JPH02270884A - ニツケル触媒置換反応 - Google Patents
ニツケル触媒置換反応Info
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- JPH02270884A JPH02270884A JP2022328A JP2232890A JPH02270884A JP H02270884 A JPH02270884 A JP H02270884A JP 2022328 A JP2022328 A JP 2022328A JP 2232890 A JP2232890 A JP 2232890A JP H02270884 A JPH02270884 A JP H02270884A
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/32—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen
- C07C1/325—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a metal atom
- C07C1/327—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a metal atom the hetero-atom being an aluminium atom
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- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- C07F5/06—Aluminium compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明を要約すれば、トリアルキルアルミニウムのアル
キル基を、ニッケル触媒の存在下に α−オレフィンで
置換することである。置換されたアルキル基は、α−オ
レフィンになる。この置換は迅速で、その後、α−オレ
フィンの内部オレフィンへの異性化またはビニリデンオ
レフィンへの二量体のような望ましくない副反応を避け
るために、鉛のような触媒毒で触媒を被毒させる。
キル基を、ニッケル触媒の存在下に α−オレフィンで
置換することである。置換されたアルキル基は、α−オ
レフィンになる。この置換は迅速で、その後、α−オレ
フィンの内部オレフィンへの異性化またはビニリデンオ
レフィンへの二量体のような望ましくない副反応を避け
るために、鉛のような触媒毒で触媒を被毒させる。
ニッケルが、エチレンによるブチルアルミニウムからの
ブテンとしてのブチル基の置換を触媒することは、古く
から知られている(ライ−ブラー(K、 Ziegle
r) +燃料化学(Brennstoff Chem、
) 。
ブテンとしてのブチル基の置換を触媒することは、古く
から知られている(ライ−ブラー(K、 Ziegle
r) +燃料化学(Brennstoff Chem、
) 。
35、321 (1954) )。この触媒作用のメカ
ニズムは広く研究されている(フィッシャー(K、 F
ischer)ら、″応用化学(Angewante
Chemie) ” 12゜12号、 943−953
ページ(1973年12月))。
ニズムは広く研究されている(フィッシャー(K、 F
ischer)ら、″応用化学(Angewante
Chemie) ” 12゜12号、 943−953
ページ(1973年12月))。
トリアルキルアルミニウムがニッケル化合物をNi金属
に還元し、これが α−オレフィンと反応してオレフィ
ン錯体を形成し、これがトリアルキルアルミニウムと反
応して、アルミニウムに結合していたアルキルを平衡反
応中で置換するというものが提案されている。
に還元し、これが α−オレフィンと反応してオレフィ
ン錯体を形成し、これがトリアルキルアルミニウムと反
応して、アルミニウムに結合していたアルキルを平衡反
応中で置換するというものが提案されている。
ニッケル触媒アルキル置換は、生成物から触媒を除去す
ることが極めて困難であり、触媒の存在が望ましくない
副反応の厚内となるために、商業的な意味を得ていない
。この副反応は:逆置換、異性化および側鎖形成である
(ポー(Poe)ら。
ることが極めて困難であり、触媒の存在が望ましくない
副反応の厚内となるために、商業的な意味を得ていない
。この副反応は:逆置換、異性化および側鎖形成である
(ポー(Poe)ら。
α−オレフィンの生産および使用に関するシンポジウム
(Symposium on Production
and Use ofAlpha 01efins)、
石油化学部門(Div、 of Petrol。
(Symposium on Production
and Use ofAlpha 01efins)、
石油化学部門(Div、 of Petrol。
Chem、) +アメリカ化学会(Am、 Chem、
Soc、) 。
Soc、) 。
ロスアンジェルス、 1963年3月31日−4月5日
)。ボーらは、アルミナのような担体に沈着させたニッ
ケルを有する不均一触媒系を使用して、この問題を回避
することを企図した。彼らは、初期の高い置換活性が4
−8時間後には急激に低下して再活性化し得ないことを
報告した。
)。ボーらは、アルミナのような担体に沈着させたニッ
ケルを有する不均一触媒系を使用して、この問題を回避
することを企図した。彼らは、初期の高い置換活性が4
−8時間後には急激に低下して再活性化し得ないことを
報告した。
デービス(Davis)らの U 、 S 、 3,3
91,219は、トリアルキルアルミニウムのアルキル
