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La présente invention se rapporte à la préparationalky1ailiuminiums Les alkyla,lumin3.ums peuvent être utilisés comme catalyseurs pour la polymérisation des 01é''''8.
On connaît des procédés de préparation dtalkylitlumînïumsp mais ces procédés comprennent des réactions par double décomposition, Par exemple,
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le dérivé tétrapropyle de lithium et d'aluminium peut réagir avec une quan- tité stoéohiometrique de chlorure d'aluminium pour donner le tripropylalu- minium, le déroulement de la réaction étant représenté par l'équation suivante -
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3Li Al(C3R7)4 + AlC13 . 4Al(C3E7)3 + 3LiOl Ces réactions par double décomposition se produisent lentement avec de faibles rendements d'all4rlalum.nium et l'iolation de l'tlkyltiuminium du produit de réaotion, à l'état pratiquement exempt de chlorure d'aluminium est une opération compliquée.
On a trouvé à présent que des alkylaluminiums peuvent être préparés très facilement aveo un bon rendement et pratiquement sans impuretés par un procédé dans lequel un alkyle métallique complexe est décomposé en présence comme catalyseur, d'une quantité d'un halogénure d'aluminium sensiblement plus réduite que celle quon utilise dans la réaction par double décomposi- tion déjà connue, qui fait appel à une quantité stoéchiométrique du halogé- nure d'aluminium.
Les halogénures d'aluminium sont des catalyseurs du type
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Friedel-Craft, et on a trouvé également que d'autres catalyseurs du type FriedelCraft oomme le chlorure de zinc et le chlorure ferrique catalysent la-décomposition des alkyles métalliques complexes.
Cette réaction de décomposition catalytique est illustrée par l'équation ci-dessous
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Un avantage particulier dû procédé catalytique de la présente in- vention sur le procédé par double décomposition, déjà connu, est que la liaison métal alcalin-carbone n'est pas rompue et qu'on obtient par consé- quent un dérivé alkyle de métal alcalin comme sous-produit intéressant et utile du procédé.
Suivant la présente invention, dans un procédé de préparation d'un
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alkylail.Wninium, on décompose un alkyle métallique complexe d'aluminium et d'un métal alcalin à température élevée et en l'absence pratiquement d'hu-
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midité et d'oxygène, en présence d'un catalyseur du type Friedel-Craft comme défini plus loin.
Dans la présente description, le terme "alkyle métallique complexe" désigne un alkyle dans lequel les,groupes alkyles sont combinés à l'aluminium et à un métal alcalin.
Les alkyles complexes d'aluminium et de lithium ou de sodium con- viennent particulièrement pour le procédé de la présente invention.
Le catalyseur du type Friedel-Craft ne peut déterminer des réac- tions de décomposition indésirables. Par exemple, l'acide fluorhydrique ne convient pas comme oatalyseur dans le procédé de l'invention. Des oataly- seurs particulièrement appropriés sont les halogénures d'aluminium, les alkyl-halogénures d'aluminium,le chlorure de zino et le chlorure ferrique.
La décomposition de 1'alkyle métallique complexe est exécutée de préférence à une pression suffisamment réduite pour que l'akylaluminium dis-
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tille du récipient de réaction à mesure de sa formation.
La décomposition s'effectue de préférence en présence d'un solvant inerte comme les hydrocarbures paraffinique s et alicycliques, par exemple la décaline. Le point d'ébullition du solvant à la pression de réaction ne peut être inférieur à la température de réaction. Lorsque la décomposi- tion s'effectue sous pression réduite, il est préférable que le solvant distille avec l'alkylaluminium à mesure de la formation de ce dernier.
La température à laquelle s'effectue la décomposition dépend de l'alkyle métallique complexe particulier et ne peut dépasser la températu- re à laquelle se produisent des pertes d'oléfine aux dépens de l'alkyle sim- ple ou complexe. Par exemple, comme le dérivé tétrapropyle de lithium et d'aluminium perd du propylène à 250 C à la pression atmosphérique, la tempé- rature à laquelle on le soumet pour le décomposer avec formation de tri- propylaluminium ne peut dépasser 250 C. Il'est préférable d'effectuer la décomposition à une température suffisamment élevée, par exemple au moins égale à 100 0 pour obtenir une décomposition raisonnablement rapide.
