DE602004012526T2

DE602004012526T2 - Verfahren zur gewinnung einerisoprenangereicherten fcc-c5-fraktion und selektive polymerisierung vonisopren aus dieser fraktion

Info

Publication number: DE602004012526T2
Application number: DE602004012526T
Authority: DE
Inventors: Sylvie Gandon-Pain
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: ES2304600T3; BRPI0406845B1; ZA200505582B; RU2005126423A; JP2006519180A; CN100590137C; EP1587777A1; US20060020095A1; ATE389624T1; MXPA05007659A; FR2850101B1; AU2004205481A8; WO2004065339B1; CN101028989B; RU2351612C2; KR101315090B1; KR20050097511A; AU2004205481A1; JP5005337B2; WO2004065339A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines isoprenangereicherten und gereinigten C5-Schnitts, der zur Bildung eines Mediums zur selektiven Polymerisation von Isopren verwendbar ist, aus einem C5-Sschnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers mit hohem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen und hoher inhärenter Viskosität aus einem Isopren und mindestens ein Methylbuten enthaltenden Polymerisationsmedium, wie dem isoprenangereicherten und gereinigten C5-Schnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht.
C5-Schnitte aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht (die auch als C5-Leichtbenzinschnitte aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht oder abgekürzt als FCC-Schnitte („Fluid Catalytic Cracking") bezeichnet werden) enhalten in der Regel Isopren in einem Massenanteil von weniger als 1%. Außerdem enthalten sie im wesentlichen:

– in einem typischerweise zwischen 40% und 65% liegenden Massenanteil Monoolefine, die einerseits α-Olefine, wie 1-Buten, 3-Methyl-1-buten, 1-Penten und 2-Methyl-1-buten, und andererseits β-Olefine, wie 2-Buten, 2-Penten und 2-Methyl-2-buten, umfassen;
– in einem typischerweise zwischen 55% und 30% liegenden Massenanteil Alkane, die Isopentan in größerer Menge und n-Pentan in kleinerer Menge umfassen; und
– in einem typischerweise unter 1% liegenden Massenanteil Diene, wie Cyclopentadien, 1,3-Pentadien und 1,4-Pentadien, und andere Verbindungen wie acetylenische Verbindungen.

Diese C5-Schnitte aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht sind insbesondere nicht mit C5-Schnitten aus dem Dampfcracken von Naphtha zu verwechseln, die in der Regel Isopren in einem Masenanteil von 10 bis 30%, Monoolefine (α-Olefine und β-Olefine) in einem Massenanteil von 20 bis 40%, Diene wie Cyclopentadien und Pentadiene in einem Massenanteil von 20 bis 30% und in kleinerer Menge Alkane, Limonen und acetylenische und aromatische Verbindungen enthalten.
Zur Durchführung einer selektiven Polymerisation von Isopren mit hoher Aktivität ausgehend von einem derartigen C5-Schnitt aus dem Dampfcracken von Naphtha muß letzterer vorher angereichert werden, damit der Massenanteil an Isopren in dem angereicherten Schnitt in der Nähe von 100% liegt. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die oben aufgeführten anderen Verbindungen der Ausbeute der Isoprenpolymerisationsreaktion abträglich sind. Insbesondere muß dieser angereicherte Schnitt praktisch frei von Cyclopentadien sein, bei welchem es sich um ein Gift für katalytische Systeme handelt.
In der internationalen Patentschrift WO-A-02/48218 im Namen der Anmelderinnen wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polyisoprens mit sehr hohem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen aus einem derartigen isoprenangereicherten C5-Schnitt aus dem Dampfcracken von Naphtha beschrieben, das im wesentlichen darin besteht, ein katalytisches System in Gegenwart des angereicherten C5-Schnitts so reagieren zu lassen, daß der Massenanteil an Isopren in dem angereicherten Schnitt überraschenderweise nur von 30 bis 95% variiert.
Dieses katalytische System basiert auf einem konjugierten Dienmonomer, einem Seltenerdmetallsalz einer organischen Phosphorsäure in Suspension in einem inerten, gesättigten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vom aliphatischen oder alicyclischen Typ, einem aus einem Alkylaluminium der Formel AlR₃ oder HAlR₂, worin Al für ein Aluminiumatom steht, H für ein Wasserstoffatom steht und R für einen Kohlenwasser stoffrest steht, bestehenden Alkylierungsmittel bei einem Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Seltenerdmetallsalz) im Bereich von 1 bis 5 und einem aus einem Alkylaluminiumhalogenid bestehenden Halogendonor.
In der FR 1 203 754 wird ein Verfahren zur Herstellung von weitgehend reinem Isopren aus acyclischen C5-Kohlenwasserstoffen beschrieben. Dieses verhältnismäßig langwierige Verfahren umfaßt in einem ersten Schritt eine Dehydrierung einer alkanreichen Fraktion und eines aus Monoolefinen bestehenden Rückführstroms. Dann erhält man drei Ströme, nämlich einen Strom aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoff mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen, einen zweiten Strom aus C5-Dienen und einen dritten Strom von C5-Monoolefinen. Diese Ströme werden dann getrennt. Das Verfahren umfaßt dann eine zweite Trennung zur Isolierung von weitgehend reinem Isopren von den anderen C5-Dienen. In einem anderen Schritt umfaßt das Verfahren eine Hydrierung der Diene, bei der hauptsächlich normale Monoolefine erhalten werden, welche danach isomerisiert werden. Schließlich werden die erhaltenen Isoolefine mit einer Fraktion des Monoolefine enthaltenden dritten Stroms in die anfängliche Dehydrierungseinheit zurückgeführt.
Zur Durchführung einer selektiven Polymerisation von Isopren mit hoher Aktivität ausgehend von einem C5-Schnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht muß dieser C5-Schnitt ebenfalls mit Isopren angereichert werden, damit der Massenanteil an Isopren in dem angereicherten Schnitt in der Nähe von 100%, in der Regel bei über 99%, liegt. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß besimmte Verbindungen in diesem angereicherten C5-Schnitt, wie Methylbutene, der Ausbeute der Isoprenpolymerisationsreaktion abträglich sind. Darüber hinaus muß der angereicherte Schnitt praktisch frei von 1,3- und 1,4-Pentadien sein, die bekanntlich die Kinetik der Polymerisation von Isopren im Vergleich zur Polymerisation von Isopren für sich alleine beeinträchtigen.
Bekanntlich ist ein Massenanteil an Isopren in der Nähe von 100% in einem C5-Schnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht dadurch erhältlich, daß man in einem ersten Schritt einen durch Reaktion eines Alkohols mit diesem C5-Schnitt erhaltenen Amylether zersetzt, wobei man in dem so behandelten und gereinigten C5-Schnitt einen Massenanteil an Methylbutenen in der Nähe von 100% erhält, und dann in einem zweiten Schritt die Methylbutene durch oxidative Dehydrierung in Isopren umwandelt. Bezüglich der Beschreibung dieser Isoprenanreicherung eines „FCC"-C5-Schnitts wird auf die Patentschrift FR-A-2 782 996 verwiesen.
Ein Hauptnachteil der bekannten Verfahren zur selektiven Polymerisation von Isopren ausgehend von einem C5-Schnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht besteht darin, daß dieser C5-Schnitt über ein aufwendiges Anreicherungsverfahren wie das oben unter Bezugnahme auf die FR-A-2 782 996 beschriebene erheblich an Isopren angereichert werden muß, was zu verhältnismäßig hohen Gesamtbetriebskosten für diese Polymerisation führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Nachteil abzuhelfen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anmelderinnen überraschenderweise entdeckt haben, daß ein katalytisches System auf Basis:

– mindestens eines konjugierten Dienmonomers,
– eines Salzes eines oder mehrerer Seltenerdmetalle (Metalle mit einer Ordnungszahl zwischen 57 und 71 im Periodensystem der Elemente) einer organischen Phosphorsäure,
– eines aus einem Alkylaluminium der Formel AlR₃ oder HAlR₂, worin Al für ein Aluminiumatom steht, H für ein Wasserstoffatom steht und die Reste R gleich oder verschieden und linear oder verzweigt sind und für Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen, bestehenden Alkylierungsmittels und
– eines aus einem Alkylaluminiumhalogenid bestehenden Halogendonors, wobei das Salz in einem inerten, gesättigten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vom aliphatischen oder alicyclischen Typ, das in dem katalytischen System enthalten ist, suspendiert ist und das Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Seltenerdmetallsalz) im Bereich von 1 bis 5 liegt,

