DE1148749B - Process for the polymerization of alkylene oxides - Google Patents

Process for the polymerization of alkylene oxides

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DE1148749B
DE1148749B DEG28806A DEG0028806A DE1148749B DE 1148749 B DE1148749 B DE 1148749B DE G28806 A DEG28806 A DE G28806A DE G0028806 A DEG0028806 A DE G0028806A DE 1148749 B DE1148749 B DE 1148749B
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aluminum oxide
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Junji Furukawa
Genjiro Kakogawa
Takeo Saegusa
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/06Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
    • C08G65/08Saturated oxiranes
    • C08G65/10Saturated oxiranes characterised by the catalysts used
    • C08G65/12Saturated oxiranes characterised by the catalysts used containing organo-metallic compounds or metal hydrides

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

G 28806 IVd/39 cG 28806 IVd / 39 c

ANMELDETAG: 14. J A N U A R 1960REGISTRATION DATE: JANUARY 14, 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 16. MAI 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: MAY 16, 1963

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von einem oder mehreren Alkylenoxyden in Gegenwart einer Organometallverbindung der allgemeinen FormelThe invention relates to a process for the polymerization of one or more alkylene oxides in Presence of an organometallic compound of the general formula

MeRRV1 MeRRV 1

(Me = Metall der Wertigkeit χ aus den Gruppen I bis III des Periodischen Systems; R = Kohlenwasserstoffrest; R' = Wasserstoff, Halogen, Kohlenwasserstoffrest oder Alkoxy- oder sekundärer Aminorest) und eines Mischkatalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Mischung oder des Reaktionsproduktes der Organometallverbindung mit einem oder mehreren Metalloxyden der Gruppen II bis IV des Periodischen Systems durchführt.(Me = metal of valence χ from groups I. to III of the periodic table; R = hydrocarbon radical; R '= hydrogen, halogen, hydrocarbon radical or alkoxy or secondary amino radical) and a mixed catalyst, characterized in that that the polymerization in the presence of a catalytic amount of a mixture or the reaction product of the organometallic compound with a or more metal oxides of groups II to IV of the Periodic Table.

Es sind zahlreiche Katalysatoren für die Polymerisation von Alkylenoxyden bekannt, die entweder aus Organometallverbindungen allein oder zusätzlichen bestimmten Metallhalogeniden bestehen. Zum Beispiel ist in der britischen Patentschrift 785 229 und der USA.-Patentschrift 2 870 100 die Polymerisation von Äthylenoxyd und Propylenoxyd mit Organometallverbindungen von Aluminium, Zink und Maignesium beschrieben. In der britischen Patentschrift 793 065 ist die Mischpolymerisation von zwei oder mehreren Alkylenoxyden mit Hilfe einer Organometallverbindung beschrieben. Organometallverbindungen zusammen mit anderen Katalysatoren werden im System Triäthylaluminium und Eisenin-chlorid verwendet, das von S. Kambara und M. Hatano, Journal of Polymer Science, Bd. 27, S. 584 (1958), beschrieben wurde, sowie im System Trialkylaluminium und Natriumfluorid (vsj. britische Patentschrift 799 955).Numerous catalysts for the polymerization of alkylene oxides are known which consist of either organometallic compounds alone or additional certain metal halides. For example, British patent 785 229 and US Pat. No. 2,870,100 describe the polymerization of ethylene oxide and propylene oxide with organometallic compounds of aluminum, zinc and maignesium. British Patent 793 065 describes the copolymerization of two or more alkylene oxides with the aid of an organometallic compound. Organometallic compounds along with other catalysts are used in the triethylaluminum and iron in chloride system described by S. Kambara and M. Hatano, Journal of Polymer Science, Vol. 27, p. 584 (1958), and in the trialkylaluminum and system Sodium fluoride (vs. British Patent 799 955).

Wenngleich die Polymerisation von Alkylenoxyden allein schon durch Organometallverbindungen induziert werden kann, so wird sie jedoch verstärkt, wenn diese zusammen mit Aluminiumoxyd oder einem anderen sauren Oxyd verwendet werden. Darüber hinaus geht in diesem Falle die Polymerisation sehr viel weiter.Even if the polymerization of alkylene oxides is induced by organometallic compounds alone can be, however, it is strengthened if this is combined with aluminum oxide or a other acidic oxide can be used. In addition, in this case, the polymerization goes very well much further.

Auch Aluminiumoxyd allein vermag Alkylenoxyde, wie Äthylenoxyd oder Propylenoxyd, zu polymerisieren (vgl. deutsche Patentschrift 821 349).Alumina alone can also polymerize alkylene oxides, such as ethylene oxide or propylene oxide (see German patent specification 821 349).

Polymere mit hohem Molekulargewicht werden jedoch mit Aluminiumoxyd allein nicht erhalten.However, high molecular weight polymers are not obtained with alumina alone.

Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung der ernndungsgemäßen Katalysatoren feste Polymerisate mit einem sehr hohen Molekulargewicht in hohen Ausbeuten erzeugt werden können. Wenn man Kieselsäure-Aluminiumoxyd-Gemische verwendet, ist diese Wirkung besonders bemerkenswert.It has now been found that when the catalysts according to the invention are used, solid polymers with a very high molecular weight can be produced in high yields. If If silicic acid-aluminum oxide mixtures are used, this effect is particularly remarkable.