と α−オレフィンとの非接触的熱的置換に頼った。置
換と、それに続く、流出 σ−オレフィン流の異性化お
よび他の副反応を最小限に抑えるための、約120℃へ
の急激な冷却に効果を上げるためには、28〇−320
℃の範囲の置換温度が必要であった。この方法は極めて
効果的ではあるが、高い置換温度とそれに続く急激な冷
却により要求きれる高いエネルギー消費を受は入れなけ
ればならなかった。
91,219は、トリアルキルアルミニウムのアルキル
と α−オレフィンとの非接触的熱的置換に頼った。置
換と、それに続く、流出 σ−オレフィン流の異性化お
よび他の副反応を最小限に抑えるための、約120℃へ
の急激な冷却に効果を上げるためには、28〇−320
℃の範囲の置換温度が必要であった。この方法は極めて
効果的ではあるが、高い置換温度とそれに続く急激な冷
却により要求きれる高いエネルギー消費を受は入れなけ
ればならなかった。
上記のことから、従来ニッケル触媒を使用して遭遇して
いた望ましくない副反応を回避しながら、ニッケル触媒
を使用して可能になる、低い置換温度の利点を持ち得る
方法に対する要求が存在することがわかる。
いた望ましくない副反応を回避しながら、ニッケル触媒
を使用して可能になる、低い置換温度の利点を持ち得る
方法に対する要求が存在することがわかる。
はぼ平衡までの間だけ置換を進行させ、ついで、このニ
ッケル触媒を脱活するのに十分な量の触媒毒を添加する
ことにより、ニッケル触媒トリアルキルアルミニウム置
換反応が、いかなる実質的な量の、異性化または二量化
のような副反応をも伴わずに実行し得ることがここに見
いだされた。
ッケル触媒を脱活するのに十分な量の触媒毒を添加する
ことにより、ニッケル触媒トリアルキルアルミニウム置
換反応が、いかなる実質的な量の、異性化または二量化
のような副反応をも伴わずに実行し得ることがここに見
いだされた。
本発明の好ましい具体例は、第一のトリアルキルアルミ
ニウムまたはその混合物を、その第一の1へリアルキル
アルミニウムまたはその混合物のアルキル基とは異なる
炭素原子分布を有する α−オレフィンまたはその混合
物と、ニッケル触媒の存在下に、−10ないし150℃
の温度で接触させて、上記の び−オレフィンを上記の
第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物のア
ルキル基の少なくとも一部と置換して第2のトリアルキ
ルアルミニウムまたはその混合物を形成することよりな
り、さらに、鉛および、置換反応が実質的に平衡に達し
た後ではあるが、上記の び−オレフィンの内部オレフ
ィンへのいかなる有意の異性化も起こる前に、上記のニ
ッケル触媒を脱活し得る鉛化合物より選択した脱活量の
触媒毒を添加することを特徴とする、上記の第一のトリ
アルキルアルミニウムまたはその混合物よりアルキル基
を置換させる方法である。
ニウムまたはその混合物を、その第一の1へリアルキル
アルミニウムまたはその混合物のアルキル基とは異なる
炭素原子分布を有する α−オレフィンまたはその混合
物と、ニッケル触媒の存在下に、−10ないし150℃
の温度で接触させて、上記の び−オレフィンを上記の
第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物のア
ルキル基の少なくとも一部と置換して第2のトリアルキ
ルアルミニウムまたはその混合物を形成することよりな
り、さらに、鉛および、置換反応が実質的に平衡に達し
た後ではあるが、上記の び−オレフィンの内部オレフ
ィンへのいかなる有意の異性化も起こる前に、上記のニ
ッケル触媒を脱活し得る鉛化合物より選択した脱活量の
触媒毒を添加することを特徴とする、上記の第一のトリ
アルキルアルミニウムまたはその混合物よりアルキル基
を置換させる方法である。
本件方法は、異なるl・リアルキルアルミニウム化合物
の混合物および単一の分子内に異なるアルキル基を含有
するトリアルキルアルミニウム化合物を含む、2ないし
30個の、またはそれ以上の炭素原子を有するアルキル
基を含有する、いかなるトリアルキルアルミニウムを用
いても実施可能である。若干の例はトリエチルアルミニ
ウム、トリーn−プロピルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリーn−ヘキシルアルミニウム。ト
リーローオクチルアルミニウム、トリーn−テトラデシ
ルアルミニウム、トリーn−ヘキサデシルアルミニウム
、トリーn−エイコシルアルミニウム、トリーn−ドコ
サニルアルミニウム、トリーn−トリコサニルアルミニ
ウム、ジエチル n−ブチルアルミニウム、エチルブチ
ルヘキシルアルミニウム、n−デシル n−ドデシル
n−テトラデシルアルミニウム等で、その混合物も含ま
れる。水素化アルミニウムおよび水素化アルキルアルミ
ニウムは置換反応を阻害するものとして知られているの
で、上記のトリアルキルアルミニウムは、水素化物非含
有である必要はないが、いかなる有意の量の水素化物を
も含有していてはならない。
の混合物および単一の分子内に異なるアルキル基を含有
するトリアルキルアルミニウム化合物を含む、2ないし
30個の、またはそれ以上の炭素原子を有するアルキル
基を含有する、いかなるトリアルキルアルミニウムを用
いても実施可能である。若干の例はトリエチルアルミニ
ウム、トリーn−プロピルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリーn−ヘキシルアルミニウム。ト
リーローオクチルアルミニウム、トリーn−テトラデシ
ルアルミニウム、トリーn−ヘキサデシルアルミニウム
、トリーn−エイコシルアルミニウム、トリーn−ドコ
