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Title:
PHOSPHOROUS-CONTAINING CALIXARENES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/000525
Kind Code:
A1
Abstract:
Phosphorous-containing calixarenes having the general formula (I) are disclosed, as well as a process for preparing the same and a process for preparing aldehydes by hydroformylating C3-C20 olefins by means of rhodium/carbonyl ruthenium/carbonyl complexes, in which the phosphorous-containing calixarenes having the formula (I) are used as ligands.

Inventors:
PACIELLO ROCCO (DE)
ROEPER MICHAEL (DE)
KNEUPER HEINZ-JOSEF (DE)
LANGGUTH ERNST (DE)
LORZ PETER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/001999
Publication Date:
January 05, 1995
Filing Date:
June 20, 1994
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
PACIELLO ROCCO (DE)
ROEPER MICHAEL (DE)
KNEUPER HEINZ JOSEF (DE)
LANGGUTH ERNST (DE)
LORZ PETER MICHAEL (DE)
International Classes:
B01J31/28; C07B61/00; C07C45/50; C07C47/02; C07F9/6571; C07F9/6574; C07F15/00; (IPC1-7): C07F9/6571; C07C45/50; C07F9/6574; C07F15/00
Foreign References:
EP0353770A21990-02-07
US4416829A1983-11-22
EP0487036A11992-05-27
Other References:
KHASNIS D V ET AL: "Chemistry in molecular baskets: variable coordination of phosphorus in calix[4]arenes", PHOSPHORUS, SULFUR SILICON RELAT. ELEM. (PSSLEC,10426507);93; VOL.75 (1-4); PP.253-6, SOUTH. METHODIST UNIV.;DEP. CHEM.; DALLAS; 75275; TX; USA (US)
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Claims:
Patentansprüche
1. Phosphorhaltige Calixarene der allgemeinen Formel I in der n eine ganze Zahl von.
2. bis 4 ist, R1 Wasserstoff, eine C**. bis C2oAlkylgruppe, eine Ci bis C2oAlkoxygruppe, eine Sulfonatgruppe oder eine Carboxylatgruppe bedeutet, die Reste R2 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff oder eine Ci bis C2o~Alkylgruppe stehen und X Wasserstoff, eine C*. bis C2oAlkylgrupρe, eine Ci bis C2oAlkoxygruppe oder eine unsubstituierte oder mit 1 bis 3 Cι~ bis C2oAlkylgruppen, C*. bis C2oAlkoxygruppen, Sulfonatgruppen, Carboxylatgruppen, Ci bis C2oAlkyl thio und/oder C2 bis C2oDialkylaminogruppen substi¬ tuierte Phenyl oder Phenoxygruppe ist. Phosphorhaltige Calixarene nach Anspruch 1, in denen der Rest X eine Phenyloxygruppe der allgemeinen Formel II R4 ist, in der die Reste R3 und der Rest R4 gleich oder verschie¬ den sind und für Wasserstoff, CιC20Alkylgruppen, Ci bis C2oAlkoxygruppen, Ci bis C2oAlkylthiogruppen und/oder für C2 bis C2oDialkylaminogruppen stehen und in der Rest R4 zu¬ sätzlich noch für eine Sulfonat oder Carboxylatgruppe steht. Phosphorhaltige Calixarene nach Anspruch 1, in denen der Rest R1 Wasserstoff, eine Ci bis C6Alkylgruppe, eine C*. bis C6Alkoxygruppe, eine Sulfonatgruppe oder eine Carboxylat¬ gruppe ist, der Rest R2 für Wasserstoff steht und X die in Anspruch 2 genannte Bedeutung hat. Phosphorhaltiges Calixaren nach Anspruch 1, der Formel III 5 Verfahren zur Herstellung der phosphorhaltigen Calixarene ge¬ mäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Calixaren der allgemeinen Formel IV in der n und die Reste R1 und R2 die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben mit einer Phosphorverbindung der allgemeinen Formel V XPHal2 V in der X die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat und Hai für Fluor, Chlor, Brom und Jod steht, in Gegenwart einer Base um¬ setzt.
3. 6 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base ein C3 bis C3oTrialkylamin verwendet.
4. 7 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden durch die Hydroformy lierung von C3 bis C2o~01efinen mittels eines CO/H2Gasgemi sches in Gegenwart von Rhodium oder RutheniumCarbonyl komplexen mit einem phosphorhaltigen Liganden und in Gegen¬ wart eines Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man als Liganden die phosphorhaltigen Calixarene gemäß den An Sprüchen 1 bis 4 verwendet.
5. 8 Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydroformylierung bei einer Temperatur von 30 bis 150°C und ein Druck von 1 x 103 bis 1 x 107 Pa ausführt.
6. 9 Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß man als Lösungsmittel die Aldehyde verwendet, die durch die Hydroformylierung des jeweils eingesetzten Olefins entstehen.
7. 10 Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß man als Lösungsmittel die hochsiedenden Verbindungen verwendet, die durch Kondensationsreaktionen der während der Hydroformylierung gebildeten Aldehyde im Zuge der Hydroformy lierung entstehen, verwendet.
8. 11 Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß man αOlefine hydroformyliert.
Description:
Phospho haltige Calixarene

