JP6425252B2 - 非プロトン性溶剤中のアルカリ土類金属アルコキシドの低粘度濃縮溶液およびその製造方法 - Google Patents

非プロトン性溶剤中のアルカリ土類金属アルコキシドの低粘度濃縮溶液およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、非プロトン性溶剤中のアルカリ土類金属アルコキシドの低粘度濃縮溶液並びにその製造方法に関する。
マグネシウムアルコキシドは、とりわけ、チーグラー・ナッタ型の担持オレフィン重合触媒の製造のために必要とされる。このために、例えば不溶性のアルコキシド、例えばマグネシウムメトキシドを球状の粒子の形で使用し、それが塩化チタンまたは他のチタン・ハロゲン結合を有する化合物(例えばCp2TiCl2)との反応によって活性な形態へと変換される(EP1031580号):
Figure 0006425252
担持チーグラー・ナッタ触媒を製造するさらなる可能性は、可溶性のマグネシウムアルコキシドから出発することである。大部分のマグネシウムアルコラート、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、tert−ブタノール等のMg塩は非プロトン性溶剤中で不溶性である一方で、2位に分岐を有する第一級アルコールのMg化合物は炭化水素中で可溶性であることが知られている(WO85/02176号)。例えば、2−メチル−1−ペンタノールまたは2−エチル−1−ヘキサノールのマグネシウム塩は、シクロヘキサン中、濃度1.3mol/lで溶解する。混合Mgアルコキシド、即ち、2つの異なるアルコキシド基Mg(OR1)(OR2)を有するものも、相応のアルコールR1OHが2位において分岐した一級アルコールであり且つ相応のアルコールR2OHが二級アルコールである場合に、炭化水素可溶性であることができる(WO85/02176号)。
マグネシウムの他にさらなる可溶性の金属を有さない炭化水素溶液の欠点は、比較的高い粘度である。さらには、マグネシウム金属とアルコールとの反応により、そのような溶液を望ましい炭化水素中で厄介な助剤を添加することなく直接的に製造することはできない。直接的な反応を全体的に可能にするためには、マグネシウム金属を活性化しなければならず、前記活性化はヨウ素(Iod)を用いたエッチングによって達成できる。しかしこの措置を用いても、反応速度自体は、反応性の高いMg粉末を使用した場合でもまだ非常に低い。従って、(EP0156512号においては)ヨウ素の使用下でのドデカン中のマグネシウムビス(2−エチルヘキソキシド)の希釈溶液の製造が記載されている。反応温度145℃の際、10時間の反応時間が必要であり、且つ、生成物は粘性の溶液の形態で得られる。マグネシウムの活性化の他の可能性は、トリアルキルアルミニウム化合物でアルカリ土類金属を処理することである(WO2007/026016号)。この方法は生成物がヨウ素で汚染されないという利点を有する。ただし、反応速度は充分ではなく、且つ、プロトン性の不純物(とりわけ遊離アルコール)で比較的高度に汚染されている粘性の生成物が得られる。
従って、この極めて長い反応時間を回避するために、一般に市販のジアルキルマグネシウム化合物(R2Mg)から出発してマグネシウムアルコラート溶液が製造される。しかしながらこの合成経路は比較的高価なマグネシウム原料(即ち、ハロゲンアルカンの製造のために必要とされるR2Mg化合物)が使用されるという欠点を有する。さらに、特定の溶剤への、即ち飽和炭化水素への制約を包含する、つまり、ジアルキルマグネシウム化合物、例えばジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウムおよびブチルオクチルマグネシウムは、飽和炭化水素、例えばヘキサンまたはヘプタン中のもののみが市販されている。さらには、
Figure 0006425252
によるアルコール分解の際に不可避の飽和炭化水素(R3HおよびR4H、例えばブタンまたはオクタン)が生じる。従って、市販のジアルキルマグネシウム化合物から出発して、純粋な芳香族溶剤、例えばトルエンまたはエチルベンゼン中のマグネシウムアルコラートを直接的に製造することはできない。
可溶性のアルカリ土類アルコラートを製造するためのさらなる合成の変法は、高沸点アルコールを用いて易揮発性のアルコール(例えばエタノール)から製造される不溶性のアルカリ土類アルコラートのアルコール処理であり、例えば以下のとおりである:
Figure 0006425252
欠点は、この方法は比較的高価な費用がかかることであり、前記アルコラートMg(OR52はまず揮発性アルコールR5OHおよびマグネシウム金属から製造され且つ単離されなければならず、その後、低揮発性アルコール、例えば2−エチルヘキサノールと反応し、その後、揮発性アルコールR5OHが例えば蒸留により除去されなければならない。
マグネシウムアルコキシド溶液の比較的高い粘度は会合現象によって引き起こされる。前記粘度を、アルキルアルミニウム化合物を添加することによって低減できることが知られている。アルキルアルミニウム化合物とMgアルコラートとの間の好ましい比は、0.001:1〜1:1、より好ましくは0.01〜0.1:1、およびとりわけ特に好ましくは0.03〜0.05:1である(US6734134号)。
