JP4490278B2 - オレフィン複分解生成混合物の安定化 - Google Patents
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Description
本出願は、2002年10月24日に出願された米国仮特許出願第60/421335号の利益を主張する。
を有する配位子からなる群から選ばれる。任意の前記配位子Lの混合物も、式Iの任意の所定の種に使用できる。より好ましくは、式I中のR1は水素、C1〜C15アルキル、C3〜C8シクロアルキル及びC6〜C15アリール基からなる群から選ばれる。より好ましくは、各R2は独立してC1〜C15アルキル、C3〜C8シクロアルキル及びC6〜C15アリール基からなる群から選ばれる。好ましくは、Zは以下のジラジカルから選ばれる:エチレン(IV)、ビニレン(V)、フェニレン(VI)、置換ビニレン類(VII)、置換フェニレン類(VIII)、ナフチレン(IX)、置換ナフチレン類(X)、ピペラジンジイル(XI)、ピペリジイル(XII):
式Iの最も好ましい実施態様は、式XIII:
で表される。
乾燥ボックス中において、触媒ルテニウム錯体のトルエン中溶液(0.01M)を調製した。ルテニウム錯体はビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド(Grubb触媒)であった。オレイン酸メチル(Aldrich Company)は、窒素を用いてガス抜きし、活性炭アルミナのカラムに通してから使用した。乾燥ボックス中で、反応器に以下の試薬を装填した:オレイン酸メチル(3.50g,前述のようにして精製)、テトラデカン(0.50g,ガスクロマトグラフィー分析に内部標準として使用)及び触媒溶液(265ml,0.01M溶液)。オレイン酸メチル対ルテニウムのモル比は4452/1であった。反応器をシールし、乾燥ボックスから取り出し、エチレンマニフォールド(エチレン,純度99.8%,ポリマー用)に取り付けた。オレフィン複分解反応をエチレン60psig(413.7kPa)及び30℃において4時間行った。アリコートサンプルを反応器から取り出し、ガスクロマトグラフィーによって分析した。1−デセン(19.9面積%)及びメチル9−デセノエート(18面積%)並びに溶媒、オレイン酸メチル及びホモ複分解副生成物を含む他の成分(62.1面積%)を含んでなるオレフィン複分解生成混合物が得られた。
オレフィン複分解生成混合物を安定化させ且つ前記混合物から触媒金属を除去するための一般的方法を以下に記載する。65百万分率のルテニウムを含む、前述のようにして得られた粗製複分解生成混合物(10mlのアリコート)を、空気下で室温(22℃)及び周囲圧力において3時間、吸着剤(700mg)でスラリー化した。接触時間の最後に、混合物をTeflon(商標)銘柄のテトラフルオロエチレンフルオロカーボンポリマーフィルター(直径0.45ミクロン)を通して濾過して、安定化されたオレフィン複分解生成混合物を生成した。安定化混合物のルテニウム含量を、誘導結合型プラズマ質量分析(ICP−MS)によって分析した。
複分解反応混合物の安定性の評価
オレフィン複分解生成混合物の、オレフィン異性化に対する安定性を判定するために、メチル9−デセノエート及びそれぞれ100ppb(実施例15)及び423ppb(実施例16)のルテニウム濃度を含む、2つのこのような生成混合物を200〜220℃に加熱し、ガスクロマトグラフィー分析によってオレフィン異性化に関して監視した。表IIは、メチル9−デセノエートの異性化に対する加熱サイクルの影響を示す。
比較のために、この比較実験中におけるルテニウム濃度が66.5ppm(66,500ppb)である以外は実施例15及び16に使用したのと厳密に同様な方法で、オレフィン複分解生成混合物を200〜220℃において加熱し、オレフィン異性化をガスクロマトグラフィー分析によって監視した。表IIに示す通り、比較生成物混合物は、175℃において1時間でメチル9−デセノエートを27.5%異性化し、175℃において4時間でメチル9−デセノエートを48.1%異性化した。表IIに示した結果から、ルテニウムを30ppm超含む比較のオレフィン複分解生成混合物が、30ppmより低いルテニウム濃度を有する実施例15及び16のオレフィン複分解生成混合物に比較して、より低い温度で異性化に対してより高い不安定性を示すことがわかる。
1−デセン、デセン酸メチル、ホモ複分解副生成物、トルエン溶媒及びルテニウム複分解触媒(Ru 65ppm)を含む、前記実施例1に使用したのと同様なオレフィン複分解生成混合物を、第1のショートパスワイプト・フィルム蒸発に供して、トルエンを含む揮発分及び軽質分を除去した。エバポレーターは、加熱面から冷却面までの距離が2cmの内部凝縮器を有するワイプト・フィルム・エバポレーターを含んでいた。エバポレーターは115℃及び30mmHg(39kPa)において操作した。第1エバポレーターからの残液を、第1エバポレーターと設計が同様な第2のショートパスワイプト・フィルム・エバポレーターに供給した。第2エバポレーターは、第1エバポレーターより高温及び低圧で、即ち、185℃及び5mmHg(6.6kPa)で操作した。第2エバポレーター中における供給材料の滞留時間は約15〜20秒であると推定された。残液供給材料中の1−デセン、デセン酸メチル、及び約1/2のオレイン酸メチルが重質分及び触媒から蒸留された。第二の蒸留段階からの塔頂留出物中のルテニウム濃度は、検出不能(50ppb未満)〜75ppbに低下した。
Claims (22)
