JP4308015B2 - クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化 - Google Patents

クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化 Download PDF

Info

Publication number
JP4308015B2
JP4308015B2 JP2003554607A JP2003554607A JP4308015B2 JP 4308015 B2 JP4308015 B2 JP 4308015B2 JP 2003554607 A JP2003554607 A JP 2003554607A JP 2003554607 A JP2003554607 A JP 2003554607A JP 4308015 B2 JP4308015 B2 JP 4308015B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethyl
group
chromium
ethylsulfanyl
olefin
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
JP2003554607A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005533872A (ja
Inventor
ディクソン,ジョン,トーマス
ヴァッサーシャイド,ぺーター
マクギネス,デイビッド,シェーン
ヘス,フィオナ,ミリセント
マウメラ,フリサニ
モーガン,デイビッド,へドリー
ボルマン,アネット
Original Assignee
サソル テクノロジー (ピーティーワイ)リミテッド
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 サソル テクノロジー (ピーティーワイ)リミテッド filed Critical サソル テクノロジー (ピーティーワイ)リミテッド
Publication of JP2005533872A publication Critical patent/JP2005533872A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4308015B2 publication Critical patent/JP4308015B2/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
    • C07C2/26Catalytic processes with hydrides or organic compounds
    • C07C2/36Catalytic processes with hydrides or organic compounds as phosphines, arsines, stilbines or bismuthines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/189Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms containing both nitrogen and phosphorus as complexing atoms, including e.g. phosphino moieties, in one at least bidentate or bridging ligand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/226Sulfur, e.g. thiocarbamates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • 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
    • C07C2/26Catalytic processes with hydrides or organic compounds
    • C07C2/32Catalytic processes with hydrides or organic compounds as complexes, e.g. acetyl-acetonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/23Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups, bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/24Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups, bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
    • C07C323/25Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups, bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F11/00Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic System
    • C07F11/005Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic System compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/5004Acyclic saturated phosphines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/5022Aromatic phosphines (P-C aromatic linkage)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/5027Polyphosphines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/5045Complexes or chelates of phosphines with metallic compounds or 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
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/20Olefin oligomerisation or telomerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/02Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
    • B01J2531/0238Complexes comprising multidentate ligands, i.e. more than 2 ionic or coordinative bonds from the central metal to the ligand, the latter having at least two donor atoms, e.g. N, O, S, P
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/60Complexes comprising metals of Group VI (VIA or VIB) as the central metal
    • B01J2531/62Chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/14Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • C07C2531/22Organic complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • C07C2531/24Phosphines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

