CS240066B1 - Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins - Google Patents

Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins Download PDF

Info

Publication number
CS240066B1
CS240066B1 CS844126A CS412684A CS240066B1 CS 240066 B1 CS240066 B1 CS 240066B1 CS 844126 A CS844126 A CS 844126A CS 412684 A CS412684 A CS 412684A CS 240066 B1 CS240066 B1 CS 240066B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cyclododecatriene
cyclotrimerization
titanium
diolefins
derivatives
Prior art date
Application number
CS844126A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS412684A1 (en
Inventor
Jindrich Polacek
Helena Antropiusova
Karel Mach
Original Assignee
Jindrich Polacek
Helena Antropiusova
Karel Mach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jindrich Polacek, Helena Antropiusova, Karel Mach filed Critical Jindrich Polacek
Priority to CS844126A priority Critical patent/CS240066B1/en
Publication of CS412684A1 publication Critical patent/CS412684A1/en
Publication of CS240066B1 publication Critical patent/CS240066B1/en

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Způsob podle vynálezu řeší jednoduchou přípravu katalyzátorů na bázi titanu pro cyklotrimerizaci 1,3-diolefinů na l»5»9-cyklododekatrién a jeho deriváty tak, aby se přímo v reaktoru vytvářely troj jaderné arénové komplexy dvojmocného titanu. Postup spočívá v tom, že se nejprve sníží valence Ti (IV) organohlinitou složkou se silnou elektondonorovou aktivitou, např. triethylaluminiem (02^)3 Al, diethylaluminiumchloridem (02^)2 A1C1 či diethylaluminiumfluoridem (C2H5)2 A1E, a reakční produkt se pak nechá reagovat s dostatečným přebytkem ethylaluminiumdichloridu C2H5AICI2, organohlinité složky se silnou solvatační schopností, která vytvoří můstkovou strukturu trojjaderného komplexu I. Vynález lze použit při výrobě cyklododekatriénu a jeho derivátů, které jsou cennými meziprodukty pro řadu organických synthez. Cyklododekatrién se například užívá k výrobě aditiv tlumících hořlavost polystyrénu, je výchozí surovinou pro parfumářský a lakařký průmysl a především pro výrobu polyesterů a polyamidů s vynikajícími mechanickými a izolačními vlastnostmi.The method of the invention is simple preparing titanium catalysts for cyclotrimerization of 1,3-diolefins to 5? 9-cyclododecatriene and its derivatives so as to form directly in the reactor divalent nuclear arene complexes titanium. The procedure is that you first decreases the valence of Ti (IV) by organoaluminum with a strong electron donor an activity, e.g., triethylaluminum (O 2) 3 Al, diethyl aluminum chloride (2 O 2) 2 AlCl or diethylaluminum fluoride (C2H5) 2 A1E, and the reaction product is then allowed to react with sufficient excess ethylaluminum dichloride C2H5AICl2, organoaluminum components with strong solvation ability that creates a bridge structure of the tri-nuclear complex I. The invention can be used in the manufacture of cyclododecatriene and its derivatives that are valuable intermediates for many organic synthez. Cyclododecatriene, for example used to produce flame retardant additives polystyrene is the starting material for perfumery and paint industry and above all for the production of polyesters and polyamides with excellent mechanical and insulating properties.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy vícesložkových katalyzátorů na bázi titanu pro cyklotrimerizaci 1,3-diolefinů na l,5»9-cyklododekatrién a jeho deriváty a řeší problém přípravy katalyzátorů s vysokou katalytickou účinností.The present invention relates to a process for preparing titanium-based multi-component catalysts for the cyclotrimerization of 1,3-diolefins to 1,5,9-cyclododecatriene and derivatives thereof, and to the problem of preparing catalysts with high catalytic efficiency.