- (a)複分解プロセスにおいて得られた1種若しくはそれ以上のオレフィン、触媒金属を含む複分解触媒、場合によっては1種若しくはそれ以上の複分解触媒分解生成物並びに場合によっては触媒及び触媒分解生成物以外の供給源に由来する1種若しくはそれ以上の金属を含むオレフィン複分解生成混合物を吸着剤と接触させ;又は
(b)前記オレフィン複分解生成混合物を第一の蒸留に供して、揮発分及び軽質分を実質的に除去し、その後、前記第一の蒸留からの底部液をワイプトフィルム蒸発器において第二の蒸留に供する
ことを含んでなり、前記(a)吸着方法又は(b)蒸留方法を、1重量ppmより低い濃度まで金属を除去するのに充分な条件下で実施するオレフィン複分解生成混合物の安定化方法。 - 前記オレフィン複分解生成混合物がC2〜C20置換若しくは非置換オレフィン又はそれらの混合物を含み、そして更に前記オレフィンがモノオレフィン又はポリオレフィンである請求項1に記載の方法。
- 前記オレフィン複分解生成混合物がC2〜C20α−オレフィン、C2〜C20α,ω−不飽和酸、C2〜C20α,ω−不飽和エステル又はそれらの組合せを含む請求項1に記載の方法。
- 前記触媒金属がルテニウム、タングステン、モリブデン、レニウム又はそれらの組合せから選ばれる請求項1に記載の方法。
- 前記複分解触媒がジクロロ−3,3−ジフェニルビニルカルベン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)−ルテニウム(II)、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジブロミド、トリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウムジクロリド、トリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウムジブロミド、及びトリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウムジヨージドからなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。
- 前記複分解触媒がジクロロ−3,3−ジフェニルビニルカルベン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)−ルテニウム(II)、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、トリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウム(IV)ジクロリド、トリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウム(IV)ジブロミド、トリシクロヘキシルホスフィン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジヒドロイミダゾル−2−イリデン][ベンジリデン]ルテニウム(IV)ジヨージド及び式:
で表されるキレート化ルテニウム錯体から選ばれる請求項1に記載の方法。 - 前記複分解触媒が触媒担体上に担持されている請求項1に記載の方法。
- 触媒及び触媒分解生成物に由来するもの以外の金属が存在し且つ前記金属が鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム及びそれらの混合物から選ばれる請求項1に記載の方法。
- 前記触媒分解生成物が配位子と酸素又は水との反応によって生じる請求項1に記載の方法。
- 前記オレフィン複分解生成混合物を吸着剤と接触させ、そして前記吸着剤が炭素、クレイ、網状架橋イオン交換樹脂、アルミナ、シリカ−アルミナ及びそれらの混合物から選ばれる請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤が木炭である請求項11に記載の方法。
- 前記吸着剤との接触を−5℃超で且つ50℃未満の温度において行う請求項11に記載の方法。
- 前記オレフィン複分解生成混合物を(b)に記載の蒸留に供して、金属を100ppb未満の濃度まで除去する請求項1に記載の方法。
- 軽質分及び揮発分を除去する前記第一の蒸留を40℃超で且つ150℃未満の温度及び15mmHg(20kPa)超で且つ100mmHg(132kPa)未満の圧力において行う請求項14に記載の方法。
- 前記第二の蒸留を、150℃超で且つ200℃未満の温度で且つ0.001mmHg(1.3Pa)超で且つ5mmHg(6.6kPa)未満の圧力において操作されるショートパスワイプト・フィルム蒸発器中で実施する請求項14に記載の方法。
- 安定化後の金属濃度が300十億分率(ppb)未満である請求項1に記載の方法。
- 複分解プロセスにおいて生成された1種又はそれ以上のオレフィンを含み且つ、オレフィン複分解生成混合物の重量に基づき、1重量ppm未満の金属総濃度を有する安定化オレフィン複分解生成物組成物。
- 前記生成物オレフィンがC2〜C20α−オレフィン、C2〜C20α,ω−不飽和エステル、C2〜C20α,ω−不飽和酸及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項18に記載の安定化オレフィン複分解生成物組成物。
- 1つ又はそれ以上の複分解触媒配位子、複分解触媒分解生成物又はそれらの組合せを更に含む請求項18に記載の組成物。
- 溶媒又は安定化用配位子又は1種もしくはそれ以上の未転化反応体オレフィン又はこれらの組合せを更に含む請求項20に記載の組成物。
- 前記オレフィン複分解生成混合物が1−デセン、デセン酸メチル及びオレイン酸メチルを含む請求項1に記載の方法。
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