本発明は、配位子および触媒系、より詳細にはオレフィンオリゴマー化或いは三量化触媒系に関するものである。
クロム触媒を使用したオレフィン、主に、α‐オレフィンのオリゴマー化は広く研究されている。より詳細には、オレフィンを三量化するために多くのクロム触媒が開発され使用されている。この点に関して、エチレンが固有の化学薬品としての使用に加え、モノマーあるいはコモノマーのいずれかとして重合プロセスに広く使用されるのでエチレンの1‐へキセンへの三量体化は重要である。更に、長鎖オレフィンから抽出した三量体生成物は、掘削泥水の成分のような様々な他の用途のみならず合成潤滑油(例えばポリα‐オレフィン/PAO)として、および洗剤と可塑剤を調製するための原料油としてもよく利用されよう。
従来のクロムを主成分としたエチレン三量化プロセスは次のプロセスを含む。
a)オレフィンを、クロム化合物、特定の量の水で加水分解された有機アルミニウム化合物、およびヒドロカルビルイソニトリル、アミンおよびエーテルから選ばれたドナー配位子の反応生成物からなる触媒と接触して通すことにより、オレフィンを三量化するプロセス(米国特許第4,668,838号)、
b)エチレンを、クロム源、ピロール含有化合物、金属アルキルおよび芳香族化合物を含む安定触媒系と接触させることを含むエチレンを1‐へキセンに三量化するプロセス(欧州特許第0 668 105)、
c)α-オレフィンを、クロム化合物とアルキルアルミニウム化合物が以前に互いに触媒していない触媒モードにある少なくともクロム化合物、アミンまたは金属アミド、およびアルキルアルミニウム化合物の配合物からなるクロムを主成分とした触媒系と反応させることにより溶媒中でα-オレフィンのオリゴマー化を行うことを含むα-オレフィン・オリゴマーの調製プロセス(米国特許第5,750,817号)、
d)少なくとも1つのクロム化合物を、一般式RAl(R’O)3−n(ここで、Rは1〜30個の炭素原子を含む線状または分岐ヒドロカルビルラジカルであり、R’Oは6〜80個の炭素原子を含むアリールオキシラジカルであり、nは0、1または2である)で表される少なくとも1つのアリールオキシアルミニウム化合物と、トリス(ヒドロカルビル)アルミニウム化合物あるいは塩素化または臭素化ヒドロカルビルアルミニウム化合物から選択した少なくとも1つの他のヒドロカルビルアルミニウム化合物と混合することにより触媒合成物を得る1-ブテンおよび/または1‐へキセンを生成するエチレンのオリゴマー化プロセス(米国特許第6,031,145号)、および
e)1‐へキセンが形成されるように、アルミノキサンおよびクロム塩の多座ホスフィン、ヒ素および/またはアンチモン配位錯体からなる触媒を使用してエチレンを反応させることを含むエチレンの三量化プロセス(米国特許第5,811,618号)。
本発明は、著しい量のポリエチレンの共生成を回避するとともに高選択的1‐へキセン生成を促進する触媒系の必要性を認識する。しかしながら、触媒系はまた、他のオレフィン、特にα‐オレフィンの三量化あるいはオリゴマー化用に使用することができる。
この点に関して、クロム塩の多座アミン配位錯体およびアルミノキサンまたはアルキルアルミニウム化合物からなるクロム触媒がエチレンを選択的に三量化することに一般に特に有効ではないことが欧州特許第537609号に開示されている。このことはまた、以下の例1に示すように実験的に確立されている。
本発明は、少なくとも1つのアミン官能性を備えた多座配位子を含むクロム触媒系の使用によって、どのようにエチレンから1‐へキセンを選択的に生成する必要性を少なくとも部分的に満たすことができるかに関する。
よって、発明の第1の特徴によれば、配位子が少なくとも3つのドナーヘテロ原子(その少なくとも1つのドナーヘテロ原子は硫黄であり、少なくとも2つのドナーヘテロ原子は同じではない)を含むオレフィン触媒のオリゴマー化用混合ヘテロ原子配位子を提供する。
配位子は少なくとも3つのドナーヘテロ原子(その少なくとも1つは硫黄原子である)を含む多座混合ヘテロ原子配位子であっても良い。
配位子は、硫黄に加え、少なくとも1つの窒素または燐ドナーヘテロ原子を含んでも良い。
配位子は非炭素ドナーヘテロ原子のいずれも他の非炭素ドナーヘテロ原子のいずれにも直接結合されないように選択されても良い。
「多座混合ヘテロ原子」は、1つ以上の非炭素ドナー原子(その少なくとも1つのドナー原子は他のドナー原子と異なっており、その全てのドナー原子は触媒系の遷移金属に配位される)を含む配位子を意味する。出願人は、非炭素ドナー原子がすべて遷移金属と配位することが触媒活量には重要であることが分かり、それ故にドナー原子の間の必要な距離を提供し、配位子がすべてのドナー原子の配位のために必要な空間的配向を仮定することができるために配位子はドナー原子間に少なくとも1つの架橋原子を必要とすることが好ましいが必然的ではない。
図1は、CrClとそのような多座混合ヘテロ原子配位子の例、即ちビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミンとの間の錯体の分子構造を含む。表1は、この分子構造の選択した結合距離および結合角をまとめたものである。
図1からわかるように、この固有な多座混合ヘテロ原子配位子は、錯体に経線状配置を有し、それによりほとんど等しい結合距離を有する2つのCr‐S結合を形成することができる(表1を参照)。配位子のそのような経線状配置はドナー原子間に少なくとも1つの架橋原子があるなら唯一可能となる。また、予期されるように、生じるS‐Cr‐Nキレート結合角(bite angle)は大きさにおいて非常に似ている。
従って、多座混合ヘテロ原子配位子はまた、非炭素ドナー原子のいずれも他の非炭素ドナー原子のいずれにも直接結合されないように選択されても良い。
多座混合ヘテロ原子配位子は次の配位子タイプから選択されても良い。
a)RA(RBR)(RCR)、ここでR、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され得る。RとRは同じでも異なっても良く、C〜約C15ヒドロカルビル基である。Aは窒素あるいはリン、また、BとCは硫黄またはセレンである、および
b)RA(RBR)(RCR)、ここでR、R、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され得る。RとRは同じでも異なっても良く、C〜約C15ヒドロカルビル基である。AとBは個々に窒素あるいはリン、また、Cは硫黄である、および
c)A(RBR)(RCR)、ここでR、R、およびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され得る。RとRは同じでも異なっても良く、C〜約C15ヒドロカルビル基である。Bは窒素あるいはリン、また、AとCは硫黄である、および
d)A(RBR)(RCR)、ここでR、R、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され得る。RとRは同じでも異なっても良く、C〜約C15ヒドロカルビル基である。BとCは個々に窒素あるいはリン、また、Aは硫黄である。
これらの多座混合ヘテロ原子配位子は、例えばA. Heller et al., J.Organomet. Chem, 1998,533, 39−52, M. Tanaka et al. J. Org.Chem., 2001,66, 7008−7012, M. Konrad, F. Meyer, K. Heinze, L.Zsolnai. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1998 199−205、およびG.Gelbard、およびP. Rumpf, Bull. Soc.Chem., 1969,1161−1170に記載された方法に従って合成され得る。
多座混合ヘテロ原子配位子の固有例は、以下を含む。
ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐メチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐ブチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐デシルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(エチルスルファニル‐メチル)‐アミン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐フェニル)‐アミン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐ホスフィン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐エチルホスフィン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐フェニルホスフィン、N‐メチルビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(3‐エチルスルファニル‐プロピル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(3‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐スルフィド、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐エチルホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐ホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐エチルホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐ホスフィン、ビス‐(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、ビス‐(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、および、(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐スルフィド。
適切な多座混合ヘテロ原子配位子は、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミンとビス‐(2‐デシルスルファニル‐エチル)‐アミンおよびそれらの誘導体である。
多座混合ヘテロ原子配位子は、ポリマー鎖(分子量=1000以上)に結合するように修正することができ、生じる遷移金属錯体は高温で可溶であるが、25℃で不溶となる。このアプローチにより、再使用のために反応混合物から錯体を回収でき、D. E. Bergbreiter et al., J. Am. Chem. Soc., 1987,109, 177−179に記載されるように、他の触媒に使用されている。また、これらの遷移金属錯体は、多座混合ヘテロ原子配位子を、シリカ、シリカゲル、ポリシロキサン或いはアルミナバックボーンに束縛することにより、固定化され得る(C. Yuanyin et al., Chinese J. React. Pol., 1992,1(2),152−159、プラチナ錯体の固定化を参照)。
本発明のさらなる特徴によれば、上述したように混合ヘテロ原子配位子を含むオレフィン触媒系のオリゴマー化を提供する。
用語「オリゴマー化」は、一般に、オリゴマー化生成物のモノマー単位はすべて同じである反応を言う。しかしながら、それはまた、オレフィンの混合物が試薬として使用され、それにより1タイプ以上のモノマー単位を含む生成物(即ち、異種のオレフィン)を生じる共オリゴマー化反応を含んでも良い。そのような共オリゴマー化反応は、C. Pelecchia et al., Macromolecules, 2000,33, 2807−2814に記載されるように、別個の性質を有するアルキルおよび/またはアリル分岐オリゴマー生成物をしばしば生じる。
触媒系は遷移金属を含んでも良い。
遷移金属はクロムであって良い。また、モリブデン、タングステン、チタン、ニッケルおよびタンタルも使用できる。
触媒系はクロムの混合ヘテロ原子配位錯体とアルミノキサンとの配合物を含んでも良い。
