Способ получения алюминийалкилов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 639894

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. снид-ву (22) Заявлено 04.04.77 (21) 2470619, 23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М. Кл.

С 071 5/06

Государственный комитет (53) УДК 547.256.2.07 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Лвторы изобретения

Н, Н. Корнеев, Ю. Н. Колесников, Г. Н. Толстов, Э. Я. Невельский и А. И. Махинько (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИ1тАЛКИЛОВ

2Na+2RX — R — R+2NaX, где R — алкил; Х вЂ” галоид.

Изобретение касается улучшенного способа получения алюминий алкилов общей формулы A1RR R (I), где К=К вЂ” низший алкил; R — низший алкил или галоид.

Ллюминийалкилы могут быть использо- 5 ваны в химической отрасли промышленности в процессах полимеризации и олигомеризации ненасыщенных углеводородных соединений для приготовления каталитических систем, а также в процессах синте- 10 за органических и металлорганических соединений при помощи алюминий — алкилов.

Известен способ получения алюминийалкилов из алюминия, водорода и олефинов при температуре 100 — 150 С и давлении до 15

100 атм (1).

Недостатки известного способа: применение аппаратов высокого давления; для получения алюминийалкилов с чистотой, достаточной для их использования в ка- 20 честве сокатализаторов в полимеризации олефинов, процесс необходимо проводить в две стадии; при получении алкилалюминийгалогенидов процесс становится трехстадийным. 25

В связи с этим усложняются технология и аппаратурное оформление процесса, снижается съем продукта с единицы оборудования.

Наиболее близким к описываемому спо" собу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алюминийалкилов общей формулы (I), заключающийся в том, что галоидный алкил подвергают взаимодействию с активированным алюминием и металлическим натрием в среде инертного углеводородного растворителя, например бензина, при 110—

145 С (2). Выход 67 — 80%. Лктивирование алюминия производят обработкой диалкилалюминийхлоридом и бромистым этилом.

Такие условия не пригодны для получения чистых целевых продуктов, применяемых в качестве сокатализаторов в полимеризации этилена и пропилена (особенно при получении алюминийтриалкилов) ввиду загрязнения продуктов диэтилалюминийбромидом. Кроме того, при температурах выше 110 С интенсивно протекают побочные реакции, приводящие к увеличению расхода исходных продуктов и к повышению давления в реакторах. В частности, при температурах выше 110 С с большой скоростью образуются алканы:

639894

Г1ри эт их >ке услов!!ях легко проre> aèò рсакция комплексообразования галогенидов натрия с алкилалюминийсесквигалогенидами (особенно хлористого натрия с метил — и этилалюминийхлоридами): 5

NaX+AlR, AIX, -:NaX AlRX,+À1R,X.

При этом снижается выход и ухудшается качество целевых продуктов.

Цель изобретения — интенсификация 10 процесса и улучшен l0 качества целевого продукта.

Достигается это описываемом способом получепия алюминийалкилов общей формулы (1), заключающимся в том, что со- 15 ответствующий галоидный алкил подвергают взаимодействию с алюминием, активирован!!ы. !, преимущественно, добавками титана, и с металлическим натрием при

50 — 110 С в среде инертного углеводород- 20 ного растворителя в присутствии комплексного катализатора — продукта взаимодействия алкоксититанхлорида общей формулы

25 (RO)„Tl C14 где R — низший алкил, п=1 — 3, с алюминийорганическим соединением общей формулы

А1К„Хз где R — низший алкил, Х вЂ” галоид, т=

=1 — 3, или с полиалюмоксаном общей формулы (R),А1 — (OA 1) — OAI (R), 1

R где R — низший алкил, р=Π— 30.

Выход целевого продукта до 920!0 в рас- 10 чете на исходный алюминий.

Комплексное титансодержащее соединение получают взаимодействием его компонентов непосредственно в реакторе или го- 45 товят предварительно в специальном аппарате.

Предлагаемый способ позволяет ускорить синтез целевых продуктов, а температура синтеза снижается до 50 — 110 С за- 59 медляются побочные процессы, что приводит к получению чистого целевого продукта.

Технологически более удобно осуществлять способ при совместной подаче ra- 55 лоидного алкила и металлического натрия в реакционную среду, состоящую из алюминия (преимущественно содержащего в своем составе до 0,6 /0 титана) и углеводородного раствора алюминийалкила (про- 60 имущественно синтезируемого) с введенным в него катализатором. Однако способ можно осуществлять подачей галогеналкила в реакционную среду, состоящую из металлического натрия, алюминия и углево- 65 дородного раствора алюминийалкила с введен!! ым в пс! о катал!(За !Оро v1.

Количество алюмпнийалкила в исходной реакционной среде сосгавляет от 10 до

100 /0 по оп!ошени!о к загружаемому алюминию. Количество катализатора в перес чете на титан 0,004 — 0,250/0 к количеству загру>касмого алюминия. Количество натрия и галогеналкила 100 — 110 /0 от стехиометрии.

Выход получаемого алюминийалкила составляет не менее 80 /!, считая на загруженный алюминий.

П р им ер 1. В реактор емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, загружают 27 г порошкообразного алюминия, суспендированного в 400 r бензина, содер>кащего ?О г триметила»оминия и 0,2 г катализатора, состоящего из

79 вес. ч. полиизобутилалюмоксана общей формулы (i — B u ), А 1 — (Π— A l )р — О А 1 (! — B u )

1 ! —.Вп

p=0 — 30 и 21 вес. ч. СН ОТ!С1з.

Затем при перемешивании в реактор загружают 75 г металлического натрия. Реакционную массу нагревают до 70 С и постепенно, в течение 10 ч, подают 155,0 r СНзС1.

Температура реакционной массы постепенно повышается и досп!гает 100 С в конце синтеза. Давление возрастает до 4,0 атм за счет роста температуры и образования побочного продукта реакции — этапа. По окончании синтеза реакционную массу охлаждают до 30 С, фильтруют и анализируют на содержание алюминийалкилов. Получено 57,0 триметил алюминия. Степень превращения алюминия составляет 85 /0, производительность процесса 0,2 г триметилалюминия с 1 г алюминия в 1 ч. Содержание побочного продукта — дпмеп!лалюминийхлорида — 5,32 г.

Пример 2. Процесс ведут в аналогичных примеру 1 условиях в отсутствие катализатора. Получено 23 г триметилалюмипия. Степень превращения алюминия 68 /0.

Производительность — 0,085 г триметилалюминия с 1 г алюминия в 1 ч. Содержание дпмегплалюминийхлорида 38,4 г.

Пример 3. В реактор, аналогичный примеру 1, загружают 27 г алюминия, суспендированпого в 400 г бензина, содержащего 30 г дибутилалюмпнпйбромида и

0,3 г изопропокситрихлорида титана. Затем загружают 23 г металлического натрия.

Реакционную массу нагревают до 50 С и постепенно, в течение 3 ч, вводят 175 г бромистого бутила. Температуру поддерживают не выше 110 С. Получено 195 г дибутилалюминийбромида. Степень превращения алюминия 88,3 /0. Производительность 2,4 r дибутилалюминийбромида с 1 r алюминия в 1 ч.