JP3517279B2 - Dimerization of lower olefins - Google Patents

Dimerization of lower olefins

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JP3517279B2
JP3517279B2 JP15865794A JP15865794A JP3517279B2 JP 3517279 B2 JP3517279 B2 JP 3517279B2 JP 15865794 A JP15865794 A JP 15865794A JP 15865794 A JP15865794 A JP 15865794A JP 3517279 B2 JP3517279 B2 JP 3517279B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、石油化学工業において
容易にかつ大量に得られる低級オレフィンを二量化さ
せ、高級オレフィンに導く方法に関する。得られる高級
オレフィンは可塑剤などの重要な原料である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for dimerizing a lower olefin which can be easily obtained in a large amount in the petrochemical industry into a higher olefin. The obtained higher olefin is an important raw material such as a plasticizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】低級オレフィンの二量化に関しては、チ
ーグラーのニッケル効果を基本とする技術がよく知られ
ている。例えば、ニッケルの脂肪酸塩およびエチルアル
ミニウムジクロリドを同時に触媒として用いる方法が、
特開昭 54-92091 号公報、特開昭 54-15751 号公報など
に開示されている。これらの方法によれば、温和な条件
下でオレフィンを二量化することができるが、目的物の
他に、高沸点副生物が同時に生成し、二量体の選択率が
良くない。
2. Description of the Related Art A technique based on Ziegler's nickel effect is well known for dimerization of lower olefins. For example, a method of simultaneously using nickel fatty acid salt and ethyl aluminum dichloride as a catalyst is
It is disclosed in JP-A-54-92091 and JP-A-54-15751. According to these methods, an olefin can be dimerized under mild conditions, but a high-boiling-point by-product is simultaneously produced in addition to the target product, and the dimer selectivity is poor.

【0003】上記の二量化反応は均一系で行われるが、
例えば、ジルコニア、チタニアといった金属酸化物を触
媒とするもの( 特開平 5-213781 号公報) 、あるいは、
チーグラー触媒を酸性金属酸化物上に担持した触媒を用
いるもの( 特開昭 62-142125号公報) などの不均一系の
二量化反応も開示されている。これらの二量化反応は触
媒分離が容易という利点はあるものの、触媒の調製が難
しいこと、目的物と沸点が非常に近く分離が困難なパラ
フィン化合物を副生するなど目的とする二量体の選択率
が低いことなどの問題がある。
Although the above-mentioned dimerization reaction is carried out in a homogeneous system,
For example, those using metal oxides such as zirconia and titania as catalysts (JP-A-5-213781), or
A heterogeneous dimerization reaction such as a catalyst using a Ziegler catalyst supported on an acidic metal oxide (JP-A-62-142125) is also disclosed. Although these dimerization reactions have the advantage of easy catalyst separation, it is difficult to prepare the catalyst, and by selecting a target dimer such as a by-product of a paraffin compound that has a boiling point very close to the target product and is difficult to separate. There are problems such as low rates.

【0004】特開昭 61-145126号公報には、パラジウム
あるいはルテニウムといった貴金属と特殊な酸とを組み
合わせた触媒による低級オレフィンの二量化反応が開示
されている。しかし、強い酸性条件下での反応であるた
め、装置腐食性が高いという欠点を有しており、また、
目的とする二量体の選択率という点でも不満足である。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 61-145126 discloses a dimerization reaction of a lower olefin with a catalyst in which a noble metal such as palladium or ruthenium and a special acid are combined. However, since it is a reaction under strongly acidic conditions, it has the drawback of being highly corrosive to the equipment.
It is also unsatisfactory in terms of target dimer selectivity.

【0005】二量体の選択率を上げる目的で、チーグラ
ー型触媒に種々の添加物を加えた触媒が利用されてい
る。特開昭 55-136236号公報、特開昭 59-210034号公報
には、ポリオールを添加した触媒を用いた二量化反応が
開示されている。これらの二量化反応によれば、旧来の
チーグラー型触媒を用いた二量化反応に比べて選択率よ
く二量体を得ることができるが、高沸点化合物の副生率
を考えるとまだ改良の余地がある。
A catalyst obtained by adding various additives to a Ziegler type catalyst is used for the purpose of increasing the selectivity of the dimer. JP-A-55-136236 and JP-A-59-210034 disclose a dimerization reaction using a catalyst to which a polyol is added. According to these dimerization reactions, a dimer can be obtained with higher selectivity than the dimerization reaction using a conventional Ziegler type catalyst, but there is still room for improvement considering the by-product rate of high boiling point compounds. There is.