本発明によれば、アルミノキサンと混合したクロム配位錯体はエチレン三量化に触媒作用を及ぼし、化学式LCrX(ここでXは同じまたは異なる陰イオンを表わし、nは0〜5までの整数であり、Lは混合ヘテロ原子配位子である)により表される。
配位錯体の調製に使用するクロム前駆体は、0〜6までの範囲のクロム原子の酸化状態によって、有機または無機のクロム化合物から選択され得る。
クロム配位錯体の調製に使用するクロム塩は、クロム(III)アセチルアセトン、クロム(III)酢酸塩、クロム(III)2,2,6,6‐テトラメチルへプタンジオン、クロム(III)トリス(2‐エチルヘキサン)、クロム(III)塩化物、クロム(II)酢酸塩、クロム(II)塩化物、クロム(II)硝酸塩およびクロム(III)硫酸塩から選択され得る。
或いは、有機金属錯体、例えばクロム三塩化物トリステトラヒドロフラン錯体、(ベンゼン)トリカルボニルクロム、クロムヘキサカルボニルなどがクロム配位錯体の調製に使用できる。
触媒系に使用のアルミノキサンは、水あるいは材料を含む水をトリアルキルアルミニウム化合物と反応させることによって従来に知られるように調製できる。好ましいアルミノキサンは、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、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のようなトリアルキルアルミニウム化合物およびそれらの混合物から調製される。また、異種のアルミノキサンの混合物も触媒系に使用できる。これらの中で、より好ましいアルミノキサンは、トリメチルアルミニウムおよび/またはトリエチルアルミニウムから調製される。アルミノキサンの使用は、触媒活量を上げるのに必要である。
触媒系はまた、アルミノキサンまたはアルミノキサンの混合物に加え、アルミノキサン1モルあたり0.01〜100モルの量のトリアルキルアルミニウムを含んでも良い。しかしながら、アルミノキサンはまた、一般に、調製に使用するかなりの量の相当するトリアルキルアルミニウム化合物を含むことに注意されたい。これらのトリアルキルアルミニウム化合物の存在はそれらの水との不完全な加水分解に起因され得る。本開示に述べた任意の量のトリアルキルアルミニウム化合物がアルミノキサン内に含まれるアルキルアルミニウム化合物に追加される。
出願人は、トリアルキルアルミニウムがアルミノキサンを保護するように毒を消す物質(スカベンジャー)として働き、幾つかの場合で触媒活量を増加することが分かった。
アルミノキサンはアルミノキサンの混合物の一部を形成してよい。 出願人は、必要なより高価なメチルアルミノキサンの少なくとも一部を、例えばより高価でないエチルアルミノキサンで置換でき、生じた混合物が同じ(増加しない場合)触媒活量を示すことが分かった。
アルミノキサンまたはアルミノキサンの混合物は、好ましくは、メチルアルミノキサンまたはエチルアルミノキサンから選択され得る。
クロム配位錯体とアルミノキサンは、約1:1〜10000:1のAl/Crモル比を与える割合で配合し得る。
炭化水素変換触媒系はα‐オレフィンの三量化あるいはエチレン触媒系の三量化であり得る。
本発明に述べた炭化水素変換触媒系はまた、オレフィンの重合に適切な他の触媒系と組み合わせて使用できる。斯かる場合、本発明に開示した触媒系のオリゴマー化あるいは三量化生成物は、所望の性質を有するポリマーあるいは他の化学生成物に組み込まれる。ポリエチレン共重合体を製造するためにデュアル触媒系(オレフィン類のオリゴマー化用触媒系とオレフィンの重合用触媒系)を使用するこの概念は、例えばG. C. Bazan, Z. J. A. KomonとX. Bu, J. Am. Chem. Soc.,2000, 122,1830 and C. Pelecchia et al., Macromolecules, 2000, 33, 2807−2814により以前に示されている。
触媒系はα‐オレフィンの三量化あるいはエチレン触媒系の三量化であり得る。
クロム塩の多座混合ヘテロ原子配位錯体は反応混合物に加えられるか、或いはその場で生成させ得る。既知の方法は、クロム塩の斯かる配位錯体の他の場所での調製に使用できる。斯かる方法の例がR. DKhnとG. K.Kohn, Angew. Chem. Int. Ed. Engl.,1994, 33 (18),1877−1878, R. DKhn et al., Angew.Chem. Int. Ed., 2000,39 (23), 4337−4339およびP. Wasserscheid et al., Adv. Synth. Cata/., 2001, 343 (8), 814−818に記載される。
触媒系は不活性溶媒を含んでも良い。これらの不活性溶媒は任意の飽和脂肪族と不飽和脂肪族と芳香族の炭化水素およびハロゲン化炭化水素を含む。飽和脂肪族と不飽和脂肪族の炭化水素合成物は、1分子当たり任意の数の炭素原子を有することができるが、通常、商業的入手性および最終用途により20個より少ない炭素原子を含む。好ましい溶媒はベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、ヘプタン、ノナン、シクロヘキサン、メチルシクロへキサン、1‐へキセン、クロロベンゼン、アニソールなどを含むが、これらに限定されない。
本開示に述べた触媒系の個々の成分は、活性触媒を与えるために、同時に或いは任意の順序で順に、そして溶媒を使用しても或いは使用しなくても配合できる。触媒成分の混合は0℃と150℃の間の任意の温度で行うことができる。触媒成分の混合中の温度は、触媒性能に重大な影響がないようである。触媒成分の混合中のオレフィンの存在は、触媒性能を改善できる保護効果を一般に提供する。
クロム配位錯体とアルミノキサンは、約1:1〜10000:1、好ましくは約1:1〜1000:1のAl/Crモル比を与える割合で配合する。この点に関して、クロム配位錯体がオリゴマー化反応用に採用した溶媒に完全に可溶のときに、許容触媒性能を実現するために、一般に、著しく低いAl/Crモル比を必要とすることが分かった。
また、触媒系、或いはその個々の成分は、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、MgO、ジルコニアなどのようなヘテロ表面上にそれを担持することにより固定化され得る。また、このアプローチによっても、再使用のために反応混合物から触媒を回収するのを容易にさせる。この概念は、T. Monoi と Y. Sasaki,によりJ. Mol. Cat.A:Chem., 1987,109, 177−179に別のクロムを主成分としたエチレン三量化触媒を使用して示された。幾つかの場合、例えばそのような担体がアルミノキサン機能性を含む場合、あるいは担体がアルミノキサンとして同様の化学的機能を果たすことができる場合、例えばIOLA(商標)(Davison Catalystsの市販製品)の場合、ヘテロ表面(担体)は触媒成分としても作用することができる。
よって、本発明に述べた炭化水素変換触媒系は、触媒系の調製中にアルミナ担持アルミノキサンが非担持アルミノキサンの代わりに使用されるとき、その触媒性能の検出可能な減少が殆どないことが分かった。
更なる特徴によると、大気圧〜100barg(=10MPa)の圧力と、0℃〜200℃の温度でオレフィンを上述のような触媒系と接触させる工程を含むオレフィンのオリゴマー化の方法を提供する。
また、本発明の方法は不活性溶媒中で実施しても良い。トリアルキルアルミニウム化合物とアルミノキサン化合物と反応しない任意の不活性溶媒を使用できる。これらの不活性溶媒は任意の飽和脂肪族と不飽和脂肪族と芳香族の炭化水素およびハロゲン化炭化水素を含む。好ましい溶媒はベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、ヘプタン、シクロヘキサン、1‐へキセンなどを含むが、これらに限定されない。溶媒の量は例外的に重要ではなく、一般に初期反応混合物の約50〜99.9wt%の範囲にある。しかしながら、触媒生産性が初期反応混合物(通常0.001〜0.1mmol Cr/100ml反応混合物の範囲にある)のかなり低い触媒濃度で幾分高くなる傾向があるので、触媒濃度は触媒生産性および選択性が最大になるように選ぶ。
触媒は不活性溶媒に溶ける。
本発明の方法は反応混合物中のその場でクロム塩の多座混合ヘテロ原子錯体を生成する工程を含む。
本発明の方法は大気圧〜100barg(=10MPa)の圧力で実施できる。一般に、本発明の方法はこの範囲内の任意の圧力で実施できるが、実際の反応圧力は触媒生産性および選択性が最大になるように選ぶ。30〜60bar(=3〜6MPa)の範囲のエチレン圧力は特に好ましい。
本発明の方法は0℃〜200℃の温度で実施できる。通常、本発明の方法はこの範囲内の任意の温度で実施できるが、エチレン圧力の場合と同様に、実際の反応温度は触媒生産性および選択性が最大になるように選ぶ。80℃〜120℃の範囲の温度は特に好ましい。
本発明の方法は、酸素などのような酸化剤がある状態で行って良い。
通常、本発明の方法はこの範囲内の任意の温度で実施できるが、エチレン圧力の場合と同様に、実際の反応温度は触媒生産性および選択性が最大になるように選ぶ。80℃〜120℃の範囲の温度は特に好ましい。
本発明の方法は、酸素などのような酸化剤がある状態で行って良い。この点に関して、低量の酸素(1〜2000ppm)を含む、エチレンのようなオレフィン試薬の使用により、生成物選択性のみならず触媒系の性能をも改善することが分かった。
触媒、その個々の成分、試薬、溶媒および反応生成物は、一般にワンススルー(直接処分)式に採用されるが、これらの材料のいずれも、製造コストを最小限にするため、ある程度までリサイクルできるので好ましい。
本発明の方法は、a)反応炉、b)オレフィン反応物および触媒系用のこの反応炉中への少なくとも1つの入り口ライン、c)オリゴマー化反応生成物用のこの反応炉からの廃液ライン、およびd)所望のオリゴマー化反応生成物を分離する少なくとも1つの分離器を組み合わせて含むことができ、ここで、触媒系はクロム塩の多座混合ヘテロ原子配位錯体およびアルミノキサンを含むことができる。
図2は、3つの分離器を使用して反応生成物、溶媒および使用済みの触媒(廃棄物)を分離するこのオレフィン・オリゴマー化プロセスの一実施例の略図(フローチャート)である。図2は発明の一実施例を図示の目的で示すが、発明はこのフローチャートに限定するように解釈するべきではなく、図面は寧ろ発明の精神および範囲内の全ての変更および修正を含むように意図される。
種々の追加のポンプ、バルブ、ヒーター、冷却器、およびこの発明の実施に必要な他の従来の設備は、当業者によく知られている。これら追加の設備は、明瞭のため、図2から省略されている。
図2に示すフローチャートの次の説明は、本発明によるプロセスの一動作方法を提供し、本発明の特徴の更なる理解を与えることを目的とする。説明に使用するように、「反応炉廃液」は未反応のオレフィン、触媒系、オリゴマー化生成物および共生成物を含む(これらに限定しない)オリゴマー化反応炉から取り除かれ得るすべての成分を表す。「廃棄物」は所望のオリゴマー化反応生成物、重合体生成物および使用済み触媒系より大きい分子量を有する反応共生成物を表す。「生成物」は、オレフィン・オリゴマー化反応の生成物を表す。
オレフィン、及びオプションとして酸素あるいは空気を、オリゴマー化反応炉1へ入り口ライン7/8を介して供給する。入り口ライン5/6は触媒系及びオプションとして溶媒をオリゴマー化反応炉1へ導入する。反応炉廃液はライン9を経由して反応炉1から取り除かれる。ライン6、8および9を反応炉1の任意の場所に配置することができることに注意されたい。ライン9、15、16、17および19の内容物は、望ましくないポリマー粒子が沈殿しないように高温に維持することが好ましい。そのような粒子の形成はこのプロセスの動作に悪影響があり得る。
ライン9は、高沸騰溶媒、反応生成物および使用済み触媒系から未反応のオレフィンおよび反応生成物を分離する分離器2へ反応炉廃液を導入する。ライン15/16は本発明のオプションの実施例で、触媒系を含む反応炉廃液中の高沸騰化合物を入り口ライン6を介して反応炉1へ戻すことを容易にするために使用できる。ライン15/17は、高沸騰化合物および使用済み触媒系からなる廃液流を分離器2からこの廃液流の他のすべての化合物から溶媒を分離する分離器4まで輸送する。ライン18は分離器2に溶媒を返すために使用される。ライン19は分離器4から廃棄物を輸送する廃液ラインである。ライン10は、未反応のオレフィンおよび主な反応生成物を含む廃液を分離器2から主な反応生成物から未反応のオレフィンを分離する分離器3まで輸送する。
