JPH07157444A - Method for producing linear alpha-olefin - Google Patents

Method for producing linear alpha-olefin

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JPH07157444A
JPH07157444A JP30265893A JP30265893A JPH07157444A JP H07157444 A JPH07157444 A JP H07157444A JP 30265893 A JP30265893 A JP 30265893A JP 30265893 A JP30265893 A JP 30265893A JP H07157444 A JPH07157444 A JP H07157444A
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JP
Japan
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reaction
olefin
chain
zirconium
ethylene
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JP30265893A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Mimura
英之 三村
Motohiro Oguri
元宏 小栗
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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    • 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
    • C07C2/30Catalytic processes with hydrides or organic compounds containing metal-to-carbon bond; Metal hydrides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for producing a 4-10C linear alpha-olefin in high activity and in high selectivity by oligomerizing ethylene. CONSTITUTION:Ethylene is oligomerized in the presence of a catalyst system of the formula ((ml) is 0.1-1000; (n) is 1, 1.5, 2, 3; R is a 1-20C alkyl; X<1>, X<2> are each a halogen) and a Lewis acid, preferably aluminum chloride, aluminum bromide or stannous chloride, at 10-180 deg.C preferably 30-150 deg.C, and under an absolute pressure of 0-200kg/cm<2>, preferably 10-150kg/cm<2>, to produce a 4-10C linear alpha-olefin. The catalyst system can be prepared by charging a zirconium halide, preferably ZrCl4, in a solvent and subsequently charging an alkyl aluminum compound, preferably Al(C2H5)2Cl, into the produced suspension. The Lewis acid is added in an amount of 0.010-50 equivalents, preferably 0.015-10 equivalents, per mole of zirconium.

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、炭素数4〜10の鎖状
α−オレフィンを製造する方法に関する。本発明で得ら
れる炭素数4〜10の鎖状α−オレフィンは、高密度ポ
リエチレン(HDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン
(LLDPE)の改質用コモノマーとして利用された
り、可塑剤およびポリα−オレフィンの原料として極め
て有用な化合物である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms. The chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms obtained in the present invention is utilized as a comonomer for modifying high-density polyethylene (HDPE) or linear low-density polyethylene (LLDPE), or as a plasticizer and poly-α-. It is a very useful compound as a raw material for olefins.

【0002】[0002]

【従来の技術】エチレンをオリゴマー化する反応におい
て、チーグラー触媒系を用い鎖状α−オレフィンを製造
することは公知である。この技術は、例えば特公昭52
−39003号公報、特公平2−37893号公報、特
公平3−33133号公報およびChemical R
eviews、91、613(1991)等に開示され
ている。しかし上述のチーグラー触媒系を用いる方法で
は、炭素数4〜10の鎖状α−オレフィンの他に、炭素
数12以上の鎖状α−オレフィンおよび炭素数32以上
のワックスが多量に生成する。また、Chemical
Reviewsには、エチレンのオリゴマー化反応に
おいて生成する鎖状α−オレフィンの分布に関して、反
応圧力、反応温度、チーグラー触媒系のジルコニウム化
合物とアルキルアルミニウム化合物の比や、アルキルア
ルミニウム化合物の種類などの影響が開示されている。
この文献によれば、ジルコウム化合物に対するアルキル
アルミニウム化合物の比が高いほど、またジルコニウム
のカチオン性が増すほど、炭素数4〜10の鎖状α−オ
レフィンの選択率が増加する。しかし所望の鎖状α−オ
レフィンの選択性はまだ十分ではなく、副生するワック
ス量が多すぎるという欠点がある。
2. Description of the Prior Art It is known to produce chain .alpha.-olefins using a Ziegler catalyst system in a reaction for oligomerizing ethylene. This technology is, for example,
-39003, Japanese Patent Publication No. 2-37883, Japanese Patent Publication No. 3-33133 and Chemical R
E-views, 91, 613 (1991) and the like. However, in the method using the Ziegler catalyst system described above, in addition to the chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms, a large amount of chain α-olefin having 12 or more carbon atoms and wax having 32 or more carbon atoms are produced. In addition, Chemical
In Reviews, influence of reaction pressure, reaction temperature, ratio of zirconium compound to alkylaluminum compound of Ziegler catalyst system, kind of alkylaluminum compound, etc. on distribution of chain α-olefin produced in oligomerization reaction of ethylene. It is disclosed.
According to this document, the higher the ratio of the alkylaluminum compound to the zirconium compound and the more cationic the zirconium compound, the greater the selectivity of the chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms. However, the selectivity of the desired chain α-olefin is still insufficient, and there is a drawback that the amount of wax produced as a by-product is too large.