【0006】また、特開昭 57-167932号公報にはリン化
合物と水、特開昭 57-169433号公報にはリン化合物とジ
アルミノキサン、特開平 1-221335 号公報にはリン化合
物と活性水素化合物を添加した触媒を用いた二量化反応
が開示されている。しかしながら、これらの方法によっ
ても目的物の選択率の面では不十分であること、また、
これらの方法は、α- オレフィンにのみ適用されるもの
であり、純粋なα- オレフィンの工業的な入手が容易で
ないことを考えると、工業的には不向きである。
Further, JP-A-57-167932 discloses a phosphorus compound and water, JP-A-57-169433 discloses a phosphorus compound and dialuminoxane, and JP-A1-221335 discloses a phosphorus compound and active hydrogen. A dimerization reaction using a compound-added catalyst is disclosed. However, even with these methods, the selectivity of the target is insufficient, and
These methods are only industrially applicable to α-olefins, and are not industrially suitable considering that pure α-olefins are not easily available on the industrial scale.

【0007】特開平 4-41440号公報には、チーグラー型
触媒に第四級ホスホニウム塩を添加した触媒を用いたオ
レフィンの二量化反応が開示されているが、高沸点物の
副生率という観点からすればまだ不十分である。ポリ
(アルキルアルミノキサン)を構造単位として有する化
合物のひとつであるメチルアルミノキサンを利用したオ
レフィンの二量化に関する方法も知られている。例え
ば、高級オレフィンの二量化反応として、ジルコニウム
錯体とメチルアルミノキサンを組み合わせたものが特開
平 2-174676 号公報に開示されている。しかし、同触媒
系は、エチレン、プロピレン、ブテンといった低級オレ
フィンの重合用触媒として優れた性能をもつことが知ら
れており( 「触媒」、第33巻、第8 号、536 ページ、19
91年) 、低級オレフィンの二量化には適していない。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-41440 discloses an olefin dimerization reaction using a catalyst in which a quaternary phosphonium salt is added to a Ziegler type catalyst. This is still inadequate. A method for dimerization of olefins using methylaluminoxane, which is one of compounds having poly (alkylaluminoxane) as a structural unit, is also known. For example, JP-A-2-174676 discloses a combination of a zirconium complex and methylaluminoxane as a dimerization reaction of a higher olefin. However, the catalyst system is known to have excellent performance as a catalyst for polymerization of lower olefins such as ethylene, propylene and butene (“Catalyst”, Vol. 33, No. 8, p. 536, 19
1991), but is not suitable for dimerization of lower olefins.

【0008】特開昭 62-202595号公報には、おなじく、
ジルコニウム錯体とメチルアルミノキサンを組み合わせ
た触媒系が開示されている。この方法はα- オレフィン
に対してのみ適用されており、工業的には制約が多い。
また、反応の選択性という観点からみると、例示されて
いるオクテンの二量化反応では二量体の選択率が高い
が、プロピレンの二量化反応においては、二量体以外
に、三量体以上の高沸点化合物が多く生成しており、低
級オレフィンを選択率よく二量化する方法としては優れ
た方法とはいえない。
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-202595,
A catalyst system combining a zirconium complex and methylaluminoxane is disclosed. This method is applied only to α-olefins and has many industrial restrictions.
From the viewpoint of the selectivity of the reaction, the dimerization reaction of octene illustrated has a high dimer selectivity, but in the dimerization reaction of propylene, in addition to the dimer, a trimer or more Since a large amount of high boiling point compounds are produced, it cannot be said to be an excellent method for dimerizing lower olefins with high selectivity.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高沸
点化合物をほとんど生成せず、かつ、非常に高い二量体
の選択率をもって低級オレフィンを二量化することがで
きる方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method capable of dimerizing a lower olefin with almost no formation of high boiling point compounds and with a very high dimer selectivity. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、(1)周期律
表で白金族に属する遷移金属の塩または錯化合物のうち
の少なくとも一つ、(2)トリアルキルアルミニウム、
ハロゲン化ジアルキルアルミニウムまたはジハロゲン化
アルキルアルミニウム化合物のうちの少なくとも一つ、
および、(3)式(I) [-Al(R)-O-] n (I) (式中、Rはアルキルを表し、nは3〜200までの整
数を表す)で表されるポリ(アルキルアルミノキサン)
を構造単位として含む化合物からなる触媒を用いること
を特徴とする低級オレフィンの二量化法に関する。
The present invention provides (1) at least one of salts or complex compounds of transition metals belonging to the platinum group in the periodic table, (2) trialkylaluminum,
At least one of a dialkylaluminum halide or a dialkylaluminum halide compound,
And a poly (3) represented by the formula (I) [-Al (R) -O-] n (I) (wherein R represents alkyl and n represents an integer of 3 to 200). Alkylaluminoxane)
The present invention relates to a method for dimerizing a lower olefin, which comprises using a catalyst composed of a compound containing as a structural unit.

