JP2916819B2 - バナジウム−アレーンの製法 - Google Patents

バナジウム−アレーンの製法

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JP2916819B2
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、改良されたバナジウム−アレー
ンの製法に係る。
【0002】バナジウム−アレーンは、当分野、特にオ
レフィン重合用触媒の調製において有用な化合物であ
る。
【0003】特願平1−231798号によれば、バナジウム
−アレーン [V(アレーン)2] と四塩化チタンとの反応によって固状触媒成分が得られ
る。この触媒成分は、トリアルキルアルミニウムと併用
される際、エチレンの重合、又はエチレンとC3-10α−
オレフィンとの共重合において、該反応が低圧、低温
下、懸濁液中で行われる場合、管状反応器又は容器内に
おいて高圧、高温下で行われる場合、又は高温下、溶液
中で行われる場合に高度の活性を発揮する。
【0004】バナジウム−アレーンの調製は当分野で公
知である。中でも、E.O. Fischer及びH.S. Koglerによ
り「Chem. Ber.」 90, 250 (1975)に記載された方法及び
F. Calderazzoにより「Inorg. Chem.」 3, 810 (1964)に
記載された方法がある。いずれにしても、これらの方法
では、所望反応生成物の収率が非常に低く(収率=約15
%)、従って工業的には注目に値しない。
【0005】さらに、特願平2−120127号には、バナジ
ウム−アレーンヨウ化物を金属又は有機金属化合物に属
する特殊な還元剤で還元することによるバナジウム−ア
レーンの製法が開示されている。バナジウム−アレーン
ヨウ化物自体は、塩化バナジウムを金属アルミニウム及
び三塩化アルミニウムと反応させて錯体[V(アレーン)2]
(+)・AlCl4(−)を生成し、ついで、この錯体をアルカリ
金属ヨウ化物で処理することによって調製される。この
特許出願に開示された方法に従って操作することによ
り、バナジウム−アレーンが収率約50%で得られる。
【0006】発明者らは、工業的レベルで容易に適用さ
れ、好適な条件下では高い反応収率が達成される簡単で
有利な方法によってバナジウム−アレーンを調製できる
ことを新たに見出し、本発明に至った。
【0007】 このように、本発明は、バナジウム−アレーン [V(アレーン)2] (式中、「アレーン」はモノ−、ジ−又はポリ−C1-5アル
キル置換ベンゼンを意味する)の製法いおいて、(a)選ば
れたアレーンの存在下、三塩化バナジウム、金属アルミ
ニウム及び三塩化アルミニウムを反応させて錯体[V(ア
レーン)2](+)・AlCl4(−)を生成させ、(b)得られた錯体
を環状又は非環式の液状脂肪族エーテルで処理して、[V
(アレーン)2](+)を[V(アレーン)2]に還元し、(c)分離
されたバナジウム−アレーンを回収することを特徴とす
るバナジウム−アレーンの製法に係る。
【0008】本発明によるバナジウム−アレーンの生成
反応は、次の如く表される。
【0009】 3VCl3+2Al+AlCl3+2(アレーン) → 3[V(アレーン)2](+)・AlCl4(−) 3[V(アレーン)2](+)・AlCl4(−)+Al+4nエーテル → 3V(アレーン)2+4AlCl3・nエーテル 本発明による方法の工程(a)では、三塩化バナジウム、
金属アルミニウム、三塩化アルミニウム及びアレーンを
反応条件下で相互に接触させる。この目的に適するアレ
ーンの例としては、ベンゼン、トルエン、p−キシレン
及びメシチレンがある。これらの中でも、メシチレンが
好適である。
【0010】当該反応は、三塩化アルミニウム/三塩化
バナジウムのモル比0.33/1ないし2/1、アレーン/三
塩化バナジウムのモル比2/1ないし10/1、金属アルミ
ニウムの原子/三塩化バナジウムのモル数の比1/1ない
し5/1で有利に行われる。反応を、三塩化アルミニウム
/三塩化バナジウムのモル比1/1ないし2/1、アレーン
