一种布洛芬的合成方法、催化体系及其应用与流程

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1.本发明具体涉及一种布洛芬的合成方法、催化体系及其应用。

背景技术：

2.4-异丁基苯基乙醇(简称ibpe)通过催化羰基化的方法合成布洛芬是目前最先进的方法，该方法又称bhc法，其反应原理如下式所示：
[0003][0004]
该方法步骤少，原子经济性高，绿环保。然而目前，传统的bhc法仍然存在以下问题：
[0005]
1)反应所需要的压力高，需要将一氧化碳压力控制在15mpa以上，方能获得较为理想的收率。
[0006]
2)采用20％以上浓度的盐酸作为酸性介质，反应体系腐蚀性强，对设备耐压、耐腐蚀性要求极高，设备投资巨大，限制了羰基化技术的工业化应用。
[0007]
3)催化剂钯回收难度大，采用氯化钯和三苯基膦配合物催化，一方面，钯磷配合物易溶于产物布洛芬中，导致回收困难，且会导致产品重金属含量超标，需通过多次反复结晶方可除去；另一方面，反应过程中产生较多无活性的钯黑而使催化剂损耗，下批需重新投入大量的钯催化剂，经济成本高。
[0008]
为解决上述问题，目前，人们主要从以下三方面进行改进：一是将钯催化剂固定化，将钯负载在无机载体或高分子载体上，但仍然存在反应效率低、钯金属脱落流失问题；二是采用有机酸如对苯甲磺酸、三氟乙酸等代替浓盐酸；三是采用水溶性配体，将催化剂保留在水相中，巧妙解决了催化剂和产物分离回收问题。
[0009]
如专利wo1996026177a以氯化钯、水溶性配体三苯基膦三间磺酸钠盐tppts为催化剂，在对甲苯磺酸和溶剂存在的条件下，通过羰基化合成了布洛芬。该专利虽然解决了设备腐蚀、催化剂和产物分离回收的问题。然而该专利的反应时间长达20h，反应选择性差，产物中布洛芬直链异构体即杂质f含量高达20％以上，产品布洛芬收率仅71％左右，ibpe/pd＝12.5(摩尔比)，催化剂用量大、反应效率低、选择性差。并且由于催化效率较低，反应过程中活性催化物种pd(0)团聚产生了大量低活性的钯黑，后续批次仍需补加几乎当量的氯化钯，导致催化剂成本过高。

技术实现要素：

[0010]
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种改进的布洛芬的合成方法，该方法采用的催化体系选择性好，催化效率高，产品收率高，并且催化体系易于循环套用，贵金属钯损耗少，成本更低。
[0011]
本发明的第二目的是提供一种用于上述合成布洛芬方法的催化体系，该催化体系
稳定性好，用于布洛芬的合成上时，布洛芬收率及催化体系选择性均很高，且催化体系易于循环套用，贵金属钯损耗少，成本更低。
[0012]
本发明的第三目的是提供一种上述催化体系用于催化羰基化反应的用途。
[0013]
为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0014]
一种布洛芬的合成方法，包括使1-(4-异丁基苯基)乙醇与一氧化碳在催化体系的存在下进行羰基化反应生成布洛芬，所述催化体系包含由钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体反应形成的产物。
[0015]
进一步地，所述钯盐为水溶性钯盐，优选地，所述钯盐为选自氯化钯、溴化钯、碘化钯、硝酸钯、硫酸钯、醋酸钯中的一种或多种的组合。
[0016]
进一步地，所述镍盐为水溶性镍盐，优选地，所述镍盐为选自氯化镍、溴化镍、碘化镍、硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍中的一种或多种的组合。
[0017]
进一步地，所述双膦配体为水溶性双膦配体，优选地，所述双膦配体选自为式(i)所示化合物、式(ii)所示化合物中的一种或多种的组合，
[0018][0019]
式(ii)中，n为2～12。
[0020]
进一步优选地，所述n为2、3、4、5或6。
[0021]
在一些实施方式中，所述催化体系为混合体系，其中还包含所述钯盐、所述镍盐中的一种或多种。
[0022]
根据本发明的一些实施方式，所述产物是所述钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体在10～90℃下反应形成的产物。优选地，所述产物是所述钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体在30～50℃下反应形成的产物。
[0023]
根据本发明的一些实施方式，所述钯盐、镍盐和双膦配体的投料摩尔比为1:0.3-1.2:2-10，优选地，所述钯盐、镍盐和双膦配体的投料摩尔比为1:0.5-1.0:5-8。
[0024]
