JPH06145178A - トリメチルアルミニウムの製法、ポリオレフィン製造用触媒及びアルミニウム電気鍍金での電解質成分 - Google Patents

トリメチルアルミニウムの製法、ポリオレフィン製造用触媒及びアルミニウム電気鍍金での電解質成分

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JPH06145178A
JPH06145178A JP5094197A JP9419793A JPH06145178A JP H06145178 A JPH06145178 A JP H06145178A JP 5094197 A JP5094197 A JP 5094197A JP 9419793 A JP9419793 A JP 9419793A JP H06145178 A JPH06145178 A JP H06145178A
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    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/061Aluminium compounds with C-aluminium linkage
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  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トリメチルアルミニウムの製法。 【構成】 固体反応器中で、塩化メチルアルミニウム及
びナトリウム又はマグネシウムを反応させてトリメチル
アルミニウムを製造する。 【効果】 これは、ポリオレフィン製造用触媒及びアル
ミニウム電気鍍金用電解質成分として使用する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トリメチルアルミニウ
ムの製法、ポリオレフィン製造用触媒及びアルミニウム
電気鍍金での電解質成分に関する。
【0002】
【従来の技術】トリメチルアルミニウム(TMA)は、
半導体電子工学、アルミニウム電気鍍金並びにポリオレ
フィン製造用触媒の分野でのその多方面使用可能性に基
づきますます重要性を増している。
【0003】文献中に、TMAの多数の製法が記載され
ている。例として、米国特許(US−A)第27441
27号;同第2839556号明細書;Adv.Ino
rg.Chem.Radiochem.7、269(1
967);K.ツィーグラー(K.Ziegler)、Organ
omet.Chem.、ACS モノグラフ(Monograp
h)No.147、197(1960)が挙げられる。
【0004】工業的規模では、TMAの製造は、通例、
反応式(1): 3Me3-xAlClx+3xNa−−−→(3−x)Me
3Al+xAl+3xNaCl により、不活性炭素、例えばテトラリン、n−デカン、
n−ヘプタン等々中に分散された溶融金属ナトリウムを
用いて塩化メチルアルミニウム、有利に塩化ジメチルア
ルミニウム(DMAC)を還元することにより行う。
【0005】使用すべき塩化メチルアルミニウムは、塩
化ジメチルアルミニウム(DMAC)並びにメチルアル
ミニウムセスキクロリドを包含する。
【0006】しかしながら、ナトリウム表面に析出する
反応副生成物(NaCl、Al)による不活性効果に基
づき、収率は中くらいであり(47〜85%)、かつ得
られたTMAは、出発物質DMACの残量並びに懸濁助
剤としてしばしば大量に使用される不活性炭化水素の残
量により汚染されている。更に、環境負荷及び仕事の安
全性の理由から、易燃性及び毒物学的に問題のある溶剤
を断念する努力は消失する。
【0007】ナトリウムを過剰に使用するのは、錯アル
キルの形成を促進し、このため収率は、付加的に減少す
る: 4Me3Al+3Na−−−→3NaAlMe4+Al (2) 更に包含されたナトリウムに基づく反応器結痂(Reaktor
verkrustungen)並びに廃棄処理問題及び安全性の問題が
観察される。米国特許(US−A)第5015750号
明細書に、塩化メチルアルミニウム及びナトリウムから
TMAが約90%の収率で、ナトリウムを過剰に使用せ
ずに得られる方法が記載されている。この生成物は、塩
素約0.03%のみを含有し、かつ合成は、比較可能な
方法より明らかに少ない懸濁助剤を必要とする。しかし
ながら、そのようなプラスの結果は、再び廃棄処理の際
に考慮されるべき触媒、例えばアルカリ金属フッ化物も
しくはアルカリ土類金属フッ化物1〜10%の存在下で
のみ得られる。
【0008】更に、提案された方法では、DMAC及び
ナトリウムを平行して添加する。この場合、ナトリウム
を気相により液体表面上に添加する。ナトリウムを例え
ば反応器壁に付いた撹拌棒により液体表面の上部で分配
される場合は、ナトリウムはすぐに気相中に存在するD