サニルアルミニウム、トリーn−トリコサニルアルミニ
ウム、ジエチル n−ブチルアルミニウム、エチルブチ
ルヘキシルアルミニウム、n−デシル n−ドデシル
n−テトラデシルアルミニウム等で、その混合物も含ま
れる。水素化アルミニウムおよび水素化アルキルアルミ
ニウムは置換反応を阻害するものとして知られているの
で、上記のトリアルキルアルミニウムは、水素化物非含
有である必要はないが、いかなる有意の量の水素化物を
も含有していてはならない。
好ましい実施態様においては、トリアルキルアルミニウ
ム中、デイビスら(7) U、S、 3,391,21
9に記載されているような、α−オレフィン製造用のエ
チレン鎖成長法で生成したトリアルキルアルミニウムの
混合物である。この方法に使用される置換反応は、より
要求度の高い α−オレフィンにピークが現れるような
結果が得られる。この方法におけるトリアルキルアルミ
ニウムはエチレン鎖の成長により得られるので、アルキ
ル基は偶数個の炭素原子を含有するであろう。置換反応
からの流出液中のトリエチルアルミニウムは、蒸留して
連鎖成長反応の供給原料に再循環する。結果として、得
られる流出液は実質的に、そのアルキル基が4−30個
の炭素原子を含有し、偶数個の炭素原子を有するトリア
ルキルアルミニウム化合物よりなるものであろう。
ム中、デイビスら(7) U、S、 3,391,21
9に記載されているような、α−オレフィン製造用のエ
チレン鎖成長法で生成したトリアルキルアルミニウムの
混合物である。この方法に使用される置換反応は、より
要求度の高い α−オレフィンにピークが現れるような
結果が得られる。この方法におけるトリアルキルアルミ
ニウムはエチレン鎖の成長により得られるので、アルキ
ル基は偶数個の炭素原子を含有するであろう。置換反応
からの流出液中のトリエチルアルミニウムは、蒸留して
連鎖成長反応の供給原料に再循環する。結果として、得
られる流出液は実質的に、そのアルキル基が4−30個
の炭素原子を含有し、偶数個の炭素原子を有するトリア
ルキルアルミニウム化合物よりなるものであろう。
本件置換反応に使用される α−オレフィン流は、2−
30個の炭素原子を含有するもの、たとえばエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン
、■−デセン、■−ドデセン、1−テトラデセン、■−
ヘキサデセン、■−オクタデセン、l−エイコセン、l
−トリアコンチン等の、その混合物を含むいかなる σ
−オレフィン流であってもよい。この α−オレフィン
流はビニリデンオレフィン、内部オレフィンおよび三置
換オレフィン希釈剤を含有していてもよい。デービスら
により記述された連鎖成長法の一部として使用する場合
には、上記の α−オレフィン流は主として4ないし3
0の、より好ましくは4ないし16の偶数個の炭素原子
を有する1種または2種以上の び−オレフィンであろ
う。好ましい具体例の一つにおいては、置換オレフィン
はエチレンである。他の高度に好ましい具体例において
は、置換オレフィンはl−ブテンであり、上記の第1の
トリアルキルアルミニウムはトリー02−3o−アルキ
ルアルミニウムである。その他の好ましい具体例におい
ては、置換オレフィン流は主として1−ブテン、1−ヘ
キセン、1−オクテンもしくは1−デセンまたはこの種
のオレフィンの2種または3種以上の混合物よりなるも
のであり、上記の第1のトリアルキルアルミニウムはト
リーC,,、−,6−アルキルアルミニウムである。さ
らにその他の好ましい具体例においては、置換オレフィ
ン流は主として1−ドデセン、■−テトラデセンもしく
はl−へキサデセンまたはこの種のオレフィンの2種ま
たは3種以上の混合物よりなるものであり、上記の第1
のトリアルキルアルミニウムはトリーC1−2゜−アル
キルアルミニウムである。
30個の炭素原子を含有するもの、たとえばエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン
、■−デセン、■−ドデセン、1−テトラデセン、■−
ヘキサデセン、■−オクタデセン、l−エイコセン、l
−トリアコンチン等の、その混合物を含むいかなる σ
−オレフィン流であってもよい。この α−オレフィン
流はビニリデンオレフィン、内部オレフィンおよび三置
換オレフィン希釈剤を含有していてもよい。デービスら
により記述された連鎖成長法の一部として使用する場合
には、上記の α−オレフィン流は主として4ないし3
0の、より好ましくは4ないし16の偶数個の炭素原子
を有する1種または2種以上の び−オレフィンであろ
う。好ましい具体例の一つにおいては、置換オレフィン
はエチレンである。他の高度に好ましい具体例において
は、置換オレフィンはl−ブテンであり、上記の第1の
トリアルキルアルミニウムはトリー02−3o−アルキ
ルアルミニウムである。その他の好ましい具体例におい
ては、置換オレフィン流は主として1−ブテン、1−ヘ
キセン、1−オクテンもしくは1−デセンまたはこの種
のオレフィンの2種または3種以上の混合物よりなるも
のであり、上記の第1のトリアルキルアルミニウムはト
リーC,,、−,6−アルキルアルミニウムである。さ
らにその他の好ましい具体例においては、置換オレフィ
ン流は主として1−ドデセン、■−テトラデセンもしく
はl−へキサデセンまたはこの種のオレフィンの2種ま
たは3種以上の混合物よりなるものであり、上記の第1
のトリアルキルアルミニウムはトリーC1−2゜−アル
キルアルミニウムである。
いかなる有用な結果を達成するためにも、置換オレフィ
ン流の組成は、置換反応に供給される第1のトリアルキ
ルアルミニウム流中のアルミニウムに結合したアルキル
基の組成とは異なるものでなければならない。オレフィ