Verfahren zur Polymerisation
von Alkylenoxyden
Polymerization process
of alkylene oxides

Anmelder:Applicant:

The General Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)
The General Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,
und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,
Patentanwälte
ίο Representative: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,
and Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, Tal 71,
Patent attorneys

Junji Furukawa, Teiji Tsuruta,Junji Furukawa, Teiji Tsuruta,

Takeo Saegusa, Kyoto,Takeo Saegusa, Kyoto,

und Genjiro Kakogawa, Osaka (Japan),and Genjiro Kakogawa, Osaka (Japan),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Mit Kieselsäure-Aluminiumoxyd-Gemischen allein polymerisieren Alkylenoxyde nur zu niedermolekularen flüssigen Polymeren.With silica-aluminum oxide mixtures alone, alkylene oxides only polymerize to low molecular weight liquid polymers.

Die nach der Erfindung zu verwendende Organometallverbindung ist eine organische Verbindungeines Metalls der Gruppen I bis III des Periodischen Systems und wird durch die allgemeine FormelThe organometallic compound to be used in the invention is an organic compound of one Metal of Groups I to III of the Periodic Table and is represented by the general formula

MeRR'MeRR '

x-lx-l

wiedergegeben, wobei Me ein Metall mit der Wertigkeit x, R einen Kohlenwasserstoffrest und R' einen Rest bedeutet, der Wasserstoff, ein Kohlenwasserstoffrest, eine Alkoxygruppe oder ein sekundärer Aminrest sein kann.reproduced, where Me is a metal with the valency x, R is a hydrocarbon radical and R 'is a radical which can be hydrogen, a hydrocarbon radical, an alkoxy group or a secondary amine radical.

Was die Menge der zu verwendenden Organometallverbindungen betrifft, so gibt es keine bestimmte Grenze, aber man verwendet gewöhnlich 0,01 bis 100 Molprozent Organometallverbindung, bezogen auf das Alkylenoxydmonomere. Es können auch Mischungen von zwei oder mehreren Organometallverbindungen oder der sogenannte »Ate-Komplex«, der aus zwei Organometallverbindungen bestehen soll, verwendet werden.As for the amount of the organometallic compounds to be used, there is no particular one Limit, but one usually uses 0.01 to 100 mole percent organometallic compound, based on on the alkylene oxide monomer. Mixtures of two or more organometallic compounds can also be used or the so-called "Ate complex", which is said to consist of two organometallic compounds, be used.

Die andere Katalysatorkomponente besteht aus Metalloxyden, wie Aluminiumoxyd, und den sogenannten sauren Oxydgemischen aus Aluminiumoxyd und einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppen II bis IV des Periodischen Systems.The other catalyst component consists of metal oxides, such as aluminum oxide, and the so-called acidic oxide mixtures of aluminum oxide and one or more oxides of metals Groups II to IV of the periodic table.

Beispiele für solche Oxydgemische sind Kieselsäure—^Aluminiumoxyd, Aluminiumoxyd—Boroxyd,Examples of such oxide mixtures are silica - ^ aluminum oxide, Aluminum oxide - boron oxide,

309 580/447309 580/447

Aluminiumoxyd—Thoriumoxyd, Aluminiumoxyd— Magnesiumoxyd, Aluminiumoxyd—Zirkonoxyd, Kieselsäure —Aluiminiumoxyd—Zirkonoxyd, Kieselsäure!—Aluminiumoxyd—Thoriumoxyd und ähnliche Oxyde mit Aluminiumoxyd.Aluminum oxide — thorium oxide, aluminum oxide— Magnesium oxide, aluminum oxide - zirconium oxide, silicic acid - aluminum oxide - zirconium oxide, silicic acid! - aluminum oxide - thorium oxide and similar oxides with aluminum oxide.

Die Oxydkatalysatormenge kann stark variiert werden, aber gewöhnlich werden 0,01 bis 1000 Gewichtsprozent des Oxydkatalysators, bezogen auf das Alkylenoxydmonomere, verwendet. Auch Mischungen Diäthylzink und Kieselsäure-Aluminiumoxyd-Pulver (SiO2: Al2O3 = 87:13,15 Stunden bei 500 bis 600° C calciniert) hergestellt.The amount of oxide catalyst can be varied widely, but usually from 0.01 to 1000 percent by weight of the oxide catalyst based on the alkylene oxide monomer is used. Mixtures of diethyl zinc and silica-aluminum oxide powder (SiO 2 : Al 2 O 3 = 87: calcined for 13.15 hours at 500 to 600 ° C.) are also produced.

5 g Kieselsäure—Aluminiumoxyd wurden in eine Druckflasche eingebracht, und es wurden 20 ecm Hexan hinzugegeben. Dann wurden 0,0125 Mol Di- - äthylzink unter Stickstoffatmosphäre zugefügt und die Mischung 1 Stunde auf 800C erhitzt.5 g of silica-alumina was placed in a pressure bottle and 20 cc of hexane was added. Then 0.0125 moles of di- were - äthylzink added under nitrogen atmosphere and the mixture heated for 1 hour at 80 0 C.