根据本发明的一些实施方式，所述一氧化碳的通入量为使得初始时体系的压力为0.1～1mpa，优选地，所述一氧化碳的通入量为使得初始时体系的压力为0.15～0.3mpa。
[0025]
根据本发明的一些实施方式，所述钯盐、镍盐的阴离子部分相同。
[0026]
根据本发明的一些实施方式，所述催化体系通过向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳的方式制备得到。
[0027]
在一些具体实施方式中，所述催化体系通过向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳至压力为0.1～1mpa，之后在温度10～90℃下，保持0.5～
4h后获得，其中，所述钯盐、镍盐和双膦配体的摩尔比为1:0.3-1.2:2-10。
[0028]
进一步地，所述酸是选自三氟甲磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸、磷酸、六氟磷酸中的一种或多种的组合。
[0029]
进一步地，所述酸被配成质量浓度为0.5～5wt％的水溶液，之后用于溶解所述钯盐、镍盐及双膦配体，制得所述水性体系。优选地，所述酸被配成质量浓度为1～3wt％的水溶液。
[0030]
根据本发明的一些实施方面，所述羰基化反应的实施过程包括：将1-(4-异丁基苯基)乙醇加入包含所述催化体系和酸的水性体系中，通入一氧化碳，控制温度为90～160℃，进行反应。优选地，控制温度为130～155℃。
[0031]
进一步地，所述钯盐与所述1-(4-异丁基苯基)乙醇的投料摩尔比为1：3000～30000。优选地，所述钯盐与所述1-(4-异丁基苯基)乙醇的投料摩尔比为1：10000～20000。
[0032]
进一步地，所述羰基化反应中，通入一氧化碳至体系压力为1～5mpa。优选地，所述羰基化反应中，通入一氧化碳至体系压力为2～3mpa。
[0033]
进一步地，所述酸是选自三氟甲磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸、磷酸、六氟磷酸中的一种或多种的组合。
[0034]
根据本发明的一些实施方面，酸的水溶液与1-(4-异丁基苯基)乙醇的质量比为0.3～1.5：1.0。
[0035]
根据本发明的一些优选且具体实施方面，所述布洛芬的合成方法包括以下步骤：
[0036]
向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳至体系压力为0.1～1mpa，控制温度为10～90℃，使钯盐、镍盐、双膦配体、一氧化碳发生反应形成所述产物，得到包含所述催化体系和酸的水性体系；
[0037]
向所述包含所述催化体系和酸的水性体系中，加入1-(4-异丁基苯基)乙醇，通入一氧化碳至体系的压力为1～5mpa，控制温度为90～160℃，使1-(4-异丁基苯基)乙醇与一氧化碳发生反应生成布洛芬，得到含有布洛芬的混合液；
[0038]
将布洛芬从所述含有布洛芬的混合液中分离，获得布洛芬产品。
[0039]
进一步地，通过将所述含有布洛芬的混合液静置分层并收集上层物料得到布洛芬粗品，之后对所述布洛芬粗品进行洗涤，纯化，得到布洛芬产品；所述静置分层所得下层物料为含有所述催化体系的水溶液，对其进一步利用。所述下层物料几乎无钯黑产生。
[0040]
在一些具体实施方式中，所述进一步利用为将所述含有催化体系的水溶液直接套用于下一批次的羰基化反应中。
[0041]
在一些进一步地具体实施方式，所述洗涤，纯化的具体操作包括如下步骤：将所述布洛芬粗品溶于有机溶剂中，加入碱的水溶液，洗涤除去少量残留的酸等杂质，再用水洗涤至ph为3～4，静置分层，有机相结晶，过滤，干燥得到所述布洛芬产品。
[0042]
进一步地，所述羰基化反应的反应时间为1～3h。羰基化反应时间控制在3h以内，反应时间大大缩短，实现催化体系的高效羰基化。
[0043]
进一步地，所述碱的水溶液是选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化铵、氢氧化镁中的一种或多种碱配成的水溶液。
[0044]
进一步地，所述结晶次数为1次。
[0045]
在一些具体实施方式中，所述布洛芬粗品中，布洛芬的质量含量为90％以上，杂质
f含量＜1％，钯含量＜1ppm。
[0046]
在一些具体实施方式中，精制后的所述布洛芬产品中，钯含量＜0.1ppm，布洛芬含量99.7％以上，杂质f含量为未检出，所有指标均符合欧洲药典和美国药典标准。
[0047]
产物布洛芬与催化体系易分离，布洛芬粗品中重金属含量极低，仅通过一次结晶纯化其质量即符合欧洲药典和美国药典标准。整个体系基本无钯黑产生，催化体系可直接套用，贵金属钯损耗少，成本低。
[0048]