ン供給原料中の個々の α−オレフィンの各々のモル量
が、第1のトリアルキルアルミニウム中の各アルキル基
の当量と同一であるならば、第2のトリアルキルアルミ
ニウムと呼ばれる置換生成物は第1のトリアルキルアル
ミニウムと同一のものとなるであろう。たとえば、σ−
オレフィンが25モルバーセントノ1−ブテン、25モ
ルパーセントの1−ヘキセンおよび50モルパーセント
の1−オクテンよりなるものであり、第1のトリアルキ
ルアルミニウム流が25モルパーセントの n−ブチル
基、25モルパーセントの n−ヘキシル基および50
モルパーセントの n−オクチル基を含有する不規則な
混合物であるならば、生成物、すなわち第2のトリアル
キルアルミニウムは、アルキル基を基準にして、第1の
トリアルキルアルミニウムとほぼ同一の組成を有するも
のになるであろう。これは、有用なものは何も得られな
いので避けなければならない。
ン流の組成は、置換反応に供給される第1のトリアルキ
ルアルミニウム流中のアルミニウムに結合したアルキル
基の組成とは異なるものでなければならない。オレフィ
ン供給原料中の個々の α−オレフィンの各々のモル量
が、第1のトリアルキルアルミニウム中の各アルキル基
の当量と同一であるならば、第2のトリアルキルアルミ
ニウムと呼ばれる置換生成物は第1のトリアルキルアル
ミニウムと同一のものとなるであろう。たとえば、σ−
オレフィンが25モルバーセントノ1−ブテン、25モ
ルパーセントの1−ヘキセンおよび50モルパーセント
の1−オクテンよりなるものであり、第1のトリアルキ
ルアルミニウム流が25モルパーセントの n−ブチル
基、25モルパーセントの n−ヘキシル基および50
モルパーセントの n−オクチル基を含有する不規則な
混合物であるならば、生成物、すなわち第2のトリアル
キルアルミニウムは、アルキル基を基準にして、第1の
トリアルキルアルミニウムとほぼ同一の組成を有するも
のになるであろう。これは、有用なものは何も得られな
いので避けなければならない。
α−オレフィンの量は、全てのアルキル基を置換するの
に必要な量に対して化学量論的に過剰でなければならな
い。α−オレフィンの量は好ましくは、全てのアルキル
基を置換するのに必要な化学量論的量に対して少なくと
も200パーセント過剰であるべきである。より好まし
くは、σ−オレフィン供給原料は第1のトリアルキルア
ルミニウムに対して少なくとも500パーセント化学量
論的に過剰であるべきである。本件置換反応は平衡反応
であるので、第2のトリアルキルアルミニウムにおける
アルキル分布は、この手法で σ−オレフィン供給原料
の分布により近付くのである。
に必要な量に対して化学量論的に過剰でなければならな
い。α−オレフィンの量は好ましくは、全てのアルキル
基を置換するのに必要な化学量論的量に対して少なくと
も200パーセント過剰であるべきである。より好まし
くは、σ−オレフィン供給原料は第1のトリアルキルア
ルミニウムに対して少なくとも500パーセント化学量
論的に過剰であるべきである。本件置換反応は平衡反応
であるので、第2のトリアルキルアルミニウムにおける
アルキル分布は、この手法で σ−オレフィン供給原料
の分布により近付くのである。
置換反応系において少なくとも若干の溶解性を有する、
または反応混合物と反応して少なくとも若干の溶解性を
有するニッケル含有触媒を形成する、いかなるニッケル
触媒も使用することができる。この領域の研究者らは、
この系に存在して反応を触媒する真のニッケル触媒が何
であるに関しては、なお見解を異にする。しかし、触媒
種が何であるかに関する知識は、本件新規方法を成功裡
に実施するのに必要なものではない。
または反応混合物と反応して少なくとも若干の溶解性を
有するニッケル含有触媒を形成する、いかなるニッケル
触媒も使用することができる。この領域の研究者らは、
この系に存在して反応を触媒する真のニッケル触媒が何
であるに関しては、なお見解を異にする。しかし、触媒
種が何であるかに関する知識は、本件新規方法を成功裡
に実施するのに必要なものではない。
高度に好ましい具体例においては、ニッケルは可溶性ニ
ッケル化合物、たとえばナフテン酸ニッケル、ニッケル
ビス−(アセチルアセトネート)、二ケロセン、ビス−
(1,5−シクロオクタジエン)−ニッケル、ビス−(
N−アルキルサリチルアルジミノ)−ニッケル等の形状
で添加する。
ッケル化合物、たとえばナフテン酸ニッケル、ニッケル
ビス−(アセチルアセトネート)、二ケロセン、ビス−
(1,5−シクロオクタジエン)−ニッケル、ビス−(
N−アルキルサリチルアルジミノ)−ニッケル等の形状
で添加する。
本件反応を触媒するのに必要なニッケルの量は極めて低
く、パーツ・バー・ミリオン(ppm)の程度である。
く、パーツ・バー・ミリオン(ppm)の程度である。
有用な範囲は反応混合物1,000,000重量部あた
りニッケル1−100重量部である。
りニッケル1−100重量部である。
好ましい範囲は2−200 ppmである。より好まし
い触媒濃度は2−10 ppmである。
い触媒濃度は2−10 ppmである。
本件方法は広い温度範囲で実施可能であるが、ニッケル
触媒法の非接触法に対する主要な利点の一つは低温、ま
たは温和な温度における操作可能性である。たとえばデ
ービスらは、280−320℃において実施する非接触
的置換反応と、それに続く、副反応を回避するための急
速冷却とを開示している。ニッケル触媒法は15℃また
はそれ以下の低温でも進行する。反応速度は温度ととも
に増加するので、真の上限はない。実際的には、好まし
い温度範囲は−10ないし150℃1より好ましくは1
m−65℃1特に20−35℃である。これにより、非
