。催化剂专用语“基本上由…组成”可包括除一氧化碳和叔有机膦外的其它与铑配合的配位体如氢，氢如果不是已存在于催化剂前体中，就是来自羰化反应的氢气。这种羰化反应催化剂可在羰化反应期间就地生成，也可采用该领域公知的方法预先制成。例如，可将预先制好的三(叔有机磷)氢化羰基铑加到羰化反应的反应介质中。或者是将铑催化剂前体如-羰基叔有机膦乙酰丙酮铑，Rh2O3，Rh4(CO)12，Rh6(CO)16，Rh(NO3)3或二羰基乙酰丙酮铑等等加到羰化反应的反应介质中。无论采用何种方法，在羰化反应条件下，羰化反应介质中存在的都是活性的铑配合物羰化催化剂。
但应指出，成功地实施本发明并不基于也不取决于对活性铑配合物催化剂物种的确切结构和性质所作的任何解释说明，或是对因卤化物和/或羧酸毒害而已形成的部分失活的铑羰化反应催化剂物种的确切结构或性质所作的任何说明。显然，对于理解本发明目的而言，仅仅指出，本发明的有机液体介质原料中存在的部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂可以是因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何这种铑配合物羰基化反应催化剂就足以了。一般而言，这种部分失活的铑配合物催化剂在本发明的有机液体介质原料中的含量最好相当于提供该有机液体介质原料的羰化反应中羰化反应介质中该铑-叔有机膦配合物羰化催化剂的用量，该用量或含量通常用以铑金属计铑的含量来表示。通常，多数情况下，铑羰化催化剂浓度范围约25-1500ppm(以金属铑计)较合适，优选的铑浓度范围为约50-700PPm(以金属铑计)。当然，本发明的有机液体介质原料中铑的含量可高于羰化反应介质中铑的含量，只要先将含铑催化剂的羰化反应介质进行浓缩，再将其用作本发明的有机液体介质原料，即不难达到。
如上所述，本文限定的叔有机膦配位体可作为铑-叔有机膦配合物催化剂的配位体以及作为本发明的有机液体介质原料中同时含有的游离的叔膦配位体而用于本发明。在一给定的情况下，这种铑-膦配合物与游离的膦配位体当然与提供该液体介质的羰化反应所用的一样。但应理解，虽然在一确定的羰化反应方法中，反应介质内的铑配合物催化剂的叔有机膦与游离的叔有机膦配位体常常是一样的，但必要时，为达到每一不同目的，也可采用不同的叔有机膦配位体，以及采用两种或两种以上不同叔有机膦配位体的混合物。如铑配合物催化剂用量的情况一样，本发明一确定的有机液体介质原料中游离的叔有机膦配位体的含量通常与提供该液体介质的羰化反应中相应游离配位体的含量一致。例如，由于羰化反应可在任何过量的游离的叔有机膦配位体存在下进行，如希望其含量为反应介质中每摩尔铑至少1摩尔游离的叔有机膦配位体，因此，在本发明一确定的有机液体介质原料中，游离的叔有机膦配位体的含量也可是任何过量的含量，如在液体介质原料中每摩尔金属铑至少1摩尔游离的叔有机膦配位体。
通常对多数羰化反应方法来说，反应介质中游离的叔有机膦配位体的含量在约2-300，最好约5-200摩尔/1摩尔金属铑范围内应是适宜的。因此，游离的叔有机膦配位体在本发明的有机液体介质原料中也可有与此相当的含量。
本发明的有机液体介质原料中亦可含有较高沸点的醛缩合产物，该付产物作为催化剂的溶剂，起帮助作用，且可在羰化反应中就地生成，如US4148830、4247486中所述。
通常，本发明有机液体介质原料中较高沸点醛缩合付产物含量为约5-70wt%，最好约5-30wt%，(以该有机液体介质原料的总重量为基准)。该较高沸点醛缩合付产物的较佳含量相当于羰化反应的反应介质中或含催化剂的再循环介质中该类化合物的含量，本发明的有机液体介质原料正来源于上述羰化方法。
最后，如上所述，本发明方法的有机液体介质原料中，最好也含有约30wt%，更好约45wt%，直到约95wt%或更高的醛(以该有机液体介质原料总重量为基准)。所述的醛最好就是通过该羰化方法制成的醛产物，而上述有机液体介质原料正来源于该羰化方法。这类醛可带3-31个碳原子，且包括由带2～30个碳原子的烯烃化合物羰化而制成的相应的羰基合成醛类产物。这类烯烃化合物的终端上或内部可是不饱和的，且可具有直链、支链或环状结构，同时也可是烯烃混合物，如通过丙烯、丁烯、异丁烯等齐聚得到的产物(例如所谓的二聚、三聚或四聚丙烯等等，如US4518809和4528403所公开的)。此外，这类烯烃化合物还可含有一个或一个以上的烯键的不饱和基团，当然必要时，还可用两种或更多的不同的烯烃化合物的混合物作为羰化反应原料。此外，这些烯烃化合物及由此制成的相应的醛类产物中也可带有一个或多个基团或取代基，这些基团不会对羰化反应或本发明方法产生过份不利的影响，如US3527809等所述。
作为举例说明的不饱和烯烃化合物有α-烯烃、内烯烃、链烯酸烷基酯、链烷酸链烯基酯、链烯基烷基醚、链烯醇、等等，例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、2-丁烯、2-甲基丙烯(异丁烯)、2-戊烯、2-己烯、2-庚烯、二聚丙烯、三聚丙烯、四聚丙烯、2-乙基己烯、2-辛烯、苯乙烯、3-苯基-1-丙烯、1，4-己二烯、1，7-辛二烯、3-环己烯-1-丁烯、丁酸烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基乙基醚、乙烯基甲基醚、烯丙基乙基醚、正丙基-7-辛烯酸酯、3-丁烯腈、5-己烯酰胺、4-甲基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基-α-甲基苯乙烯、1，3-二异丙烯基-苯、丁子香酚、异丁子香酚、黄樟脑、异黄樟脑、茴香脑、4-烯丙基茴香醚、茚、苎烯、β-蒎烯、二环戊二烯、环辛二烯、莰烯、沉香醇等等。
同样，作为举例说明的醛类产物包括如丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-甲基-1-丁醛、己醛、2-甲基戊醛、庚醛、2-甲基-1-己醛、辛醛、2-甲基-1-庚醛、壬醛、2-甲基-1-辛醛、癸醛、2-甲基-1-壬醛、十一(烷)醛、2-甲基-1-癸醛、十二(烷)醛、2-甲基-1-十一(烷)醛、十三(烷)醛、2-甲基-1-十三(烷)醛、十五(烷)醛、2-甲基-1-十四(烷)醛、十六(烷)醛、2-甲基-1-十五(烷)醛、十七(烷)醛、2-甲基-1-十六(烷)醛、十八(烷)醛、2-甲基-1-十七(烷)醛、十九(烷)醛、2-甲基-1-十八(烷)醛、二十(烷)醛、2-甲基-1-十九(烷)醛、二十一烷醛、2-甲基-1-二十烷醛、二十三烷醛、2-甲基-1-二十二烷醛、二十四烷醛、2-甲基-1-二十三烷醛、二十五烷醛、2-甲基-1-二十四烷醛、二十七烷醛、2-甲基-1-二十八烷醛、二十九烷醛、2-甲基-1-二十八烷醛、三十一烷醛、2-甲基-1-三十烷醛等等。
当然应理解，α-烯烃的醛产物通常是由该烯烃羰化得到的正直链醛和其支链醛异构体的混合物。此外，可用于本发明的有机液体介质原料中可含有所有的各种不同的醛产物混合物，例如，当该有机液体介质来源的方法是羰化所有的各种不同烯烃化合物的混合物，如α-烯烃和内烯烃的混合物或是两种不同α-烯烃的混合物时，在可用于本发明的羰化反应产物组成中，优选的醛产物是那些衍生自α-烯烃，内烯烃和这两种烯烃混合物的羰化产物。
更优选的烯烃原料是带2～20，最好2-14个碳原子的α-烯烃。当然应理解，带4个或更多碳原子的商购α-烯烃可含有微量的相应的内烯烃和/或其相应的饱和烃，但这种商购烯烃在进行羰化前不一定需精制。
这样，本发明优选的有机液体介质原料可相当于上述一种羰化方法的全部或部分反应介质，或者，可相当于这种羰化方法的全部或部分含催化剂的液体循环介质(即，在羰化反应器或反应区外面，从羰化反应产物介质中分离出所需量的醛产物后，得到的那种含催化剂的液体介质)，该液体介质循环回到反应器，以建立一个连续化的羰基合成催化剂的循环过程。
当然还应理解，本发明的有机液体介质原料还可含有其它成份，这些成份就是作为该液体介质原料来源的羰化反应中有意采用的那些物质，或是羰化反应中就地产生的物质。例如，显然，由于对烯烃原料进行羰化，本发明的有机液体介质原料可含有一些未反应的烯烃原料。通常，未反应的烯烃原料占该有机液体介质原料重量的0-约20wt%。
同样，羰化反应中可生成的就地型付产物也可相应地存在于本发明的液体介质原料中，如，未反应的异构化烯烃和氢化的烯烃(如相应的饱和烃或烷烃付产物);甚至还可能有一些就地型烷基取代的磷的配位付产物。还有一些微量的其它附加的共溶剂型稀释剂或添加剂，如在羰化反应中使用的话，也相应地出现在本发明的液体介质原料中。因此，作为本发明有机液体介质原料的羰化反应的反应介质中存在的任何化合物，都可相应地出现在该有机液体介质原料中，理解这一点对实现本发明目的即足够了。
实施这些羰化反应方法的反应条件都是常规公知的，如参见上述参考文献，且可包括约45℃-200℃反应温度和约1-10000psia的压力。虽然这些羰化反应条件对本发明方法不十分重要，但本发明优选的有机液体介质原料是来自低压羰化方法的那些液体介质，该低压羰化法如在氢、一氧化碳和烯键不饱和原料化合物的总气体压力低于约1500psia，最好低于约500psia压力下操作的方法。
还应理解，虽然发明主题最好是针对处理已从一羰化方法直接得到的有机液体介质，但本发明的有机液体介质原料亦包括从这种如此获得的起始有机液体介质得到的任何后续的有机液体介质，条件是，该后续得到的有机液体介质亦含有至少一定量的上面定义的四种主要成份中的每一种，即，部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂，游离的叔有机膦配位体，醛产物及较高沸点的醛缩合付产物。
如上所述，可用1-25wt%的叔烷醇胺水溶液脱除本发明有机液体原料中的卤化物和/或羧酸毒物。这类叔胺醇胺包括具有下列通式的那些化合物
式中，R是带2-4个碳原子的羟烷基;R1和R2各分别选自带1-4个碳原子的烷基，带2-4个碳原子的羟烷基，和苯基基团。最优选的叔烷醇胺有三烷醇胺(即，通式中每个R、R1、R2都是带2-4个碳原子的羟烷基)。作为举例说明的叔烷醇胺包括三乙醇胺、三异丙醇胺、三仲丁醇胺、二己基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二丁基乙醇胺，苯基乙基乙醇胺、甲基二乙醇胺，乙基二乙醇胺，苯基二乙醇胺，二甲基异丙醇胺，二异丙醇乙醇胺等等。当然，必要时，可采用的叔烷醇胺水溶液可含有两种或更多的这种叔烷醇胺的混合物。最优选的叔烷醇胺是三乙醇胺。
