JP2833712B2 - アルケンのカツプリング - Google Patents

アルケンのカツプリング

Info

Publication number
JP2833712B2
JP2833712B2 JP2168593A JP16859390A JP2833712B2 JP 2833712 B2 JP2833712 B2 JP 2833712B2 JP 2168593 A JP2168593 A JP 2168593A JP 16859390 A JP16859390 A JP 16859390A JP 2833712 B2 JP2833712 B2 JP 2833712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
alkene
alkali metal
silica
surface area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2168593A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0363234A (ja
Inventor
ロバート・スコツト・スミス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BP Corp North America Inc
Original Assignee
BP Corp North America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BP Corp North America Inc filed Critical BP Corp North America Inc
Publication of JPH0363234A publication Critical patent/JPH0363234A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2833712B2 publication Critical patent/JP2833712B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08Catalytic processes
    • C07C2/24Catalytic processes with metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04Alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/08Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • C07C2523/04Alkali metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルケンのカップリングに関するものであ
り、より詳細には、アルカリ金属により触媒される反応
における反応速度及び反応生成物の収率を高める方法に
関する。
要約すると、本発明は、触媒として担持されたアルカ
リ金属と、共触媒として、NaK量を基準に10−100モル%
のアルカリ金属水酸化物の存在下、前記触媒の担体とし
て約5m2/gを越えない表面積を有するシリカを用いて、
炭素数3−8の直鎖1−アルケンと、それ自身、その他
の該1−アルケン、又はエテンとをカップリングする方
法を提供する。本発明の好ましい実施態様としては、ア
ルケンは、プロペンまたはプロペンとエテンとの混合物
であり、アルカリ金属はカリウムまたはカリウム合金で
あり、そして共触媒は水酸化カリウムである。
米国特許第3,255,272号(リンゼイ(Lindsay))に開
示されているように、アルケンがアルカリ金属水酸化物
を助触媒とするアルカリ金属触媒の存在下で二量化され
うるということは、知られており、当該触媒は担持され
ていても、担持されていなくても良い。ただし該特許権
者は反応において、担持されている触媒は担持されてい
ない触媒より劣るということを示しているようである。
このような反応は、アルケン一般の二量化において関
心が持たれているが、それらは炭素数3から8までの直
鎖の1−アルケン、特にプロペンの二量化において特別
に関心が持たれている。
プロペンの当該二量化は、典型的には、ヘキセン類の
混合物の生成をもたらし、その一つが、4−メチルペン
テン−1であり、燃料の添加剤として、また所望の単独
重合体や共重合体を合成するのに採用されうる単量体と
して有用な化合物である。
さらに魅力的なプロペンの二量化反応は、生成する4
−メチルペンテン−1の量を、極大にする反応である。
アルケンの二量化において、あるアルケンの一分子は
その同じアルケンの他の一分子とカップリングする。他
の興味あるアルケンのカップリング反応は、プロペンと
エテンの結合によりペンテン−1が生成するような、あ
るアルケンの一分子が、異なるアルケン−分子と結合す
る反応である。
アルカリ金属によって触媒されるアルケンのカップリ
ングにおいて、触媒として担持されたアルカリ金属、こ
こに触媒の担持は約5m2/gを越えない表面積を有するシ