接触法と比較して、はるかにエネルギー効率的な方法が
得られる。
触媒法の非接触法に対する主要な利点の一つは低温、ま
たは温和な温度における操作可能性である。たとえばデ
ービスらは、280−320℃において実施する非接触
的置換反応と、それに続く、副反応を回避するための急
速冷却とを開示している。ニッケル触媒法は15℃また
はそれ以下の低温でも進行する。反応速度は温度ととも
に増加するので、真の上限はない。実際的には、好まし
い温度範囲は−10ないし150℃1より好ましくは1
m−65℃1特に20−35℃である。これにより、非
接触法と比較して、はるかにエネルギー効率的な方法が
得られる。
置換反応と副反応(たとえば異性化、ニル化、連鎖延長
)との双方は同時に進行するが、置換反応速度は副反応
の速度よりもはるかに速い。このために、置換反応を実
質的に完了させる時期より後、かつ、副反応、特に異性
化が有意になる時期より前に、置換反応を停止させるこ
とが可能になる。゛有意″は、生成した望ましくない副
生成物の量が、オレフィン流出流をその企図した目的に
不適当なものにする量を超えないことを意味する。
)との双方は同時に進行するが、置換反応速度は副反応
の速度よりもはるかに速い。このために、置換反応を実
質的に完了させる時期より後、かつ、副反応、特に異性
化が有意になる時期より前に、置換反応を停止させるこ
とが可能になる。゛有意″は、生成した望ましくない副
生成物の量が、オレフィン流出流をその企図した目的に
不適当なものにする量を超えないことを意味する。
一般には、α−オレフィン生成物は25重量パーセント
以上の新たに生成した、結合した内部オレフィン、三置
換オレフィンおよびビニリデンオレフィンを含有してい
てはならない。より好ましくは、σ−オレフィン生成物
は20重量パーセントを超える新たに生成した、結合し
た内部オレフィン、三置換オレフィンおよびビニリデン
オレフィンを含有していてはならない。好ましい σ−
オレフィン生成物は、転化したトリーローアルキルアル
ミニウムを基準にして少なくとも80重量パーセントの
、より好ましくは85重量パーセントのビニル α−オ
レフィンであり、より好ましくは少なくとも90重量パ
ーセントのビニル α−オレフィンである。本件方法は
、転化したトリーn−アルキルアルミニウムを基準にし
て少なくとも95重量パーセントのビニル σ−オレフ
ィンである α−オレフィン生成物を製造することがで
きる。
以上の新たに生成した、結合した内部オレフィン、三置
換オレフィンおよびビニリデンオレフィンを含有してい
てはならない。より好ましくは、σ−オレフィン生成物
は20重量パーセントを超える新たに生成した、結合し
た内部オレフィン、三置換オレフィンおよびビニリデン
オレフィンを含有していてはならない。好ましい σ−
オレフィン生成物は、転化したトリーローアルキルアル
ミニウムを基準にして少なくとも80重量パーセントの
、より好ましくは85重量パーセントのビニル α−オ
レフィンであり、より好ましくは少なくとも90重量パ
ーセントのビニル α−オレフィンである。本件方法は
、転化したトリーn−アルキルアルミニウムを基準にし
て少なくとも95重量パーセントのビニル σ−オレフ
ィンである α−オレフィン生成物を製造することがで
きる。
全ての速度は温度および触媒量とともに変化するのであ
るから、それぞれの特定の条件下での停止に最適な時期
の決定には最少量の実験が必要である。一般には、25
℃で実施する場合には、本件反応は約30秒ないし1時
間の反応時間の後に停止させるべきである。好ましい反
応時間は1.75−2.25分である。より高温、たと
えば50−100℃では、副反応が有意になる前の好ま
しい反応時間はより短くなるであろう。
るから、それぞれの特定の条件下での停止に最適な時期
の決定には最少量の実験が必要である。一般には、25
℃で実施する場合には、本件反応は約30秒ないし1時
間の反応時間の後に停止させるべきである。好ましい反
応時間は1.75−2.25分である。より高温、たと
えば50−100℃では、副反応が有意になる前の好ま
しい反応時間はより短くなるであろう。
置換が望ましい程度、通常は反応平衡、にまで進行した
ところで、ニッケル触媒を脱活して望ましくない副反応
を回避する量の触媒毒を添加する。
ところで、ニッケル触媒を脱活して望ましくない副反応
を回避する量の触媒毒を添加する。
この触媒毒には鉛およびその化合物が含まれる。
適当な鉛化合物はナフテン酸鉛、鉛アセデルアセトネー
ト、2−エチルヘキサン酸鉛、およびテトラエチル鉛で
ある。触媒毒としての金属の使用には、その金属が極め
て微細に分割された形状であることが必要であり、より
多量の触媒毒が必要である。
ト、2−エチルヘキサン酸鉛、およびテトラエチル鉛で
ある。触媒毒としての金属の使用には、その金属が極め
て微細に分割された形状であることが必要であり、より
多量の触媒毒が必要である。
たとえば、無定形鉛金属は約500の Pb/Ni原子
比で有効な触媒毒であった。最低濃度で有効な触媒毒は
鉛化合物、たとえばナフテン酸鉛および鉛アセチルアセ
トネートであった。
比で有効な触媒毒であった。最低濃度で有効な触媒毒は
鉛化合物、たとえばナフテン酸鉛および鉛アセチルアセ
トネートであった。
触媒毒の量は、全ての望ましくない副反応を効果的に阻
止し得る量であるべきである。鉛化合物に関しては1.
0の鉛/ニッケル比が有効であり、より少量でも有効で
ある。したがって、有効なPb/Ni比は0.5/1.
0ないし5.0/1.0である。
止し得る量であるべきである。鉛化合物に関しては1.
0の鉛/ニッケル比が有効であり、より少量でも有効で
ある。したがって、有効なPb/Ni比は0.5/1.