本发明的新方法基本上是由下述步骤构成的将上述有机液体原料与叔烷醇胺水溶液混合，使该混合物稳定分成两个明显的相并分离水相(底层)和有机相(上层)，水相中含有相应生成的该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸毒物的水溶性盐，有机相含有再生的可溶性铑-叔有机膦配合物催化剂和剩余的有机液体介质原料，如醛产物，游离的有机膦配位体，及较高沸点的醛缩合付产物，然后洗涤如此得到的有机相，以进一步脱除任何微量的叔烷醇胺和/或生成的胺盐，这些都是可能残留在有机液体介质中的，至此，可将得到的可溶性的再生的铑-叔有机膦配合物催化剂溶液再用于重新开始或全新的羰化方法。
更具体地，本发明方法在非羰化反应条件下，即基本上没有合成气(CO H2)的条件下进行，而步骤(1)的完成，仅仅是将叔烷醇胺水溶液与所需的有机液体介质、原料混合，以使该叔烷醇胺与该有机液体介质原料中的无论何种卤化物和/或羧酸毒物生成水溶性的盐。该叔烷醇胺与有机液体介质原料的混合可利用任何适宜的设备和技术。按任何常规方式进行。优选的结果只是使叔烷醇胺被有机液体介质充分包裹，以使该叔烷醇胺与卤化物和/或羧酸毒物生成尽可能多的水溶性盐。通常，只要将叔烷醇胺水溶液加到有机液体介质中，温和搅动或搅拌该溶液，即足以获得所需结果。当然应避免太剧烈的混合，因为这样做可能导致形成不希望的乳化液，形成乳化液可阻止和/或过份有害地防碍水和有机相之间需要进行的相分离。通常，可在液体温度约10℃-150℃，较好约40℃-100℃范围内进行本发明方法的步骤(1)，而45℃-75℃的温度范围是最优选的。此外，一般还优选在常压(环境压力)下进行处理，但必要时，也可采用较高或较低压力。应指出，温度越高，步骤(1)期间生成较多的不需要的醛缩合产物的机会越大，而温度越低，因醛与水之间溶解度增加而形成不希望的乳化液的危险性越大。因此，一旦发现在本发明方法的步骤(1)期间开始出现乳化液，应向有机液体介质原料中加入更多的醛以消除之。当然，叔烷醇胺水溶液与涉及的有机液体介质的接触时间可在几分钟到几小时之间变化，这一点是很显然的。可凭经验确定最优选的温度和接触时间。
本发明方法在非羰化反应条件下进行，即在基本上无合成气(CO H2)条件下进行，这样可避免任何有害的、同时发生的羰化反应或其它不希望的付反应。最好本发明方法在氮气氛中进行，尽管可采用氮气和任何其它气体(合成气除外)的混合气，但这样须不致十分不利地影响本发明要求的目的。
可用于本发明方法步骤(1)的叔烷醇胺在水溶液中的浓度只须是必须有助于使有机液体介质原料中的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂的羰基化反应活性达到至少部分改进的最小用量。最好，叔烷醇胺的用量应足以中和(形成盐)有机液体介质原料中的至少10%，而理论上最好是全部的卤化物和/或羧酸毒物。通常，多数情况下，含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液就足够了，优选含4-15wt%叔烷醇胺的水溶液。
虽然每体积当量的叔烷醇胺水溶液用约0.5-20体积当量的有机液体介质原料，但通常在本发明方法的步骤(1)中，优选的有机液体与水溶液的使用比例为每体积当量叔烷醇胺水溶液用约1-5体积当量，最好约1-3体积当量的有机液体介质原料。
本发明方法的步骤(2)只是使由步骤(1)得到的混合溶液稳定分成两个明显的液相，即，含催化剂，醛和其它水不溶性成份的有机液体介质原料的有机相(上层)和含由叔烷醇胺与有机液体介质原料中的卤化物和/或羧酸毒物形成的水溶性盐的水相(下层)。为进行相分离所需的静置时间对催化剂活性无影响，只是取决于是否容易对有机和水相进行分离。最好这种分离过程能在一天时间内完成，更优选的是几小时或只用几分钟时间。
本发明方法的步骤(3)只是对步骤(1)和(2)制成的水和有机相进行物理分离，可采用任何适宜的常规手段，如排放出下层，或倾析出上层等等完成这种分离。
本发明方法的步骤(4)基本上只是用水洗涤由步骤(3)分离出的有机相，以脱除可能残留在有机相中的任何残余量的叔烷醇胺和/或该生成的胺盐。所述的水洗可采用任何常规和适宜的方式进行。虽然优选使用去离子或蒸馏水，但也可用普通的自来水。步骤(4)中，也可采用与上述步骤(1)、(2)和(3)所用相同的一般形式的和优选的处理条件，如在非羰化反应条件下及惰性气氛下处理，且每体积当量的水，最好用约1-5，更好约1-3体积当量的有机液体。此外，最好在常压(环境压力)和约40℃-100℃，更好约45℃-75℃的液体温度下进行水洗，而为了达到这种推荐的水洗温度，最好在用叔烷醇胺水溶液处理后，对得到的有机介质进行加热。另一种办法是，可用热水或蒸汽冷凝液进行洗涤。回收水洗(步骤(4))的有机相可按与上述叔烷醇胺水溶液处理相同的方式进行，参见上述步骤(2)和(3)，该有机相含有加溶的铑-叔有机膦配合物羰化羰化催化剂，该催化剂的催化活性高于本发明方法中起始的部分失活的铑-叔有膦配合物羰化催化剂原料的活性。例如，经过一段适宜的混合时间后，对水和有机相进行相分离(静置)，通过排放掉下层相和/或倾析出上层相，使两个液体层彼此分离。
本发明的一个独特的有利方面是，本发明方法不需要进行重复水洗，而当用常规的碱水溶液洗除介质中的酸后，重复水洗是最常采用的。对于形成较高沸点的醛缩合付产物，叔烷醇胺，尤其是三乙醇胺是比碱化合物更温和的催化剂，因此，与可能采用碱水溶液洗涤处理的情况相比，脱除先用叔烷醇胺处理后得到的有机介质中可能残留的微量的残留叔烷醇胺和/或盐，几乎并不十分重要。因此，推荐作法是，本发明方法的步骤(4)只由一次这种水洗过程构成。重复水洗虽然可以，但没必要，故不推荐。的确，本发明实施中，重复水洗只能增加形成不希望的乳化液的危险性。
因此，应十分清楚的是，虽然对达到最佳效果的本发明的最佳条件的选择将取决于一个人在利用本发明主题过程中的经验，但根据本说明书公开的内容和实施例，为了确保这些条件对一确定的场合是最佳的，只需要一些衡量常规实验的尺度。此外，还应清楚本发明的一有利因素(这里所采用的)是，在选择各种条件的适当组合中可采用较宽的处理范围，该各种条件的适当组合，在获得，或至少最有效地接近一种具体所要求的结果或需要时，是极其有用的。
根据本发明得到的铑配合物催化剂的再生后提高的羰化反应的催化活性，可通过任何适宜的方法进行测定，例如，测定步骤(1)的液体介质原料中部分失活的铑配合物催化剂和按本发明得到的再活化的铑配合物催化剂的各自反应速度，再与按同样方式使用的新鲜的铑配合物催化剂(即未失活的催化剂)的活性进行比较。通过进行羰化反应并通过连续调节该反应的速度，不难测出这种结果。按常规实验室的时间安排，即可观察到羰化反应速度上的区别(即催化活性的区别)，如用克分子醛产物/升·小时表示。
因此，本发明方法通过例如处理该羰化反应的全部或部分羰化反应介质，或处理全部或部分含催化剂配合物的液体循环介质，提供了一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化催化剂的羰化催化活性的十分有效的手段。
例如，本发明最优选和最有利的方面包括仅仅使铑-叔有机膦催化的连续的羰化反应停止进行，同时根据本发明方法，处理由该羰化反应产生的反应介质，而该反应介质仍保留在羰化反应器内，从而得到所需的再生的羰化反应催化剂，该催化剂比反应介质原料中因卤化物和/或羧酸中毒而部分失活的催化剂的催化活性高。显然可采用任何常规方法使羰化反应停止进行，如只要停止向反应器输入反应气体(烯烃、一氧化碳和氢气)，使其中剩余的反应物反应完全，使反应器内的反应停止进行。接着可按任何常规方式消除连续反应系统的循环管线，按本发明方法处理得到的反应介质。如反应器或反应容器内基本上完全装满了含液体醛产物的羰化反应介质，必须先分离出部分醛产物，减少反应器内有机液体介质的体积，以使适应本发明方法所用叔烷醇胺水溶液的液体体积。可在关闭原料气后，从反应器移出所需移出的任何含量的醛。但这样做时，建议在介质中留有必要浓度的醛。例如，建议避免有机液体羰化反应介质这样的浓缩，即会导致醛浓度低于30%的浓缩，因为经验表明，随着有机液体介质原料中醛浓度的降低，有机和水层之间的相分离难度增大，同时形成乳化液的危险性增大。通常，整个反应器内有机液体羰化反应介质的浓度到约70%在多数情况下是适宜的。当然，如果反应器并不是基本上装满了含有液体醛产物的羰化反应介质，则可直接调节适宜量的叔烷醇胺水溶液，而完全不必浓缩羰化反应介质。最好在另一不同容器内配制叔烷醇胺水溶液并进行分析，以确保避免带入可能的污染物如铁、卤化物，碱金属，此外，可采用任何适宜的常规方法，如可从一适宜的压力瓶将叔烷醇胺水溶液压入反应器，而将伯和仲烷醇胺加到反应器的有机液体介质中。加入叔烷醇胺水溶液后，温和搅动反应器内溶液，使两相充分混合到一理论阶段。氯铑配合物与水溶液的反应速度很快，几乎是水和有机相一接触即可完成反应。多数情况下搅动反应混合物约1hr，是适宜的。混合后，使混合物分离(如经过约4hr。)成两个明显的液相。水相沉降到反应容器底部，可从反应过程中任何适宜的可通过的低端排放。如水层中铑的浓度高于期望值，应将排出的水层保留起来，但这种情况不太可能出现。最好用肉眼观察溶液，以确定水相已完全排出反应器和有机溶液开始放出的时间。如果界面接近排放阀，也可用液面检测器进行测定，但最好采用严密观察进行调控。在实验室的实验中，水层出现混浊的，奶白样外观，而再生的有机催化剂溶液是清彻的棕色。为了从含再生催化剂的有机溶液中除掉残留的叔烷醇胺和胺盐，可在同一反应容器内，用水洗涤该有机溶液，如上所述。在从反应器排放该水洗涤处理后的全部水相前，最好先分析水相样品中的铑含量，防止因不适当的沉降时间而造成铑的意外损失。回收的叔烷醇胺和水洗的水相中的微量铑可被回收，方法是加入如丁醛这样的醛而将铑提取出来。
利用得到的再生催化剂溶液，在反应器内重新开始连续化的羰化反应，不需考虑特殊的注意事项。采用本发明方法之后可能仍然残留在反应器内的微量的水和/或叔烷醇胺影响不大，如上所述。这些物质可通过醛产物蒸发器而被逐渐提取离开重新开始的羰化反应过程。