本发明采取的第二技术方案为：一种如上述所述的催化体系。
[0049]
本发明采取的第三技术方案为：一种上述所述的催化体系的制备方法，包括使钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体反应形成产物的步骤。
[0050]
进一步地，向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳至体系压力为0.1～1mpa，控制温度为10～90℃，使钯盐、镍盐、双膦配体、一氧化碳反应形成所述产物，获得含所述催化体系的溶液。
[0051]
本发明采取的第四技术方案为：一种上述所述催化体系用于催化羰基化反应的用途。
[0052]
进一步地，所述羰基化反应为羰基化合成芳基丙酸类化合物的羰基化反应。
[0053]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
[0054]
本发明的布洛芬的合成方法的布洛芬产品的收率和催化选择性高，已有实验表明收率最高可达将近91％，催化选择性最高可达96％，杂质f含量在1％以下。
[0055]
本发明的催化体系，稳定性高，用于布洛芬的合成上，高效催化羰基化反应，反应时间短，并且催化体系为水溶性，易与产物布洛芬分离，且体系基本无钯黑产生，催化体系可以直接套用，贵金属钯损耗少，成本降低。
具体实施方式
[0056]
在一些具体实施方式中的羰基化反应中，所加入的催化体系具有以下特点：1)钯、镍、一氧化碳和双膦配体配位形成双金属催化剂，由于钯、镍金属原子之间的相互作用，使体系能量降低，稳定性提高，耐高温性增强；2)双膦配体和钯配位构成类似以下结构的折叠桥型空间结构：该结构中两个虚线圆圈中的基团折叠在双磷轴的同一侧，两个虚线圆圈中的基团之间的空间距离较近，双磷原子呈钳形与钯配位后分子链刚性增强，配位更加牢固，阻止了活性催化物种pd(o)断键解离沉淀为钯黑，进一步提高了催化剂稳定性，此外，该空间构型更有利于支链产物的生成。
[0057]
下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。
[0058]
以下实施例中：
[0059]
dppbts为式(i)所示化合物，结构式为
[0060]
dppnts为式(ii)所示化合物，结构式为n＝2。
[0061]
实施例1
[0062]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，具体包括以下步骤：
[0063]
(1)将质量浓度1wt％的对甲苯磺酸水溶液107g、氯化钯0.035g、氯化镍0.026g、配体dppnts(n＝2)0.81g投入1000毫升的反应釜，搅拌溶解，氮气置换后通入一氧化碳至0.1mpa，控制温度为30-40℃，配位反应0.5h，得含有pd/ni双金属催化剂的催化体系。
[0064]
(2)将356.56g ibpe泵入上述反应釜，充入一氧化碳至2mpa，搅拌加热至90℃左右，反应至不再吸收一氧化碳，取样检测，ibpe转化率为99.4％，反应时间为2h。
[0065]
(3)降温至80℃，泄压，静置分层，收集上层物料得到布洛芬粗品，布洛芬含量95.3％，杂质f含量0.75％，钯含量0.7ppm。下层物料为催化体系的水溶液，无钯黑沉淀，可直接套用至下一批羰基化反应。
[0066]
(4)将上步得到的布洛芬粗品溶于600g正己烷，加入0.01wt％的氢氧化钠溶液50g，洗涤除去少量残留的对甲苯磺酸等杂质，再用水洗涤至ph＝3-4，静置分层，弃去水层，有机相进入结晶步骤。
[0067]
(5)将上步得到的有机相降温至43℃，加入晶种保温1小时后，继续降温至-10℃，离心过滤，滤饼用0℃以下的正己烷洗涤后甩干出料，真空干燥(40℃/-0.095mpa)8h后得到布洛芬产品368g，收率89.2％。
[0068]
经检测，布洛芬产品中钯含量0.06ppm，布洛芬含量99.8％，杂质f含量为未检出，所有指标均符合欧洲药典和美国药典标准。
[0069]
实施例2
[0070]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，具体包括以下步骤：
[0071]
(1)将质量浓度1wt％的对甲苯磺酸水溶液285g、氯化钯0.018g、氯化镍0.016g、配体dppnts(n＝2)0.65g投入1000毫升的反应釜，搅拌溶解，氮气置换后通入一氧化碳至0.3mpa，控制温度为40-50℃，配位反应1h，得含有pd/ni双金属催化剂的催化体系。
[0072]
(2)将356.56g ibpe泵入上述反应釜，充入一氧化碳至3mpa，搅拌加热至140℃左右，反应至不再吸收一氧化碳，取样检测，ibpe转化率为99.9％，反应时间为1.5h。
