DE1937958A1 - Verfahren zur Dimerisation von Olefinkohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur Dimerisation von OlefinkohlenwasserstoffenInfo
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Description
DA-5288
B e s ο h r ,e i b u η g
zu der Patentanmeldung der Firma
SUN OIL COMPANY 1608 Walnut Street, Philadelphia, PA 19 105, USA
betreffend Verfahren zur Dimerisation von Olefinkohlenwasserstoffen
(Zusatz zu Patentanmeldung P 16 6? 285.8 (unser Zeichen D
Die Erfindung besieht sieh auf die Oligomerisation, insbesondere die Dimerisation und/oder Codimerisation von Olefinköhlenwesserstoffen
mit Hilfe eines hochaktiven Katalysatorsystems-, des aus einem gewissen Typ von Nickel-(II)-Kqnplexen
erhalten wurde.
Die deutsche Patentanmeldung P 16 6? 285.8 betrifft die Dimerisation
von mono-oXefinischen Kohlenwasserstoffen« Hierböi v/erden diese mit .einem Katalysatorsystem.in Berührung * ,
gebracht, das durch Kombinieren von Nickelhalogenid-Phosphin-Komplexen
mit Lewissäuren erhalten wurde. Diese Lewissäuren
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sind Kohlenwasserstoffaluminiumchloride oder -bromid,e., - und
zwar entweder Monohalogenide, Sesquihalogenide oder Dihalogenide
der Formeln R3AlX1, RxAl2X1* oder RAlX1 2· Die Lewissäure wird in einer solchen Menge verwendet, dass das/Katalysatorsystem
ein Al:Ni-Verhältnis von mehr als 2:1 und vorzugsweise
weit darüber, beispielsweise 10-100:1 auf v/eist.
Wie in der genannten Patentanmeldung beschrieben wird, worden
diese Katalysstorsysteme durch Zusammengehen der Kata-r
lysstorkomponenten in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt
und die erhaltene Lösung dann als Reaktionsiaedium für
das olefinische ßinsatzmaterial, beispielsweise Propylen,
verwendet. Ein Kohlenwesserstoff, wie Benzol oder Toluol,
kann zwar als Lösungsmittel verwendet werden; der erhaltene Katalysator hat Jedoch eine relativ niedrige Aktivität. Andererseits
wurde gezeigt, dass Kohlenwasserstoffe vom Halogenbenaoltyp, beispielsweise Chlorbenzol! zu einem hochaktiven
Katalysatorsystem führen. Daher wurde die Verwendung dieser Halogen enthaltenden Kohlenwasserstoffe als Katalysetor-
lösungsmittel und als Medium für die Dimerisationsreaktion
als wesentlich angegeben* um eine hohe Katalysetoraktivität
zu gewährleisten. .
Die Srfindung bezieht sich auf eine spezielle Verbesserung
bei der Formulierung und der Verwendung derartiger Ketelysetorsystema,
wie sie In der erwähnten Patentanmeldung beschrieben
werden» Zur Herstellung des erfindungsgemässert Katalysators
werden die selben beiden Arten- von Katalysatorbe-
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standteilöny nämlich die selben Nickelhalogenid-Phosphin-Komplexe
und die selben Lewissäuren in den angegebenen Verhältnissen yerwendet. Der Katalysator v/ird jedoch in einer
Weise gebildet, dass die Verwendung eines unwirtschaftlichen,
und teuren Lösungsmittels, wie Chlorbenzol, als Medium für die Dimerisationsreaktion minimal gehalten wird, während doch
die gewünschte hohe Katalysetoraktivität gewährleistet wird. Erfindungsgemäss besteht das Lösungsmittel, in dem der Katalysetor
mit der Olefinbeschickung in Berührung gebracht wird, mindestens zum überwiegenden Anteil aus flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Trotzdem zeigt der Katalysator eine ausserordentlich
hohe Aktivität für die Dimerisation und/oder Oodimorisation,
von Olefinen.
Hs wurde gefunden, dess trotz der Verwendung eines Reaktions·*
mediums für die Dimer!setion, das überwiegend aus einem flüssigen
Kohlenwasserstoff besteht, eine hohe Katalysatoraktivität
erzielt v/erden kann, wenn die Katalysatorkomponenten
zuerst in Ohlorbemsol oder einem anderen, spater beschriebenen
halogeniorten aromatischen Lösungsmittel unter Bildung des aktiven
Kstelysetors miteinander umgesetzt werden und der so gebildete
Katalysator, gelöst in einem Lösungsmittel, das mindestens
überwiegend ous einem Kohlenwasserstoff besteht, zur Dimerisation der Olefinbeschickung verwendet wird. Die Erfindung
umfasst daher die vorherige Bildung des Katalysators in
einem relativ geringen Voluuenenteil des flüssigen halogenierten
Berizolkohlanwssserstoffs, das Vermischen des so gebildeten
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Katalysetors mit einem relativ grossen Volumenanteil eines
Kohlenwasserstoffs els Lösungsmittel und das in Berührung- ;
bringen der Olefinbeschickung bei einer !Temperatur im Bereich
von -100° C bis 200° 0, vorzugsweise -50° C bis 100° 0,
mit dem erhaltenen Katalysator, um die Dimerisation mn bewirken.
Es wird häufig bevorzugt, als Kohlenwasserstofflö- '
sungsmittel, mit dem der vorgebildete Katalysator vermischt
wird, das zu dimerisierende Ausgangsolefin selbst einzusetzen,
das in flüssiger Form als Lösungsmittel verwendet wird. Dadurch
wird die Notwendigkeit ausgeschaltet, ein anderes Kohlenwasserstoffmaterial
als Lösungsmittel zuzusetzen.
Das erfindungsgemässeVerfahren zur Oligomerisation, insbesondere
Di- oder Codimerisation von Olefinkohlenwssserstoffön,
ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Oligomerise- .
tion in Gegenwart eines Katalyjsatorsystems durchführt, das.
durch Lösen eines Nickel-(II)-Koordinationskomplexes der
Formel
A B 0 ρ
V Y V V Y
Ri Nf N
R-.P PR, RoIIP PHRo R0IMCH0) O-PRO Oder
und einer Lewissäure der Formel RAlX0, RxAl0X1, oder
wobei X Chlor, Brom oder Jod, X1 Chlor oder Brom und R ein
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet,
in einem relativ geringen Volumenanteil eines flüs-
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sigen, halogeniert©»Benzoikoalenwasserstoffs mit 1 bis 2
sn den Benzoiring gebundenen HelöganstOfflen in einem Atom-Verhältnis
von AIsNi. von mehr als 2ϊΙ bei einer Temperatur
.im Bereich von 0 bis 150° G gebildet wurde, und den so erhaltenen Katslysstor in Form eines? Lösung, die als Lösungsmittel überwiegend ©inen Kohlenwasserstoff enthält, für di®·
Oligomerisation verwendet.
