DE1232144B - Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen

Info

Publication number
DE1232144B
DE1232144B DEC31746A DEC0031746A DE1232144B DE 1232144 B DE1232144 B DE 1232144B DE C31746 A DEC31746 A DE C31746A DE C0031746 A DEC0031746 A DE C0031746A DE 1232144 B DE1232144 B DE 1232144B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
reaction
aluminum
hydride
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC31746A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Allan Lobo
Donald Charles Coldiron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ConocoPhillips Co
Original Assignee
Continental Oil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Oil Co filed Critical Continental Oil Co
Publication of DE1232144B publication Critical patent/DE1232144B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/061Aluminium compounds with C-aluminium linkage
    • C07F5/062Al linked exclusively to C

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C07f
Deutsche Kl.: 12 ο-26/03
Nummer: 1232144
Aktenzeichen: C 31746IV b/12 ο
Anmeldetag: 23. Dezember 1963
Auslegetag: 12. Januar 1967
Bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtrialkylverbindungen unter Verwendung von Aluminium, Wasserstoff, a-Olefinen und Trialkylaluminium als Ausgangsmaterial hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Verfahrensreaktion in zwei Stufen durchzuführen, die folgende Teilreaktionen umfassen:
Verfahren zur Herstellung von
Trialkylaluminiumverbindungen
Al-trialkyl + Aluminium + Wasserstoff
> Dialkylaluminiumhydrid
Dialkylaluminiumhydrid + «-Olefin
=► Trialkylaluminium
(1)
(2)
Bei der zweistufigen Durchführung des Verfahrens J-5 unter Verwendung von nicht besonders aktiviertem Aluminium wird allgemein so gearbeitet, daß in der zweiten Stufe bei der Umsetzung des Dialkylaluminiumhydrids mit dem Olefin kein Wasserstoff mehr zugegen ist, damit keine Olefinverluste durch unerwünschte z° Hydrierung eintreten. Der Wasserstoffdruck, der während der Hydrierung durch den Verbrauch abgefallen ist, wrid vielmehr nach Ende der Reaktion der ersten Stufe vollständig entspannt und das Produkt möglichst ohne Mitführung von Wasserstoffresten in den zweiten Reaktor übergeführt, in dem es mit dem Olefin umgesetzt wird. Das Dialkylaluminiumhydrid ist unter diesen Verfahrensbedingungen relativ stabil, und die nur in geringem Maße im Gegensinne der Bildungsreaktion (1) eintretende Zersetzung wird hierbei nicht als besonders störend angesehen. Allgemein gilt, daß der Zerfall des Dialkylaluminiumhydrids durch höhere Temperaturen, höhere AIuminiumlconzentration und durch die Anwesenheit katalytischer Elemente begünstigt wird. Ferner nimmt die Zerfallsgeschwindigkeit mit niedrigerem Wasserstoffdruck zu.
Bei der technischen Weiterentwicklung des Verfahrens hat sich gezeigt, daß eine vorteilhafte Beschleunigung der ersten Teilreaktion möglich ist, wenn man hierbei ein z. B. mit Zirkon oder Titan aktiviertes Aluminium verwendet. Ein in solcher Weise aktiviertes Aluminium bzw. die zur Aktivierung verwendeten Elemente katalysieren aber auch die Zersetzung des Dialkylaluminiumhydrids, so daß bei der zweistufigen Durchführung des beschriebenen Verfahrens unter Verwendung von aktiviertem Aluminium neue unerwartete Nachteile auftreten.
Der Zerfall des Zwischenprodukts Dialkylaluminiumhydrid hat zur Folge, daß die Ausbeute an dem Endprodukt Trialkylaluminium schlechter wird. In betriebstechnischer Hinsicht ist der Zerfall des Anmelder:
Continental Oil Company,
Ponca City, OkIa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. W. Germershausen, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Gärtnerweg 28
Als Erfinder benannt:
Paul Allan Lobo,
Scheveningen (Niederlande);
Donald Charles Coldiron,
Lake Charles, La. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Dezember 1962
(248 025),
vom 18. Oktober 1963 (17 225)
Dialkylaluminiumhydrids mit einem weiteren sehr erheblichen Nachteil verbunden, denn das bei dem Zerfall gebildete Aluminium setzt sich aus dem Produktenstrom heraus in allen Pumpen, Leitungen und Behältern ab und verstopft sie, so daß häufige Reinigungsoperationen notwendig werden. Alle bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen über das Zwischenprodukt Dialkylaluminiumhydrid sind in wechselndem Umfang mit diesen Nachteilen der Zersetzung des Dialkylaluminiumhydrids behaftet. Ein weiterer Verlustfaktor bei dieser Verfahrensführung ist die gleichzeitig mit verlaufende Hydrierung des in der Endstufe nach Gleichung (2) mit dem Dialkylaluminiumhydrid reagierenden Olefins, das dadurch der eigentlichen Verfahrensreaktion entzogen wird.