Aus dieser Möglichkeit der Homopolymerisation von Isopren ausgehend von diesem sehr wenig isoprenangereicherten gereinigten C5-Endschnitt ergibt sich eine Vereinfachung des Arbeitsgangs zur Anreicherung des C5-Ausgangsschnitts und demzufolge eine wesentliche Senkung der Gesamtkosten der Herstellung von Polyisoprenen aus dem C5-Ausgangsschnitt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung des isoprenangereicherten und gereinigten C5-Endschnitts, der zur Bildung eines Mediums zur selektiven Polymerisation von Isopren in Gegenwart des katalytischen Systems verwendbar ist, aus einem C5-Ausgangsschnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht:

– eine Dehydrierung, die auf den Methylbutene enthaltenden und aus dem C5-Ausgangsschnitt erhaltenen C5-Zwischenschnitt angewandt wird und den C5-Endschnitt ergibt,
– eine Reinigung des so erhaltenen C5-Endschnitts, die den gereinigten C5-Endschnitt ergibt, der praktisch frei von disubstituierten Alkinen, echten Alkinen (einschließlich Vinylacetylenen) und Cyclopentadien ist,

Vorteilhafterweise ist der Massenanteil der Methylbutene in dem C5-Zwischenschnitt kleiner gleich 20%.
Es sei hervorgehoben, daß dieser Massenanteil der Methylbutene in dem C5-Zwischenschnitt (d. h. vor der Dehydrierung) im Vergleich zu den Massenanteilen an Methylbutenen in der Nähe von 100%, die die bei bekannten Verfahren zur Isoprenanreicherung von Schnitten aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht verwendeten C5-Schnitte vor der Dehydrierung kennzeichnen, für die selektive Polymerisation von Isopren mit hoher Ausbeute im Hinblick auf die Herstellung eines Polyisoprens mit hohem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen stark verringert ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der C5-Zwischenschnitt so sehr an n-Pentenen abgereichert, daß er die n-Pentene in einem Massenanteil unter 0,1% enthält.
Es sei hervorgehoben, daß durch diese Abreicherung an n-Pentenen des C5-Zwischenschnitts (Vorstufen von 1,3- und 1,4-Pentadien) dieses 1,3- und 1,4-Pentadien praktisch aus dem C5-Endschnitt eliminiert werden können.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung enthält der C5-Endschnitt nämlich 1,3-Pentadien und 1,4-Pentadien in Massenverhältnissen (1,3-Pentadien/Isopren) und (1,4-Pentadien/Isopren), die kleiner gleich 0,5% bzw. 0,2% sein müssen, um Isopren ausgehend von diesem Endschnitt mit einer zufriedenstellenden Umwandlungskinetik, die derjenigen bezüglich der isolierten Polymerisation von Isopren (d. h. das Polymerisationsmedium enthält lediglich Lösungsmittel und Isopren) nahekommt, selektiv polymerisieren und ein Polyisopren mit hoher Viskosität, die derjenigen des isoliert erhaltenen Polyisoprens ähnelt, erhalten zu können.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt das Verfahren zur Herstellung des isoprenangereicherten C5-Endschnitts eine katalytische Hydrierungsreaktion, wie eine katalytische Hydrierungsreaktion mit Hilfe eines Palladiumkatalysators, die auf den C5-Ausgangsschnitt angewandt wird und den C5-Zwischenschnitt ergibt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt größer gleich 50%.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Massenverhältnis (Monoolefine/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt vorteilhafterweise über 50% liegen.
Zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts wird der C5-Endschnitt Reinigungsarbeitsgängen unterworfen, umfassend:

– Destillation über Maleinsäureanhydrid zur praktisch vollständigen Entfernung des restlichen Cyclopentadiens,
– Entfernung der wahren Alkine und der disubstituierten Alkine durch Destillation über Diisobutylaluminiumhydrid (DiBAH) durch eine selektive katalytische Hydrierungsreaktion oder einen beliebigen anderen Arbeitsgang, der dem Fachmann bekannt ist, und
– Leiten über Aluminiumoxid oder Molsieb zur Entfernung der restlichen polaren Verunreinigungen.

Es sei hervorgehoben, daß der so gereinigte C5-Endschnitt als Methylbutene insbesondere 2-Methyl-2-buten und außerdem minimale Mengen:

– disubstituierter Alkine, wobei das Massenverhältnis (disubstituierte Alkine/Isopren) vorzugsweise kleiner gleich 0,7% ist,
– wahrer Alkine, wobei das Massenverhältnis (wahre Alkine/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt vorzugsweise kleiner gleich 15 ppm ist,
– Cyclopentadien, wobei das Massenverhältnis (Cyclopentadien/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt vorzugsweise kleiner gleich 5 ppm ist, enthält.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers mit einem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen größer gleich 98,0%, das so beschaffen ist, daß es die Reaktion des erfindungsgemäßen katalytischen Systems in einem Polymerisationsmedium, das Isopren und mindestens ein Methylbuten derart enthält, daß das Massenverhältnis (Methylbuten(e)/Isopren) größer gleich 50% und vorteilhafterweise größer gleich 100% ist, umfaßt.
Es sei hervorgehoben, daß diese Polymerisationsreaktion in einem inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel oder auch in der Masse, d. h. ohne Lösungsmittel, durchgeführt werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bezüglich dieses Verfahrens zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers enthält das Polymerisationsmedium mindestens ein Monoolefin, und das Massenverhältnis (Monoolefin(e)/Isopren) in diesem Polymerisationsmedium liegt über 50%.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal dieses Verfahrens zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers gemäß der Erfindung umfassen die Methylbutene 2-Methyl-2-buten.
Noch weiter bevorzugt ist das Massenverhältnis (2-Methyl-2-buten/Isopren) in dem Polymerisationsmedium größer gleich 20% und noch weiter bevorzugt größer gleich 50%.
Es sei hervorgehoben, daß die C5-Schnitte aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht und die daraus erhaltenen erfindungsgemäßen gereinigten C5-Endschnitte dadurch gekennzeichnet sind, daß sie immer 2-Methyl-2-buten enthalten.
Noch weiter bevorzugt umfassen die Methylbutene mindestens 2-Methyl-1-buten und 2-Methyl-2-buten, wobei das Massenverhältnis (2-Methyl-1-buten/Isopren) und das Massenverhältnis (2-Methyl-2-buten/Isopren) jeweils zwischen 20 und 60% liegt.
Gemäß einem anderen Aspekt des Verfahrens zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers gemäß der Erfindung liegt der Massenanteil an Isopren in dem Polymerisationsmedium unter 30% und ist vorteilhafterweise kleiner gleich 10%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers gemäß der Erfindung umfaßt das Verfahren die folgenden Schritte:

(i) Herstellung eines C5-Zwischenschnitts, der Methylbutene in einem Massenanteil unter 30% und vorteilhafterweise kleiner gleich 20% enthält, aus einem C5-Ausgangsschnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht,
(i) Herstellung eines isoprenangereicherten und gereinigten C5-Endschnitts, der zur Bildung eines Mediums zur selektiven Polymerisation von Isopren in Gegenwart des katalytischen Systems verwendbar ist, durch eine auf den C5-Zwischenschnitt angewandte Dehydrierung und
(iii) Herstellung des Isoprenhomopolymers durch Reaktion des angereicherten und gereinigten C5-Endschnitts mit dem katalytischen System.