Die erfindungsgemässen Katslysatorsysteaie eignen sich besonders gut zur Dimerisation von Propylen, überwiegend zu
Dimethylbutenen oder überwiegend zu Methylpentenen, in Abhängigkeit
von der Art der in dem Phosphinrest des Kataly- :
sators vorliegenden Kohleiiwösserstoffreate. Die Erfindung
ermöglicht somit die Überführuni? von Propylen in 2,3-Dimethylbutea,
welches zu 2, J-Dimethylbtttsn, einem besonders
wartvollen Bestandteil für Motorbrennstoffe mit höher Klopffestigkeit,
hydriert werden kenn» · ■
Die üiickelh.3logenid-Phosphin-Komponenten der erfindungsge- "'
nässen Katalysetoren sind Koordinationsverbindungen des
zw@iw®rtigen Nickels, die den folgenden Formeln entsprechen: ,-
7 xx Λ
Ni "--""■
R2P-(OH2)2-
PR5 R2HP PHR2 R2P-(OH2)2-PR2 oder RHP=-(OH2)^-
worin X für Chlor, .Bi?om oder Jod steht. Der Rest R in diesen
Formeln bedeutet.einen beliebigen Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 30 Kohlenstoffstomen und steht für einen Alkyl-,
Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Aryl«, Aralkyl- odes
Arslkenylrest« Obwohl die Beste R einen grossen Einfluss,
auf die Struktur des gebildeten Dimeren haben können, die
von der Art des in dem Koordinstionskomplex vorliegenden
Rest R abhängt, und obwohl die Reste R die Löslichkeit des erhaltenen Katalysators bestimmen können, ist doch jeder
Rest R (oder Rost® R), die vorstehend genennt sind, aur Herstellung
der ©rfindungsgemässen Katalysetorsysterne geeignet.
Die verschiedenen Beste R in dem verwendeten Koordinationskomplese
können gleich© oder verschieden© Kohlenwasserstoffreste bedeuten. Erfindimgsgemäss wird von den vorstehend gensnnten
vier Typen der Koordinationskomplexe der Typ A im allgemeinen bevorzugt.
Die zweite Komponente des erfindungsgemässen Katalysatcrsystems
ist eine Lev/issaure, und zwar ein Kohlenwassersfcoffaluminiumbalögenid.
Zu solchen Lewissäuren gehören Kohlenwasserstoff
βluminiumdihalogenide, Kohlenwasserstoffaluminiumsesquihalogenide
und Dikohlenwssserstoffaluminiumhalogenide,
die als Halogenatom ein Chlor- o&er Bromatom enthalten» Diese
Lewissäuren gehören Verbindungsklassen der Formeln RAlX1^,
RxAl^X'·, und R-AlX' an, in welchen X Chlor oder Brom und die
Reste R beliebige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen
bedeuten, die den oben für R genannten Verbindungsklassen angehören.
r. 6 009838/2287
Gemässder Erfindung wird der Katalysator vorgebildet,
die beiden Katalysatorkomponenten in Lösung in einem relativ
geringen Anteil eines flüssigen helogeniWten Bönzolkohlen-.
Wasserstoffβ mit 1 bis 2 an den Benzolring gebundenen Halogenatomen
ssusemmengegeben werden. Vorzugsweise ist beim Zusemmengeben
der Ketelysetorkomponenten eusserdem eine geringe
Menge des su dimerisierenden Olefins oder eines anderen dimerieierbaren
Olefins anwesend, um die Aktivierung des Katalysators zu begünstigen. Wenn diese Verbindungen miteinander .
vermischt werden," tritt eine exotherme Reaktion auf,und es
bildet sich der Katalysator.
Die als K8talysatorkomponente dienende Lewissäure und der
Nickel-Koordinations-Komplefc sollten in einem solchen Mengenverhältnis eingesätet werden, dass das Atomverhältnis von
Al:Ni mehrals 2:1 und vorzugsweise mindestens 10:1 beträgt.
Insbesondere sollte das Atomverhältnis Al:Ni im Bereich von 10:1 bis 100:1 liegen. Noch grössere Anteile der Lewissäüre
sind nicht nachteilig« Überschüssige Lewissäure kann als Mittel sum Abfangen von Katalysatorgiften, wie Feuchtigkeit und
Sauerstoff, dienen, die in dem System anwesend sein können.
Ein grosser Überschuss an Lewissäure ist aüsserdem dann besonders wichtig, wenn zur Herstellung des Koordinationskomplexe
ein NickelJodid verwendet wurde (das heisst,,Wenn X ein Jodetom
bedeutet), de die Ausbildung des aktiven Katalysators von dem nach Zusatz der Lewissäure stattfindenden Austausch von
Jod mit Chloroder Brom abhängt. Ein grosser Überschuss der
Lewissäure begünstigt diesen Austausch.
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Die Temperatur, bei der diö Ketalysatorkomponenten in dem
halogenieren Benzolkohlenwasserstoff als Medium zussmmengegeben
werden, um den Katalysator vorzubilden, hat einen
Einflussauf die Aktivität des erhaltenen Katalysators. Diese Temperatur sollte im ellgemeinen im Bereich von 0 bis 150°
O und vorzugsweise zwischen 20 und 80°· 0 liegen. Die Katelysatorsktivität
erhöht sich im allgemeinen, wenn die Bildungstemperatur
bis au etwa 150° 0 erhöht wird. Wenn dedoch des-Katelysetor
zur Dimerisation von Propylen zu2,3-Diraethyl- .
buten verwendet v/erden soll, besteht bei einer Erhöhung des?
Temperatur ifährend der Bildungsstufe des Katalysators die
Tendenz, dass" sich-die Katslysatorselektivität verringert
und in dor ansc.hliessenden Dimerisstionsstufe eine erhöhte
Bildung von Methylpentenen stattfindet. Zur Herstellung von
2,5-DimethylbutJen ist es daher gewöhnlich wünschensweet, die
Temperatur während der Bildung des Katalysators im Bereich
von 20 bis 35° 0 zu halten. Nach dem Zusammengehen der Katelysatorkomponenten
in Gegenwart einer geringen Menge eines Olefins tritt, eine exotherme Reaktion auf, die auf die Dimerisation des Olefins zurückzuführen ist. Während der Bildung
des Katalysetors ist es daher gewöhnlich wünschenswert, dass
das Gemisch durch äussere Kühlmittel gekühlt wird. Das Lösungsmittel,
in welchem die Katalysatorkomponenten, vorzugsweise in Gegenwart einer geringen Menge eines Olefins, zusammengegeben
werden, um den Katalysator zu bilden, ist ein flüssiger halogenierter aromatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise
ein.Halogenbenzol-Kohlenwasserstoff. Das bevorzugt·
■ -.0- '■■.■.■■' V
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ORIGINAL iNSPECTEÖ
Lösungsmittel ist Chlorbenzol· Es können jedoch beliebig©
e&dere HslogenbenssolkohleBwassörstQff e verwendet weedent die
ein oder, zwei an den Benaolring gebunden© Helogenatome enthalten
und die bei der ~"V©sfahsenstemperatuc flüssig sind. Dazu
gehören monohaIogenierte und dihslogenieste Aromaten» die
als- Helogenatome Chlor-,· Brom»8 Floor- oder Jods tome aufweisen, welche en den Benzolring gebunden sind« Die folgenden
Verbindungen sind Beispiele für andere geeignete Lösungsmittel
während der Bildungsstufe für den Katalysator:
Brombenzol, Fluorbenzol, Jodbenzol,. ls3-*Dit>rombenzol, 1,2-
oder l95-~DiGhlorbenzol, 2- oder 5-Broratoluol, 2- ©der J-Ohlortoluol^
2- oder 3-Fluörtoluol, 2,5-SichlortoluoX,' 1-Chlor-3»4-dimethylbenzol,
l-Chlor-2?5f-iiimethylb®nzol» 1-Brom-2t.4-dimethyl-benaöl,
1-Ghlor~ oder l-Brom-294$6»trimethylbenzol
und 1-Chlor- ©des· l
ße. Lösungsmittel--sind'offensichtlich während d®^ Bildungsstufe-d©s
Katalysators nicht Inert9 sondern reagieren mit den
Katalysator komponenten in eines1 bestimmten Weise, die bisher
nicht mit Sicherheit bekennt ist«.