リカである、および共触媒としてアルカリ金属水酸化物
の存在下に、炭素数3−8の直鎖1−アルケンからな
る、アルケン原料を加熱することにより、反応速度およ
び生成物の収率が向上することが、見出された。
本発明の工程による二量化またはその他のカップリン
グの対象となるアルケン原料は、一種類の炭素数3−8
の直鎖1−アルケン、例えば、プロペン、ブテン−1、
ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、そして、
オクテン−1などでもよいし、またはそれらの内の二つ
のアルケンの混合物、またはそれらの一つのアルケンと
エテンの混合物であってもよい。好ましくは、プロペン
またはプロペンとエテンの混合物である。
リンゼイ(Lindsay)にあるように、触媒として用い
られるアルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、またはセシウムである。しかし、ナト
リウム、またはカリウムの合金、例えばNaKが好まし
い、その使用量は、通常、アルケン量を基準として2−
10モル%の触媒量である。
アルカリ金属は、担持されると共に、微細に粉砕する
ことにより、または液体であることにより増加された表
面積を有することが適当である。
担体は、約5m2/gを越えない表面積、例えば約1.3m2/
g、を有するシリカであることは重要である。なぜなら
ば、例えばアルミナまたはより大きな表面積を有するシ
リカなどの一般的な担体では、同等の結果を与えないか
らである。
担持された触媒は、好ましくは、既にその上に析出し
た共触媒を有する担体の上に、アルケンやいかなる希釈
剤も存在しない下にアルカリ金属を分散させることによ
り調製される。
本発明の共触媒は、アルカリ金属水酸化物、例えば、
ナトリウム、カリウム、ルビジウム、またはセシウムの
水酸化物であり、好ましくは、水酸化カリウムである。
前記アルカリ金属と同様、共触媒は、微細に粉砕された
形状で使用される。そして、水酸化物として反応混合物
中に混合されてもよいし、または前記触媒がナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム、セシウムの場合には担持さ
れたアルカリ金属触媒と、水との反応によってその場で
合成されても良い。共触媒の使用量は、通常はアルカリ
金属触媒量基準で10−100モル%である。
反応は、実質的に無水の状態で適切な温度、通常は10
0−250℃、好ましくは150−200℃に、アルケン、担持触
媒、そして共触媒の混合物を加熱して行われ、アルケン
が二量化され、または二種のアルケンがカップリングす
る。反応は、希釈剤の不存在下で、または唯一の希釈剤
として過剰のアルケンの存在下で行なうことができる。
しかしながら、反応は通常、不活性希釈剤の中で、例え
ば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、シ
クロヘキサン、ナフタレン、デカヒドロナフタレンまた
はホワイト油などのような液体のアルカン、シクロアル
カンまたは芳香族炭化水素の中で行なわれる。
本発明の工程は、当該共触媒の不存在下に行なわれる
同様の工程よりも、より早い反応速度で進行し、そして
より少ない副生成物で、より高い生成物の収率を与え
る。それらは溶媒、内部標準、または重合体の中間体と
して有用な化合物の合成手段として有用であり、特に、
卓越した量の4−メチルペンテン−1の合成方法として
または、ペンテン−1の合成法として有用である。
担体および共触媒双方の使用が、アルカリ金属触媒の
活性を増すその大きさには驚くべきものがある。担体と
共触媒の双方を用いた実験と、これら双方を共に使用し
ない実験、担体のみ使用した実験、そして共触媒のみを
使用した実験との比較は、担体と共触媒は相助的に働
き、担体と共触媒を別々に使用することにより得られた
結果から期待されるであろう添加効果よりも大きな触媒
活性の向上を与えることを証明している。
以下の実施例は、本発明を説明するものであるが、本
発明は以下の実施例に限られるものではない。
比較例 A 適当な反応容器に順次、表面積1.3m2/gの珪藻土シリ
カ4.9g、n−ヘプタン50g、内部標準としてC11のパラフ
ィン3.01g、そしてNaK(78重量%のカリウム含量を有す
る合金。)1.0gを充填した。反応容器は密封され、室温
で42gのプロペンが加えられ、毎分750回転で撹拌され、
約17分で182℃まで熱せらえ、そして反応の間中185℃に
保たれた。反応の間、固形分を沈殿させるため、撹拌機
は定期的に止められた。そして試料が抜き取られ、室温
まで冷却され、そして目的物質である4−メチルペンテ
ン−1−(4MP1)と、副生成物の4−メチルペンテン−
2(4MP2)、2−メチルペンテン−1(2MP1)、その他
のヘキサン(OHEX)、そしてメチルシクロペンタン(MC
P)の量を測定するためにガスクロマトグラフィー分析
にかけられた。
分析結果を以下に示す。
比較例 B シリカ担体が、促進剤としての−325メッシュの水酸
化カリウム粉0.48gに置き換えられたのを除いて、比較
例Aを繰り返した。
分析結果を以下に示す。
