DE60130727T2

DE60130727T2 - Alkylkobalt(III)dioximaten und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE60130727T2
Application number: DE60130727T
Authority: DE
Inventors: Alexei A. Wilmington Gridnev; Gregorii A. Moskow Nikiforov
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2001-01-03
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2021-11-06
Also published as: EP1221447A3; US20030125564A1; CA2360493A1; US20030149275A1; US6740618B2; AU783808B2; MXPA01013473A; JP2002226448A; ES2293957T3; US20020087006A1; US20030135054A1; EP1221447B1; EP1221447A2; US6559327B2; BR0106438A; KR20020059245A; US6713427B2; AU8365201A; TW593323B; ATE374780T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gegenstand dieser Erfindung sind bestimmte Cobaltchelate und ein verbessertes Verfahren zur Bildung von Cobaltchelaten und insbesondere Alkylcobalt(III)-dioximaten und ein Verfahren, das eine verbesserte Ausbeute und Reinheit von solchen Dioximaten bereitstellt.
Cobaltchelate wurden bei der Polymerisation von hoch- und niedermolekularen Polymeren und bei der Bildung von Oligomeren, Makromonomeren und Latizes verbreitet verwendet. Cobalt(II)-chelate wurden auch als Kettenüberträger in radikalischen Polymerisationen zur Bildung von Polymeren verwendet. Acrylat-Pfropfcolpolymere mit einem Acrylat-Copolymer-Kern und darauf aufgepfropften Makromonomeren wurden unter Verwendung von Cobaltchelaten hergestellt. Die Synthese von endständig ungesättigten Oligomeren und funktionalisierten Dienoligomeren unter Verwendung von Cobaltchelat-Katalysatoren sind auch bekannt.
G. N. Schrauzer, Wingassen, J. Am. Chem. Soc. 89 (1967) 1999, zeigt die Bildung eines Alkylchelats, d. h. eines Alkylcobalt(III)-dioximats, unter Verwendung von Dimethylglyoxim, die Ausbeute war aber niedrig (45%) und die Reinheit betrug weniger als 80%. Wenn es mit anderen Glyoximen, wie zum Beispiel Diphenylglyoxim, Methylcarboxyethylglyoxim und Methylphenylglyoxim verwendet wurde, bildete das Verfahren kein Alkylcobalt(III)-dioximat. Es besteht ein Bedarf an einem Verfahren zur Produktion eines Alkylcobalt(III)-dioximats in einer hohen Ausbeute und in einer hohen Reinheit. Das Verfahren sollte die Bildung von Alkylcobalt(III)-dioximaten unter Verwendung von Glyoximen, mit Ausnahme von Dimethylglyoximen zulassen, da solche anderen Glyoxime wichtige Eigenschaften an das Chelat verleihen können, wie zum Beispiel Lagerbeständigkeit und Löslichkeit in vielen verschiedenen Lösungsmitteln. Solche Eigenschaften machen das Chelat bei Polymerisationsverfahren, die für viele verschiedene Monomere verwendet werden, vielseitiger und nützlicher und kosteneffektiver.
Y. Ohgo, Chemistry Letters, Vol. 3, 1985, 407–410, offenbart die enantioselektive Synthese von optisch aktiven octaedrischen Komplexen, insbesondere von Alkylcobaloxim-Komplexen aus Olefinen.