die Beschreibung" d®r-Erfindung zu. vereinfachen,) wird das
^©wendet® Lösungsmittel .nachstehend .als n.GhlQr-benzol" b©-
sei@hneto Di©se Bezeichnung soll Jedoch so verstanden werden«
dsss ,[jedes beliebige d©r anderen angegebenen hslogea-sroBiatissh@n
Lösungs!ßitt@l mit im. wesentlichen äqui^al®at®n Ergab«·
hisssn verwendet werden kann» -
Zur Bildung des Katalysators ist nur eine relativ geringe
Menge Qhlorbenzol erforderlich und der erhalten© Katalysator
kann mit einem relativ grossen Voluiaenanteil eines flüssigen Kohlenwasserstofflösungsmittels verdünnt wenden, um zur
Dimerisation der Olefinbesehickung eingesetzt su werden. Als
Kohlenwasserstofflösungsmittel kann ein beliebiger inerter Kohlenwasserstoff verwendet werden, der normalerweise -flüssig
ist oder unter den Bedingungen der Diperisationsreaktion als
Flüssigkeit vorliegt, beispielsweise η-Butan oder Isobutan»
Pentene, Hexane, Octane, Benzol, foluol, Xylole und ähnliche
Verbindungen. Häufig ist es jedoch wünschenswert, als Lösungsmittel
für das Reaktionsgamisch der Dimerisation das als Einsstzprodukt
verwendete Olefin in flüssiger Phase zu verwenden. Wann beispielsweise das Einsatzolöfin Propylen ist, kann der
in einer relativ, .geringen _ Menge Ghlorbenzol vorgebildete Katalysator
einem relativ grossen Volumenanteil flüssigem Propylen
zugesetzt werden, das sowohl als Lösungsmittel dient,
als auch die--Mönomsrenbeschickung darstellt. Nachdem der Katalysator
in Ohlorbenzol vorgebildet worden ist, ist die Anwesenheit
von Ohlorbenzol in dem endgültigen Heaktionsgemisch
nicht mehr wesentlich. ·
Die in "der Stufe der Katalysatorbildung dem Ghlorbenzol zugesetzte
Menge der Nickel-Phosphin-Koordinstionsverbindung
ist typischsrw©ise so hoch, dass die Nickelkonzentration 0,1
bis 10 Milliraol Mi pro Liter der Lösung beträgt. Nach der
Bildung des Katalysators wird er mit einem relativ grossen
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Volumenantseil eines Kohlenwasserstofflösungsmittel vet-
^ mischt, so dass während dar Diaerlsetionsraektlon di@ Nikkelkonzentration
typischerweis© im Bereich von 0,05 bis 0,0005 Hlllimol Hi pro Liter der Lösung liegt, Dementspre-.
chend ist die zur Durchführung ddp Erfindung erforderliche
Menge en Ghlorbenzol gering Im Vergleich mit dem Volumen des
"endgültigen Reaktionsgemisches. Darüber hinaus sind dia Geaamtkosten
für Lösungsmittel für das erfinduiigsgefflässe Verfahren
praktisch vernsehlässigbar, da ein überschuss desEin
satsolefins sie Lösungsmittel fur-die-.-Dimerisationsreaktlon
dienen kann.
£rfindungeg@mässe, v;i© beschrieben hergestellte Katslysatorsyetem©
können zum Überführen von Monoolefinen in Oligomere
verwendet werden« die vorwiegend aus Dimeren des Ausgangs,
olefins bestehen. Mit Hilf β dieser erflndungsgemässen Kata- ""
lysetoren können beliebige Olefine alt endständiger oder-im
Inneren der Kette liegender Doppelbildung dimerisiert und/
oder codimerisier.t werden, vorausgesetzt, die Doppelbildung
des Olefins liegt zwischen zwei Kohlenstoffatomen, die mit nicht mehr als einem ©nderen Kohlenstoffatom verbunden sind.
Diese Voraussetzung trifft auf geradekettige und verzweigte
8liphatisQhe Olefine sowie auf cyclische Olefine zu. Anders
ausgedrückt können die erfindüngsgemässen Katalysatoren zum
überführen eines jeden beliebigen Monoolefins in Oligomere
(überwiegend in Dimere) snge\fendet werden, deren Doppelbildung
zwischen Kohlenstoffatomen liegt, die keine Substituen-
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ten, wie eine Hethylgruppe oder eine höhere Seitenkette aufweisen.
Die Kstolysatoren sind besonders wirksam für die Di* ,
merisstion oder Oodimerisation von aliphatischen Monoolefinen
mit 2 bis IO Kohlenstoffatomen, wie Äthylen, Propylen,.
Buten-1, Buten-2, Penten-1, Penten-2, Penten-3» 4-Methylpent.en-lj
3,5-Dimethylbuten-l; Ji^-Dimethylpenfcen-l, Octen-lj
2,5-Dimethylhexen~3; 4-Äthylhexen-2; Nonene etc.
Beispiele für andere Olefine, die sich mit Hilfe der erfin-r
dungsgemässen Katalysatoren dimerisieren lassen, sind Dodecene,.
Oetene, Eicosene, Bocoeene, Gyclopenten, Gyclohexen,
Methylcyclohexen., Dimethylcyclohexene und Oyclpocten. In eilen
der genennten Olefine tregen die Kohlenstoffetoiae, zwischen denen die Doppelbildung ausgebildet ist, keine Substituentenc
Wenn das Einsstzmsterial av/ei oder mehrere Olefine,
enthält, tritt sowohl Oodimer^sation eis auch Dimerisation :
ein. Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "Dimerir
setion" soll daher auch die Godimerisetion bezeichnen, wenn
das olefinische Einsstzmaterial mehr als eine Olefinkomponente
enthält.
