DE1059450B - Verfahren zur Herstellung von Alkylaluminiumsesquichloriden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AlkylaluminiumsesquichloridenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
DEUTSCHES
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Herstellung von Aluminiumalkylsesquichloriden aus metallischem Aluminium und den entsprechenden
Alkylchloriden.
Ein Aluminiumsesquichlorid ist irgendeineMischung
aus einem Aluminiumdialkylchlorid und einem AIuminiumalkyldichlorid,
wobei die Alkylgruppe in beiden Verbindungen die gleiche ist. So ist z. B. das AIuminiumäthylsesquichlorid
eine Mischung aus den beiden Verbindungen der Formeln Al(C2Hg)2Cl und
Al(C2H5)Cl2. Werden die Aluminiumalkylsesquichloride
in üblicher Weise hergestellt, so bestehen sie aus äquimolaren Teilen der beiden Komponenten.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Aluminiumalkylsesquichloriden, insbesondere zur
Herstellung von Äthylaluminiumsesquichlorid, bekannt. Sie besitzen jedoch alle den Nachteil, daß die
Reaktion langen oder veränderlichen Induktionszeiten unterliegt und nach dem Beginn oft schwierig zu
regeln ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Alkylaluminiumsesquichloriden
zu schaffen, in welchem dieser Nachteil vermieden wird..
Das erfmdungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Alkylaluminiumsesquichloriden durch Umsetzung
von Aluminium mit Alkylchloriden ist dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium mit dem Alkylchlorid
in Gegenwart eines Initiators umgesetzt wird, der aus einer Mischung von wasserfreiem Aluminiumchlorid
und einem Alkylaluminiumhalogenid besteht.
Das bei der Reaktion verwendete Aluminium kann in irgendeiner gebräuchlichen Form vorliegen. Zur
Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit ist es zweckmäßig, daß dieses in der Reaktionsmischung eine
möglichst große Oberfläche besitzt, weshalb auch Aluminiumdrehspäne oder -pulver besonders geeignet
sind. Es ist jedoch nicht notwendig, das Aluminium in einer nichtoxydierenden Atmosphäre herzustellen
oder zu lagern. Gegebenenfalls kann das Aluminium als Legierung mit einem anderen Metall oder
Metallen, die die Reaktion nicht beeinträchtigen, wie z. B. Magnesium, verwendet werden.
Das Verfahren wird vorzugsweise mit Alkylchloriden, die bis zu 4 C-Atome enthalten, ausgeführt.
Die geeignetsten Alkylaluminiumsesquichloride sind die, die sich von niedrigen Alkylgruppen, d. h. Alkylgruppen,
die nicht mehr als 4 C-Atome enthalten, ableiten, und das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders
zur Herstellung dieser Verbindungen geeignet. Das bevorzugte Alkylaluminiumsesquichlorid
ist das Äthylaluminiumsesquichlorid, das durch das erfindungsgemäße Verfahren leicht aus Aluminium
und Äthylchlorid hergestellt werden kann.
Verfahren zur Herstellung
von Alky !aluminiums es quichloriden
von Alky !aluminiums es quichloriden
Anmelder:
The Distillers Company Limited,
Edinburgh (Großbritannien)
Edinburgh (Großbritannien)
Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,
Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. Juli 1956
Großbritannien vom 26. Juli 1956
Edwin George Edward Hawkins
und Irene Marianne Watt, geb. Cohen, Great Burgh,
Epsom, Surrey (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
Eine Komponente der Initiatormischung ist ein Alkylaluminiumhalogenid. Dieses kann ein Dialkylaluminiumhalogenid
oder ein Alkylaluminiumdihalogenid sein. Es können alle diese Verbindungen verwendet
werden, jedoch sollen die Alkylgruppe oder -gruppen vorzugsweise denen des herzustellenden Alkylaluminiumsesquichlorids
entsprechen. Vorteilhaft wird ein Alkylaluminiumchlorid verwendet, so daß das Produkt nicht mit Verbindungen verunreinigt
wird, die andere Halogenatome als Chlor enthalten. Eine besonders geeignete Komponente der Initiatormischung
ist das Alkylaluminiumsesquichlorid, das hergestellt werden soll.