[0073]
(3)降温至80℃，泄压，静置分层，收集上层物料得到布洛芬粗品，布洛芬含量95.9％，杂质f含量0.51％，钯含量0.3ppm。下层物料为催化体系的水溶液，无钯黑沉淀，可直接套用至下一批羰基化反应。
[0074]
(4)将上步得到的布洛芬粗品溶于600g正己烷，加入0.01wt％的氢氧化钠溶液80g，洗涤除去少量残留的对甲苯磺酸等杂质，再用水洗涤至ph＝3-4，静置分层，弃去水层，
有机相进入结晶步骤。
[0075]
(5)将上述有机相降温至42℃，加入晶种保温1小时后，继续降温至-10℃，离心过滤，滤饼用0℃以下的正己烷洗涤后甩干出料，真空干燥(40℃/-0.095mpa)8h后得到布洛芬产品373g，收率90.4％。
[0076]
经检测，布洛芬产品中钯含量0.04ppm，布洛芬含量99.9％，杂质f含量为未检出，所有指标均符合欧洲药典和美国药典标准。
[0077]
实施例3
[0078]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，具体包括以下步骤：
[0079]
(1)将质量浓度1wt％的对甲苯磺酸水溶液285g、氯化钯0.018g、氯化镍0.016g、配体dppbts 0.68g投入1000毫升的反应釜，搅拌溶解，氮气置换后通入一氧化碳至0.2mpa，控制温度为40-50℃，配位反应1h，得含有pd/ni双金属催化剂的催化体系。
[0080]
(2)将356.56g ibpe泵入上述反应釜，充入一氧化碳至2.5mpa，搅拌加热至150℃左右，反应至不再吸收一氧化碳，取样检测，ibpe转化率为99.8％，反应时间为1.3h。
[0081]
(3)降温至80℃，泄压，静置分层，收集上层物料得到布洛芬粗品，布洛芬含量96.0％，杂质f含量0.48％，钯含量0.3ppm。下层物料为催化体系的水溶液，无钯黑沉淀，可直接套用至下一批羰基化反应。
[0082]
(4)将上步得到的布洛芬粗品溶于600g正己烷，加入0.01wt％的氢氧化钠溶液80g，洗涤除去少量残留的对甲苯磺酸等杂质，再用水洗涤至ph＝3-4，静置分层，弃去水层，有机相进入结晶步骤。
[0083]
(5)将上述有机相降温至42℃，加入晶种保温1小时后，继续降温至-10℃，离心过滤，滤饼用0℃以下的正己烷洗涤后甩干出料，真空干燥(40℃/-0.095mpa)8h后得到布洛芬产品375g，收率90.9％。
[0084]
经检测，布洛芬产品中钯含量0.04ppm，布洛芬含量99.9％，杂质f含量为未检出，所有指标均符合欧洲药典和美国药典标准。
[0085]
实施例4
[0086]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，采用质量浓度为4wt％的三氟乙酸水溶液285g代替对甲苯磺酸水溶液。
[0087]
结果羰基化反应时间为2h，ibpe转化率为99.4％，布洛芬粗品中钯含量0.4ppm，布洛芬含量94.7％，杂质f含量0.51％。
[0088]
精制后布洛芬产品收率88.1％，经检测，产品中钯含量0.07ppm，布洛芬含量99.8％，产品中杂质f含量为未检出。
[0089]
实施例5
[0090]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，采用0.021g硫酸钯代替氯化钯，0.019g硫酸镍代替氯化镍。
[0091]
结果羰基化反应时间为1.8h，ibpe转化率为99.7％，布洛芬粗品中钯含量0.6ppm，布洛芬含量94.2％，杂质f含量0.44％。
[0092]
精制后布洛芬产品收率88.8％，经检测，布洛芬产品中钯含量0.05ppm，布洛芬含量99.9％，杂质f含量为未检出。
[0093]
实施例6
[0094]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，采用0.023g醋酸钯代替氯化钯。
[0095]
结果羰基化反应时间为2.5h，ibpe转化率为99.3％，布洛芬粗品中钯含量0.8ppm，布洛芬含量94.8％，杂质f含量0.69％。
[0096]
精制后布洛芬产品收率88.1％，经检测，布洛芬产品中钯含量0.05ppm，布洛芬含量99.9％，产品中杂质f含量为未检出。
[0097]
实施例7
[0098]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，通入一氧化碳至压力为1mpa。
[0099]
结果羰基化反应时间为2.6h，ibpe转化率为99.2％，布洛芬粗品中钯含量0.9ppm布洛芬含量91.1％，杂质f含量0.88％。
[0100]
精制后布洛芬产品收率85.2％，经检测，布洛芬产品中钯含量0.05ppm，产品中杂质f含量为未检出，布洛芬含量99.8％。