Nach dem Abkühlen wurden 10,1 ecm (0,25 Mol)After cooling, 10.1 ecm (0.25 mol)

aus zwei oder mehreren Oxyden können verwendet io Propylenoxydmonomeres zugegeben. Die Polymeriwerden. sation wurde dann in 65 Stunden bei Zimmertempe-from two or more oxides, propylene oxide monomers can be used and added. The polymers. was then carried out in 65 hours at room temperature.

Lösungsmittel sind bei Durchführung der Poly- ratur durchgeführt. Das Polymerisat wurde in einer merisation nicht immer notwendig, ihre Verwendung Mischung aus Methanol und Aceton (7:3) aufkann jedoch die Reaktion erleichtern. Brauchbare gelöst, unlösliche Stoffe wurden durch Zentrifugieren Lösungsmittel sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, 15 entfernt, das Polymerisat mit Wasser ausgefällt und wie Hexan und Heptan, aromatische Kohlenwasser- schließlich im Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet. Die prozentuale Umsetzung betrug 60%, und die [η] des Polymerisats lag bei 3,1.Solvents are carried out when the poly rature is carried out. The polymer was not always necessary in a merization, but using a mixture of methanol and acetone (7: 3) can facilitate the reaction. Usable dissolved, insoluble substances were removed by centrifugation Solvents are aliphatic hydrocarbons, 15 removed, the polymer precipitated with water and like hexane and heptane, aromatic hydrocarbons - finally dried in vacuo at room temperature. The percentage conversion was 60% and the [η] of the polymer was 3.1.

Wenn nur Kieselsäure-Aluminiumoxyd als Katalysator unter den gleichen Bedingungen (ohne erfindungsgemäße Mitverwendung von Diäthylzink) verwendet wurde, wurde nur ein flüssiges Polymerisat mit einem niedrigen Molekulargewicht und einem Umsatz von 3 % erhalten.If only silica-alumina as a catalyst under the same conditions (without inventive When diethyl zinc was used, only a liquid polymer was used obtained with a low molecular weight and a conversion of 3%.

Wenn nur Diäthylzink als Katalysator unter den gleichen Bedingungen (unter einer Stickstoffatmosphäre) ohne erfindungsgemäße Mitverwendung von Kieselsäure—Aluminiumoxyd verwendet wurde, wurde gar kein Polymerisat erhalten.If only diethyl zinc as a catalyst under the same conditions (under a nitrogen atmosphere) was used without using silica-aluminum oxide according to the invention, no polymer was obtained.

Somit bedingt die Verwendung von Kieselsäure— Aluminiumoxyd und Diäthylzink zusammen eine weitThus the use of silica-alumina and diethylzinc together goes a long way

stoffe, wie Benzol und Toluol, und andere oranische Lösungsmittel, wie Äther u. a., die gegenüber den Reaktionspartnern, insbesondere gegenüber der Organometallverbindung, inert sind.substances, such as benzene and toluene, and other organic solvents, such as ether and others Reactants, in particular towards the organometallic compound, are inert.

Das Metalloxyd und die Organometallverbindung werden vermischt und vor oder nach der Zugabe des Monomeren zur Reaktion gebracht. Der Druck und die Reaktionszeit sind nicht besonders begrenzt.The metal oxide and the organometallic compound are mixed and before or after the addition of the Brought monomers to reaction. The pressure and the reaction time are not particularly limited.

Die Polymerisationstemperatur kann innerhalb eines weiten Bereichs variiert werden, z. B. zwischen —70 und 2000C. Es ist jedoch vorzuziehen, die Polymerisation ungefähr zwischen 0 und 1000C durchzuführen.The polymerization temperature can be varied within a wide range, e.g. B. between -70 and 200 ° C. However, it is preferable to carry out the polymerization between approximately 0 and 100 ° C.

Im allgemeinen gibt man das Metalloxyd in ein Kohlenwasserstofflösungsmittel und fügt die Organostärkere Wirkung als jeder dieser Katalysatoren allein. Beispiel 2In general, the metal oxide is placed in a hydrocarbon solvent and the organostars are added Effect than either of these catalysts alone. Example 2

metalverbindung direkt oder als Lösung in einem
inerten Lösungsmittel hinzu, erhitzt den Katalysator
und den zusätzlichen Katalysator eine bestimmte Zeit
auf eine bestimmte Temperatur, fügt dann das Mono- 35 Bei der Polymerisation von Propylenoxyd unter mere hinzu (manchmal kann überschüssige Organo- Verwendung von 0,0125 Mol Triäthylaluminium an metallverbindung vor der Zugabe des Monomeren
durch Waschen mit einem inerten Lösungsmittel entfernt werden), polymerisiert das Monomere, entfernt
nicht umgesetztes Monomeres nach der Polymeri- 40 halten,
sation durch Destillation, extrahiert das Polymerisat
mit einem Lösungsmittel, z. B. mit Benzol oder
Aceton, fällt das Polymerisat mit einem anderen Lö- Bei der Polymerisation von Propylenoxyd unter
metal compound directly or as a solution in one
inert solvent is added to heat the catalyst
and the additional catalyst for a certain time
to a certain temperature, then adds the mono- 35 In the polymerization of propylene oxide under mere (sometimes excess organo- Use of 0.0125 mol of triethylaluminum metal compound before the addition of the monomer
removed by washing with an inert solvent), the monomer polymerizes, removed
hold unreacted monomer after the polymer 40,
sation by distillation, the polymer is extracted
with a solvent, e.g. B. with benzene or
Acetone, the polymer falls with a different solution during the polymerization of propylene oxide