12/14ラインは、未反応のオレフィンおよび少量の非常に軽質の沸騰反応生成物、例えば1-ブテンからなる廃液を含み、元の入り口ライン6にそれを輸送することによりオレフィン試薬の回収を容易にする。ライン12/14は非常に軽質の沸騰反応生成物の集積を防止するために使用される、未反応のオレフィンおよび少量の非常に軽質の沸騰反応生成物を含むパージラインである。ライン11は主な反応生成物を含む廃液ラインである。
プロセスの別の実施例では、反応炉および分離器が反応生成物の同時の形成、および反応炉からのこれらの化合物の分離を容易にするために組み合わせられる。反応が均質の液相反応である場合、このプロセス原理は反応蒸留として一般に知られている。触媒系が溶媒あるいは反応生成物に可溶ではなく、それが反応炉生成物、溶媒および未反応のオレフィンと反応炉を出ないように反応炉に固定される場合、プロセス原理は触媒蒸留として一般に知られている。
本明細書で説明したオリゴマー化プロセスは、エチレンの三量化および重合が同時に起こり共重合体に三量化生成物を組み込むプロセスに使用されてもよい。このタイプのプロセスの一例は米国特許第5,786,431号に説明される。
本発明を以下の例に関して説明するが、以下の例は発明の範囲を限定するものではない。
以下の例において、あらかじめ乾燥した試薬を使用して、不活性条件下で行われた。特に指定のない限り、化学薬品はSigma−Aldrich Companyから得た。トリアルキルアルミニウム化合物およびアルミノキサン化合物およびその溶液はすべてCrompton and Albemarle Corporationから得た。すべての例において、メチルアルミノキサン(MAO)のモル質量は、以下の例で説明する触媒系の調製に使用したMAOのモル量を計算するために、(CH Al−O)単位に相当する、58.016g/molであるようにとった。同様に、エチルアルミノキサン(EAO)のモル質量は、(CH CH Al−O)構成単位に相当する、72.042g/molとしてとった。エチレン・オリゴマー化反応生成物はGC−MSおよびGC−FIDによって分析した。
例1:エチレンとCrCl(ペンタメチルジエチレントリアミン)/MAOの反応
反応は追加漏斗、ガス入り口バルブおよび磁気攪拌棒を備えた75mLステンレス鋼オートクレーブ中で実施された。追加漏斗は、20mLのトルエンに溶解した0.0149g(0.0449mmol)のCrCl(ペンタメチルジエチレントリアミン)で満たし、オートクレーブのベースにトルエン中に9.0mLの1.5M MAO溶液を加えた。20分以上オートクレーブのベースを100℃に加熱した。その後、反応炉を40bar(=4MPa)の圧力までエチレンで満たし、Cr錯体溶液がMAO溶液と混合できるように追加漏斗を開けた。30分後、40bar(=4MPa)の一定のエチレン圧力で、0℃までオートクレーブを冷却し超過エチレンを放出させることにより反応を止めた。放出したガスは、ガスクロマトグラフィー(GC)によって回収され分析した。オートクレーブに含まれる液体をエタノール続いて10%の塩酸でクエンチングし、ノナンをGCの内標準として加えた。液体/内標準混合物もGCによって分析した。両方のGCの分析は、0.0048g(4質量%)がヘキセン異性体である0.12gのオリゴマーが形成されたことを示した。液体のろ過は、0.12gのポリエチレンを与えた。
例2:(ビス(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)の調製
エタノール(150mL)中のNaOH(6.0g、150mmol)およびエタンチオール(9.3g、150.0mmol)の溶液を、0℃でエタノール(100mL)中のビス(2-クロロエチル)アミン塩酸塩(8.8g、50.0mmol)溶液に加えた。その溶液は0℃で2時間撹拌し、その後室温で一晩撹拌した。ろ過後に、ろ過液を乾燥まで蒸発させた。残留物は40mLのジエチルエーテル中に取って再びろ過した。真空中で溶媒を蒸発させた後に、生成物は無色の半固体として残った。収率:5.39g(56%)。H‐NMR(CDCl)δ1.20(6H、t、CH)、2.52(1H、s、NH)、2.57(4H、q、SCHCH)、2.70(4H、t、SCH)、2.83(4H、t、NCH).
例3:(ビス(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の調製
エタノール(75mL)中のNaOH(3g、75mmol)およびデカンチオール(15.5mL、75mmol)の溶液を、0℃でエタノール(50mL)中のビス(2-クロロエチル)アミン塩酸塩(4.4g、25mmol)溶液に加えた。その溶液を0℃で2時間撹拌し、その後室温でもう16時間撹拌した。ろ過後、ろ過液を乾燥まで蒸発させた。残留物は乾燥エーテルで取り、再びろ過した。真空下で溶媒を蒸発させた後、生成物が無色の半固体として残った。収率:9.4g(90%).H‐NMR(CDCl)δ 0.87 (6H, t,CH), 1.25-1.4 (28H,m,SCHC H 14 CH),1.56 (4H, qn, SCHCHCH17), 1.88(1H,s, NH), 2.52 (4H, qt, SHCHCH19), 2.69 (4H,t,SCHCHNH), 2.82 (4H, t, NCH).
例4:CrCl(ビス(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)の調製
20mLのTHF中のビス[2-(エチルスルファニル)エチル]アミン(1.06g、5.5 mmol)の溶液を室温で50mLのTHF中の1.87g(5 mmol)のCrCl(THF)の溶液に加えた。その溶液は直ちに青緑色になり、10min撹拌され、その後約25mLが残るまで、溶媒を真空中で除去した。ジエチルエーテルを更に50mL加え、溶液をろ過し、固体を最初にジエチルエーテルおよびTHF(50mL、各々)の混合物で、それから更に50mLのジエチルエーテルで洗浄した。固体は真空中で乾燥させた。収率:1.28g(72.6%)。元素分析:C19Cl Cr(発見した)に対して計算した:C27.32(26.97)、H 5.45(5.99)、N 3.98(3.64)。結晶データ:単斜晶系空間群P21/c、a=7.6255(12)、b=13.059(5)、c=14.3703(10)、β=90.790(11)°、V=1430.9(6)Å、Z=4、Dc=1.633gcm -3 、μ=1.622mm -1 、F(000)=724、θmax=54°、4013の反射、3126独立データ。全データに対してwR2=0.0857、R1=0.0351、GOF=1.074、およびl>2(l)で2846の反射に対してR1=0.0309で138のパラメーターの収束。残留電子密度は0.439及び−0.549eÅ-3であった。選択した結合距離(Å)および角度(°):Cr-N2.1059(18)、Cr-S1 2.4508(7)、Cr‐S2 2.4556(7)、Cr-Cl1 2.2985(8)、Cr-Cl22.3184(7)、Cr-Cl3 2.3167(7)、N-Cr-S1 83.07(5)、N-Cr-S2 82.90(5)、S1-Cr-Cl1 97.20(2)、S2-Cr-Cl196.85(2)、N-Cr-Cl1 179.71(5)、N-Cr-Cl2 85.82(6)およびN-Cr-Cl3 88.64(6)。
例5:CrCl(ビス(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の調製
80mLのTHF中の(ビス(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の3.93g(9.4 mmol)の溶液を、室温で50mLのTHF中の3.21g(8.6mmol)のCrCl(THF)の溶液に加えた。その溶液は直ちに青緑色になり、10minで攪拌した後、溶媒をすべて真空中で除去した。ジエチルエーテル(80mL)を残留物に加え、溶液を冷蔵庫中で一晩冷却した。その後、その溶液をろ過し、固体をジエチルエーテル(3×60mL)で洗浄した。固体を真空中で乾かした。収率:3.68g(74.3%)。元素分析:C2451Cl Cr(見つけた):C50.04(50.23)、H 8.86(9.19)、N 2.43(2.16)に対して計算した。
例6: CrCl(ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応
CrCl(ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)(0.01407g、0.04 mmol)を、Schlenk容器中で20mlトルエンと配合し、室温で5分間攪拌した。その後、生じた懸濁液を、90℃でトルエン(80mL)およびMAO(メチルアルミノキサン(27.2mmol))の混合物を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)に移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を100℃に維持するとともにエチレン圧力を40barg(=4MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1100RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDおよびGC-MSによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを0.47g生じた。GCの分析は、反応混合物が46.85gのオリゴマーを含むことを示した。この例の生成物分配を表2にまとめた。
例7-19:(ビス―(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応CrCl
例7-19は反応条件、および使用したCrCl (ビス―(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)とMAOの量及び使用した溶媒のタイプを変化させた上記例6の手順を使用して実施した。各反応の最初の反応混合物の合計体積は、初めから終りまで100mlであった。これらの例で得た結果を表2にまとめた。
例20: CrCl (ビス―(2-のデシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応
トルエン(6mL、0.024mmol)中のCrCl (ビス―(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の0.004モル溶液を、80℃でトルエン(94mL)およびMAO(メチルアルミノキサン(1.12mmol))の混合物を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)へ移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1100RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを0.49g生じた。GCの分析は、反応混合物が43.90gのオリゴマーを含むことを示した。この例の生成物分配を表3にまとめた。
例21-27:(ビス―(2‐デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応CrCl
例21-27は反応条件、および使用したCrCl (ビス―(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)とMAOの量を変化させた上記例6の手順を使用して実施した。各反応の最初の反応混合物の合計体積は、初めから終りまで100mlであった。これらの例で得た結果を表3にまとめた。
例28:アルミナ上でのMAOの調製