Diese Nachteile können in vorteilhafter Weise vermieden werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen durch Umsetzung von Trialkylaluminium mit aktiviertem Aluminium und Wasserstoff bei einem Wasserstoffdruck zwischen 20 und 500 at und bei einer Temperatur zwischen 100 und 17O0C zu Dialkylaluminiumhydrid in erster Reaktionsstufe und nachfolgende Umsetzung des gebildeten Dialkylaluminiumhydrids mit einem «-Olefin in stöchiometrischen Mengen in zweiter Reaktionsstufe, wobei in der ersten
.-« 609 757/440
Stufe das aktivierte Aluminium im Überschuß verwendet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß vor Überführung des Hydrierungsprodukts der ersten Stufe in das Reaktionsgefäß für die zweite Stufe in einer Zwischenstufe der Wasserstoffdruck auf 15 bis 100 at und die Temperatur auf 85 bis 1500C reduziert werden und die Überführung des Hydrierungsprodukts in das Reaktionsgefäß für die zweite Stufe unter den in der Zwischenstufe eingestellten Druck- und Temperaturbedingungen vorgenommen und die Reaktion in der zweiten Stufe in Anwesenheit des mitübergeführten Wasserstoffs durchgeführt wird.
Die Vorteile, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden sind, machen sich in einer erhöhten Ausbeute an Trialkylaluminium bemerkbar. In betriebstechnischer Hinsicht ist es von Vorteil, daß die mit der Zersetzung des Dialkylaluminiumhydrids verbundene Ablagerung von Aluminium in den verschiedenen Teilen der Anlage wesentlich vermindert wird, so daß die sonst notwendigen häufigen Reinigungen unterbleiben können.
Zur Durchführungdes erfindungsgemäßen Verfahrens wird Dialkylaluminiumhydrid in einer ersten Reaktionszone in bekannter Weise entsprechend der Reaktionsgleichung (1)
Al + S/2H2 + 2AlR3
3 AlR2H
(R sind Alkylgruppen mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 14 Kohlenstoffatomen) unter Anwendung eines Wasserstoffdrucks von 20 bis 500 at hergestellt. Das Dialkylaluminiumhydrid durchläuft dann eine Zwischenstufe bzw. Zwischenzone, in welcher der Wasserstoffdruck so weit reduziert wird, daß er nicht mehr ausreicht, das in der zweiten Stufe eingesetzte Olefin in merklichem Ausmaß zu hydrieren aber andererseits noch hoch genug ist, zu weitgehende Zersetzung des Dialkylaluminiumhydrids zu verhindern. Gleichzeitig wird die Temperatur auf einen Wert erniedrigt, bei dem die Zersetzung des Dialkylaluminiumhydrids bei dem eingestellten Wasserstoffdruck in erträglichen Grenzen bleibt, andererseits soll sie auch so hoch bleiben, daß die Mindestreaktionstemperatur für die Reaktion (2) in der zweiten Reaktionsstufe nicht unterschritten wird, da sonst vor dem Einführen des Dialkylaluminiumhydrids in die zweite Reaktionszone ein Wiedererwärmen notwendig würde, um die Reaktion dort in Gang zu setzen. Die Zwischenstufe kann entweder aus einem besonderen Entspannungstank-bestehen, sie kann aber auch durch das Leitungssystem, das die beiden Reaktionszonen miteinander verbindet, dargestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der ersten Stufe ein Wasserstoffdruck von 40 bis 150 at und eine Temperatur von 110 bis 1450C eingehalten und das gebildete Dialkylaluminiumhydrid kontinuierlich [in einen Entspannungsbehälter geleitet, in welchem der