WO-A-8703605 offenbart octaedrische Cobalt(III)-dioximato-Komplexe für ein radikalvermitteltes Polymerisationsverfahren, worin der Komplex Dimethylglyoxim-Liganden umfassen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand dieser Erfindung sind Alkylcobalt(III)-dioximate und Verfahren zur Herstellung dieser Dioximate. Das Alkylcobalt(III)-dioximat weist die folgende Strukturformel auf:
worin R₁ und R₂ individuell aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: H, Alkyl mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, substituiertem Alkyl, Aryl, substituiertem Aryl, COOR₅, CONR₆R₇, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, SO₃R₅, Halogen, CCl₃, CF₃, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆), CR₅(OR₆)(OR₇); worin R₅, R₆ und R₇ unabhängig aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: H, Alkyl, substituiertem Alkyl, Aryl oder substituiertem Aryl und A ein substituiertes Alkyl darstellt, das sich aus einer olefinischen Komponente herleitet und B eine Komponente von einer Lewis-Base darstellt und worin die Substituenten des substituierten Alkyls individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Aryl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen und die Substituenten für das substituierte Aryl individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Alkyl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemäße Alkylcobalt(III)-dioximat wird durch ein neues Verfahren gebildet, bei dem ein Gemisch aus Cobalt(II)-Salz, einem Dioxim, einer olefinischen Komponente und einer Lewis-Base mit molekularem Wasserstoff unter einem Druck von 0,7 bis 70 kg/cm² behandelt wird. Das Cobalt(II)-Salz, das Dioxim, die olefinische Komponente und die Lewis-Base werden in einem Molverhältnis von 1:2:1:1 zur Reaktion gebracht. In der Regel befindet sich der Wasserstoff unter einem hohen Druck von 14 bis 70 kg/cm², bevorzugt 18 bis 30 kg/cm², es sei denn, dass eine Lewis-Base aus einem Imidazol, Phosphin oder Phosphit verwendet wird. Wenn eine derartige Lewis-Base verwendet wird, kann der Wasserstoffdruck auf 0,7 bis 14 kg/cm², bevorzugt 1 bis 2 kg/cm² reduziert werden. Eine typische Behandlungszeit mit Wasserstoff unter Druck beträgt 0,5 bis 5,0 Stunden, bevorzugt 4 bis 6 Stunden. Typische Reaktionstemperaturen stellen –20 bis 50°C und bevorzugt 17 bis 30°C dar.
Besondere Vorteile des neuen Verfahrens bestehen darin, dass die Ausbeuten des gebildeten Alkylcobalt(III)-dioximats hoch sind, d. h. 70% und darüber und dass die Reinheit hoch ist, 80% und darüber.
Bei typischen Cobalt(II)-Salzen, die verwendet werden können, handelt es sich um die folgenden: Acetate, Nitrate, Chloride, Bromide, Iodide, Fluoride, Sulfate, Fluorborat, Hexafluorphosphat oder Hexafluorantimonat, entweder hydratisiert oder wasserfrei, oder als ein Alkanoat. Gemische aus jedwedem der vorstehend erwähnten Cobalt(II)-Salze können auch verwendet werden. Niedere (C₂- bis C₃-)Alkanoate sind in Methanol oder Propanol löslich und die höheren (C₄- bis C₈-)Alkanoate sind in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln löslich. Typische Beispiele der vorstehenden Cobaltsalze stellen Cobaltchlorid, Cobaltchlorid-hexahydrat, Cobaltacetat, Cobaltacetat-tetrahydrat, Cobaltnitrat, Cobaltbromid, Cobaltiodid, Cobaltdifluorid, Cobaltammoniumsulfat und Cobalt-2-ethylhexanoat dar. Bevorzugt sind Cobaltchlorid-hexahydrat und Cobaltacetat-tetrahydrat.
Typische Dioxime, die verwendet werden können, weisen die Strukturformel R₁-C(=NOH)-C(=NOH)-R₂ auf worin R₁ und R₂ vorstehend beschrieben sind. Zu typischen Dioximen gehören die folgenden: Diphenylglyoxim, Dimethyl-amidol-carbonylmethyl-glyoxim, 4-Amidophenyl-amidyl-carbonylmethyl-glyoxim, Trifluoracetyl-trifluormethyl-glyoxim, Campher-dichinon-dioxim, 1,2-Cyclohexandioxim, Furildioxim, Thiophenylglyoxim und Di(butylthio)glyoxim. Bevorzugt ist Diphenylglyoxim.