Gemäß einem anderen Aspekt dieser bevorzugten Ausführungsform, in der das Polymerisationsmedium durch den gereinigten C5-Endschnitt gebildet wird, liegt das Massenverhältnis (Monoolefine(e)/Isopren) in dem Polymerisationsmedium über 50%.
Gemäß einem anderen Merkmal dieser bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schritt (i) eine katalytische Hydrierung, wie eine katalytische Hydrierung mit Hilfe eines Palladiumkatalysators.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser bevorzugten Ausführungsform wird der C5-Zwischenschnitt so sehr an n-Pentenen abgereichert, daß er die n-Pentene in einem Massenanteil unter 0,1% enthält, und der C5-Endschnitt enthält 1,3-Pentadien und 1,4-Pentadien in Massenverhältnissen (1,3-Pentadien/Isopren) und (1,4-Pentadien/Isopren), die aus den oben angegebenen Gründen kleiner gleich 0,5% bzw. 0,2% sein müssen.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser bevorzugten Ausführungsform enthält der gereinigte C5-Endschnitt Isopren in einem Massenanteil unter 30% und vorteilhafterweise kleiner gleich 10%.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt größer gleich 50%.
Gemäß einem bevorzugten Beispiel für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers führt man die Isoprenpolymerisationsreaktion bei einer Temperatur kleiner gleich 5°C durch, so daß das Isoprenhomopolymer einen durch die Techniken der Kohlenstoff-13-Kernresonanz oder quantitativen Mittelinfrarotanalyse bestimmten Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen von 99,0 bis 99,6% aufweist.
Bezüglich einer ausführlichen Beschreibung der Durchführung dieser Reaktion bei einer Temperatur kleiner gleich 5°C sei auf die Patentschrift WO-A-02/38635 im Namen der Anmelderinnen verwiesen.
Vorteilhafterweise erhält man Polyisoprene mit einem nach der einen oder der anderen der oben angegebenen Techniken bestimmten Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen größer gleich 99,3% und noch vorteilhafter in einem Bereich von 99,3 bis 99,6%, wenn die Polymerisation bei einer Temperatur von –55°C bis –20°C durchgeführt wird.
Noch vorteilhafter erhält man Polyisoprene mit einem nach der einen oder der anderen der oben angegebenen Techniken bestimmten Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen größer gleich 99,5% und zum Beispiel 99,6%, wenn die Polymerisation bei einer Temperatur von –55°C bis –45°C durchgeführt wird.
Es sei hervorgehoben, daß der für die erfindungsgemäßen Polyisoprene erhaltene besonders hohe Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen im allgemeinen von der verwendeten Menge des katalytischen Systems unabhängig ist.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weisen die nach dem Verfahren erhaltenen Isoprenhomopolymere eine bei einer Konzentration von 0,1 g/dl in Toluol bei 25°C gemessene inhärente Viskosität von mehr als 3 dl/g und vorteilhafterweise mehr als 4 dl/g auf.
Es sei hervorgehoben, daß das erfindungsgemäße katalytische System den Vorteil aufweist, daß es der Isoprenpolymerisationsreaktion praktisch die gleiche vorteilhafte Isoprenumwandlungskinetik und den erhaltenen Polyisoprenen praktisch die gleichen hohen Werte für die inhärente Viskosität bei gegebenen Umwandlungsgraden verleiht, und zwar unabhängig davon, ob das Polymerisationsmedium die Methylbutene enthält oder nicht.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal des erfindungsgemäßen katalytischen Systems liegt das Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Seltenerdmetallsalz) im Bereich von 1 bis 2.
Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal des erfindungsgemäßen katalytischen Systems handelt es sich bei dem Seltenerdmetallsalz um ein Tris[bis(2-ethylhexyl)phosphat] von Seltenerdmetall(en), wie das Neodymtris[bis(2-ethylhexyl)phosphat].
Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung erfüllt das katalytische System eine oder mehrere der folgenden Bedingungen:

(a) das katalytische System enthält das oder die Seltenerdmetalle in einer Konzentration in einem Bereich von 0,01 bis 0,06 mol/l,
(b) das Molverhältnis (Halogendonor/Seltenerdmetallsalz) beträgt 2,0 bis 3,5,
(c) das Molverhältnis (konjugiertes Dienmonomer/Seltenerdmetallsalz) beträgt 15 bis 70,
(d) das konjugierte Dienmonomer ist Butadien,
(e) das Alkylierungsmittel ist Diisobutylaluminiumhydrid, und
(f) der Halogendonor ist Diethylaluminiumchlorid.

Als konjugiertes Dienmonomer, das zur „Vorbildung" des erfindungsgemäßen katalytischen Systems verwendbar ist, sei vorzugsweise 1,3-Butadien genannt.
Genannt seien außerdem 2-Methyl-1,3-butadien (oder Isopren), 2,3-Di(C1- bis C5-alkyl)-1,3-butadiene wie zum Beispiel 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 2,3-Diethyl-1,3-butadien, 2-Methyl-3-ethyl-1,3-butadien, 2-Methyl-3-isopropyl-1,3-butadien, Phenyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 2,4-Hexadien oder jedes andere konjugierte Dien mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung besteht das Seltenerdmetallsalz aus einem nicht hygroskopischen Pulver mit schwacher Agglomerationsneigung bei Umgebungstemperatur.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, in dem das Seltenerdmetallsalz suspendiert ist, um ein aliphatisches oder alicyclisches Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht, wie Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Heptan oder eine Mischung dieser Lösungsmittel.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem zum Suspendieren des Seltenerdmetallsalzes verwendeten Lösungsmittel um eine Mischung aus einem aliphatischen Lösungsmittel mit hohem Molekulargewicht, umfassend ein Paraffinöl, beispielsweise Vaselinöl, und einem Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht, wie den oben aufgeführten (zum Beispiel Methylcyclohexan).
Zur Herstellung dieser Suspension wird das Seltenerdmetallsalz in diesem Paraffinöl dispersiv angerieben, wobei man eine sehr feine und homogene Suspension des Salzes erhält.
Wie oben angegeben, enthält das katalytisch wirksame System das Seltenerdmetall in einer Konzentration in einem Bereich von 0,01 bis 0,06 mol/l, beispielsweise gleich oder weitgehend gleich 0,02 mol/l.
Als Alkylierungsmittel der Formel AlR₃ oder HAlR₂, die in dem erfindungsgemäßen katalytischen System verwendbar sind, seien Alkylaluminiumverbindungen wie:

– Trialkylaluminiumverbindungen, beispielsweise Triisobutylaluminium, oder
– Dialkylaluminiumhydride, beispielsweise Diisobutylaluminiumhydrid, genannt.

Es sei hervorgehoben, daß dieses Alkylierungsmittel vorzugsweise aus Diisobutylaluminiumhydrid (das im folgenden als DiBAH bezeichnet wird) besteht.
Als Halogendonor, der in dem erfindungsgemäßen katalytischen System verwendbar ist, seien Alkylaluminiumhalogenide, vorzugsweise Diethylaluminiumchlorid (das im folgenden als DEAC bezeichnet wird) genannt.
Wie oben angegeben, kann das Molverhältnis (Halogendonor/Seltenerdmetallsalz) einen Wert von 2,0 bis 3,5 haben.
Erfindungsgemäß besteht das Verfahren zur Herstellung des katalytischen Systems darin, daß man:

– in einem ersten Schritt eine Suspension des Salzes in dem Lösungsmittel herstellt,
– in einem zweiten Schritt das konjugierte Dienmonomer zu der Suspension gibt,
– in einem dritten Schritt das Alkylierungsmittel zu der das Monomer enthaltenden Suspension gibt, wobei man ein alkyliertes Salz erhält, und
– in einem vierten Schritt den Halogendonor zu dem alkylierten Salz gibt.