Základní postup přípravy uvedených katalyzátorů spočívá v tom, že se v prostředí aromatického uhlovodíku a pod clonou inertního plynu či ve vakuu působí na sloučeninu titanu ve valenčním stavu (IV) nebo (III) jednou nebo několika organohlinitýmí složkami obecného vzorce βχΑ1Χ^χ , kde R je zpravidla alkyl se dvěma až čtyřmi uhlíky, X je halogen, přednostně Cl, nebo vodík a i je 3 až O, jak je popsáno např. v německých patentech 1050333» 1056123 a 1080547 Předpokládá se, že přitom dochází jednak ke snížení valenčního stavu centrálního atomu titanu, jednak k výstavbě vlast ní aktivní částice. Katalytická aktivita takto připravených cyklotrimerizačnich katalyzátorů je však nízká a cyklotrimerizační proces na nich probíhá reakcí prvního řádu vzhledem ke koncentraci diénu.The basic process for the preparation of said catalysts is to treat a titanium compound in the valence state (IV) or (III) with one or more organoaluminium compounds of the general formula β χ Α1Χ ^ χ in an aromatic hydrocarbon environment under an inert gas or vacuum shield, where R is generally a C 2 -C 4 alkyl, X is halogen, preferably Cl, or hydrogen and i is 3 to O, as described, for example, in German patents 1050333 »1056123 and 1080547 It is believed that the valence state is both reduced of the central titanium atom, on the one hand to build its own active particle. However, the catalytic activity of the cyclotrimerization catalysts thus prepared is low, and the cyclotrimerization process takes place therein by a first order reaction with respect to the diene concentration.

K významnému zlepšení cyklotrimerizaČní aktivity došlo, když byla příprava katalyzátorů rozdělena do dvou na sebe navazujících fází, jak popisuje US patent 3157708. Podle něho se v prostředí aromatického uhlovodíku provádí nejprve účinná redukce čtyřmocného titanu organohlinitou složkouA significant improvement in the cyclotrimerization activity occurred when the preparation of the catalysts was divided into two successive phases as described in U.S. Pat. No. 3,157,708.

- 2 240 066 se silnou elektrondonorovou aktivitou, např. triethylalumihiem (CgH^J^Al nebo diethylaluminiumchloridem (CgH^JgAlCl, a pak se přidává chlorid hlinitý AlCl^ v takovém množství, aby poměr (CgH^) k Al měl hodnotu v rozmezí 0,9 až 1,1 : 1. Z příkladů uvedených v citovaném US patentu vyplývá, Že v optimálním případě byl butadién konvertován z 92% na 1,5,9-cyklododekatrién a z 8% na nízkomolekulární polymer, přičemž reakční teplota byla 60°C, tlak butadiénu 1 až 2 atmosféry a spotřeba butadiénu, vztažená na Ig TiCl^ , 218g za hodinu.- 2,240,066 with strong electron donor activity, such as triethylaluminum (C8H4J3 Al or diethylaluminium chloride (C8H4J3AlCl), and then aluminum chloride AlCl4 is added in an amount such that the ratio (C8H3) to Al is 0 The examples given in the cited US patent show that, optimally, butadiene was converted from 92% to 1,5,9-cyclododecatriene and from 8% to a low molecular weight polymer with a reaction temperature of 60 ° C. butadiene pressure of 1 to 2 atmospheres and consumption of butadiene based on Ig TiCl 2, 218g per hour.

Podstata dalšího zlepšení dvoufázové přípravy vícesložkových katalyzátorů na bázi titanu záleží podle vynálezu v tom, že se v prostředí aromatického uhlovodíku, s výhodou benzénu, a pod clonou inertního plynu či ve vakuu působí na sloučeninu čtyřmocného titanu nejprve organohlinitou složkou se silnou elektrondonorovou aktivitou © obecném vzorci R^AIX^^. , kde R je alkyl o dvou až čtyřech uhlících, s výhodou ethyl,The principle of the further improvement of the biphasic preparation of titanium-based multicomponent catalysts according to the invention is that in the aromatic hydrocarbon, preferably benzene, and under inert gas or vacuum shielding, the tetravalent titanium compound is initially treated with an organoaluminum component with strong electron donor activity. R ^ AIX ^^. wherein R is alkyl of two to four carbons, preferably ethyl,

X je Cl nebo Fa x je 3 nebo 2, při teplotě 30 až 50°C, po dobu 1 až 30 minut a při poměru Al k Ti v rozmezí 1 až 10 ί 1, načež se při téže teplotě nechá vzniklý reakční produkt reagovat po dobu 10 až 60 minut s takovým přebytkem ethylaluminiumdichloridu CgH^AlGlg , aby poměr Al k Ti byl v rozmezí 30 až 100 : 1.X is Cl or Fa x is 3 or 2, at 30 to 50 ° C, for 1 to 30 minutes and at an Al to Ti ratio in the range of 1 to 10 ί 1, then reacting the resulting reaction product at the same temperature for 10 to 60 minutes with an excess of ethylaluminum dichloride C 8 H 11 AlGlg such that the ratio of Al to Ti was in the range of 30 to 100: 1.