MACと反応する。この際、常に繰り返される工程は、
大きな沈殿物を構成する。
【0009】意想外にも、この方法による欠点は、固体
反応器を使用することにより克服されうることが判明し
た。この反応器が備えている僅かの回転速度に基づき、
このことは期待できなかった。それというのも、公知の
ように反応混合物中のナトリウム又はマグネシウムの十
分に一様な分布は、最終生成物の品質に対して特別の作
用を有するからである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の対象物
は、塩化メチルアルミニウム及びナトリウム又はマグネ
シウムからトリメチルアルミニウムを製造する方法であ
り、これは、固体反応器中で、成分を反応させることに
よる。
【0011】本発明のもう一つの対象物は、塩化メチル
アルミニウム、有利に塩化ジメチルアルミニウム及びナ
トリウム又はマグネシウムを固体反応器中で、100〜
190℃、圧力0〜5バールで4〜8時間反応させ、生
じたトリメチルアルミニウムを蒸留で取り出すことより
なるトリメチルアルミニウムの製法である。
【0012】本発明の他の対象物は、請求項により特徴
付けされる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の意味における固
体反応器とは、その構造に基づき、高い固体分を有する
混合物もしくは乾燥混合物をよくかき回すのに好適であ
る反応器である。
【0014】この課題に匹敵する反応器は、特別な条件
を充たさねばならない。
【0015】撹拌機関は、作業に関してかつ構造的に特
別な課題に適合すべきであり、即ち撹拌軸の上に存在す
る撹拌要素の数及び配置は、反応器中身が十分に混合さ
れることを保証すべきである;これに関して、反応器壁
並びに撹拌軸表面が固体沈殿物及び固体結痂に覆われな
いことが特に重要である。それというのも、さもなけれ
ば、均一な混合は、達成できないからである。本発明に
より有利に使用されるディスコターム−アパラテス D
TB 20(Discotherm-Apparates DTB 20:Firma List,
Schweiz)の場合には、これらの特性は、反応器ジャケッ
ト中に付加的に固定して取り付けられたフックにより達
成され、これは、回転する撹拌要素と僅かにへだたって
いるので、反応中に生じる凝集が、この領域の高いずれ
応力により再び破壊されることに寄与する。更に、反応
器壁だけではなく撹拌軸も加熱されうる場合に有利であ
る。それというのも、これにより結痂及び沈殿物が減じ
られるからである。
【0016】本発明による方法で抽出物として使用され
る塩化ジメチルアルミニウム並びにメチルアルミニウム
セスキクロリドは、市販の製品である。
【0017】マグネシウムとして、市販の粉末質のも
の、有利に純度含有率>99%及び粒径≦100μm、
特に<75μmのものを使用する。
【0018】反応の実施のために、不活性ガスで排気さ
れた固体反応器中に塩化メチルアルミニウムを装入し、
撹拌下に、反応温度100〜190℃、有利に120〜
150℃まで加熱し、ナトリウムを固体で又は有利に溶
融状態で、連続的に又は少量宛供給し、反応を120〜
150℃で3〜6時間、有利に約4時間続行する。その
際、温度に基づき構成される全圧(沸点126/127
℃での塩化メチルアルミニウム及びトリメチルアルミニ
ウムからの分圧の合計)は、反応時間の間、保持され
る。引き続き、生じたトリメチルアルミニウムは留去
し、その際、トリメチルアルミニウムの完全な除去のた
めには、≦10~3バールの圧力が有利である。
【0019】これらの段階の間に、反応混合物の、固体
含有率約100%までの脱水がおこなわれる。粉末状残
分は、更に排出装備を介して搬出される(図1)。その
後に残された残分は、反応をマイナスに影響しないの
で、反応器中に放置してよく、これらは、更に精製せず
に、任意にしばしば新たに装入することができる。
【0020】蒸留後に存在するトリメチルアルミニウム
は、純度はより高く、一般に後処理を必要としない。そ
れというのも、本発明により反応は、さもなくば必要で
ある懸濁剤無しで、実施されるからである。
【0021】懸濁剤の共用は可能であるが、使用される
固体反応器の場合には、一般に不利である。それという
のも、まず蒸留生成物の純度が不利に影響をうけ、次
に、更に付加的な廃棄処理費用の原因となるより高い残
分量が生じるからである。
【0022】ナトリウムは、本発明により、化学量論的
量に対して10モル%まで過剰に使用する。より大きな
過剰量は、進行する副反応並びに蒸留残分中に残存する
金属ナトリウムの残分に基づき方法技術的に不利であ
る。マグネシウムは、化学量論的量に対して、60モル
%まで、有利に20〜50モル%過剰に使用する。短い
反応時間の達成のためには、過剰量は、前記の範囲にあ
るべきである。
【0023】本発明により、化学量論的量に対し、0〜