【0011】以下に本発明を詳細に説明する。低級オレ
フィンは、炭素数2〜7のモノオレフィンで、例えばエ
チレン、プロピレン、1-ブテン、イソブテン、2-ブテ
ン、1-ヘキセン、1-ヘプテンなどを表す。なかでも、石
油化学工業において、石油の熱分解プロセスあるいは流
動床式接触分解プロセスなどから大量に得られ、かつ、
二量化生成物が可塑剤用原料として大きな需要のある炭
素数4のモノオレフィン混合物、すなわちブテン留分を
効率よく二量化する意義は大きい。ブテン留分中に含ま
れるものは、1-ブテン、シスおよびトランスの2-ブテ
ン、イソブテンである。これらのオレフィンを単独で用
いて二量化すること、あるいは、これらのオレフィンの
うち任意の二種類以上のオレフィンを任意の割合で混合
したものを用いて共二量化させることも本発明に含まれ
る。
The present invention will be described in detail below. The lower olefin is a mono-olefin having 2 to 7 carbon atoms and represents, for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 2-butene, 1-hexene, 1-heptene and the like. Among them, in the petrochemical industry, a large amount can be obtained from a thermal cracking process of petroleum or a fluidized bed catalytic cracking process, and
The dimerization product has a great significance for efficiently dimerizing a C4 monoolefin mixture, that is, a butene fraction, which is in great demand as a raw material for a plasticizer. Included in the butene fraction are 1-butene, cis and trans 2-butene, and isobutene. The present invention also includes dimerization using these olefins alone, or co-dimerization using a mixture of any two or more kinds of these olefins at any ratio.

【0012】本発明で使用される周期律表で白金族に属
する遷移金属の塩または錯化合物とは、白金、パラジウ
ム、またはニッケルの塩または錯化合物のことであり、
原料オレフィンに対して、モル比で、10-7〜10-3
範囲で、好ましくは、10-5〜10-3、さらに好ましく
は、10-5〜10-4の範囲で用いられる。これらの化合
物は単独で使用してもよいし、また、二種類以上の化合
物を混合して用いても差し支えない。また、これらの化
合物を、例えば、トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフ
ラン、ジメトキシエタン、ジメチルホルムアミドなどの
非プロトン性溶媒に溶解して用いることもできる。
The salt or complex compound of a transition metal belonging to the platinum group in the periodic table used in the present invention is a salt or complex compound of platinum, palladium, or nickel.
It is used in a molar ratio of 10 −7 to 10 −3 , preferably 10 −5 to 10 −3 , and more preferably 10 −5 to 10 −4 with respect to the raw material olefin. These compounds may be used alone or as a mixture of two or more kinds. Further, these compounds can also be used after being dissolved in an aprotic solvent such as toluene, hexane, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dimethylformamide, or the like.

【0013】白金の塩としては、塩化白金、臭化白金、
ヨウ化白金、酢酸白金、2-エチルヘキサン酸白金、ナフ
テン酸白金、硝酸白金などを例示することができる。白
金の錯化合物としては、塩化白金または臭化白金のアセ
トニトリル、トリフェニルホスフィン、トリブチルホス
フィン、1,2-ビスジフェニルホスフィノエタン、1,4-ビ
スジフェニルホスフィノブタンなどの錯体、ジシクロペ
ンタジエニル白金、白金アセチルアセトナートなどを例
示することができる。
Platinum salts include platinum chloride, platinum bromide,
Examples include platinum iodide, platinum acetate, platinum 2-ethylhexanoate, platinum naphthenate, platinum nitrate and the like. Platinum complex compounds include platinum chloride or platinum bromide such as acetonitrile, triphenylphosphine, tributylphosphine, 1,2-bisdiphenylphosphinoethane, 1,4-bisdiphenylphosphinobutane, and other dicyclopentadiene complexes. Examples include enylplatinum and platinum acetylacetonate.