Die oben aufgeführten und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung, die die Erfindung jedoch lediglich erläutern und nicht einschränken sollen, besser verständlich.
I. Herstellung eines erfindungsgemäßen katalytischen Systems:
1) Synthese eines erfindungsgemäßen organischen Phosphatsalzes von Neodym:
a) Synthese einer wäßrigen Lösung von Neodym NdCl₃·6H₂O
In einen Reaktor wird eine gegebene Menge Nd₂O₃ eingetragen. Es werden 31,25 kg entmineralisiertes Wasser pro kg Nd₂O₃ zugegeben. Dann werden bei Umgebungstemperatur langsam 1,56 l 36 gew.-%iges konzentriertes HCl (d = 1,18) pro kg Nd₂O₃ zugegeben.
Die Reaktion Nd₂O₃ + 6HCl + 9H₂O → 2 NdCl₃·6H₂O ist sehr exotherm.
Nach Zugabe der gesamten Salzsäure wird die Lösung zur Entfernung des Überschusses an HCl unter Rühren 30 Minuten zum Sieden gebracht. Die wäßrige NdCl₃-Lösung ist klar und malvenfarben. Es verbleibt kein unlösliches Produkt (Nd₂O₃).
Der bei 25°C gemessene pH-Wert der Lösung wird durch Zugabe von 2 mol Natriumhydroxid pro Liter korrigiert. Der End-pH-Wert beträgt ungefähr 4,5.
b) Synthese eines organischen Natriumphosphats der Formel [RO]₂P(O)ONa (R = 2-Ethylhexyl):
In einen leeren Reaktor werden 27,8 kg entmineralisiertes Wasser pro kg Nd₂O₃ aus der Synthese aus obigem Absatz a) eingetragen. Es werden 0,708 kg NaOH-Plätzchen pro kg Nd₂O₃ aus Absatz a) gelöst. In einen anderen Reaktor werden, immer noch pro kg Nd₂O₃-Ausgangsstoff, 10,4 l Aceton und 5,819 kg einer organischen Phosphorsäure (Bis(2-ethylhexyl)phosphorsäure, im „Aldrich"-Katalog unter der Referenz 23,782-5 aufgeführt) gegeben.
Bei Umgebungstemperatur wird die Lösung der organischen Phosphorsäure in die NaOH-Lösung gegossen. Dabei läuft folgende Reaktion ab: [RO]₂P(O)OH + NaOH → [RO]₂P(O)ONa + H₂O.
Diese Reaktion ist leicht exotherm, und es wird eine homogene Lösung mit klarer Farbe erhalten. Der bei 25°C gemessene pH-Wert der Lösung beträgt 5,4.
c) Synthese eines Neodymphosphatsalzes der Formel [[RO]₂P(O)O]₃Nd:
Unter kräftigem Rühren und bei einer Temperatur von 45°C wird die in obigem Absatz a) erhaltene wäßrige Lösung von NdCl₃·6H₂O zu der in obigem Absatz b) erhaltenen Lösung des organischen Na-Phosphats gegeben. Die Zugabe kann gegebenenfalls auch umgekehrt durchgeführt werden. Es bildet sich sofort ein sehr feiner weißer Niederschlag. Nach Zugabe des gesamten organischen Na-Phosphats wird die erhaltene Mischung 15 min gerührt: 3[RO]₂P(O)ONa + NdCl₃·6H₂O → Nd[OP(O)[RO]₂]₃ + 3NaCl + 6H₂O.
Das so erhaltene Neodymphosphatsalz wird durch Sedimentation gewonnen und mit einer Mischung aus 45 Liter entmineralisiertem Wasser und 15 Liter Aceton 15 Minuten gewaschen. Dann wird das Neodymphosphatsalz durch Zentrifugation gewonnen.
Der pH-Wert der Mutterlaugen liegt zwischen 2 und 3 bei 25°C. Diese Mutterlaugen sind farblos und klar. Die qualitative analytische Prüfung auf Chloride bei dem letzten Waschwasser ist quasi negativ (die Reaktion lautet: NaCl + AgNO₃(HNO₃-Medium) → AgCl↓ + NaNO₃).
Das so gewaschene Neodymsalz wird im Ofen bei 60°C unter Vakuum und mit einem Luftstrom 72 Stunden getrocknet.
2) Synthese eines „vorgebildeten" katalytischen Systems gemäß der Erfindung
a) Zusammensetzung des katalytischen Systems:
Das katalytische System umfaßt ein wie in obigem Absatz 1) synthetisiertes Neodymphosphatsalz, das in einem inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht (bestehend aus Methylcyclohexan, im folgenden kurz „MCH") suspendiert ist.
Das katalytische System ist durch die folgenden relativen Molverhältnisse, bezogen auf das Neodymsalz, gekennzeichnet: Nd-Salz/Butadien (Bd)/DiBAH/DEAC = 1/30/1,8/2,6.
Die Nd-Endkonzentration des katalytischen Systems beträgt 0,02 M.
b) Verfahren zur Synthese des katalytischen Systems:
– Erster Schritt:
Zur Herstellung des katalytischen Systems werden 550 g Neodymsalz in Pulverform in einen vorher von seinen Verunreinigungen befreiten Reaktor gegeben. Dieses Salz wird dann über den Reaktorboden 15 min mit Stickstoff gespült.
– Zweiter Schritt:
Es werden ungefähr 90% (Massenanteil) des in obigem Absatz 2)a) erwähnten Lösungsmittels in den Reaktor mit dem Neodymsalz gegeben, wobei die Dauer der Kontaktierung des Neodymsalzes mit dem Lösungsmittel 30 min und die Kontaktierungstemperatur 30°C beträgt.
– Dritter Schritt:
Dann wird zur „Vorbildung" des katalytischen Systems Butadien (im Molverhältnis Salz/Butadien von 1/30 gemäß obigem Absatz 2)a)) bei einer Temperatur von 30°C in den Reaktor gegeben.
– Vierter Schritt:
Dann wird DiBAH als Alkylierungsmittel für das Neodymsalz in einer Konzentration von ungefähr 1 M in MCH in den Reaktor eingetragen. Die Alkylierungsdauer beträgt 30 min und die Temperatur der Alkylierungsreaktion 30°C.
– Fünfter Schritt:
Dann wird DEAC als Halogendonor in einer Konzentration von ungefähr 1 M in MCH in den Reaktor eingetragen. Die Temperatur des Reaktionsmediums wird auf 60°C gebracht.
– Sechster Schritt:
Dann wird eine „Vorbildung" (oder Alterung) der so erhaltenen Mischung durchgeführt, indem diese Temperatur von 60°C über einen Zeitraum von 2 Stunden gehalten wird.
– Siebter Schritt:
So wird eine Lösung des katalytischen Systems erhalten. Nach Leerung des Reaktors wird diese Lösung in eine vorher gewaschene, getrocknete und mit Stickstoff gespülte 750-ml-„Steinie"-Flasche überführt.
Die katalytische Lösung wird schließlich unter Stickstoffatmosphäre im Gefrierschrank bei einer Temperatur von –15°C aufbewahrt.

Die Merkmale des katalytischen Systems und sein Herstellungsverfahren sind in nachstehender Tabelle 1 enthalten. Tabelle 1:

	Katalytisches System
Nd/Bd/DiBAH/DEAC	1/30/1,8/2,6
Solvatation (Lösungsmittel/Dauer/Temperatur)	MCH 30 min 30°C
Volumen MCH (Liter)	20,5
Gewicht Nd-Phosphat (g)	550
Gewicht Butadien (g)	804
Alkylierung (Dauer, Temperatur)	30 min 30°C
Volumen DiBAH (ml)	1007
Konzentration DiBAH (mol/l)	0,89
Alterung DEAC (Dauer, Temperatur)	2 Stunden 60°C
Volumen DEAC (ml)	1310
Konzentration DEAC (mol/l)	0,985

II. „Referenz"-Test und erfindungsgemäßer Test der Polymerisation von Isopren mit dem in § I hergestellten katalytischen System:
Als Polymerisationsreaktor dient eine 250-ml-„Steinie"-Flasche, die 10,2 g Isopren enthält und deren Dichtigkeit durch eine Anordnung vom Typ „Dichtung/durchbohrter Stopfen" gewährleistet ist, die die Zugabe des erfindungsgemäßen katalytischen Systems mit Hilfe einer Spritze gestattet.
Die Polymerisation von Isopren wird in Cyclohexan bei 50°C unter Stickstoffinertatmosphäre durchgeführt (wobei das Cyclohexan vorher 10 Minuten mit Stickstoff gespült wurde).
Der „Referenz"-Test und der erfindungsgemäße Test werden mit 2,3 ml des katalytischen Systems, d. h. einer Menge der katalytischen Neodymbase von 450 Mikromol pro 100 Gramm Isoprenmonomer (abgekürzt μMcm), durchgeführt.
Des weiteren wurden für die Tests das gleiche Massenverhältnis L/M (Lösungsmittel/Isoprenmonomer), das 9 beträgt, und der gleiche Massenanteil an Isopren im Polymerisationsmedium, der 10% beträgt, verwendet.
Als Stoppmittel für jede Polymerisationsreaktion diente Acetylaceton (1 ml einer Acetylacetonlösung mit einer Konzentration von 1 M in Cyclohexan), und als Schutzmittel diente N-1,3-Dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (abgekürzt 6PPD) (in einer Konzentration von 0,4 phr).
Dann wurde jede extrahierte Lösung im Ofen ungefähr 18 Stunden bei 60°C unter Vakuum (bei einem Druck von 200 mm Hg) mit einem schwachen Stickstoffstrom getrocknet.
Die Messung des Umwandlungsgrads von Isopren in Polyisopren als Funktion der Reaktionszeit beschreibt die Polymerisationskinetik für jeden „Referenz"-Test und erfindungsgemäßen Test.
Die bei 25°C gemessene inhärente Viskosität bei einer Konzentration von 0,1 g/dl in Toluol charakterisiert die Makrostruktur jedes erhaltenen Polyisoprens.
1) „Referenz"-Polymerisationstest ohne Methylbuten:
Bei diesem „Referenz"-Versuch wurde praktisch reines Isopren verwendet, das im Labor auf herkömmliche Art und Weise aus einem C5-Schnitt aus dem Dampfcracken von Naphtha extrahiert worden war, und zwar durch:

– Destillation des C5-Anfangsschitts über Maleinsäureahydrid zur Entfernung des restlichen Cyclopentadiens, gefolgt von
– Durchleiten durch eine Aluminiumoxidsäule zur Entfernung polarer Verunreinigungen und
– 10 min Spülen mit Stickstoff unmittelbar vor der Polymerisationsreaktion.