【0003】それ故、エチレンのオリゴマー化反応にお
いて、炭素数4〜10の鎖状α−オレフィンを選択的に
得ようとするいくつかの試みがなされている。例えば特
公平2−13649号公報では、電子吸引性置換基を芳
香環にもつフェノキシ基含有ジルコニウム化合物と、ア
ルキルアルミニウム化合物を触媒として用いる方法が開
示され、所望のα−オレフィンを80%以上の選択率で
得ている。しかし当該方法では、ジルコニウム化合物に
対するアルキルアルミニウム化合物の比が15以上であ
ることを必要とするため、ジルコニウム化合物とアルキ
ルアルミニウム化合物からなる触媒に対して鎖状α−オ
レフィンの収量が低かったり、また芳香環に電子吸引性
置換基をもつ高価なフェノキシ基含有ジルコニウム化合
物を用いるなど、経済性の点からも大きな問題となる。
Therefore, some attempts have been made to selectively obtain a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms in the ethylene oligomerization reaction. For example, Japanese Patent Publication No. 2-13649 discloses a method of using a phenoxy group-containing zirconium compound having an electron-withdrawing substituent on an aromatic ring and an alkylaluminum compound as a catalyst, and selecting a desired α-olefin of 80% or more. You are getting at a rate. However, this method requires that the ratio of the alkylaluminum compound to the zirconium compound is 15 or more, so that the yield of the chain α-olefin is low with respect to the catalyst composed of the zirconium compound and the alkylaluminum compound, and the aroma is not high. This is a big problem from the economical point of view, such as using an expensive phenoxy group-containing zirconium compound having an electron-withdrawing substituent on the ring.

【0004】また特公平4−80014号およびWO9
2−10446号公報には、ジルコニウム化合物、アル
キルアルミニウム化合物、およびホスフィン化合物また
はエーテル化合物からなる触媒系が開示されている。し
かし当該方法もまた触媒活性が低く、ホスフィンやエー
テル化合物が、製品である鎖状α−オレフィン中に混入
するという欠点がある。
Japanese Patent Publication No. 4-80014 and WO9
No. 2-10446 discloses a catalyst system composed of a zirconium compound, an alkylaluminum compound, and a phosphine compound or an ether compound. However, this method also has a drawback that the catalytic activity is low and that a phosphine or an ether compound is mixed in the product chain α-olefin.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、エチレンをオ
リゴマー化する反応において、炭素数12以上の鎖状α
−オレフィンおよび炭素数32以上のワックスの副生を
抑制し、炭素数4〜10の鎖状α−オレフィンを高活性
かつ高選択的に得る方法の開発が期待されていた。即ち
本発明の課題は、高活性かつ高選択的に炭素数4〜10
の鎖状α−オレフィンを製造する方法を提供することに
ある。
Therefore, in a reaction for oligomerizing ethylene, a chain α having 12 or more carbon atoms is formed.
The development of a method for suppressing the by-product of olefins and waxes having 32 or more carbon atoms and obtaining a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms with high activity and high selectivity has been expected. That is, the object of the present invention is to have a highly active and highly selective carbon number of 4-10.
The present invention provides a method for producing a chain α-olefin of

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者らはエチレンのオリゴマー化反応について鋭意
検討した。その結果エチレンをオリゴマー化する反応に
おいて、ハロゲン化ジルコニウムとアルキルアルミニウ
ム化合物からなる触媒系にルイス酸を添加し反応させる
と、炭素数4〜10の鎖状α−オレフィンを高活性かつ
高選択的に得ることができることを見い出し本発明を完
成するに至った。
[Means for Solving the Problems] In view of such a current situation,
The present inventors diligently studied the oligomerization reaction of ethylene. As a result, in the reaction for oligomerizing ethylene, when a Lewis acid is added to a catalyst system composed of zirconium halide and an alkylaluminum compound and reacted, a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms is highly active and highly selective. The inventors have found that they can be obtained and completed the present invention.