Die Dimerisstionsreaktion kann durchgeführt werden, indem
ein so definiertes Olefin oder ein Gemisch solcher Olefine
mit einer Lösung des vorgebildeten Katalysators bei einer Temperatur im Bereich von -100° G bis 200° G, vorzugsweise
-50° d bis 100° C in Berührung gebracht, wird. Die Dimerisationsgeschwindigkeit
bei jeder gewählten Reaktionstemperetur '
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ist von der verwendeten, speziellen Olefinbesehiekung abhängig
und dem Molekulargewicht des Ausgsngsolefins umgekehrt
proportional· Die Geschwindigkeit hängt ausserdem von der
Ztagänglichkeit der Doppelbildung für den Kontakt mit der Ketalyeetorverbindung
ab. In federn Fall sind die erfindungsgemässen
Katalysatoren hochaktiv, obv/ohl diese Katalysatoren in einem überwiegend aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Medium eingesetzt werden. Beispielsweise beträgt bei Verwendung
von Propylen als Einsatzmaterisi die typische Reaktionsgeschwindigkeit
bei 0° 0 etwa 50 bis 1000 kg Endprodukt/Stunde/ g Ni.
Als Reaktionsprodukte wird überwiegend das Dimere und/oder
Oodimere erholten, anders ausgedrückt, das durch Kombination
von zwei Molekülen des Einsatzolafins pro Molekül des Endproduktserhaltene
Produkt. Es werden jedoch auch gewöhnlich geringere Anteile höhormolekularer Olefine erhelten, was möglicherweise
auf dia Umsetzung von Dimerem oder Godimerem mit
zusätzlichem Ausgangsmaberial oder mit sich selbst zurückzuführen ist. Als allgemeine Regal lässt sieh angaben, dass die
Menge dieser höher siedenden Produkte bei weniger als 25 Gewichtsprozent
des Gesamtumsatzes gehalten werden kann.
Die Art und Weise, in der sich zwei Moleküle des Ausgangsolefins
unter Bildung des Dimeren miteinander verbinden,
< ist von &en speziellen Resten R der Phosphinkompomente, das
heisst dem Rest R,P des Katalysetorsystems, abhängig. Wenn
- 15 QQIS3S/2287
beispielsweise Propylen als Einsatzolefin verwendet wird,
führen Reste 1 in der Gruppe R,P, welche dieser einen relativ
stark elektronejGLsnziehenden Charakter verleihen, wie
Phenyl-, Tolyl-, oder Naphthylre3te, zur Bildung von Methylpentenen
als vorherrschende Struktur des Reaktionsprodukte. In solchen Fällen läuft die Diraerisationsreaktion überwiegend
nach folgender Gleichung ab:
σ > ■ '
2(G-C=G) —: $ G-G=G-G-G
Andererseits führen Reste R, die der Gruppe R,P einen Charakter
als Elektronandonetor verleihen,, wie Isopropyl-, t-Butyl-,
Cyclopentyl- oder Cyclohexylrestβ zur Bildung von
2t3-Dimethylbuteneh als Hsuptprodukt» In diesen Fällen findet die Dimerisstionsreaktion überwiegend nach folgender
Gleichung statts
CC
2(C-G^O) — ——} C=C-G-O
Die Erfindung gestattet es daher, verschiedene spezielle
Dimere als Heuptreektionsprodukt zu erhalten, indem die
Reste R des Phosphine» welches die Gruppe R,P bildet, entsprechend
ausgewählt werden. Als ungefährer Hinweis auf die Wirkung der verschiedenen Arten von Resten R in dem Phosphin
soll die folgende Aufstellung verschiedener Typen der Reste
R in der ellgemeinen Reihenfolge mit abnehmender elektronenanziehender
Wirkung gegeben werdenj
00S338/2287
,Aryl-, Aralkenyl-, Aralkyl-, Alkenyl-, GyGloBlkenylreat©„
gesättigte Kohlenw8S8@rst®ffr®st® (Alkyl oder Cycloalkylresfc®},
di@ über ©in primäres Kohlenstoffatom an des fhosphorstom
gebunden sind und gesättigt© Kohlenwasserstoffreste, dia über ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom an das
Fh®sph©ret©a gebunden sind.» Diese Eeihenfolg© kann sich jedoch
In Abhängigkeit von der speziellen," verwendeten Kohlenwasserstoff
gruppe ändern. So kann beispielsweise bei Verwendung
eines Ar.alkylr@sts mit langem Alkylrest"oder":-eines Alkenyl- "'.
S1SStS9- de@s@ß. Doppelbildung vieit von dem sin "des Phosphoratom- '
gebundenen Kehlenstoffetom entfernt ist% d®r Katalysator etwa-. di®
gleich©.Wirkung heben,'als wäre er aus einem Phosphin erhalten worden, dessen Rest© R Alkylrest® sind.
Di© erfinduagsgemassesi, Katalysatoren können ausser der Diiaerisetion
such die Isomerisstion der Doppelbildungen des olefinisehen
Biidprodukts und In einem gewissen Ausmass des als
Ausgengsverbindung verwendeten Olefins bewirken. Die"Lage
d@r Doppelbildung in .dem dim@f@n Produkt-ist--, daher von den
speziellen Bedingungen abhängig, unter welchen die Reaktion
durehgefühtt vmrdej spesiell iron der Zeit, während der des
Dim®re in Berührung mit dem Katalysator verblieben ist. Wenn
beispielsweise Propylen unter Verwendung ©ines Katalysators
dimerisiert wird, der als Phosphin Triphenylphosphin enthält,
ist das anfänglich überwiegend gebildete Dimer© 3-M@thylpen~
t©n-2; wenn diese Verbindung jedoch während einer gewissen
Dauer mit dem Katalysator in Berührung bleibt, neigt sie da-
O0983S/228T
zu, zu anderen Methylpentenen zu isomerisieren. Wenn etattdessen
Tricyclohesylphosphin verwendet wird, ist des anfänglich
überwiegend gebildete Binere 2,5-Dimethylbuten-l; ein
länger dauernder Kontakt dieser Verbindung mit dem Ketalyes- '
tor führt jedoch zur Isomerisation zu 2t5-Dimethylbuten~2e
Der fortgesetzte Kontakt des erhaltenen Produkte mit dem Katalysator
syst em nach dem Verbrauch desEinsatzolefins kann
auch bewirken, dass ein Teil des Endprodukts dimerisiert und
in Produkte mit noch höherem Molekulargewicht überführt wird.
V/enn das gewünschte Produkt der Dimerisation von Propylen
2,5-Dimethylbuten ist» sollen vorteilhaft alle Reste R der
Gruppe R,P des -zur Bildung des Katalysators verwendeten Nikkelkomplexes
gesättigte Kohlenwasserstoffreste sein, die über
ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom an das Phosphor*-
stom gebunden sind. Äusserdem beträgt die zur Bildung dieses
speziellen üimeren vorzugsweise verwendete Reaktionstempera-,
tür weniger als 25° 0, beispielsweise 0° 0 oder weniger, de
die Selektivität zur Bildung dieses Dimeren aus Propylen mit einem Anstieg der Temperatur geringer wird. Andererseite steigt
die Bildungsrate der Geeamtoligomeren bei einer Erhöhung der
Temperatur an. :
Die erfindungsgemässen Katalysatoren können nicht in Gegenwart
stark polarer Verbindungen angewendet werden. Lösungsmittel mit hohen Dipolmomenten, wie Alkohole, Ketone, Ester, Amine,
Dioxan und Tetrahydrofuran wurden sich irreversibel
- 16 009838/2287
en das Nickel anlagern und den Katalysstor äesektlvieren»
Ihre Verwendung muss daher vermieden werden.