以上の例は、少くとも用いられた触媒量においては、
促進剤としての水酸化カリウムの使用は、担体を使用し
ない場合には、収率、反応性、4MP1への選択性、4MP1/4
MP2の比の改良に有効でないことを証明している。以下
の二つの実施例は、水酸化カリウムが適切なシリカ担体
と連係して用いられた場合に、これらの改良が達成され
ることを証明している。
実施例 I NaKの量を、後に水を反応する量を相殺するために1.3
gに増量したことを除いて、比較例Aを繰り返した。反
応温度に達した後、150マイクロリットルの水が、側管
頭部に加えられ、プロペンが側管の通じて仕込まれ、そ
の際、前記水の注入を促進するために、プロペン添加の
最初の5分間、側管は、ヒートガンで熱せられた。
分析結果を以下に示す。
実施例 II 4.9gの担体を、表面積1.3m2/gの珪藻土シリカ25gと、
脱イオン水100ml中に溶解した水酸化カリウム0.82gと
を、混合して得られたシリカ上水酸化カリウム5.5gに置
き換え、水流吸引装置が作る真空下、回転蒸発器で水を
留去し、さらに、3時間回転容器中で、高真空下、165
℃で生成粉末を処理したことを除き、比較例Aを繰り返
した。
分析結果を以下に示す。
以下の実施例および比較例は、アルミナおよび相対的
に広い表面積を有するシリカが、本発明のシリカ担体よ
り劣ることを、特に得られる4MP1/4MP2比に関して劣る
ことを示している。
実施例 III 促進剤/担体/触媒の組成物は、1.3m2/gの表面積の
珪藻土シリカ25gと、1.025重量%水酸化カリウム水溶液
137mlとを混合することにより調製され、55−85℃で、
水流吸引装置による真空で、回転蒸発器で水を揮散さ
せ、水酸化カリウム/担体の粉末を、165℃で回転容器
上、高真空下、3時間乾燥し、窒素下それを保存し、次
いで、この粉末10gを、NaK1.2gと窒素下、担体上へのNa
Kの析出が完全となるように混合した。
適当な反応容器に、窒素下このように調製された促進
剤/担体/触媒の組成物、50gのn−ヘプタン、および
内部標準としてC11のパラフィン3.0gが充填された。反
応容器は封封され、次いで46gの液状プロペンが室温で
注入された。撹拌が開始され、反応容器は160℃に加熱
され、当該温度における初気圧は、720−740psig.であ
った。
分析結果を以下に示す。
比較例 C シリカを、表面積20m2/gの珪藻土シリカに置き換えた
ことを除き、実施例IIIを、繰り返した。
分析結果を以下に示す。
比較例 D シリカを、表面積4m2/gのアルミナに置き換えたこと
を除き、実施例IIIを繰り返した。
実施例 IV 促進剤/担体/触媒の組成物の、促進剤/担体の部分
を、1.0gの水酸化ナトリウム、100mlの水、そして28gの
前記珪藻土シリカを混合し、混合物を乾燥して粉末に
し、その粉末を真空下、165℃で3時間加熱して合成し
たことを除き、実施例IIを繰り返した。
分析結果を以下に示す。
上記実施例の実施例IIIとの比較は、水酸化ナトリウ
ムは、4MP1へのより高い転化率と選択率を達成するため
の、担体と触媒との働きにおいて、水酸化カリウムに優
るであろうことを示している。
比較例 E 担体を用いなかったことを除き、比較例Aを繰り返し
た。
分析結果を以下に示す。
比較例AとB、そして実施例IIから得られた結果と、
これらの分析結果を比較すると、4MP1の生成割合は触媒
と共に担体を用いることにより77.6%まで上げることが
でき、担体なしの触媒と共に水酸化カリウムを用いるこ
とにより、6.7%まで低下し、しかし驚くべきことに触
媒と共に前記担体と、水酸化カリウムの両方を用いたと
き、168.7%以上まで上昇することを示している。
実施例IIIとIVの分析結果と、比較例A、B及びEの
分析結果を比較すると、7時間行なわれる工程におい
て、本発明の実施は、4MP1の生成割合度ばかりでなく、
4MP1への選択率と、4MP1/4MP2の比をも向上させること
が分る(比較例における67.8−78.2%の選択率対実施例
における89.5−91.1%の選択率;比較例における3.2−
5.7の比対実施例における19.7−21.5の比)。より高い4
MP1/4MP2比は、それらが蒸留により反応混合物からの4P
MIの分離を容易にすることから重要な利益となる。全て
の異性体中、4MP2は、4MP1の沸点に最も近い沸点を持っ
ている。
本発明の主なる特徴及び実施の態様は次のとおりであ
る。
1.触媒として担持されたアルカリ金属と、共触媒として
アルカリ金属水酸化物との存在下において、炭素数3−
8の直鎖1−アルケンと、それ自身、その他の該1−ア
ルケンまたは、エテンとのカップリングの方法におい
て、前記触媒の担体として約5m2/gを越えない表面積を
有するシリカを用いることを特徴とするカップリングの
方法。
2.アルケンがプロペンで、それはプロペン自身と、また
はエテンとカップリングする前記1の方法。
3.アルカリ金属触媒が、カリウム又はカリウム合金であ
る前記1または2の方法。
4.アルカリ金属触媒が、NaKである前記3の方法。
5.触媒の担体が、約1.3m2/gの表面積を有する珪藻土シ
リカである前記1ないし5のいずれかの方法。
6.共触媒が、水酸化カルシウムである前記1ないし5の