最後に、WO2010/146122号から、混合アルカリ土類アルコキシド化合物M(OCH262-x(OR7xを、アルカリ土類金属および2つの異なるアルコールから出発して、非プロトン性溶剤中でアルミニウム化合物Al(OCH263-y(OR7yと混合して製造することが公知である。前記式中、
Mは、Mg、Ca、Ba、Srから選択されるアルカリ土類金属であり、
OCH26は、O官能基に対して2位において分岐を有する、少なくとも3個且つ最高40個の炭素原子から構成されるアルコキシド基、つまりR6=−CHR89(前記R8およびR9=互いに独立してC1〜C18−アルキル基)であり、
7は、直鎖であるかまたは(O官能基に対して)3位以上で分岐を有するC2〜C15−アルキル基であり、
且つ、xおよびyの合計は、0.01〜0.8、好ましくは0.02〜0.3、特に好ましくは0.03〜0.2の間の数である。
この方法で製造された生成物溶液は、たしかに比較的高いアルカリ土類アルコキシド化合物濃度を有するが(即ちcMg>0.5mol/kg)、しかし典型的には≧1000cPの粘度であり、まだ高すぎる(本明細書の比較例も参照)。
安価なマグネシウム原料から出発し且つ高い空時収率を有し、低粘度の濃縮された、即ち、≧0.5、好ましくは≧1.0mol/kgの、マグネシウムアルコラートの非プロトン性溶剤中での、好ましくは脂肪族または芳香族炭化水素中での溶液を提供する単純な方法が求められている。さらには、所望の生成物は、チーグラー・ナッタ触媒の製造に適するために、厄介な不純物、例えばヨウ素およびプロトン性物質、例えばアルコールおよび水の含有率ができるだけ低くあるべきである。
前記の課題は、アルミニウム化合物Al(OCH263-c-d(OR7c[O(CHR8nOR9dと、非プロトン性溶剤中で混合された、混合アルカリ土類アルコキシド化合物M(OCH262-a-b(OR7a[O(CHR8nOR9bを提供することによって解決される。前記式中、
Mは、Mg、Ca、Ba、Srから選択されるアルカリ土類金属であり、
OCH26は、O官能基に対して2位に分岐を有する、少なくとも3個且つ最高40個の炭素原子から構成されるアルコキシド基、つまりR6=−CHR1011(前記R10およびR11=互いに独立してC1〜C18−アルキル基)であり、
7は、直鎖であるかまたは(O官能基に対して)3位以上で分岐を有するC2〜C15−アルキル基であり、
8は、直鎖であるかまたは(O官能基に対して)3位以上で分岐を有するC1〜C6−アルキル基であり、
9は、直鎖であるかまたは分岐を有するC2〜C15−アルキル基であり、
nは、1〜4の整数であり、且つ
a+b≦2、並びにc+d≦3、且つ、aおよびcは0.01〜0.8の任意の値をとることができ且つbおよびdは0.1〜1.99の任意の値をとることができる。
非プロトン性溶剤は、5〜20個の炭素原子を有する1またはそれより多くの脂肪族化合物を含有しており、この場合、環式化合物も開環化合物も可能である。シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、デカリン並びに市販の留分(Siedeschnitte)(ベンジン留分)が好ましい。
非プロトン性溶剤はさらに、芳香族化合物を含有するか、またはそれらからなることができる。ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン並びにクメンが好ましい。
本発明のさらなる実施態様においては、本発明によるアルカリ土類アルコキシド溶液はさらに極性の非プロトン性溶剤、例えばエーテルまたは三級アミンを含有できる。
2位において分岐したアルコール(HOCH26)は特に好ましくは、イソブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、2−エチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、2−プロピル−1−ヘプタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、2−エチルヘキサノールおよび2−エチル−5−メチル−1−オクタノール、または前記のアルコールの少なくとも2つからの任意の混合物からなる群から選択される。一級アルコール(HOR7)は、好ましくは、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、3−メチルブタン−1−オール、または前記のアルコールの少なくとも1つからの任意の混合物からなる群から選択される。アルコキシ官能基を含有するアルコールHO(CHR8nOR9は、好ましくはC2〜C4−グリコールモノエーテル、例えば2−エトキシエタノール、3−エトキシ−1−プロパノール、3−エトキシ−1−ブタノール、2−(2−エチルヘキソキシ)エタノール、2−ブトキシエタノール、2−ヘキシルオキシエタノール並びに1,3−プロピレングリコールモノブチルエーテルまたは前記のアルコールの少なくとも2つからの任意の混合物である。