sungsmittel, z.B. mit Petroläther oder Wasser, aus Verwendung von 5 g Aluminiumoxydkörnern (15 Stun- und trocknet es schließlich, z. B. im Vakuum bei 45 den bei 500 bis 600° C calciniert) an Stelle des Zimmertemperatur. Kieselsäure—Aluminiumoxyds im Beispiel 1, abersolvent, e.g. with petroleum ether or water, from the use of 5 g aluminum oxide grains (15 hours and finally dries it, e.g. B. in a vacuum at 45 to calcined at 500 to 600 ° C) in place of the Room temperature. Silicic acid-aluminum oxide in Example 1, but

Für die so hergestellten Polymerisate wird die Viskosität ihrer Lösungen in Benzol bei verschiedenen Konzentrationen an Polymerisat bei 35° C bestimmt, und die innere Viskosität [η] (dl/g) wird durch Extrapolieren bestimmt.For the polymers produced in this way, the viscosity of their solutions in benzene at various concentrations of polymer is determined at 35 ° C., and the intrinsic viscosity [η] (dl / g) is determined by extrapolation.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Polymerisate können als Zusatzstoffe zu Schmierstoffen und Schmierfetten, als Weichmacher und bei der Herstellung vonThe polymers obtained according to the invention can be used as additives for lubricants and greases, as a plasticizer and in the manufacture of

Schuhabsätzen, Schuhsohlen, Sportkleidung, Treib- 55 Ausbeute. Zusammen mit Aluminiumoxyd ist die riemen, Reifen, Reifenschläuchen und beschichteten Wirkung des Diäthylzinks auch deutlich, und es wird Geweben verwendet werden. Sie können mit Kombinationen von Peroxyden und Schwefel vulkanisiert
werden, und wenn sie ungesättigte olefinische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten, können 60
sie mit Schwefel und Schwefel liefernden Massen ver-
Shoe heels, shoe soles, sportswear, driving 55 yield. Along with alumina, the belts, tires, inner tubes and coated effects of diethyl zinc are also evident, and fabrics will be used. They can be vulcanized with combinations of peroxides and sulfur
and if they contain unsaturated olefinic carbon-carbon double bonds, 60
they are supplied with sulfur and sulfur-supplying masses

Stelle von Diäthylzink und Verarbeitung wie im Beispiel 1 wurden 3,3 g Polymerisat mit einer inneren Viskosität von 0,4 und einer Ausbeute von 23% erPlace of diethyl zinc and processing as in Example 1 were 3.3 g of polymer with an internal Viscosity of 0.4 and a yield of 23% er

Beispiel 3Example 3

sonst gleicher Arbeitsweise wie im Beispiel 1, wurden 3,9 g nichtklebrige, farblose, elastische Masse mit einer [η] = 2,3 erhalten.Otherwise the same procedure as in Example 1, 3.9 g non-sticky, colorless, elastic mass with an [η] = 2.3 were obtained.

Wenn Propylenoxyd unter den gleichen Bedingungen, aber unter Verwendung von Aluminiumoxyd allein als Katalysator ohne erfindungsgemäße Mitverwendung von Diäthylzink polymerisiert wird, erhält man 3,4 g klebrige halbfeste Masse bei 24%If propylene oxide under the same conditions but using aluminum oxide is polymerized alone as a catalyst without using diethyl zinc according to the invention one 3.4 g sticky semi-solid mass at 24%

ein Polymerisat mit einem hohen Polymerisationsgrad (hohe Viskosität) erhalten. obtained a polymer with a high degree of polymerization (high viscosity).

arbeitet oder vulkanisiert werden. Diese Polymerisate können auch mit Kautschuk- und Kunststoffzusatzstoffen vermischt werden.working or being vulcanized. These polymers can also be mixed with rubber and plastic additives be mixed.

