DE102008040365A1 - Separating ionic liquid, useful as catalyst to prepare homo-/co-polymers, from non-polar liquid mixtures having non-polar solvents, ionic liquids and other ingredients, comprises adsorbing ionic liquid in inorganic oxide carrier materials - Google Patents
Separating ionic liquid, useful as catalyst to prepare homo-/co-polymers, from non-polar liquid mixtures having non-polar solvents, ionic liquids and other ingredients, comprises adsorbing ionic liquid in inorganic oxide carrier materials Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von ionischen Flüssigkeiten aus unpolaren Gemischen, die aus unpolaren Lösungsmitteln als Hauptkomponente, ionischen Flüssigkeiten und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen bestehen, wobei das Gewichtsverhältnis der ionischen Flüssigkeiten zu den unpolaren Lösungsmitteln kleiner als 1:1000 ist.The The present invention relates to a process for the separation of ionic liquids from nonpolar mixtures that are made nonpolar solvents as main component, ionic Liquids and optionally other ingredients consist, wherein the weight ratio of the ionischen liquids to the nonpolar solvents is less than 1: 1000.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Homo- oder -copolymeren mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht Mw von 10.000 bis 10.000.000 aus Monomeren mit einer oder zwei polymerisationsfähigen olefinisch ungesättigten Doppelbindungen, welche 3 oder 4 Kohlenstoffatome aufweisen, durch Polymerisation oder Copolymerisation dieser olefinischen Monomeren bzw. eines diese olefinischen Monomeren enthaltenden Monomerengemisches in flüssiger Phase in Gegenwart von ionischen Flüssigkeiten als Polymerisationskatalysator unter Anwendung des erfindungsgemäßen Abtrennungsschrittes für die ionischen Flüssigkeiten.Furthermore, the present invention relates to a process for the preparation of homo- or copolymers having a weight-average molecular weight M w of 10,000 to 10,000,000 of monomers having one or two polymerizable olefinically unsaturated double bonds having 3 or 4 carbon atoms, by polymerization or copolymerization of these olefinic monomers or a monomer mixture containing these olefinic monomers in the liquid phase in the presence of ionic liquids as a polymerization catalyst using the separation step according to the invention for the ionic liquids.
Ionische Flüssigkeiten zeichnen sich dadurch aus, dass sie vollständig aus Ionen aufgebaut sind. Ionische Flüssigkeiten bestehen somit aus Salzen oder Salzmischungen, die meist unter +100°C, vorzugsweise unter +50°C, schmelzen. Die meisten ionischen Flüssigkeiten sind daher sehr polar und bilden Mischungslücken mit unpolaren Flüssigkeiten, beispielsweise mit Kohlenwasserstoffen. Zudem besitzen sie gegenüber herkömmlichen organischen Flüssigkeiten eine hohe Dichte, eine nicht zu hohe Viskosität und eine mittlere Grenzflächenspannung, so dass sie normalerweise leicht durch Phasentrennung von herkömmlichen organischen Flüssigkeiten abgetrennt werden können.Ionian Liquids are characterized by being complete are made up of ions. Ionic liquids exist thus from salts or salt mixtures, usually below + 100 ° C, preferably below + 50 ° C, melt. Most ionic Liquids are therefore very polar and form miscibility gaps with nonpolar liquids, for example with hydrocarbons. In addition, they have compared to conventional organic Liquids a high density, not too high viscosity and a mean interfacial tension, so they normally easily by phase separation of conventional organic Liquids can be separated.
Liegen die ionischen Flüssigkeiten jedoch in sehr geringer Konzentration in einem unpolaren flüssigen Gemisch vor, welches hauptsächlich aus unpolaren Lösungsmitteln besteht, wie es aufgrund der hohen katalytischen Aktivitäten von ionischen Flüssigkeiten häufig bei deren Einsatz als Polymerisationskatalysatoren der Fall ist, wird eine Phasentrennung aufgrund des extremen Phasenverhältnissen schwierig. Erschwerend kann außerdem hinzukommen, dass das unpolare Medium viskos ist und deshalb die Phasentrennung nur sehr langsam erfolgt.Lie However, the ionic liquids in very low concentration in a non-polar liquid mixture, which is mainly consists of non-polar solvents, as it is due to the high catalytic activity of ionic liquids often in their use as polymerization catalysts The case is a phase separation due to the extreme phase ratios difficult. To make matters worse, that the nonpolar medium is viscous and therefore the phase separation only done very slowly.
In einem ersten Aspekt war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Verfahren zur Abtrennung von ionischen Flüssigkeiten in geringen Konzentrationen aus unpolaren flüssigen Gemischen bereitzustellen.In In a first aspect, it was the object of the present invention an efficient method for the separation of ionic liquids in low concentrations of nonpolar liquid mixtures provide.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Abtrennung von ionischen Flüssigkeiten aus unpolaren flüssigen Gemischen, die aus unpolaren Lösungsmitteln als Hauptkomponente, ionischen Flüssigkeiten und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen bestehen, wobei das Gewichtsverhältnis der ionischen Flüssigkeiten zu den unpolaren Lösungsmitteln kleiner als 1:1000 ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die ionischen Flüssigkeiten an anorganische oxidische Trägermaterialien adsorbiert.These Task was solved by a method for separation of ionic liquids from nonpolar liquid Mixtures consisting of nonpolar solvents as the main component, ionic liquids and optionally other ingredients consist, wherein the weight ratio of the ionischen liquids to non-polar solvents is less than 1: 1000, which is characterized in that the ionic liquids adsorbed on inorganic oxidic support materials.
Aus
der
Weiterhin
sind ionische Flüssigkeiten als Katalysatorsysteme für
die Polymerisation von Olefinen wie Polyisobutenen beschrieben.
So werden in der
In einem zweiten Aspekt war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Verfahren zur Herstellung von höhermolekularen Homo- oder Copolymeren aus olefinischen Monomeren mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere von höhermolekularen Isobutenhomo- oder -copolymeren, bereitzustellen, welches unter Verwendung geringer Konzentrationen an ionischen Flüssigkeiten als Polymerisationskatalystoren einen technologisch gut beherrschbaren und wirtschaftlich günstigen Zugang zu derartigen Polymer darstellt und gleichzeitig erlaubt, nach erfolgter Polymerisation die ionischen Flüssigkeiten einfach und vollständig wieder abzutrennen. Außerdem soll der Wassergehalt in den erhaltenen Homo- oder Copolymer-Lösungen möglichst niedrig sein.In a second aspect, it was the object of the present invention to provide an efficient process for the preparation of higher molecular weight homo- or copolymers of olefinic monomers having 3 or 4 carbon atoms, especially higher molecular weight isobutene homo- or copolymers, using low concentrations of ionic Liquids as polymerization catalysts represents a technologically well-controlled and economically favorable access to such polymer and at the same time allows, after polymerization, the ionic liquids as simple and complete as to separate. In addition, the water content in the resulting homo- or copolymer solutions should be as low as possible.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Homo- oder Copolymeren mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht Mw von 10.000 bis 10.000.000 aus Monomeren mit einer oder zwei polymerisationsfähigen olefinisch ungesättigten Doppelbindungen, welche 3 oder 4 Kohlenstoffatome aufweisen, und gewünschtenfalls Comonomeren mit einer oder mehreren polymerisationsfähigen olefinisch ungesättigten Doppelbindungen, welche 3 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisen und ungleich den eingesetzten Monomeren sind, durch Polymerisation oder Copolymerisation dieser olefinischen Monomeren bzw. eines diese olefinischen Monomeren enthaltenden Monomerengemisches in flüssiger Phase in Gegenwart von unpolaren Lösungsmitteln und mindestens einer ionischen Flüssigkeit als Polymerisationskatalysa tor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man nach erfolgter Polymerisation die ionischen Flüssigkeiten durch Adsorption an anorganische oxidische Trägermaterialien abtrennt.This object has been achieved by a process for preparing homopolymers or copolymers having a weight-average molecular weight M w of 10,000 to 10,000,000 from monomers having one or two polymerizable olefinically unsaturated double bonds which have 3 or 4 carbon atoms, and if desired comonomers with one or more a plurality of polymerizable olefinically unsaturated double bonds which have 3 to 30 carbon atoms and are different from the monomers used, by polymerization or copolymerization of these olefinic monomers or a monomeric mixture containing these olefinic monomers in the liquid phase in the presence of nonpolar solvents and at least one ionic liquid as Polymerisationskatalysa tor , which is characterized in that, after polymerization, the ionic liquids separated by adsorption to inorganic oxidic support materials.