(Puralox SBa200としてSasol Chemie Gmbhから得た)アルミナを窒素フロー下で550℃で3時間焼成した。焼成したアルミナ(4.80g)は、トルエン(20mL)中で懸濁した。MAO/トルエン溶液(1.068M、14.53mmol、13.6mL)を、このアルミナ/トルエンスラリーに注射器を介してゆっくり加えた。生じた混合物を、室温で2時間攪拌した。上澄み溶媒は、注射器で最後に取り除いた。
CrCl(ビス(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/アルミナ担持MAOを使用したエチレン三量化反応
トルエン(21.88mL、0.024mmol)中のCrCl (ビス(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の0.001097モル溶液をアルミナ担持MAO(4.80gの担体上の14.53 mmol)に加えた。生じた懸濁液を室温で5分間攪拌した。その後、生じた懸濁液を、75℃でトルエン(78.1mL)を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)に移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1100RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。反応混合物の二相を分離し、液相をGC-FIDによって直接分析した。反応混合物の固体粒子を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させて質量を測る前に最初に空気に晒した。乾燥固体の質量は5.48gであり、反応中0.65gのポリマーの形成を示した。GCの分析は、反応混合物が40.99gのオリゴマー、そのうち0.4質量%はブテン異性体であり、97.7質量%はヘキセン異性体(99.6%は1‐へキセン)であり、0.3質量%はオクテン異性体であり、0.5質量%はデセン異性体およびより重質な生成物を含むことを示した。
例29:CrCl(ビス(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOあるいは使用済みMAOを使用したエチレン三量化反応
300ml圧力容器を、真空ポンプと反応炉の間に2つのグラスコールドトラップ、圧力計およびニードル弁(反応炉を密封するため)を備えたステンレス鋼チューブを介して真空ポンプに接続した。
以下の5ステップが続く。
1) CrCl(ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)(0.01055g、0.03 mmol)を、Schlenk容器中で20mlトルエンと配合し、室温で5分間攪拌した。その後、生じた懸濁液を、85℃でトルエン(80mL)およびMAO(メチルアルミノキサン(9.0mmol))の混合物を含む圧力反応炉(オートクレーブ)に移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1100RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。
2)30分後に、温度を20℃および攪拌速度を300rpmに減少させ、その後、超過エチレンをゆっくり放出させ、一旦圧力が1barg(=0.1MPa)以下に降下したら、反応炉へ窒素ブランケットを導入するように注意した。十分に減圧されたら、反応炉を密封して、反応炉の内部の圧力が大気圧下で100ミリバールまで減少するまで、コールドトラップおよび真空ポンプに至るニードル弁を徐々に開いた。この時点で、反応混合物の温度も90℃に増加し、蒸留液が生じコールドトラップに回収した。蒸留液の形成が止まると直ちに、真空系へのニードル弁出口を閉め、反応炉の内容物を、窒素ブランケット下に再び置いた。このフラッシュ蒸留ステップの間の反応炉からのトルエンの推定ロスは33mLであった。
3) その後、新しいCrCl(ビス(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)(0.01055g、0.03mmol)を、反応炉中のトルエンの量が100mLで多かれ少なかれ一定のままであることを確保するため(初期の20mLの代わりに)33mLのトルエン中の懸濁液として反応炉に加えた。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。混合速度も再び1100RPMに増加させた。
4) ステップ2および3を、ステップ5に移動する前にさらに2回繰り返した。
5) 反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、反応炉の内容物をコールドトラップの内容物と配合し、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを0.70g生じた。GCの分析は、液相が161.64gのオリゴマー、そのうち97.9質量%はヘキセン異性体(99.5%は1‐へキセン)を含むことを示した。
例30: CrCl (ビス-(2-のデシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/EAOを使用したエチレン三量化反応
トルエン(7.5mL、0.03mmol)中のCrCl (ビス-(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の0.004モル溶液を、80℃でトルエン(92.5mL)およびEAO(エチルアルミノキサン(30.0mmol))の混合物を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)へ移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1200RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを2.37g生じた。GCの分析は、反応混合物が9.52gのオリゴマー、そのうち3.4質量%はブテン異性体であり、85.5質量%はヘキセン異性体(98.2%は1‐へキセン)であり、0.8質量%はオクテン異性体であり、10.1質量%はデセン異性体およびより重質な生成物を含むことを示した。
例31: CrCl (ビス-(2-のデシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/EAO/TMAを使用したエチレン三量化反応
トルエン(7.5mL、0.03mmol)中のCrCl (ビス-(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の0.004モル溶液を、80℃でトルエン(92.5mL)、EAO(エチルアルミノキサン(30.0mmol))およびTMA(トリメチルアルミニウム(3.0mmol))の混合物を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)へ移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1200RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを0.20g生じた。GCの分析は、反応混合物が23.90gのオリゴマー、そのうち1.5質量%はブテン異性体であり、96.1質量%はヘキセン異性体(98.9%は1‐へキセン)であり、0.6質量%はオクテン異性体であり、1.7質量%はデセン異性体およびより重質な生成物を含むことを示した。
例32: CrCl (ビス-(2-のデシルスルファニル‐エチル)‐アミン)/EAO/MAOを使用したエチレン三量化反応
トルエン(7.5mL、0.03mmol)中のCrCl (ビス-(2-デシルスルファニル‐エチル)‐アミン)の0.004モル溶液を、80℃でトルエン(92.5mL)、EAO(エチルアルミノキサン(8.55mmol))およびMAO(メチルアルミノキサン(0.45mmol))の混合物を含む300mLの圧力反応炉(オートクレーブ)へ移した。圧力反応炉をエチレンで満たし、その後反応炉温度を90℃に維持するとともにエチレン圧力を30barg(=3MPa)に維持した。ガス飛沫同伴攪拌器を使用して、1200RPMの混合速度により初めから終りまで完全な混合を確保した。反応は反応炉へのエチレン供給を停止し反応炉を10℃以下に冷却することにより、30分後に終了した。オートクレーブから超過エチレンを放出させた後に、ノナンまたはヘプタンをGC-FIDによる液相の分析のための内部基準として加えた。オートクレーブに含まれる液体を、エタノール続いて水中の10%の塩酸でクエンチングした。有機層の小さなサンプルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、それから、GC-FIDによって分析した。有機層の残りは固体重合体生成物を分離するためにろ過した。これらの固体生成物を、100℃でオーブン中で一晩乾燥させ、それから、乾燥ポリマーを0.95g生じた。GCの分析は、反応混合物が53.66gのオリゴマー、そのうち0.2質量%はブテン異性体であり、96.6質量%はヘキセン異性体(99.5%は1‐へキセン)であり、0.4質量%はオクテン異性体であり、2.7質量%はデセン異性体およびより重質な生成物を含むことを示した。
例33:CrCl(ビス(2-メチルスルファニル‐エチル)‐アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応
反応は追加漏斗、ガス入り口バルブおよび磁気攪拌棒を備えた75mLステンレス鋼オートクレーブ中で実施された。追加漏斗は、20mLのトルエンに溶解した0.0039g(0.012 mmol)のCrCl(ビス(2-メチルスルファニル‐エチル)‐アミン)で満たし、オートクレーブのベースにトルエン中に4.8mLの1.5M MAO溶液を加えた。20分以上オートクレーブのベースを80℃に加熱した。その後、反応炉を40bar(=4MPa)の圧力までエチレンで満たし、Cr錯体溶液がMAO溶液と混合できるように追加漏斗を開けた。30分後、40bar(=4MPa)の一定のエチレン圧力で、0℃までオートクレーブを冷却し超過エチレンを放出させることにより反応を止めた。放出したガスは、ガスクロマトグラフィー(GC)によって回収され分析した。オートクレーブに含まれる液体をエタノール続いて10%の塩酸でクエンチングし、ノナンをGCの内標準として加えた。液体/内標準混合物もGCによって分析した。両方のGCの分析は、12.1773g(94質量%)がヘキセン異性体(99.7%が1‐へキセン)である12.9546gのオリゴマーが形成されたことを示した。液体のろ過は、0.0143gのポリエチレンを与えた。
例34: CrCl((2‐エチルスルファニル‐エチル)(3-エチルスルファニル-プロピル)-アミン)/MAOを使用したエチレン三量化反応
反応は追加漏斗、ガス入り口バルブおよび磁気攪拌棒を備えた75mLステンレス鋼オートクレーブ中で実施された。追加漏斗は、20mLのトルエンに溶解した0.0039g(0.0107 mmol)のCrCl((2‐エチルスルファニル‐エチル)(3-エチルスルファニル-プロピル)-アミン)で満たし、オートクレーブのベースにトルエン中に4.3mLの1.5M MAO溶液を加えた。20分以上オートクレーブのベースを80℃に加熱した。その後、反応炉を40bar(=4MPa)の圧力までエチレンで満たし、Cr錯体溶液がMAO溶液と混合できるように追加漏斗を開けた。30分後、40bar(=4MPa)の一定のエチレン圧力で、0℃までオートクレーブを冷却し超過エチレンを放出させることにより反応を止めた。放出したガスは、ガスクロマトグラフィー(GC)によって回収され分析した。オートクレーブに含まれる液体をエタノール続いて10%の塩酸でクエンチングし、ノナンをGCの内標準として加えた。液体/内標準混合物もGCによって分析した。両方のGCの分析は、3.2795g(81質量%)がヘキセン異性体(97.9%が1‐へキセン)である4.0487gのオリゴマーが形成されたことを示した。液体のろ過は、0.0600gのポリエチレンを与えた。
図1は、CrCl(ビス(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン)のX線の結晶構造を示す。 図2は、本発明によるオレフィン・オリゴマー化プロセスの1つの実施例の略図(フローチャート)を示す。