Der Massenanteil an aus diesem C5-Schnitt extrahiertem Isopren wurde mittels Gaschromatographie (GPC, siehe Anhang 3) bestimmt und beträgt 99,2%.
Für den „Referenz"-Test wurden 15 ml Isopren (d. h. 10,2 g) und 128 ml Cyclohexan als Polymerisationslösungsmittel verwendet, so daß der Massenanteil an Isopren im Polymerisationsmedium etwa 10% betrug.
Die für diesen „Referenz"-Test erhaltenen Ergebnisse sind in nachstehender Tablle 2 aufgeführt. Tabelle 2:

Polymerisationszeit (min) Umsatzgrad (%) Inhärente Viskosität (dl/g)

10 32 -

20 68 -

30 86 -

60 104 4,26
2) Erfindungsgemäßer Polymerisationstest in Gegenwart von Methylbutenen:
Bei diesem erfindungsgemäßen Test wurde ein Polymerisationsmedium verwendet, das ungefähr 10% Isopren, 5% 2-Methyl-1-buten, 5% 2-Methyl-2-buten und 80% Cyclohexan (Massenanteile) enthielt.
Bei diesem Test werden 15 ml (d. h. 10,2 g) in obigem § II.1 hergestelltes Isopren (Reinheit ungefähr 99,2%) und 113 ml Cyclohexan verwendet.
Das verwendete 2-Methyl-1-buten wird durch Reinigung mittels tropfenweisem Durchgang von 2-Methyl-1-buten mit einer Reinheit von ungefähr 95%, das im Handel von der Firma Fluka erhältlich ist, durch eine Aluminiumoxidsäule erhalten. Es werden 7,8 ml 2-Methyl-1-buten, d. h. 5,1 g, verwendet.
Das verwendete 2-Methyl-2-buten wird durch Reinigung mittels tropfenweisem Durchgang von 2-Methyl-2-buten mit einer Reinheit von ungefähr 85%, das im Handel von der Firma Fluka erhältlich ist (dieses 2-Methyl-2-buten besaß gemäß gaschromatographischer Analyse eine Reinheit von 93%), durch eine Aluminiumoxidsäule erhalten. Es werden 7,7 ml 2-Methyl-2-buten, d. h. 5,1 g, verwendet.
Die für diesen erfindungsgemäßen Test erhaltenen Ergebnisse sind in nachstehender Tablle 2 aufgeführt. Tabelle 3:

Polymerisationszeit (min) Umsatzgrad (%) Inhärente Viskosität (dl/g)

10 25

20 57

30 77

60 101 4,42
3) Schlußfolgerungen:
Die Tabellen 2 und 3 zeigen, daß das erfindungsgemäße katalytische System auf Basis eines konjugierten Dienmonomers, eines Seltenerdmetallsalzes einer organischen Phosphorsäure in Suspension in einem inerten und gesättigten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, eines aus einem Alkylaluminium der Formel AlR₃ oder HAlR₂ bei einem Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Salz) im Bereich von 1 bis 5 und eines aus einem Alkylaluminiumhalogenid bestehenden Halogendonors, die selektive Polymerisation von Isopren in Gegenwart von 2-Methyl-1-buten und 2-Methyl-2-buten mit einem Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) von 100% (die Massenverhältnisse (2-Methyl-1-buten/Isopren) und (2-Methyl-2-buten/Isopren) betragen jeweils 50%) zu einem Polyisopren mit einem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen größer gleich 98,0% und einer inhärenten Viskosität von mehr als 4,0 dl/g ermöglicht.
Es sei hervorgehoben, daß die Kinetik der Umwandlung von Isopren in Polyisopren bei dem erfindungsgemäßen Test in Gegenwart von Methylbutenen der Kinetik beim „Referenz"-Test ohne Methylbuten sehr nahe kommt. Außerdem kommt die inhärente Viskosität des bei dem erfindungsgemäßen Test erhaltenen Polyisoprens derjenigen des bei diesem „Referenz"-Versuch erhaltenen Polyisoprens sehr nahe.
III. Herstellung von erfindungsgemäßen bzw. nicht erfindungsgemäßen isoprenangereicherten Endschnitten aus Ausgangsschnitten aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht zur selektiven Polymerisation von Isopren in Gegenwart des katalytischen Systems aus § I.:
1) Beispiele für die Hydrierung von Ausgangsschnitten A und B zur Herstellung von erfindungsgemäßen bzw. nicht erfindungsgemäßen Zwischenschnitten gemäß verschiedenen Hydrierungsgraden:
Bei diesem ersten Hydrierungsschritt wurde ein roher C5-Ausgangsschnitt A bzw. B aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht (siehe Zusammensetzung in nachstehender Tabelle 4) einer Hydrierungsreaktion unterworfen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendermaßen durchgeführt wurde.
In eine 750-ml-Flasche werden 1 g Katalysator auf Basis von Palladium und Calciumcarbonat (der Formel Pd/CaCO₃ mit 5 Gew.-% Pd) und 100 ml des C5-Ausgangsschnitts eingetragen. Nach Verschließen der Flasche unter einem Wasserstoffanfangsdruck von 4 bar und Rühren bei 25°C wird der Wasserstoffdruck über einen Zeitraum von 3 Stunden jede Stunde wieder auf 4 bar eingestellt. Die Gesamtreaktionszeit beträgt 6 Stunden und 30 Minuten.
Diese Hydrierungsreaktion bewirkt insbesondere die Hydrierung der in dem Ausgangsschnitt enthaltenen n-Pentene gemäß einem bestimmten Hydrierungsgrad T zwecks Verringerung der Menge an n-Pentenen in dem hydrierten Zwischenschnitt im Hinblick auf den zweiten Schritt der Dehydrierung, bei der diese n-Pentene in 1,3- und 1,4-Pentadien umgewandelt werden.
a) Ausgangsschnitt A und Zwischenschnitt A1 gemäß der Erfindung, hydriert gemäß einem Grad T1:

Die Zusammensetzung des C5-Ausgangsschnitts A und des gemäß dem obigen Beispiel für die Hydrierungsreaktion gemäß einem Hydrierungsgrad T1 erhaltenen C5-Zwischenschnitts A1 sind in nachstehender Tabelle 4 aufgeführt (die Zusammensetzungen sind in Massenanteilen in dem entsprechenden Schnitt in % oder ppm ausgedrückt, wobei 1 ppm = 1 Teil pro Million = 10^–4 %). Tabelle 4:

	C5-Ausgangsschnitt A	C5-Zwischenschnitt A1 (Hydrierung gemäß einem Grad T1)
Isopren	0,27%	nicht bestimmt
Isopentan	41,62%	46,83%
Pentan	4,54%	24,92%
Propen	nicht bestimmt	nicht bestimmt
1-Buten	0,04%	< 100 ppm
(E)-2-Buten	0,18%	< 10 ppm
(Z)-2-Buten	0,26%	< 10 ppm
(E)-2-Penten	9,69%	750 ppm
(Z)-2-Penten	5,19%	143 ppm
1-Penten	4,26%	70 ppm
2-Methyl-1-buten	11,21%	1,28%
3-Methyl-1-buten	1,69%	105 ppm
2-Methyl-2-buten	16,39%	21,51%
1,4-Pentadien	92 ppm	< 10 ppm
1,3-Pentadien (E + Z)	0,30%	40 ppm
Cyclopentadien	0,15%	nicht bestimmt
Summe Methylbutene	29,29%	22,79%
Summe n-Pentene	19,14%	963 ppm