Předností katalyzátorů připravených způsobem podle vynálezu je, že jejich katalytická aktivita je výrazně vyšší, přitom složení výsledného produktu je stejné jako u známých řešení. Je toho dosaženo tím, že způsobem přípravy podle vynálezu se vytvářejí in šitu ethylsubstituované trojjaderné komplexy dvojmocného titanu o strukturním vzorci IIt is an advantage of the catalysts prepared by the process according to the invention that their catalytic activity is significantly higher, the composition of the resulting product being the same as in the known solutions. This is achieved by the fact that, in the process according to the invention, in situ ethyl-substituted trinuclide complexes of divalent titanium of structural formula I are formed in situ

IAND

240 066240 066

ClCl

Cl i ClCl and Cl

kde A je keordinovaná molekula arénu, které jsou vysoce aktivními centry, na nichž probíhá cyklotrimerizační děj reakcí druhého řádu vzhledem ke koncentraci butadiénu či jiného diénu. Je proto možné pracovat s nižšími koncentracemi monomerů. Současně se postupem podle vynálezu zjednodušuje příprava velmi aktivních cyklotrimerizačních katalyzátorů, neboť nahrazuje náročnou separátní přípravu arénových komplexů Ti(II).where A is a coordinated arena molecule that are highly active centers at which a second order cyclotrimerization process occurs relative to the butadiene or other diene concentration. It is therefore possible to work with lower monomer concentrations. At the same time, the preparation of highly active cyclotrimerization catalysts is simplified by the process of the invention since it replaces the demanding separate preparation of Ti (II) arene complexes.

Způsob přípravy podle vynálezu je demonstrován příklady provedení, které vynález nijak neomezují.The process according to the invention is illustrated by the following non-limiting examples.

Příklad 1Example 1

0,04 mmol chloridu titaničitého TiCl^, rozpuštěného v 30 ml benzénu, reagovalo ve vakuovém reaktoru při teplotě 35°C aa intenzivního míchání s 0,08 mmol triethylaluminia (C2H^)^A1 po dobu 20 minut. Poté byl přidán přebytek ethylaluminiumdichloridu CgH^AlClg v množství 1,6 mmol a při téže teplotě reagovala směs dalších 40 minut. Takto získaný katalyzátor —3 —1 v koncentraci 1,3.10 Jmol.l , vztaženo na Ti, cyklotrimerizoval butadién při teplotě 50°C a koncentraci butadiénu 0,32 mol.l“1 rychlostí 9,6.10^ mol.l“‘1„ s“1. Reakční řád vzhledem ke koncentraci butadiénu byl 1,7. Složení produktů : 82% 1,5,9-cyklododekatriénu ( z toho 99% izoméru Ζ,Ε,Ε, 1% izoméru Ε,Ε,Ε ), 18% trans-l,4-polybutadiénu.0.04 mmol of titanium tetrachloride TiCl ^ dissolved in 30 mL of benzene were reacted in a vacuum reactor at 35 ° C with vigorous stirring and and 0.08 mmol of triethylaluminum (C 2 H ^) ^ A1 for 20 minutes. An excess of C 6 H 4 AlCl 3 ethylaluminum dichloride (1.6 mmol) was then added and the mixture was reacted for an additional 40 minutes at the same temperature. The catalyst thus obtained, at a concentration of 1.3.10 J mol.l, based on Ti, cyclotrimerized the butadiene at a temperature of 50 ° C and a butadiene concentration of 0.32 mol.l -1 at a rate of 9.6.10 ^ mol.l -1. "S" 1 . The reaction order relative to the butadiene concentration was 1.7. Product composition: 82% 1,5,9-cyclododecatriene (of which 99% isomer Ζ, Ε, Ε, 1% isomer Ε, Ε, Ε), 18% trans-1,4-polybutadiene.

Příklad 2Example 2

0,04 mmol chloridu titaničitého TiCl^, rozpuštěného v 30 ml benzénu, reagovalo ve vakuovém reaktoru při teplotě 35°C0.04 mmol of TiCl4, dissolved in 30 ml of benzene, was reacted in a vacuum reactor at 35 ° C.