t5 auf dem Reaktionsprodukt lastende Wasserstoffdruck auf etwa 20 bis 35 at reduziert wird. Die Temperaturen in dem Entspannungsbehälter werden auf 85 bis 15O0C eingestellt. Die günstigste Mindesttemperatur, die einzuhalten empfehlenswert ist, wird durch die Schwellentemperatur bestimmt, die erforderlich ist, die Reaktion zwischen Dialkylaluminiumhydrid und Olefin in der zweiten Reaktionszone in Gang zu bringen. Diese Schwellentemperatur liegt im allgemeinen bei 85°C oder darüber und ist abhängig von der Menge des in der Reaktionsmischung vorhandenen metallischen Aluminiums sowie den Druck in der zweiten Reaktionszone und der Verweilzeit der Reaktionspartner in dieser Zone. Um eine zusätzliche Aufwärmung des Dialkylaluminiumhydrids vor dem Eintritt in die zweite Zone zu erübrigen, muß darauf geachtet werden, daß die Reaktionswärme von der ersten Zone her möglichst in dem Produkt gespeichert bleibt. Die Höchsttemperatur wird durch die Zersetzlichkeit des Hydrids bestimmt. Aus der folgenden Tabelle I ist zu ersehen, daß bei höherer Temperatur die Zersetzung des Hydrids in relativ kurzer Zeit und in relativ großem Umfang eintritt. Es wurde gefunden, daß die Temperatur bei einem Wasserstoffdruck von etwa 20 bis 35 at unterhalb 1500C liegen muß, um zu weitgehende Zersetzung des Hydrids und damit parallellaufende Verstopfung und Verschmutzung der Anlagenteile mit abgesetztem Aluminium zu vermeiden.
Tabelle I
Einfluß der Temperatur auf die Zersetzung eines Dialkylaluminiumhydridschlammes
Der untersuchte Schlamm enthielt etwa 9 bis 11 % Kerosin als Lösungsmittel. Der restliche in der Tabelle nicht aufgeführte Anteil bestand aus Triäthylaluminium und eventuellen Oxydationsprodukten.
Temperatur Zusammensetzung HAl(CA)2 15 Meng« : des zersetzten HA1(C2H5)2
nach Minuten
60 Ende* Gesamt
versuchs
Ansatz °C Aluminiummetall % 30 45 zeit
Nr. 27 % 71,9 0,05 0,19 0,80 365
1 38 5,1 65,6 0,12 0,1 0,14 0,40 1,80 365
2 54 6,2 72,5 0,40 0,22 0,32 1,44 5,40 365
3 54 6,3 63,6 0,64 0,78 ■1,13 2,20 7,3 321
4 54 6,9 67,2 1,52 1,17 1,74 5,08 13,60 298
5 54 8,5 29,7 0,40 2,84 4,05 1,10 2,36 255
6** 68 2,1 61,2 1,20 0,64 0,84 4,66 12,10 321
7 116 9,1 59,7 14,10 2,29 3,57 21,10 31,00 321
8 116 11,9 67,2 9,02 17,40 19,60 12,95 19,10 300
9 116 8,5 29,7 4,28 10,99 12,08 8,21 13,71 255
10** 2,1 6,18 7,23
* Menge nach der in der nächsten Spalte in Minuten angegebenen Gesamtversuchszeit.
** Das Hydrierungsprodukt wurde filtriert und dann wieder aufgebaut, um einen möglichst original zusammengesetzten Schlamm zu erhalten mit 30 % Diäthylaluminmmhydrid, 18 % Aluminiumtriäthyl, 2% metallisches Aluminium und 50% Kerosin.
Aus dem Entspannungstank wird der mit Wasserstoff gesättigte Dialkylaluminiumhydridstrom kontinuierlich in die zweite Reaktionszone geleitet, wo die weitere Umsetzung mit dem olefinischen Material in bekannter Weise stattfindet. Die Verweilzeit in der zweiten Zone beträgt vorzugsweise etwa 1,5 bis 6 Minuten bei einer Temperatur von 120 bis 190°C.