某些现有技术的再活化方法在重新利用再生催化剂前，需加入补充量的活性铑催化剂，溶剂和/或三芳基膦，而本发明方法与此不同，其独特之处在于，由于本发明的处理过程可在羰化反应进行的同一反应容器内进行，人们只须将烯烃化合物，氢和一氧化碳重新通到处理过的本发明的羰化反应介质中，并重新开始该连续化的羰化反应，而无需在重新反应之前，加入额外的反应介质成份。此外，如果将不止一个反应容器与连续化羰化反应相连，人们则不需关闭在每一反应容器内进行的反应，而只需停止待处理的羰化反应介质所在的那个反应容器内进行的反应。另外，应当理解，必要时，可将待用本发明处理的全部羰化反应介质从羰化反应的反应容器移到另一容器内，再按需要，在该另一容器内，处理全部或适当量的该介质。这种随意选择的方法，使人们可将空出的羰化反应容器用于任何其它类型的目的，如羰化另一种烯烃化合物，该化合物不同于已提供了待处理介质的最初的羰化反应所用的烯烃。这也可使人们将待处理介质和已处理的介质存放到需要再用时止。此外，本发明的另一优选方面和其优点包括，用叔烷醇胺水溶液处理这种连续化羰化反应的全部或部分的含液体催化剂的循环介质，再将该含处理过的催化剂的循环介质送入连续化的羰化反应的反应器内的反应介质中。可采用任何适宜方法完成这一过程，如将部分循环介质抽到一适宜容器内，处理后，再将其送回，而不需停止或关掉该连续化的羰化反应。当然，同样地，必要时，也可从反应器放出一部分羰化反应介质本身，如此处理后，按同样方式送回反应器，无需停止或关闭连续化的羰化反应，如上所述。
此外，除了易于返回或用作提供步骤(1)的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂原料的同一羰化反应的反应介质外，必要时，本发明的再生的铑-叔有机膦配合物产品可在任何不同的常规羰化反应方法中，用作催化剂原料或催化促进剂。
下面实施例用于举例说明而非限制本发明。应理解，除另附说明，说明书及权利要求书中所有的份额、百分数和比例均用重量表示。
实施例1在氮气吹扫的瓶内，将约0.2393g三苯基膦乙酰丙酮酸氢化羰基铑、约0.5592g四(三苯基膦)氢化铑、约5.5g游离三苯基膦、约20g丁醛、约24.05g的Texanol (一种丁醛三聚体的混合物)和约41微升(μl)的浓HCl混合，配制成氯化物中毒的铑-三苯基膦羰化反应配合物催化剂溶液。用加压至约60psig的合成气吹扫该瓶，然后在70℃加热约30min。制成的催化剂组合物含有约1000ppm铑，约11.3wt%三苯基膦配位体，约35wt%丁醛和约53.7wt%Texanol 及其它高沸点物。
将一部分(约15ml)如此制成的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液装入微型玻璃反应器，根据在约100℃及约95psig，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，丙烯羰化制丁醛的反应，测出用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)的铑-三苯基膦配合物羰化催化剂可获得的已知活性相比，该催化剂活性只有约26%。
将约25g剩余的按上述制备的氯化物中毒的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液与约10g含约15wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约100℃温和搅拌该溶液约10min。然后使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，通过倾析将两液相层分开。用蒸馏水将上述有机相溶液洗涤一次，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将水洗处理后得到的约15ml可溶性铑-三苯基膦配合物催化剂有机溶液装入微型玻璃反应器，测出与上述相同条件下丙烯羰化反应的反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化反应催化剂得到的已知活性相比，该催化剂活性已提高到约79%。
实施例2在一氮气吹扫的瓶内，将约0.0308g四(三苯基膦)氢化铑，约6g的游离三苯基膦，约49g丁醛和约2.2微升(μl)的浓HCl混合，制成氯化物中毒的铑-三苯基膦羰经反应配合物催化剂溶液。用加压至约60psig的合成气吹扫该瓶，并在70℃下加热约30min。制成的催化剂组合物含有约50ppm铑，9.5wt%三苯基膦配位体，约90.5wt%丁醛和其它较高沸点物。
将一部分(约15ml)制成的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液装入玻璃微型反应器，测出在约100℃，95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1时，丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化催化剂得到的已知活性相比，催化剂活性只有约53%。
将约25g剩余的上述制备的氯化物中毒的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液与约10g含约3wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约40℃温和搅拌该溶液约10min。使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，利用倾析法分离该两液相层。用蒸馏水洗涤由此得到的有机相溶液，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将约15ml水洗处理后得到的加溶的铑-三苯基膦配合物催化剂有机溶液装入玻璃微反器，测出与上述相同条件下，丙烯羰化反应的反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化反应催化剂时可得到的已知活性相比，该催化剂活性已提高到约83%。
实施例3在一氮气吹扫的瓶内，使约0.0549g二羰基乙酰丙酮酸铑，约0.75g游离的〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配位体，约52.5g丁醛和约21.7gTexanol 混合，配制成铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕羰化反应配合物催化剂溶液。配制成的催化剂组合物含有约301ppm铑，约1.0wt%〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配位体，约70wt%丁醛和约29wt%Texanol 。将约25g的上述溶液倒入第2个瓶内，且将如此制成的一部分(约15ml)该铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器。用该新鲜(未失活的)催化剂，在约100℃，约95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，将丙烯羰化制丁醛得到的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度确定为100%活性标准。
将约12微升(μl)浓HCl加到剩余的50g最初制好的铑配合物催化剂溶液中，使该催化剂中毒，然后用加压至约60psig的合成气吹扫瓶子，再在70℃下加热约30min。将如此制成的一部分(约15ml)该氯化物中毒的铑配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器，测出在约100℃，约95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，通过丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升小时表示的羰化反应速度。与在同样条件下，用新鲜(未失活或未被氯化物毒害的)铑配合物催化剂如上所述获得的较早的活性相比，该催化剂活性只有约54%。
使按上所述制备的约25g剩余的氯化物中毒的铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂溶液与约10g含约5wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约60℃温和搅拌该溶液约10min。使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相，(该过程在约5min内迅速完成)，用倾析法分离该两液相层。用蒸馏水将该有机相溶液洗涤一次，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将经水洗处理后的约15ml加溶的铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂有机溶液装入-玻璃微反器，并在与上述相同条件下测定丙烯羰化反应的反应速度。与按如上所述在相同条件下，用新鲜(未失活的或无氯化物中毒的)铑配合物催化剂获得的较早的活性相比，该催化剂活性已提高到约98%。
实施例4在一氮气吹扫的瓶内，将约0.549g二羰基乙酰丙酮酸铑，约4.5g游离的环己基二苯基膦配位体，约52.5g丁醛和约18g的Texanol 混合;制成铑-环己基二苯基膦羰化反应配合物催化剂溶液。制成的催化剂组合物含有约315ppm铑，约6wt%环己基二苯基膦配位体，约70wt%丁醛和约24wt%Texanol 。将约25g的上述溶液倒入第2个瓶内，并将一部分(约15ml)如此制成的该移出的铑-环己基二苯基膦配位体，配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器。用该新鲜(未失活)催化剂，在约100℃，约95psig下，一氧化碳和氢、丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，将丙烯羰化制丁醛得到的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度确定为100%活性标准。
向最初制备的剩余的50g铑配合物催化剂溶液加入约12微升(μl)浓HCl，使其中毒，用合成气吹扫该瓶，加压至约60psig，在70℃加热约30min。再将一些(约15ml)如此制成的氯化物中毒的铑配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器，测出约100℃，约95psig的摩尔比1∶1∶1的一氧化碳、氢和丙烯的条件下，丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与用新鲜(未失活的或非氯化物中毒的)铑配合物催化剂，在同样条件下，按上所述得到的较早的活性相比，该催化剂活性只有约42%。