【0014】パラジウムの塩としては、塩化パラジウ
ム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、酢酸パラジウ
ム、2-エチルヘキサン酸パラジウム、ナフテン酸パラジ
ウム、硝酸パラジウムなどを例示することができる。パ
ラジウムの錯化合物としては、塩化パラジウムまたは臭
化パラジウムのアセトニトリル、トリフェニルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、1,2-ビスジフェニルホスフ
ィノエタン、1,4-ビスジフェニルホスフィノブタンなど
の錯体、ジシクロペンタジエニルパラジウム、パラジウ
ムアセチルアセトナートなどを例示することができる。
Examples of the salt of palladium include palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide, palladium acetate, palladium 2-ethylhexanoate, palladium naphthenate, palladium nitrate and the like. Palladium complex compounds include complexes of palladium chloride or palladium bromide such as acetonitrile, triphenylphosphine, tributylphosphine, 1,2-bisdiphenylphosphinoethane, 1,4-bisdiphenylphosphinobutane, and dicyclopentadiene. Examples thereof include enyl palladium and palladium acetylacetonate.

【0015】ニッケルの塩としては、塩化ニッケル、臭
化ニッケル、ヨウ化ニッケル、酢酸ニッケル、2-エチル
ヘキサン酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル、硝酸ニッケ
ルなどを例示することができる。ニッケルの錯化合物と
しては、塩化ニッケルまたは臭化ニッケルのアセトニト
リル、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィ
ン、1,2-ビスジフェニルホスフィノエタン、1,4-ビスジ
フェニルホスフィノブタンなどの錯体、ジシクロペンタ
ジエニルニッケル、ニッケルアセチルアセトナートなど
を例示することができる。
Examples of the nickel salt include nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel acetate, nickel 2-ethylhexanoate, nickel naphthenate, nickel nitrate and the like. Complex compounds of nickel include nickel chloride or nickel bromide such as acetonitrile, triphenylphosphine, tributylphosphine, 1,2-bisdiphenylphosphinoethane, 1,4-bisdiphenylphosphinobutane, and dicyclopentadiene complex. Examples thereof include enyl nickel and nickel acetylacetonate.

【0016】トリアルキルアルミニウム、ハロゲン化ジ
アルキルアルミニウムまたはジハロゲン化アルキルアル
ミニウム化合物において、アルキルは炭素数1〜6の、
例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、ペンチル、ヘキシルなどを表す。ま
た、ハロゲンは塩素、臭素などを表す。トリアルキルア
ルミニウム化合物の例としては、トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、トリヘキシルアルミニウムなどをあげることがで
きる。ハロゲン化ジアルキルアルミニウム化合物の例と
しては、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアル
ミニウムクロリド、ジプロピルアルミニウムクロリド、
ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジヘキシルアルミ
ニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミド、ジエ
チルアルミニムブロミド、ジイソブチルアルミニウム
ブロミドなどをあげることができる。ジハロゲン化アル
キルアルミニウム化合物としては、メチルアルミニウム
ジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、プロピル
アルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジク
ロリド、ヘキシルアルミニウムジクロリド、メチルアル
ミニウムジブロミド、エチルアルミニムジブロミド、
イソブチルアルミニウムジブロミドなどをあげることが
できる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、ま
た、混合して用いてもかまわない。
In the trialkylaluminum, halogenated dialkylaluminum or dihalogenated alkylaluminum compound, alkyl has 1 to 6 carbon atoms,
For example, it represents methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, pentyl, hexyl and the like. Moreover, halogen represents chlorine, bromine, or the like. Examples of trialkylaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum and the like. Examples of the halogenated dialkylaluminum compound include dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dipropylaluminum chloride,
Diisobutylaluminum chloride, dihexyl aluminum chloride, dimethyl aluminum bromide, diethyl Arumini c Muburomido, and the like diisobutylaluminum bromide. The dihalogenated alkyl aluminum compounds, trimethyl aluminum dichloride, ethyl aluminum dichloride, propyl aluminum dichloride, isobutyl aluminum dichloride, hexyl aluminum dichloride, methyl aluminum dibromide, ethyl Arumini c Mujiburomido,
Examples include isobutylaluminum dibromide. These compounds may be used alone or in a mixture.