-Luft oder Sauerstoff sollten ebenfalls von dem System ferngehalten
werden. Die verwendeten Lösungsmittel und die Ölefinbeschickung
sollten im wesentlichen wasserfrei sein.
Zur Bildung des Katalysatorsystems als Vorstufe für die Dimerisationsreaktion
wird zuerst ein Nickel-Koordinations-Komplex
des Typs A,. B, 0 oder B hergestellt. Diese Nickelhalogenid-Phosphin-Komplexe
sind bekannt und in "Advances in Inorganic and Radiochemistry, Band 6, Seite 27 bis 30, Academic
Press (1964)" beschrieben. Sie können durch Auflösen von Nickel-(II)~chloridt -bromid oder -j'odid in Alkohol und
Zusatz einer stöchiometrischen Menge des Phosphine hergestellt
werden« Der Koordinationskomplex bildet sich leicht und fällt 3US und wird durch Filtrieren des Gemisches und
(Trocknen des Rückstands gewonnen. Für die Zwecke der Erfindung wird speziell bevorzugt, zur Herstellung des Komplexes
entweder Nickel-(II)-chlorid oder Nickel-(II)-bromid zu verwenden.
·
Die folgenden Gleichungen sind spezielle Beispiele für auf diese Weise hergestellte Koordinationskomplexe, in welchen
der Rest R ein Phenylrest und X ein Chloratom ist» -
- 17 OQ9838/2287
Typ A; NiCl0 + 2(Tripheny!phosphin)
Bis(triphenylphosphin)nickelchlorid
Typ B: NiOl2 + 2(Diphenylphosphin) >
Bi s ( diphenylplio sphin; ni ckelchlorid
Typ O; NiOl3 + 1,2-Bis(diplienylphosphin)äth8n
1;2-Bis(diphenylphosphin)äthan-nickelchlorid
!Typ Ds MiOl^ + lt2<-Bis(phenylplio3phin)äthan——>
" . ■ tf 1,2-Bis(ph©nylphosphin)äth8U-nickelChlorid
, Die zur Herstellung der Komplexe des Typs O und D verwendeten
Bisphosphine sind ehelatbild ende Phosphinaund die dabei
erhaltenen Ghelatkoraplexe sind ebenfalls bekannte Verbindungen » wie aus der oben genannten Literaturstelle ersichtlich
ist.
Bei der Verwendung der so hergestellten Koordinationskomplexe
in der Stufe der Katalysatorbildung; werden diese in wasserfreiem Ohlorbenzol in einer solchen Menge gelöst, dass
der Nickelgehslt der entstandenen Lösung Oel bis 10 Millimol
pro Liter» vorzugsweise 0,5 bis 5 Hillimol/Liter beträgt".
Die Lösung wird vorzugsweise mit einem trockenen Stiekstoffstrom
durchgespült, um gelösten Sauerstoff zu entfernen und danach eine geringe Menge des zu dimerisierenden Olefins mit
der Lösung vermischte Wenn 'beispielsweise Propylen als Ausgangsverbindung
verwendet werden soll, wird gasförmiges Propylen bei einem Druck von etwa 100 mm Hg über Atmosphärendruck
mit der Lösung in Berührung gebracht, bis diese gesättigt ist
und somit die geringe Menge des Olefins verfügbar ist, die
- 18 QQ9S33/22S7
zur erleichterten Aktivierung des Katalysetors erwünscht ist.
Die Lewissäure, die vorzugsweise ein Alkylsluminiumeesqui·-
ehlorid oder -eesquibromid ist, wird denn zugesetzt, während
die ursprünglich bei Raumtemperatur gehalteneMischung gerührt wird. Die Lev;i88äure wird in einer solchen Menge, be*
eogen auf die Nickelverbindung, zugesetzt, dass ein Atomverhältnis von Al:Ni von mehr als 2:1 und vorzugsweise mindestens 10:1 vorliegt. Nach Zusatz der Lewissäure tritt eine
exotherme Reaktion durch die Dimerisation des vorliegenden
Propylene ein und*die Temperstur erhöht sich» Das Gemisch^
wird erforderlichenfalls vorzugsweise gekühlt, um die Temperatur unterhalb 80° 0 und vorzugsweise unterhalb 35° 0 zu
halten, wenn der Katalysator zur Herstellung von 2,3-Diraethylbuten aus Propylen verwendet werden soll. Der Katalysator zeigt typischerweise eine hellgelbe Färbung.
Daβ vorgebildete Ketelysatorsystem wird dann zu einem relativ grossen Volumenanteil eines Kohlenwasserstoffs gegeben,
in dem die Diaerieationsreaktion durchgeführt werden soll·
Sie Menge des mit der KetelysatorlÖeung zu vermischenden
Kohlenwasserstofflösungsmittels ist bo gross, dass die im
erhaltenen Gemisch vorliegende Nickelkonsentration im allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 0,0005 und insbesondere
swiachen 0,05 und 0,005 Millimol pro Liter liegt.
Vie bereits angegeben, kann das Kohlenwasserstofflösungsmittel entweder ein inerter Kohlenwasserstoff, wie n-Hepten
- 19 -008838/2287
oder1 Toluol oder des in flüssiger Phase in überschüssige*
Menge verwendete JSinsatzolefin sein. Die Dimerisationsreek«
tion wird dann nur durch in Berührung bringen des olefini°-
schen Monomeren mit dem löslichen Katalysator bei irgendeiner
bestimmten Temperatur im Bereich von -100° C bis 200°
G durchgeführt, die eine geeignete Umsetzungsgeschwindigkeit gestattet. Die Reektion wird in Lösung durchgeführt, i/enn daher
&3S Ausgangsolefin bei der gewählten Reaktionstemperetür
gasförmig wäre, sollte ein ausreichender Druck aufrechterheiten werden, um dem Olefin eine wesentliche' Löslichkeit in
der Kstalysatorlösung zu verleihen ,und d8s Olefin sollte mit?
fortschreitender Umsetzung zugeführt werden, um den Druck
aufrecht zu erhalten.
Wenn als Beschickung ein oder mehrere aliphetische Olefine'
mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen verwendet werden, wird im allgemeinen eine Temperatur im Bereich von -50° 0 bis
10ü° C bevorzugt» Bei Verwendung der niederen Olefine v/ird
ein ausreichend hoher Druck verwendet und das Reaktionsmedium in geeignete]; Weise durchmischt, so dass sich die gasförmige
Beschickung in der Lösung rasch auflöst, damit eine geeignete Konzentration auch mit fortschreitender Umsetzung
aufrecht erhalten wird. Wenn Propylen als Ausgangsolefin verwendet wird und das gewünschte Dimerisationsprodukt 2,3-Dimethylbuten
ist, sollte die Reaktion em besten bei einer relativ niedrigen Temperatur, wie bei 0. bis 10° 0 durchgeführt
werden.'