0ないし5.0/1.0である。
触媒毒を添加したのち、第2のトリアルキルアルミニウ
ム生成物を通常の方法、たとえば蒸留により回収するこ
とができる。触媒毒として鉛化合物を使用した場合には
、ニッケルと少なくとも一部の鉛とは沈澱を形成するが
、これは濾過により除去することができる。
ム生成物を通常の方法、たとえば蒸留により回収するこ
とができる。触媒毒として鉛化合物を使用した場合には
、ニッケルと少なくとも一部の鉛とは沈澱を形成するが
、これは濾過により除去することができる。
以下の実施例は、本件置換反応を実施する方法および得
られる結果を示すものである。
られる結果を示すものである。
実施例1−10
磁気撹拌器を備えた6ドラムのガラスびんに、表1に与
えたモル比の1−ヘキセン(特記した場合を除く)とト
リーローオクチルアルミニウム(TNOA)との混合物
を入れた。これに、表Iに示したpp重量のNiを与え
る量のナフテン酸ニッケル(I+)のへブタン溶液にッ
ケルビスー(1,5−シクロオクタジエン)のへブタン
溶液を使用した実施例4を除く)を添加した。この混合
物を表Iに与えた温度で、表に与えた時間撹拌した。正
確な時期に、ナフテン酸鉛(I+)のへブタン溶液を実
施例2−3および5−10の反応混合物に注射器で注入
して、表■に示した Pb/Ni比にした。実施例4で
は2−エチルヘキサン酸鉛(11)を使用した。比較例
として用いる実施例1には鉛触媒前を添加しなかった。
えたモル比の1−ヘキセン(特記した場合を除く)とト
リーローオクチルアルミニウム(TNOA)との混合物
を入れた。これに、表Iに示したpp重量のNiを与え
る量のナフテン酸ニッケル(I+)のへブタン溶液にッ
ケルビスー(1,5−シクロオクタジエン)のへブタン
溶液を使用した実施例4を除く)を添加した。この混合
物を表Iに与えた温度で、表に与えた時間撹拌した。正
確な時期に、ナフテン酸鉛(I+)のへブタン溶液を実
施例2−3および5−10の反応混合物に注射器で注入
して、表■に示した Pb/Ni比にした。実施例4で
は2−エチルヘキサン酸鉛(11)を使用した。比較例
として用いる実施例1には鉛触媒前を添加しなかった。
表1
1 11.3 10.5 25°/2分 なし
2 Ll、3 10.5 25°730秒
2.03 11.1 10.825°72分 2
.04 11.8 9.125°72分 2.0
5 10.5 1.0.325°72分 0.56
10.7 3.265°/30秒 2.07
10.7 3.3 65°/30秒 2.0
8 10.1鴇 1t)、1 21511/
9 分 ロ、09 10.9” 10
.525’/30秒 2.010 ’ 9
.9100°72分 2.Ol、混合物1,000,
000重量部あたりのNi重量部。
2 Ll、3 10.5 25°730秒
2.03 11.1 10.825°72分 2
.04 11.8 9.125°72分 2.0
5 10.5 1.0.325°72分 0.56
10.7 3.265°/30秒 2.07
10.7 3.3 65°/30秒 2.0
8 10.1鴇 1t)、1 21511/
9 分 ロ、09 10.9” 10
.525’/30秒 2.010 ’ 9
.9100°72分 2.Ol、混合物1,000,
000重量部あたりのNi重量部。
2、オレフィンは1−テトラデセンであった。
3、トリアルキルアルミニウムはトリーn−ブチルであ
った。
った。
4、置換オレフィンは1−ヘキセンに替わる225ps
igのエチレンと5.7ミリモルのTNOAとであった
。
igのエチレンと5.7ミリモルのTNOAとであった
。
各実施例の結果は表11に与えである。
=16−
前二μ
2 43.23
Vd O,8−0,50,50,4
Vd O,6−0,80,4
8 74.5 Vi 86.1 −
85.71385.9’Vd 8.3
− 8.2 8.29 3
2.0 14 Vd−1,51,5 1、Vi −ビニルオレフィン、Int = 内部オレ
フィン、Tri −三置換オレフィン、vd=ビニリデ
ンオレフィン。
85.71385.9’Vd 8.3
− 8.2 8.29 3
2.0 14 Vd−1,51,5 1、Vi −ビニルオレフィン、Int = 内部オレ
フィン、Tri −三置換オレフィン、vd=ビニリデ
ンオレフィン。
2.18時間、Pb触媒毒なし。
3、鉛触媒毒添加後5分の転化率−44,2%、18時
間後−45,8%、24時間後−45,4%、42時間
後−45,7%。
間後−45,8%、24時間後−45,4%、42時間
後−45,7%。
4、鉛触媒毒添加後5分。
5、鉛触媒毒添加後18時間。
6、鉛触媒毒添加後1時間。
7、鉛触媒毒添加後72時間。
8、鉛触媒毒添加後4分。
9、鉛触媒毒添加後65℃で1分。
10、鉛触媒毒添加後65℃で2時間。
11、25°010.1 mmHgで蒸留。
12、 n、d、−検出されず。
13、鉛触媒毒添加後1分。
14、鉛触媒毒添加後5分の転化率−34%、10分後
−35%、72時間後−35%。
−35%、72時間後−35%。
15、鉛触媒毒添加後4日。
実施例1は、25℃における2分の反応時間で、■−ヘ
キサンがTNOA の74パーセントを転化して、(ガ
スクロマトグラフィーにより) 96.1面積パーセン
トのビニルオレフィン(すなわちRCH−CH2) 、
2.3面積パーセントの内部オレフィン(すなわち R
−CH= CH−R)、0.2面積パーセントの三置換
オレフィン(すなわち RRC=CHR)および1.3
面積パーセントのビニリデンオレフィン(すなわち R−C(=CH2)−R)よりなるオレフィン生成物を
形成することを示している。しかし、ニッケル触媒とと
もに18時間放置すると、ビニルオレフィン含有量は僅
か1.2面積パーセントに劇的に減少し、一方、内部オ
レフィンは95.6 面ffパ−セントに増加する。こ
れが、トリアルキルアルミニウム(R、A I)からア
ルキル基を置換して異なる α−オレフィンを形成する
のに、ニッケル触媒置換反応がほとんど用いられなかっ
た理由である。置換は迅速に進行するが、新しい a−
オレフィンも内部オレフィンに迅速に異性化するのであ
る。
キサンがTNOA の74パーセントを転化して、(ガ
スクロマトグラフィーにより) 96.1面積パーセン
トのビニルオレフィン(すなわちRCH−CH2) 、
2.3面積パーセントの内部オレフィン(すなわち R
−CH= CH−R)、0.2面積パーセントの三置換
オレフィン(すなわち RRC=CHR)および1.3
面積パーセントのビニリデンオレフィン(すなわち R−C(=CH2)−R)よりなるオレフィン生成物を
形成することを示している。しかし、ニッケル触媒とと
もに18時間放置すると、ビニルオレフィン含有量は僅
か1.2面積パーセントに劇的に減少し、一方、内部オ
レフィンは95.6 面ffパ−セントに増加する。こ
れが、トリアルキルアルミニウム(R、A I)からア
ルキル基を置換して異なる α−オレフィンを形成する
のに、ニッケル触媒置換反応がほとんど用いられなかっ
た理由である。置換は迅速に進行するが、新しい a−
オレフィンも内部オレフィンに迅速に異性化するのであ
る。