Die anorganischen oxidischen Trägermaterialien – im folgenden auch Adsorptionsmittel genannt – umfassen alle festen anorganischen Strukturen, die Sauerstoff in Kombination mit einem oder mehreren Metall, Halbmetallen und/oder Nichtmetallen enthalten. Vorzugsweise setzt man Aluminiumoxide, Zirkoniumoxide, Titanoxide, Calciumoxide, Silikagele, gesintertes Glas, Silikate, Alumosilikate, Zeolithe oder Mischungen hieraus ein. Derartige Adsorptionsmittel können auch in Form von Molsieben vorliegen. Vorzugsweise arbeitet man mit Aluminiumoxid, Zeolithen und Kombinationen davon. Das eingesetzte Aluminiumoxid kann insbesondere mit einer Base, z. B. einem Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid oder einem Alkali- oder Erdalkalimetallcyanid, dotiert sein.The inorganic oxidic substrates - im hereinafter also called adsorbents - include all solid inorganic structures that combine with oxygen one or more metals, semi-metals and / or non-metals contain. It is preferable to use aluminas, zirconium oxides, Titanium oxides, calcium oxides, silica gels, sintered glass, silicates, Aluminosilicates, zeolites or mixtures thereof. Such adsorbents may also be in the form of molecular sieves. Preferably one works with alumina, zeolites and combinations thereof. The alumina used can in particular with a base, z. As an alkali or alkaline earth metal hydroxide or an alkali metal or alkaline earth metal cyanide.
Die Adsorptionsmittel können einen sauren, einen neutralen oder einen basischen Charakter haben. Besonders gut geeignete Adsorptionsmittel sind auch solche, die auf ihrer Oberfläche neben sauren oder schwach sauren Bereichen auch basische oder schwach basische Bereiche aufweisen; letzte sind beispielsweise in der Lage, auch saure Verunreinigungen effektiv zu binden.The Adsorbents can be acidic, neutral or have a basic character. Particularly suitable adsorbents are also those on their surface next to acidic or weakly acidic areas also basic or weakly basic Have areas; For example, last ones are able, too to effectively bind acid impurities.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Adsorptionsmittel einen Zeolith mit mittleren Porengrößen von mindestens 5 Å, insbesondere von 5 bis 15 Å. Die mittlere Porengröße ist durch den Kristallaufbau des Zeoliths festgelegt und kann z. B. aus Röntgenstrukturdaten ermittelt werden. Vorzugsweise sind die verwendeten Zeolithe im wesentlichen säurefrei.In In a preferred embodiment, the adsorbent comprises a zeolite with average pore sizes of at least 5 Å, in particular from 5 to 15 Å. The middle Pore size is due to the crystal structure of the zeolite set and can z. B. determined from X-ray structure data become. Preferably, the zeolites used are substantially acid-free.
Bevorzugte Zeolithe sind unter Zeolith A, Zeolith L, Zeolith X und Zeolith Y ausgewählt. Natrium-Zeolith A oder Natrium-Zeolith A, in dem die Natriumionen ganz oder teilweise durch Magnesium- und/oder Calciumionen ersetzt sind, ist besonders bevorzugt. Ein weiterer besonders bevorzugter Zeolith ist Zeolith 10 A (im Handel beispielsweise erhältlich von der Firma Zeochem unter der Bezeichnung Z10-03), welcher schon eine hohe absorbative Leistung bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zeigt.preferred Zeolites are among zeolite A, zeolite L, zeolite X and zeolite Y selected. Sodium zeolite A or sodium zeolite A, in which the sodium ions wholly or partly by magnesium and / or Calcium ions are replaced, is particularly preferred. Another particularly preferred zeolite is zeolite 10 A (commercially for example available from Zeochem under the name Z10-03), which already has a high absorptive performance at comparatively low temperatures shows.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Adsorptionsmittel ein Aluminumoxid. Aluminiumoxide sind als Adsorptionsmittel für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe insbesondere bei chromatographischen Verfahren und Methoden bekannt. Man kann für das erfindungsgemäße Verfahren saure, neutrale oder basische Aluminiumoxide einsetzen, insbesondere eignen sich hierfür basische Aluminiumoxide. Saure Aluminiumoxide weisen meist einen pH-Wert von 3 bis 6, typischerweise von ca. 4, auf. Neutrale Aluminiumoxide weisen meist einen pH-Wert von 6 bis 8, typischerweise von ca. 7, auf. Basische Aluminiumoxide weisen meist einen pH-Wert von 8 bis 11, typischerweise von ca. 9,5, auf.In Another preferred embodiment comprises Adsorbent an alumina. Aluminum oxides are used as adsorbents for gases, liquids and solids in particular in chromatographic methods and methods known. One can acid for the process according to the invention, Use neutral or basic aluminas, in particular suitable for this basic aluminum oxides. Acid aluminas usually have a pH of 3 to 6, typically about 4, on. Neutral aluminum oxides usually have a pH of 6 to 8, typically around 7. Basic aluminas are mostly a pH of 8 to 11, typically about 9.5.
Die genannten Aluminiumoxide haben in der Regel Porenvolumina von 0,5 bis 1,5 ml/g, typischerweise von ca. 0,9 ml/g, in der Regel innere Oberflächen von 70 bis 250 m2/g, typischerweise von ca. 150 m2/g, und in der Regel Partikelgrößen im Bereich von 30 bis 300 μm, typischerweise von 60 bis 150 μm.The aluminum oxides mentioned generally have pore volumes of 0.5 to 1.5 ml / g, typically of about 0.9 ml / g, usually inner surfaces of 70 to 250 m 2 / g, typically of about 150 m 2 / g, and usually particle sizes in the range of 30 to 300 microns, typically from 60 to 150 microns.
Weitere spezielle bevorzugte Adsorptionsmittel sind ein 13X-Molsieb, ein Molsieb-4, ein Molsieb-10 oder hochoberflächige gamma-Aluminiumoxide (z. B. Selexsorb® der Fa. Almatis).More specific preferred adsorbent is a 13X molecular sieve, a molecular sieve 4, a molecular sieve 10 or high surface area gamma-aluminas (z. B. Selexsorb ® from. Almatis).
Das Adorptionsmittel wird zweckmäßigerweise vor seinem Einsatz aktiviert, indem man es üblicherweise unter vermindertem Druck auf eine Temperatur von wenigstens 150°C erwärmt oder indem man üblicherweise bei Normaldruck und bei einer Temperatur von wenigstens 150°C trockenen gasförmigen Stickstoff oder ein vergleichbares inertes Gas oder Gasgemisch hindurchleitet.The Adorption is expediently before his Use activated by usually under reduced Heated to a temperature of at least 150 ° C. or by usually at atmospheric pressure and at a Temperature of at least 150 ° C dry gaseous Nitrogen or a similar inert gas or gas mixture passes.
Das Inkontaktbringen des unpolaren flüssigen Gemisches, aus dem die ionischen Flüssigkeiten abgetrennt werden sollen, mit dem Adsorptionsmittel kann durch alle hierfür denkbaren diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren erfolgen. Üblicherweise leitet man das unpolare flüssige Gemisch über das als Feststoff vorliegende Absorptionsmittel, wobei das Absorptionsmittel im wesentlichen in seiner Position in der Apparatur oder Anlage fixiert ist (Absorberbett-Fahrweise). Vorzugsweise liegt das Adsorptionsmittel in einer Festbettschüttung vor, die in einer Adsorptionssäule angeordnet ist, durch die der Flüssigkeitsstrom geleitet wird. Die Adsorptionssäule ist vorzugsweise vertikal angeordnet und wird vom Flüssigkeitsstrom in Richtung der Schwerkraft oder vorzugsweise entgegen der Schwerkraft durchströmt. Es können auch mehrere hintereinandergeschaltete Adsorptionssäulen verwendet werden.The contacting of the non-polar liquid mixture from which the ionic liquids abge to be separated, with the adsorbent can be done by any conceivable discontinuous or continuous process. Usually, the non-polar liquid mixture is passed through the solid absorbent, the absorbent being fixed substantially in position in the apparatus or equipment (absorber bed operation). Preferably, the adsorbent is in a fixed bed of charge disposed in an adsorption column through which the liquid stream is passed. The adsorption column is preferably arranged vertically and is flowed through by the liquid flow in the direction of gravity or preferably against the force of gravity. It is also possible to use a plurality of adsorption columns connected in series.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Adsorptionsmittel in Form eines Adsorberbettes vor, welches Aluminiumoxide, Zirkoniumoxide, Titanoxide, Calciumoxide, Silikagele, gesintertes Glas, Silikate, Alumosilikate, Zeolithe oder Mischungen hieraus enthält.In a preferred embodiment of the present invention the adsorbent is in the form of an adsorber bed which Aluminas, zirconium oxides, titanium oxides, calcium oxides, silica gels, sintered glass, silicates, aluminosilicates, zeolites or mixtures contains from this.