- 20 009838/2
2 8 7
Die beiliegende Zeichnung ist eine graphische Darstellung,
welche die Reaktionsraten der Oligomerisation von Propylen
in Abhängigkeit von dem Qhlo&bensolgehsit des Lösungsmittels
für die Reaktion darstellt, wobei der übrige Anteil des Lösungsmittels
n-Heptan ist· Di© Kurve zeigt die Ergebnisse,
die erzielt wurden, wenn der Katalysator in dem endgültigen
Lösungsmittel für die Reaktion in situ gebildet -wurde, während
der einzelne Punkt die Wirkung der erfindungegemässen
Vorbildung des Katalysators veranschaulicht.
um die Vorteile zu veranschaulichen, die durch die Erfin-.
dung gegenüber dem Verfahren der amerikanischen Patentanmeldung
Serial No. 675·280 erzielt werden, wurden sechs
Versuche zur Dimerisation von Propylen durchgeführt und die .._,·
erhaltenen Ergebnisse in der beiliegenden Zeichnung aufgetragen. In fünf Versuchen, die gemäss dem bekannten Verfahren
durchgeiührt wurden, wurde der Katalysator in dem zur
Dimerisation verwendeten Lösungsmittel in situ hergestellt.
In einem der Versuche (Versuch 1) wurde als Lösungsmittel
100 fo Ohlorbenzol verwendet, während in den anderen vier Versuchen
(Versuche 2 bis 5) unterschiedliche Gemische aus Onlörbenzol
und n-Heptan verwendet wurden, wie in der Tabelle angegeben ist. Bei dem verbleibenden, erfindungsgemäss durchge-r
führten Versuch (Versuch 6) wurde der Katalysator in einer geringen
Menge Ohlorbenzol (100 #-ig) VörgebiHet und die erhaltene Lösung dann zu einem grossenVolumenanteil n-Heptan ge-
- 21 00901872287
ZZ
geben, so dass das erhaltene Lösungsraittelgemisch zu Beginn
der Dirnerisstionsstufe nur 12 Gewichtsprozent Ghlorbensol
enthielt.
Bei jedem der Versuche 1 bis 6 wurde als Nickelkomplex Bie(triisopropyiphosphi^nickelchlorid
und als Lewissäure (Et),Al201,
verwendet (Et » iithyl). Die Versuche 1 bis 5 wurden in folgender
Weise durchgeführt. Es wurde ein 250 ml-Koiben verwendet, der mit einem Magnetrührer, Kühlorganen, Mitteln zur Temperaturanzeige
und Mitteln zum Anlegen und Aufrechterheiten
eines geregelten Propylandrucke in dem Kolben versehen war.
Der Kolben wurde zuerst mit 60 ml einer 0,0004—molaren Lösung
des Nickelkomplexes in einem Lösungsmittel mit dem in der
Tabelle aufgeführten Chlorbenzolgehalt beschickt, und dann wurde 10 Minuten Isng Stickstoff durch die Lösung geleitet,
um die Luft zu verdrängen. Danach wurde ein Propylendruck
von 100 mm Hg über Atmosphärendruck angelegt und unter Rühren des Gemisches bei Raumtemperatur die Lewissäure.in einer solchen
Menge zugesetzt, dass ein Atomverhält-iis von AlsNi von
20;1 erzielt wurde» Dabei trat eine exotherme Reaktion ein, die im allgemeinen die Temperatur auf etwa 35° 0 erhöhte, wonach das Gemisch rasch innerhalb etwa 2 Minuten auf 0° C abge- t
kühlt wurde. Die Reaktion wurde durch Einleiten von Propylen unter Aufrechterhalten eines Drucks von 100 mm Hg fortgesetzt,
bis eine geeignete Menge des gewünschten Produkts hergestellt worden war. Die Reaktionsgeschwindigkeit wer in jedem Versuch
\ 0090:387 228 7
während der gesamten Reaktionsdauer im allgemeinen konstant.
K8ca Ablauf der in de? Tabelle angegebenen Reaktionsdaue?
wurde wässriger Alkohol zugesetzt, um den Katalysator zu zerstören
und des Besktiozisprodtikt; analysiert. .
Versuch 6 wurde im allgemeinen auf gleiche Vfeise wie die Versuche 1 bis 5 durchgeführt mit der Ausnahme, dess die gleiche
Menge an Bis(triisopropylphosphin)-nickelchlorid in nur 7g
100 tigern Chlorbenzol gelöst wurde und kein zusätzliches
Lösungsmittel anwesend war, während (Et)SAIoOIa zugesetzt
wurde. Das System wurde wieder von Luft befreit, Propylen bis
zu einem Druck von 100 mm Hg zugeführt und die gleiche Menge an Lewissäure zugesetzt, um ein Verhältnis von AIiNi von 20:1
su erhalten. Unmittelbar nach der Umsetzung der Katalysatorkomponenten
in dem Ohlorbenzol-Medium wurde das Gemisch mit
53 g n-Hepten verdünnt und di® Dimerisationsreaktion wiederum
bei 0° C durchgeführt.
Der Chlorbenzolgehalt des Lösungsmittels betrug demnach zu
Beginn der Dimerisation etwa 12 Gewichtsprozent und erniedrigte
sich natürlich während des Versuchs im Mass der Bildung
des Dimerisstionsprodukts.
Die in den Versuchen 1 bis 6 erhaltenen Daten sind In der
Tabelle aufgeführt und in der beiliegenden*Zeichnung aufgetragen.
Die in sämtlichen Versuchen erhaltenen Endprodukte bestanden aus 75 bis 90 # Ηβχβηβη und 10 bis 25 % Nonenen
und die O^-Frsktionen bestanden aus 75 bis 87 % 2,3-Dimethyl-
00 9831^228
butenen und 13 bis 25 % Methylpentene». Die angegebenen Pro»
zentzahlen bedeuten Gewichtsprozent. Ber hohe Gehalt; dee
iSadprodakts an 2S3-Dliaetfeylbiiten let typisch für ®ia«n Köta- ',
lysator« in dem die Rest© R der Phospaiagruppe Xssjpropylreate
oder andere gesättigte, elitk^ronenaisgeb&nde Reste sind, wie
bereits erklärt wurde.
Tabellö | ehalt des sx3t Gew. -$> |
Dsuer der Di- merisations- |
Reaktionärste, kg/gndprodttkt/ |
|
mn Beginn der Dime risation |
stufe, min· | Std*/g Kl | ||
Biiaerlsation von Propylen bei 0° 0 | 100 | 11 | 330 | |
¥ WC"*, such |
70 | 25 | 208 | |
1 | nach d®üs" Ver** mischen der komponenten |
55 | 24 | 129 ^ |
2 | 100 | 12 ' ·' | 13 | 11 |
3 | 70 | 11 | 15 | 4 -- ■:■■-■■ |
4 | 55 | 12 | 6 | 250 |
5 | 12 | |||
6 | 11 | |||
100 |
anderer Bestandteil des Lösungsmittels: n-Heptan
In der Zeichnung sind die Reaktionsrsten für Versuche 1 bis 6,
ausgedrückt als Kilogramm des erhaltenen Oligossran pro Stunde
pro SratBEs Hiek©i in dem Katelyeator angegeben und gegen die su.