[0101]
实施例8
[0102]
本实施例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(2)中，通入一氧化碳至压力为1mpa。
[0103]
结果羰基化反应时间为3h，ibpe转化率为98.1％，布洛芬粗品中钯含量1ppm，布洛芬含量90.3％，杂质f含量0.94％。
[0104]
精制后布洛芬产品收率83.3％，经检测，布洛芬产品中钯含量0.07ppm，产品中杂质f含量为未检出，布洛芬含量99.7％。
[0105]
对比例1
[0106]
本对比例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，不使用氯化镍，仅采用氯化钯。
[0107]
结果羰基化反应时间为8h，ibpe转化率为85％，布洛芬粗品中钯含量23ppm，布洛芬含量83.7％，杂质f含量3.9％。
[0108]
精制后布洛芬产品收率74％，经检测，布洛芬产品中钯含量12ppm，布洛芬含量99.0％，产品中杂质f含量0.24％，不符合欧洲药典≤0.1％的标准。
[0109]
对比例2
[0110]
本对比例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，使用0.45g tppts代替dppbts。
[0111]
结果羰基化反应时间为13h，ibpe转化率为91.2％，布洛芬粗品中钯含量26ppm，布洛芬含量85.1％，杂质f含量5.2％。
[0112]
精制后布洛芬产品收率76％，经检测，布洛芬产品中钯含量11ppm，布洛芬含量99.1％，产品中杂质f含量0.27％,不符合欧洲药典≤0.1％的标准。
[0113]
对比例3
[0114]
本对比例提供的布洛芬的合成方法，基本同实施例3，不同之处在于：步骤(1)中，不通入一氧化碳。
[0115]
结果羰基化反应时间为6h，ibpe转化率为95.7％，布洛芬粗品中钯含量18ppm，布洛芬含量87.5％，杂质f含量2.6％。
[0116]
精制后布洛芬产品收率81.2％。经检测，布洛芬产品中钯含量7ppm，布洛芬含量99.2％，产品中杂质f含量0.19％,不符合欧洲药典≤0.1％的标准。
[0117]
由实施例1～8可见，1)羰基化反应时间在3h以内，实现了水溶性催化体系的高效羰基化，布洛芬选择性90～96％，杂质f含量控制在1％以内；2)产物布洛芬与催化体系易分离，反应后布洛芬粗品中重金属含量极低，仅通过一次结晶纯化其质量即符合欧洲药典和美国药典标准。并且整个体系基本无钯黑产生，催化体系可直接套用，贵金属钯损耗少，成本降低；3)反应体系无需使用浓盐酸和有机溶剂，反应压力降至3mpa以下，对设备要求低，避免了溶剂回收能耗，操作安全性好，适合工业化生产。
[0118]
实施例9
[0119]
催化体系套用实验
[0120]
将实施例3的步骤(3)中的催化体系水溶液进行套用实验，数据如下表1所示，具体催化合成布洛芬的步骤同实施例3。
[0121]
表1
[0122][0123]
由表1可见，催化体系可以重复套用多次，套用多次后催化活性仍然较好。
[0124]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0125]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

技术特征：

1.一种布洛芬的合成方法，包括使1-(4-异丁基苯基)乙醇与一氧化碳在催化体系的存在下进行羰基化反应生成布洛芬，其特征在于：所述催化体系包含由钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体反应形成的产物。2.根据权利要求1所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述钯盐为水溶性钯盐；和/或，所述镍盐为水溶性镍盐；和/或，所述双膦配体为水溶性双膦配体。3.根据权利要求1所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述钯盐为选自氯化钯、溴化钯、碘化钯、硝酸钯、硫酸钯、醋酸钯中的一种或多种的组合；和/或，所述镍盐为选自氯化镍、溴化镍、碘化镍、硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍中的一种或多种的组合；和/或，所述双膦配体为选自式(i)所示化合物、式(ii)所示化合物中的一种或多种的组合，式(ii)中，n为2～12。4.根据权利要求3所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述n为2、3、4、5或6。