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft phosphorhaltige Calixarene.

Unter Carbonylierungsreaktione ' n versteht man die Produktion von sauerstoffhaltigen Produkten durch Umsetzung einer organischen Verbindung mit Kohlenmonoxid und vorzugsweise einem weiteren Re¬ aktionspartner - vor allem Wasserstoff - in Anwesenheit eines Ka¬ talysators. Eine technisch besonders wichtige Reaktion ist die Hydroformylierung von Olefinen durch Umsetzung mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter Bildung von Aldehyden, die ein Kohlenstoff- ato mehr als die Edukte enthalten. Als Katalysatoren verwendet man Gruppe-VIII-Übergangsmetallkomplexe, die phosphorhaltige Li¬ ganden, z. B. Phosphite enthalten (s. J. Falbe, New Synthesis with Carbon Monoxide, Springer Verlag, New York 1980) .

Neben Cobaltkatalysatoren haben in den letzten Jahren zunehmend Rhodiumkatalysatoren zur Hydroformylierung niederer α-Olefine Be¬ deutung erlangt, da sie eine Reaktionsführung bei einem niedrige¬ ren Druck zulassen. Als Phosphorligand wird in der Regel Tri- phenylphosphin im Überschuß verwendet, wobei ein hohes Ligand/ Rhodium-Verhältnis erforderlich ist, und die Selektivität der Re¬ aktion zum kommerziell erwünschten n-Aldehydprodukt zu erhöhen.

In den letzten Jahren wurde der Versuch unternommen, wirksamere Phosphorliganden für die Hydroformylierung zu finden. Neben un- terschiedlich substituierten Phosphiten wurden auch Phosphite auf ihre Eignung als Katalysatoren untersucht. Phosphite ergeben bei ihrer Koordination an ein Übergangsmetallzentrum Katalysatoren von gesteigerter Aktivität, doch ist das Standzeitverhalten die¬ ser Katalysatorsysteme wegen der starken Hydrolyseempfindlichkeit der Phosphitliganden unbefriedigend. Eine drastisch verringerte Hydrolyseempfindlichkeit sollen durch Bisaryldiole substituierte chelatisierende Polyphosphite aufweisen, wie sie in EP-A 21 46 22 beschrieben werden. Die Rhodiumkomplexe dieser Liganden sollen äußerst aktive Hydroformylierungskatalysatoren bilden. EP-A 213 639 beschreibt Chelat-Bisphosphite, die an einem

Phosphoratom Diorgano- in der zweiten Phosphoratom Triorgano- phosphit-Funktionalität aufweisen. Aus EP-A 155 508 ist ferner die Verwendung von bisaryldiolsubstituierten Monophosphiten bei der rhodiumkatalysierten Hydroformylierung von sterisch gehinder- ten Olefinen, z. B. Isobuten bekannt. In EP-A 472 071 werden

Chelat-Bisphosphit-Liganden offenbart, in denen Bisaryldiole über Bisphosphitester-Brücken mit Alkandiolen oder o-Aryldiolen ver-

knüpft sind. Diol- und Triol-substituierte Monophosphite und ihr Einsatz * bei der Hydroformylierung werden schließlich in EP-A 149 894, EP-A 96 988 und EP-A 96 986, beschrieben.