本発明による生成物は一般に、以下のとおりに製造される: 市販のアルカリ土類金属、好ましくはマグネシウム金属(これらは好ましくは粉末状、顆粒状またはチップ状である)を、不活性化、即ち乾燥され且つ保護ガス(窒素またはアルゴン)で準備された撹拌容器内の無水非プロトン性溶剤、好ましくは芳香族または脂肪族炭化水素中に装入する。その後、アルキルアルミニウム化合物、例えばトリアルキルアルミニウム、例えばトリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、アルキルアルミニウム水素化物、例えばジブチルアルミニウム水素化物、アルキルアルミニウムハロゲン化物、例えばジブチルアルミニウム塩化物またはアルコキシアルミニウム化合物、例えばジエチルアルミニウムエトキシドを添加し、且つ、約5分間〜約2時間、約20〜180℃で、好ましくは40〜120℃で撹拌する。アルキルアルミニウム化合物の最適な量は、アルカリ土類金属原料、殊にマグネシウム原料、並びに直後の段階で添加されるアルコール量による。一般に、アルキルアルミニウム化合物対アルコールのモル比は0.0001〜0.1対1、好ましくは0.005〜0.04対1である。
次に、アルコキシ官能基を含有するアルコールHO(CHR8nOR9、分岐アルコールHOCH26、並びに非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコール(HOR7)を添加する。前記の添加を、任意の順で相前後して、または混合して行うことができる。好ましくはまず、一級アルコールR7OHを添加し、その後、両方の他のアルコールを添加する。前記の添加を、温度約0〜180℃、好ましくは約40〜140℃で行うことができる。とりわけ特に好ましくは、使用される溶剤の沸点で、つまり例えばトルエンの場合は約110℃で前記の添加を行う。反応時間は、使用されるアルカリ土類金属の、殊にマグネシウムの反応性、並びに使用されるアルコールの酸性度、アルカリ土類金属、殊にマグネシウムとアルコールとの間の化学量論組成比、および反応温度、並びに、最終生成物についての要請、殊に遊離アルコールの許容されるまたは望ましい残留含有率による。アルカリ土類金属、殊にマグネシウムを過剰量で使用する場合(好ましくは1〜300%、特に好ましくは10〜100%)、還流方式の際には約1〜6時間の反応時間で充分である。これに対し、望ましい、より高い残留アルコール含有率を有する生成物は、例えば5〜20mol%の過剰量のアルコールを用いて製造される。
反応の終了後(水素流の枯渇で検知可能)、随意に、過剰量のアルカリ土類金属、殊にマグネシウム金属を望ましい生成物溶液から分離する。これは、傾瀉によって、ろ過または遠心分離を介して行うことができる。
本発明による方法によって製造された生成物は意外なことに、アルカリ土類金属が≧0.5mol/kg、好ましくは≧1.0mol/kgという高濃度であるにもかかわらず、粘性が非常に低く、且つプロトン性の不純物の含有率が低い。アルカリ土類金属の濃度は、好ましくは約0.4〜1.6mmol/gの範囲、特に好ましくは0.7〜1.4mmol/gである。室温で測定された粘度は、一般に、300cP未満、好ましくは200cP未満、特に好ましくは100cP未満である。プロトン性不純物の含有率は、溶解されたアルカリ土類元素に対して、一般に0.1〜40mol%、好ましくは1〜30mol%である。
溶解されたアルミニウムの含有率は、溶解されたアルカリ土類元素に対して、約0.2〜約20mol%、好ましくは1〜8mol%の範囲内である。合計のアルコール量における非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7の割合は、0.5〜40mol%、好ましくは1〜20mol%、特に好ましくは1.5〜10mol%である。合計のアルコール量におけるアルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9の割合は、5〜99.5mol%、好ましくは10〜99mol%である。好ましくは、本発明による生成物溶液は、溶液中に存在するアルカリ土類金属に対して0.1〜80mol%、特に好ましくは1〜40mol%の遊離アルコールを含有する。
本発明による生成物は、重合触媒、殊にチーグラー・ナッタ型の不均一系ポリオレフィン触媒を製造するために使用される。さらに、本発明による生成物を、有機合成において、例えば塩基として使用することができる。
全ての反応は、乾燥した、アルゴンで不活性化されたガラス器具内で行われた。市販のマグネシウムチップを使用した。MgおよびAlの濃度を、ICP(誘導結合プラズマ)を用いて測定した。プロトン性不純物の含有率は、THF中で約1%のLiAlH4溶液との氷冷下での反応によってガス体積計量法により測定した。
合成の際に測定されたガス量は通常、予想値を上回り、なぜなら、反応の水素は溶剤蒸気で飽和されており、且つ、使用されたトリアルキルアルミニウム化合物からガス状の炭化水素(例えばトリエチルアルミニウムからのエタン)が放出されるからである。
例1: (全アルコール量に対して)3.5mol%のエタノールを添加する、トルエン/ヘプタン混合物中のマグネシウムビス(2−ブトキシエタノラート)の製造。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、13.5gのマグネシウムチップ、216gのトルエンおよび90gのヘプタンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液7.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。2.3gのエタノールおよび163gの2−ブトキシエタノールを120分のうちに滴下した。ここで、15.1Lのガス(理論値の107%)が発生した。計量後、反応器内容物をさらに90分間還流させ、ここでさらに0.3Lのガスが発生した。