In dem Verfahren wird eine Lewis-Base zur Bildung des erfindungsgemäßen Cobalt(III)-dioximats verwendet und bildet die Komponente B des Dioximats. Es wird angenommen, dass die Lewis-Base das Cobalt in der Reaktion mit Wasserstoff aktiviert und eine Koordinationsbindung mit dem Cobalt bildet. Nützliche Lewis-Basen stellen in der Regel Alkohole, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, Wasser (unter einigen Bedingungen); Alkylmercaptane, wie zum Beispiel Ethylmercaptan, Thiophenol, Dodecylmercaptan; Amine, wie zum Beispiel Pyridin, 4-Methylpyridin, Nicotinamid, 2-Methylpyridin und 4-Dimethylaminopyridin dar. Pyridin ist bevorzugt.
Wenn Imidazole, Phosphine oder Phosphite als Bestandteil einer Lewis-Base verwendet werden, kann der Druck des molekularen Wasserstoffs, wie vorstehend beschrieben, signifikant gesenkt werden. Es wird angenommen, wenn diese drei vorstehend erwähnten Verbindungen verwendet werden, dass sie das Cobalt in der Reaktion mit Wasserstoff in einem größeren Ausmaß aktivieren, und es kann Wasserstoff unter einem niedrigeren Druck, wie zum Beispiel 0,7–14 kg/cm², verwendet werden.
In der Regel nützliche Imidazole weisen die folgende Strukturformel auf:
worin R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ jeweils aus dem Folgenden ausgewählt sind: H, Alkyl, Aryl, NR₅R₆, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆) und CR₅(OR₆)(OR₇); und worin R₅, R₆ und R₇ jeweils aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: H, Alkyl und Aryl.
Beispiele dieser Imidazole sind wie folgt: unsubstituiertes Imidazol, 2-Methylimidazol, 2-Phenylimidazol, 1,2-Dimethylimidazol, 1,2-Diethylimidazol, 1-Methyl-2-ethylimidazol, 1-Butylimidazol und 2,5-Dimethyl-4-hydroxymethylimidazol. 1,2-Dimethylimidazol und 1-Butylimidazol sind bevorzugt.
Phosphine, die verwendet werden können, weisen die Formel P(R₁₄)(R₁₅)(R₁₆) auf, worin R₁₄, R₁₅, R₁₆ jeweils aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: H, Alkyl und Aryl. In der Regel verwendete nützliche Phosphine stellen Triphenylphosphin und Triethylphosphin dar.
Phosphite, die verwendet werden können, weisen die Formel P(OR₁₇)(OR₁₈)(OR₁₉) auf, worin R₁₇, R₁₈ und R₁₉ jeweils aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: H, Alkyl und Aryl. In der Regel stellen nützliche Phosphite Triethylphosphit, Triphenylphosphit und Trikresylphosphit dar.
Die in der Komponente A des Alkylcobalt(III)-dioximats eingeschlossene olefinische Komponente bildet eine Koordinationsbindung mit dem Cobaltbestandteil des Dioximats. Olefinische Verbindungen, die in der Regel in diesem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, stellen Alkylacrylate, d. h. Alkylester der Acrylsäure, wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Methoxyethylacrylat, Phenoxyethylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylate und Ethylhexylacrylat dar. Methylacrylat ist bevorzugt.
Andere olefinische Komponenten, die in geeigneter Weise verwendet werden können, wie zum Beispiel Styrol, Methylstyrol, Acrylamid, Dimethylolacrylamid, Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, N-Methylmaleimid und andere Vinylmonomere der folgenden Struktur:
worin X ein Amid, ein Imid, einen Ester, ein Aryl, ein Halogen, ein Pseudohalogen (Thiocyanate), einen Ether, ein Carbamyl, ein substituiertes Amin und einen Thioether darstellt.
Geeignete Lösungsmittel, die in dem Verfahren verwendet werden können, stellen Alkohole, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol und jedwede Gemische davon dar. Andere übliche organische Lösungsmittel, die verwendet werden können, stellen Diethylether, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Monoalkyl- und Dialkylether, Propylencarbonat, N-Methylpyrrolidon, Amide, Dimethylsulfoxid und Cellosolves^® und Carbitole^®, die beide von der Fa. Union Carbide Corp. Danbury, CT, erhältlich sind. Wasser und Gemische aus Wasser und den vorstehend erwähnten Lösungsmitteln können verwendet werden.