Bei der-Hydroformylierung von Olefinen bilden sich, je nach dem an welcher Position der Doppelbindung das Kohlenmonoxid addiert wird, geradkettige Aldehyde, die als n-Aldehyde bezeichnet wer¬ den, oder verzweigtkettige Aldehyde, sogenannte iso-Aldehyde. Dies ist schematisch in Gleichung (1) dargestellt:

H

n-Aldehyd iso-Aldehyd

(1)

Es ist nun aber in der Regel erwünscht, daß der Anteil des n-Al- dehyds den des iso-Aldehyds im Hydroformylierungsprodukt, im fol¬ genden als n-Anteil bezeichnet, möglichst groß ist, da bei der Weiterverarbeitung der Aldehyde zu Weichmacher-Alkoholen und Weichmachern, die n-Aldehyde zu Produkten mit besonders günstigen Weichmachereigenschaften führen (vgl. z. B. US-A 4 426 542).

Bei Anwendung der Chelat-Bisphosphit-Liganden des zuvor genannten Standes der Technik können bei der Rhodium-katalysierten Hydro¬ formylierung von Olefinen Hydroformylierungsprodukte mit einem sehr hohen n-Anteil von bis zu 96 % erhalten werden.

Der vorliegenden Verbindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Ligan¬ den für die Rhodium- oder Ruthenium-katalysierte Hydroformy¬ lierung von Olefinen zu finden, mit deren Hilfe sich der n-Anteil im Hydroformylierungsprodukt noch weiter erhöhen läßt.

Dementsprechend wurden phosphorhaltige Calixarene der allgemeinen Formel I

in der n eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist.

Ri Wasserstoff , eine C** . - bis C 2 o-Alkylgruppe, eine C** . - bis C 2 o-Alkoxygruppe, eine Sulf onatgruppe oder eine Carboxylatgruppe bedeutet, die Reste

R2 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff oder eine Ci- bis C 2 o-Alkylgruppe stehen, und

Wasserstoff, eine Ci- bis C 2 o _ Alkylgruppe, eine Ci- bis C 2 o-Alkoxygruppe oder eine unsubstituierte oder mit 1 bis 3 Ci- bis C 2 o-Alkylgruppen, Ci- bis C2o-Alkoxygruppen, Sulfonatgruppen, Carboxylatgruppen, C-* . - bis C 2 o-Alkyl- thiogruppen und/oder C 2 - bis C 2 o-Dialkylaminogruppen sub¬ stituierte Phenyl- oder Phenoxygruppe ist.

Des weiteren wurde ein Verfahren zur Herstellung der phosphor- haltigen Calixarene der Formel I gefunden, das dadurch gekenn- zeichnet ist, daß man ein Calixaren der allgemeinen Formel IV

in der n und die Reste R 1 und R 2 die obengenannte Bedeutung haben, mit einer Phosphorverbindung der allgemeinen Formel V

XPHal 2 V

in der X die obengenannte Bedeutung hat und Hai für Fluor, Chlor, Brom oder Jod steht, in Gegenwart einer Base umsetzt.

Weiterhin wurde ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden durch die Hydroformylierung von C 2 - bis C 2 o _ 01efinen mittels eines CO/H 2 -Gasgemisches in Gegenwart von Rhodium- oder Ruthenium-Carbo- nylkomplexen mit einem phosphorhaltigen Liganden und in Gegenwart eines Lösungsmittels gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Liganden die phosphorhaltigen Calixarene der For¬ mel I verwendet.

Bei den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen handelt es sich um cyclische Phosphite und Phosphonite von hydroxylierten Calixarenen.

In den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen der allge¬ meinen Formel I kann der Rest R 1 Wasserstoff oder eine Ci- bis C 2 o~, vorzugsweise eine Ci- bis Cε-Alkylgruppe, eine Ci- bis C20-. vorzugsweise eine C-* . - bis Cε-Alkoxygruppe, eine Sulfonatgruppe oder eine Carboxylatgruppe sein. Besonders bevorzugt ist als Rest R 1 die tert.-Butylgruppe, die Sulfonatgruppe oder die Carboxylat¬ gruppe.