約80℃への冷却後、灰白色の懸濁液を吸引し且つろ過した。マグネシウム含有率1.26mmol/gを有する非粘性液体425gが得られた(変換率 理論値の102% に相応)。生成物溶液は、さらに0.035mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は0.23mmol/gであった。
収率: 理論値の96%
粘度(ブルックフィールド): 10cP。
比較例1: 一級非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7を添加しない、トルエン/ヘプタン混合物中でのマグネシウムビス(2−ブトキシエタノラート)の製造。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、14.7gのマグネシウムチップ、215gのトルエンおよび90gのヘプタンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液7.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。内部温度104℃で、163.5gの2−ブトキシエタノール(エチレングリコールモノブチルエーテル)を90分のうちに滴下した。
3.4Lのガス(理論値の24%)が発生し、且つ、該溶液はますます粘性且つ暗く(ほとんど黒く)なる。計量後、反応器内容物をさらに4時間還流させ、ここでさらに0.6Lのガスが発生した。
約80℃への冷却後、暗い灰色の懸濁液を吸引し且つろ過した。マグネシウム含有率0.27mmol/gを有する粘性液体411gが得られた(変換率 理論値の22%に相応)。生成物溶液は、さらに0.034mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は2.30mmol/gであった。
収率: 理論値の18%。
例2: (全アルコール使用分に対して)1.5mol%のエタノールを添加する、トルエン中のマグネシウムビス(2−(2−エチルヘキソキシ)エタノラート)の製造。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、14.7gのマグネシウムチップおよび304gのトルエンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液7.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。0.97gのエタノールおよび236gの2−(2−エチルヘキソキシ)エタノールを120分のうちに滴下した。ここで、12.5Lのガス(理論値の86%)が発生した。計量後、反応器内容物をさらに4時間還流させ、ここでさらに2.4Lのガスが、発泡することなく発生した。
約80℃への冷却後、淡い灰色の懸濁液をろ過した。マグネシウム含有率1.11mmol/gを有するほとんど透明な液体539gが得られた(変換率 理論値の103%に相応)。生成物溶液は、さらに0.032mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は0.030mmol/gであった。
収率: 理論値の99%
粘度(ブルックフィールド): 10cP。
比較例2: 一級非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7を添加しない、トルエン中でのマグネシウムビス(2−(2−エチルヘキソキシ)エタノラート)の製造実験。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、14.7gのマグネシウムチップおよび305gのトルエンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液7.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。240gの2−(2−エチルヘキソキシ)エタノールを120分のうちに滴下した。ここで、1.2Lのガス(理論値の8%)が発生した。計量後、反応器内容物をさらに4時間還流させ、ここでさらなるガスは発生しなかった。
約80℃への冷却後、淡い灰色の懸濁液をろ過した。マグネシウム含有率<0.01mmol/gを有するほとんど透明な液体545gが得られた(変換率 理論値の0%に相応)。生成物溶液は、さらに0.032mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は2.50mmol/gであった。
収率: 理論値の0%。
比較例3: アルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9の不在下で4mol%のエタノールを添加する、トルエン/ヘプタン中でのマグネシウムビス(2−エチルヘキサノラート)の製造。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、18.9gのマグネシウムチップおよび443gのトルエン並びに40gのヘプタンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液9.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。その後、3.11gのエタノールおよび215gの2−エチルヘキサノールを2時間のうちに滴下した。14.7Lのガス(理論値の79%)が発生した。計量後、反応器内容物をさらに270分間還流させ、ここでさらに2.9Lのガスが、発泡することなく発生した(合計17.6L、理論値の95%)。