いずれかに係る方法。
7.担持されたアルカリ金属触媒が、アルケンおよびいか
なる希釈剤をも存在しない下で、担体上にアルカリ金属
を分散させることにより合成したものである前記1ない
し6のいずれかに係る方法。
8.100−250℃の温度で行われる前記1ないし7のいずれ
かに係る方法。
9.表面積約1.3m2/gの珪藻シリカを担体とする、担持さ
れたNaK触媒と、共触媒としてNaK量を基準に10−100モ
ル%の水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムの存在下
で、プロペンを150−200℃に加熱することからなる4−
メチルペンテン−1の製造方法。
10.表面積約1.3m2/gの珪藻土シリカを担体とする、担持
されたNaK触媒と、共触媒として、NaK量を基準に10−10
0モル%の水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムの存
在下、プロペンとエテンの混合物を加熱することにより
ペンテン−1の製造する前記1の方法。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】触媒として担持されたアルカリ金属と、共
    触媒としてアルカリ金属水酸化物との存在下において、
    炭素数3−8の直鎖1−アルケンと、それ自身、その他
    の該1−アルケン、またはエテンとのカップリングの方
    法において、前記触媒の担体として約5m2/gを越えない
    表面積を有するシリカを用いることを特徴とするカップ
    リングの方法。
  2. 【請求項2】表面積約1.3m2/gの珪藻土シリカを担体と
    する、担持されたNaK触媒と、共触媒として、NaK量を基
    準に10−100モル%の水酸化カリウムまたは水酸化ナト
    リウムの存在下で、プロペンを150−200℃に加熱するこ
    とからなる4−メチルペンテン−1の製造方法。
JP2168593A 1989-06-30 1990-06-28 アルケンのカツプリング Expired - Lifetime JP2833712B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/374,057 US4982044A (en) 1989-06-30 1989-06-30 Alkene coupling
US374057 1989-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0363234A JPH0363234A (ja) 1991-03-19
JP2833712B2 true JP2833712B2 (ja) 1998-12-09

Family

ID=23475090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2168593A Expired - Lifetime JP2833712B2 (ja) 1989-06-30 1990-06-28 アルケンのカツプリング

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4982044A (ja)
EP (1) EP0405366B1 (ja)
JP (1) JP2833712B2 (ja)
AU (1) AU626697B2 (ja)
CA (1) CA2018943C (ja)
DE (1) DE69008778T2 (ja)
ES (1) ES2054157T3 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2546905C (en) 2003-11-24 2014-08-05 Michael Lefenfeld Silica gel compositions containing alkali metals and alkali metal alloys
EP1768926B1 (en) 2004-06-14 2018-06-13 SiGNa Chemistry, Inc. Silicide compositions containing alkali metals and methods of making the same
CA2799535C (en) 2004-09-22 2016-08-02 Signa Chemistry Llc Titanium oxide and alumina alkali metal compositions
US8632928B2 (en) 2010-11-08 2014-01-21 Signa Chemistry, Inc. Water reactive hydrogen fuel cell power system
JP5778131B2 (ja) 2009-03-30 2015-09-16 インテリジェント エナジー リミテッドIntelligent Energy Limited ナトリウムシリサイドおよびナトリウムシリカゲル物質を使用する水素生成システムおよび方法