将如此制备的约25g剩余的氯化物中毒的铑-环己基二苯基膦配合物催化剂溶液与10g含约5wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约60℃温和搅拌该溶液约10minl。使该混合溶液沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，利用倾析法将两液相层分离。再用蒸馏水将得到的有机相溶液洗涤一次，采用与前面65%。而且，该羰化反应介质中氯化物含量已从约50ppm降低到约10ppm。
本发明的各种改性和变换方式对该领域普通技术人员都是显而易见的。应理解，这类改性和变换方式都包括在本申请的范围及权利要求书的保护范围内。
权利要求
1.一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法，该方法基本上由下述步骤构成(1)在非羰化反应条件下，使含该加溶的、部分失活的铑一叔有机膦配合物催化剂的有机液体介质，与含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液混合，使在该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸之间生成水溶性盐，上述叔烷醇胺通式为
式中R表示带2-4个碳原子的羟烷基，R1和R2各分别表示选自带1-4个碳原子的烷基，带2-4个碳原子的羟烷基和苯基的基团；(2)使生成的混合物沉降成两个明显的液相；(3)分离从步骤(1)和(2)得到的含盐水相和含加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂的有机相；(4)用水洗涤由步骤(3)得到的分离出的有机相，回收加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂，该催化剂的催化活性高于部分失活的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂原料的活性。
2.根据权利要求1的方法，其中的R1和R2各表示带2-4个碳原子的羟烷基。
3.根据权利要求3的方法，其中加溶的部分失活的催化剂因卤化物和/或羧酸中毒而已至少失活25%，其中叔烷醇胺是三乙醇胺。
4.根据权利要求3的方法，其中的卤化物是氯。
5.根据权利要求3的方法，其中步骤(1)的有机液体介质原料包括连续化的非水羰化反应方法的全部或部分羰化反应介质。
6.根据权利要求5的方法，其中的步骤(1)在该羰化反应方法的羰化反应器内进行。
7.根据权利要求6的方法，其中有机液体介质原料含有铑-三苯基膦配合物催化剂和至少约30wt%的醛。
8.根据权利要求7的方法，其中的醛是正丁醛和异丁醛的混合物。
9.根据权利要求3的方法，其中步骤(1)在约45℃-75℃下进行。
10.根据权利要求9的方法，其中步骤(4)基本上由一次水洗构成。
全文摘要
一种提高部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法。
文档编号C07C45/80GK1066009SQ9210295
公开日1992年11月11日 申请日期1992年3月17日 优先权日1991年3月18日
发明者D·R·布赖恩, J·C·尼科尔森, J·E·巴宾, 小·D·J魏因特里特 申请人:联合碳化化学品及塑料技术公司
技术领域：
本发明是关于提高羰基化反应所用的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂的催化活性的方法的，该催化剂因卤化物和/或羧酸的毒害而已部分失活。
通过烯烃化合物与一氧化碳和氢在铑-叔有机膦配合物羰基化催化剂存在下的羰基化反应，生产醛类产品的方法已为现有技术所熟知。在低压下生产如US3527809、4148830和4247486所公开的醛类产品的那些羰基化反应具有特殊的意义。由于金属铑的价格问题，催化剂寿命及部分失活催化剂的再生能力，对羰基化反应工业化的成功性具有举足轻重的重要性。
经验表明，外来的催化剂毒物如卤化物和羧酸使铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂失活。这种催化剂活性的丧失不同于本身固有的失活作用，即经过一段长期连续的羰化反应后，即使没有外来毒物存在，也不可避免地出现的催化活性的丧失。据信，这种固有的失活作用是因形成了无活性的铑配合物簇而造成的。而该铑配合物簇的形成可能是由于所用方法的各种处理条件的协同作用所致，如US 4861918所公开的，而且已发现，改变这种固有的失活作用对于改变因卤化物和/或羧酸中毒而造成的失活作用几乎没有或完全没有影响。据信，这种外来的催化剂毒害作用是因形成了无活性的卤化物-铑和/或羧酸-铑配合物所致，而该配合物的形成又是由于羰基化反应介质中存在这种卤化物和/或羧酸而造成的。
因此，应避免在羰化反应介质中出现这种外来毒物，但这又不是永远可以避免的。例如，这种卤化物或羧酸毒物可以一种反应物如烯烃原料中杂质的身份进入羰化反应介质。有害的羧酸也可能产生自羰化反应过程中或反应介质贮放期间空气(所氧气)污染造成的醛和/或醛缩合付产物的氧化反应。此外，这些毒物可随时间推移而逐渐积累，并可慢慢造成催化剂活性降低，直到不能再将其用于羰化反应。这时或者不得不对催化剂进行再生处理，或者不得不将其废弃而代之以新鲜催化剂。因此，这种外部中毒的铑配合物催化剂的再生方法对现有技术是至关重要的。
US3555098提出保持或提高羰化反应的铑催化活性的方法是，用一种碱水溶液冲洗全部或部分含催化剂的液体介质，以脱除羰化反应中生成的付产酸如羧酸。但该法在碱处理后，需要用大量额外的水冲洗以确保完全除掉所用的碱。因为催化剂溶液中遗留即使是痕量的该碱化合物，也可在采用该再生的催化剂溶液的羰化反应期间，强烈催化生成醛缩合付产物的反应，而对于连续的羰化反应而言，这样作是非常有害的。
因此，本领域仍需要一种简单的方法，该法即可恢复因卤化物和/或羧酸中毒而失活的铑的活性，又不需要用复杂的处理或后加工过程，也不会不适当地引入有害的付反应。
现已发现，用一种叔烷醇胺水溶液处理部分失活的加溶的铑-叔膦配合物催化剂，可以提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的该加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的活性。
因此，本发明的目的是提供一种提高该部分失活的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂催化活性的方法。本发明的其他目的和优点，在下面的详细说明和所附的权利要求书中是显而易见的。
因此，可将本发明总的描述为一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法，该法主要由下列步骤构成(1)在非羰化反应条件下，使一含该部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂的有机液体介质与一含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液混合，以在该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸之间生成一水溶性盐;
(2)使生成的混合物沉降形成两个分明的液相;
(3)将来自步骤(1)和(2)的含盐水相与含加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的有机相分离;
(4)用水洗涤步骤(3)的非水有机相，回收加溶的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，该催化剂比原料中部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂的催化活性高。
如上所述，根据本发明，可以再生的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂是因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的一种羰基化反应催化剂。因此，采用本发明方法获得的提高的催化活性是转变由卤化物和/或羧酸毒害造成的催化剂的那种失活作用的结果，而不是转变由上面讨论过的称作固有的失活现象造成的催化剂的任何失活作用。本发明的再生方法对于转变催化剂的任何这种固有失活现象都几乎没有或完全没有作用。
这种卤化物毒物包括卤素，即氯、溴、碘或氟和能够与催化剂的铑配合并由此使催化剂失活的含卤化合物。最普通的卤化物毒物是氯。羧酸毒物包括如羰化反应期间，由于醛类产物和/或较高沸点的醛缩合付产物发生不希望的氧化反应而生成的那些羧酸化合物，这些化合物也可与催化剂的铑配合并由此使催化剂失活。羰化反应介质中出现这些毒物可能是由污染的反应物料流如烯烃原料反应物中的卤素和/或被氧或卤素污染的合成气原料造成的。不过，存在的这种卤化物和/或羧酸是怎样出现的这一点，对本发明方法并不重要。相反，对本发明目的而言，只要得知，根据本发明，待处理的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂是由卤化物和/或羧酸毒害造成的已部分失活的催化剂就足以了。此外，可以通过调节羰化反应介质中卤化物和/或羧酸毒物的含量和/或通过将在这种中毒催化剂存在下，羰基化反应转化成醛产物的转化率与使用含相应羰化催化剂而无这类毒物的反应介质时可能达到的转化率进行比较，确定根据本发明的待处理催化剂原料的这种催化失活程度(或催化剂活性)。例如，据研究，约1ppm的氯化物(按游离氯计)将使约3ppm的铑(按游离金属计)失活。因此，可认为，如约10ppm的氯化物将使含有约100ppm铑的羰化反应介质中的催化剂的约30%的活性铑失活。
根据本发明，在有机液体介质中所含待处理的部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂最好是来自一种基本上无水的羰基化方法且主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何这种催化剂配合物。上述基本上无水的羰基化方法是指在加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂存在下，通过烯烃化合物与一氧化碳和氢的羰基化反应而直接生产醛的方法。具体而言，可用于本发明的优选的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂是那种因卤化物和/或羧酸毒害而已基本上失活(即，催化剂的全部失活现象中，至少有50%以上的失活是由卤化物和/或羧酸毒害造成的)的催化剂，更优选的是其中至少20%，最好至少约30%的失活是由这种卤化物和/或羧酸毒害造成的。当然应理解，用本发明方法再生那些因这类毒物而失活但失活程度较小的催化剂，不仅是可能的，而且无疑是有利的。不过，这种益处从涉及的经济利益考虑会相应减小，所以，对这种失活程度不大的催化剂的再活化并不作为本发明的优选方面而予以推荐。