約80℃への冷却後、反応混合物を吸引し且つろ過した。マグネシウム含有率1.24mmol/gを有する淡い灰色の透明な液体615gが得られた(変換率 理論値の103%に相応)。生成物溶液は、さらに0.033mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は0.25mmol/gであった。
収率: 理論値の98%
粘度(ブルックフィールド): 3700cP。
例3: (全アルコール使用分に対して)4mol%のエタノールを添加する、トルエン/ヘプタン中のマグネシウムビス(2−エチルヘキサノラート)/マグネシウムビス(2−ブトキシエタノラート)混合溶液の製造。
還流冷却器および滴下漏斗を備えた0.5Lの二重ジャケット付ガラス製反応器内に、18.4gのマグネシウムチップおよび443gのトルエン並びに40gのヘプタンを装入した。その後、トルエン中のトリエチルアルミニウムの25%溶液9.6gを吹き付け、且つ、沸点へと加熱した。その後、3.0gのエタノール、および108gの2−エチルヘキサノールと97.5gの2−ブトキシエタノールとの混合物を2時間のうちに滴下した。17.2Lのガス(理論値の93%)が発生した。計量後、反応器内容物をさらに120分間還流させ、ここでさらに1.8Lのガスが発生した(合計19.0L、理論値の103%)。
約80℃への冷却後、反応混合物を吸引し且つろ過した。マグネシウム含有率1.26mmol/gを有する淡い灰色の透明な液体602gが得られた(変換率 理論値の104%に相応)。生成物溶液は、さらに0.035mmol/gのアルミニウムを含有し、且つ、プロトン性不純物の含有率は0.23mmol/gであった。
収率: 理論値の98%
粘度(ブルックフィールド): 80cP。
比較例1および2は、WO2007/026016号A1の技術的な教示に従って行った、即ち、マグネシウムをトリアルキルアルミニウム溶液で活性化させ、且つアルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9との反応を沸点で行った。
2−ブトキシエタノールを使用する場合、トルエン/ヘプタン中、一級非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7の不在下で、6時間の反応時間後に、所望のマグネシウムアルコラートは理論値の約18%しか得られない(比較例1)。激しい粘度上昇が観察された。この方法の生成物は、さらに、極めて高い含有率のプロトン性不純物を有した: 溶解されたマグネシウムに対して370mol%に相応する2.30mmol/g。3.5mol%のエタノールの存在下では、短縮された反応時間である3.5時間で、目的の生成物が96%の収率で得られた(例1)。従って、プロトン性不純物の含有率は非常に明らかに、ほんの18mol%へと減少した。生成物の濃度が非常に高いにもかかわらず、生成物の粘度は、著しく低かった(10cP)。
例2および比較例は、長鎖のアルコキシ置換アルコール、つまり2−(2−エチルヘキソキシ)エタノールを使用した場合の結果を示す。この場合、一級非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7を使用せずに全体的に反応を開始することができない一方で、1.5mol%のエタノールを使用する場合は、マグネシウムビス(2−(2−エチルヘキソキシ)エタノラート)の高濃縮の非粘性溶液が99%の収率で得られた。
比較例3においては、WO2010/146122号からの技術的な教示に従い、アルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9を使用せずに作業し、且つ、トルエン/ヘプタン中のマグネシウムビス(2−エチルヘキサノラート)の高濃縮溶液を製造する。たしかに収率およびプロトン性不純物の含有率は望ましい範囲内であるが、しかし、粘度は3700cPであり、極めて高い。
最後の例3においては、3つの異なるアルコールからの混合物を使用する。この場合、等モル量の2−エチルヘキサノールおよびアルコキシ官能基含有アルコールの2−ブトキシエタノールを使用する。4mol%のエタノールを使用する場合、望ましいマグネシウムビス(2−エチルヘキサノラート)/マグネシウムビス(2−ブトキシエタノラート)含有混合溶液が非常に良好な収率で得られる。粘度は、80cPであり、他と比較すれば非常に低い。

Claims (15)

  1. 非プロトン性溶剤中でアルミニウム化合物Al(OCH263-c-d(OR7c[O(CHR8nOR9dと混合された、混合アルカリ土類アルコキシド化合物M(OCH262-a-b(OR7a[O(CHR8nOR9b溶液であって、前記式中、
    ・ Mは、Mgであり、
    ・ OCH26は、O官能基に対して2位において分岐を有する少なくとも3個且つ最大40個の炭素原子から構成されるアルコキシド基、つまり、R6は−CHR1011(前記R10およびR11は互いに独立してC1〜C18−アルキル基)であり、
    ・ R7は、直鎖であるかまたは(O官能基に対して)3位以上で分岐を有するC2〜C15−アルキル基であり、