L'humidité et l'air doivent être exclus de l'appareil pour éviter une dé- composition indésirable des dérivés alkyles.
La quantité de catalyseur du type Friedel-Oraft utilisée peut va- rier dans une large gamme. Une quantité appropriée est de 0,1 à 5 moles environ pour 100 moles de l'alkyle complexe mais il est préférable d'employer de 0,5 à 2 moles pour 100 moles de l'alkyle complexe. On entend ici par mole, le poids moléculaire correspondant à la formule moléculaire simple du composé, par exemple AlCl3.
L'alkyle métallique complexe utilisé dans le procédé de la présen- te invention peut être préparé par le procédé décrit dans le brevet de même date de la Demanderesse, intitulé "Perfectionnements à la préparation de dérivés alkyles de métaux", et si l'on utilise ce procédé, la décomposition de l'alkyle métallique complexe suivant le procédé de la présente invention peut être effectuée sans isoler l'alkyle métallique complexe et dans le ré- cipient utilisé pour la préparation de cet alkyle métallique complexe
Exemple 1
On chauffe 54 g du dérivé tétrapropyle de lithium et d'aluminium en présence de 0,5 g de chlorure d'aluminium à 200 C sous une pression ab- solue de 0,5 mm de mercure. L'air et l'humidité sont soigneusement exclus de l'appareil.
Le tripropylaluminium distille du récipient de réaction à mesure de sa formation et est condensé en donnant 24 g de tripropylaluminium un liquide mobile et incolore bouillant à 78 C sous une pression de 1 mm de mercure.
Exemple 2
On introduit 12 g d'hydrure de lithium et d'aluminium, 0,6 g de chlorure d'aluminium, environ 100 g de propylène et 100 cm3 de cyclohexane dans un autoclave d'un litre doublé de verre et on chauffe à 120 C pendant 3 heures. Après refroidissement, on sépare le cyclohexane du produit de réaction par distillation dans le vide et on chauffe ensuite le résidu à 200 C sous une pression de 1 mm de mercure pour que le tripropylaluminium distille du récipient à mesure de sa formation. Le rendement du tripropyla luminium, point d'ébullition 78 C sous une pression de 1 mm de mercure, at- teint 61% du rendement théorique.
Exemple 3
On chauffe à 100 C sous une pression de 1 mm de mercure 5 g du dé-
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rivé tétraéthyle de lithium et d'aluminium, 0,02 g de chlorure d'aluminium et 20 cm3 de décaline comme solvant. Le triéthylaluminium distille avec la décaline en laissant un résidu d'éthyl-lithium. Le rendement du trié- thylaluminium atteint 55% du rendement théorique.
L'expérience est reprise dans les mêmes conditions et avec les mêmes quantités de matière mais le chlorure d'aluminium utilisé comme cata- lyseur est remplacé par 0,02 g de chlorure ferrique et de chlorure de zinc Les rendements de triéthylaluminium sont respectivement 50 et 55% du rende- ment théorique
Exemple 4
On chauffe dans un autoclave d'un litre 2 g d'hydrure de lithium et d'aluminium, un excès d'éthylène, 0,02 g de chlorure d'aluminium et 20 om3 de décaline comme solvant à 120 0 pendant 3 heures. Le produit de ré- action est ensuite distillé à 100 0 sous une pression de 1 mm de mercure pour que le triéthyl-aluminium distille avec la décaline en laissant un résidu d'éthyl-lithium.
Le rendement de triéthylaluminium atteint 56% du rendement théorique.
Exemple 5
On chauffe à 200 C sous une pression de 1 mm de mercure 13 g du dérivé tétraéthyle de sodium et d'aluminium et 0,3 g de chlorure d'aluminium Le triéthylaluminium distille lentement et est obtenu avec un rendement de 60% du rendement théorique.
REVENDICATIONS .