AT229880B - Verfahren zur Herstellung von Trialkoxy-aluminium-Verbindungen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Trialkoxy-aluminium-Verbindungen 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von   Aluminium-trialkoxy-Verbindungen,   insbesondere deren Darstellung durch partielle Oxydation von Aluminium-trialkyl-Verbindungen. Weiterhin enthält sie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Aluminium-trialkoxy-Verbindungen aus Alu-   minium-dialkoxy-alkyl-Verbindungen.   



   Verfahren zur Herstellung von Aluminium-trialkoxy-Verbindungen aus Aluminium-trialkyl-Verbindungen durch Oxydation mit molekularem Sauerstoff gemäss folgender Gleichung 
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 sind bekannt. Diese Verfahren besitzen jedoch Mängel. Sie benötigen lange Reaktionszeiten oder relativ hohe Reaktionstemperaturen sowie grossen Überschuss von Sauerstoff. Darüber hinaus   lässt   sich die Reaktion selbst unter den genannten Bedingungen nicht zu einem wesentlichen Umsetzungsgrad steigern. 



   Ziel der Erfindung   ist ein Verfahren zur Herstellung vonAluminium-trialkoxy-Verbindungen,   welches die vorgenannten Mängel der bekannten Verfahren vermeidet. Das erfindungsgemässe Verfahren ist einfach   und wirtschaftlich und gestattet dieDarstellung desAluminiumtrialkoxyds   bei relativ niedrigen Temperaturen und Drücken. 



   Beim erfindungsgemässen Verfahren werden Aluminium-dialkoxy-alkyl-Verbindungen in Gegenwart von zugegebener Aluminium-trialkoxy-Verbindung oxydiert. Dabei kann eine Aluminium-trialkyl-Verbindung unter Oxydationsbedingungen mit Sauerstoff reagieren, bis sie sich im wesentlichen zur Aluminium-dialkoxy-alkyl-Verbindung umgesetzt hat. Zum Reaktionsgemisch wird dann eine Aluminium- - trialkoxy-Verbindung gegeben, worauf der Zusatz von sauerstoffhaltigem Gas fortgesetzt wird. Durch dieses Verfahren kann die Reaktionszeit wesentlich verkürzt werden. 



   Der Reaktionsablauf erscheint durch folgende Theorie ausreichend beschrieben :
An Stelle eines einstufigen Reaktionsverlaufes nach Gleichung   (1)   verläuft die Reaktion in drei Schritten 
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Dabei verlaufen die Schritte (2) und (3) sehr schnell. Die Reaktionsgeschwindigkeit der dritten Stufe (4) ist sehr viel kleiner. Jedoch kann die dritte Oxydationsreaktion durch Zugabe einer Aluminium- - trialkoxy-Verbindung in beträchtlichem Umfang beschleunigt werden. Die Menge der Aluminiumalkoxyde kann dabei erheblich variiert werden, da selbst bei Zugabe kleiner Mengen die Oxydation in der dritten Stufe beschleunigt wird. Gewöhnlich werden 1/4 - 2 Mol der Aluminium-trialkoxy-Verbindung 

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 pro Mol Trialkylaluminium zugesetzt.

   Dabei können   die Alkylgmppen   der zugesetzten Stoffe die gleichen derreagierendenAluminium-dialkoxy-alkyl-Verbindung sein oder auch von diesen verschieden. Wenn die   Aluminium-trialkoxy-VerbindungenZwischenprodukte, z. B.   für die Herstellung von Alkoholen, sind, ist es einfacher, Verbindungen mit den gleichen Alkylgruppen zu verwenden, da sonst ein weiterer Reinigungsprozess zur Isolierung der einzelnen Alkohole notwendig wird. Das Gleiche gilt für andere Endprodukte. Ganz allgemein jedoch werden die Alkylgruppen nicht die gleichen sein, besonders wenn die verwendete ursprüngliche Aluminium-trialkyl-Verbindung ein   sogenanntes"Wuchsprodukt"ist.

   (Diese     "Wuchsprodukte"entstehen   durch Addition von Äthylen an Aluminium-trialkyl-Verbindungen.) Wird ein solcher Stoff eingesetzt, müssen aus dem endgültigen Reaktionsprodukt die einzelnen Verbindungen nach 
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   Für dieses Verfahren werden im allgemeinen folgende Bedingungen gewählt : Geeignete Aluminium- - trialkyl-Verbindungen sind solche mit Alkylgruppen, welche   I - 20   oder noch mehr Kohlenstoffatome besitzen. Verwendet werden können : Tripropylaluminium, Tributylaluminium, Triisobutylaluminium, Trihexylaluminium, Trioktylaluminium, Tri-   (2-äthylhexyl)-aluminium,   Tridodecylaluminium, Äthylbutylhexylaluminium u. ähnl. Obwohl theoretisch keine Begrenzung der Zahl der Kohlenstoffatome gegeben ist, werden vorzugsweise Trialkyl-aluminium-Verbindungen verwendet, in deren Alkylgruppen die Zahl der Kohlenstoffatome zwischen 2 und 20 variiert. 