Dieses erfindungsgemäße neue Verfahren stellt hochreines Alkylcobalt(III)-dioximat und in einer hohen Ausbeute bereit. Die Ausbeuten liegen bei 70% und darüber und bevorzugt bei 75% und bis zu 100%, und die Reinheit liegt bei über 80% und bevorzugt bei über 85% bis zu 100%.
In einem bevorzugten Alkylcobalt(III)-dioximat stellen R₁ und R₂ Phenyl dar, stellt A (Methoxycarbonyl)ethyl dar und stellt B Pyridin dar; in einem anderen bevorzugten Alkylcobalt(III)-dioximat stellen R₁ und R₂ Phenyl dar, stellt A (Methoxycarbonyl)ethyl dar und stellt B Dimethylimidazol dar; in einem noch anderen bevorzugten Alkylcobalt(III)-dioximat stellen R₁ und R₂ Phenyl dar, stellt A (Methoxycarbonyl)ethyl dar und stellt B Triphenylphosphin dar. Das Alkylcobalt(III)-dioximat stellt einen ausgezeichneten Kettenüberträger dar, der bei der radikalischen Polymerisation von Polymeren, Makromonomeren, Oligomeren, niedermolekularen Polymeren (Mw 200 bis 1000), mittelmolekularen Polymeren (Mw 1000 bis 50000) und hochmolekularen Polymeren (Mw 500000 und darüber), Latex-Polymeren, Pfropfcopolymeren, Sternpolymeren, hyperverzweigten Polymeren, Polymeren mit Kern-Hülle-Struktur und anderen Polymerzusammensetzungen verwendet werden kann.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile und Prozente stellen, sofern nicht anderweitig angegeben ist, Gewichtsteile und Gewichtsprozente dar.
BEISPIELE
BEISPIEL 1
Dieses Beispiel wendete sich an die Synthese eines Alkylcobalt(III)-dioximats unter molekularem Wasserstoff bei hohem Druck (21 kg/cm²).
Die folgenden Bestandteile wurden in ein mit einem Rührer ausgerüstetes Druckgefäß gespeist und für eine Zeitdauer von 5 Stunden unter Wasserstoffgas bei einem Druck von 21 kg/cm² und einer Temperatur von 25°C gerührt: 48 g Diphenylglyoxim (0,2 Mole), 25 g Cobaltacetat-tetrahydrat, 8,6 g Methylacrylat (0,1 mol), 8 ml Pyridin (0,1 mol) und 500 ml Methanol. Das sich ergebende Reaktionsgemisch wurde filtriert, und es wurden organische Kristalle eines Cobalt(III)-Komplexes erhalten. Der sich ergebende Cobalt(III)-Komplex wurde mittels der NMR (magnetischen Kernresonanz) als ein Alkylcobalt(III)-dioximat identifiziert, das die Formel wie in der vorstehenden Beschreibung gezeigt, aufwies, worin R₁ und R₂ Phenyl darstellten, A für 1-(Methoxycarbonyl)ethyl stand und B für Pyridin stand. Die Ausbeute betrug 54 g (70%) und die mittels der (NMR) gemessene Reinheit betrug 90–95%.
Ein Polymethylmethacrylat-Polymer wurde unter Verwendung des vorstehenden Alkylcobalt(III)-dioximats hergestellt Die folgenden Bestandteile wurden in ein mit einem Rührer, Stickstoffeinlass und einem Heizmantel ausgerüstetes Reaktionsgefäß eingespeist: 30 ml Methylmethacrylat-Monomer (MMA), 60 mg Azo-bis-isobutyronitril und 6 mg des vorstehend hergestellten Alkylcobalt(III)-dioximats. Das sich ergebende Reaktionsgemisch befand sich unter einer Stickstoffdecke und wurde 3 Stunden bei 75°C gehalten. Ein Polymethylmethacrylat-Polymer mit einem Mn = 334 (Zahlenmittel des Molekulargewichts) wurde gebildet, das mittels der GPC (Gelpermeationschromatographie) bestimmt wurde.