Claims (18)

  1. なくとも3つのドナーヘテロ原子を含み、その少なくとも1つのドナーヘテロ原子は硫黄であり、硫黄に加え、少なくとも1つの窒素または燐ドナーヘテロ原子を含む多座混合ヘテロ原子配位子であって、前記ドナーヘテロ原子のいずれもその他のドナーヘテロ原子のいずれにも直接結合されないように選択される前記多座混合ヘテロ原子配位子、及びクロムを含むオレフィンオリゴマー化触媒系。
  2. 前記配位子が
    a)RA(RBR)(RCR)、ここでR、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され、RとRは同じでも異なっても良く、C 〜C 15 ヒドロカルビル基である。Aは窒素あるいはリン、また、BとCは硫黄またはセレンであり、および
    b)RA(RBR)(RCR)、ここでR、R、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され得る。RとRは同じでも異なっても良く、C 〜C 15 ヒドロカルビル基であり、AとBは個々に窒素あるいはリン、また、Cは硫黄である、および
    c)A(RBR)(RCR)、ここでR、R、およびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され、RとRは同じでも異なっても良く、C 〜C 15 ヒドロカルビル基であり、Bは窒素あるいはリン、また、AとCは硫黄である、および
    d)A(RBR)(RCR)、ここでR、R、RおよびRは水素であって良い、あるいは独立的に、アルキル基、アリル基、アリルオキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アルコキシ基、アミノカルボニル基、カルボニルアミノ基、ジアルキルアミノ基あるいはそれらの誘導体、あるいはこれらの置換基のいずれかで置換されたアリル基から選択され、RとRは同じでも異なっても良く、C 〜C 15 ヒドロカルビル基であり、BとCは個々に窒素あるいはリン、また、Aは硫黄である、の配位子タイプから選択されることを特徴とする請求項に記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  3. 前記配位子が、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐メチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐ブチルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(2‐デシルスルファニル‐エチル)‐アミン、ビス‐(エチルスルファニル‐メチル)‐アミン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐フェニル)‐アミン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐ホスフィン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐エチルホスフィン、ビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐フェニルホスフィン、N‐メチルビス‐(2‐エチルスルファニル‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(3‐エチルスルファニル‐プロピル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(3‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐アミン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐スルフィド、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐エチルホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐ホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐エチルホスフィン、(2‐エチルスルファニル‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐ホスフィン、ビス‐(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、ビス‐(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)‐スルフィド、(2‐ジエチルホスフィノ‐エチル)(2‐ジエチルアミノ‐エチル)‐スルフィドおよびそれらの誘導体から選択されることを特徴とする請求項に記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  4. 前記オリゴマー化触媒系がα‐オレフィン触媒系の三量化であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  5. 前記オリゴマー化触媒系がエチレンの1‐へキセンへの三量化用触媒系であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  6. クロムの混合ヘテロ原子配位錯体とアルミノキサンとの配合物を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  7. 前記アルミノキサンがアルミノキサンの混合物の一部を形成することを特徴とする請求項に記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  8. 前記クロム配位錯体が、化学式LCrX、ここでXは同じまたは異なる陰イオンを表わし、nは0〜5までの整数であり、Lは混合ヘテロ原子配位子である、により表されることを特徴とする請求項に記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  9. 前記配位錯体の調製用クロム源が0〜6までの範囲のクロム原子の酸化状態によって、有機または無機のクロム化合物から選択されることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  10. 前記触媒系の調製に使用するクロム塩は、クロム(III)アセチルアセトン、クロム(III)酢酸塩、クロム(III)2,2,6,6‐テトラメチルへプタンジオン、クロム(III)トリス(2‐エチルヘキサン)、クロム(III)塩化物、クロム(II)酢酸塩、クロム(II)塩化物、クロム(II)硝酸塩およびクロム(III)硫酸塩から選択されることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  11. 各アルミノキサンがトリアルキルアルミニウムから調製されることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  12. 前記アルミノキサンまたはアルミノキサンの混合物に加え、トリアルキルアルミニウムも含むことを特徴とする請求項6〜11のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  13. 前記アルミノキサンまたはアルミノキサンの混合物がメチルアルミノキサンおよびエチルアルミノキサンから選択されることを特徴とする請求項6〜12のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  14. アルミノキサン1モルあたり0.1〜100モルの量のトリアルキルアルミニウム化合物を含むことを特徴とする請求項12に記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  15. 前記クロム配位錯体と前記アルミノキサンは、1:1〜10000:1のAl/Crモル比を与える割合で配合することを特徴とする請求項6〜14のいずれか1つに記載のオレフィンオリゴマー化触媒系。
  16. 大気圧〜100barg(=10MPa)の圧力と、0℃〜200℃の温度でオレフィンを、請求項1〜15のいずれか1つに記載の触媒系と接触させる工程を含むことを特徴とするオレフィンのオリゴマー化方法。
  17. 前記オレフィンが30〜50barg(=3〜5MPa)の圧力と、80℃〜100℃の温度で前記触媒系と接触させられることを特徴とする請求項16に記載のオレフィンのオリゴマー化方法。
  18. 反応混合物その場でクロム塩の多座混合ヘテロ原子錯体を生成する工程を含むことを特徴とする請求項16又は17に記載のオレフィンのオリゴマー化方法。
JP2003554607A 2001-12-20 2002-12-19 クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化 Expired - Lifetime JP4308015B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34256001P 2001-12-20 2001-12-20
ZA200110435 2001-12-20
PCT/ZA2002/000216 WO2003053890A1 (en) 2001-12-20 2002-12-19 Trimerisation and oligomerisation of olefins using a chromium based catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005533872A JP2005533872A (ja) 2005-11-10
JP4308015B2 true JP4308015B2 (ja) 2009-08-05