根据本发明可再生的部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂可存在于任何适宜的且不会过份有害地影响本发明基本目的的有机液体介质中。不过，由于本发明方法涉及到将含催化剂的有机液体介质与-叔烷醇胺水溶液混合，再将该有机和水的液体层进行相分离，所以，作为原料的有机液体介质应当是使相分离易于进行且可避免在有机和水液体之间形成乳化液的有机介质。已发现，如果含有待处理的部分失活的加溶的催化剂的有机液体介质中同时含有一种适宜浓度的醛时，可达到这种优选的相分离，并可避免形成乳化液的危险。例如，如果有机和水相的密度基本相同，则只有很小的进行相分离的驱动力。另一方面，由于醛的密度与水的密度有相当大的区别，随着醛在本发明方法的有机液体介质原料中浓度的增加，在有机和水的液层之间的相分离也变得更容易。因此，可用于本发明的有机液体介质原料通常优选含有至少约30wt%，更好至少约45wt%的醛。此外，这些醛最好与基本上无水的羰化反应方法的醛产物一致，而本发明最优选的有机液体介质恰来自于该方法。因此，最优选的是，可用于本发明的有机液体介质包括全部或部分的这种羰化反应介质，以及和/或全部或部分的相应的羰化反应过程的液体催化剂的再循环介质。该再循环介质中亦含有待用本发明方法进行处理的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂，同时含有适量的上面讨论过的醛产物。
如上述现有技术所示，用铑-叔有机膦配合物催化剂使烯烃化合物羰基化而生成醛的方法，在该领域是众所周知的。因此，从一种烯烃化合物生产醛的具体的非水的羰基化方法，以及反应条件和该方法的各种成份(这些是提供本发明的有机液体介质原料的一种手段)都不是本发明的重要特征。
一般优选的羰化方法包括在反应容器内，在羰化反应介质存在下，使烯烃化合物与一氧化碳和氢反应，上述羰化反应介质包括醛类产物，加溶的铑-叔有机膦配合物催化剂，游离的叔有机膦配位体及亦帮助溶解催化剂的较高沸点的醛缩合付产物。在连续化的羰化反应中，不断分离出醛类产物，而铑-叔有机膦配合物催化剂在气相循环操作法(如US4247486和一标题为“Oxo Alcohol Plant Debottlenecking Using New Rhodium Technology”by R.M.Tudor(英国，曼彻斯特，1979.5.22)，由the Institution of chemical Engineers，North Western Branch，Symposium Papers，pp.6.1-6.11，1979，No.3出版的论文)中，遗留在反应器内的羰化反应介质中，而在液相催化剂循环操作法(如US4148830)中，在从反应器放出部分液体反应介质并从中分离出醛产物后，再循环回到反应器内。因此，可采用的有机液体介质原料最好来自任何这种常规的，基本上非水的羰化方法。
由此可知，本发明可用的有机液体介质原料最好含有至少一定量的四种不同的主要成份或组成，即，主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，游离的叔有机膦配位体，如上所述的适宜量的醛，以及较高沸点的醛缩合付产物，上述各成份最好与作为有机液体介质原料来源的羰化反应过程所用的和/或所产生的成份一致。
当然还应理解，本发明的有机液体介质原料也可含有微量的其它成份，如在羰化反应方法中已有目的地使用的或在反应过程中就地产生的那些成份。也可存在的这类其它成份的实例包括未反应的烯烃原料，以及就地生成的同类产物如未反应的异构化的烯烃，氢化的烯烃(如相应的饱和烃或烷烃付产物)，和就地生成的同类烷基取代的膦配位体付产物(如US4260828所述)。
因此，就本发明目的而言，只要能够理解到，提供有机液体介质原料的羰化反应中存在的无论何种化合物，都可相应地出现在本发明的有机液体介质原料中就足以了。
存在于有机液体介质原料中待用本发明方法处理的具体的部分失活的、中毒的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂可以是已用于一种羰化反应，且主要因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何常规的铑羰化催化剂。因此，具体的部分失活的、中毒的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂，及其在一确定的有机液体介质原料中的含量，显然可以相应于和仅仅取决于在提供根据本发明处理的有机液体介质原料的具体的羰化反应的反应条件下所采用的和/或生成的具体的铑-叔有机膦配合物催化剂。例如，作为举例性说明的铑-叔有机膦配合物催化剂及羰化反应包括如US3527809，4148830，4247486，4283562，4400548，4491675，4593127和WO80/01690(1980、8公开)等中公开的内容。本文参考了上述文献的全部公开内容。当然，必要时，可采用不同催化剂和有机膦配位体的混合物。此外，如上述文献所述，羰化反应通常且最好在游离的叔有机膦配位体，即，不与所用的铑配合物催化剂配合的配位体存在下进行。虽然一般优选的游离配位体与铑-叔有机膦配合物催化剂的叔有机膦配位体相同，但这并不是必需的。因此应理解，对于铑-叔有机膦配合物催化剂，以及对于游离的叔有机膦配位体，任何常规的叔有机膦配位体，只要迄今为止对这种羰化反应是先进的，如上述文献公开的那些，都可用于本发明。
作为游离配位体和/或作为铑配合物催化剂的配位体使用的举例性说明的叔有机膦包括，如三烷基膦、烷基二芳基膦、二烷基芳基膦、二环烷基芳基膦、环烷基二芳基膦、三芳烷基膦、三环烷基膦和三芳基膦，烷基和/或芳基双膦，和双膦单氧化物等等。当然，必要时，可用不会过份有害地影响本发明方法预定结果的任何适宜的取代基取代这些叔有机膦的任何烃基。当然除相应的烃基如烷基，芳基，芳烷基，烷芳基和环己基取代基外，可能出现在烃基上的作为举例说明的取代基可包括如甲硅烷基如-Si(R9)3;氨基如-N(R9)2;酰基如-C(O)R9，酰氧基如-OC(O)R9;酰氨基如-CON(R9)2和-N(R9)COR9;磺酰基如-SO2R9，烷氧基如-OR9;亚硫酰基如-SR9，膦酰基如-P(O)(R9)2，以及卤素，硝基，氰基，三氟甲基和羟基等等，上述每-R9分别表示相同或不同的带1-18个碳原子的一价烃基(如烷基，芳基，芳烷基，烷芳基和环己基)，附带条件是氨基取代基如-N(R9)2中每-R9一起也可表示一个二价的桥基，该桥基与氮原子形成一杂环基团，而在酰氨基取代基如-C(O)N(R9)2和-N(R9)COR9中，与N相连的每-R9也可是氢。当然应理解，构成一具体确定的叔有机膦的任何取代的或未取代的烃基可是相同的或不同的。
这些叔有机磷和相应的铑-叔有机膦配合物催化剂和/或它们的制法都是众所周知的，可参见如上述参考文献。优选的叔有机膦是通式为(R10)3P的三有机膦，该式中每-R10分别表示一带1-18个碳原子的一价烃基，该烃基选自烷基，芳烷基，烷芳基，环烷基和芳基，如US3527809和4283562中公开的，等等。
最优选的叔有机膦中有三苯基膦，丙基二苯基膦、叔丁基二苯基膦、正丁基二苯基膦、正己基二苯基膦、环己基二苯基膦、二环己基苯基膦、三环己基膦、三苄基膦、2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-联二苯，等等。最优选的配位体是三苯基膦(TPP)，而最优选的催化剂是铑-TPP配合物。
如上述羰化反应的参考文献所示，一般认为铑配合物催化剂基本上由与一氧化碳和叔有机膦(通常与正常存在于反应介质中的游离的叔有机膦配位体相同)配位的铑组成。催化剂专用语“基本上由…组成”可包括除一氧化碳和叔有机膦外的其它与铑配合的配位体如氢，氢如果不是已存在于催化剂前体中，就是来自羰化反应的氢气。这种羰化反应催化剂可在羰化反应期间就地生成，也可采用该领域公知的方法预先制成。例如，可将预先制好的三(叔有机磷)氢化羰基铑加到羰化反应的反应介质中。或者是将铑催化剂前体如-羰基叔有机膦乙酰丙酮铑，Rh2O3，Rh4(CO)12，Rh6(CO)16，Rh(NO3)3或二羰基乙酰丙酮铑等等加到羰化反应的反应介质中。无论采用何种方法，在羰化反应条件下，羰化反应介质中存在的都是活性的铑配合物羰化催化剂。
但应指出，成功地实施本发明并不基于也不取决于对活性铑配合物催化剂物种的确切结构和性质所作的任何解释说明，或是对因卤化物和/或羧酸毒害而已形成的部分失活的铑羰化反应催化剂物种的确切结构或性质所作的任何说明。显然，对于理解本发明目的而言，仅仅指出，本发明的有机液体介质原料中存在的部分失活的铑-叔有机膦配合物羰基化反应催化剂可以是因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的任何这种铑配合物羰基化反应催化剂就足以了。一般而言，这种部分失活的铑配合物催化剂在本发明的有机液体介质原料中的含量最好相当于提供该有机液体介质原料的羰化反应中羰化反应介质中该铑-叔有机膦配合物羰化催化剂的用量，该用量或含量通常用以铑金属计铑的含量来表示。通常，多数情况下，铑羰化催化剂浓度范围约25-1500ppm(以金属铑计)较合适，优选的铑浓度范围为约50-700PPm(以金属铑计)。当然，本发明的有机液体介质原料中铑的含量可高于羰化反应介质中铑的含量，只要先将含铑催化剂的羰化反应介质进行浓缩，再将其用作本发明的有机液体介质原料，即不难达到。
如上所述，本文限定的叔有机膦配位体可作为铑-叔有机膦配合物催化剂的配位体以及作为本发明的有机液体介质原料中同时含有的游离的叔膦配位体而用于本发明。在一给定的情况下，这种铑-膦配合物与游离的膦配位体当然与提供该液体介质的羰化反应所用的一样。但应理解，虽然在一确定的羰化反应方法中，反应介质内的铑配合物催化剂的叔有机膦与游离的叔有机膦配位体常常是一样的，但必要时，为达到每一不同目的，也可采用不同的叔有机膦配位体，以及采用两种或两种以上不同叔有机膦配位体的混合物。如铑配合物催化剂用量的情况一样，本发明一确定的有机液体介质原料中游离的叔有机膦配位体的含量通常与提供该液体介质的羰化反应中相应游离配位体的含量一致。例如，由于羰化反应可在任何过量的游离的叔有机膦配位体存在下进行，如希望其含量为反应介质中每摩尔铑至少1摩尔游离的叔有机膦配位体，因此，在本发明一确定的有机液体介质原料中，游离的叔有机膦配位体的含量也可是任何过量的含量，如在液体介质原料中每摩尔金属铑至少1摩尔游离的叔有机膦配位体。