US9102528B2 (en) 2009-03-30 2015-08-11 Intelligent Energy Limited Hydrogen generation systems and methods utilizing sodium silicide and sodium silica gel materials
US8895204B2 (en) 2010-11-08 2014-11-25 Intelligent Energy Limited Water reactive hydrogen fuel cell power system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB868945A (en) * 1959-03-02 1961-05-25 Shell Int Research Production of 4-methyl-1-pentene
US3255272A (en) * 1961-08-30 1966-06-07 Ethyl Corp Olefin dimerization
JPS55145534A (en) * 1979-04-27 1980-11-13 Mitsui Petrochem Ind Ltd Dimerization catalyst of alpha-olefin
JPS57126426A (en) * 1981-01-27 1982-08-06 Nippon Oil Co Ltd Preparation of 4-methyl-1-pentene
CA1304416C (en) * 1987-12-21 1992-06-30 R. Scott Smith Coupling process
US4914250A (en) * 1988-06-17 1990-04-03 Ethyl Corporation Coupling process

Also Published As

Publication number Publication date
CA2018943A1 (en) 1990-12-31
JPH0363234A (ja) 1991-03-19
CA2018943C (en) 1999-11-02
EP0405366A2 (en) 1991-01-02
DE69008778T2 (de) 1994-08-25
US4982044A (en) 1991-01-01
EP0405366A3 (en) 1992-03-04
AU5799890A (en) 1991-01-03
ES2054157T3 (es) 1994-08-01
AU626697B2 (en) 1992-08-06
EP0405366B1 (en) 1994-05-11
DE69008778D1 (de) 1994-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0057971B1 (en) Process for preparing 4-methyl-1-pentene
JPH0415209B2 (ja)
US20100094072A1 (en) Isoparaffin-Olefin Alkylation
JPH07268033A (ja) ポリイソブテンの製造方法
JPH0692453B2 (ja) 1−オレフインのカチオン重合
KR20070088724A (ko) 폴리올레핀계 합성 오일 베이스의 제조방법
JP2833712B2 (ja) アルケンのカツプリング
US4609498A (en) Preparation of gossyplure
US4533781A (en) Process for preparing 4-methyl-1-pentene
US5432142A (en) Catalyst for alkene dimerization
JPS61158975A (ja) アルケニルコハク酸無水物の製造方法
US5166410A (en) Preparation of carboxylic acid esters
US6949671B2 (en) Process for the production of acetic acid C4-esters
EP0235742B1 (en) Preparation of 9-alkenyl ester compounds
US5166408A (en) Preparation of carboxylic acid esters
US3255272A (en) Olefin dimerization
EP0021496B1 (en) Synthesis of long-chain alkanes having terminal functionality
US5166409A (en) Preparation of carboxylic acid esters
US4687867A (en) Metallotetradecadiene compounds
CA1248543A (en) Preparation of gossyplure
JPH06271482A (ja) 低級α−オレフィン二量体の製造方法
JPH0686395B2 (ja) 内部オレフィンの製造法
JPH0254807B2 (ja)
JPH0251406B2 (ja)
JPH06239769A (ja) 低級α−オレフィンの二量化方法