Family

ID=40377533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003554607A Expired - Lifetime JP4308015B2 (ja) 2001-12-20 2002-12-19 クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7300904B2 (ja)
EP (1) EP1456152B1 (ja)
JP (1) JP4308015B2 (ja)
AU (1) AU2002359911A1 (ja)
BR (1) BRPI0215088B1 (ja)
CA (1) CA2470885C (ja)
WO (1) WO2003053890A1 (ja)
ZA (1) ZA200404834B (ja)

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7525009B2 (en) 2002-12-20 2009-04-28 Sasol Technology (Pty) Limited Trimerisation of olefins
JP2005152889A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Sumitomo Chemical Co Ltd オレフィンの三量化触媒およびその触媒を用いたオレフィンの三量化方法
US20050187418A1 (en) 2004-02-19 2005-08-25 Small Brooke L. Olefin oligomerization
WO2005082816A1 (en) 2004-02-20 2005-09-09 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US20070043181A1 (en) 2005-08-19 2007-02-22 Knudsen Ronald D Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US9550841B2 (en) 2004-02-20 2017-01-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US20050187098A1 (en) 2004-02-20 2005-08-25 Knudsen Ronald D. Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US7384886B2 (en) 2004-02-20 2008-06-10 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US7476775B2 (en) * 2004-03-03 2009-01-13 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method and system for separating an oligomerization reactor effluent
EP1574492A3 (de) * 2004-03-12 2005-09-21 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Verfahren zur Darstellung von 1-Hexen und Katalysatorvorstufe
EP1765495B1 (en) * 2004-06-18 2011-09-07 Sasol Technology (Pty) Ltd Oligomerisation in the presence of both a tetramerisation catalyst and a further oligomerisation catalyst
EP1756024B1 (en) 2004-06-18 2018-08-15 Sasol Technology (Pty) Ltd Oligomerisation of olefinic compounds in an aliphatic medium
US7323611B2 (en) 2005-06-28 2008-01-29 Sumitomo Chemical Company Limited Process for producing olefin oligomer
BRPI0613432A2 (pt) 2005-07-12 2011-01-11 Sasol Tech Pty Ltd oligomerização de compostos olefìnicos na presença de um ativador contendo metal diluìdo
US7271121B2 (en) 2005-07-21 2007-09-18 Chevron Phillips Chemical Company Lp Diimine metal complexes, methods of synthesis, and methods of using in oligomerization and polymerization
US7268096B2 (en) 2005-07-21 2007-09-11 Chevron Phillips Chemical Company Lp Diimine metal complexes, methods of synthesis, and methods of using in oligomerization and polymerization
US7129304B1 (en) 2005-07-21 2006-10-31 Chevron Phillips Chemical Company Lp Dimine metal complexes, methods of synthesis, and methods of using in oligomerization and polymerization
US7727926B2 (en) 2005-07-21 2010-06-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Diimine metal complexes, methods of synthesis, and method of using in oligomerization and polymerization
JP2007033090A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Asahi Glass Co Ltd 光学検出用基板およびその製造方法
US7550639B2 (en) 2005-07-27 2009-06-23 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing olefin oligomer
GB0520085D0 (en) * 2005-10-03 2005-11-09 Sasol Tech Pty Ltd Oligomerisation of olefinic compounds in the presence of an oligomerisation catalyst, and a catalyst activator including a halogenated -AR group
US8874477B2 (en) 2005-10-04 2014-10-28 Steven Mark Hoffberg Multifactorial optimization system and method
US8138348B2 (en) 2007-01-08 2012-03-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods for oligomerizing olefins with chromium pyridine mono-oxazoline catalysts
WO2008085659A1 (en) 2007-01-08 2008-07-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods for oligomerizing olefins with chromium pyridine ether catalysts
EP2114973A1 (en) 2007-01-08 2009-11-11 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Methods for oligomerizing olefins with chromium pyridine thioether catalysts
JP5158726B2 (ja) 2007-07-11 2013-03-06 リンデ アーゲー エチレンの二、三および/または四量体化のための触媒組成物およびプロセス
US7902415B2 (en) 2007-12-21 2011-03-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Processes for dimerizing or isomerizing olefins
US20100094070A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-15 Headwaters Technology Innovation, Llc Ethylene trimerization using a supported chromium-tantalum catalyst
WO2010092554A1 (en) 2009-02-16 2010-08-19 Sasol Technology (Pty) Limited Oligomerisation of olefinic compounds in the presence of an activated oligomerisation catalyst
EP2239056B1 (en) 2009-04-09 2011-07-20 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene
KR101809226B1 (ko) 2009-10-16 2017-12-14 사솔 테크날러지 (프로프라이어터리) 리미티드 에틸렌을 포함하는 다성분 탄화수소 스트림으로부터 성분들의 분리
IN2012DN03367A (ja) 2009-10-19 2015-10-23 Sasol Technolgoy Pty Ltd
CN102107146B (zh) * 2009-12-29 2013-10-16 中国石油天然气股份有限公司 一种用于乙烯三聚合成己烯-1的催化剂及其应用
WO2011085951A1 (en) 2010-01-15 2011-07-21 Basell Polyolefine Gmbh Oligomerization of olefins
DE102010006589A1 (de) * 2010-02-02 2011-08-04 Linde Aktiengesellschaft, 80331 Verfahren zur Herstellung linearer a-Olefine
KR101277295B1 (ko) 2010-08-17 2013-07-04 주식회사 엘지화학 신규 화합물, 이를 포함하는 촉매조성물 및 이를 이용한 폴리에틸렌의 제조방법
WO2012055943A2 (en) 2010-10-28 2012-05-03 Basell Polyolefine Gmbh Oligomerization of olefins
RU2470707C1 (ru) * 2011-06-27 2012-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Катализатор тримеризации этилена в 1-гексен, лиганд для получения катализатора, способ получения катализатора и способ получения лиганда
JP5844636B2 (ja) 2011-12-27 2016-01-20 出光興産株式会社 α−オレフィンの製造方法
US9586872B2 (en) 2011-12-30 2017-03-07 Chevron Phillips Chemical Company Lp Olefin oligomerization methods
MY164153A (en) 2012-05-09 2017-11-30 Sasol Tech (Proprietary) Limited Oligomerisation of olefinic compounds with reduced polymer formation
CA2871215C (en) 2012-05-09 2018-06-19 Sasol Technology (Proprietary) Limited Separation of components from a multi-component hydrocarbon stream
BR112014027663A2 (pt) 2012-05-09 2017-06-27 Sasol Tech Pty Ltd processo para a oligomerização de um hidrocarboneto
KR101579880B1 (ko) 2012-05-10 2016-01-04 주식회사 엘지화학 에틸렌 올리고머화 방법
EP2684857A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-15 Saudi Basic Industries Corporation Method for oligomerization of ethylene
NL1039868C2 (en) 2012-11-01 2014-05-06 Stichting Dutch Polymer Inst Process for producing an oligo(alpha-olefin) and the use of a particular form of methylaluminoxane in such process.
KR101483247B1 (ko) 2013-04-23 2015-01-16 주식회사 엘지화학 폴리올레핀 중합용 촉매의 제조 방법 및 폴리올레핀 제조방법
MX2015014764A (es) * 2013-05-09 2016-03-11 Sasol Tech Pty Ltd Tetramerizacion de etileno.
WO2014207394A1 (fr) * 2013-06-28 2014-12-31 IFP Energies Nouvelles Nouvelle composition catalytique à base de nickel et son utilisation dans un procede d'oligomerisation des olefines
US9721070B2 (en) 2013-12-19 2017-08-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Selective oligomerization catalysts and methods of identifying same
RU2667519C2 (ru) * 2014-06-19 2018-09-21 Сабик Глобал Текнолоджис Б.В. Улучшенные реакторные системы, катализируемые гомогенными катализаторами
JP6561124B2 (ja) * 2014-12-23 2019-08-14 パブリック・ジョイント・ストック・カンパニー・“シブール・ホールディング” オレフィンのオリゴマーを調製する方法
KR102086057B1 (ko) * 2015-12-15 2020-03-06 주식회사 엘지화학 유기크롬 화합물, 올레핀 올리고머화 반응 또는 폴리에틸렌 중합 반응용 촉매 시스템, 및 이를 이용한 올레핀 올리고머 제조 또는 폴리에틸렌의 제조 방법
US10329212B2 (en) 2016-05-27 2019-06-25 Chevron Phillips Chemical Company Lp Reduced polymer formation for selective ethylene oligomerizations
US10414699B2 (en) 2016-05-27 2019-09-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process improvements in selective ethylene oligomerizations
US10414698B2 (en) 2016-05-27 2019-09-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Reduced polymer formation for selective ethylene oligomerizations
US9944661B2 (en) 2016-08-09 2018-04-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Olefin hydroboration
US10232339B2 (en) 2017-06-06 2019-03-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Fouling protection for an oligomerization reactor inlet
US10493442B2 (en) 2017-09-22 2019-12-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Fluorinated N2-phosphinyl amidine compounds, chromium salt complexes, catalyst systems, and their use to oligomerize ethylene
US10183960B1 (en) 2017-09-22 2019-01-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp Perfluorohydrocarbyl-N2-phosphinyl amidine compounds, chromium salt complexes, catalyst systems, and their use to oligomerize ethylene
US10294171B2 (en) 2017-09-22 2019-05-21 Chevron Phillips Chemical Company Lp Carbonyl-containing perfluorohydrocarbyl-N2-phosphinyl amidine compounds, chromium salt complexes and their use to oligomerize ethylene
US10464862B2 (en) 2017-09-28 2019-11-05 Chevron Phillips Chemical Company Lp Oligomerization reactions using aluminoxanes
CN111013610A (zh) * 2018-10-09 2020-04-17 中国石油天然气股份有限公司 固载路易斯酸催化剂及其制备方法、利用该催化剂的α-烯烃齐聚反应
KR102618592B1 (ko) * 2018-11-26 2023-12-28 주식회사 엘지화학 에틸렌의 올리고머화 방법
US11267909B2 (en) 2020-07-15 2022-03-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Oligomerization catalyst system activation and related ethylene oligomerization processes and reaction systems
US11458462B2 (en) 2020-11-30 2022-10-04 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
WO2022115750A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
WO2022115754A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
US11612883B2 (en) 2020-11-30 2023-03-28 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
WO2022115749A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
AR124332A1 (es) * 2020-12-15 2023-03-15 Shell Int Research UN PROCESO PARA PRODUCIR a-OLEFINAS
CN116917040A (zh) 2021-03-12 2023-10-20 沙特阿拉伯石油公司 催化剂体系
US11859041B2 (en) 2021-08-16 2024-01-02 Chevron Phillips Chemical Company Lp Modulating co-monomer selectivity using non-covalent dispersion interactions in group 4 olefin polymerization catalysts
WO2023027749A1 (en) 2021-08-26 2023-03-02 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems
US11583843B1 (en) 2021-11-08 2023-02-21 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Chromium phosphinyl isoindole amidine complexes for tetramerization of ethylene
US11505513B1 (en) 2021-11-08 2022-11-22 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Chromium bicyclic phosphinyl amidine complexes for tetramerization of ethylene
US11492305B1 (en) 2021-11-08 2022-11-08 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Chromium phosphinyl hydroisoindole amidine complexes for tetramerization of ethylene
US11639321B1 (en) 2022-08-31 2023-05-02 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems that include meta-alkoxy substituted n-aryl bis-diphosphinoamine ligands
US11623901B1 (en) 2022-08-31 2023-04-11 Saudi Arabian Oil Company Catalyst systems that include silyl ether moieties