【0017】これらの金属化合物は、ヘキサン、ヘプタ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラ
ンなどの非プロトン性溶媒の溶液として供給される場合
があるが、その場合でも、溶液のままで使用してもかま
わない。本発明で使用されるトリアルキルアルミニウ
ム、ハロゲン化ジアルキルアルミニウムまたはジハロゲ
ン化アルキルアルミニウム化合物は、原料オレフィンに
対して、モル比で、10-6〜10-1の範囲で、好ましく
は、10-5〜10-1、さらに好ましくは、5×10-5
10-2の範囲で用いられる。
These metal compounds may be supplied as a solution of an aprotic solvent such as hexane, heptane, benzene, toluene, xylene and tetrahydrofuran, but in that case, the solution may be used as it is. Absent. The trialkylaluminum, halogenated dialkylaluminum or dihalogenated alkylaluminum compound used in the present invention is in a molar ratio of 10 −6 to 10 −1 , preferably 10 −5 to 10 to a raw material olefin. 10 -1 , more preferably 5 x 10 -5 ~
Used in the range of 10 -2 .

【0018】式(I)で表されるポリ(アルキルアルミ
ノキサン)を構造単位として有する化合物におけるアル
キルは、前記と同義である。この化合物には鎖状、ある
いは環状のものが知られているが、いずれも用いること
ができる。鎖状の化合物の場合、末端基は前記と同義の
アルキルである。一つの鎖または環の中に二種類以上の
アルキルがあってもかまわない。鎖状、環状などの種々
の形態をもつこの化合物が会合して存在するものを用い
ることも本発明に含まれる。また、これらの化合物は、
単独で用いても、二種類以上のものを混合して用いても
かまわない。この化合物の代表例としてはメチルアルミ
ノキサンがあげられる。
The alkyl in the compound having the poly (alkylaluminoxane) represented by the formula (I) as a structural unit has the same meaning as described above. This compound is known to have a chain or cyclic structure, but any of them can be used. In the case of a chain compound, the terminal group is alkyl as defined above. There may be more than one type of alkyl in a chain or ring. It is also included in the present invention to use those in which these compounds having various forms such as chain and ring are present in association with each other. In addition, these compounds are
They may be used alone or in combination of two or more. A typical example of this compound is methylaluminoxane.

【0019】このポリ(アルキルアルミノキサン)を構
造単位として有する化合物は、一般的には、アルミニウ
ムなどの金属塩の存在下にトリアルキルアルミニウムを
トリアルキルアルミニウムに対して1当量以上の水で処
理する方法(特開昭 59-95292 号公報)、テトラアルキ
ルジアルミノキサンの共存下にトリアルキルアルミニウ
ムをアルミニウム原子に対して0.5 当量の水で処理する
方法(特開平 4-46906号公報)などによって調製され
る。得られるものは一般に重合度に分布をもつオリゴマ
ーの混合物で、鎖状のものと環状のものが混在するのが
普通である。調製法によっては、トリアルキルアルミニ
ウムが少量残在するものもあるが、それらをそのまま用
いてもかまわない。
The compound having this poly (alkylaluminoxane) as a structural unit is generally prepared by treating trialkylaluminum with 1 equivalent or more of water based on trialkylaluminum in the presence of a metal salt such as aluminum. (JP-A-59-95292), a method in which a trialkylaluminum is treated with 0.5 equivalent of water with respect to an aluminum atom in the coexistence of a tetraalkyldialuminoxane (JP-A-4-46906). . The obtained product is generally a mixture of oligomers having a distribution in the degree of polymerization, and usually chain-like ones and cyclic ones are mixed. Depending on the preparation method, there may be a small amount of trialkylaluminum remaining, but these may be used as they are.