Die Reste R 2 in den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen der Formel I können gleich oder verschieden sein und Wasserstoff oder Ci- bis C 20 - . vorzugsweise eine C**.- bis Cε-Alkylgruppe bedeu¬ ten. Besonders bevorzugt ist R 2 Wasserstoff.

Der Rest X in den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen der Formel I kann Wasserstoff, eine C- * . - bis C 2 o-, vorzugsweise eine Ci- bis Cβ-Alkylgruppe, eine Ci- bis C 2 o~, vorzugsweise eine Ci- bis C δ -Alkoxygruppe oder eine unsubstituierte oder mit 1 bis 3, vorzugsweise mit 1 oder 2, Ci- bis C 2 o _ , vorzugsweise Cι~ bis C 6 -Alkylgruppen, Ci- bis C 20 -, vorzugsweise C** . - bis C 6 -Alkoxy- gruppen, Cι~ bis C 20 -, vorzugsweise C** . - bis C δ -Alkylthiogruppen, C 2 - bis C 20 -, vorzugsweise C 2 - bis Cio-Dialkylaminogruppen, Sulfonatgruppen oder Carboxylatgruppen substituierte Phenyl- oder Phenoxygruppe sein. Bevorzugte phosphorhaltige Calixarene sind solche, in denen die Gruppe X eine Phenoxygruppe der allgemeinen Formel II ist

R<

0

in der die Reste R 3 und R 4 gleich oder verschieden sein können, und für Wasserstoff, für Ci- bis C 2 o~r vorzugsweise für Ci- bis Cε-Alkylgruppen, für C** . - bis C 20 -, vorzugsweise für Cι~ bis Cβ-Alkox gruppen, für Ci- bis C 20 -, vorzugsweise für Cι~ bis Cβ-Alkylthiogruppen und/oder für C 2 - bis C 2 0- vorzugsweise C 2 - bis Cio-Dialkylaminogruppen stehen können, wobei der Rest R 4 zu¬ sätzlich noch für eine Sulfonat- oder Carboxylatgruppe stehen kann.

Die Sulfonat- und Carboxylatgruppen in den erfindungsgemäßen Ca- lixarenderivaten können sowohl in protonierter Form, d. h. als Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppen, vorliegen, bevorzugt sind solche Calixarene, in denen diese Gruppen in Salzform, beispiels¬ weise als Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Oniumsalz, insbe¬ sondere als Ammonium- oder Phosphoniumsalz vorliegen. Das Vorlie¬ gen von Sulfonat- oder Carboxylatgruppen in den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen erhöht deren Wasserlöslichkeit und fördert auf diese Weise die Durchführung der Hydroformylierung in wäßrigem Medium.

Ein besonders bevorzugtes phosphorhaltiges Calixaren ist in For¬ mel III dargestellt .

Die erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarene können durch die Umsetzung von Hydroxylgruppen-tragenden Calixarenen der all- gemeinen Formel IV

IV

in der n und die Reste R 1 und R 2 die obengenannte Bedeutung haben, mit einer Phosphorverbindung der allgemeinen Formel V

XPHal 2 V

in der der Rest X die obengenannte Bedeutung hat und Hai für Fluor, Chlor, Brom oder Jod, vorzugsweise für Chlor, steht, in Gegenwart einer Base umsetzt. *

Als Calixarene werden cyclische Kondensationsprodukte aus para- substituierten Phenolen und Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, bezeichnet (vgl. Chemie in unserer Zeit 5., 195 (1991)). Sie kön¬ nen nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in Gutsche, "Calixarenes", Kapitel 2, S. 27 bis 66, The Royal Society of Chemistry, Cambridge 1989 beschrieben sind.

Die zur Herstellung der Calixarenphosphite benötigten phosphor¬ haltigen Verbindungen der Formel V können nach an sich bekannten Verfahren (vgl. Houben Weyl, Methoden der Org. Chemie Band XII/2, Kapitel 2, Thieme, Stuttgart 1964), beispielsweise durch die Um¬ setzung eines Phosphortrihalogenids, wie Phosphortrichlorid, Phosphortribromid oder Phosphortriodid, mit einem Alkohol oder Phenol in Gegenwart einer Base, wie Alkylmetall- oder Erdalkali- metallhydroxiden oder -Carbonaten oder vorzugsweise tert. Aminen, hergestellt werden.