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744677A (en) * 1991-10-16 1998-04-28 Amoco Corporation Ethylene oligomerization
US5223631A (en) * 1992-06-30 1993-06-29 National Science Council Bimetallic complexes as catalysts in an oxidation process
US5621062A (en) * 1995-11-02 1997-04-15 Northrop Grumman Corporation Ambient rapid-curing amino and epoxide polythioether reactants compositions
US6620805B1 (en) * 1996-03-14 2003-09-16 Yale University Delivery of nucleic acids by porphyrins
US6521793B1 (en) * 1998-10-08 2003-02-18 Symyx Technologies, Inc. Catalyst ligands, catalytic metal complexes and processes using same
US6337297B1 (en) * 1998-10-12 2002-01-08 Tosoh Corporation Catalyst for trimerization of ethylene and process for trimerizing ethylene using the catalyst
AU4186500A (en) * 1999-04-01 2000-10-23 Symyx Technologies, Inc. Polymerization catalyst ligands, catalytic metal complexes and compositions and processes using and methods of making same
US6437161B1 (en) * 1999-08-13 2002-08-20 Basf Aktiengesellschaft Monocyclopentadienyl complexes of chromium, molybdenum or tungsten
CA2381723C (en) * 1999-08-13 2007-10-30 Basell Polyolefine Gmbh Copolymers of ethylene with c3-c12 .alpha. olefins
WO2001083447A2 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Sasol Technology (Pty) Ltd A halopyrrole ligand for use in a catalyst system
DE10028432A1 (de) * 2000-06-13 2001-12-20 Basell Polyolefine Gmbh Auf calciniertes Hydrotalcit geträgerter Katalysatorfeststoff zur Olefinpolymerisation
GB0016895D0 (en) 2000-07-11 2000-08-30 Bp Chem Int Ltd Olefin oligomerisation
JP3536088B2 (ja) * 2001-02-20 2004-06-07 独立行政法人産業技術総合研究所 モノアザチアクラウン化又はモノアザオリゴチオエチレングリコール化スピロベンゾピラン
US6911506B2 (en) * 2001-12-10 2005-06-28 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst composition and olefin polymerization using same
ITMI20012629A1 (it) * 2001-12-13 2003-06-13 Enichem Spa Composizione catalica e processo per oligomerizzare selettivamente l'etilene ad alfa-olefine lineari leggere
CN1606539A (zh) * 2001-12-20 2005-04-13 Sasol技术股份有限公司 使用铬基催化剂的烯烃寡聚和三聚

Also Published As

Publication number Publication date
US7300904B2 (en) 2007-11-27
BR0215088A (pt) 2004-11-16
CA2470885C (en) 2011-05-24
WO2003053890A1 (en) 2003-07-03
EP1456152B1 (en) 2012-06-13
AU2002359911A1 (en) 2003-07-09
BRPI0215088B1 (pt) 2015-12-22
CA2470885A1 (en) 2003-07-03
EP1456152A1 (en) 2004-09-15
US7554001B2 (en) 2009-06-30
US20050131262A1 (en) 2005-06-16
JP2005533872A (ja) 2005-11-10
US20080200744A1 (en) 2008-08-21
ZA200404834B (en) 2005-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4308015B2 (ja) クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化
JP4266827B2 (ja) クロムを主成分とした触媒を使用したオレフィン類の三量化およびオリゴマー化
EP1915329B1 (en) Oligomerisation of olefinic compounds in the presence of a diluted metal containing activator
US7525009B2 (en) Trimerisation of olefins
JP5421118B2 (ja) オレフィンモノマーのオリゴマー化用配位子及び触媒
KR101937993B1 (ko) 올레핀 올리고머화 반응용 촉매 시스템 및 이를 이용한 올레핀 올리고머화 방법
WO2008038173A2 (en) Polymerisation (including oligomerisation) of olefinic compounds in the presence of catalyst, and a catalyst activator including a halogenated organic group
EP3231808B1 (en) Ligand compound, catalyst system for oligomerizing, and method for olefin oligomerization using same
CN113260457B (zh) 用于铬辅助乙烯低聚工艺中生产1-己烯的配体
JP6379190B2 (ja) 新規なニッケルベースの触媒組成物およびオレフィンのオリゴマー化方法におけるその使用
KR20210087528A (ko) 크롬 보조된 1-옥텐의 생성을 위한 리간드 및 이를 이용한 에틸렌 올리고머화 방법
KR20160099462A (ko) 에틸렌 올리고머의 연속 제조 방법
US7199075B1 (en) Organometallic complexes that comprise bidentate chelating ligands that combine a nitrogen-containing heterocyclic compound with an alcohol and their use for catalyzing the oligomerization of olefins
JP6389332B2 (ja) リガンド化合物、オレフィンオリゴマー化用触媒系、およびこれを用いたオレフィンオリゴマー化方法
ES2389648T3 (es) Trimerización y oligomerización de olefinas usando un catalizador a base de cromo
KR20160123213A (ko) 올레핀 올리고머의 연속 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090421

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090430

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4308015

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140515

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term