Beispiel 1
Eine Aufschlämmung von 7% gepulvertem Aluminium in einer 45%igen Lösung von Triäthylaluminium in Kerosin (Kp. 177 bis 260° C) wird mit einer Geschwindigkeit von 15 hl/Stunde auf das oberste Ende eines zylindrischen Hydrierungsreaktors von 38 hl Fassungsvermögen gepumpt. Das Aluminium enthält als Aktivator 0,1 % Zirkon. Am Boden des Reaktors wird kontinuierlich Wasserstoff eingeleitet, so daß ein Wasserstoffpartialdruck von 100 at herrscht. Die Reaktionstemperatur beträgt 1320C. Das Produkt wird als kontinuierlicher Strom vom Boden des Reaktors entnommen; es enthält etwa 83 % Diäthylaluminiumhydrid, bezogen auf das Gesamtgewicht der in dem Strom vorliegenden AIuminiumalkylverbindungen. Der Hydridstrom wird in einen Entspannungstank geleitet, wo der Druck bei einer Temperatur von 127° C auf 30 at vermindert wird. Von dem Entspannungstank wird das Produkt in den zweiten Reaktor übergeführt und dort in bekannter Weise mit Äthylen weiter umgesetzt, so daß das gesamte Diäthylaluminiumhydrid in Triäthylaluminium übergeführt wird. Die Betriebsbedingungen in dem zweiten Reaktor sind 25 at/132°C. Das Produkt wird dem zweiten Reaktor kontinuierlich entnommen und wie üblich aufgearbeitet.
35
Beispiel 2
Dieses Beispiel läßt den Einfluß des Wasserstoffdrucks auf die Zersetzungsgeschwindigkeit des Dialkylaluminiumhydrids erkennen.
Dem Produkt aus dem Hydrierungsreaktor der ersten Stufe wurden 300 ml als Probe entnommen. Die Probe enthielt 68% Diäthylaluminiumhydrid und 32% Triäthylaluminium neben 4% metallischem Aluminium, bezogen auf die Gesamtmenge. Die Probe wurde in einem Autoklav unter 82,6 at Wasserstoffdruck bei 1160C 3 Stunden lang aufbewahrt. Danach wurde der Gehalt an Diäthylaluminium bestimmt. Der Druck wurde dann erniedrigt auf 28,2 at und die Analyse nach der Zeit wiederholt. Der Druck wurde dann weiter stufenweise gesenkt und der Autoklavinhalt immer wieder in gleicher Weise analysiert. Die
aufgeführt.
Ergebnisse sind in der Tabelle II
Tabelle II
Gesamtzeit H2-Druck Gehalt an
Diäthylaluminiumhydrid
Stunden at %
0 68,0
3 82,6 68,0
6 28,2 68,7
9 21,4 60,2
12 14,6 59,2
15 7,8 55,8
18 4,4 54,2
Aus dieser Tabelle II ist zu ersehen, daß die Zersetzung des Diäthylaluminiumhydrids erst bei einem Wasserstoffdruck von weniger als 28 at in Erscheinung tritt. Mit weiterem Druckabfall nimmt dann auch die Zersetzung stärker zu.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen durch Umsetzung fvon Trialkylaluminium mit aktiviertem Aluminium und Wasserstoff bei einem Wasserstoffdruck zwischen 20 und 500 at und bei einer Temperatur zwischen 100 und 1700C zu Dialkylaluminiumhydrid in erster Reaktionsstufe und nachfolgende Umsetzung des gebildeten Dialkylaluminiumhydrids mit einem «-Olefin in stöchiometrischen Mengen in zweiter Reaktionsstufe, wobei in der ersten Stufe das aktivierte Aluminium im Überschuß verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor Überführung des Hydrierungsproduktes der ersten Stufe in das Reaktionsgefäß für die zweite Stufe in einer Zwischenstufe der Wasserstoffdruck auf 15 bis 100 at und die Temperatur auf 85 bis 150° C reduziert werden und die Überführung des Hydrierungsproduktes in das Reaktionsgefäß für die zweite Stufe unter den in der Zwischenstufe eingestellten Druck- und Temperaturbedingungen vorgenommen und die Reaktion in der zweiten Stufe in Anwesenheit des mit übergeführten Wasserstoffs durchgeführt wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschrift Nr. 1185 187;
    österreichische Patentschrift Nr. 201 610;
    USA.-Patentschriften Nr. 2 787 626, 3 016 393, 104 252.