Als unpolare Lösungsmittel, die die Hauptkomponente der unpolaren flüssigen Gemische, aus denen die ionischen Flüssigkeiten abgetrennt werden sollen, darstellen, treten vorzugsweise Kohlenwasserstoffe, insbesondere solche mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, auf, beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan und Isooctan, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclopentan und Cyclohexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylole. Auch entsprechende technische Gemische solcher Kohlenwasserstoffe, welche im Handel als Lösungs- und Verdünnungsmittel erhältlich sind, können zugrunde liegen. Daneben können auch wenig polare halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere aliphatische Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan oder Chloroform oder Fluorchlorkohlenwasserstoffe ("Freone", "Frigene") wie Difluordichlormethan, Difluor chlormethan, 1,1,2-Trifluor-1,2,2-trichlorethan oder 1,1,2,2-Tetrafluor-1,2-dichlorethan auftreten.When non-polar solvents, which are the main component of the nonpolar liquid mixtures that make up the ionic liquids are to be separated, represent, preferably hydrocarbons, in particular those having 4 to 8 carbon atoms, for example, aliphatic Hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane and isooctane, cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylenes. Also corresponding technical mixtures of such hydrocarbons, which are commercially available as solvents and diluents available may be underlying. Besides may also be slightly polar halogenated hydrocarbons, in particular aliphatic chlorohydrocarbons such as dichloromethane or chloroform or chlorofluorocarbons ("freons", "frigens") such as difluorodichloromethane, Difluor chloromethane, 1,1,2-trifluoro-1,2,2-trichloroethane or 1,1,2,2-tetrafluoro-1,2-dichloroethane occur.
Das Gewichtsverhältnis von ionischen Flüssigkeiten zu den unpolaren flüssigen Gemischen liegt vorzugsweise im Bereich von 1:1500 bis 1:100.000, insbesondere im Bereich von 1:2000 bis 1:20.000.The Weight ratio of ionic liquids to the non-polar liquid mixtures is preferably in the range of 1: 1500 to 1: 100,000, especially in the range of 1: 2000 to 1: 20,000.
Die Abtrennung der ionischen Flüssigkeiten durch das erfindungsgemäße Verfahren geschieht üblicherweise praktisch vollständig oder fast vollständig; zumindest arbeitet das erfindungsgemäße Verfahrung mit einem Abreicherungsgrad auf ein Fünftel oder weniger, insbesondere auf ein Zehntel oder weniger, der ursprünglichen Menge an ionischer Flüssigkeit.The Separation of the ionic liquids by the inventive Procedure is usually almost complete or almost completely; at least the inventive works Experience with a degree of depletion to a fifth or less, in particular to one tenth or less, of the original one Amount of ionic liquid.
Prinzipiell ist eine Wiedergewinnung der an das Adsorptionsmittel gebundenen ionischen Flüssigkeiten möglich. Hierzu wird das Adsorptionsmittel üblicherweise mit einer geeigneten inerten polaren Flüssigkeit wie insbesondere einem Alkohol, vor allem einem linearen oder verzweigten C1- bis C10-Alkanol, beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, tert.-Butanol, 2-Ethylhexanol oder 2-Propylheptanol, in Kontakt gebracht, beispielsweise durch Waschen, wobei die ionischen Flüssigkeit in die inerte polare Flüssigkeit übergehen und von dort isoliert und wiederverwendet werden können. Weiterhin eignen sich für die Wiedergewinnung der ionischen Flüssigkeiten aus dem Adsorptionsmittel durch die beschriebene Methode ebenfalls die oben genannten wenig polaren halogenierten Kohlenwasserstoffe, vor allem Dichlormethan. Auch Mischungen von Alkoholen untereinander, von halogenierten Kohlenwasserstoffen untereinander und von Alkoholen mit halogenierten Kohlenwasserstoffen sind einsetzbar.In principle, a recovery of the bound to the adsorbent ionic liquids is possible. For this purpose, the adsorbent is usually with a suitable inert polar liquid such as in particular an alcohol, especially a linear or branched C 1 - to C 10 alkanol, for example methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol , 2-ethylhexanol or 2-propylheptanol, brought into contact, for example by washing, whereby the ionic liquid can pass into the inert polar liquid and can be isolated from there and reused. Furthermore, for the recovery of the ionic liquids from the adsorbent by the method described above are also suitable the above-mentioned low-polar halogenated hydrocarbons, especially dichloromethane. It is also possible to use mixtures of alcohols with one another, of halogenated hydrocarbons with one another and of alcohols with halogenated hydrocarbons.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Prinzip auf die Abtrennung jeglicher ionischen Flüssigkeit anwendbar. Vorzugsweise lässt es sich jedoch zur Abtrennung von ionischen Flüssigkeiten, welche ausgewählt sind aus Imidazoliumsalzen, verbrückten Imidazoliumsalzen, Pyridiniumsalzen, Pyrazoliumsalzen und Ammoniumsalzen, benutzen. Solche ionischen Flüssigkeiten sind beispielsweise in (2) beschrieben sind und lassen sich wie folgt charakterisieren:
- • Imidazoliumsalze tragen eine positive Ladung im Imidazolring, welche durch ein geeignetes Anion kompensiert wird, und können an den Imidazolring-Stickstoffatomen und/oder den Imidazolring-Kohlenstoffatomen durch Alkyl-, substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, substituierte Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, substituierte Heterocycloalkyl-, Aryl-, substituierte Aryl-, Heteroaryl-, substituierte Hetero-aryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyl-, Silyl-, Boryl-, Phosphino-, Amino-, Thio- und/oder Seleno-Gruppen substituiert sein, wobei als derartige Substituenten Cl- bis C4-Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl bevorzugt werden und wobei vorzugsweise zumindest die beiden Imidazolring-Stickstoffatome sol che C1- bis C4-Alkylgruppen tragen; typische Vertreter hierfür sind 1-Ethyl-3-methylimidazolium-salze;
- • Verbrückte Imidazoliumsalze bestehen aus zwei Imidazoliumringen und einer gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffbrücke zwischen entsprechenden Imidazolring-Stickstoffatomen, die eine positive Ladung im jedem Imidazolring tragen, welche durch geeignete Anionen kompensiert wird, und können an den Imidazolring-Stickstoffatomen und/oder den Imidazolring-Kohlenstoffatomen jeweils durch Alkyl-, substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, substituierte Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, substituierte Heterocycloalkyl-, Aryl-, substituierte Aryl-, Hetero-aryl-, substituierte Heteroaryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyl-, Silyl-, Boryl-, Phosphino-, Amino-, Thio- und/oder Seleno-Gruppen substituiert sein, wobei als derartige Substituenten C1- bis C4-Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl bevorzugt werden und wobei vorzugsweise zumindest jeweils die unverbrückten Imidazolring-Stickstoffatome solche C1- bis C4-Alkylgruppen tragen; typische Vertreter hierfür sind 1,4-Bis-(3-Methylimidazolium)butan-Salze;
- • Pyridinumsalze tragen eine positive Ladung im Pyridinring, welche durch ein geeignetes Anion kompensiert wird, und können am Pyridinring-Stickstoffatom und/oder den Pyridinring-Kohlenstoffatomen durch Alkyl-, substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, substituierte Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, substituierte Heterocycloalkyl-, Aryl-, substituierte Aryl-, Heteroaryl-, substituierte Heteroaryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyl-, Silyl-, Boryl-, Phosphino-, Amino-, Thio- und/oder Seleno-Gruppen substituiert sein, wobei als derartige Substituenten C1- bis C4-Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl bevorzugt werden und wobei vorzugsweise zumindest das Pyridinring-Stickstoffatom eine solche C1- bis C4-Alkylgruppe trägt; typische Vertreter hierfür sind 1-Ethyl-3-methylpyridiniumsalze;
- • Pyrazoliumsalze tragen eine positive Ladung im Pyrazolring, welche durch ein geeignetes Anion kompensiert wird, und können an den Pyrazolring-Stickstoffatomen und/oder den Pyrazolring-Kohlenstoffatomen durch Alkyl-, substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, substituierte Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, substituierte Heterocycloalkyl-, Aryl-, substituierte Aryl-, Heteroaryl-, substituierte Heteroaryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyl-, Silyl-, Boryl-, Phosphino-, Amino-, Thio- und/oder Seleno-Gruppen substituiert sein, wobei als derartige Substituenten C1- bis C4-Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl bevorzugt werden und wobei vorzugsweise zumindest die beiden Pyrazolring-Stickstoffatome solche C1- bis C4-Alkylgruppen tragen; typische Vertreter hierfür sind 1,2,4-Trimethylpyrazoliumsalze und 1,2,4-Triethylpyrazoliumsalze;
- • Ammoniumsalze tragen eine positive Ladung, welche durch ein geeignetes Anion kompensiert wird, und können am Ammonium-Stickstoffatom durch Alkyl-, substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, substituierte Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocyclo alkyl-, substituierte Heterocycloalkyl-, Aryl-, substituierte Aryl-, Heteroaryl-, substituierte Heteroaryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyl-, Silyl-, Boryl-, Phosphino-, Amino-, Thio- und/oder Seleno-Gruppen substituiert sein, wobei als derartige Substituenten C1- bis C20-Alkylgruppen, insbesondere C1- bis C4-Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, bevorzugt werden und wobei vorzugsweise das Ammonium-Stickstoff-atom drei oder vier derartiger C1- bis C20-Alkylgruppen trägt; typische Vertreter hierfür sind Tetrabutylammoniumsalze und Trimethylamin-Hydrochlorid.