【0020】このポリ(アルキルアルミノキサン)を構
造単位として有する化合物は、一般的に、ヘキサン、ヘ
プタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロ
フランなどの非プロトン性溶媒の溶液として供給される
が、これをそのままで用いてもよい。ポリ(アルキルア
ルミノキサン)を構造単位として有する化合物を反応系
内で調製する目的で、アルミニウムなどの金属塩とトリ
アルキルアルミニウムとトリアルキルアルミニウムに対
して1当量以上の水、あるいは、テトラアルキルジアル
ミノキサンとトリアルキルアルミニウムとアルミニウム
原子に対して0.5 当量の水を、ポリ(アルキルアルミノ
キサン)を構造単位として有する化合物の代わりに用い
ることも本発明に含まれる。
The compound having this poly (alkylaluminoxane) as a structural unit is generally supplied as a solution of an aprotic solvent such as hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, etc. You may use. For the purpose of preparing a compound having a poly (alkylaluminoxane) as a structural unit in the reaction system, a metal salt such as aluminum, trialkylaluminum, and 1 equivalent or more of water based on trialkylaluminum, or tetraalkyldialuminoxane It is also included in the present invention that trialkylaluminum and 0.5 equivalent of water based on aluminum atom are used instead of the compound having poly (alkylaluminoxane) as a structural unit.

【0021】このポリ(アルキルアルミノキサン)を構
造単位として有する化合物は、アルミニウム原子のモル
比で、原料ブテンに対して、10-6〜10-1の範囲で、
好ましくは、10-5〜10-1、さらに好ましくは、5×
10-5〜10-2の範囲で用いられる。さらに、ポリ(ア
ルキルアルミノキサン)を構造単位として有する化合物
と、トリアルキルアルミニウム、ハロゲン化ジアルキル
アルミニウムまたはジハロゲン化アルキルアルミニウム
化合物との合計のアルミニウム原子のモル数が、周期律
表で白金族に属する遷移金属の塩または錯化合物のモル
数に対して、2〜100になるように用いるのがより好
ましい。
The compound having this poly (alkylaluminoxane) as a structural unit has a molar ratio of aluminum atoms of 10 −6 to 10 −1 with respect to the raw material butene.
Preferably, 10 −5 to 10 −1 , more preferably 5 ×
It is used in the range of 10 −5 to 10 −2 . Furthermore, the total number of moles of aluminum atoms of a compound having a poly (alkylaluminoxane) as a structural unit and a trialkylaluminum, a dialkylaluminum halide or an alkylaluminum dihalide compound is a transition metal belonging to the platinum group in the periodic table. It is more preferable to use 2 to 100 with respect to the number of moles of the salt or complex compound.

【0022】反応温度は、0〜150℃の範囲、好まし
くは20〜100℃の範囲である。反応温度が高いほど
一般には大きな反応速度が得れるが、一方で、反応圧
力が大きくなり、また、二量体の選択率が低下するので
高すぎるのは好ましくない。反応圧力は、反応器内部の
組成と温度によって決定されるもので特に制約を受ける
ものではないが、通常はゲージ圧0〜30気圧の範囲、
好ましくは、1 〜10気圧の範囲である。反応形態が回
分式の場合、反応の経過とともに原料の低級オレフィン
の割合が減少し、より沸点の高い二量体の割合が増加し
てくるので、反応圧力が経時的に減少してくるのが普通
である。反応時間は、30分〜20時間、好ましくは、1〜
10時間である。反応時間は長いほど原料の低級オレフ
ィンの転化率は高くなるが、二量体の選択率が若干低下
する傾向にある。
The reaction temperature is in the range of 0 to 150 ° C, preferably 20 to 100 ° C. A large reaction rate is generally higher reaction temperature is high resulting et al are, on the one hand, the reaction pressure becomes large, it is not preferable dimer selectivity is too high because the decrease. The reaction pressure is determined by the composition and temperature inside the reactor and is not particularly limited, but it is usually in the range of 0-30 atm gauge pressure,
The range is preferably 1 to 10 atm. When the reaction form is a batch system, the proportion of the lower olefin as a raw material decreases with the progress of the reaction, and the proportion of the dimer having a higher boiling point increases, so that the reaction pressure decreases with time. It is normal. The reaction time is 30 minutes to 20 hours, preferably 1 to
10 hours. The longer the reaction time, the higher the conversion rate of the lower olefin as a raw material, but the selectivity of the dimer tends to decrease slightly.