Zum Vergleich wurde ein Polymethylmethacrylat-Polymer unter Verwendung der gleichen Bestandteile und einem vorstehend angegebenen ähnlichen Verfahren hergestellt, außer dass das Alkylcobalt(III)-dioximat ausgelassen wurde. Das gebildete Polymethylmethacrylat-Polymer wies ein Mn = 72000 auf, das mittels der GPC bestimmt wurde. Es kann folglich gesehen werden, dass das Zufügen von Alkylcobalt(III)-dioximat zur Kontrolle des Molekulargewichts des sich bildenden Polymers führte.
BEISPIEL 2
Dieses Beispiel wendete sich an die Synthese eines Alkylcobalt(III)-dioximats unter Verwendung eines Wasserstoffs bei sehr hohem Druck (70 kg/cm²). Die Synthese folgte dem Verfahren von Beispiel 1 unter Verwendung der gleichen Bestandteile, außer dass der Druck des Wasserstoffs auf 70 kg/cm² gesteigert wurde. Das sich ergebende Produkt war identisch mit dem Akylcobalt(III)-dioximat von Beispiel 1 (das mittels der NMR bestimmt wurde). Die Ausbeute betrug 83% und die Reinheit > 95%. Folglich kann gesehen werden, dass aufgrund der Verwendung des höheren Wasserstoffdrucks die Ausbeute um 13% erhöht wurde, und es lag im Vergleich zu Beispiel 1, in dem ein niedrigerer Wasserstoffdruck verwendet wurde, eine geringe Zunahme der Reinheit vor.
BEISPIEL 3 – VERGLEICHSBEISPIEL
Dieses Beispiel wendete sich an eine Synthese unter Verwendung von Wasserstoff bei niedrigem Druck (10,5 kg/cm²) in einem Versuch zur Bildung eines Alkylcobalt(III)-dioximats. Die Synthese folgte dem Verfahren von Beispiel 1 unter Verwendung der gleichen Bestandteile, außer dass der Wasserstoffdruck auf 10,5 kg/cm² abgesenkt wurde. Das gebildete Produkt stellte überwiegend einen wie mittels der NMR bestimmten Co(II)-Komplex dar. Folglich kann gesehen werden, dass wenn das Verfahren mit Wasserstoff bei niedrigem Druck (10,5 kg/cm²) ablief, kein Alkylcobalt(III)-dioximat gebildet wurde.
BEISPIEL 4 – VERGLEICHSBEISPIEL
Dieses Vergleichsbeispiel wendete sich an die Synthese von G. N. Schrauzer, R. J. Windgassen, J. Am. Soc. 89 (1967) 1999, die nicht die Verwendung von molekularem Wasserstoff unter Druck zur Bildung des Cobalt-Komplexes offenbarte.
Ein Gemisch aus 46,6 g Dimethylglyoxim (0,4 mol) und 47,6 g Cobaltchlorid-tetrahydrat (0,2 mol) wurde in 800 ml Methanol aufgelöst. Dann wurden 16,4 g Natriumhydroxid (0,4 mol) in 100 ml Wasser mit 16 ml Pyridin (0,2 mol) zugefügt. Nach 15 Minuten wurden 0,2 mol Methylacrylat zugefügt und dann wurde molekularer Wasserstoff durch das sich ergebende Reaktionsgemisch geperlt. Nachdem 0,1 mol Wasserstoff absorbiert waren, wurde das Reaktionsgemisch filtriert. Die mittels der NMR bestimmten Kristalle von Alkylcobalt(II)-dioximat wurden erhalten und mit Methanol gewaschen und in einem Vakuum getrocknet. Die Ausbeute betrug 45% und die Reinheit betrug > 80%.
Dieses Verfahren ist nur operativ, wenn Dimethylglyoxim verwendet wird, wie aus den folgenden Vergleichsbeispielen 5–7 hervorgeht.
BEISPIEL 5 – VERGLEICHSBEISPIEL
Diese Synthese wendete sich an das Verfahren von Beispiel 4, außer dass Methylcarboxyethylglyoxim anstelle von Dimethylglyoxim verwendet wurde. Es wurde kein Allylcobalt(III)-dioximat gebildet.