- 4 240 066 za intenzivního míchání s 0,08 mmol diethylaluminiumfluoridu po dobu 10 minut. Následně byl přidán přebytek ethylaluminiumdichloridu CgH^AlClg v množství 1,6 mmol a při téže teplotě reagovala výsledná směs dalších 20 minut. Takto připravený katalyzátor v koncentraci, shodné s příkladem 1, cyklotrimerizoval butadién za stejných reakčních podmínek jako v přík„-ϊ „η β,Ί ladu 1 rychlostí 1,4.10 J mol.1 ®s . Reakční řád vzhledem ke koncentraci butadiénu a složení produktů byly stejné jako v příkladu 1.4,240,066 with vigorous stirring with 0.08 mmol of diethylaluminum fluoride for 10 minutes. Subsequently, an excess of C 6 H 4 AlCl 3 ethylaluminum dichloride (1.6 mmol) was added and the resulting mixture was reacted at the same temperature for an additional 20 minutes. The catalyst thus prepared at a concentration as stated in example 1, cyklotrimerizoval butadiene under the same reaction conditions as of Examples "-ϊ" η β, ice Ί 1 speed 1,4.10 J mol.1 ®s. The reaction order with respect to the butadiene concentration and the composition of the products was the same as in Example 1.

Příklad 3Example 3

0,04 mmol bis(acetylacetonát)titandichloridu TiCC^HYOgJgCig* rozpuštěného v 30 ml benzénu, reagovalo ve vakuovém reaktoru při teplotě 35^C za intenzivního míchání s 0,4 mmol diethylaluminiumchloridu (CgH^JgAlCl po dobu 10 minut. Po přidání přebytku ethylaluminiumdičhloridu CgH^AlClg v množství 1,6 mmol reagovala výsledná směs při téže teplotě dalších 20 minut.0.04 mmol of titanium dichloride bis (acetylacetonate) titanium dichloride, dissolved in 30 ml of benzene, was reacted in a vacuum reactor at 35 ° C with vigorous stirring with 0.4 mmol of diethylaluminum chloride (C 8 H 8 JAlCl 2 for 10 minutes). Cg H 2 AlCl 3 in an amount of 1.6 mmol reacted the resulting mixture at the same temperature for another 20 minutes.

Takto připravený katalyzátor o koncentraci stejné jako v příkladu 1 cyklotrimerizoval butadién za stejných reakčních podmínek jako v příkladu 1 lychlostí 1,7·1Ο*3 mol.l^. Výtěžek 1,5,9-cyklododekatriénu dosahoval 92% ( z toho 99% izoméru Ζ,Ε,Ε, 1% izoméru Ε,Ε,Ε ), zbylých 8% byl opět trans-1,4polybutadién. Reakční řád vzhledem ke koncentraci butadiénu byl 1,7.The catalyst prepared in the same manner as in Example 1 cyclotrimerized the butadiene under the same reaction conditions as in Example 1 at a rate of 1.7 · 1Ο * 3 mol.ll. The yield of 1,5,9-cyclododecatriene was 92% (of which 99% isomer Ζ, Ε, Ε, 1% isomer Ε, Ε, Ε), the remaining 8% was trans-1,4-polybutadiene again. The reaction order relative to the butadiene concentration was 1.7.

Pro srovnání s US patentem 3157708 je aktivita takto připraveného katalyzátoru při stejném složení produktů 1690g butadiénu přeměněného za 1 hodinu ( vztaženo na Ig TiCl^ ), tedy 8x vyšší, koncentrace butadiénu však byla 5 až lOx nižší.For comparison with the US patent 3157708, the activity of the thus prepared catalyst with the same product composition of 1690g of butadiene converted in 1 hour (based on Ig TiCl 2), ie 8 times higher, but the butadiene concentration was 5 to 10 times lower.

Pomocí katalyzátoru vyrobeného způsobem podle vynálezu lze vyrobit cyklododekatrién a jeho deriváty, které jsou cennými meziprodukty pro řadu organických synthéz. Sám cyklododekatrién se např. užívá k výrobě aditiv tlumících hořlavost izolačníchThe catalyst produced by the process of the invention can be used to produce cyclododecatriene and derivatives thereof, which are valuable intermediates for a variety of organic syntheses. For example, cyclododecatriene itself is used for the manufacture of flame retardant additives

- 5 240 066 ký a lakařský průmysl, především však pro výrebu polyesterů a polyamidů e vynikajícími vlastnostmi zejména pro izolační vrstvy elektrických vodičů speciálního použití.- 5 240 066 The paint and varnishing industry, in particular for the manufacture of polyesters and polyamides, with excellent properties, in particular for insulating layers of special purpose electrical conductors.