    ・ R8は、直鎖であるかまたは(O官能基に対して)3位以上で分岐を有するC1〜C6−アルキル基であり、
    ・ R9は、直鎖であるかまたは分岐を有するC2〜C15−アルキル基であり、
    ・ nは、1〜4の整数であり、且つ
    ・ a+b≦2、並びにc+d≦3、且つ、aおよびcは0.01〜0.8の任意の値をとることができ且つbおよびdは0.1〜1.99の任意の値をとることができる、
    その際、溶解されたアルミニウムの含有率が、溶解されたマグネシウムに対して、0.2〜20mol%の範囲である、前記溶液。
  2. マグネシウムの濃度が、0.4〜1.6mmol/gの範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の溶液。
  3. 室温粘度が、300cP以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の溶液。
  4. プロトン性不純物の含有率が、溶解されたマグネシウムに対して、0.1〜40mol%であることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の溶液。
  5. 溶解されたアルミニウムの含有率が、溶解されたマグネシウムに対して、1〜8mol%の範囲であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の溶液。
  6. アルコキシ官能基を含有するアルコールHO(CHR8nOR9として、C2〜C4−グリコールモノエーテルまたは前記のC2〜C4−グリコールモノエーテルの少なくとも2つからなる任意の混合物が使用されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の溶液。
  7. 溶液中に存在するマグネシウムに対して0.1〜80mol%の遊離アルコールを含有することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の溶液。
  8. 非プロトン性溶剤中での請求項1から7までのいずれか1項に記載の混合アルカリ土類アルコキシド化合物M(OCH262-a-b(OR7a[O(CHR8nOR9b溶液の製造方法であって、アルキルアルミニウム化合物で活性化されたマグネシウムを非プロトン性溶剤中で、アルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9、非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコールHOR7と2位において分岐した一級アルコールとを反応させ、その際、溶解されたアルミニウムの含有率が、溶解されたマグネシウムに対して、0.2〜20mol%の範囲であることを特徴とする、前記方法。
  9. アルキルアルミニウム化合物として、トリアルキル−、アルキル−アルコキシ−および/またはアルキル−ハロゲン化物化合物を使用することを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 溶剤として炭化水素を使用し、この場合、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、デカリン、並びに市販の留分(ベンジン留分)からなる群から選択される脂肪族溶剤、またはベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン並びにクメンからなる群から選択される芳香族溶剤を使用することを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。
  11. 反応を、温度0〜180℃で行うことを特徴とする、請求項8から10までのいずれか1項に記載の方法。
  12. アルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9として、C2〜C4−グリコールモノエーテルまたは前記のC2〜C4−グリコールモノエーテルの少なくとも2つからなる任意の混合物を使用し、2位において分岐したアルコール(HOCH26)として、イソブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、2−エチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、2−プロピル−1−ヘプタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、2−エチルヘキサノールおよび2−エチル−5−メチル−1−オクタノールまたは前記のアルコールの少なくとも2つからなる任意の混合物を使用し、且つ、非分岐または3位以上で分岐を有する一級C2〜C15−アルコール(HOR7)として、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、3−メチルブタン−1−オールまたは前記のアルコールの少なくとも2つからなる任意の混合物を使用することを特徴とする、請求項8から11までのいずれか1項に記載の方法。
  13. まずアルコール(HOR7)を添加し、次にアルコキシ官能基含有アルコールHO(CHR8nOR9および2位において分岐したアルコール(HOCH26)を添加することを特徴とする、請求項8から12までのいずれか1項に記載の方法。