【0007】即ち本発明は、エチレンをオリゴマー化し
て鎖状α−オレフィンを製造する方法において、下記一
般式(1) Zr(X14・[AlRn(X23-nm (1) (式中、mは0.1〜1000であり、nは1、1.
5、2または3であり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、X1およびX2はハロゲン原子であってそれぞれ同一
または異種ハロゲン原子を表す)で示される触媒系を用
い、ルイス酸を添加し反応させることを特徴とする炭素
数4〜10の鎖状α−オレフィンの製造方法である。以
下、本発明について更に詳しく説明する。
That is, the present invention relates to a method for producing a chain α-olefin by oligomerizing ethylene, wherein the following general formula (1) Zr (X 1 ) 4. [AlR n (X 2 ) 3-n ] m ( 1) (In the formula, m is 0.1 to 1000, and n is 1, 1.
5, 2 or 3, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 and X 2 are halogen atoms, which are the same or different halogen atoms, respectively). A method for producing a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms, which comprises adding and reacting. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0008】本発明によれば、エチレンをオリゴマー化
する反応において、ハロゲン化ジルコニウムとアルキル
アルミニウム化合物からなる、一般式(1)で示される
触媒が用いられる。本発明において使用されるハロゲン
化ジルコニウムは、Zr(X14であり、X1はハロゲ
ン原子を表す。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、フ
ッ素、またはヨウ素であり、4個のX1はそれぞれ同一
または異種ハロゲン原子でもよい。これらは例えばZr
4、ZrCl4、ZrBr4、ZrI4、ZrBrC
3、ZrBr2Cl2、ZrBr3Clであり、このうち
ZrCl4が好ましく用いられる。また、前記ハロゲン
化ジルコニウムはそれぞれ単独のみならず、二種以上を
混合することも可能である。
According to the present invention, the catalyst represented by the general formula (1), which comprises zirconium halide and an alkylaluminum compound, is used in the reaction for oligomerizing ethylene. The zirconium halide used in the present invention is Zr (X 1 ) 4 , where X 1 represents a halogen atom. The halogen atom is chlorine, bromine, fluorine or iodine, and the four X 1's may be the same or different halogen atoms. These are, for example, Zr
F 4 , ZrCl 4 , ZrBr 4 , ZrI 4 , ZrBrC
l 3 , ZrBr 2 Cl 2 and ZrBr 3 Cl, of which ZrCl 4 is preferably used. The zirconium halides may be used alone or in combination of two or more.

【0009】本発明において使用されるアルキルアルミ
ニウム化合物は、AlRn(X23-nである。ここでn
は1、1.5、2または3であり、Rは炭素数1〜20
のアルキル基、X2はハロゲン原子を表す。ハロゲン原
子としては、塩素、臭素、フッ素、またはヨウ素であ
り、(3−n)個のX2はそれぞれ同一または異種ハロ
ゲン原子でもよい。なお、このAlRn(X23-nにお
いて、nが1.5のときAlR1.5(X21.5となる。
このような化合物は、理論的に存在しないが、通常慣用
的にAl23(X23のセスキ体として表現されてお
り、これらの化合物も本発明において用いられる。
The alkylaluminum compound used in the present invention is AlR n (X 2 ) 3-n . Where n
Is 1, 1.5, 2 or 3, and R is 1 to 20 carbon atoms.
And the alkyl group X 2 represents a halogen atom. The halogen atom is chlorine, bromine, fluorine or iodine, and (3-n) X 2's may be the same or different halogen atoms. In this AlR n (X 2 ) 3-n , when n is 1.5, it becomes AlR 1.5 (X 2 ) 1.5 .
Although such a compound does not theoretically exist, it is usually conventionally expressed as a sesqui-form of Al 2 R 3 (X 2 ) 3 and these compounds are also used in the present invention.

【0010】これらのアルキルアルミニウム化合物とし
ては、例えばAl(CH33、Al(C253、Al
(n−C373、Al(iso−C373、Al(n
−C493、Al(iso−C493、Al(C5
113、Al(C8173、Al(CH32Cl、Al
(C252Cl、Al(C252Br、Al(C
252I、Al(C252F、Al(n−C372
Cl、Al(iso−C372Cl、Al(n−C4
92Cl、Al(iso−C492Cl、Al(C5
112Cl、Al (C8172Cl、Al(CH3)C
2などがあげられる。
Examples of these alkyl aluminum compounds include Al (CH 3 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 3 and Al
(N-C 3 H 7) 3, Al (iso-C 3 H 7) 3, Al (n
-C 4 H 9) 3, Al (iso-C 4 H 9) 3, Al (C 5 H
11 ) 3 , Al (C 8 H 17 ) 3 , Al (CH 3 ) 2 Cl, Al
(C 2 H 5 ) 2 Cl, Al (C 2 H 5 ) 2 Br, Al (C
2 H 5) 2 I, Al (C 2 H 5) 2 F, Al (n-C 3 H 7) 2
Cl, Al (iso-C 3 H 7) 2 Cl, Al (n-C 4 H
9 ) 2 Cl, Al (iso-C 4 H 9 ) 2 Cl, Al (C 5 H
11 ) 2 Cl, Al (C 8 H 17 ) 2 Cl, Al (CH 3 ) C
l 2 and the like.