   Als oxydierendes Gas wird verwendet : Sauerstoff, mit einem Inertgas gemischter Sauerstoff, Luft, mit' Sauerstoff angereicherte Luft usw. 



   Als geeignete und bevorzugte Bedingungen für die Reaktionen nach Gleichung (3) und (4) ergeben sich Temperaturen von   etwa -10   bis +600C bei einem Partialdruck des Sauerstoffes zwischen 0,07 und 
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 Diäthoxy-äthyl-aluminium in 280 ml trockenem Hexan. Lösung B besteht aus 0, 0133 Mol Diäthoxy- - äthyl-aluminium und 0,0083 Mol Triäthoxy-aluminium in 280 ml trockenem Hexan. Bei genau   00C   und unter Atmosphärendruck wurde in beide Lösungen so viel Sauerstoff geleitet, dass die Lösungen ständig mit Sauerstoff gesättigt waren. Dabei wurden die Lösungen ständig gerührt.

   Die erfolgte Oxydation in Abhängigkeit von der Oxydationszeit zeigt die folgende Tabelle : 
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<tb> 
<tb> Zeit <SEP> (min) <SEP> % <SEP> oxydiertes <SEP> Diäthoxyäthylaluminium <SEP> 
<tb> Lösung <SEP> A <SEP> Lösung <SEP> B
<tb> 40 <SEP> 14, <SEP> 7 <SEP> 21, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 60 <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> 41,1
<tb> 80 <SEP> 33, <SEP> 0 <SEP> 53, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 100 <SEP> 41,9 <SEP> 62,4
<tb> 140 <SEP> 54,8 <SEP> 73, <SEP> 4
<tb> 180 <SEP> 63, <SEP> 2 <SEP> 79, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 240 <SEP> 72,2 <SEP> 84,1
<tb> 
 
Beispiel 2 : Entsprechend dem Verfahren nach Beispiel I wurden zwei Lösungen, C und D, mit Sauerstoff behandelt. Für Temperatur und Druck galten die Bedingungen wie in Beispiel   l.   Lösung C besteht aus 0,040 Mol   Dihexoxy-hexyl-aluminium   und 0,006 Mol Trihexoxyaluminium in 280 ml trockenem Hexan.

   Lösung D besteht aus 0,040 Mol Dihexoxy-hexyl-aluminium und 0, 047 Mol Trihexoxyaluminium. Die erfolgte Oxydation in Abhängigkeit von der Oxydationszeit zeigt die folgende Tabelle : 

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<tb> 
<tb> Zeit <SEP> (min) <SEP> o <SEP> oxydiertes <SEP> Dihexoxyhexylaluminium
<tb> Lösung <SEP> C <SEP> Lösung <SEP> D
<tb> 30 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 60 <SEP> 11, <SEP> 3 <SEP> 23, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 90 <SEP> 17, <SEP> 2 <SEP> 31, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> 120 <SEP> 21, <SEP> 9 <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 150 <SEP> 26, <SEP> 3 <SEP> 43, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 180 <SEP> 29, <SEP> 6 <SEP> 47, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 200 <SEP> 31,8 <SEP> 51,1
<tb> 
 
Die Tabellenwerte zeigen, dass die zur vollständigen Oxydation benötigte Zeit für die Lösungen,

   welchen die   Trialkoxy-aluminium-Verbindung   in genügender Menge zugesetzt wurde, nämlich B und D, wesentlich kürzer ist als für die Vergleichslösungen A und C. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zurHerstellung vonTrialkoxy-aluminium-Verbindungen durch Oxydation von Dialkoxy- -alkyl-aluminium-Verbindungen mit molekularem Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, dass man der eingesetzten Dialkoxy-alkyl-aluminium-Verbindung vor der Oxydation eine Trialkoxy-aluminium-Verbindung   in der Menge beimischt, dass   je   MolDialkoxy-alkyl-aluminium-Verbindung 0, 25 - 2   Mol Trialkoxy- - aluminium-Verbindung vorliegen, und dass man die Oxydation zwischen   etwa -10   und   600C   und bei einem Sauerstoffpartialdruck zwischen etwa 0,07 und 2, 11 at durchführt. 
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