【0023】反応終了後、活性な触媒を水酸化ナトリウ
ムなどのアルカリ水溶液を加えて失活させ、分離した油
層から、通常の有機合成化学的な手段、例えば、蒸留、
各種クロマトグラフィーなどを用いて、目的の二量体を
単離することができる。本発明を実施するにあたって、
二量化反応の系内に、不活性な化合物、例えば、メタ
ン、エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、トルエン、キシレン、といったものが存
在していても差し支えない。本質的には溶媒を用いる必
要はないが、上にあげたような化合物を溶媒として用い
ることも可能である。
After completion of the reaction, the active catalyst is deactivated by adding an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, and the separated oil layer is separated from the separated oil layer by a conventional organic synthetic chemical means such as distillation.
The desired dimer can be isolated using various types of chromatography and the like. In carrying out the present invention,
Inert compounds such as methane, ethane, propane, butane, isobutane, hexane, heptane, toluene and xylene may be present in the dimerization reaction system. Although it is essentially unnecessary to use a solvent, it is also possible to use the above-mentioned compounds as a solvent.

【0024】以下に実施例および比較例を示し、本発明
をさらに詳しく説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below.

【0025】[0025]

【実施例】生成物および副生物の同定はガスクロマトグ
ラフィーを用いて標品と比較することによって行った。
また、生成物および副生物の定量はガスクロマトグラフ
ィーを用いて、内部標準法によって行った。ガスクロマ
トグラフィーはGC-14A( 島津製作所製) を、カラムはPE
G-HT充填剤を使用したガラス充填カラムを用いた。高沸
点生成物の定量はゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(GPC) を用いて定量した。GPC はHLC-8020( 東ソー
社製) を用いた。
EXAMPLES The identification of products and by-products was carried out by gas chromatography in comparison with authentic samples.
The products and by-products were quantified by gas chromatography using the internal standard method. GC-14A (Shimadzu) is used for gas chromatography and PE is used for the column.
A glass packed column with G-HT packing was used. The high boiling point product was quantified by gel permeation chromatography (GPC). GPC used HLC-8020 (made by Tosoh Corporation).

【0026】実施例1 完全に加熱乾燥・窒素置換した耐圧反応容器に、ニッケ
ルアセチルアセトナート( ニッケル濃度 2.5wt% のトル
エン溶液、62.3 mg)、混合ブテン(20.0 g 、組成は以下
のとおり、ブタン: 15.6wt% 、イソブタン: 2.7wt%、1-
ブテン: 35.1wt% 、2-ブテン: 35.5wt% 、イソブテン:
11.1wt%)を仕込み、5 分間攪拌した。その後、エチルア
ルミニウムジクロリド(20wt%ヘキサン溶液、0.5 mL、日
本アルキルアルミ(株)から購入、以下EADCと略す) 、
続いて、ポリ(アルキルアルミノキサン)骨格をもつ化
合物として、メチルアルミノキサン( アルミニウム原子
として6wt%のトルエン溶液、タイプ3A、0.1 mL、東ソー
・アクゾー(株)から購入、以下MMAOと略す) を加え
た。オイルバスを用いて反応器内部を45℃に加熱し、攪
拌しながら2 時間反応させた。
Example 1 A nickel acetylacetonate (toluene solution having a nickel concentration of 2.5 wt%, 62.3 mg), mixed butenes (20.0 g, composition: : 15.6wt%, isobutane: 2.7wt%, 1-
Butene: 35.1wt%, 2-butene: 35.5wt%, isobutene:
11.1 wt%) was charged and stirred for 5 minutes. After that, ethyl aluminum dichloride (20 wt% hexane solution, 0.5 mL, purchased from Japan Alkyl Aluminum Co., Ltd., abbreviated as EADC below),
Then, as a compound having a poly (alkylaluminoxane) skeleton, methylaluminoxane (6 wt% toluene solution of aluminum atoms, type 3A, 0.1 mL, purchased from Tosoh Akzo Co., Ltd., hereinafter abbreviated as MMAO) was added. The inside of the reactor was heated to 45 ° C. using an oil bath and reacted for 2 hours while stirring.