Was die Reinheit der anderen Komponenten der Reaktionsmischung betrifft, ist keine besondere Vorsicht
erforderlich, und im allgemeinen können handelsübliche Alkylchloride, Aluminiumchlorid und Alkylaluminiumhalogenide
verwendet werden.
Der Anteil des in der Reaktionsmischung anwesenden Initiators kann beträchtlich variieren, da bereits
sehr geringe Mengen die Reaktion in Gang setzen und große Mengen keine schädlichen Wirkungen besitzen.
Am zweckmäßigsten soll die Gesamtmenge an Aluminiumchlorid
und Alkylaluminiumhalogenid mehr als etwa 2 Gewichtsprozent der Reaktionsmischung
betragen, wenn eine gute Anfangsgeschwindigkeit der' Reaktion erwünscht ist. Das Verhältnis von AIu-
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miniumchlorid zu Alkylaluminiumhalogenid in der
Initiatormischung kann in ähnlicher Weise beträchtlich variiert werden, am zweckmäßigsten werden jedoch
1 Gewichtsteil Aluminiumchlorid mit wenigstens 0,5 Gewichtsteilen Alkylaluminiumhalogenid verwendet.
Vorzugsweise werden zur Bildung des Initiators etwa gleiche Gewichtsverhältnisse der beiden
Komponenten verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei atmosphärischem Druck durchgeführt werden und stellt so
im Gegensatz zu vielen bekannten Verfahren eine beachtliche Verbesserung dar. Gegebenenfalls können
überatmosphärische Drücke verwendet werden, dies ist jedoch unnötig, und es können durch Verwendung
einfacher Apparaturen für gewöhnlichen Druck gute Ausbeuten erhalten werden.
Die Umsetzung von Aluminium mit dem Alkylchlorid
unter den erfindungsgemäßen Bedingungen kann bei normalen Zimmertemperaturen, d. h. etwa
20° C, durchgeführt werden, die Reaktionsmischung wird jedoch vorzugsweise auf mindestens 50° C gehalten.
Die Reaktion verläuft exotherm, so daß ein Erwärmen der Reaktionsmischung nach Beginn der
Reaktion nicht notwendig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl unter Verwendung eines Überschusses an Aluminium als
auch eines Überschusses des Alkylchlorids durchgeführt werden. Im allgemeinen wird ein Überschuß an
Aluminium verwendet, da dieser leichter aus der Reaktionsmischung zur Wiederverwendung zurückgewonnen
werden kann als ein Überschuß des Alkylchlorids.
Am zweckmäßigsten wird die Reaktion durchgeführt, indem das Aluminium mit der Initiatormischung
in einer Atmosphäre eines inerten Gases, wie Stickstoff, z. B. bei einer Temperatur zwischen
50 und 100° C gemischt und dann das Alkylhalogenid zugefügt wird, worauf die Reaktion sofort beginnt.
Am besten wird die Reaktionsmischung unter Rückflußbedingungen gehalten, so daß Alkylhalogenid, das
vor seiner Umsetzung verdampft, kondensiert und in das Reaktionsgefäß zurückgeführt wird. Die niedrigen
Alkylchloride besitzen niedrige Siedepunkte; so siedet z. B. Äthylchlorid bei atmosphärischem Druck
bei etwa 12° C, und dementsprechend sollen die Rückflußkühler usw. mit einer geeigneten gekühlten Kühlflüssigkeit
betrieben werden.
Es ist ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Reaktion durch die Anwesenheit
der Mischung aus Aluminiumchlorid und einem Alkylaluminiumhalogenid schnell in Gang gesetzt
wird.
Das Alkylaluminiumsesquichlorid wird in beliebiger Weise aus der Reaktionsmischung gewonnen.
Im allgemeinen besteht das einfachste Verfahren im Abdestillieren aus dem Reaktionsgefäß unter vermindertem
Druck. Das Alkylaluminiumsesquichlorid kann auch in einem inerten Lösungsmittel, z. B.
Petroläther, gelöst werden, worauf die anderen Stoffe leicht durch Abdekantieren, Filtrieren oder Destillieren
entfernt werden können.