Claims (1)

PŘEDMŽT VYNÁLEZU 240 066OBJECT OF THE INVENTION 240 066 Způsab přípravy katalyzátorů na bázi titanu pro cyklotrimerizaci 1,3-dialefinů^vyznačující se tím, že se v prostředí aromatického uhlovodíku, s výhodou benzénu, a pod clonou inert· ního plynu či ve vakuu působí na sloučeninu čtyřmocného titanu organohlinitou složkou se silnou elektrondonorovou aktivitou o obecném vzorci R A1X7 , kde R je alkyl o dvou až čtyřech uhlících, s výhodou ethyl, X je Cl nebo Fa x je 3 nebo 2, při teplotě 30 až 5O°C, po dobu 1 až 30 minut a při poměru AI k Ti v rozmezí 1 až 10 : 1, načež se při téže teplotě nechá vzniklý reakční produkt reagovat po dobu 10 až 60 minut s přebytkem ethylaluminiumdichloridu CgH^AlClg^řičemž poměr AI k Ti byl v rozmezí 30 až 100 : 1.Process for the preparation of titanium-based catalysts for cyclotrimerization of 1,3-dialefins, characterized in that an tetravalent titanium compound is treated with an organoaluminum component with a strong electron donor activity in an aromatic hydrocarbon, preferably benzene, and under inert gas or vacuum shielding. of the general formula R 1 X 7 , wherein R is an alkyl of two to four carbons, preferably ethyl, X is Cl or Fa x is 3 or 2, at a temperature of 30 to 50 ° C, for 1 to 30 minutes and at an Al ratio to Ti in the range of 1 to 10: 1 and then reacting the resulting reaction product for 10 to 60 minutes with an excess of ethyl aluminum dichloride (CHH ^AlClg), the ratio of Al to Ti being in the range of 30 to 100: 1. Vytiskly Moravské tiskařské závody, provoz 12, tř.Lidových milicí 3, OlomoucPrinted by the Moravian Printing Works, operation 12, cl. People Militia 3, Olomouc
CS844126A 1984-06-01 1984-06-01 Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins CS240066B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS844126A CS240066B1 (en) 1984-06-01 1984-06-01 Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS844126A CS240066B1 (en) 1984-06-01 1984-06-01 Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS412684A1 CS412684A1 (en) 1985-06-13
CS240066B1 true CS240066B1 (en) 1986-02-13

Family

ID=5383321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS844126A CS240066B1 (en) 1984-06-01 1984-06-01 Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS240066B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS412684A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4533651A (en) Catalysts for olefin oligomerization and isomerization
US7056995B2 (en) Catalyst System for the trimerization of olefins
DE69330943T2 (en) Process for the preparation of an olefin polymerization catalyst
JP6810198B2 (en) Method of selective oligomerization of ethylene and its catalyst
JP6228724B2 (en) Method for dimerization of ethylene to but-1-ene using a composition comprising a titanium-based complex and an alkoxy ligand functionalized with a heteroatom
US3670043A (en) OLEFIN CONVERSION PROCESS USING COMPLEXES OF Ti, Zr AND Hf WITH ORGANOALUMINUM AS OLEFIN REACTION CATALYSTS
DE69410876T2 (en) Trimerization of ethylene and catalysts therefor
KR102280005B1 (en) Ligand based chromium catalyst and application in catalyzing ethylene oligomerization
US3957894A (en) Catalytic dimerization of conjugated dienes
US4716138A (en) Oligomerization to alpha-olefins
JP6598846B2 (en) Catalyst composition and process for ethylene oligomerization to produce 1-hexene and / or 1-octene
US9428531B2 (en) Cyclic nickel-based complexes and their use in a process for the transformation of olefins
US3721718A (en) Conversion of olefins using complexes of fe,ru,os,rh or ir with organoaluminums
US3808246A (en) 2,2'-bis(chlorobis(triethylphosphine)nickel)biphenyl
WO2002066405A1 (en) Catalyst system for the trimerisation of olefins
CS240066B1 (en) Method of catalysts preparation on titanium base for cyclotrimerization of 1,3-diolefins
US3642924A (en) Process for producing cyclic trimers of dienes
US3475471A (en) Pi-allyl metal complexes
US3558517A (en) Complexes of fe,ru,os,rh or ir with organoaluminums as olefin reaction catalysts
US4071575A (en) Process for producing 2,6-dimethyl-1,3,6-octatriene
CN114160210A (en) A kind of catalyst for selective tetramerization of ethylene, preparation method and application thereof
KR20000004913A (en) Process for the dimerization of lower olefins
Mamedaliev et al. Study on the codimerization of vinylaromatic compounds with ethylene in the presence of modified nickel-containing catalysts
JPH1192408A (en) Catalyst for trimerizing ethylene and method for trimerizing ethylene using the same
Kolosov et al. Oligomerization of higher olefins and alkylation of toluene catalyzed by 2-[hydroxy (diaryl) methyl]-8-hydroxyquinoline oxovanadium (v) complexes