- Imidazolium salts carry a positive charge in the imidazole ring which is compensated by a suitable anion, and can be attached to the imidazole ring nitrogen atoms and / or the imidazole ring carbon atoms by alkyl, substituted alkyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl , substituted heterocycloalkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkoxy, aryloxy, acyl, silyl, boryl, phosphino, amino, thio and / or seleno Be substituted groups, wherein as such substituents C l - to C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl or butyl are preferred and wherein preferably at least the two imidazole ring nitrogens sol che C 1 - carry to C 4 alkyl groups; typical representatives are 1-ethyl-3-methylimidazolium salts;
- Bridged imidazolium salts consist of two imidazolium rings and an optionally substituted hydrocarbon bridge between corresponding imidazole ring nitrogen atoms which carry a positive charge in each imidazole ring which is compensated for by suitable anions and may each pass through the imidazole ring nitrogen atoms and / or the imidazole ring carbon atoms Alkyl, sub substituted alkyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, substituted heterocycloalkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkoxy, aryloxy, acyl, silyl, boryl -, phosphino, amino, thio and / or seleno groups may be substituted, whereby as such substituent C 1 - to -C 4 -alkyl such as methyl, ethyl, propyl or butyl are preferred, and wherein at least in each case preferably the unbridged Imidazolring- Nitrogen atoms carry such C 1 to C 4 alkyl groups; typical representatives thereof are 1,4-bis (3-methylimidazolium) butane salts;
- Pyridinium salts carry a positive charge in the pyridine ring which is compensated by a suitable anion and may be substituted on the pyridine ring nitrogen and / or the pyridine ring carbon atoms by alkyl, substituted alkyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl , substituted heterocycloalkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkoxy, aryloxy, acyl, silyl, boryl, phosphino, amino, thio and / or seleno groups wherein as such substituents C 1 - to C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl or butyl are preferred and wherein preferably at least the pyridine ring nitrogen carries such a C 1 - to C 4 alkyl group; typical representatives thereof are 1-ethyl-3-methylpyridinium salts;
- Pyrazolium salts carry a positive charge in the pyrazole ring, which is compensated by a suitable anion, and can be attached to the pyrazole ring nitrogen atoms and / or the pyrazole ring carbon atoms by alkyl, substituted alkyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl , substituted heterocycloalkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkoxy, aryloxy, acyl, silyl, boryl, phosphino, amino, thio and / or seleno groups substituted being preferred as such substituents C 1 - to C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl or butyl and wherein preferably at least the two pyrazole ring nitrogen atoms carry such C 1 - to C 4 alkyl groups; typical representatives thereof are 1,2,4-trimethylpyrazolium salts and 1,2,4-triethylpyrazolium salts;
- Ammonium salts carry a positive charge which is compensated by a suitable anion and can be substituted on the ammonium nitrogen atom by alkyl, substituted alkyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, substituted heterocycloalkyl, aryl, be substituted substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkoxy, aryloxy, acyl, silyl, boryl, phosphino, amino, thio and / or seleno groups, wherein as such substituents C 1 - to C 20 -alkyl groups, in particular C 1 - to C 4 -alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl or butyl, are preferred and wherein preferably the ammonium-nitrogen atom carries three or four such C 1 - to C 20 -alkyl groups; typical representatives are tetrabutylammonium salts and trimethylamine hydrochloride.
Daneben können aber auch ionische Flüssigkeiten auf Basis von Phosphinen, Arsinen, Stibinen, Ethern, Thioethern oder Selenoethern dem erfindungsgemäßen Dispergierverfahren unterworfen werden.Besides But they can also be based on ionic liquids of phosphines, arsines, stibines, ethers, thioethers or selenoethers subjected to the dispersing process according to the invention become.
Als geeignete Anionen zur Kompensierung der positiven Ladungen in den genannten ionischen Flüssigkeiten eignen sich beispielsweise F–, Cl–, Br–, I–, BF4 –, BCl4 –, BBr4 –, Bl4 –, PF6 –, AsF6 –, SbF6 –, FeF4 –, FeCl4 –, FeBr4 –, NO2 –, NO3 –, SO4 2–, ein unsubstituiertes oder substituiertes Carboran, ein unsubstituiertes oder substituiertes Metallocarboran, ein Phosphat, ein Phosphit, ein Polyoxymetallat, ein unsubstituiertes oder substituiertes Carboxylat wie insbesondere Acetat oder Propionat, ein Triflat, ein Borat mit einem oder mehreren organischen Resten oder ein Aluminat der Formel [AlY4-zZz]– oder der Formel [AlZ4·m AlZ3]–, in denen Y Wasserstoff, einen organischen Rest, einen Silylrest, einen Borylrest, einen Phosphinorest, einen Aminorest, einen Thiorest oder einen Selenorest bezeichnet, Z ein Halogenatom bedeutet, z für die ganze Zahl 0, 1, 2, 3 oder 4 und m für eine Zahl von 0 bis 5, insbesondere 0 bis 3, steht.Examples of suitable anions for compensating the positive charges in said ionic liquids are F - , Cl - , Br - , I - , BF 4 - , BCl 4 - , BBr 4 - , Bl 4 - , PF 6 - , AsF 6 -, SbF 6 -, FeF 4 -, FeCl 4 -, FeBr 4 -, NO 2 -, NO 3 -, SO 4 2-, an unsubstituted or substituted carborane, an unsubstituted or substituted Metallocarboran, a phosphate, a phosphite, a Polyoxymetallat, an unsubstituted or substituted carboxylate as especially acetate or propionate, a triflate, a borate with one or more organic residues or an aluminate of the formula [AlY 4-z Z z] - or the formula [AlZ 4 · m AlZ 3] - in which Y denotes hydrogen, an organic radical, a silyl radical, a boryl radical, a phosphino radical, an amino radical, a thio radical or a seleno radical, Z denotes a halogen atom, z represents the integer 0, 1, 2, 3 or 4 and m for a number from 0 to 5, esp special 0 to 3, stands.
In einer bevorzugten Ausführungsform bezeichnet das genannte Anion ein Aluminat der Formel [AlZ4·m AlZ3]–, in der Z ein Halogenatom bedeutet und m für eine Zahl von 0 bis 1,5 steht, insbesondere 0 bis 1,2, bezeichnet. Typische derartige Anionen sind beispielsweise das Tetrachloroaluminat-Anion [AlCl4]– = [AlCl4·m AlCl3]– mit m = 0 und das Heptachlorodialuminat-Anion [Al2Cl7]– = [AlCl4·m AlCl3]– mit m = 1,0.In a preferred embodiment, said anion denotes an aluminate of the formula [AlZ 4 .m AlZ 3 ] - in which Z is a halogen atom and m is a number from 0 to 1.5, in particular 0 to 1.2. Typical such anions are, for example, the tetrachloroaluminate anion [AlCl 4 ] - = [AlCl 4 .m AlCl 3 ] - where m = 0 and the heptachlorodialuminate anion [Al 2 Cl 7 ] - = [AlCl 4 .m AlCl 3 ] - with m = 1.0.
Häufig verwendete ionische Flüssigkeiten sind beispielsweise 1,2,4-Trimethylpyrazolium- oder 1,2,4-Triethylpyrazolium-tetrachloroaluminat, 1,2,4-Trimethylpyrazolium- oder 1,2,4-Triethylpyrazolium-heptachlorodialuminat sowie 1-Ethyl-3-methylimidazolium-tetrachloroaluminat oder 1-Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat.Often used ionic liquids are, for example, 1,2,4-trimethylpyrazolium or 1,2,4-triethylpyrazolium tetrachloroaluminate, 1,2,4-trimethylpyrazolium or 1,2,4-triethylpyrazolium heptachlorodialuminate and 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate or 1-ethyl-3-methylimidazolium heptachlorodialuminate.
Als beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Homo- oder -Copolymeren einsetzbare Monomere mit einer oder zwei polymerisationsfähigen olefinisch ungesättigten Doppelbindungen, welche 3 oder 4 Kohlenstoffatomen aufweisen, kommen Propen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten und 1,3-Butadien in Betracht.When in the process according to the invention for the preparation of homo- or copolymers usable monomers with one or two polymerizable olefinically unsaturated Double bonds, which have 3 or 4 carbon atoms come Propene, 1-butene, 2-butene, isobutene and 1,3-butadiene into consideration.
In einer bevorzugten Ausführungsform wendet man das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren zur Herstellung von Isobutenhomo- oder -copolymeren, insbesondere mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht Mw von 10.000 bis 10.000.000, an.In a preferred embodiment, the polymerization process according to the invention is used for the preparation of isobutene homopolymers or copolymers, in particular having a weight-average molecular weight M w of 10,000 to 10,000,000.
Unter Isobutenhomopolymeren versteht man im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Polymere, die bezogen auf das Polymer zu wenigstens 98 Mol-%, vorzugsweise zu wenigstens 99 Mol-% aus Isobuten aufgebaut sind. Dementsprechend versteht man unter Isobutencopolymeren solche Polymere, die mehr als 2 Mol-% Monomere einpolymerisiert enthalten, die von Isobuten verschieden sind.Under Isobutene homopolymers are understood within the scope of the present invention those polymers which, based on the polymer, are at least 98 mol%, preferably at least 99 mol% are made up of isobutene. Accordingly, isobutene copolymers are understood to mean those polymers which which contain more than 2 mol% of monomers polymerized by Isobutene are different.
Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von höhermolekularen Homo- oder Copolymeren aus olefinischen Monomeren, insbesondere von höhermolekularen Isobutenhomo- oder -copolymeren. Bevorzugte Comonomere für das Isobuten bzw. das Isobuten-haltige Monomerengemisch sind hierbei Styrol, Styrolderivate und Styrol- und Styrolderivat-haltige Monomerengemische sowie Alkadiene wie Butadien sowie Gemische davon. Insbesondere setzt man in das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren Isobuten oder Isobuten-Styrol-Gemische als Monomere ein.The inventive polymerization process is suitable in an excellent way for the production of higher molecular weight Homo- or copolymers of olefinic monomers, in particular of higher molecular weight isobutene homo- or copolymers. preferred Comonomers for the isobutene or the isobutene-containing monomer mixture are here styrene, styrene derivatives and styrene and styrene derivative-containing Monomer mixtures and alkadienes such as butadiene and mixtures thereof. In particular, one puts in the inventive Polymerization process isobutene or isobutene-styrene mixtures as monomers.
Für den Einsatz von Isobuten oder einem Isobuten-haltigen Monomerengemisch als zu polymerisierendem Monomer eignet sich als Isobuten-Quelle sowohl Isobuten selbst als auch Isobuten-haltige C4-Kohlenwasserstoffströme, beispielsweise C4-Raffinate, C4-Schnitte aus der Isobutan-Dehydrierung, C4-Schnitte aus Steamcrackern und aus FCC-Crackern (fluid catalytic cracking), sofern sie weitgehend von darin enthaltenem 1,3-Butadien befreit sind. Geeignete C4-Kohlenwasserstoffströme enthalten in der Regel weniger als 500 ppm, vorzugsweise weniger als 200 ppm, Butadien. Die Anwesenheit von 1-Buten sowie von cis- und trans-2-Buten ist – bei gezielter Reaktionsführung – bei der Herstellung von Isobutenhomopolymeren weitgehend unkritisch. Typischerweise liegt die Isobutenkonzentration in den C4-Kohlenwasserstoffströmen im Bereich von 40 bis 60 Gew.-%. Das Isobuten-haltige Monomerengemisch kann geringe Mengen an Kontaminanten wie Wasser, Carbonsäuren oder Mineralsäuren enthalten, ohne dass es zu kritischen Ausbeute- oder Selektivitätseinbußen kommt. Es ist zweckdienlich, eine Anreicherung dieser Verunreinigungen zu vermeiden, indem man solche Schadstoffe beispielsweise durch Adsorption an feste Adsorbentien wie Aktivkohle, Molekularsiebe oder Ionenaustauscher, aus dem Isobuten-haltigen Monomerengemisch entfernt.For the use of isobutene or an isobutene-containing monomer mixture as the monomer to be polymerized isobutene source is both isobutene itself and also isobutene-containing C 4 hydrocarbon streams, for example C 4 raffinates, C 4 cuts from the isobutane dehydrogenation, C 4 cuts from steam crackers and FCC crackers (fluid catalytic cracking), provided that they are largely exempt from 1,3-butadiene contained therein. Suitable C 4 hydrocarbon streams generally contain less than 500 ppm, preferably less than 200 ppm, butadiene. The presence of 1-butene and of cis- and trans-2-butene is largely uncritical in the preparation of isobutene homopolymers - with controlled reaction. Typically, the isobutene concentration in the C4 hydrocarbon streams is in the range of 40 to 60 wt .-%. The isobutene-containing monomer mixture may contain small amounts of contaminants such as water, carboxylic acids or mineral acids, without resulting in critical yield or selectivity losses. It is expedient to avoid an accumulation of these impurities by removing such pollutants from the isobutene-containing monomer mixture, for example by adsorption on solid adsorbents such as activated carbon, molecular sieves or ion exchangers.
Es können Monomermischungen von Isobuten beziehungsweise des Isobuten-haltigen Kohlenwasserstoffgemischs mit olefinisch ungesättigten Monomeren, welche mit Isobuten copolymerisierbar sind, umgesetzt werden. Sofern Monomermischungen des Isobutens mit geeigneten Comonomeren copolymerisiert werden soll, enthält die Monomermischung vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 10 Gew.-% und insbesondere wenigstens 20 Gew.-% Isobuten, und vorzugsweise höchstens 95 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 90 Gew.-% und insbesondere höchstens 80 Gew.-% Comonomere.It can monomer mixtures of isobutene or the Isobutene-containing hydrocarbon mixture with olefinically unsaturated Monomers which are copolymerizable with isobutene reacted become. If monomer mixtures of isobutene with suitable comonomers is to be copolymerized, contains the monomer mixture preferably at least 5% by weight, more preferably at least 10 Wt .-% and in particular at least 20 wt .-% isobutene, and preferably at most 95 wt .-%, particularly preferably at most 90 wt .-% and in particular at most 80% by weight of comonomers.
Als copolymerisierbare Monomere für die olefinischen Monomeren bzw. für das Isobuten kommen insbesondere in Betracht Vinylaromaten wie Styrol, C2-C4-Alkylstyrole wie 2-, 3- und 4-Ethylstyrol sowie 4-tert.-Butylstyrol, die als Monomere genannten Olefine mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, wenn sie von den eingesetzten Monomeren verschieden sind, Alkadiene wie Butadien sowie Isoolefine mit 6 bis 10 C-Atomen wie 2-Methylpenten-1, 2-Methylhexen-1, 2-Ethylpenten-1, 2-Ethylhexen-1 und 2-Propylhepten-1. Als Comonomere kommen weiterhin Olefine in Betracht, die eine Silylgruppe aufweisen, wie 1-Triethoxysilylethen, 1-(Trimethoxysilyl)-propen, 1-(Trimethoxysilyl)-2-methylpropen-2, 1-[Tri(methoxyethoxy)silyl]ethen, 1-[Tri-(methoxyethoxy)silyl]propen, und 1-[Tri(meth-oxyethoxy)silyl]-2-methylpropen-2, sowie Vinylether wie tert.-Butylvinylether.Suitable copolymerizable monomers for the olefinic monomers or for the isobutene are in particular vinylaromatics such as styrene, C 2 -C 4 -alkylstyrenes such as 2-, 3- and 4-ethylstyrene and 4-tert-butylstyrene, the olefins mentioned as monomers with 3 or 4 carbon atoms, if they are different from the monomers used, alkadienes such as butadiene, and isoolefins having 6 to 10 C atoms, such as 2-methylpentene-1, 2-methylhexene-1,2-ethylpentene-1,2-ethylhexene 1 and 2-propylheps-1. Also suitable as comonomers are olefins which have a silyl group, such as 1-triethoxysilylethene, 1- (trimethoxysilyl) -propene, 1- (trimethoxysilyl) -2-methylpropene-2, 1- [tri (methoxyethoxy) silyl] ethene, 1 - [tri (methoxyethoxy) silyl] propene, and 1- [tri (methoxyethoxy) silyl] -2-methylpropene-2, as well as vinyl ethers such as tert-butyl vinyl ether.
Als copolymerisierbare Monomere eignen sich ferner beispielsweise auch 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Undecen oder 1-Dodecen. Weiterhin können auch cyclische Olefine wie Cyclohexen oder auch Terpene, welche als formale Dimere des Isoprens offenkettige, mono- oder polycyclische Systeme mit 10 Kohlenstoffatomen darstellen, beispielsweise Ocimen, Myrcen, Terpinene, Terpinolen, Phellandrene, Limonen oder Pinene, als copolymerisierbare Monomere eingesetzt werden. Diese copolymerisierbaren Monomere können auch funktionelle Gruppen wie Etherfunktionen oder Carboxygruppen enthalten, Beispiele für solche Monomere sind Vinylether wie Methylvinylether, Ethylvinylether oder tert.-Butylvinylether, Vinylester wie Ameisensäurevinylester oder Essigsäurevinylester und (Meth)Acrylsäureester wie Acrylsäuremethylester oder Methacrylsäureethylester.When copolymerizable monomers are also suitable, for example 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene or 1-dodecene. Farther can also cyclic olefins such as cyclohexene or else Terpenes, which are open-chain, monodose formal dimers of isoprene or polycyclic systems with 10 carbon atoms, for example ocimene, myrcene, terpinene, terpinolene, phellandrene, Limes or pinenes used as copolymerizable monomers become. These copolymerizable monomers can also contain functional groups such as ether functions or carboxy groups, Examples of such monomers are vinyl ethers such as methyl vinyl ether, Ethyl vinyl ether or tert-butyl vinyl ether, vinyl esters such as vinyl formate or vinyl acetate and (meth) acrylic acid ester such as methyl acrylate or ethyl methacrylate.
Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Copolymere hergestellt werden, so kann das Verfahren so ausgestaltet werden, dass bevorzugt statistische Polymere oder bevorzugt Blockcoplymere entstehen. Zur Herstellung von Blockcopolymeren kann man beispielsweise die verschiedenen Monomere nacheinander der Polymerisationsreaktion zuführen, wobei die Zugabe des zweiten Comonomers insbesondere erst dann erfolgt, wenn das erste Comonomer zumindest teilweise schon polymerisiert ist. Auf diese Weise sind sowohl Diblock-, Triblock- als auch höhere Blockcopolymere zugänglich, die je nach Reihenfolge der Monomerzugabe einen Block des einen oder anderen Comonomers als terminalen Block aufweisen. Blockcopolymere entstehen in einigen Fällen aber auch dann, wenn alle Comonomere zwar gleichzeitig der Polymerisationsreaktion zugeführt werden, eines davon aber signifikant schneller polymerisiert als das oder die anderen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Isobuten und eine vinylaromatische Verbindung, insbesondere Styrol, im erfindungsgemäßen Verfahren copolymerisiert werden. Dabei entstehen vorzugsweise Blockcopolymere mit einem terminalen Polyisobutenblock. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die vinylaromatische Verbindung, speziell Styrol, signifikant schneller polymerisiert als Isobuten.If copolymers are to be prepared by the process according to the invention, the process can be designed such that preferably random polymers or preferably block copolymers are formed. For the preparation of block copolymers, it is possible for example to feed the various monomers one after the other to the polymerization reaction, the addition of the second comonomer in particular only then follows when the first comonomer is already at least partially polymerized. In this way, both diblock, triblock and higher block copolymers are accessible, which have a block of one or the other comonomer as a terminal block, depending on the order of monomer addition. In some cases, however, block copolymers also form when all comonomers are simultaneously fed to the polymerization reaction, but one of them polymerizes significantly faster than the one or the other. This is the case in particular when isobutene and a vinylaromatic compound, in particular styrene, are copolymerized in the process according to the invention. In this case, block copolymers preferably form with a terminal polyisobutene block. This is because the vinyl aromatic compound, especially styrene, polymerizes significantly faster than isobutene.
Die Polymerisation kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen. Kontinuierliche Verfahren können in Analogie zu bekannten Verfahren des Standes der Technik zur diskontinuierlichen Polymerisation von Isobuten in Gegenwart von Lewissäure-Katalysatoren in flüssiger Phase durchgeführt werden.The Polymerization can be both continuous and batch respectively. Continuous processes can be analogously to known methods of the prior art for discontinuous Polymerization of isobutene in the presence of Lewis acid catalysts be carried out in the liquid phase.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Regel bei einer Polymerisationstemperatur von –80 bis +100°C durchgeführt. Es ist prinzipiell sowohl für eine Durchführung bei niedrigen Temperaturen, z. B. bei –70 bis 0°C, als auch bei höheren Temperaturen, d. h. bei wenigstens 0°C, z. B. bei 0 bis 100°C, geeignet. Die Polymerisation wird aus wirtschaftlichen Gründen bei wenigstens 0°C, z. B. bei 0 bis 100°C, insbesondere bei 10 bis 60°C, angestrebt, um den Energie- und Materialverbrauch, der für eine Kühlung erforderlich ist, möglichst gering zu halten. Sie kann jedoch mit gleich gutem technischen Resultat auch bei niedrigeren Temperaturen, z. B. bei –50 bis < 0°C, vorzugsweise bei –40 bis –10°C, durchgeführt werden.The inventive method is usually at a polymerization temperature of -80 to + 100 ° C. carried out. It is in principle both for one Carrying out at low temperatures, eg. B. at -70 to 0 ° C, as well as at higher temperatures, d. H. at least 0 ° C, z. B. at 0 to 100 ° C, suitable. The polymerization is for economic reasons at least 0 ° C, z. B. at 0 to 100 ° C, in particular at 10 to 60 ° C, aimed at the energy and material consumption, which is required for cooling, if possible to keep low. It can, however, with equally good technical result even at lower temperatures, eg. B. at -50 to <0 ° C, preferably at -40 to -10 ° C, performed become.
Erfolgt die Polymerisation bei oder oberhalb der Siedetemperatur des zu polymerisierende Monomers oder Monomerengemischs, so wird sie vorzugsweise in Druckgefäßen, beispielsweise in Autoklaven oder in Druckreaktoren, durchgeführt.He follows the polymerization at or above the boiling point of polymerizing monomer or mixture of monomers, it is preferred in pressure vessels, for example in autoclaves or in pressure reactors.
Die Polymerisation wird in Gegenwart der inerten unpolaren Lösungsmittel durchgeführt, in denen die als Polymerisationskatalysatoren eingesetzten ionischen Flüssigkeiten in der Regel gelöst oder suspendiert werden. Dies sind, wie oben beschrieben, vorzugsweise Kohlenwasserstoffe, insbesondere solche mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan und Isooctan, cyclo-aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclopentan und Cyclohexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylole. Daneben sind auch halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere aliphatische Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan oder Chloroform oder Fluorchlorkohlenwasserstoffe ("Freone", "Frigene") wie Difluordichlormethan, Difluorchlormethan, 1,1,2-Trifluor-1,2,2-trichlorethan oder 1,1,2,2-Tetrafluor-1,2-dichlorethan einsetzbar. Es können bei der Polymerisation weitere inerte Lösungsmittel mit anwesend sein. Die verwendeten inerten Lösungsmittel sollten geeignet sein, die während der Polymerisationsreaktion in der Regel auftretende Erhöhung der Viskosität der Reaktionslösung soweit zu verringern, dass die Abführung der entstehenden Reaktionswärme gewährleistet werden kann. Es sind solche Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische geeignet, die gegenüber den eingesetzten Ausgangsstoffen und Reagenzien inert sind. Vorzugsweise werden Lösungsmittel vor ihrem Einsatz von Verunreinigungen wie Wasser, Carbonsäuren oder Mineralsäuren befreit, beispielsweise durch Adsorption an feste Adsorbentien wie Aktivkohle, Molsiebe oder Ionenaustauscher.The Polymerization is in the presence of inert non-polar solvents carried out in which as polymerization catalysts used ionic liquids usually solved or suspended. These are preferably as described above Hydrocarbons, in particular those having 4 to 8 carbon atoms, For example, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, Hexane, heptane, octane and isooctane, cyclo-aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylenes. In addition, halogenated hydrocarbons, in particular aliphatic chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane or chloroform or chlorofluorocarbons ("Freone", "Frigene") such as difluorodichloromethane, difluorochloromethane, 1,1,2-trifluoro-1,2,2-trichloroethane or 1,1,2,2-tetrafluoro-1,2-dichloroethane can be used. It can in the polymerization with other inert solvents to be present. The inert solvents used should be suitable during the polymerization reaction usually occurring increase in viscosity the reaction solution to reduce so much that the discharge ensures the resulting heat of reaction can be. They are such solvents or solvent mixtures suitable, compared to the starting materials used and reagents are inert. Preferably, solvents before using impurities like water, carboxylic acids or mineral acids, for example by adsorption to solid adsorbents such as activated carbon, molecular sieves or ion exchangers.
Vorzugsweise wird die Polymerisation unter weitgehend aprotischen, insbesondere unter wasserfreien Reaktionsbedingungen durchgeführt. Unter aprotischen beziehungsweise wasserfreien Reaktionsbedingungen versteht man, dass der Wassergehalt (bzw. der Gehalt an protischen Verunreinigungen) im Reaktionsgemisch weniger als 50 ppm und insbesondere weniger als 5 ppm beträgt. In der Regel wird man daher die Einsatzstoffe vor ihrer Verwendung durch physikalische und/oder durch chemische Maßnahmen trocknen. Insbesondere hat es sich bewährt, die als Lösungsmittel eingesetzten inerten Kohlenwasserstoffe nach üblicher Vorreinigung und Vortrocknung mit einer metallorganischen Verbindung, beispielsweise einer Organolithium-, Organomagnesium- oder Organoaluminium-Verbindung, in einer Menge zu versetzen, die ausreicht, um die Wasserspuren aus dem Lösungsmittel zu entfernen. Das so behandelte Lösungsmittel wird dann vorzugsweise direkt in das Reaktionsgefäß einkondensiert. In ähnlicher Weise kann man auch mit den zu polymerisierenden Monomeren, insbesondere mit Isobuten oder mit den Isobuten-haltigen Mischungen, verfahren. Auch die Trocknung mit anderen üblichen Trockenmitteln wie Molsieben oder vorgetrockneten Oxiden wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Calciumoxid oder Bariumoxid, ist geeignet. Vinylaromatische Verbindungen und andere Einsatzstoffe, für die eine Trocknung mit Metallen wie Natrium oder Kalium oder eine Behandlung mit Metallalkylen nicht in Betracht kommt, werden mit dafür geeigneten Trocknungsmitteln, beispielsweise mit Calciumchlorid, Phosphorpentoxid oder Molsieb, von Wasser(spuren) befreit.Preferably the polymerization is largely aprotic, in particular carried out under anhydrous reaction conditions. Under aprotic or anhydrous reaction conditions one that the water content (or the content of protic impurities) in the reaction mixture less than 50 ppm and especially less than 5 ppm. As a rule, therefore, one becomes the starting materials prior to their use by physical and / or chemical Dry measures. In particular, it has proven the inert hydrocarbons used as solvent after usual pre-cleaning and predrying with an organometallic Compound, for example an organolithium, organomagnesium or organoaluminum compound, in an amount that sufficient to remove the traces of water from the solvent remove. The solvent thus treated is then preferably condensed directly into the reaction vessel. In similar You can also with the monomers to be polymerized, in particular with isobutene or with the isobutene-containing mixtures, proceed. Also the drying with other usual desiccants such as molecular sieves or predried oxides such as alumina, silica, Calcium oxide or barium oxide is suitable. Vinyl aromatic compounds and other feedstocks for which drying with metals such as sodium or potassium or a treatment with metal alkyls not be considered, with suitable drying agents, for example with calcium chloride, phosphorus pentoxide or molecular sieve, freed from water (traces).