Beginn, der Disäerisstionsreaktidn in dem flüssigem DlserieatiGKsmidiiiM
vorliegende Menge an Chlorbenzol in Gewichtsprozent aufgetragen. Die Kurve veranschaulicht die in den Ver->
suchen 1 bis 5 erhaltenen .Ergebnisse, wobei der Katalysator*-,
in situ in dem für die Dimerisation verwendeten Lösungsmittel . gebildet- wurde« Es ist ersichtlich, dass eine hohe Reaktions-•
irate erzielt wird, wenn das Lösungsmittel einen hohen Gehalt
an Ohlorbenzoi aufweist, dass jedoch die Rate mit sinkendem
Ohlorbenzolgehslt scharf abfällt. Im Gegensatz dazu zeigt
der durch den einzelnen Punkt dargestellte Versuch 6* dass
der "Katalysator, wenn er in Ohlorbenzoi vorgebildet wurde,
in einem überwiegend aus Kohlenwasserstoff bestehenden Medium
verwendet werden kann und trotzdem bemerkenswert hohe Reaktionärsten
erzielt werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit oder
-rate von 250 kg Endprodukt/Stunde/g Nickel, die bei Versuch
6 erhalten wurde, ist typisch für die Geschwindigkeiten, die bei der Oligomerisation von Propylen bei 0° G gemäss der Erfindung erhalten werden. .
Baispiel 7
Dieser Versuch zeigt eine Ausführungsfonn der Erfindung» wona-c'h
Propylen unter Verwendung, von überschüssigem flüssigem
Propylen b@% seinem Siedepunkt (etwa 44° G) als -Lösungsmittel
für die Dimerisation dimerisiort wird* -Zuerst irard® der Katalysator
vorgebildet, indem 0,02 I-ltllimol Xriieopropylpbosphin-Hiek©lchlorid
in 20 g Ghlorbenzol gelöst,, die Lösung von Luft
9 b@i Haumfe@mp®ä?3tui? mit Propylen unter' e±n@m Broste von
Mtng® (Et)3SAl31Olx gegeben &raEd@9 dass das TeE1Mltaie AIsMi
sieh der aktive Katalysator und die Temperatur stieg aufgrund
der Umsetzung des Propylene auf etwa 36° G an» Nach etwa 3
Minuten wurde das Gemisch in ein Reaktionsgefäss eingeführt,
das 300 ml wasserfreies, flüssiges Propylen bei dessen Siedepunkt
enthielt. Der Reaktionskolben war mit einem mit Trokkeneis
gekühlten Rückflusskühler versehen und wurde unter Luft ausschluss gehalten. Die Dimerisationsreaktion setzte
unmittelbar nach dem Zusatz des vorgebildeten Katalysators
ein und wurde 69 Minuten lang fortgesetzt. Danach wurde das Produkt, das in einer Menge von 150 g erhalten worden war, aus
dem überschüssigen Propylen gewonnen und analysiert. Es hatte
etwa dieselbe Zusammensetzung wie das Produkt aus Versuch 6.
Die Berechnung der durchschnittlichen Reaktionsrate ergab 109 kg/Stunde/g Nickel.
Beispiel 8 . .
Beispiel 7 wurde im wesentlichen wiederholt^ wobei eine Reaktionäre
t@ von 85 kg/Stunde/g Nickel erzielt wurde.
Dieses Beispiel wurde au Yergleiehszweeken durchgeführt und
aeigfc di@ Dimerisation in einem Lösungsmittel, das überwie- '/
gend aus überschüssigem, flüssigem Propylen besteht. Dabei
wuwd<& g@do0h der Katalysator nach der bisher bekannten Methode to situ in den Lösungsmittel für die Dimerisation 'hergestellt»
Im eiaielnea wird® als Ausgangs!ösungsm'ittel ein Ge-
aisch aus 100 ml flüssigem Propylen 12nd 50 ml Chl@rb®az©l
verwendet^ des in einem wi© in Beispiel 7 ausgestatteten
Reaktiönskolben bei seinem Siedepunkt unter Atmosphärendruek
gehalten würde. Unter Rühren des Gemisches wurde eine be- stimmte
Menge (Et)ZAl2OIx zugesetzt s denn O9 016 Nillimol Triifnpropjlpliosphin^iekelehlorid
eingemischt und das Rühren Itortgesetst* Das Atdmverhältnis von AIsHi betrug etwa 40.
Keen 88 Minuten hatte steh dse Resktionsgemisch umgesetzt
und «ß konnte festgestellt werden, dass nur 18 g eines 011-goasrenprodukts
gebildet werden waren» Die entsprechende Rewurde
su 14 ks^Stuode/g; Ni berechnet..
Ein .Vergleich der Beispiele ? und 8 mit Beispiel 9 zeigt,
d>B8 duroh dss erfindtmgsgemässe Vorbilden des Sstslysstors
eine 6 bis 8«fsGhe Erhöhung der Resktionsrat® erzielt wurde,
obwohl in Seispiel 9 «fahrend der Dimerisationsstuf ® ein höherer Anteil &n Chlorteens®! vorleg.
V/βηΏ Ban des erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung anderer
Niekelphosphin-KdiiBplexe und/oder anderer Xewisääuren als
der beschriebenen durchführt, werden ähnliche Vorteile wie in
des vorstehenden Beispiel erzielt. Die Verwendung anderer Halogenbe'nsii'i^iCöhlenWiseerstoffe
anstelle v©n UhXorbsn^ol bei. der.