BEISPIEL 6 – VERGLEICHSBEISPIEL
Diese Synthese wendete sich an das Verfahren von Beispiel 4, außer dass Methylphenylglyoxim anstelle von Dimethylglyoxim verwendet wurde. Es wurde kein Alkylcobalt(III)-dioximat gebildet.
Vergleichsbeispiele 5 und 6 zeigen, dass wenn Glyoxime, mit Ausnahme von Dimethylglyoxim verwendet wurden, unter Verwendung des Verfahrens von Schrauzer et al. (Beispiel 4) kein Alkylcobalt(III)-dioximat gebildet wurde.
BEISPIEL 7 – VERGLEICHSBEISPIEL
Dieses Beispiel wendete sich an eine Synthese, die Wasser anstelle von Pyridin verwendete und Wasserstoff unter sehr hohem Druck (140 kg/cm²) in einem Versuch zur Bildung eines Alkylcobalt(III)-dioximats verwendete. Die Synthese folgte dem Verfahren von Beispiel 1 unter Verwendung der gleichen Bestandteile, außer dass Wasser anstelle von Pyridin verwendet wurde, und der Druck von Wasserstoff auf 140 kg/cm² erhöht wurde. Es wurde kein kristallines Produkt geformt. Dieses Beispiel zeigte, dass zur Bildung des erfindungsgemäßen Alkylcobalt(III)-dioximats eine Lewis-Base, wie zum Beispiel ein Pyridin, benötigt wurde.
BEISPIEL 8
Dieses Beispiel wendete sich an eine Synthese, die ein Imidazol anstelle von Pyridin verwendete, und Wasserstoff wurde unter niedrigem Druck verwendet. Die Synthese folgte dem Verfahren von Beispiel unter Verwendung der gleichen Bestandteile, außer dass anstelle von Pyridin 1,2-Dimethylimidazol verwendet wurde und der Druck von Wasserstoff auf 10,5 kg/cm² abgesenkt wurde. Das sich ergebende Reaktionsgemisch wurde filtriert, und es wurden organische Kristalle von einem mittels der NMR identifizierten Cobalt(III)-dioximat erhalten. Das sich ergebende Alkylcobalt(III)-dioximat wies die wie in der vorstehenden Beschreibung gezeigte Formel auf, worin R₁ und R₂ Phenyl darstellten, A für 1-(Methoxycarbonyl)ethyl stand und B für 1,2-Dimethylimidazol stand. Die Ausbeute betrug (70%) und die Reinheit, wie mittels der NMR gemessen, betrug 90%.
BEISPIEL 9
Dieses Beispiel wendete sich an eine Synthese, die ein Phosphin anstelle von Pyridin und Wasserstoff unter niedrigem Druck verwendete. Die Synthese folgte dem Verfahren von Beispiel 1 unter Verwendung der gleichen Bestandteile, außer dass Triphenylphosphin anstelle von Pyridin verwendet wurde und der Wasserstoffdruck auf 2,1 kg/cm² abgesenkt wurde. Das sich ergebende Reaktionsgemisch wurde filtriert, und es wurden organische Kristalle eines Cobalt(III)-Komplexes erhalten. Der Cobalt(III)-Komplex wurde mittels der NMR als ein Alkylcobalt(III)-dioximat identifiziert. Das sich ergebende Alkylcobalt(III)-dioximat wies die wie in der vorstehenden Beschreibung gezeigte Formel auf, worin R₁ und R₂ Phenyl darstellten, A für 1-(Methoxycarbonyl)ethyl stand und B für Triphenylphosphin stand. Die Ausbeute betrug (72%) und die Reinheit, wie mittels der NMR gemessen, betrug 80%.