通常对多数羰化反应方法来说，反应介质中游离的叔有机膦配位体的含量在约2-300，最好约5-200摩尔/1摩尔金属铑范围内应是适宜的。因此，游离的叔有机膦配位体在本发明的有机液体介质原料中也可有与此相当的含量。
本发明的有机液体介质原料中亦可含有较高沸点的醛缩合产物，该付产物作为催化剂的溶剂，起帮助作用，且可在羰化反应中就地生成，如US4148830、4247486中所述。
通常，本发明有机液体介质原料中较高沸点醛缩合付产物含量为约5-70wt%，最好约5-30wt%，(以该有机液体介质原料的总重量为基准)。该较高沸点醛缩合付产物的较佳含量相当于羰化反应的反应介质中或含催化剂的再循环介质中该类化合物的含量，本发明的有机液体介质原料正来源于上述羰化方法。
最后，如上所述，本发明方法的有机液体介质原料中，最好也含有约30wt%，更好约45wt%，直到约95wt%或更高的醛(以该有机液体介质原料总重量为基准)。所述的醛最好就是通过该羰化方法制成的醛产物，而上述有机液体介质原料正来源于该羰化方法。这类醛可带3-31个碳原子，且包括由带2～30个碳原子的烯烃化合物羰化而制成的相应的羰基合成醛类产物。这类烯烃化合物的终端上或内部可是不饱和的，且可具有直链、支链或环状结构，同时也可是烯烃混合物，如通过丙烯、丁烯、异丁烯等齐聚得到的产物(例如所谓的二聚、三聚或四聚丙烯等等，如US4518809和4528403所公开的)。此外，这类烯烃化合物还可含有一个或一个以上的烯键的不饱和基团，当然必要时，还可用两种或更多的不同的烯烃化合物的混合物作为羰化反应原料。此外，这些烯烃化合物及由此制成的相应的醛类产物中也可带有一个或多个基团或取代基，这些基团不会对羰化反应或本发明方法产生过份不利的影响，如US3527809等所述。
作为举例说明的不饱和烯烃化合物有α-烯烃、内烯烃、链烯酸烷基酯、链烷酸链烯基酯、链烯基烷基醚、链烯醇、等等，例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、2-丁烯、2-甲基丙烯(异丁烯)、2-戊烯、2-己烯、2-庚烯、二聚丙烯、三聚丙烯、四聚丙烯、2-乙基己烯、2-辛烯、苯乙烯、3-苯基-1-丙烯、1，4-己二烯、1，7-辛二烯、3-环己烯-1-丁烯、丁酸烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基乙基醚、乙烯基甲基醚、烯丙基乙基醚、正丙基-7-辛烯酸酯、3-丁烯腈、5-己烯酰胺、4-甲基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基-α-甲基苯乙烯、1，3-二异丙烯基-苯、丁子香酚、异丁子香酚、黄樟脑、异黄樟脑、茴香脑、4-烯丙基茴香醚、茚、苎烯、β-蒎烯、二环戊二烯、环辛二烯、莰烯、沉香醇等等。
同样，作为举例说明的醛类产物包括如丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-甲基-1-丁醛、己醛、2-甲基戊醛、庚醛、2-甲基-1-己醛、辛醛、2-甲基-1-庚醛、壬醛、2-甲基-1-辛醛、癸醛、2-甲基-1-壬醛、十一(烷)醛、2-甲基-1-癸醛、十二(烷)醛、2-甲基-1-十一(烷)醛、十三(烷)醛、2-甲基-1-十三(烷)醛、十五(烷)醛、2-甲基-1-十四(烷)醛、十六(烷)醛、2-甲基-1-十五(烷)醛、十七(烷)醛、2-甲基-1-十六(烷)醛、十八(烷)醛、2-甲基-1-十七(烷)醛、十九(烷)醛、2-甲基-1-十八(烷)醛、二十(烷)醛、2-甲基-1-十九(烷)醛、二十一烷醛、2-甲基-1-二十烷醛、二十三烷醛、2-甲基-1-二十二烷醛、二十四烷醛、2-甲基-1-二十三烷醛、二十五烷醛、2-甲基-1-二十四烷醛、二十七烷醛、2-甲基-1-二十八烷醛、二十九烷醛、2-甲基-1-二十八烷醛、三十一烷醛、2-甲基-1-三十烷醛等等。
当然应理解，α-烯烃的醛产物通常是由该烯烃羰化得到的正直链醛和其支链醛异构体的混合物。此外，可用于本发明的有机液体介质原料中可含有所有的各种不同的醛产物混合物，例如，当该有机液体介质来源的方法是羰化所有的各种不同烯烃化合物的混合物，如α-烯烃和内烯烃的混合物或是两种不同α-烯烃的混合物时，在可用于本发明的羰化反应产物组成中，优选的醛产物是那些衍生自α-烯烃，内烯烃和这两种烯烃混合物的羰化产物。
更优选的烯烃原料是带2～20，最好2-14个碳原子的α-烯烃。当然应理解，带4个或更多碳原子的商购α-烯烃可含有微量的相应的内烯烃和/或其相应的饱和烃，但这种商购烯烃在进行羰化前不一定需精制。
这样，本发明优选的有机液体介质原料可相当于上述一种羰化方法的全部或部分反应介质，或者，可相当于这种羰化方法的全部或部分含催化剂的液体循环介质(即，在羰化反应器或反应区外面，从羰化反应产物介质中分离出所需量的醛产物后，得到的那种含催化剂的液体介质)，该液体介质循环回到反应器，以建立一个连续化的羰基合成催化剂的循环过程。
当然还应理解，本发明的有机液体介质原料还可含有其它成份，这些成份就是作为该液体介质原料来源的羰化反应中有意采用的那些物质，或是羰化反应中就地产生的物质。例如，显然，由于对烯烃原料进行羰化，本发明的有机液体介质原料可含有一些未反应的烯烃原料。通常，未反应的烯烃原料占该有机液体介质原料重量的0-约20wt%。
同样，羰化反应中可生成的就地型付产物也可相应地存在于本发明的液体介质原料中，如，未反应的异构化烯烃和氢化的烯烃(如相应的饱和烃或烷烃付产物);甚至还可能有一些就地型烷基取代的磷的配位付产物。还有一些微量的其它附加的共溶剂型稀释剂或添加剂，如在羰化反应中使用的话，也相应地出现在本发明的液体介质原料中。因此，作为本发明有机液体介质原料的羰化反应的反应介质中存在的任何化合物，都可相应地出现在该有机液体介质原料中，理解这一点对实现本发明目的即足够了。
实施这些羰化反应方法的反应条件都是常规公知的，如参见上述参考文献，且可包括约45℃-200℃反应温度和约1-10000psia的压力。虽然这些羰化反应条件对本发明方法不十分重要，但本发明优选的有机液体介质原料是来自低压羰化方法的那些液体介质，该低压羰化法如在氢、一氧化碳和烯键不饱和原料化合物的总气体压力低于约1500psia，最好低于约500psia压力下操作的方法。
还应理解，虽然发明主题最好是针对处理已从一羰化方法直接得到的有机液体介质，但本发明的有机液体介质原料亦包括从这种如此获得的起始有机液体介质得到的任何后续的有机液体介质，条件是，该后续得到的有机液体介质亦含有至少一定量的上面定义的四种主要成份中的每一种，即，部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂，游离的叔有机膦配位体，醛产物及较高沸点的醛缩合付产物。
如上所述，可用1-25wt%的叔烷醇胺水溶液脱除本发明有机液体原料中的卤化物和/或羧酸毒物。这类叔胺醇胺包括具有下列通式的那些化合物
式中，R是带2-4个碳原子的羟烷基;R1和R2各分别选自带1-4个碳原子的烷基，带2-4个碳原子的羟烷基，和苯基基团。最优选的叔烷醇胺有三烷醇胺(即，通式中每个R、R1、R2都是带2-4个碳原子的羟烷基)。作为举例说明的叔烷醇胺包括三乙醇胺、三异丙醇胺、三仲丁醇胺、二己基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二丁基乙醇胺，苯基乙基乙醇胺、甲基二乙醇胺，乙基二乙醇胺，苯基二乙醇胺，二甲基异丙醇胺，二异丙醇乙醇胺等等。当然，必要时，可采用的叔烷醇胺水溶液可含有两种或更多的这种叔烷醇胺的混合物。最优选的叔烷醇胺是三乙醇胺。
本发明的新方法基本上是由下述步骤构成的将上述有机液体原料与叔烷醇胺水溶液混合，使该混合物稳定分成两个明显的相并分离水相(底层)和有机相(上层)，水相中含有相应生成的该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸毒物的水溶性盐，有机相含有再生的可溶性铑-叔有机膦配合物催化剂和剩余的有机液体介质原料，如醛产物，游离的有机膦配位体，及较高沸点的醛缩合付产物，然后洗涤如此得到的有机相，以进一步脱除任何微量的叔烷醇胺和/或生成的胺盐，这些都是可能残留在有机液体介质中的，至此，可将得到的可溶性的再生的铑-叔有机膦配合物催化剂溶液再用于重新开始或全新的羰化方法。
更具体地，本发明方法在非羰化反应条件下，即基本上没有合成气(CO H2)的条件下进行，而步骤(1)的完成，仅仅是将叔烷醇胺水溶液与所需的有机液体介质、原料混合，以使该叔烷醇胺与该有机液体介质原料中的无论何种卤化物和/或羧酸毒物生成水溶性的盐。该叔烷醇胺与有机液体介质原料的混合可利用任何适宜的设备和技术。按任何常规方式进行。优选的结果只是使叔烷醇胺被有机液体介质充分包裹，以使该叔烷醇胺与卤化物和/或羧酸毒物生成尽可能多的水溶性盐。通常，只要将叔烷醇胺水溶液加到有机液体介质中，温和搅动或搅拌该溶液，即足以获得所需结果。当然应避免太剧烈的混合，因为这样做可能导致形成不希望的乳化液，形成乳化液可阻止和/或过份有害地防碍水和有机相之间需要进行的相分离。通常，可在液体温度约10℃-150℃，较好约40℃-100℃范围内进行本发明方法的步骤(1)，而45℃-75℃的温度范围是最优选的。此外，一般还优选在常压(环境压力)下进行处理，但必要时，也可采用较高或较低压力。应指出，温度越高，步骤(1)期间生成较多的不需要的醛缩合产物的机会越大，而温度越低，因醛与水之间溶解度增加而形成不希望的乳化液的危险性越大。因此，一旦发现在本发明方法的步骤(1)期间开始出现乳化液，应向有机液体介质原料中加入更多的醛以消除之。当然，叔烷醇胺水溶液与涉及的有机液体介质的接触时间可在几分钟到几小时之间变化，这一点是很显然的。可凭经验确定最优选的温度和接触时间。
本发明方法在非羰化反应条件下进行，即在基本上无合成气(CO H2)条件下进行，这样可避免任何有害的、同时发生的羰化反应或其它不希望的付反应。最好本发明方法在氮气氛中进行，尽管可采用氮气和任何其它气体(合成气除外)的混合气，但这样须不致十分不利地影响本发明要求的目的。