Es sei hervorgehoben, daß der erhaltene Zwischenschnitt A1, der für die Dehydrierungsreaktion zwecks Isoprenanreicherung bestimmt ist, einen Massenanteil an Methylbutenen (weniger als 30%) enthält, der weit unter dem Massenanteil in der Nähe von 100% liegt, der üblicherweise für die Dehydrierung erforderlich ist, um einen für die Homopolymerisation von Isopren verwendbaren Endschnitt zu erhalten.
Es sei auch hervorgehoben, daß durch die Hydrierung der Ausgangsschnitt A vor der Dehydrierung so an n-Pentenen abgereichert wurde, daß der Zwischenschnitt A1 weniger als 0,1% n-Pentene enthält, wohingegen der Ausgangsschnitt A nahezu 20% davon enthielt.
b) Ausgangsschnitt B und erfindungsgemäße bzw. nicht erfindungsgemäße Zwischenschnitte B2 bis B6:
Ein anderer C5-Ausgangsschnitt B, der dem obigen C5-Ausgangsschnitt A ähnelt, wurde analog durchgeführten und durch andere n-Penten-Hydrierungsgrade T2 bis T5 gekennzeichneten Hydrierungsreaktionen unterworfen, wie in der nachstehenden Tabelle 5 illustriert.
Es sei hervorgehoben, daß die erhaltenen Zwischenschnitte B2 bis B6, die für die Dehydrierungsreaktion zwecks Isoprenanreicherung bestimmt sind, einen Massenanteil an Methylbutenen (weniger als 30% und sogar weniger als 20% für Schnitt B6) enthalten, der weit unter dem Massenanteil in der Nähe von 100% liegt, der üblicherweise vor der Dehydrierung erforderlich ist, um einen für die Homopolymerisation von Isopren verwendbaren Endschnitt zu erhalten.
Es sei auch hervorgehoben, daß durch die Hydrierung gemäß den Graden T2 bis T5 der Ausgangsschnitt B vor der Dehydrierung nicht so an n-Pentenen abgereichert werden konnte, daß jeder Zwischenschnitt weniger als 0,1% n-Pentene enthält. Daher eignen sich die Zwischenschnitte B2 bis B5 nicht zur Verwendung zur Herstellung von erfindungsgemäßen Endschnitten mit höchstens 0,5% 1,3-Pentadien und höchstens 0,2% 1,4-Pentadien, was eine notwendige Bedingung ist, um Isopren mit einer Umwandlungskinetik, die derjenigen der isolierten Polymerisation von Isopren ausreichend nahe kommt, selektiv polymerisieren und ein Polyisopren mit einer analogen Viskosität wie das isoliert erhaltene Polyisopren erhalten zu können.
Im Gegensatz dazu wurde durch die Hydrierung des Ausgangsschnitts B gemäß dem Grad T6 dieser Schnitt vor der Dehydrierung so an n-Pentenen abgereichert, daß der so erhaltene Zwischenschnitt B6 weniger als 0,1% n-Pentene enthält und somit erfindungsgemäß ist.
2) Beispiele für die Dehydrierung der Zwischenschnitte A1, B5 und B6:
Von den hydrierten Zwischenschnitten A1 und B2 bis B6 wurden die Zwischenschnitte A1, B5 und B6 Dehydrierun gen unterworfen, die beispielsweise folgendermaßen durchgeführt wurden.
a) Dehydrierung des Zwischenschnitts A1 zur Herstellung des erfindungsgemäßen Endschnitts A1':
Dieser Zwischenschnitt A1 wird in einen Reaktor mit einer unter auf 650°C vorerhitzten Strömen von Wasserdampf und Stickstoff auf eine Temperatur zwischen 600°C und 700°C erhitzten katalytischen Schüttung mit einem Volumen von 140 ml eingetragen.
Die Durchflußraten des Zwischenschnitts A1, des Wasserdampfs und des Stickstoffs betragen 1,63 ml/min, 1460 ml/min und 3,76 ml/min.
Die katalytische Schüttung besteht aus Eisenoxid, Chrom und Kaliumcarbonat und wird von SHELL unter der Bezeichnung „Shell 105" vertrieben.
Nach Austritt aus dem Reaktor und Kondensation des größten Teils des Wassers kommen die Austragsströme mit einer Calciumchlorid-„Falle” und einer Aluminiumoxid-„Falle" in Kontakt und werden dann in einem Trockeneis-Aceton-Bad (bei ungefähr –60°C) kondensiert.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Endschnitts A1' ist in nachstehender Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6:

	Ausgangsschnitt A	Zwischenschnitt A1	Endschnitt A1'
Isopren	0,27%	nicht bestimmt	11,00%
Isopentan	41,62%	46,83%	48,80%
Pentan	4,54%	24,92%	25,40%
Propen	nicht bestimmt	nicht bestimmt	0,38%
1-Buten	0,04%	< 100 ppm	1,48%
(E)-2-Buten	0,18%	< 10 ppm	0,18%
(Z)-2-Buten	0,26%	< 10 ppm	0,14%
(E)-2-Penten	9,69%	750 ppm	220 ppm
(Z)-2-Penten	5,19%	143 ppm	130 ppm
1-Penten	4,26%	70 ppm	147 ppm
2-Methyl-1-buten	11,21%	1,28%	2,53%
3-Methyl-1-buten	1,69%	105 ppm	0,54%
2-Methyl-2-buten	16,39%	21,51%	4,10%
1,4-Pentadien	92 ppm	< 10 ppm	< 50 ppm
1,3-Pentadien (E + Z)	0,30%	40 ppm	530 ppm
Cyclopentadien	0,15%	nicht bestimmt	90 ppm
Summe Methylbutene	29,29%	22,79%	7,17%
Summe n-Pentene	19,14%	963 ppm	497 ppm
Summe α-Olefine	17,20%	1,28%	4,93%
Summe β-Olefine	31,71%	21,51%	4,42%
Summe Monoolefine	48,91%	22,79%	9,35%

Es sei hervorgehoben, daß der Endschnitt A1' insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, daß er:

– Isopren in einem Massenanteil von praktisch 10%,
– Methylbutene in einem Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) von 65% und
– Monoolefine in einem Massenverhältnis (Monoolefine/Isopren) von 85%

Es sei auch hervorgehoben, daß der Hydrierungsschritt durch die erhebliche Verringerung des Gehalts an n-Pentenen, die dieser bewirkt, eine Minimierung des Gehalts an Pentadienen im Endschnitt A1' ermöglicht.
Die Massenverhältnisse (1,3-Pentadien/Isopren) und (1,4-Pentadien/Isopren) im Endschnitt A1' liegen nämlich unter 0,5% bzw. 0,2%, so daß dieser Schnitt nach Reinigung (zur Entfernung der disubstituierten Alkine, der wahren Alkine und des Cyclopentadiens) zur selektiven Polymerisation von Isopren verwendbar ist.
3) Polymerisation des im Endschnitt A1' enthaltenen Isoprens mit Hilfe des erfindungsgemäßen "vorgebildeten" katalytischen Systems:
a) Reinigung des Endschnitts A1' vor der Polymerisation:
Es werden 1100 ml des Endschnitts A1' vor der Reinigung verwendet, die in einem ersten Schritt einer Destillation über Maleinsäureanhydrid unter den folgenden Bedingungen:

– Destillationskolonne: 20 theoretische Trennstufen
– Rücklaufverhältnis: 5
– Maleinsäureanhydrid/Cyclopentadien: 30 (Molverhältnis), d. h. 3 g Maleinsäureanhydrid
– Kontaktierung des Maleinsäureanhydrids und der Fraktion: über Nacht bei Umgebungstemperatur

b) Polymerisation des in dem gereinigten Endschnitt A1' enthaltenen Isoprens:
Der 3,42 g Isopren enthaltende Endschnitt A1' wird mit Hilfe eines erfindungsgemäßen „vorgebildeten" katalytischen Systems gemäß § I-2)a) gemäß dem Verfahren und den Bedingungen gemäß § II polymerisiert, wobei jedoch eine Menge an katalytischer Neodymbase von 1170 Mikromol pro 100 Gramm Isoprenmonomer verwendet und die Polymerisation über einen Zeitraum von 220 Minuten durchgeführt wird.
Die für diesen erfindungsgemäßen Test erhaltenen Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 7 aufgeführt. Tabelle 7:

Polymerisationszeit (min) Umsatzgrad (%) Inhärente Viskosität (dl/g)