5.根据权利要求1所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述催化体系为混合体系，其中还包含所述钯盐、所述镍盐中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述产物是所述钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体在10～90℃下反应形成的产物；和/或，所述钯盐、镍盐和双膦配体的摩尔比为1:0.3-1.2:2-10；和/或，所述一氧化碳的使用量为使得初始反应体系的压力为0.1～1mpa；和/或，所述钯盐、镍盐的阴离子部分相同。7.根据权利要求1至6中任一项所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述催化体系通过向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳的方式制备得到。8.根据权利要求7所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述催化体系通过向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳至压力为0.1～1mpa，之后在温度10～90℃下，保持0.5～4h后获得，其中所述钯盐、镍盐和双膦配体的摩尔比为1:0.3-1.2:2-10。9.根据权利要求7所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述酸是选自三氟甲磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸、磷酸、六氟磷酸中的一种或多种的组合；和/或，所述酸被配成质量浓度为0.5～5wt％的水溶液，之后用于溶解所述钯盐、镍盐及双膦配体，制得所述水性体系。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述羰基化反应的实施过程包括：将1-(4-异丁基苯基)乙醇加入包含所述催化体系和酸的水性体系中，通入一氧化碳，控制温度为90～160℃，进行反应。11.根据权利要求10所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述钯盐与所述1-(4-异丁基苯基)乙醇的摩尔比为1：3000～30000；和/或，所述羰基化反应中，通入一氧化碳至体系压力为1～5mpa；和/或，所述酸是选自三氟甲磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸、磷酸、六氟磷酸中的一种或多种的组合。12.根据权利要求1所述的布洛芬的合成方法，其特征在于，所述布洛芬的合成方法包括以下步骤：向溶解有所述钯盐、镍盐、双膦配体以及酸的水性体系中通入一氧化碳至体系压力为0.1～1mpa，控制温度为10～90℃，使钯盐、镍盐、双膦配体、一氧化碳发生反应形成所述产物，得到包含所述催化体系和酸的水性体系；向所述包含所述催化体系和酸的水性体系中，加入1-(4-异丁基苯基)乙醇，通入一氧化碳至体系的压力为1～5mpa，控制温度为90～160℃，使1-(4-异丁基苯基)乙醇与一氧化碳发生反应生成布洛芬，得到含有布洛芬的混合液；将布洛芬从所述含有布洛芬的混合液中分离，获得布洛芬产品。13.根据权利要求12所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：通过将所述含有布洛芬的混合液静置分层并收集上层物料得到布洛芬粗品，之后对所述布洛芬粗品进行洗涤，纯化，得到布洛芬产品；所述静置分层所得下层物料为含有所述催化体系的水溶液，对其进一步利用。14.根据权利要求13所述的布洛芬的合成方法，其特征在于：所述进一步利用为将所述含有催化体系的水溶液直接套用于下一批次的羰基化反应中。15.一种如权利要求1～9中任一项所述的催化体系。16.一种如权利要求15所述的催化体系用于催化羰基化反应的用途。

技术总结

本发明涉及一种布洛芬的合成方法、催化体系及其应用，该合成方法包括使1-(4-异丁基苯基)乙醇与一氧化碳在催化体系的存在下进行羰基化反应生成布洛芬，催化体系包含由钯盐、镍盐、一氧化碳和双膦配体反应形成的产物。本发明方法合成的布洛芬产品的收率和催化选择性高，已有实验表明收率最高可达将近91％，催化选择性最高可达96％，杂质F含量在1％以下。本发明的催化体系，稳定性高，用于布洛芬的合成上，高效催化羰基化反应，反应时间短，并且产物布洛芬与催化体系易分离，且体系基本无钯黑产生，催化体系可以直接套用，贵金属钯损耗少，成本降低。本降低。