可用于本发明方法步骤(1)的叔烷醇胺在水溶液中的浓度只须是必须有助于使有机液体介质原料中的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂的羰基化反应活性达到至少部分改进的最小用量。最好，叔烷醇胺的用量应足以中和(形成盐)有机液体介质原料中的至少10%，而理论上最好是全部的卤化物和/或羧酸毒物。通常，多数情况下，含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液就足够了，优选含4-15wt%叔烷醇胺的水溶液。
虽然每体积当量的叔烷醇胺水溶液用约0.5-20体积当量的有机液体介质原料，但通常在本发明方法的步骤(1)中，优选的有机液体与水溶液的使用比例为每体积当量叔烷醇胺水溶液用约1-5体积当量，最好约1-3体积当量的有机液体介质原料。
本发明方法的步骤(2)只是使由步骤(1)得到的混合溶液稳定分成两个明显的液相，即，含催化剂，醛和其它水不溶性成份的有机液体介质原料的有机相(上层)和含由叔烷醇胺与有机液体介质原料中的卤化物和/或羧酸毒物形成的水溶性盐的水相(下层)。为进行相分离所需的静置时间对催化剂活性无影响，只是取决于是否容易对有机和水相进行分离。最好这种分离过程能在一天时间内完成，更优选的是几小时或只用几分钟时间。
本发明方法的步骤(3)只是对步骤(1)和(2)制成的水和有机相进行物理分离，可采用任何适宜的常规手段，如排放出下层，或倾析出上层等等完成这种分离。
本发明方法的步骤(4)基本上只是用水洗涤由步骤(3)分离出的有机相，以脱除可能残留在有机相中的任何残余量的叔烷醇胺和/或该生成的胺盐。所述的水洗可采用任何常规和适宜的方式进行。虽然优选使用去离子或蒸馏水，但也可用普通的自来水。步骤(4)中，也可采用与上述步骤(1)、(2)和(3)所用相同的一般形式的和优选的处理条件，如在非羰化反应条件下及惰性气氛下处理，且每体积当量的水，最好用约1-5，更好约1-3体积当量的有机液体。此外，最好在常压(环境压力)和约40℃-100℃，更好约45℃-75℃的液体温度下进行水洗，而为了达到这种推荐的水洗温度，最好在用叔烷醇胺水溶液处理后，对得到的有机介质进行加热。另一种办法是，可用热水或蒸汽冷凝液进行洗涤。回收水洗(步骤(4))的有机相可按与上述叔烷醇胺水溶液处理相同的方式进行，参见上述步骤(2)和(3)，该有机相含有加溶的铑-叔有机膦配合物羰化羰化催化剂，该催化剂的催化活性高于本发明方法中起始的部分失活的铑-叔有膦配合物羰化催化剂原料的活性。例如，经过一段适宜的混合时间后，对水和有机相进行相分离(静置)，通过排放掉下层相和/或倾析出上层相，使两个液体层彼此分离。
本发明的一个独特的有利方面是，本发明方法不需要进行重复水洗，而当用常规的碱水溶液洗除介质中的酸后，重复水洗是最常采用的。对于形成较高沸点的醛缩合付产物，叔烷醇胺，尤其是三乙醇胺是比碱化合物更温和的催化剂，因此，与可能采用碱水溶液洗涤处理的情况相比，脱除先用叔烷醇胺处理后得到的有机介质中可能残留的微量的残留叔烷醇胺和/或盐，几乎并不十分重要。因此，推荐作法是，本发明方法的步骤(4)只由一次这种水洗过程构成。重复水洗虽然可以，但没必要，故不推荐。的确，本发明实施中，重复水洗只能增加形成不希望的乳化液的危险性。
因此，应十分清楚的是，虽然对达到最佳效果的本发明的最佳条件的选择将取决于一个人在利用本发明主题过程中的经验，但根据本说明书公开的内容和实施例，为了确保这些条件对一确定的场合是最佳的，只需要一些衡量常规实验的尺度。此外，还应清楚本发明的一有利因素(这里所采用的)是，在选择各种条件的适当组合中可采用较宽的处理范围，该各种条件的适当组合，在获得，或至少最有效地接近一种具体所要求的结果或需要时，是极其有用的。
根据本发明得到的铑配合物催化剂的再生后提高的羰化反应的催化活性，可通过任何适宜的方法进行测定，例如，测定步骤(1)的液体介质原料中部分失活的铑配合物催化剂和按本发明得到的再活化的铑配合物催化剂的各自反应速度，再与按同样方式使用的新鲜的铑配合物催化剂(即未失活的催化剂)的活性进行比较。通过进行羰化反应并通过连续调节该反应的速度，不难测出这种结果。按常规实验室的时间安排，即可观察到羰化反应速度上的区别(即催化活性的区别)，如用克分子醛产物/升·小时表示。
因此，本发明方法通过例如处理该羰化反应的全部或部分羰化反应介质，或处理全部或部分含催化剂配合物的液体循环介质，提供了一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化催化剂的羰化催化活性的十分有效的手段。
例如，本发明最优选和最有利的方面包括仅仅使铑-叔有机膦催化的连续的羰化反应停止进行，同时根据本发明方法，处理由该羰化反应产生的反应介质，而该反应介质仍保留在羰化反应器内，从而得到所需的再生的羰化反应催化剂，该催化剂比反应介质原料中因卤化物和/或羧酸中毒而部分失活的催化剂的催化活性高。显然可采用任何常规方法使羰化反应停止进行，如只要停止向反应器输入反应气体(烯烃、一氧化碳和氢气)，使其中剩余的反应物反应完全，使反应器内的反应停止进行。接着可按任何常规方式消除连续反应系统的循环管线，按本发明方法处理得到的反应介质。如反应器或反应容器内基本上完全装满了含液体醛产物的羰化反应介质，必须先分离出部分醛产物，减少反应器内有机液体介质的体积，以使适应本发明方法所用叔烷醇胺水溶液的液体体积。可在关闭原料气后，从反应器移出所需移出的任何含量的醛。但这样做时，建议在介质中留有必要浓度的醛。例如，建议避免有机液体羰化反应介质这样的浓缩，即会导致醛浓度低于30%的浓缩，因为经验表明，随着有机液体介质原料中醛浓度的降低，有机和水层之间的相分离难度增大，同时形成乳化液的危险性增大。通常，整个反应器内有机液体羰化反应介质的浓度到约70%在多数情况下是适宜的。当然，如果反应器并不是基本上装满了含有液体醛产物的羰化反应介质，则可直接调节适宜量的叔烷醇胺水溶液，而完全不必浓缩羰化反应介质。最好在另一不同容器内配制叔烷醇胺水溶液并进行分析，以确保避免带入可能的污染物如铁、卤化物，碱金属，此外，可采用任何适宜的常规方法，如可从一适宜的压力瓶将叔烷醇胺水溶液压入反应器，而将伯和仲烷醇胺加到反应器的有机液体介质中。加入叔烷醇胺水溶液后，温和搅动反应器内溶液，使两相充分混合到一理论阶段。氯铑配合物与水溶液的反应速度很快，几乎是水和有机相一接触即可完成反应。多数情况下搅动反应混合物约1hr，是适宜的。混合后，使混合物分离(如经过约4hr。)成两个明显的液相。水相沉降到反应容器底部，可从反应过程中任何适宜的可通过的低端排放。如水层中铑的浓度高于期望值，应将排出的水层保留起来，但这种情况不太可能出现。最好用肉眼观察溶液，以确定水相已完全排出反应器和有机溶液开始放出的时间。如果界面接近排放阀，也可用液面检测器进行测定，但最好采用严密观察进行调控。在实验室的实验中，水层出现混浊的，奶白样外观，而再生的有机催化剂溶液是清彻的棕色。为了从含再生催化剂的有机溶液中除掉残留的叔烷醇胺和胺盐，可在同一反应容器内，用水洗涤该有机溶液，如上所述。在从反应器排放该水洗涤处理后的全部水相前，最好先分析水相样品中的铑含量，防止因不适当的沉降时间而造成铑的意外损失。回收的叔烷醇胺和水洗的水相中的微量铑可被回收，方法是加入如丁醛这样的醛而将铑提取出来。
利用得到的再生催化剂溶液，在反应器内重新开始连续化的羰化反应，不需考虑特殊的注意事项。采用本发明方法之后可能仍然残留在反应器内的微量的水和/或叔烷醇胺影响不大，如上所述。这些物质可通过醛产物蒸发器而被逐渐提取离开重新开始的羰化反应过程。
某些现有技术的再活化方法在重新利用再生催化剂前，需加入补充量的活性铑催化剂，溶剂和/或三芳基膦，而本发明方法与此不同，其独特之处在于，由于本发明的处理过程可在羰化反应进行的同一反应容器内进行，人们只须将烯烃化合物，氢和一氧化碳重新通到处理过的本发明的羰化反应介质中，并重新开始该连续化的羰化反应，而无需在重新反应之前，加入额外的反应介质成份。此外，如果将不止一个反应容器与连续化羰化反应相连，人们则不需关闭在每一反应容器内进行的反应，而只需停止待处理的羰化反应介质所在的那个反应容器内进行的反应。另外，应当理解，必要时，可将待用本发明处理的全部羰化反应介质从羰化反应的反应容器移到另一容器内，再按需要，在该另一容器内，处理全部或适当量的该介质。这种随意选择的方法，使人们可将空出的羰化反应容器用于任何其它类型的目的，如羰化另一种烯烃化合物，该化合物不同于已提供了待处理介质的最初的羰化反应所用的烯烃。这也可使人们将待处理介质和已处理的介质存放到需要再用时止。此外，本发明的另一优选方面和其优点包括，用叔烷醇胺水溶液处理这种连续化羰化反应的全部或部分的含液体催化剂的循环介质，再将该含处理过的催化剂的循环介质送入连续化的羰化反应的反应器内的反应介质中。可采用任何适宜方法完成这一过程，如将部分循环介质抽到一适宜容器内，处理后，再将其送回，而不需停止或关掉该连续化的羰化反应。当然，同样地，必要时，也可从反应器放出一部分羰化反应介质本身，如此处理后，按同样方式送回反应器，无需停止或关闭连续化的羰化反应，如上所述。
此外，除了易于返回或用作提供步骤(1)的部分失活的铑-叔有机膦配合物催化剂原料的同一羰化反应的反应介质外，必要时，本发明的再生的铑-叔有机膦配合物产品可在任何不同的常规羰化反应方法中，用作催化剂原料或催化促进剂。
下面实施例用于举例说明而非限制本发明。应理解，除另附说明，说明书及权利要求书中所有的份额、百分数和比例均用重量表示。
实施例1在氮气吹扫的瓶内，将约0.2393g三苯基膦乙酰丙酮酸氢化羰基铑、约0.5592g四(三苯基膦)氢化铑、约5.5g游离三苯基膦、约20g丁醛、约24.05g的Texanol (一种丁醛三聚体的混合物)和约41微升(μl)的浓HCl混合，配制成氯化物中毒的铑-三苯基膦羰化反应配合物催化剂溶液。用加压至约60psig的合成气吹扫该瓶，然后在70℃加热约30min。制成的催化剂组合物含有约1000ppm铑，约11.3wt%三苯基膦配位体，约35wt%丁醛和约53.7wt%Texanol 及其它高沸点物。
将一部分(约15ml)如此制成的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液装入微型玻璃反应器，根据在约100℃及约95psig，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，丙烯羰化制丁醛的反应，测出用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)的铑-三苯基膦配合物羰化催化剂可获得的已知活性相比，该催化剂活性只有约26%。