Beispiel 1example 1

Es wurden 9,0 g nichtklebrige farblose elastische feste Masse mit Hilfe eines Katalysatorsystems aus Beispiele 4 bis 129.0 g of non-sticky, colorless, elastic solid mass were obtained with the aid of a catalyst system Examples 4 to 12

Die Polymerisation von Propylenoxyd wurde ebenso wie im Beispiel 1 bis 3 unter Verwendung von 5 g Aluminiumoxyd oder Kieselsäure—Aluminiumoxyd als sauren Oxydmischkatalysator und Tributylboran, Triäthylaluminium, Diäthylcadmium, Äthylmagnesiumbromid und Butyllithiurn als die Organometallverbindungen durchgeführt. Die Bedingungen waren: Monomeres 0,25 Mol, Aluminium-The polymerization of propylene oxide was carried out as in Examples 1 to 3 using of 5 g of aluminum oxide or silicic acid-aluminum oxide as an acidic mixed oxide catalyst and tributylborane, triethylaluminum, diethylcadmium, Ethylmagnesium bromide and butyllithium carried out as the organometallic compounds. The conditions were: monomer 0.25 mole, aluminum

oxyd oder Kieselsäure—Aluminiumoxyd 5 g, Organometallverbindung 0,0125 Mol, Zimmertemperaturoxide or silicic acid-aluminum oxide 5 g, organometallic compound 0.0125 moles, room temperature

und 65 Stunden unter Stickstoff. Die Resultate sind nachstehend in Tabelle 1 angegeben:and 65 hours under nitrogen. The results are given in Table 1 below:

Tabelle 1Table 1

Polymerisation von Propylenoxyd durch einen Mischkatalysator aus Aluminiumoxyd oder Kieselsäure—Aluminiumoxyd und OrganometallverbindungPolymerization of propylene oxide using a mixed catalyst of aluminum oxide or silica-aluminum oxide and organometallic compound

Beispielexample Katalysatorcatalyst Lösungsmittel
in ecm
solvent
in ecm
Umsatz
°/o
sales
° / o
[η] W[η] W
44th Aluminiumoxyd — Cd(C2Hs)2 Alumina - Cd (C 2 H s ) 2 Benzol 15Benzene 15 3838 4,24.2 55 Aluminiumoxyd—C4H9LiAlumina - C 4 H 9 Li Hexan
+ Benzol*)
Hexane
+ Benzene *)
88th 0,90.9
66th Aluminiumoxyd—A1(C,H5)3 Alumina - A1 (C, H 5 ) 3 Hexan 20Hexane 20 2121 1,31.3 77th Aluminiumoxyd—C2H5MgBrAlumina - C 2 H 5 MgBr Äther
+ Benzol W
ether
+ Benzene W
99 0,50.5
88th Aluminiumoxyd—B(n-C4H9)3 Alumina — B (nC 4 H 9 ) 3 Benzol 15Benzene 15 1010 (d)(d) 99 Kieselsäure/Aluminiumoxyd — Cd(C2H5)2 Silicic acid / aluminum oxide - Cd (C 2 H 5 ) 2 Benzol 15Benzene 15 11 0,60.6 1010 Kieselsäure/Aluminiumoxyd — C2H5MgBrSilicic acid / aluminum oxide - C 2 H 5 MgBr Äther
+ Benzol <c>
ether
+ Benzene <c >
2020th (d)(d)
1111 Kieselsäure/Aluminiumoxyd — C4H9LiSilicic acid / aluminum oxide - C 4 H 9 Li Hexan
+ Benzol»)
Hexane
+ Benzene »)
11 (e)(e)
1212th Kieselsäure/Aluminiumoxyd—B(n-C4H9)3 Silicic acid / aluminum oxide - B (nC 4 H 9 ) 3 Benzol 15Benzene 15 3232 (e)(e) B(n-C4H9)3 alleinB (nC 4 H 9 ) 3 alone Benzol 15Benzene 15 00 A1(C2H5)3 alleinA1 (C 2 H 5 ) 3 alone Hexan 20Hexane 20 1313th 1,41.4 Cd(C2H5)2 alleinCd (C 2 H 5 ) 2 alone Benzol 15Benzene 15 00 C4H9Li alleinC 4 H 9 Li alone Hexan
+ Benzol
Hexane
+ Benzene
00

(a) In Benzol bei 35° C (dl/g).(a) In benzene at 35 ° C (dl / g).

(t>) 11 ecm Hexan + 9 ecm Benzol.(t>) 11 ecm hexane + 9 ecm benzene.

(<0 11 ecm Äther (Grignardlösung) + 9 ecm Benzol.(<0 11 ecm ether (Grignard solution) + 9 ecm benzene.

Beispiele 13 bis 15Examples 13-15

(d) Klebrige halbfeste Masse.(d) Sticky semi-solid mass.

(e) Flüssigkeit.(e) liquid.

und Diäthylzink variiert. Die anderen Bedingungenand diethyl zinc varied. The other conditions

Propylenoxyd wurde bei 75 bis 80° C 4 Stunden 40 waren: Propylenoxyd 0,25 Mol, Hexan 20 ecm,Propylene oxide was at 75 to 80 ° C for 4 hours 40 were: propylene oxide 0.25 mol, hexane 20 ecm,

unter Stickstoff ebenso wie im Beispiel 1 polymerisiert, nur wurden die Mengen an Aluminiumoxydpolymerized under nitrogen as in Example 1, only the amounts of aluminum oxide were

Stickstoff. Die erzielten Resultate sind in Tabelle 2 aufgeführt:Nitrogen. The results obtained are shown in Table 2:

Tabelle 2
Polymerisation von Propylenoxyd mit einem Mischkatalysator aus Aluminumoxyd und Diäthylzink
Table 2
Polymerization of propylene oxide with a mixed catalyst of aluminum oxide and diethyl zinc