/三塩化バナジウムのモル比4/1ないし10/1、金属ア
ルミニウムの原子/三塩化バナジウムのモル数の比1/1
ないし2/1で行う場合に最良の結果が得られる。さら
に、この工程(a)では、温度100ないし130℃、2ないし
4時間で反応を行う。温度及び反応時間の好適な値は、
それぞれ120ないし130℃、2ないし3時間である。
【0011】本発明の方法の工程(b)では、工程(a)から
の反応生成物に環状又は非環式の脂肪族液状エーテルを
添加する。この目的に適するエーテルは、テトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエチ
レングリコール、ジエチルエーテル、ジメトキシエタ
ン、ジエチレングリコールジメチルエーテルである。こ
れらの中でもテトラヒドロフランが好適である。添加す
るエーテルの量は問題ではない。しかしながら、通常、
反応混合物100重量部当たり100ないし200重量部のエー
テル量が適している。この反応工程の際、操作条件下で
液状である炭化水素希釈剤、好ましくは飽和脂肪族炭化
水素希釈剤(たとえばn−ヘプタン)を反応に添加でき
る。エーテルによる処理は温度0ないし50℃で行われる
が、好ましくは室温(20−25℃)で行われる。一般的に
は、接触時間は2ないし48時間であり、好ましくは2な
いし5時間である。
【0012】本発明による方法の工程(c)では、工程(b)
で得られたバナジウム−アレーンを、通常の分離技術に
よって反応混合物から分離する。たとえば、反応混合物
からエーテル及び場合によって存在する炭化水素希釈剤
を留去することによって分離操作を実施できる。つづい
て、蒸留残渣を、バナジウム−アレーンを溶解できる溶
媒(たとえば炭化水素溶媒、特にn−ヘプタンの如き脂肪
族炭化水素溶媒)によって処理する。このようにして得
られた溶液を濾過又は遠心分離して、固状の反応副生物
から分離する。ついで、この溶液から、溶媒の留去によ
り、又は溶液を低温に冷却すること又は非溶媒の添加に
よって生ずる晶出によりバナジウム−アレーンを回収で
きる。
【0013】このようにして得られたバナジウム−アレ
ーンは、融点100ないし300℃を有する固状生成物であ
る。これらバナジウム−アレーンは四塩化チタンと反応
して固状触媒成分を生成し、該固状触媒成分は、トリア
ルキルアルミニウムと併用される際、エチレンの重合、
又はエチレンとC3-10α−オレフィンとの共重合におい
て、該反応が低圧、低温下、懸濁液中で行われる場合、
管状反応器又は容器内において高圧、高温下で行われる
場合、又は高温下、溶液中で行われる場合に高度の活性
を発揮する。
【0014】
【実施例】本発明をさらに詳細に説明するため、以下に
実施例を例示する。
【0015】 実施例1 温度計、撹拌機及び滴加ロートを具備するガラスフラス
コに、三塩化バナジウム(5g、31.7ミリモル)、アルミニウ
ム粉末(0.855g、31.7ミリモル)、三塩化アルミニウム(1.42
g、10.6ミリモル)及びメシチレン9.1ml(63.5ミリモル)の混合物
を充填した。
【0016】混合物を130℃に加熱し、この温度に2時
間維持し、強い赤−褐色の懸濁液を得た。懸濁液を室温
(20−25℃)に冷却し、n−ヘプタン10ml及び無水のテト
ラヒドロフラン70mlを添加した。得られた混合物を2時
間激しく撹拌した。ついで、混合物を濃縮乾固させ(0.1
トル、50℃)、固状残渣を再度無水のn−ヘプタン(130ml)
に懸濁させた。
【0017】 懸濁液を濾過し、バナジウム−ビス(メシチレン) [V(メシチレン)2] 3.87g(13.3ミリモル)を含有する赤−褐色の透明な溶液を得
た。収率は、初めに充填した三塩化バナジウムのモル数
に対するモル数で表示して42%であった。
【0018】 実施例2 温度計、撹拌機及び滴加ロートを具備するガラスフラス
コに、三塩化バナジウム(5g、31.7ミリモル)、アルミニウ
ム粉末(1.71g、63.3ミリモル)、三塩化アルミニウム(1.42
g、10.6ミリモル)及びメシチレン18.2ml(127ミリモル)の混合物
を充填した。
【0019】混合物を130℃に加熱し、この温度に2時