将约25g剩余的按上述制备的氯化物中毒的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液与约10g含约15wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约100℃温和搅拌该溶液约10min。然后使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，通过倾析将两液相层分开。用蒸馏水将上述有机相溶液洗涤一次，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将水洗处理后得到的约15ml可溶性铑-三苯基膦配合物催化剂有机溶液装入微型玻璃反应器，测出与上述相同条件下丙烯羰化反应的反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化反应催化剂得到的已知活性相比，该催化剂活性已提高到约79%。
实施例2在一氮气吹扫的瓶内，将约0.0308g四(三苯基膦)氢化铑，约6g的游离三苯基膦，约49g丁醛和约2.2微升(μl)的浓HCl混合，制成氯化物中毒的铑-三苯基膦羰经反应配合物催化剂溶液。用加压至约60psig的合成气吹扫该瓶，并在70℃下加热约30min。制成的催化剂组合物含有约50ppm铑，9.5wt%三苯基膦配位体，约90.5wt%丁醛和其它较高沸点物。
将一部分(约15ml)制成的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液装入玻璃微型反应器，测出在约100℃，95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1时，丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化催化剂得到的已知活性相比，催化剂活性只有约53%。
将约25g剩余的上述制备的氯化物中毒的铑-三苯基膦配合物催化剂溶液与约10g含约3wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约40℃温和搅拌该溶液约10min。使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，利用倾析法分离该两液相层。用蒸馏水洗涤由此得到的有机相溶液，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将约15ml水洗处理后得到的加溶的铑-三苯基膦配合物催化剂有机溶液装入玻璃微反器，测出与上述相同条件下，丙烯羰化反应的反应速度。与在基本相同条件下，用新鲜(未失活的)铑-三苯基膦配合物羰化反应催化剂时可得到的已知活性相比，该催化剂活性已提高到约83%。
实施例3在一氮气吹扫的瓶内，使约0.0549g二羰基乙酰丙酮酸铑，约0.75g游离的〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配位体，约52.5g丁醛和约21.7gTexanol 混合，配制成铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕羰化反应配合物催化剂溶液。配制成的催化剂组合物含有约301ppm铑，约1.0wt%〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配位体，约70wt%丁醛和约29wt%Texanol 。将约25g的上述溶液倒入第2个瓶内，且将如此制成的一部分(约15ml)该铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器。用该新鲜(未失活的)催化剂，在约100℃，约95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，将丙烯羰化制丁醛得到的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度确定为100%活性标准。
将约12微升(μl)浓HCl加到剩余的50g最初制好的铑配合物催化剂溶液中，使该催化剂中毒，然后用加压至约60psig的合成气吹扫瓶子，再在70℃下加热约30min。将如此制成的一部分(约15ml)该氯化物中毒的铑配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器，测出在约100℃，约95psig下，一氧化碳、氢和丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，通过丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升小时表示的羰化反应速度。与在同样条件下，用新鲜(未失活或未被氯化物毒害的)铑配合物催化剂如上所述获得的较早的活性相比，该催化剂活性只有约54%。
使按上所述制备的约25g剩余的氯化物中毒的铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂溶液与约10g含约5wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约60℃温和搅拌该溶液约10min。使该溶液混合物沉降分成两个明显的水和有机相，(该过程在约5min内迅速完成)，用倾析法分离该两液相层。用蒸馏水将该有机相溶液洗涤一次，采用与前面的水-三乙醇胺处理基本相同的混合、沉降和分离条件。
将经水洗处理后的约15ml加溶的铑-〔2，2′-双(二苯基膦基甲基)-1，1′-二苄基〕配合物催化剂有机溶液装入-玻璃微反器，并在与上述相同条件下测定丙烯羰化反应的反应速度。与按如上所述在相同条件下，用新鲜(未失活的或无氯化物中毒的)铑配合物催化剂获得的较早的活性相比，该催化剂活性已提高到约98%。
实施例4在一氮气吹扫的瓶内，将约0.549g二羰基乙酰丙酮酸铑，约4.5g游离的环己基二苯基膦配位体，约52.5g丁醛和约18g的Texanol 混合;制成铑-环己基二苯基膦羰化反应配合物催化剂溶液。制成的催化剂组合物含有约315ppm铑，约6wt%环己基二苯基膦配位体，约70wt%丁醛和约24wt%Texanol 。将约25g的上述溶液倒入第2个瓶内，并将一部分(约15ml)如此制成的该移出的铑-环己基二苯基膦配位体，配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器。用该新鲜(未失活)催化剂，在约100℃，约95psig下，一氧化碳和氢、丙烯摩尔比1∶1∶1条件下，将丙烯羰化制丁醛得到的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度确定为100%活性标准。
向最初制备的剩余的50g铑配合物催化剂溶液加入约12微升(μl)浓HCl，使其中毒，用合成气吹扫该瓶，加压至约60psig，在70℃加热约30min。再将一些(约15ml)如此制成的氯化物中毒的铑配合物催化剂溶液装入-玻璃微反器，测出约100℃，约95psig的摩尔比1∶1∶1的一氧化碳、氢和丙烯的条件下，丙烯羰化制丁醛的用克分子产物醛/升·小时表示的羰化反应速度。与用新鲜(未失活的或非氯化物中毒的)铑配合物催化剂，在同样条件下，按上所述得到的较早的活性相比，该催化剂活性只有约42%。
将如此制备的约25g剩余的氯化物中毒的铑-环己基二苯基膦配合物催化剂溶液与10g含约5wt%三乙醇胺的水溶液混合，在约60℃温和搅拌该溶液约10minl。使该混合溶液沉降分成两个明显的水和有机相(该过程在约5min内迅速完成)，利用倾析法将两液相层分离。再用蒸馏水将得到的有机相溶液洗涤一次，采用与前面65%。而且，该羰化反应介质中氯化物含量已从约50ppm降低到约10ppm。
本发明的各种改性和变换方式对该领域普通技术人员都是显而易见的。应理解，这类改性和变换方式都包括在本申请的范围及权利要求书的保护范围内。
权利要求
1.一种提高因卤化物和/或羧酸毒害而已部分失活的加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法，该方法基本上由下述步骤构成(1)在非羰化反应条件下，使含该加溶的、部分失活的铑一叔有机膦配合物催化剂的有机液体介质，与含约1-25wt%叔烷醇胺的水溶液混合，使在该叔烷醇胺与该卤化物和/或羧酸之间生成水溶性盐，上述叔烷醇胺通式为
式中R表示带2-4个碳原子的羟烷基，R1和R2各分别表示选自带1-4个碳原子的烷基，带2-4个碳原子的羟烷基和苯基的基团；(2)使生成的混合物沉降成两个明显的液相；(3)分离从步骤(1)和(2)得到的含盐水相和含加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂的有机相；(4)用水洗涤由步骤(3)得到的分离出的有机相，回收加溶的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂，该催化剂的催化活性高于部分失活的铑一叔有机膦配合物羰化反应催化剂原料的活性。
2.根据权利要求1的方法，其中的R1和R2各表示带2-4个碳原子的羟烷基。
3.根据权利要求3的方法，其中加溶的部分失活的催化剂因卤化物和/或羧酸中毒而已至少失活25%，其中叔烷醇胺是三乙醇胺。
4.根据权利要求3的方法，其中的卤化物是氯。
5.根据权利要求3的方法，其中步骤(1)的有机液体介质原料包括连续化的非水羰化反应方法的全部或部分羰化反应介质。
6.根据权利要求5的方法，其中的步骤(1)在该羰化反应方法的羰化反应器内进行。
7.根据权利要求6的方法，其中有机液体介质原料含有铑-三苯基膦配合物催化剂和至少约30wt%的醛。
8.根据权利要求7的方法，其中的醛是正丁醛和异丁醛的混合物。
9.根据权利要求3的方法，其中步骤(1)在约45℃-75℃下进行。
10.根据权利要求9的方法，其中步骤(4)基本上由一次水洗构成。
全文摘要
一种提高部分失活的加溶的铑-叔有机膦配合物羰化反应催化剂的催化活性的方法。
文档编号C07C45/80GK1066009SQ9210295
公开日1992年11月11日 申请日期1992年3月17日 优先权日1991年3月18日
发明者D·R·布赖恩, J·C·尼科尔森, J·E·巴宾, 小·D·J魏因特里特 申请人:联合碳化化学品及塑料技术公司
再多了解一些
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