Beispielexample AluminiumoydAlumina DiäthylzinkDiethyl zinc PolymerisatPolymer Umsetzungimplementation MM. gG Mol ■ 10Mole ■ 10 gG °/o° / o 13—113-1 11 0,250.25 0,470.47 3,233.23 0,490.49 13—213-2 11 1,251.25 1,241.24 8,538.53 1,251.25 13—313-3 11 2,502.50 2,012.01 13,813.8 3,263.26 13—413-4 11 5,005.00 2,592.59 17,817.8 3,583.58 13—513-5 11 12,5012.50 0,780.78 5,375.37 0,760.76 13—613-6 11 25,0025.00 0,440.44 3,033.03 0,670.67 14—114-1 22 0,250.25 0,810.81 5,575.57 0,360.36 14—214-2 22 1,251.25 1,041.04 7,167.16 0,670.67 14—314-3 22 2,502.50 1,961.96 14,514.5 1,181.18 14—414-4 22 5,005.00 6,156.15 42,342.3 4,304.30 14—514-5 22 12,5012.50 1,871.87 12,812.8 1,191.19 14—614-6 22 25,0025.00 1,741.74 12,012.0 1,101.10 15—115-1 55 0,250.25 3,813.81 26,226.2 0,400.40 15—215-2 55 1,251.25 3,523.52 24,224.2 0,420.42 15—315-3 55 2,502.50 3,693.69 25,425.4 0,920.92 15—415-4 55 5,005.00 5,395.39 37,137.1 2,292.29 15—515-5 55 12,5012.50 9,869.86 68,068.0 4,084.08 15—615-6 55 25,0025.00 3,693.69 25,425.4 1,151.15

Beispiel 16Example 16

ergaben Polymerisate mit hohem Polymerisationsgrad in hoher Ausbeute, während die vierten und fünften Die Polymerisation kann auch in der Weise durch- Katalysatorproben ungefähr die gleichen Resultate geführt werden, daß man das saure Oxyd mit der brachten wie die Verwendung von Aluminiumoxyd Organometallverbindung umsetzt, freie Organo- 5 allein, das noch nicht mit Diäthylzink behandelt metallverbindung entfernt und dann das Monomere wurde.gave polymers with a high degree of polymerization in high yield, while the fourth and fifth The polymerization can also be carried out in the manner by- catalyst samples approximately the same results be led to bring the acidic oxide with it like the use of aluminum oxide Organometallic compound converts, free organo- 5 alone that has not yet been treated with diethylzinc metal compound removed and then the monomer became.

zugibt. Tabelle 3admits. Table 3

5 g Aluminiumoxyd wurden zu 25 ecm Hexan gegeben, wozu man 0,025 Mol Diäthylzink unter einer Polymerisation von Propylenoxyd durch Aluminium-Stickstoffatmosphäre hinzufügte. Die Mischung io oxyd und Diäthylzink5 g of aluminum oxide were added to 25 ecm of hexane, for which 0.025 mol of diethyl zinc was added under polymerization of propylene oxide in an aluminum-nitrogen atmosphere added. The mixture of io oxide and diethyl zinc

wurde 1 Stunde auf 80° C erhitzt. Überschüssiges was heated to 80 ° C. for 1 hour. Excess

Diäthylzink wurde durch Waschen mit Hexan unter Zahl der BehandlungenDiethyl zinc was made by washing with hexane among number of treatments

Stickstoff entfernt. 0,25 Mol Propylenoxyd wurden des Aluminiumoxyds mit DiäthylzinkNitrogen removed. 0.25 moles of propylene oxide became alumina with diethyl zinc

zu dem so bereiteten Katalysator gegeben und added to the catalyst prepared in this way and

zwecks Polymerisation 4 Stunden bei 80° C gehalten. 15held at 80 ° C. for 4 hours for the purpose of polymerization. 15th

Man erhielt 7 g Hochpolymeres mit einer inneren -*■ · 7 g of high polymer were obtained with an internal - * ■ ·

Viskosität von [η] = 2,9. 2 Viscosity of [η] = 2.9. 2

Beispiel 17 4 >jExample 17 4> j

Die Polymerisation wurde durch Zugabe von 5 g 20 5 The polymerization was carried out by adding 5 g of 20 5

Aluminiumoxyd und 0,025 Mol Diäthylzink zu Unbehandeltes AluminiumoxydAluminum oxide and 0.025 mol of diethyl zinc to untreated aluminum oxide

25 ecm Hexan, Erhitzen für 1 Stunde auf 80° C,25 ecm hexane, heating for 1 hour at 80 ° C,

Herausnahme der Hexanlösung mittels einer Spritze, Beispiele 18 bis 23Removal of the hexane solution by means of a syringe, Examples 18 to 23

Zugabe der Lösung zu einer zweiten Probe von 5 gAdd the solution to a second sample of 5 g