間維持し、強い赤−褐色の懸濁液を得た。懸濁液を室温
(20−25℃)に冷却し、n−ヘプタン10ml及び無水のテト
ラヒドロフラン70mlを添加した。得られた混合物を3時
間激しく撹拌した。ついで、混合物を濃縮乾固させ(0.1
トル、50℃)、固状残渣を再度無水のn−ヘプタン(50ml)に
懸濁させた。
【0020】 懸濁液を濾過し、バナジウム−ビス(メシチレン) [V(メシチレン)2] 3.87g(13.3ミリモル)を含有する赤−褐色の透明な溶液を得
た。収率は、初めに充填した三塩化バナジウムのモル数
に対するモル数で表示して42%であった。
【0021】 実施例3 温度計、撹拌機及び滴加ロートを具備するガラスフラス
コに、三塩化バナジウム(5g、31.7ミリモル)、アルミニウ
ム粉末(1.71g、63.3ミリモル)、三塩化アルミニウム(4.22
g、31.7ミリモル)及びメシチレン18.2ml(127ミリモル)の混合物
を充填した。
【0022】混合物を130℃に加熱し、この温度に2時
間維持し、強い赤−褐色の懸濁液を得た。懸濁液を室温
(20−25℃)に冷却し、n−ヘプタン10ml及び無水のテト
ラヒドロフラン60mlを添加した。得られた混合物を3時
間激しく撹拌した。ついで、混合物を濃縮乾固させ(0.1
トル、50℃)、固状残渣を再度無水のn−ヘプタン(60ml)に
懸濁させた。
【0023】懸濁液を濾過し、固状物をn−ヘプタンで
洗浄した。バナジウム−ビス(メシチレン) [V(メシチレン)2] 8.3g(28.5ミリモル)を含有する赤−褐色の透明な溶液127ml
(総容量)を得た。収率は、初めに充填した三塩化バナジ
ウムのモル数に対するモル数で表示して90%であった。
【0024】 実施例4 付属器具を具備する大形のガラス試験管(容積0.5リットル)
に、三塩化バナジウム(58.2g、0.37モル)、アルミニウム
粉末(10g、0.37モル)、三塩化アルミニウム(70g、0.52モル)
及びメシチレン317ml(2.22モル)の混合物を窒素雰囲気下
で充填した。
【0025】混合物を温度120−130℃に加熱し、この温
度に2時間維持した。強い赤−褐色の懸濁液を得た。懸
濁液を室温(20−25℃)に冷却し、n−ヘプタン50ml及び
無水のテトラヒドロフラン300mlを添加した。得られた
混合物を5時間激しく撹拌した。ついで、混合物を濃縮
乾固させ(0.1トル、50℃)、固状残渣を再度無水のn−ヘプ
タン(60ml)に懸濁させた。
【0026】懸濁液を濾過し、固状物をn−ヘプタンで
洗浄した。赤−褐色の透明な溶液400ml(総容量)を得
た。この溶液を再度濃縮乾固させ、バナジウム−ビス
(メシチレン) [V(メシチレン)2] 70gを得た。収率は、初めに充填した三塩化バナジウム
のモル数に対するモル数で表示して65%であった。
【0027】 実施例5 付属器具を具備する大形のガラス試験管(容積0.5リットル)
に、三塩化バナジウム(4.6g、29ミリモル)、アルミニウム粉
末(1.6g、59ミリモル)、三塩化アルミニウム(7.8g、58ミリモル)
及びメシチレン40ml(279ミリモル)の混合物を窒素雰囲気下
で充填した。
【0028】混合物を温度120−130℃に加熱し、この温
度に2時間維持した。強い赤−褐色の懸濁液を得た。懸
濁液を室温(20−25℃)に冷却し、n−ヘプタン70ml及び
無水のテトラヒドロフラン70mlを添加した。得られた混
合物を48時間激しく撹拌した。ついで、混合物を濃縮乾
固させ(0.1トル、50℃)、固状残渣を再度無水のn−ヘプタ
ン(100ml)に懸濁させた。
【0029】懸濁液を濾過し、得られた透明な溶液を濃
縮して最終容量50mlとし、ついで−78℃に冷却し、この
温度に一夜維持した。バナジウム−ビス(メシチレン) [V(メシチレン)2] 6.53gを得た。収率は、初めに充填した三塩化バナジウ