Die zur Herstellung der Calixarenphosphonite benötigten phosphor¬ haltigen Verbindungen der Formel V können ebenfalls nach bekann- ten Methoden (vgl. Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie Band XII/1, S. 302-318, Thieme, Stuttgart 1963), beispielsweise durch die Umsetzung von eines Phosphortrihalogenids, wie Phosphortri¬ chlorid, mit aromatischen Verbindungen, wie Benzol, in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid erzeugt, werden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Calixarenderivate werden die betreffenden Calixarene IV mit vorzugsweise stöchiometrischen Mengen der phosphorhaltigen Verbindung V pro Monomereinheit des eingesetzten Calixarens umgesetzt. Als Monomereinheit des Calixa¬ rens wird die Formeleinheit, wie sie in der eckigen Klammer gemäß Formel IV dargestellt ist, definiert.

Die Umsetzung des Calixarens IV mit der Phosphorverbindung V wird in Gegenwart einer Base durchgeführt.

Als Basen können Mineralbasen, beispielsweise Alkalimetall- oder Erdalkalimetalloxide, Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxide oder Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarbonate, verwendet wer¬ den, bevorzugt wird die Umsetzung jedoch in Gegenwart tertiärer Amine, vorzugsweise tertiärer aliphatischer Amine mit 3 bis

30 Kohlenstoffatomen, beispielsweise mit Trimethylamin, Triethyl- amin, Tri-n-propylamin, Ethyldiisopropylamin, Triisopropylamin, Tributylamin usw., durchgeführt. Die Base wird bezogen auf die Menge der eingesetzten Phosphorverbindung V in einem Mol- Verhältnis von 1 bis 200, vorzugsweise von 1,5 bis 100 und beson¬ ders bevorzugt von 2 bis 10 zugesetzt.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Calixarenderivate erfolgt zweckmäßigerweise in einem Lösungsmittel. Als Lösungsmittel kön- nen alle Lösungsmittel verwendet werden, die sich unter den Reak¬ tionsbedingungen inert verhalten, vorzugsweise aromatische Koh¬ lenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, oder Ether, wie Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert.-Butylether, Tetra- hydrofuran, Dioxan, Ethylenglykoldimethylether usw.

Die Umsetzung wird im allgemeinen bei Temperaturen von -40°C bis 100°C durchgeführt. Der angewandte Druck ist für die Umsetzung im allgemeinen nicht kritisch, zweckmäßigerweise wird aber bei At¬ mosphärendruck oder unter dem Eigendruck des Reaktionssystems ge- arbeitet.

Die erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarene dienen als Li¬ ganden für Rhodium und Ruthenium bei der von Rhodium oder Ruthenium katalysierten Hydroformylierung von C 3 - bis C 20 "Olefi- nen. Als Olefine können Olefine mit interner Doppelbindung verwendet werden, bevorzugt werden nach dem vorliegenden Verfah¬ ren α-Olefine hydroformyliert.

Das Rhodium und das Ruthenium werden in an sich üblicher Weise in Form von Salzen, beispielsweise als Rhodium- oder Rutheniumace- tat, oder -acetonylacetonat, als Rhodiumoxid oder Rutheniumoxid oder als Rhodium- oder Rutheniumcarbonyle in das erfindungsgemäße Verfahren eingebracht. Die Art der Verbindung in welcher das Rho¬ dium oder Ruthenium im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, ist im allgemeinen nicht kritisch, da diese Verbindungen allesamt unter den angewandten Hydroformylierungsbedingungen in Gegenwart des CO/H 2 -Reaktionsgases in die katalytisch aktive, ho¬ mogen im Hydroformylierungsmedium gelöste Rhodium- oder Rutheni- umspecies umgewandelt werden, die dann von den phosphorhaltigen Calixarenen komplexiert und stabilisiert werden. Die chemische Natur dieser katalytisch aktiven Rhodium- und Rutheniumspecies konnte nicht abschließend aufgeklärt werden, gleichwohl es in der

Fachwelt eine Reihe von Vermutungen bezüglich ihrer chemischen Struktur gibt, die aber letztendlich alle noch nicht bewiesen werden konnten.