Die Polymerisation der genannten olefinischen Monomeren oder Monomergemische bzw. des diese Monomere oder Monomergemische enthaltenden Einsatzmaterials, insbesondere des Isobutens bzw. des isobutenhaltigen Einsatzmaterials, erfolgt in der Regel spontan beim Inkontaktbringen des Polymerisationskatalysators mit dem Monomer bzw. dem Monomerengemisch bei der gewünschten Reaktionstemperatur. Hierbei kann man so vorgehen, dass man das Monomer bzw. das Monomerengemisch gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt, auf Reaktionstemperatur bringt und anschließend den Polymerisationskatalysator zugibt. Man kann auch so vorgehen, dass man den Polymerisationskatalysator gegebenenfalls im Lösungsmittel vorlegt und anschließend das Monomer bzw. das Monomerengemisch zugibt. Als Polymerisationsbeginn gilt dann derjenige Zeitpunkt, zu dem alle Reaktanden im Reaktionsgefäß enthalten sind. Der Polymerisationskatalysator kann sich teilweise oder vollständig im Reaktionsmedium lösen oder als Suspension vorliegen.The Polymerization of said olefinic monomers or monomer mixtures or the feedstock containing these monomers or monomer mixtures, in particular the isobutene or the isobutene-containing feedstock, usually occurs spontaneously when contacting the polymerization catalyst with the monomer or the monomer mixture in the desired Reaction temperature. Here one can proceed in such a way that one that the Monomer or the monomer mixture, if appropriate in the solvent submits, brings to reaction temperature and then adding the polymerization catalyst. You can also do that if appropriate, the polymerization catalyst in the solvent presents and then the monomer or the monomer mixture admits. The beginning of polymerization is then the time, to which all reactants in the reaction vessel are. The polymerization catalyst may be partially or completely dissolve in the reaction medium or be present as a suspension.
Die als Polymerisationskatalysatoren wirksamen ionischen Flüssigkeiten liegen im Polymerisationsmedium beispielsweise gelöst, suspendiert oder als Flüssigbett vor. Vorzugsweise setzt man als Polymerisationskatalysatoren zur Herstellung der Homo- oder -copolymeren, insbesondere der Isobutenhomo- oder -copolymeren, ionische Flüssigkeiten ein, welche ausgewählt sind aus Imidazoliumsalzen, verbrückten Imidazoliumsalzen, Pyridiniumsalzen, Pyrazoliumsalzen und Ammoniumsalzen; diese ionischen Flüssigkeiten sind oben beschrieben. Typische ionische Flüssigkeiten für den Einsatz als Polymerisationskatalysatoren für Isobuten oder Isobuten-haltige Monomerengemische sind beispielsweise 1,2,4-Trimethylpyrazolium- oder 1,2,4-Triethylpyrazolium-tetrachloroaluminat, 1,2,4-Trimethylpyrazolium- oder 1,2,4-Triethylpyrazolium-hepta chlorodialuminat sowie 1-Ethyl-3-methylimidazolium-tetrachloroaluminat oder 1-Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat.The as polymerization catalysts effective ionic liquids are dissolved in the polymerization medium, for example, suspended or as a fluid bed. Preferably sets as polymerization catalysts for the preparation of homo- or copolymers, in particular the isobutene homo- or copolymers, ionic liquids, which are selected are from imidazolium salts, bridged imidazolium salts, Pyridinium salts, pyrazolium salts and ammonium salts; this ionic Liquids are described above. Typical ionic Liquids for use as polymerization catalysts for isobutene or isobutene-containing monomer mixtures for example, 1,2,4-trimethylpyrazolium or 1,2,4-triethylpyrazolium tetrachloroaluminate, 1,2,4-trimethylpyrazolium or 1,2,4-triethylpyrazolium hepta chlorodialuminate and 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate or 1-ethyl-3-methylimidazolium heptachlorodialuminate.
Geeignete Reaktortypen für das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren sind üblicherweise Rührkesselreaktoren, Schlaufenreaktoren, Rohrreaktoren, Wirbelbettreaktoren, Wirbelschichtreaktoren, Rührtankreaktoren mit und ohne Lösungsmittel und Flüssigbettreaktoren.suitable Reactor types for the inventive Polymerization processes are usually stirred tank reactors, Loop reactors, tubular reactors, fluidized bed reactors, fluidized bed reactors, Stirred tank reactors with and without solvent and Fluidized bed reactors.
Zur Herstellung von Copolymeren kann man so vorgehen, dass man die Monomere, gegebenenfalls im Lösungsmittel, vorlegt und anschließend den Polymerisationskatalysator zugibt. Die Einstellung der Reaktionstemperatur kann vor oder nach der Zugabe des Polymerisationskatalysators erfolgen. Man kann auch so vorgehen, dass man zunächst nur eines der Monomere, gegebenenfalls im Lösungsmittel, vorlegt, anschließend den Polymerisationskatalysator zugibt und erst nach einer gewissen Zeit, beispielsweise wenn wenigstens 60%, wenigstens 80% oder wenigstens 90% des Monomers umgesetzt sind, das oder die weiteren Monomere zugibt. Alternativ kann man den Polymerisationskatalysator, gegebenenfalls im Lösungsmittel, vorlegen, anschließend die Monomere gleichzeitig oder nacheinander zugeben und dann die gewünschte Reaktionstemperatur einstellen. Als Polymerisationsbeginn gilt dann derjenige Zeitpunkt, zu dem der Polymerisationskatalysator und wenigstens eines der Monomere im Reaktionsgefäß enthalten sind.to The preparation of copolymers can be carried out in such a way that the monomers, optionally in solvent, and then submitted adding the polymerization catalyst. The setting of the reaction temperature can be done before or after the addition of the polymerization catalyst. It is also possible to proceed in such a way that one initially only one the monomers, optionally in solvent, presents, then adding the polymerization catalyst and only after a certain time, for example if at least 60%, at least 80% or at least 90% of the monomer are reacted, the one or more monomers added. Alternatively, the polymerization catalyst, optionally in solvent, submit, then add the monomers simultaneously or sequentially and then the set the desired reaction temperature. As the beginning of polymerization then the time at which the polymerization catalyst and at least one of the monomers in the reaction vessel are.
Neben der hier beschriebenen diskontinuierlichen Vorgehensweise kann man die Polymerisation auch als kontinuierliches Verfahren ausgestalten. Hierbei führt man die Einsatzstoffe, d. h. das oder die zu polymerisierenden Monomere, gegebenenfalls das Lösungsmittel sowie gegebenenfalls den Polymerisationskatalysator der Polymerisationsreaktion kontinuierlich zu und entnimmt kontinuierlich Reaktionsprodukt, so dass sich im Reaktor mehr oder weniger stationäre Polymerisationsbedingungen einstellen. Das oder die zu polymerisierenden Monomere können als solche, verdünnt mit einem Lösungsmittel oder als monomerhaltiger Kohlenwasserstoffstrom, zugeführt werden.Next The discontinuous procedure described here can be make the polymerization as a continuous process. This leads to the starting materials, d. H. that or the to be polymerized monomers, optionally the solvent and optionally the polymerization catalyst of the polymerization reaction continuously and continuously withdraws reaction product, so that in the reactor more or less stationary polymerization conditions to adjust. The one or more monomers to be polymerized as such, diluted with a solvent or as a monomer-containing hydrocarbon stream, are supplied.
