DE1182217B - Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Verbindung aus Titan, Aluminium und Chlor - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Verbindung aus Titan, Aluminium und Chlor R u f f und N e u m a n n (Zeitschrift für Anorg. Chemie, 128, S.81 bis 95 [1923]) haben gezeigt, daß Titantrichlorid in im wesentlichen reiner Form hergestellt werden kann, indem Titantetrachlorid mit Aluminium reduziert wird, worauf das Reaktionsprodukt mit Titantetrachlorid bei 200°C extrahiert und etwa verbleibendes Aluminiumchlorid nach dieser Behandlung abgetrieben wird, indem das Produkt im Vakuum auf 350 bis 400°C erwärmt wird. Das unmittelbare Produkt einer derartigen Reaktion besteht aus einer Mischung, welche Aluminiumchlorid und Titantetrachlorid (mindestens 35 Gewichtsprozent, entsprechend den angegebenen Mengen) enthält. Dieses Produkt wird als eine einfache Mischung von A1C13, TiC13 und TiC14 bezeichnet.
• Es wurde nun gefunden, daß, wenn das Titantetrachlorid nur in einfacher Weise von dem Produkt abgetrennt wird, z. B. durch Destillation, dann das Produkt nicht eine einfache Mischung aus AIC13 und TiC13 ist, sondern aus einer kristallinen Verbindung von Aluminium, Titan und Chlor besteht, wobei diese Atome in einem Atomverhältnis von etwa 1:3:12 vorliegen und das Aluminium mit Titan und Chlor in Kristallgittern gebunden ist, welche bei 250°C bei 1 mm absolutem Druck stabil sind. Unter diesen Bedingungen würde etwa frei vorliegendes Aluminiumchlorid leicht absublimieren. Die Verbindung ist purpurfarben, was darauf schließen läßt, daß das Titan in dreiwertiger Form vorliegt.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem Titantetrachlorid mit Aluminium erwärmt wird, um das Titan in den dreiwertigen Zustand zu reduzieren, wobei ein Überschuß an Titantetrachlorid verwendet wird, worauf dann nach Beendigung der Umsetzung zwischen dem Titantetrachlorid und Aluminium die Verbindung gereinigt wird, indem ein etwaiger Überschuß an Titantetrachlorid durch Destillieren abgetrennt wird, und wobei darauf geachtet wird, daß das gebundene Aluminium nicht entfernt wird. Dies geschieht in der Weise, daß die bekannte bei hoher Temperatur durchgeführte Extraktion des Produkts mit Titantetrachlorid oder die bekannte Erwärmung auf sehr hohe Temperatur vermieden wird. Auf diese Weise wird eine kristalline Verbindung aus Titan, Aluminium und Chlor erhalten, in der die Atome dieser Elemente etwa in einem Atomverhältnis von 1:3:12 vorliegen und wobei das Aluminium mit dem Titan und Chlor in Kristallgittern gebunden ist. Diese Kristallgitter sind bei 250°C bei 1 mm absolutem Druck stabil. Das Titan liegt im wesentlichen vollständig in dreiwertiger Form vor. Zwecks Herstellung dieser Verbindung wird es vorgezogen, daß das Titantetrachlorid mit Aluminium in an sich bekannter Weise in Gegenwart von Aluminiumchlorid umgesetzt wird, obwohl dies nicht wesentlich ist.
• Das Verfahren wird vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß Aluminium, Aluminiumchlorid und Titantetrachlorid miteinander bei mittlerer Temperatur und Normaldruck, beispielsweise bei Temperaturen von 100°C bis zum Siedepunkt von reinem TiCI4, d. h. 137°C, erwärmt werden. Das Titantetrachlorid sollte vorzugsweise in einem Überschuß zu der Menge vorliegen, welche erforderlich ist, sich mit dem Aluminium umzusetzen, um hierdurch eine Verunreinigung des Reaktionsproduktes durch metallisches Aluminium zu vermeiden. Nach Beendigung der Umsetzung wird der Überschuß an Titantetrachlorid von dem Reaktionsprodukt durch Destillation abgeschieden. Es ist weiterhin wünschenswert, daß das Aluminium in feinverteilter oder pulveriger Form angewandt wird. Die Umsetzung zwischen Titantetrachlorid und Aluminium wird vorzugsweise unter Rückflußbedingungen bei atmosphärischem Druck in Titantetrachlorid allein oder in Titantetrachlorid gemischt mit einem inerten Verdünnungsmittel, wie Petroläther oder Methylcyclohexan, durchgeführt, um hierdurch die auftretende Reaktionswärme zu entfernen und eine Rührung herbeizuführen.
• Die gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung ist als Katalysatorkomponente für die Olefinpolymerisation brauchbar.
• Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist in den folgenden Beispielen erläutert. Beispiel 1 Eine Mischung von 5 g feinpulverisiertem Aluminium, 2 g frischgemahlenem Aluminiumchlorid, 120 g Titantetrachlorid und 120 ccm Petroläther mit einem Siedebereich von 100 bis 120°C wurde in eine mit einem Rückflußkondensator ausgestattete Flasche eingegeben und in dieser 6 Stunden lang unter Rückfluß gekocht. Der Petroläther und die größten Mengen an überschüssigem Titantetrachlorid wurden dann abfiltriert und der feste Rückstand 12 Stunden lang auf 200°C unter einem Druck von 1 mm Hg erwärmt, um etwa zurückbleibendes Titantetrachlorid zu entfernen. Es wurden so 112 g eines schwach purpurfarbenen Pulvers erhalten.
• Beispiel 2 Aluminium, Aluminiumchlorid und Titantetrachlorid wurden miteinander in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise umgesetzt, mit der Ausnahme, daß als Verdünnungsmittel Methylcyclohexan an Stelle von Petroläther angewandt wurde. Beispiel 3 4 g Aluminiumpulver, 4 g Aluminiumchlorid und 350 g Titantetrachlorid wurden miteinander verrührt und unter Rückfluß 6 Stunden lang gekocht. Der größte Teil des Überschusses an Titantetrachlorid wurde dann abdestilliert, und der feste Rückstand wurde 12 Stunden lang auf 200°C unter 1 mm Hg abs. erwärmt, um das noch verbliebene Titantetrachlorid zu entfernen. Es wurden 84g eines schwach purpurfarbenen Pulvers erhalten.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Verbindung aus Titan, Aluminium und Chlor durch Umsetzen von Titantetrachlorid mit Aluminium, wobei ein Überschuß an Titantetrachlorid verwendet wird und das erhaltene Produkt durch Abscheidung des nicht umgesetzten Titantetrachlorids gereinigt wird, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das Umsetzungsprodukt isoliert wird, indem die Reinigung desselben in der Weise durchgeführt wird, daß gebundenes Aluminiumchlorid nicht entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung unter Rückfluß durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Produkt gemahlen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 128, S. 81 bis 95 (1923).