15 25

30 40

50 56

80 72

120 83

220 97 4,86
Der durch Kohlenstoff-13-NMR-Analyse gemessene cis-Gehalt beträgt 98,1%.
Durch SEC gemessener Polydispersitätsindex: 2,6.
c) Dehydrierung des Zwischenschnitts B5 zur Herstellung von drei nicht erfindungsgemäßen Endschnitten B5', B5'' und B5''':
Die Zusammensetzungen der drei durch Dehydrierung des obigen Zwischenschnitts B5 gemäß § III. 2)a) bei drei Temperaturen von 625°C, 650°C und 675°C erhaltenen Endschnitte B5', B5'' und B5''' sind in nachstehender Tabelle 8 aufgeführt.
Es sei hervorgehoben, daß jeder Endschnitt B5', B5'' und B5''' Isopren in einem Massenanteil von weniger als 15% enthält und das Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) in den Endschnitten B5' und B5'' ungefähr 60% bzw. 50% beträgt.
Außerdem ist, wie in § III. 2)b) oben erwähnt, im Hydrierungsschritt wegen der unzureichenden Verringerung des Gehalts an n-Pentenen, die dieser bewirkt, kein Verhältnis (1,3-Pentadien/Isopren) in den Endschnitten B5', B5'' und B5''' von höchstens 0,5% erhältlich.
d) Dehydrierung des Zwischenschnitts B6 zur Herstellung von drei erfindungsgemäßen bzw. nicht erfindungsgemäßen Endschnitten B6', B6'' und B6''':
Die Zusammensetzungen der durch Dehydrierung des obigen Zwischenschnitts B6 gemäß § III. 2)a) bei Temperaturen von 600°C, 625°C und 650°C erhaltenen erfindungsgemäßen Endschnitte B6', B6'' und B6''' sind in nachstehender Tabelle 9 aufgeführt.
Es sei hervorgehoben, daß jeder Endschnitt B6', B6'' und B6''' dadurch gekennzeichnet ist, daß er Isopren in einem Massenanteil von praktisch 10% oder weniger enthält.
Es sei auch hervorgehoben, daß die Endschnitte B6' und B6'' Methylbutene in einem Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) von praktisch 50% oder mehr enthalten.
Es sei jedoch hervorgehoben, daß nur der Endschnitt B6' (der durch eine Dehydrierungstemperatur von 600°C gekennzeichnet ist) zur selektiven Polymerisation von Isopren mit einer Umwandlungskinetik, die derjenigen der isolierten Polymerisation von Isopren ausreichend nahe kommt, und zur Herstellung eines Polyisoprens mit einer analogen erhöhten Viskosität wie das isoliert erhaltene Polyisopren geeignet ist, da nur dieser erfindungsgemäße Schnitt B6' durch ein Verhältnis (1,3-Pentadien/Isopren) kleiner gleich 0,5% gekennzeichnet ist.
IV. Nicht erfindungsgemäßes Vergleichsbeispiel für einen durch Dehydrierung ausgehend von einem Ausgangsschnitt C aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht ohne Hydrierung dieses Ausgangsschnitts C hergestellten isoprenangereicherten Schnitt C':
Ein C5-Ausgangsschnitt C wird gemäß § III. 2)a) oben direkt katalytisch dehydriert, was einen isoprenangereicherten C5-Endschnitt C ergibt.

Die jeweiligen Zusammensetzungen der Schnitte C und C' sind in nachstehender Tabelle 10 aufgeführt. Tabelle 10:

	C5-Ausgangsschnitt C	Dehydrierter C5-Schnitt C'
Isopren	0,41%	15,05%
Isopentan	42,98%	40,61%
2-Penten (E + Z)	14,38%	2,80%
1-Penten	4,86%	0,85%
2-Methyl-1-buten	11,51%	3,39%
3-Methyl-1-buten	2,47%	0,78%
2-Methyl-2-buten	14,41%	5,24%
1,4-Pentadien	0,02%	0,21%
1,3-Pentadien (E + Z)	0,39%	4,6%
Cyclopentadien	0,21%	0,31%
Summe Methylbutene	28,39%	9,41%
Summe n-Pentene	19,24%	3,65%

Es sei hervorgehoben, daß das Fehlen der vorherigen Hydrierung des Ausgangsschnitts C vor dem Dehydrierungsschritt zum Erhalt eines viel zu hohen Massenanteils an 1,3-Pentadien in dem dehydrierten Schnitt C' führt (4,6% anstelle der erfindungsgemäß zulässigen Obergrenze von 0,5%), was weder eine selektive Polymerisation von Isopren ausgehend von diesem Schnitt C' mit Hilfe des katalytischen Systems aus § I. mit einer Umwandlungskinetik, die derjenigen der isolierten Polymerisation von Isopren ausreichend nahe kommt (d. h. das Polymerisationsmedium enthält nur das Cyclohexan-Lösungsmittel und Isopren), noch den Erhalt eines Polyisoprens einer hohen Viskosität in Analogie zu der Viskosität des isoliert erhaltenen Polyisoprens erlaubt.
ANHANG 1:
Bestimmung der Mikrostruktur der Polyisoprene.
Durch die Technik der Kohlenstoff-13-Kernresonanz (¹³C-NMR-Analyse):
a) Probenherstellung:
2 g Polyisopren werden in refluxierendem Aceton 8 Stunden extrahiert. Das extrahierte Polyisopren wird dann bei Umgebungstemperatur unter Vakuum 24 Stunden getrocknet. Dieses getrocknete Polyisopren wird dann in Chloroform gelöst. Die Polyisoprenlösung wird filtriert und am Rotationsverdampfer über einen Zeitraum von 4 Stunden vom Lösungsmittel befreit (Badtemperatur 40°C).
Für die Analyse werden ungefähr 600 mg des so hergestellten Polyisoprens in CDCl₃ (2 ml) direkt in einem ¹³C-NMR-Röhrchen gelöst.
b) Merkmale der Apparatur:

– Spektralphotometer, das unter der Bezeichnung „BRUKER AM250" vertrieben wird.
– Resonanzfrequenz (SFO) = 62,9 MHz.
– Pulsprogramm: INVGATE.AU (Unterdrückung des NOE-Effekts zur quantitativen ¹³C-NMR-Analyse).
– Pulsdauer: 9 μs (90°).
– Relaxationsdauer: 10 s.
– Zahl der akkumulierten Transienten (NS): 8192.

c) Zuordnung der Signale des Spektrums:
Die Identifizierung der Signale erfolgte gemäß:

Quang Tho Pham, R. Petiaud, H. Waton, M. F. Llauro Darricades, „Proton and NMR Spectra of Polymers", 1991, Penton Press.

d) Integrationsmethode:

– Keine 1,2-Struktureinheiten detektiert.
– Das Verhältnis zwischen dem 3,4-Gehalt und dem 1,4-Gehalt wird mit Hilfe der ethylenischen Kohlenstoffe bestimmt. Der Gehalt an trans-1,4-Verknüpfungen und cis-1,4-Verknüpfungen in dem Polyisopren wird anhand der aliphatischen Kohlenstoffe berechnet.

ANHANG 2:
Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung der erhaltenen Elastomere durch die Technik der Größenausschlußchromatographie (SEC).
a) Meßprinzip:
Die Größenausschlußchromatograpie oder SEC (Size Exclusion Chromatography) ermöglicht die physikalische Trennung von Makromolekülen entsprechend ihrer Größe in gequollenem Zustand an Säulen, die mit einer porösen stationären Phase gefüllt sind. Die Makromoleküle werden durch ihr hydrodynamisches Volumen getrennt, wobei die voluminösesten zuerst eluiert werden.
Die SEC ist zwar keine absolute Methode, erlaubt jedoch eine Abschätzung der Molekulargewichtsverteilung eines Polymers. Ausgehend von im Handel erhältlichen Kalibrationsprodukten kann man die verschiedenen zahlenmittleren Molekulargewichte (Mn) und gewichtsmittleren Molekulargewichte (Mw) bestimmen und den Polydispersitätsindex berechnen (PI = Mw/Mn).
b) Vorbereitung des Polymers:
Die Polymerprobe wird vor der Analyse keiner besonderen Behandlung unterworfen. Sie wird einfach in einer Konzentration von ungefähr 1 g/l in Tetrahydrofuran gelöst.
c) SEC-Analyse:
Als Apparatur dient ein Chromatograph „WATERS, Modell 150C". Das Elutionslösungsmittel ist Tetrahydrofuran, die Durchflußrate beträgt 0,7 ml/min, die Temperatur des Systems 35°C und die Analysezeit 90 min. Es wird ein Satz von vier hintereinandergeschalteten Säulen mit den Handelsbezeichnungen „SHODEX KS807", „Waters Typ Styragel HMW7" und zwei „WATERS STYRAGEL HMW6E" verwendet.
Das Injektionsvolumen der Lösung der Polymerprobe beträgt 100 μl. Der Detektor ist ein Differentialrefraktometer „Waters Modell R132X", und die Software zur Verarbeitung der chromatographischen Daten ist das System „WATERS MILLENIUM" (Version 3.00).
ANHANG 3:
Bestimmung der Zusammensetzungen der C5-Schnitte durch Gaschromatographie (GC).
a) GC/FID-Analyse:

Die Analyse jedes C5-Schnitts erfolgt mit einem Injektionsvolumen von 0,2 μl ohne vorherige Verdünnung, um nicht das Ansprechen des verwendeten Flammenionisationsdetektors (FID) zu sättigen. b) Verwendete chromatographische Bedingungen:

Chromatograph HP6890
Trägergas: Stickstoff
Konstante Durchflußrate: 0,7 ml/min
Injektionsmodus: „Split"
„Split"-Verhältnis: 50/1
Injektortemperatur: 250°C
Injektionsvolumen: 0,2 μl
HP1-Säule:	Phase 100% Methylpolysiloxan
	Länge: 60 m
	Innendurchmesser: 0,32 mm Filmdicke: 1 μm
Temperaturprogrammierung:	T1 = 15°C
	D1 = 20 min
	P1 = 20°C/min
	T2 = 280°C
	D2 = 4 min
FID-Detektor-Temperatur:	300°C.

c) Ergebnisse:
Es wurde eine halbquantitative Analyse durchgeführt, indem der relative Anteil der Peakflächen jedes Chromatogramms berechnet wurde, um eine Verteilung zu erhalten. Die Ansprechunterschiede der eluierten Verbindungen wurden nicht berücksichtigt, da der FID-Detektor keine Signale detektiert, die durch die Gegenwart von nicht eluierten und eluierten Verbindungen zustandekommen.
Der Anteil einer Verbindung i in % ist durch den folgenden Ausdruck gegeben: % i = Ai/ΣAi × 100mit

A_i: = Fläche der Verbindung i, und
ΣA_i: = Summe aller eluierten Verbindungen i (identifiziert und nicht identifiziert).