Nach erfolgter Polymerisation ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung nun nicht mehr notwendig, ein geeignetes Kettenabbruchmittel dem Polymerisationsmedium zuzuführen oder in dieses einzudispergieren. Diese Desaktivierung erfolgte üblicherweise durch Zugabe einer protischen Verbindung, insbesondere durch Zugabe von Wasser oder Methanol oder durch Zugabe einer wässrigen Base, z. B. einer wässrigen Lösung eines Alkali- oder Erdalkalihydroxids wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder Calciumhydroxid, eines Alkali- oder Erdalkalicarbonats wie Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumcarbonat, oder eines Alkali- oder Erdalkalihydrogencarbonats wie Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumhydrogencarbonat. Es ist erfindungsgemäß ausreichend, nach erfolgter Polymerisation, d. h. wenn der gewünschte Umsatz erreicht ist, die als Polymerisationskatalysator eingesetzte ioni sche Flüssigkeit wie oben beschrieben durch Adsorption an anorganische oxidische Trägermaterialien abzutrennen.To Successful polymerization is within the meaning of the present invention no longer necessary, a suitable chain stopper the Feed or to be dispersed in this polymerization medium. This deactivation was usually by addition a protic compound, in particular by the addition of water or methanol or by adding an aqueous base, e.g. As an aqueous solution of an alkali or alkaline earth metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide or calcium hydroxide, an alkali or alkaline earth carbonate such as sodium, potassium, magnesium or calcium carbonate, or an alkali or alkaline earth hydrogen carbonate such as sodium, potassium, magnesium or calcium bicarbonate. It is sufficient according to the invention, after Polymerization, d. H. when the desired turnover is reached is the ionic liquid used as a polymerization catalyst as described above by adsorption to inorganic oxidic Separate support materials.
Bei der Copolymerisation von Isobuten oder Isobuten-haltigen Kohlenwasserstoffschnitten mit wenigstens einer vinylaromatischen Verbindung, beispielsweise Styrol, entstehen auch bei gleichzeitiger Zugabe der Comonomere vorzugsweise Blockcopolymere, wobei der Isobutenblock in der Regel den terminalen, d. h. den zuletzt gebildeten Block darstellt. Besonders bevorzugt enthält ein solches Monomerengemisch 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% Styrol.In the copolymerization of isobutene or isobutene-containing hydrocarbon cuts with at least one vinylaromatic compound, for example styrene, block copolymers are preferably formed even with simultaneous addition of the comonomers, the isobutene block generally representing the terminal block, ie the last formed block. Particularly preferably, such a monomer mixture contains 5 to 95 Wt .-%, particularly preferably 30 to 70 wt .-% styrene.
Vorzugsweise weisen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Isobutenhomo- oder -copolymere, speziell die Isobutenhomopolymere, eine Polydispersität (PDI = MW/Mn) von 1,0 bis 3,0, vor allem von höchstens 2,0, vorzugsweise von 1,0 bis 2,0, besonders bevorzugt von 1,0 bis 1,8 und insbesondere von 1,0 bis 1,5 auf.Preferably have the with the inventive method prepared isobutene homo- or copolymers, especially the isobutene homopolymers, a polydispersity (PDI = MW / Mn) of 1.0 to 3.0, before anything of at most 2.0, preferably from 1.0 to 2.0, more preferably from 1.0 to 1.8 and especially from 1.0 to 1.5 on.
Vorzugsweise besitzen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Homo- oder Copolymere aus Monomeren mit einer oder zwei polymerisationsfähigen olefinisch ungesättigten Doppelbindungen, welche 3 oder 4 Kohlenstoffatome aufweisen, insbesondere die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Isobutenhomo- oder -copolymere, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw von 25.000 bis 5.000.000, insbesondere von 75.000 bis 4.000.000 und vor allem von 150.000 bis 3.000.000.The homopolymers or copolymers prepared by the process according to the invention preferably comprise monomers having one or two polymerizable olefinically unsaturated double bonds which have 3 or 4 carbon atoms, in particular the isobutene homo- or copolymers prepared by the process according to the invention, a weight-average molecular weight M w of 25,000 up to 5,000,000, in particular from 75,000 to 4,000,000 and above all from 150,000 to 3,000,000.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen, ohne sie zu beschränken.The The following examples are intended to illustrate the present invention, without restricting it.
Beispiel 1example 1
Abtrennung von 1-Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat aus HeptanSeparation of 1-ethyl-3-methylimidazolium heptachlorodialuminat from heptane
Es wurden 10 ml/h einer 3 gew.-%igen Lösung von 1-Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat in Dichlormethan in 40 ml/min Heptan kontinuierlich emulgiert. Die resultierende Dichlormethan-Heptan-Emulsion wies einen Gehalt an 1-Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat von 313 Gew.-ppm (entsprechend 41 Gew.-ppm Aluminium) auf ("Nullprobe").It were 10 ml / h of a 3 wt .-% solution of 1-ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat in dichloromethane in 40 ml / min heptane continuously emulsified. The resulting dichloromethane-heptane emulsion had a content 1-Ethyl-3-methylimidazolium heptachlorodialuminat of 313 ppm by weight (corresponding 41 ppm by weight aluminum) ("zero sample").
Jeweils 80 ml dieser Emulsion wurden durch eine mit jeweils 30,0 g eines anorganischen oxidischen Trägermaterials (Absorptionsmittels) gefüllte kurze Säule geleitet. Die Eluate wurden mit jeweils 25 ml verdünnter Salzsäure versetzt und kräftig ausgeschüttelt. Aus den abgetrennten Unterphasen wurde der aus der ionischen Flüssigkeit stammende Aluminiumgehalt ("Al") und damit der Gehalt an verbliebener ionischer Flüssigkeit ("IL") durch eine hierfür übliche Meßmethode bestimmt. Auf diese Weise war auch der Al- bzw. der IL-Gehalt der Nullprobe bestimmt worden.Each 80 ml of this emulsion were replaced by a with each 30.0 g of a inorganic oxidic carrier material (absorbent) filled short column passed. The eluates were each with 25 ml of dilute hydrochloric acid and shaken vigorously. From the severed Subphase was that derived from the ionic liquid Aluminum content ("Al") and thus the content of remaining ionic Liquid ("IL") by a customary for this Measuring method determined. In this way, the Al or the IL content of the blank has been determined.
Die
nachfolgende Tabelle zeigt die Gehalte der 80 ml-Proben für
die jeweils verwendeten Adsorptionsmittel:
Beispiel 2Example 2
Abtrennung von 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat aus HeptanSeparation of 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate from heptane
Es wurden 10 ml/h einer 3 gew.-%igen Lösung von 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat in Dichlormethan in 40 ml/min Heptan kontinuierlich emulgiert. Die resultierende Dichlormethan-Heptan-Emulsion wies einen Gehalt an 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat von 2064 Gew.-ppm (entsprechend 170 Gew.-ppm Stickstoff) auf ("Nullprobe").It were 10 ml / h of a 3 wt .-% solution of 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate in dichloromethane in 40 ml / min heptane continuously emulsified. The resulting dichloromethane-heptane emulsion had a content 1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate of 2064 ppm by weight (corresponding to 170 ppm by weight of nitrogen) ("zero sample").
Jeweils 80 ml dieser Emulsion wurden durch eine mit jeweils 30,0 g eines anorganischen oxidischen Trägermaterials (Absorptionsmittels) gefüllte kurze Säule geleitet. Die Eluate wurden mit jeweils 25 ml verdünnter Salzsäure versetzt und kräftig ausgeschüttelt. Aus den abgetrennten Unterphasen wurde der aus der ionischen Flüssigkeit stammende Stickstoffgehalt ("N") und damit der Gehalt an verbliebener ionischer Flüssigkeit ("IL") durch eine hierfür übliche Meßmethode bestimmt. Auf diese Weise war auch der N- bzw. der IL-Gehalt der Nullprobe bestimmt worden.Each 80 ml of this emulsion were replaced by a with each 30.0 g of a inorganic oxidic carrier material (absorbent) filled short column passed. The eluates were each with 25 ml of dilute hydrochloric acid and shaken vigorously. From the severed Subphase was that derived from the ionic liquid Nitrogen content ("N") and thus the content of remaining ionic Liquid ("IL") by a customary for this Measuring method determined. In this way, the N- or the IL content of the blank has been determined.
Die
nachfolgende Tabelle zeigt die Gehalte der 80 ml-Proben für
die jeweils verwendeten Adsorptionsmittel:
Beispiel 3Example 3
Polymerisation von Isobuten mit mittels Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat als Katalysator und Aufarbeitung mit Molekularsieb bzw. mit wässriger NatronlaugePolymerization of isobutene by means of Ethyl 3-methylimidazolium heptachlorodialuminate as a catalyst and working up with molecular sieve or with aqueous sodium hydroxide solution
In
einem 230 ml-Durchfluß-Glasreaktor mit Kühlmantel
wurden bei –78°C Manteltemperatur und –70°C
Innentemperatur kontinuierlich 28,6 g/min Heptan, 8,9 g/min Isobuten
und 0,0017 g/min Ethyl-3-methylimidazolium-heptachlorodialuminat
zugefahren. 100 ml der ablaufenden Produktlösung wurden über
30 ml ausgeheiztem Molsieb (4 Å bzw. 10 Å) in
einer Nutsche geleitet bzw. mit 30 ml einer 10 gew.-%iger wässriger Natronlauge
extrahiert. Nach Durchlauf der Nutsche bzw. nach Phasentrennung
je weils wurde der Wasserwert der organischen Polymerlösung
mittels Karl-Fischer-Titration bestimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - WO 00/32658 [0008] WO 00/32658 [0008]
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