Aluminiumoxyd (das noch nicht behandelt ist), 35 Äthylenoxyd wurde auf die gleiche Weise wie imAluminum oxide (which has not yet been treated), 35 ethylene oxide was made in the same way as in

neuerliches Erhitzen, wiederholte Verwendung der Beispiel 1 bis 12 polymerisiert. Auch in diesem FallRenewed heating, repeated use of Examples 1 to 12 polymerized. In this case, too

0,025MoI Diäthylzink, bis fünf Aluminiumoxyd- ergab das Katalysatorsystem aus Organometallver-0.025MoI diethylzinc, up to five aluminum oxide, resulted in the organometallic catalyst system

proben (jeweils mit 5 g) erhalten wurden, und bindung und saurem Oxyd ausgezeichnete Resultate.Samples (5 g each) were obtained, and binding and acid oxide gave excellent results.

schließlich Polymerisation von Propylenoxyd Polyäthylenoxyd wurde isoliert und durch Extrak-finally polymerization of propylene oxide Polyethylene oxide was isolated and extracted by

(0,25 Mol) mit den so erhaltenen Aluminiumoxyd- 30 tion mit Benzol und Fällung in Petroläther gereinigt.Purified (0.25 mol) with the aluminum oxide thus obtained with benzene and precipitation in petroleum ether.

proben. Die Resultate sind in Tabelle 3 angeführt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 an-rehearse. The results are shown in Table 3. The results are shown in Table 4 below.

Die ersten, zweiten und dritten Katalysatorproben geführt.The first, second, and third catalyst samples passed.

Umsatzsales MM. »/0»/ 0 7070 3,63.6 6767 3,83.8 7575 3,83.8 2727 0,70.7 3131 0,40.4 2828 0,40.4

Tabelle 4Table 4

Polymerisation von Äthylenoxyd mit einem Mischkatalysator aus Aluminiumoxyd oder Kieselsäure—Alummiumoxyd und einer OrganometallverbindungPolymerization of ethylene oxide with a mixed catalyst made of aluminum oxide or silica-alumina and an organometallic compound

(0,25 Mol Äthylenoxyd, 5 g Aluminiumoxyd oder Kieselsäure—Aluminiumoxyd, 0,0125MoI Organometallverbindung, Zimmertemperatur, 20 Stunden unter Stickstoff)(0.25 mol of ethylene oxide, 5 g of aluminum oxide or silica-aluminum oxide, 0.0125 mol of an organometallic compound, Room temperature, 20 hours under nitrogen)

Beispielexample Katalysatorcatalyst Lösungsmittelsolvent Poly
merisat
Poly
merisat
Umsatzsales M 'a) M ' a)
in ecmin ecm gG »/0»/ 0 1818th Aluminiumoxyd + Zn(C2H5)2 Aluminum oxide + Zn (C 2 H 5 ) 2 Benzol 15Benzene 15 9,69.6 8787 4,14.1 1919th Aluminiumoxyd 4- Cd(C2H5)2 Alumina 4- Cd (C 2 H 5 ) 2 Benzol 15Benzene 15 3,73.7 3434 9,49.4 2020th Aluminiumoxyd + C2H5MgBrAlumina + C 2 H 5 MgBr Äther
+ Benzol(b)
ether
+ Benzene (b)
3,23.2 2929 3,43.4
2121 Aluminiumoxyd + C4H9LiAluminum oxide + C 4 H 9 Li Benzol 15Benzene 15 - 3,0- 3.0 2727 3,53.5 2222nd Kieselsäure/Aluminiumoxyd + Zn(C2H5)2 Silicic acid / aluminum oxide + Zn (C 2 H 5 ) 2 Benzol 15Benzene 15 2,92.9 2626th 2,92.9 2323 Kieselsäure/Aluminiumoxyd + C2H5MgBrSilicic acid / aluminum oxide + C 2 H 5 MgBr Äther
-1- Benzol W
ether
-1- benzene W
4,84.8 4444 1,71.7
Aluminiumoxyd alleinAlumina alone Benzol 15Benzene 15 6,26.2 5656 1,01.0 Kieselsäure/Aluminiumoxyd alleinSilica / aluminum oxide alone Benzol 15Benzene 15 —■- ■ - (C)(C) Zn(C2H5)2 alleinZn (C 2 H 5 ) 2 alone Benzol 15Benzene 15 00 00 Cd(C2H5)2 alleinCd (C 2 H 5 ) 2 alone Benzol 15Benzene 15 00 00 C2H5MgBr alleinC 2 H 5 MgBr alone Äther
+ Benzol
ether
+ Benzene
22 9,59.5
C4H9Li alleinC 4 H 9 Li alone Benzol 15Benzene 15 Spurentraces

(a) In Benzol bei 35° C (dl/g).(a) In benzene at 35 ° C (dl / g).

W 11 ecm Grignardlösung + 14 ecm Benzol.W 11 ecm Grignard solution + 14 ecm benzene.

Cc) Flüssigkeit.Cc) liquid.