    609 757/440 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEC31746A 1962-12-28 1963-12-23 Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen Pending DE1232144B (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24802562A 1962-12-28 1962-12-28
US31722563A 1963-10-18 1963-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1232144B true DE1232144B (de) 1967-01-12

Family

ID=26939064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC31746A Pending DE1232144B (de) 1962-12-28 1963-12-23 Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE1232144B (de)
GB (1) GB1061300A (de)
NL (1) NL301775A (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2787626A (en) * 1955-06-07 1957-04-02 Ethyl Corp Manufacture of triethylaluminum
AT201610B (de) * 1955-04-01 1959-01-10 E H Karl Dr Dr Ziegler Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Dialkylaluminiumhydriden und Aluminiumtrialkylen
US3016393A (en) * 1959-07-06 1962-01-09 Atlas Chem Ind Surface active sulfonated polyesters
US3104252A (en) * 1958-12-29 1963-09-17 Continental Oil Co Preparation of organoaluminum compounds in the presence of a catalytic amount of ti, zr, nb, v, sc, u, or hf

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT201610B (de) * 1955-04-01 1959-01-10 E H Karl Dr Dr Ziegler Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Dialkylaluminiumhydriden und Aluminiumtrialkylen
US2787626A (en) * 1955-06-07 1957-04-02 Ethyl Corp Manufacture of triethylaluminum
US3104252A (en) * 1958-12-29 1963-09-17 Continental Oil Co Preparation of organoaluminum compounds in the presence of a catalytic amount of ti, zr, nb, v, sc, u, or hf
DE1185187B (de) * 1958-12-29 1965-01-14 Continental Oil Co Verfahren zur Herstellung von aluminiumorganischen Verbindungen
US3016393A (en) * 1959-07-06 1962-01-09 Atlas Chem Ind Surface active sulfonated polyesters

Also Published As

Publication number Publication date
NL301775A (de) 1900-01-01
GB1061300A (en) 1967-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3340711A1 (de) Verfahren zur herstellung von paraffin-kohlenwasserstoff-loesungsmitteln aus pflanzlichen oelen
CH398564A (de) Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanon
DE2164951A1 (de) Verfahren zur Herstellung gasförmiger Olefine
DE1185187B (de) Verfahren zur Herstellung von aluminiumorganischen Verbindungen
DE1198346B (de) Verfahren zur Herstellung von alpha-Olefinen
DE1166182B (de) Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch thermische Umsetzung von Kohlenwasserstoffen
DE1443441A1 (de) Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen
DE2362115A1 (de) Verfahren zur abtrennung von iso- buten aus c tief 4 -kohlenwasserstoffgemischen
DE1232144B (de) Verfahren zur Herstellung von Trialkylaluminiumverbindungen
DE1938196A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schmieroelen mit hohem Viskositaetsindex
DE1542047C3 (de) Aktivierung von Aluminium
DE1958585C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Äthylenhomopolymerisaten oder -copolymerisaten mit a-Olefinen
DE1175234B (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminium-trialkylen
DE116453C (de)
DE1019034B (de) Verfahren zur Herstellung von Hilfsfluessigkeit fuer die Polymerisation von AEthylen
DE914374C (de) Verfahren zur Umwandlung von gesaettigten Ketten- und Ringkohlenwasserstoffen in hoehermolekulare Paraffin- bis wachsartige Kohlen-wasserstoffe oder deren Sauerstoffverbindungen
DE2514762C3 (de) Verfahren zur Verarbeitung von bei der Herstellung von Isopren nach dem Dioxanverfahren anfallenden hochsiedenden Nebenprodukten
DE1213397B (de) Verfahren zur Herstellung von AEthylmerkaptan und Diaethylsulfid
DE2444389A1 (de) Verfahren zur herstellung eines hochaktiven polymerisations-initiators
DE1643951C (de) Verfahren zur Herstellung von Alumi niumalkylverbindungen
DE919951C (de) Verfahren zur Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff
DE877901C (de) Verfahren zur selektiven Erhoehung der Konzentration von Alkoholen oder organischen Saeuren in einer waessrigen, Aldehyde und bzw. oder Ketone enthaltenden Mischung
EP0166858A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dieselkraftstoffes aus Kohlemittelöl
DE630908C (de) Verfahren zur Herstellung einer Eisen, Alkali und Kohle enthaltenden Cyanisierungsmasse
AT228228B (de) Verfahren zur Umalkylierung von Grignardverbindungen oder Magnesiumdialkylverbindungen