【0011】さらに、Al(C25)Cl2、Al(C2
5)Br2、Al(C25)I2、Al(C25)F2
Al(n−C37)Cl2、Al(iso−C37)C
2、Al(n−C49)Cl2、Al(iso−C
49)Cl2、Al(C511)Cl2、Al(C817
Cl2、Al2(CH33Cl3、Al2(C253
3、Al2(n−C373Cl3、Al2(iso−C3
73Cl3、Al2(n−C493Cl3、Al2(i
so−C493Cl3、Al2(C5113Cl3、Al
2(C8173Cl3等が挙げられる。これらの中でAl
(C252Clが好ましく用いられる。これらのアル
キルアルミニウム化合物は単独で使用し得るのみなら
ず、二種以上を混合することも可能である。
Further, Al (C 2 H 5 ) Cl 2 , Al (C 2
H 5 ) Br 2 , Al (C 2 H 5 ) I 2 , Al (C 2 H 5 ) F 2 ,
Al (n-C 3 H 7 ) Cl 2, Al (iso-C 3 H 7) C
l 2 , Al (n-C 4 H 9 ) Cl 2 , Al (iso-C
4 H 9) Cl 2, Al (C 5 H 11) Cl 2, Al (C 8 H 17)
Cl 2 , Al 2 (CH 3 ) 3 Cl 3 , Al 2 (C 2 H 5 ) 3 C
l 3, Al 2 (n- C 3 H 7) 3 Cl 3, Al 2 (iso-C 3
H 7) 3 Cl 3, Al 2 (n-C 4 H 9) 3 Cl 3, Al 2 (i
so-C 4 H 9) 3 Cl 3, Al 2 (C 5 H 11) 3 Cl 3, Al
2 (C 8 H 17) 3 Cl 3 , and the like. Among these Al
(C 2 H 5 ) 2 Cl is preferably used. These alkylaluminum compounds can be used alone, or two or more kinds can be mixed.

【0012】本発明において用いられる、ハロゲン化ジ
ルコニウムとアルキルアルミニウム化合物からなる、一
般式(1)で表される触媒系の調製は、不活性溶媒中で
ハロゲン化ジルコニウムとアルキルアルミニウム化合物
を接触させることにより調製できる。接触方法は特に制
限されないが、通常ハロゲン化ジルコウムを溶媒中に投
入してハロゲン化ジルコニウム懸濁液を調製し、次いで
この懸濁液にアルキルアルミニウム化合物を投入するこ
とにより前記触媒系を調製することができる。
The catalyst system represented by the general formula (1), which is used in the present invention and comprises zirconium halide and an alkylaluminum compound, is prepared by contacting the zirconium halide and the alkylaluminum compound in an inert solvent. Can be prepared by The contact method is not particularly limited, but usually, zirconium halide is put into a solvent to prepare a zirconium halide suspension, and then the catalyst system is prepared by adding an alkylaluminum compound to the suspension. You can

【0013】この触媒系を調製する際の、ハロゲン化ジ
ルコニウムの濃度は特に制限されないが、通常溶媒1リ
ットルあたり、10〜200ミリモル、好ましくは20
〜150ミリモルの濃度で使用される。またアルキルア
ルミニウム化合物の使用量は、ハロゲン化ジルコニウム
1モルに対して0.1〜1000当量であり、好ましく
は0.5〜500当量、より好ましくは1.0〜100
当量である。不活性溶媒としては、例えばベンゼン、ト
ルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、
クロロトルエン等の芳香族炭化水素またはそのハロゲン
置換体、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、デカ
リン等の飽和炭化水素、ジクロロエタン等のハロゲン化
炭化水素が用いられる。また触媒系調製時の温度は10
〜100℃、好ましくは30〜80℃である。これより
低い温度で得られる触媒系では十分なオリゴマー化活性
が得られず、逆にこれより高い温度では炭素数32以上
のワックスが増加するおそれがある。更に触媒系の調製
時間は5分〜5時間、好ましくは10分〜2時間であ
る。
The concentration of zirconium halide in preparing this catalyst system is not particularly limited, but is usually 10 to 200 mmol, preferably 20 per liter of solvent.
Used at a concentration of ~ 150 mmol. The amount of the alkylaluminum compound used is 0.1 to 1000 equivalents, preferably 0.5 to 500 equivalents, and more preferably 1.0 to 100 equivalents, relative to 1 mol of zirconium halide.
It is equivalent. Examples of the inert solvent include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene,
Aromatic hydrocarbons such as chlorotoluene or halogen-substituted products thereof, saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclohexane, cyclooctane and decalin, and halogenated hydrocarbons such as dichloroethane are used. The temperature during preparation of the catalyst system is 10
-100 ° C, preferably 30-80 ° C. A catalyst system obtained at a temperature lower than this may not provide sufficient oligomerization activity, and conversely at a temperature higher than this, the wax having a carbon number of 32 or more may increase. Further, the preparation time of the catalyst system is 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.