Claims

Verfahren zur Herstellung eines isoprenangereicherten und gereinigten C5-Endschnitts, der zur Bildung eines Mediums zur selektiven Polymerisation von Isopren in Gegenwart eines katalytischen Systems auf Basis eines konjugierten Diens, eines Seltenerdmetallsalzes einer organischen Phosphorsäure in Suspension in einem inerten und gesättigten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, eines aus einem Alkylaluminium der Formel AlR₃ oder HAlR₂, worin Al für ein Aluminiumatom steht, H für ein Wasserstoffatom steht und die Reste R gleich oder verschieden und linear oder verzweigt sind und für Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen, bestehenden Alkylierungsmittels bei einem Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Salz) im Bereich von 1 bis 5 und eines aus einem Alkylaluminiumhalogenid bestehenden Halogendonors verwendbar ist, aus einem C5-Ausgangsschnitt aus dem katalytischen Cracken in der Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgendes umfaßt: (i) eine katalytische Hydrierungsreaktion des Methylbutene enthaltenden C5-Ausgangsschnitts mit Hilfe eines Palladiumkatalysators, die einen C5-Zwischenschnitt ergibt, der n-Pentene in einem Massenanteil von weniger als 0,1% und Methylbutene in einem Massenanteil von weniger als 30% enthält, (ii) eine Dehydrierungsreaktion, die auf den Methylbutene enthaltenden C5-Zwischenschnitt angewandt wird und den C5-Endschnitt ergibt, und (iii) eine Reinigung des so erhaltenen C5-Endschnitts, die den gereinigten C5-Endschnitt ergibt, der praktisch frei von disubstituierten Alkinen, echten Alkinen und Cyclopentadien ist.
Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil der Methylbutene in dem C5-Zwischenschnitt kleiner gleich 20% ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte C5-Endschnitt Isopren in einem Massenanteil von weniger als 30% enthält.
Verfahren nach Anspruch 3 zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte C5-Endschnitt Isopren in einem Massenanteil kleiner gleich 10% enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte C5-Endschnitt 1,3-Pentadien und 1,4-Pentadien in Massenverhältnissen (1,3-Pentadien/Isopren) und (1,4-Pentadien/Isopren) von kleiner gleich 0,5% bzw. 0,2% enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis (Methylbutene/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt größer gleich 50% ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung des gereinigten C5-Endschnitts aus dem C5-Ausgangsschnitt, wobei der gereinigte End schnitt Monoolefine enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis (Monoolefine/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt größer gleich 50% ist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers mit einem Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen größer gleich 98,0%, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Reaktionsschritt in einem Polymerisationsmedium in Gegenwart eines katalytischen Systems auf Basis von mindestens: – einem konjugierten Dienmonomer, – einem oder mehreren Seltenerdmetallsalzen einer organischen Phosphorsäure, wobei das Salz in einem inerten, gesättigten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vom aliphatischen oder alicyclischen Typ, das in dem katalytischen System enthalten ist, suspendiert ist, – einem aus einem Alkylaluminium der Formel AlR₃ oder HAlR₂, worin Al für ein Aluminiumatom steht, H für ein Wasserstoffatom steht und die Reste R gleich oder verschieden und linear oder verzweigt sind und für Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen, bestehenden Alkylierungsmittel bei einem Molverhältnis (Alkylierungsmittel/Seltenerdmetallsalz) im Bereich von 1 bis 5 und – einem aus einem Alkylaluminiumhalogenid bestehenden Halogendonor umfaßt, wobei das Polymerisationsmedium Isopren und mindestens ein Methylbuten in solchen Mengen enthält, daß das Massenverhältnis (Methylbuten(e)/Isopren) größer gleich 50% ist und der Massenanteil an Isopren in dem Polymerisationsmedium unter 30% liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 8, wobei das Polymerisationsmedium mindestens ein Monoolefin enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis (Monoolefin(e)/Isopren) in dem Polymerisationsmedium über 50% liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Methylbutene 2-Methyl-2-buten umfassen.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Methylbutene 2-Methyl-1-buten und 2-Methyl-2-buten umfassen, wobei das Massenverhältnis (2-Methyl-1-buten/Isopren) und das Massenverhältnis (2-Methyl-2-buten/Isopren) jeweils zwischen 20 und 60% liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil an Isopren in dem Polymerisationsmedium kleiner gleich 10% ist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (i) eine katalytische Hydrierung des Methylbutene enthaltenden C5-Ausgangsschnitts mit Hilfe eines Palladiumkatalysators, die einen C5-Zwischenschnitt ergibt, der Methylbutene in einem Massenanteil von weniger als 30% enthält, (ii) eine Dehydrierung, die auf den Methylbutene enthaltenden C5-Zwischenschnitt angewandt wird und den C5-Endschnitt ergibt, (iii) eine Reinigung des so erhaltenen C5-Endschnitts, die den gereinigten C5-Endschnitt ergibt, der praktisch frei von disubstituierten Alkinen, echten Alkinen und Cyclopentadien ist, und (iv) die Herstellung des Isoprenhomopolymers durch Reaktion des zur Bildung des Mediums zur selektiven Polymerisation von Isopren in Gegenwart eines katalytischen Systems verwendeten gereinigten C5-Endschnitts.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil der Methylbutene in dem C5-Zwischenschnitt kleiner gleich 20% ist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte C5-Endschnitt Isopren in einem Massenanteil kleiner gleich 10% enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der C5-Zwischenschnitt so sehr an n-Pentenen abgereichert wird, daß er die n-Pentene in einem Massenanteil unter 0,1% enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte C5-Endschnitt 1,3-Pentadien und 1,4-Pentadien in Massenverhältnissen (1,3-Pentadien/Isopren) und (1,4-Pentadien/Isopren) von kleiner gleich 0,5% bzw. 0,2% enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis (Monoolefine/Isopren) in dem gereinigten C5-Endschnitt größer 50% ist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Reinigung des C5-Endschnitts eine Abtrennung der disubstituierten Alkine bis zum Erhalt des gereinigten C5-Endschnitts, der die disubstituierten Alkine in einem Massenverhältnis (disubstituierte Alkine/Isopren) kleiner gleich 0,7% enthält, umfaßt.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die Isoprenpolymerisationsreaktion bei einer Temperatur kleiner gleich 5°C durchführt, so daß das Isoprenhomopolymer einen durch die Techniken der Kohlenstoff-13-Kernresonanz oder quantitativen Mittelinfrarotanalyse bestimmten Gehalt an cis-1,4-Verknüpfungen von 99,0 bis 99,6% aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoprenhomopolymer eine bei einer Konzentration von 0,1 g/dl in Toluol bei 25°C gemessene inhärente Viskosität von mehr als 4 dl/g aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es sich in dem katalytischen System bei dem Seltenerdmetallsalz um ein Tris-[bis(2-ethylhexyl)phosphat] von Seltenerdmetall(en) wie Neodym handelt.
Verfahren zur Herstellung eines Isoprenhomopolymers nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytische System eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt: (a) das katalytische System enthält das oder die Seltenerdmetalle in einer Konzentration in einem Bereich von 0,01 bis 0,06 mol/l, (b) das Molverhältnis (Halogendonor/Seltenerdmetallsalz) beträgt 2,0 bis 3,5, (c) das Molverhältnis (konjugiertes Dienmonomer/Seltenerdmetallsalz) beträgt 15 bis 70, (d) das konjugierte Dienmonomer ist Butadien, (e) das Alkylierungsmittel ist Diisobutylaluminiumhydrid, und (f) der Halogendonor ist Diethylaluminiumchlorid.