\.Qt/BaaiqS/Wi^tBiBtJMtQiB ®s?glfet/ähnlich© ¥@r%©il.ö., Mt gleichen
«rsielt, wem andere Olefine anstelle von Propylen als Ausgangs-
\ oaterisl für die Dimerisationsstufe verwendet werden»
!·■■■'■" - :}'"".■ ■ - '*» 3?^* : Λ- "" Patenensprüoh»'
. 001138/2287
Claims (1)
- P a t e η t 8 η s ρ r ii c h eVerfahren zum Dimerisieren von olefinischen Kohlenwasserstoff en nach Hauptanmeldung P 16 6? 285.8, wobei man die Dimerisation in Gegenwart eines Katslysatoröystems durchführt, aas durch Lösen eines Nickel*·(II)-KoqrdiiiBtionskomplexes der FormelPR5 E2HP PHR2 R^P-(GH2)g-PRg oder EHP-(OH^)g-PlEund einer Lewissäure der Formel RAlXβ 2» H,AIgX*,'oder wobei X Chlor, Brom oder Jod, X1 Ohlor odei Brom und R einen Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 30 Kohl east of fetomeii bedeutet, dadurch g e k & η η ζ e i eh η et, dass die Katelysatorkomponenten zunächst in einer relstiir geringen Meng® _ eines flüssigen hslogenierten Bensolkohlenwasserstoffs mit 1 bis 2 -an den Benzolring gebundenen -Halogenetoiaen, bei einem Atomverhältnis von AItNi und 22©hr als 2ti», .bei einer' Temperatur von Θ bis 150° C gelöst worden sind und den so erhaltenen. Katalysator in-Form einer Losung, die als Lösungsmittel überwiegend Kohl©m/ssserstoff© enthältf für . di© Dimerisation verwendet. - . ■ ' ■ - ." ·2« Yerfslaren nsch Anr "ueh I3. .dedurch'-. g © k e.n η % © i e la ^n € t, dass man ale Olefinkohleawasserstoff®-'el&er Di- oder Oodime riss tion unterwirft» ■·.-..·-"■009838/2287
, BAD ORIGINAL3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge k e η η - % β 1 cha β tt dass man die zu dimerisiependen Olefinkohlenwasserstoffe bei einer Temperatur Von -100° C bis 200° 0 mit dem Katalysstor in Berührung bringt.4·« Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch g β k β η η zeichne t, dass man ein KatalysatOrsystem verwendet, das durch Lösen des ITiekel-Koordinations-Komplexes in einer relativ geringen Menge eines flüssigen Halogenbenzol-Kohlenwasserstoff s und nachfolgendes Vermischen der Lewissäure in Gegenwart einer geringen Menge des QIefinkohlenwasserStoffs mit der erhaltenen Lösung, erhalten wurde.5« Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Katalysatorsystem verwendet, das bei einer Temperatur von 20 bis 80° C gebildet wurde.6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e k e η η zeich η e t, dass man die Dimerisation bei einer Temperatur von -50 bis 100° G durchführt.7» Verfahren nach Anspruch 1 bis 64 dadurch g β k e η η ζ ei c hn.et, dass man den Katalysator in einer Lösung für die Dimerisation,, verwendet, die als Kohle v/asserstofflösungsmittel den zu dimerisierenden Olefinkohlenwasserstoff enthält. .~ 29 & π*:■:·■■:■,'-£■ 009838/22878. Verfahren nach Anspruch 1..bis f* dadurch g eke nil-ze i c Ii η et, dass man als zu dime ri si er enden Olefinkohlenwasserstoff Propylenverwendet.9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e k e η η ζ ei ohne t, dass man als halogeniert en Benzolkohlenwasserstoff Cblorbenzol verwendet.>. 10» Verfahren nach Anspruch 1 bis 9* dadurch g e k e η η ζ e i c h η e -fr, dass der zur Bildung des Katalysatorsystems verv/endete Koordinationskomplex die Formel A hat und die Lewissäure eine Verbindung der Formel Β,ΑΙρΧ'χ ist.11« Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge k e η η ζ e i c h net, dass X und X1 in der Formel Chloratoine bedeuten.12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch g e k β η η ζ e i c h η β t, dass der Katalysator den Koordinationskomplex und die Lewissäure in einem solchen Mengenverhältnis enthält, dass das Ätomverhältnis Al:Ki mindestens 10si und insbesondere 10:1 bis 100il beträgt«13· Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, . dadurch g e k θ η η. - -zeichnet, dass bei der Bildung des Katalysetors die Nickelkonzentrstion in der Lösung im Bereich von 0,1 bis 10 riiilimol pro Liter liegt,&0 9838/2287· 1937S58Verfahren naoh Anspruch 1 bis 15» dadurch ge k β η η χ e lehn et, dass zu Beginn der Dimerisation die Nicke!konzentration derLösung im Bereich von 0,05-0,0005 Ilillimöl pro Liter liegt»15» ITerf öftren neeh Ansprucii 1 bis 14, dadurch g e k © n n— ζ e i c hae tf dass men zur Dimerisetion von Propylen einen bei einep !Teiaperatur von 20 bis 80° G gebildeten Katalysator^ verwendat und di© Dimerisation zwischen -50 und 10O^ Q durcliführt.9838/2287Leerseite
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GB (1) | GB1240025A (de) |
NL (1) | NL6911448A (de) |
SE (1) | SE352880B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2228852A1 (de) * | 1972-06-14 | 1974-01-24 | Schmidt & Co Gmbh Kranz | Stabfoermige sonde fuer das traenken abzubauender mineralien, insbesondere von kohle im bergbau |
DE2709885A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
DE2709884A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
DE2709883A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3627700A (en) * | 1968-11-22 | 1971-12-14 | Phillips Petroleum Co | Dimerization of olefins with chromium halide complex catalyst systems |
US3622649A (en) * | 1969-08-15 | 1971-11-23 | Gulf Research Development Co | Dimerization of propylene to 2,3-dimethylbutenes |
US4117022A (en) * | 1975-11-10 | 1978-09-26 | Anderson Development Company | Nickel bis-diorgano-orthophosphates their preparation and use |
GB8709648D0 (en) * | 1987-04-23 | 1987-05-28 | Bp Chem Int Ltd | Chemical process |
US5446213A (en) * | 1992-06-10 | 1995-08-29 | Mitsubishi Kasei Corporation | Dimerization method of lower olefins and alcohol production with dimerized products |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3306948A (en) * | 1963-03-11 | 1967-02-28 | Du Pont | Process for the preparation of 1,4-dienes |
US3413376A (en) * | 1964-09-14 | 1968-11-26 | Phillips Petroleum Co | Catalysts and method for the preparation of liquid olefin polymers |
US3355510A (en) * | 1965-12-14 | 1967-11-28 | Shell Oil Co | Olefin dimerization process |
-
1968
- 1968-07-25 US US747570A patent/US3467726A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-06-16 CA CA054430A patent/CA931167A/en not_active Expired
- 1969-07-15 AT AT678869A patent/AT294788B/de active
- 1969-07-22 SE SE10325/69A patent/SE352880B/xx unknown
- 1969-07-23 BE BE736466D patent/BE736466A/xx unknown
- 1969-07-24 JP JP44058048A patent/JPS5030041B1/ja active Pending
- 1969-07-25 GB GB37421/69A patent/GB1240025A/en not_active Expired
- 1969-07-25 FR FR6925432A patent/FR2020510A6/fr not_active Expired
- 1969-07-25 NL NL6911448A patent/NL6911448A/xx unknown
- 1969-07-25 DE DE19691937958 patent/DE1937958A1/de active Pending
- 1969-07-25 CH CH1144269A patent/CH546598A/de unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2228852A1 (de) * | 1972-06-14 | 1974-01-24 | Schmidt & Co Gmbh Kranz | Stabfoermige sonde fuer das traenken abzubauender mineralien, insbesondere von kohle im bergbau |
DE2709885A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
DE2709884A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
DE2709883A1 (de) * | 1977-03-07 | 1978-09-21 | Inst Neftechimicheskogo Sintez | Verfahren zur dimerisation von olefinen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE352880B (de) | 1973-01-15 |
CA931167A (en) | 1973-07-31 |
JPS5030041B1 (de) | 1975-09-29 |
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FR2020510A6 (de) | 1970-07-17 |
US3467726A (en) | 1969-09-16 |
NL6911448A (de) | 1970-01-27 |
GB1240025A (en) | 1971-07-21 |
BE736466A (de) | 1970-01-23 |
CH546598A (de) | 1974-03-15 |
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---|---|---|
DE2828577C2 (de) | ||
DE1937958A1 (de) | Verfahren zur Dimerisation von Olefinkohlenwasserstoffen | |
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