Claims

Alkylcobalt(III)-dioximat mit der folgenden Strukturformel:
worin R₁ und R₂ individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, substituiertem Alkyl, Aryl, substituiertem Aryl, COOR₅, CONR₆R₇, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, SO₃R₅, Halogen, CCl₃, CF₃, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆), CR₅(OR₆)(OR₇), worin R₅, R₆ und R₇ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl, substituiertem Alkyl, Aryl und substituiertem Aryl und A ein substituiertes Alkyl darstellt, das sich aus einer olefinischen Komponente herleitet und B eine Komponente von einer Lewis-Base darstellt und worin die Substituenten des substituierten Alkyls individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend am Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Aryl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen und die Substituenten für das substituierte Aryl individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Alkyl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen.
Alkylcobalt(III)-dioximat nach Anspruch 1, worin die Komponente B ein Imidazol der folgenden Strukturformel darstellt:
worin R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl, Aryl, NR₅R₆, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆) und CR₅(OR₆)(OR₇); worin R₅, R₆ und R₇ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.
Alkylcobalt(III)-dioximat nach Anspruch 1, worin Komponente B aus einem Phosphin der Formel P(R₁₄)(R₁₅)(R₁₆) besteht, worin R₁₄, R₁₅, R₁₆ unabhängig am der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.
Alkylcobalt(III)-dioximat nach Anspruch 1, worin die Komponente B aus einem Phosphit mit der Formel P(OR₁₇)(OR₁₈)(OR₁₉) besteht, worin R₁₇, R₁₈ und R₁₉ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.
Alkylcobalt(III)-dioximat nach Anspruch 1, worin A einen Alkylacrylatester darstellt.
Verfahren zum Bilden eines Alkylcobalt(III)-dioximats, das Folgendes umfasst: (1) Bilden eines Gemischs aus einem Cobalt(II)-Salz, einem Dioxim der Formel R₁-C(=NOH)-C(=NOH)-R₂, einer olefinischen Komponente und einer Lewis-Base und (2) Behandeln des Gemischs mit molekularem Wasserstoff unter einem Druck von 14–70 kg/cm² oder unter einem Druck von 0,7 bis 14 kg/cm², wenn die Lewis-Base aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Imidazol, Phosphin und Phosphit; worin das Alkylcobalt(III)-dioximat die folgende Strukturformel aufweist:
worin R₁ und R₂ individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, substituiertem Alkyl, Aryl, substituiertem Aryl, COOR₅, CONR₆R₇, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, SO₃R₅, Halogen, CCl₃, CF₃, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆), CR₅(OR₆)(OR₇), worin R₅, R₆ und R₇ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl, substituiertem Alkyl, Aryl und substituiertem Aryl und A ein substituiertes Alkyl darstellt, das sich aus einer olefinischen Komponente herleitet und B eine Komponente von einer Lewis-Base darstellt und worin die Substituenten des substituierten Alkyls individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Aryl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen und die Substituenten für das substituierte Aryl individuell aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ester-, Ether-, Amid-, Halogen-, Keton-, Hydroxy-, Alkyl-, SO₂-Alkyl-, Sulfamido- und Aminogruppen.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das Gemisch 0,5 bis 5,0 Stunden bei einer Temperatur von –20°C bis 50°C mit Wasserstoff behandelt wird und das Gemisch ein Cobalt(II)-Salz, ein Dioxim, eine olefinische Komponente und eine Lewis-Base in einem Molverhältnis von 1:2:1:1 vorliegend umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, worin die Lewis-Base ein Imidazol mit der folgenden Strukturformel darstellt:
worin R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl, Aryl, MR₅R₆, SR₇, SO₂R₇, SO₂NR₅R₆, SOR₅, COR₅, CHO, CR₆R₇OR₅, CH(OR₅)(OR₆) und CR₅(OR₆)(OR₇); worin R₅, R₆ und R₇ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.
Verfahren nach Anspruch 6, worin die Lewis-Base aus Phosphin der Formel P(R₁₄)(R₁₅)(R₁₆) besteht, worin R₁₄, R₁₅, R₁₆ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.
Verfahren nach Anspruch 6, worin die Lewis-Base aus einem Phosphit mit der Formel P(OR₁₇)(OR₁₈)(OR₁₉) besteht, worin R₁₇, R₁₈ und R₁₉ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus H, Alkyl und Aryl.