Da die katalytisch aktiven Rhodium- oder Rutheniumverbindungen echte Katalysatoren sind, d. h. bei der Umsetzung praktisch nicht verbraucht werden und als solche eine hohe Aktivität haben, rei¬ chen sehr geringe Mengen an Rhodium- oder Rutheniumverbindungen aus, um die Hydroformylierung mit zufriedenstellenden Umsätzen zu katalysieren. Im allgemeinen trägt das Rhodium- bzw. Ruthenium- Molverhältnis bezüglich des eingesetzten Olefins im stationären Zustand der Umsetzung 1:1000 bis 1:50000 vorzugsweise 1:1000 bis 1:5000.

Die erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarene werden bezüg¬ lich des eingesetzten Rhodiums oder Rutheniums im Molverhältnis Calixaren/Rhodium bzw. Ruthenium von im allgemeinen 1 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise von 1:1 bis 20:1 und besonders bevorzugt von 1:1 bis 5:1 eingesetzt.

Das CO/H 2 -Molverhältnis des der Hydroformylierung zugeführten CO/H 2 -Gemisches kann 20:1 bis 1:20, vorzugsweise 1:1 bis 20:1 und besonders bevorzugt 1:1 betragen.

Das erfindungsgemäße Hydroformylierungsverfahren wird im allge¬ meinen in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Als Lösungsmittel können praktisch alle Lösungsmittel verwendet wer¬ den, die sich unter den Bedingungen der Hydroformylierung inert verhalten, z. B. Kohlenwasserstoffe, Ester oder Alkohole, bevor- zugt werden jedoch die Aldehyde, die bei der Hydroformylierung des betreffenden Olefins entstehen, als Lösungsmittel bei der Hydroformylierung verwendet. Ein anderes besonders bevorzugtes Lösungsmittel sind sogenannte "Hochsieder", das sind Gemische aus hochsiedenden Verbindungen, wie sie während der Hydroformylie- rungsreaktion als Nebenprodukt in einer Reihe von Neben¬ reaktionen, wie Aldolkondensationen, Eliminierungen, Dispropor- tionierungen und Hydrierungen, aus den bei der Hydroformylierung entstandenen Aldehyden gebildet werden. Eine Reihe solcher Hoch- sieder und die Art und Weise ihrer Entstehung werden in US-A 4 148 830 für den Fall der Herstellung von Butyraldehyd exemplarisch beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen bei Temperatu¬ ren von 30 bis 150°C, vorzugsweise von 60 bis 130°C besonders be- vorzugt von 90 bis 110°C und bei einem Druck von im allgemeinen

1 x 10 3 bis 1 x 10 7 Pa, vorzugsweise von 1 x 10 5 bis 5 x 10 6 Pa und besonders bevorzugt von 5 x 10 5 bis 3 x 10 6 Pa ausgeführt.

Das erfindungsgemäße Hydroformylierungsverfahren kann diskontinu- ierlic ausgeübt werden, vorzugsweise wird es kontinuierlich be¬ trieben. Dabei können an sich bekannte Verfahrenstechniken, wie sie beispielsweise in US-A 4 148 830, US-A 4 329 511 oder EP-A 313 559 beschrieben sind, angewandt werden.

Mit den erfindungsgemäßen phosphorhaltigen Calixarenen als Ligan¬ den für die katalytisch aktiven Rhodium- oder Rutheniumverbindun¬ gen gelingt es im erfindungsgemäßen Hydroformylierungsverfahren überraschenderweise den n-Anteil im Hydroformylierungsprodukt bis auf 99,5 % zu steigern.

Beispiele

Herstellung des phosphorhaltigen Calixarens III

Stufe I:

23,6 g (0,1 Mol) 3,5-Di-tert.-Butyl-4-Hydroxyanisol (im Handel erhältlich oder nach J. Am. Chem. Soc. 22, 1672 (1955) herstell- bar) wurden in 500 ml Toluol gelöst und 50 ml Toluol aus dieser Mischung abdestilliert. Die abgekühlte Lösung wurde bei Raumtem¬ peratur mit 68,2 ml (0,5 Mol) Triethyla in ersetzt und anschlie¬ ßend zu einer auf -40°C vorgekühlten Lösung von 8,8 ml (0,1 Mol) Phosphortrichlorid in 1 1 Toluol dosiert. Die Lösung wurde lang- sam auf Raumtemperatur erwärmt, 1 Std. bei Raumtemperatur gerührt und anschließend noch 10 Stunden auf 100°C erhitzt. Die so erhaltene Lösung der Verbindung VI wurde in dieser Form der Stufe 2 zugeführt.