ムのモル数に対するモル数で表示して77%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルチア・ロッキ イタリー国リボルノ市ビアーレ・デグ リ・アッバロラーチ14 (72)発明者 アンゼロ・モアーリ イタリー国カステレット・チチーノ市ビ ア・デル・カンチエーレ3 (72)発明者 フランチェスコ・マージ イタリー国サンドナトミラネーゼ市ビ ア・ケネディ36 (72)発明者 レンゾ・インベルニッジ イタリー国ミラノ市ビア・プリマチッチ ョ98 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07F 9/00 EPAT(QUESTEL) WPI(DIALOG)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バナジウム−アレーン [V(アレーン)2] (式中、「アレーン」はモノ−、ジ−又はポリ−C1-5アル
    キル置換ベンゼンを意味する)の製法において、(a)選ば
    れたアレーンの存在下、三塩化バナジウム、金属アルミ
    ニウム及び三塩化アルミニウムを相互に反応させて錯体 [V(アレーン)2](+)・AlCl4(−) を生成させ、(b)得られた錯体を環状又は非環式の液状
    脂肪族エーテルで処理して、[V(アレーン)2](+)を[V
    (アレーン)2]に還元し、(c)分離されたバナジウム−ア
    レーンを回収することを特徴とする、バナジウム−アレ
    ーンの製法。
  2. 【請求項2】レーンが、ベンゼン、トルエン、p−キ
    シレン及びメシチレンの中から選ばれるものである
    求項1記載のバナジウム−アレーンの製法。
  3. 【請求項3】記工程(a)に当たり、三塩化アルミニウ
    ム/三塩化バナジウムのモル比0.33/1ないし2/1、
    アレーン/三塩化バナジウムのモル比2/1ないし10
    /1、金属アルミニウムの原子/三塩化バナジウムのモ
    ル数の比1/1ないし5/1で反応を行う、請求項1記
    載のバナジウム−アレーンの製法。
  4. 【請求項4】記工程(a)に当たり、三塩化アルミニウ
    ム/三塩化バナジウムのモル比1/1ないし2/1、ア
    レーン/三塩化バナジウムのモル比4/1ないし10/
    1、金属アルミニウムの原子/三塩化バナジウムのモル
    数の比1/1ないし2/1で反応を行う、請求項3記載
    バナジウム−アレーンの製法。
  5. 【請求項5】記工程(a)に当たり、温度100ないし130
    ℃、2ないし4時間で反応を行う、請求項1記載のバナ
    ジウム−アレーンの製法。
  6. 【請求項6】記工程(a)に当たり、温度120ないし130
    ℃、2ないし3時間で反応を行う、請求項5記載のバナ
    ジウム−アレーンの製法。
  7. 【請求項7】記工程(b)に当たり、温度0ないし50
    、接触時間2ないし48時間で操作して、環状又は非
    環式の脂肪族液状エーテルを、前記工程(a)からの反応
    生成物に、反応混合物100重量部当たり100ないし200重
    量部の量で添加する、請求項1記載のバナジウム−アレ
    ーンの製法。
  8. 【請求項8】記工程(b)で使用するエーテルが、テト
    ラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタ
    ン、ジエチレングリコールジメチルエーテルでなる群か
    ら選ばれるものである、請求項7記載のバナジウム−ア
    レーンの製法。
  9. 【請求項9】記工程(b)に当たり、液状炭化水素希釈
    剤の存在下で操作を行う、請求項8記載のバナジウム−
    アレーンの製法。
  10. 【請求項10】記工程(c)に当たり、前記工程(b)から
    の反応混合物からエーテル及び存在する場合には炭化水
    素希釈剤を留去し、蒸発残渣をバナジウム−アレーン用
    溶媒で処理して、該溶媒中におけるバナジウム−アレー
    ンの溶液を生成し、溶媒の留去、又は温度の低下又は非
    溶媒の添加による晶出によって該溶液からバナジウム−
    アレーンを分離する、請求項1記載のバナジウム−アレ
    ーンの製法。
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