Gegenüber der bekannten alleinigen Verwendung von Aluminiumtrichlorid oder einem Alkylaluminiumhalogenid
(z. B. Aluminiumäthylsesquichlorid) besitzt das vorliegende Verfahren den Vorteil, daß die
Reaktion sofort eintritt, daß also nicht Induktionszeiten unbestimmter Dauer auftreten.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren. Die Teile sind Gewichtsteile.
27 Teile Aluminiumblättchen und 5 Teile pulverisiertes Aluminiumchlorid wurden unter einer Stickstoffatmosphäre
in ein Reaktionsgefäß gegeben, 5 Teile geschmolzenes Äthylaluminiumdijodid zugefügt, und
die Mischung wurde auf etwa 70° C erhitzt. Dann wurden 96 Teile gekühltes Äthylchlorid zugetropft,
worauf die exotherme Reaktion sofort eintrat. Durch die Reaktionswärme wurde die Reaktionsmischung
unter Rückfluß gehalten, wobei im verwendeten Kühler eine Kühlflüssigkeit bei —30° C zirkulierte. Der Rückfluß
hörte nach 3At Stunden fast völlig auf. Die
Mischung wurde noch kurze Zeit weiter erwärmt, abgekühlt und unter vermindertem Druck, der durch eine
Wasserstrahlpumpe erzeugt wurde, destilliert. Es wurde eine gute Ausbeute an Äthylaluminiumsesquichlorid
erhalten.
Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde, wiederholt, wobei 5 Teile Äthylaluminiumsesquichlo'rid
an Stelle des Äthylaluminiumdijodids zur Bildung des Initiators mit dem Aluminiumchlorid verwendet
wurden. Auch hier trat die Reaktion sofort nach der Zugabe des Äthylchlorids ein. Es wurde
ebenfalls eine gute Ausbeute an Äthylaluminiumsesquichlorid erhalten.
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei das Äthylaluminiumdijodid durch eine entsprechende
Menge Äthylaluminiumdichlorid ersetzt wurde. Es trat eine sofortige, schnelle und regelbare
Reaktion ein. Es wurde wiederum eine ähnlich gute Ausbeute an Äthylaluminiumsesquichlorid erhalten.
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei das Äthylaluminiumdijodid durch die entsprechende
Menge Methylaluminiumdichlorid und das Äthylchlorid durch die entsprechende Menge Methylchlorid
ersetzt und soi Methylalurniniumsesquichlorid erhalten wurde.
In gleicher Weise können die entsprechenden Propyl- und Butylderivate durch Verwendung des entsprechenden
Propylaluminium- und Butylaluminiumdijodids (oder -dichlorids) und des entsprechenden
Propyl- und Butylchlorids an Stelle des im Beispiel 1 verwendeten Äthylaluminiumdijodids und Äthylchlorids
erhalten werden.
Wurden die obigen Beispiele wiederholt und hierbei jeweils nur eine der beiden notwendigen Komponenten
des Initiators verwendet, so· traten lange und nicht regelbare Induktionszeiten auf, und die Herstellung
der Sesquichloride war in keiner Weise kontrollierbar.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Alkylaluminiumsesquichloriden
durch Umsetzung von Aluminium mit Alkyl Chloriden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aluminium mit dem Alkylchlorid in Gegenwart eines Initiators umgesetzt
wird, der aus einer Mischung von Aluminiumchlorid und einem Alkylaluminiumhalogenid besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkylchlorid verwendet wird,
das bis zu 4 C-Atome enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppe im Alkyl-
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aluminiumhalogenidinitiator die gleiche ist wie die Alkylgruppe des Alkylhalogenids.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylaluminiumhalogenidinitiator
ein Chlorid verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Initiator eine Mischung
aus Aluminiumchlorid mit dem herzustellenden Alkylaluminiumsesquichlorid verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß ein Initiator verwendet wird,
der aus etwa gleichen Gewichtsteilen Aluminiumchlorid und Alkylaluminiumhalogenid besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des anwesenden
Reaktionsinitiators mehr als 2 Gewichtsprozent der Reaktionsmischung beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium zuerst mit
dem Initiator in der Atmosphäre eines inerten Gases bei einer Temperatur zwischen 50 und
100° C gemischt und dann das Alkylhalogenid zugefügt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 271 956.
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