5モル%過剰の量の液体ナトリウムが有利である。
【0024】金属マグネシウムの使用の際に、不活性ガ
スで排気された固体反応器中にマグネシウム粉末を装入
し、撹拌下に反応温度100〜190℃、有利に140
〜180℃まで加熱し、かつ塩化ジメチルアルミニウム
を有利に連続供給する方法を実施する。反応は、調整さ
れた全圧で、3〜6時間続行し、前記条件に応じて、反
応生成物の単離を行う。
【0025】反応は、有利に温度120〜180℃で実
施する。ナトリウム又はマグネシウムの化学量論的量の
使用の際に、一般に高温及び/又は長い反応時間が、最
適な反応に必要であることが判明した。マグネシウムの
使用の際に、反応温度及び反応時間は、ナトリウムに有
利な範囲より上部の範囲にある。
【0026】
【実施例】
例1 窒素で不活性にされた反応器(ディスコターム(Discot
herm)DTB 20)中に塩化ジメチルアルミニウム
(DMAC)9.04kgを充填し、120℃まで加熱
した。反応器の撹拌軸を動かしながら(8回転/分)、
溶融ナトリウム2.46kgを10回に分けて、140
分間かけて添加した。反応温度は、ナトリウム添加の
間、121〜131℃であった。その後、反応内容物を
150℃迄加熱し、この温度で4時間保持した。供給及
び後反応の間、反応器中の過圧を3バール迄に調整し
た。形成されたトリメチルアルミニウム(TMA)を反
応混合物から取り出すために、反応器を引き続いて反応
温度で、常圧まで減圧し、その際漏れでたTMA−蒸気
は、後接続された凝縮器中で液化され、受け器中で合併
させた。他のTMA−単離は、140〜150℃で1m
バールまでの真空蒸発により行った。
【0027】 収率:TMA−蒸留物 4.1kg=理論の87.3% 塩素含有率(Cl %):0.0 アルミニウム含有率(Al %):37.1 乾燥残分(固体含有率約100%)は、室温まで冷却
し、かつ排出装備を介して搬出した。
【0028】例2 ナトリウムを連続的に添加することに変えて例1と同様
にして実施する。
【0029】 収率:TMA−蒸留物 4.3kg=理論の91.6% Cl %:0.0 Al %:37.2 例3 単独バッチ5個を直接に連続させて1サイクル行って
(間の時間に反応器の洗浄は無い)例1のように実施す
る。
【0030】5番目の単独バッチの結果: 収率:TMA−蒸留物 4.15kg=理論の88.4
% Cl %:<0.05 Al %:37.1
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施態様を示す系統図である。
【図2】本発明のもう1つの実施態様を示す系統図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ シュラーダー ドイツ連邦共和国 ウナ アウフ デム ロット 61

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化メチルアルミニウム及びナトリウム
    又はマグネシウムからトリメチルアルミニウムを製造す
    る際に、固体反応器中で、成分を反応させることを特徴
    とする、トリメチルアルミニウムの製法。
  2. 【請求項2】 塩化メチルアルミニウム及びナトリウム
    又はマグネシウムを固体反応器中で、100〜190℃
    で3〜8時間反応させ、生じたトリメチルアルミニウムを
    蒸留で取り出す、請求項1記載のトリメチルアルミニウ
    ムの製法。
  3. 【請求項3】 化学量論的量に対して0〜10モル%過
    剰のナトリウムとの反応を120〜180℃の温度で実
    施する、請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 化学量論的量に対して0〜60モル%過
    剰のマグネシウムとの反応を140〜150℃の温度で
    実施する、請求項1又は2記載の方法。
  5. 【請求項5】 塩化ジメチルアルミニウムを用いて方法
    を実施する、請求項1から4までのいずれか1項記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 請求項1から5までのいずれか1項によ
    り製造されたトリメチルアルミニウムであるポリオレフ
    ィン製造用触媒。
  7. 【請求項7】 請求項1から5までのいずれか1項によ
    り製造されたトリメチルアルミニウムであるアルミニウ
    ム電気鍍金用電解質成分。
JP09419793A 1992-04-22 1993-04-21 トリメチルアルミニウムの製法、ポリオレフィン製造用触媒及びアルミニウム電気鍍金での電解質成分 Expired - Fee Related JP3342913B2 (ja)

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