【0027】反応器内の圧力は反応開始当初は 3.7気圧
(ゲージ圧)を示したが、2 時間後には 2.7気圧まで低
下していた。反応終了後、耐圧反応器内を脱圧し、その
ときにでてきたガス成分はドライアイス−アセトントラ
ップを用いて捕集し、ガスクロマトグラフィーを用いて
定量分析をおこなったところ、ほとんどがブタンおよび
ブテンであり、13.5 g得られた。脱圧した耐圧反応器を
開封し、内溶液をビーカーに移し、0.5 規定の水酸化ナ
トリウム水溶液 (20 mL)を加え、触媒を失活させた。分
離した油層を、ガスクロマトグラフィーを用いて定量分
析をおこなったところ、二量化生成物であるオクテンが
5.7 g生成していることがわかった。ブテンの転化率は
38%、オクテンの選択率は 88%、オクテン: ドデセン(
三量体):ヘキサデセン( 四量体) の比は、94:6:0にな
る。また、GPC 分析から、副生した炭素数20以上のポリ
マー成分の選択率は 3% であった。
The pressure in the reactor was 3.7 atm (gauge pressure) at the beginning of the reaction, but it decreased to 2.7 atm after 2 hours. After the reaction was completed, the pressure-resistant reactor was depressurized, and the gas components generated at that time were collected using a dry ice-acetone trap, and quantitative analysis was performed using gas chromatography. It was butene, and 13.5 g was obtained. The depressurized pressure-resistant reactor was opened, the internal solution was transferred to a beaker, and a 0.5 N sodium hydroxide aqueous solution (20 mL) was added to deactivate the catalyst. When the separated oil layer was subjected to quantitative analysis using gas chromatography, octene as a dimerization product was found to be
It turned out that 5.7 g was generated. Butene conversion rate is
38%, octene selectivity 88%, octene: dodecene (
The ratio of trimer: hexadecene (tetramer) is 94: 6: 0. In addition, from the GPC analysis, the selectivity of the polymer component having 20 or more carbon atoms as a by-product was 3%.

【0028】実施例2〜6 第1表に記載の反応条件で、実施例1と同様の操作で混
合ブテンの二量化反応を行った結果を第2表に示す。
Examples 2 to 6 Table 2 shows the results of the dimerization reaction of mixed butenes carried out in the same manner as in Example 1 under the reaction conditions shown in Table 1.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】比較例1〜3 第3表に記載の反応条件で、実施例1においてMMAOを用
いないことを除いて同様の操作で混合ブテンの二量化反
応を行った。反応条件および結果を第4表に示す。
Comparative Examples 1 to 3 Under the reaction conditions shown in Table 3, the dimerization reaction of mixed butenes was carried out in the same manner as in Example 1 except that MMAO was not used. The reaction conditions and results are shown in Table 4.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明により、高沸点化合物をほとんど
生成せず、かつ、非常に高い二量体の選択率をもって低
級オレフィンを二量化する方法を提供することができ
る。
Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to provide a method for dimerizing a lower olefin with almost no formation of a high boiling point compound and with a very high dimer selectivity.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 11/02 C07C 11/02 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 2/30 C07C 2/34 C07C 11/02 B01J 31/04 B01J 31/14 B01J 31/22 C07B 61/00 300 C07B 37/02 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI C07C 11/02 C07C 11/02 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) ) C07C 2/30 C07C 2/34 C07C 11/02 B01J 31/04 B01J 31/14 B01J 31/22 C07B 61/00 300 C07B 37/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (1)周期律表で白金族に属する遷移金
属の塩または錯化合物のうちの少なくとも一つ、(2)
トリアルキルアルミニウム、ハロゲン化ジアルキルアル
ミニウムまたはジハロゲン化アルキルアルミニウム化合
物のうちの少なくとも一つ、および、(3)式(I) [-Al(R)-O-]n (I) (式中、Rはアルキルを表し、nは3〜200までの整
数を表す)で表されるポリ(アルキルアルミノキサン)
を構造単位として含む化合物からなる触媒を用いること
を特徴とする低級オレフィンの二量化法。
1. (1) At least one of salts or complex compounds of transition metals belonging to the platinum group in the periodic table, (2)
At least one of a trialkylaluminum, a dialkylaluminum halide or a dihalogenated alkylaluminum compound, and (3) formula (I) [-Al (R) -O-] n (I) (wherein R is Poly (alkylaluminoxane) represented by alkyl and n represents an integer of 3 to 200.
A method for dimerizing a lower olefin, which comprises using a catalyst comprising a compound containing as a structural unit.
【請求項2】 周期律表で白金族に属する遷移金属がニ
ッケルである請求項1記載の二量化法。
2. The dimerization method according to claim 1, wherein the transition metal belonging to the platinum group in the periodic table is nickel.
【請求項3】 低級オレフィンが炭素数2〜7のモノオ
レフィンである請求項1または2記載の二量化法。
3. The dimerization method according to claim 1, wherein the lower olefin is a monoolefin having 2 to 7 carbon atoms.
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