Beispiel 24Example 24

1,12 g leicht klebriges, in Aceton lösliches Polymerisat (9,3%) und 0,70 g nichtklebriges, in Aceton nichtlösliches Polymerisat (5,8%), das aber in Benzol löslich ist, wurden durch Zugeben eines Mischkatalysators von 5 g Aluminiumoxyd und 0,0125 Mol Diäthylzink zu 0,25 Mol Butadienmonoxyd, ebenso wie oben im Beispiel 1, und 98stündiges Stehenlassen bei Zimmertemperatur zur Erreichung der Polymerisation erhalten.1.12 g of slightly sticky polymer (9.3%) soluble in acetone and 0.70 g of non-sticky polymer in acetone insoluble polymer (5.8%), but which is soluble in benzene, were obtained by adding a mixed catalyst from 5 g of aluminum oxide and 0.0125 mole of diethyl zinc to 0.25 mole of butadiene monoxide, the same as in Example 1 above, and left to stand at room temperature for 98 hours to achieve the Polymerization obtained.

Beispiel 25Example 25

0,735 g Mischpolymerisat wurden durch Zugeben von 2 g Aluminiumoxyd zu 20 ecm Benzol, nachfolgende Zugabe von 0,005 Mol Diäthylzink, lstündiges Erhitzen auf 80° C, Zugabe von Propylenoxyd und Äthylenoxyd in Mengen von je 0,125 Mol und 9stündiges Stehenlassen bei —5 bis 0° C zur Erreichung der Polymerisation hergestellt.0.735 g of copolymer were obtained by adding 2 g of aluminum oxide to 20 ecm of benzene, as follows Addition of 0.005 mol of diethyl zinc, heating to 80 ° C for 1 hour, addition of propylene oxide and ethylene oxide in amounts of 0.125 mol each and allowing to stand for 9 hours at -5 to 0 ° C to achieve the polymerization.

20 Beispiel 26 20 Example 26

0,78 g Mischpolymerisat wurden unter Verwendung des gleichen Katalysatorsystems wie oben im Beispiel 25 und durch Mischpolymerisation von 0,150 Mol Propylenoxyd und 0,10 Mol Äthylenoxyd unter den gleichen Bedingungen hergestellt.0.78 g of copolymer were using the same catalyst system as in the above Example 25 and by copolymerization of 0.150 mol of propylene oxide and 0.10 mol of ethylene oxide manufactured under the same conditions.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Polymerisation von einem oder mehreren Alkylenoxyden in Gegenwart einer Organometallverbindung der allgemeinen Formel1. Process for the polymerization of one or more alkylene oxides in the presence of a Organometallic compound of the general formula (Me(Me MeRR^-1
= Metall der Wertigkeit χ aus den Gruppen I bis III des Periodischen Systems; R = Kohlenwasserstoffrest; R'= Wasserstoff, Halogen, Kohlenwasserstoffrest oder Alkoxy- oder sekundärer Aminorest) und eines Mischkatalysators, da durch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Mischung oder des Reaktionsproduktes der Organometallverbindung mit einem oder mehreren Metalloxyden der Gruppenil bis IV des Periodischen Systems durchführt.
MeRR ^ -1
= Metal of valence χ from groups I to III of the periodic system; R = hydrocarbon radical; R '= hydrogen, halogen, hydrocarbon radical or alkoxy or secondary amino radical) and a mixed catalyst, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of a catalytic amount of a mixture or the reaction product of the organometallic compound with one or more metal oxides of groups I to IV of the periodic Systems performs.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metalloxyde Aluminiumoxyd oder ein saures Mischoxyd aus Aluminiumoxyd und einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppen II bis IV des Periodischen Systems verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that there is aluminum oxide as the metal oxides or an acidic mixed oxide of aluminum oxide and one or more oxides used by metals of groups II to IV of the periodic table. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation bei einer Temperatur zwischen —70 und +200° C durchfuhrt.3. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization at at a temperature between -70 and + 200 ° C. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchführt. 4. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization in Carries out the presence of an inert solvent. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylenoxyd mindestens eines aus der Gruppe Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Butadienmonoxyd verwendet.5. The method according to claim 1, characterized in that the alkylene oxide is at least one from the group of ethylene oxide, propylene oxide and butadiene monoxide is used. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Organometallverbindung Diäthylzmk, Diäthylcadmium, Butyllithium, Triäthylaluminium, Äthylmagnesiumbromid oder Tributylbor und als Metalloxyd Aluminiumoxyd oder Kieselsäure—Aluminiumoxyd verwendet.6. The method according to claim 1, characterized in that the organometallic compound used is diethylzmk, diethylcadmium, butyllithium, triethylaluminum, ethylmagnesium bromide or tributylboron and the metal oxide used is aluminum oxide or silicic acid-aluminum oxide. © 309 580/447 5.© 309 580/447 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691380A1 (en) * 1992-05-25 1993-11-26 Inst Francais Du Petrole Catalyst compsns. for polymerisation of heterocyclic oxygen and sulphur cpds. - made by reacting silica with an organo-aluminium cpd. and an organic cpd. with mobile hydrogen in selected solvent medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2691380A1 (en) * 1992-05-25 1993-11-26 Inst Francais Du Petrole Catalyst compsns. for polymerisation of heterocyclic oxygen and sulphur cpds. - made by reacting silica with an organo-aluminium cpd. and an organic cpd. with mobile hydrogen in selected solvent medium

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