用于甲醇羰基化合成醋酸的咪唑銥配合物催化劑及其制備方法和應用

　　甲醇與一氧化碳在铑催化劑的作用下羰基化反應制備醋酸是20世紀70年代初美國Monsanto公司Paulik等人(US3769329)的發明。這一發明爲醋酸的制備開辟了一條重要的新型工藝路線。與傳統的工藝相比，由于其經濟效益和對環境的汙染相對較小的優勢，敏捷在世界获得廣泛的應用。

自從低壓羰基合成制備醋酸工藝問世以來，有關催化劑的研究一直是一個熱點，對于铑系催化劑而言，最爲成功的例子就是Ce I an e s公司的高碘低水反應體系(US5001259;EP 055618)。該工藝通過反應介質中無機碘鹽的进入，不僅提高了反應速度；並且解決了催化劑的沈澱現象。但是，由于反應介質中碘濃度的增加，導致了中文产品中含碘量的提高，制約了下遊中文产品如醋酸乙烯的生産難度，是該工藝的明顯不足。

在非铑系催化劑的研究方面，銥系催化劑EP0749948、EP0752406是目前唯一成功應用于工業化生産的催化體系。該技術于1996年由BP化學公司開發成功，稱爲Cativa工藝，與铑系催化劑相比，銥系催化劑有著價格惠而不费，反應副産物少的優勢。

雖然Cativa技術获得廣泛的工業化應用，但對其催化劑體系的改善始終沒有制止，大批的研究工作在提高對銥系羰基合成催化劑的性能方面取得了明顯的進展，如EP0075335-A和EP0031606A專利表明在催化劑體系中进入少量胺或膦化合物可明顯改善催化體系的性能。(EP0752406-A)公開了一種改進的銥系羰基合成醋酸催化體系，在反應體系中保全低值的含膦或含氮化合物或可配位的多胺化配位體，從而幸免了産生的I-對反應的不良影響，與現行的技術相反(CN1431931A)提出在均相銥系體系中进入少量的聚合物使反應具有明顯的促進作用。

以銥的化合物作爲主體催化金屬，通常在使用時，要进入至少一種促進劑。爲數衆多的金屬鹽都被作爲促進劑進行過研究，其中钌和锇的化合物成爲優選的催化促進劑。合適的含钌化合物包括:氯化钌、溴化钌、钌金屬、钌的氧化物、甲酸钌(III)、乙酸钌(III)、丁酸钌(III)、五羰基钌、[仙(0))313]_礦、四乙酰氯化钌(11、111)以及钌的有機絡合物。锇的促進劑包括；氯化锇(III)、金屬锇、四氯化锇、十二羰基三锇以及其它的有機锇化合物。另外，鎢、镉、汞、锌、镓、铟的化合物通常也被作为促进剂的选择物质。雖然Cativa技術获得了廣泛的工業化應用，並且對其進行了許多改善；但是，銥系催化劑有待進一步改進以提高催化劑的催化活性。

本发明涉及用于甲醇羰基化合成醋酸的咪唑銥配合物催化劑及其制備方法和應用。本发明的咪唑铱配合物催化剂是一种以咪唑衍生物为配体和銥化合物配位反应形成的以金属铱为活性中心，所述的金属铱與咪唑衍生物的咪唑环的受体原子N形成配位結構的配合物催化劑。本發明的催化劑由于咪唑衍生物的咪唑環上具有較強給電子能力的N原子與Ir原子發生配位，這種配位反應使得活性中心金屬Ir電子負電性發生變化，以至影響了Ir與CO之間的反饋π鍵的能力，咪唑環上的共轭N可使Ir與CO之間形成的反饋π鍵增強，使得催化劑在催化甲醇羰基化制備醋酸的反應中具有更高的催化活性。