  14. 重合触媒を製造するための、請求項1から7までのいずれか1項に記載の溶液の使用。
  15. 有機合成における請求項1から7までのいずれか1項に記載の溶液の使用。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102455393B1 (ko) * 2014-08-12 2022-10-14 알베마를 저머니 게엠베하 비양성자성 용매 중의 알칼리 토금속 알콕사이드의 저-점도 용액, 이를 제조하는 방법, 및 지글러-나타 촉매의 제조를 위한 용도
US20160294010A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 The Trustees Of Princeton University Electrolytes for magnesium-ion batteries
EP3489244A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-29 Scg Chemicals Co. Ltd. Magnesium compound, method for producing the same and use thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3946102A (en) * 1972-12-11 1976-03-23 Owens-Illinois, Inc. Liquid octa 2-lower alkoxy ethoxides of aluminum and (magnesium or calcium)
JPS61500438A (ja) * 1983-11-15 1986-03-13 リチウム・コ−ポレ−ション・オブ・アメリカ アルカリ土類金属有機金属化合物の製造方法
AU3741185A (en) 1983-11-15 1985-06-03 Lithium Corporation Of America Preparation of alkaline earth metal organometallic compounds
JPH062772B2 (ja) 1984-02-28 1994-01-12 東燃株式会社 オレフイン重合用触媒成分の製造方法
US4837190A (en) * 1986-05-09 1989-06-06 Akzo America Inc. Organic solvent soluble polyvalent metal alkoxy alkoxides
BR8704953A (pt) * 1986-09-29 1988-05-17 Stauffer Chemical Co Processo para a preparacao de um alcoxido de aluminio e magnesio metalico misturados
US6734134B1 (en) 1997-01-28 2004-05-11 Fina Technology, Inc. Ziegler-natta catalyst for tuning MWD of polyolefin, method of making, method of using, and polyolefins made therewith
US6174971B1 (en) * 1997-01-28 2001-01-16 Fina Technology, Inc. Ziegler-natta catalysts for olefin polymerization
US6653254B1 (en) 1999-02-22 2003-11-25 Fina Technology, Inc Ziegler-Natta catalyst with metallocene for olefin polymerization
EP1611164B1 (en) * 2003-03-27 2012-05-09 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Magnesium dichloride-alcohol adducts and catalyst components obtained therefrom
US8148286B2 (en) * 2005-09-01 2012-04-03 Chemetall Gmbh Activated alkaline earth metal, in particular magnesium, for the preparation of organoalkaline earth metal compounds
DE102010030230A1 (de) 2009-06-18 2010-12-30 Chemetall Gmbh Konzentrierte Lösungen von Erdalkalimetallalkoxiden in aprotischen Lösungmitteln und Verfahren zu deren Herstellung
CN102453150B (zh) * 2010-10-25 2013-08-14 中国石油化工股份有限公司 烯烃聚合用催化剂的载体及其制备方法、烯烃聚合用固体催化剂组分及烯烃聚合催化剂

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