Stufe 2:

VI VII

III

(3)

32,4 g (0,05 Mol) Calix-4-Aren VII (erhältlich nach: Gutsche "Ca¬ lixarenes", Kapitel 2, Seite 27 - 66) wurden in Pulverform zur Lösung der Verbindung VI aus der 1. Stufe gegeben und dieses Ge¬ misch auf -40°C abgekühlt. Zu dieser Mischung wurde eine Lösung von 136,5 ml (1 Mol) Triethylamin in 500 ml Toluol dosiert. Die Reaktionsmischung wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmt, 1 Std. bei Raumtemperatur und weitere 10 Std. bei 100°C gerührt. Anschließend wurde das ausgefallene Triethylammoniumchlorid von der Reaktionslösung abfiltriert und mit Toluol gewaschen. Aus den vereinigten Toluolextrakten wurde das Toluol destillativ ent¬ fernt, wobei ein hellbrauner, zähflüssiger Rückstand zurückblieb. Dieser wurde mit Pentan gewaschen und anschließend mit 400 ml Acetonitril unter Rückfluß extrahiert. Nachdem sich ein Teil des Rückstandes gelöst hatte, wurde das übriggebliebene Pulver ab- filtriert, mit Pentan gewaschen und getrocknet.

Die 1 H- und 13 C-NMR-Spektren belegten die Struktur gemäß For¬ mel III. Im 31 P-NMR-Spektren wurde ein Signal bei 121 ppm, bezogen auf Phosphorsäure als Standard, beobachtet.

Elementaranalyse [Ergebnis (Theorie)]: C 75,5 % (76,2 %) ; H 8,3 % (8,9 %); 0 10,9 % (9,9 %); P 5,3 % (5,1 %) .

Das Massenspektrum von III hatte als Hauptkomponente den Molekül- peak bei 1176 Dalton.

Beispiel 2

Hydroformylierung von 1-Octen

In einem 0,35 1 Autoklaven wurde ein Gemisch aus 56,9 g 1-Octen (508 mmol, 0,032 g (0,124 mmol Rhodium in Form der Komplexverbin¬ dung Rh(CO) 2 (acac) (acac = Acetylacetonat) und 0,7098 g (0,604 mmol) der Verbindung III in 70 ml Texanol® (2,24-Trime- thylpentan-l,3-diolmonoisobutyrat) auf 100°C erhitzt und durch Einleiten eines CO/H 2 ~Gemisches (Volumenverhältnis CO/H 2 = 1/1) in den Autoklaven ein Druck von 2 x 10 6 Pa eingestellt, der während der gesamten Umsetzungsdauer durch Nachpressen dieses Gasgemi¬ sches konstant gehalten wurde. Nach einer Reaktionszeit von 8 Stunden wurde das Hydroformylierungsgemisch gaschromato- graphisch analysiert. Das Ergebnis dieser Analyse ist in der Ta¬ belle dargestellt.

Tabelle int. Cβ-Olefine 3,41 Gew.-% 0,0386 Mol

1-Octen 16,58 " 0,1879 Mol

Oktan 7,84 " 0,0873 Mol

2-Propylhexanal 0,00 "

2-Ethylheptanal 0,00 "

2-Methyloctanal 0,11 " 0,0010 Mol n-Nonanal 21,84 " 0,1952 Mol

Texanol 45,8 "

Sonstige 0,0 "

Sonstige 95,6 "

Umsatz 63 Mol.-%

Nonanal Ausbeute 39 Mol.-%

Oktan Ausbeute 17 Mol.-%

Selektivität (berechnet auf umgesetztes 1-Octen)

Nonanale 61 %

Oktan 27 % interne Olefine 12 %

Das Molverhältnis von 1-Nonanal zu den gesamten Nonanalen betrug 99,5 : 0,5.

Der Umsatz kann durch eine Erhöhung der Reaktionszeit weiter er- höht werden, ohne daß dabei die n-Aldehyd-Selektivität des Kata¬ lysators abnimmt.