実施例2は、25℃においては30秒後に初期のTNO
A の43.2%が1−ヘキサン置換により異なる
R,AIに転化することを示している。
A の43.2%が1−ヘキサン置換により異なる
R,AIに転化することを示している。
脚注3に示したように、このパーセント転化率は42時
間を通じてほとんど一定値に留まり、PbがN1触媒を
脱活したことを示す。
間を通じてほとんど一定値に留まり、PbがN1触媒を
脱活したことを示す。
実施例3は、25℃において2分後に R3Alの72
.4パーセントが、97.7%のビニルオレフィン、1
.2%の内部オレフィン、1.1%の三置換オレフィン
および〈0.2%のビニリデンオレフィンよりなる初期
オレフィン生成物に転化することを示す。ここで有意の
特徴は、置換反応の終了とPb触媒毒の注入との5分後
においても 18時間後においても、オレフィンの組成
はほとんど一定値に留まることである。実際に、25℃
において18時間経過してもビニルオレフィンは0.4
%減少するのみである。
.4パーセントが、97.7%のビニルオレフィン、1
.2%の内部オレフィン、1.1%の三置換オレフィン
および〈0.2%のビニリデンオレフィンよりなる初期
オレフィン生成物に転化することを示す。ここで有意の
特徴は、置換反応の終了とPb触媒毒の注入との5分後
においても 18時間後においても、オレフィンの組成
はほとんど一定値に留まることである。実際に、25℃
において18時間経過してもビニルオレフィンは0.4
%減少するのみである。
残余の実施例は、同様に高いビニルに富む生成物への転
化率と、Pb触媒毒の注入により、この生成物が長時間
にわたって実質的に異性化せずに留まることを示す。
化率と、Pb触媒毒の注入により、この生成物が長時間
にわたって実質的に異性化せずに留まることを示す。
実施例10は、100℃において2分後に、エチレンが
TNOA の94.4パーセントを高 α−オレフィン
生成物に転化させ、この生成物が置換の終了後、かつP
b溶液の注入後4日間実質的に変化せずに留まることを
示す点で、特別に注意するに値する。
TNOA の94.4パーセントを高 α−オレフィン
生成物に転化させ、この生成物が置換の終了後、かつP
b溶液の注入後4日間実質的に変化せずに留まることを
示す点で、特別に注意するに値する。
上記の結果は、本件新規方法が公知のニッケル触媒トリ
アルキルアルミニウム置換反応を、放置しても異性化ま
たは三量化しない、異なる α−オレフィンを製造する
ためのアルキル置換に対して極めて有用にすることを示
す。
アルキルアルミニウム置換反応を、放置しても異性化ま
たは三量化しない、異なる α−オレフィンを製造する
ためのアルキル置換に対して極めて有用にすることを示
す。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
1、第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物
を、その第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混
合物のアルキル基とは異なる炭素原子分布を有する α
−オレフィンまたはその混合物と、ニッケル触媒の存在
下に、−10ないし150℃の温度で接触させて、上記
の び−オレフィンを上記の第一のトリアルキルアルミ
ニウムまたはその混合物のアルキル基の少なくとも一部
と置換して第2のトリアルキルアルミニウムまたはその
混合物を形成することよりなり、さらに、鉛および、置
換反応が実質的に平衡に達した後ではあるが、上記の
α−オレフィンの内部オレフィンへのいかなる有意の異
性化も起こる前の、上記のニッケル触媒を脱活し得る鉛
化合物より選択した脱活量の触媒毒を添加することを特
徴とする、上記の第一のトリアルキルアルミニウムまた
はその混合物よりアルキル基を置換させる方法。
を、その第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混
合物のアルキル基とは異なる炭素原子分布を有する α
−オレフィンまたはその混合物と、ニッケル触媒の存在
下に、−10ないし150℃の温度で接触させて、上記
の び−オレフィンを上記の第一のトリアルキルアルミ
ニウムまたはその混合物のアルキル基の少なくとも一部
と置換して第2のトリアルキルアルミニウムまたはその
混合物を形成することよりなり、さらに、鉛および、置
換反応が実質的に平衡に達した後ではあるが、上記の
α−オレフィンの内部オレフィンへのいかなる有意の異
性化も起こる前の、上記のニッケル触媒を脱活し得る鉛
化合物より選択した脱活量の触媒毒を添加することを特
徴とする、上記の第一のトリアルキルアルミニウムまた
はその混合物よりアルキル基を置換させる方法。
2、上記のニッケル触媒が反応混合物
1.000,000重量部あたり 1−100重量部の
ニッケルを与えるものであることを特徴とする上記の第
1項記載の方法。
ニッケルを与えるものであることを特徴とする上記の第
1項記載の方法。
3、上記の α−オレフィンがエチレンでアリ、上記の
第1のトリアルキルアルミニウムが、そのアルキル基が
4−30の偶数個の炭素原子を含有するトリアルキルア
ルミニウムまたはその混合物であることを特徴とする上
記の第1項記載の方法。
第1のトリアルキルアルミニウムが、そのアルキル基が
4−30の偶数個の炭素原子を含有するトリアルキルア
ルミニウムまたはその混合物であることを特徴とする上
記の第1項記載の方法。
4、上記の α−オレフィンが1−ブテンであり、上記
の第1のトリアルキルアルミニウムが、そのアルキル基
が2−30の範囲の偶数個の炭素原子を含有するトリア
ルキルアルミニウムまたはその混合物であることを特徴
とする上記の第1項記載の方法。
の第1のトリアルキルアルミニウムが、そのアルキル基
が2−30の範囲の偶数個の炭素原子を含有するトリア
ルキルアルミニウムまたはその混合物であることを特徴
とする上記の第1項記載の方法。
5゜上記の α−オレフィンが主として1−ブテン、1
−ヘキセン、■−オクテンおよび1−デセンよりなるオ
レフィン流であり、上記の第1のトリアルキルアルミニ
ウムが、そのトリアルキルアルミニウムのアルキル基が
4ないし16の偶数個の炭素原子を含有するトリアルキ
ルアルミニウムの混合物であることを特徴とする、上記
の第1項記載の方法。
−ヘキセン、■−オクテンおよび1−デセンよりなるオ
レフィン流であり、上記の第1のトリアルキルアルミニ
ウムが、そのトリアルキルアルミニウムのアルキル基が
4ないし16の偶数個の炭素原子を含有するトリアルキ
ルアルミニウムの混合物であることを特徴とする、上記
の第1項記載の方法。
6、上記の び−オレフィンが1−ドデセン、1−テト
ラデセン もしくは1−へキサデセン、またはこの α
−オレフィンの2種もしくは3種以上の混合物よりなる
オレフィン流であり、上記の第1のトリアルキルアルミ
ニウムが、そのトリアルキルアルミニウムのアルキル基
が4ないしlOの偶数個の炭素原子を含有するトリアル
キルアルミニウムの混合物であることを特徴とする、上
記の第1項記載の方法。
ラデセン もしくは1−へキサデセン、またはこの α
−オレフィンの2種もしくは3種以上の混合物よりなる
オレフィン流であり、上記の第1のトリアルキルアルミ
ニウムが、そのトリアルキルアルミニウムのアルキル基
が4ないしlOの偶数個の炭素原子を含有するトリアル
キルアルミニウムの混合物であることを特徴とする、上
記の第1項記載の方法。
7、上記の α−オレフィンまたはその混合物が、上記
の第1のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物の
全てのアルキル基を置換して、上記の第2のトリアルキ
ルアルミニウムまたはその混合物のアルキル分布を上記
の α−オレフィンまたはその混合物の び−オレフィ
ン分布に実質的に相当するものとするのに必要な、化学
量論的量の少なくとも200%過剰であることを特徴と
する上記の第1項記載の方法。
の第1のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物の
全てのアルキル基を置換して、上記の第2のトリアルキ
ルアルミニウムまたはその混合物のアルキル分布を上記
の α−オレフィンまたはその混合物の び−オレフィ
ン分布に実質的に相当するものとするのに必要な、化学
量論的量の少なくとも200%過剰であることを特徴と
する上記の第1項記載の方法。
8、上記の び−オレフィンまたはその混合物が、−2
4= 上記の第1のトリアルキルアルミニウムまたはその混合
物の全てのアルキル基を置換するのに必要な化学量論酌
量の少なくとも500%過剰であることを特徴とする上
記の第5項記載の方法。
4= 上記の第1のトリアルキルアルミニウムまたはその混合
物の全てのアルキル基を置換するのに必要な化学量論酌
量の少なくとも500%過剰であることを特徴とする上
記の第5項記載の方法。
9、上記の触媒毒が、反応混合物に少なくとも部分的に
可溶な鉛化合物であることを特徴とする上記の第1項記
載の方法。
可溶な鉛化合物であることを特徴とする上記の第1項記
載の方法。
10、上記の鉛化合物がナフテン酸鉛、鉛アセチルアセ
トネートもしくは2−エチルヘキソン厳鉛、またはその
混合物であることを特徴とする上記の第9項記載の方法
。
トネートもしくは2−エチルヘキソン厳鉛、またはその
混合物であることを特徴とする上記の第9項記載の方法
。
Claims (1)
- 1、第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混合物
を、その第一のトリアルキルアルミニウムまたはその混
合物のアルキル基とは異なる炭素原子分布を有するα−
オレフィンまたはその混合物と、ニッケル触媒の存在下
に、−10ないし150℃の温度で接触させて、上記の
α−オレフィンを上記の第一のトリアルキルアルミニウ
ムまたはその混合物のアルキル基の少なくとも一部と置
換して第2のトリアルキルアルミニウムまたはその混合
物を形成することよりなり、さらに、鉛および、置換反
応が実質的に平衡に達した後ではあるが、上記のα−オ
レフィンの内部オレフィンへのいかなる有意の異性化も
起こる前に、上記のニッケル触媒を脱活し得る鉛化合物
より選択した脱活量の触媒毒を添加することを特徴とす
る、上記の第一のトリアルキルアルミニウムまたはその
混合物よりアルキル基を置換させる方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US5144053A (en) * | 1991-03-25 | 1992-09-01 | Ethyl Corporation | Aluminum alkyls and linear 1-olefins from internal olefins |
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| US5430165A (en) * | 1992-06-29 | 1995-07-04 | Albemarle Corporation | Method of oxidizing aluminum alkyls |
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| CA2103100A1 (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-15 | Ronny W. Lin | Preparation of linear alpha-olefins by a modified chain growth process |
| US5518932A (en) * | 1993-06-21 | 1996-05-21 | Albemarle Corporation | Control of ethylene on alkyl aluminum chain growth processes using calorimetry |
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| US5877378A (en) * | 1995-06-14 | 1999-03-02 | Amoco Corporation | Process for selective utilization of alpha-olefins in mixtures containing non-alpha-olefins |
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| JP2005513114A (ja) * | 2001-12-12 | 2005-05-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | トリアルキルアルミニウム化合物およびα−アルコールの製造 |
| DE10238026A1 (de) * | 2002-08-20 | 2004-03-04 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von linearen alpha-Olefinen |
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| US2978523A (en) * | 1959-08-31 | 1961-04-04 | Continental Oil Co | Production of alpha-olefins |
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-
1989
- 1989-02-06 US US07/306,512 patent/US4918254A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-01-19 CA CA002008133A patent/CA2008133C/en not_active Expired - Fee Related
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