【0014】本発明によれば、前記の如く調製されたハ
ロゲン化ジルコニウムとアルキルアルミニウム化合物か
らなる触媒系に、更にルイス酸を添加してエチレンのオ
リゴマー化反応が行なわれる。ここで、ルイス酸とは外
殻原子価軌道を拡大して電子を受け入れることができる
ような原子をもつ化合物である。ルイス酸として、元素
周期律表のIIIA、IVA、VIII族の金属ハロゲ
ン化物が挙げられ、これらのルイス酸としては、例えば
AlCl3、AlBr3、AlF3、GaCl3、InCl
3、TlCl3、SnCl2、SnCl4、FeCl2、F
eCl3、RuCl4、OsCl4等が挙げられる。これ
らのうち、入手の容易さ、化学的安定性などの点から、
塩化アルミニウム、臭化アルミニウムまたは塩化第二ス
ズがより好ましく用いられる。また前記ルイス酸はそれ
ぞれ単独で使用し得るのみならず、二種以上を混合する
ことも可能である。
According to the present invention, an ethylene oligomerization reaction is carried out by further adding a Lewis acid to the catalyst system comprising the zirconium halide and the alkylaluminum compound prepared as described above. Here, the Lewis acid is a compound having an atom capable of accepting an electron by expanding the outer shell valence orbit. Examples of Lewis acids include IIIA, IVA, and VIII metal halides of the Periodic Table of Elements. Examples of these Lewis acids include AlCl 3 , AlBr 3 , AlF 3 , GaCl 3 , and InCl.
3 , TlCl 3 , SnCl 2 , SnCl 4 , FeCl 2 , F
Examples thereof include eCl 3 , RuCl 4 , OsCl 4 and the like. Of these, from the viewpoint of easy availability, chemical stability, etc.,
Aluminum chloride, aluminum bromide or stannic chloride are more preferably used. Further, the Lewis acids can be used alone, or two or more kinds can be mixed.

【0015】ルイス酸を添加する時期は、ハロゲン化ジ
ルコニウムとアルキルアルミニウム化合物からなる触媒
系の調製時に添加してもよいし、またオリゴマ−化反応
系に直接添加してもよい。このルイス酸の添加量は、ジ
ルコニウム1モルに対して0.010〜50当量であ
り、好ましくは0.015〜10当量である。ルイス酸
の添加量がジルコニウム1モルに対して0.010当量
未満の場合は、該ルイス酸の添加効果が実質的に現れな
い。一方、ルイス酸の添加量がジルコニウム1モルに対
して50当量を越える場合には、触媒活性が低下するこ
とにより経済的に不利になることがある。
The Lewis acid may be added at the time of preparing a catalyst system comprising zirconium halide and an alkylaluminum compound, or may be added directly to the oligomerization reaction system. The addition amount of this Lewis acid is 0.010 to 50 equivalents, and preferably 0.015 to 10 equivalents, relative to 1 mol of zirconium. When the amount of the Lewis acid added is less than 0.010 equivalent to 1 mol of zirconium, the effect of adding the Lewis acid does not substantially appear. On the other hand, if the addition amount of the Lewis acid exceeds 50 equivalents to 1 mol of zirconium, the catalytic activity may decrease, which may be economically disadvantageous.

【0016】本発明のエチレンのオリゴマー化におい
て、触媒の使用量は特に制限されないが、通常オリゴマ
ー化反応液1リットルあたり、一般式(1)で示される
触媒が0.01〜100ミリモル、好ましくは0.1〜
50ミリモルの濃度で使用される。これより小さい触媒
濃度では十分なオリゴマー化活性が得られず、逆にこれ
より大きい触媒濃度では、触媒活性が増加せず経済的で
ない。この時のアルキルアルミニウム化合物の使用量
は、ハロゲン化ジルコニウム1モルに対して0.1〜1
000当量であり、好ましくは0.5〜500当量、よ
り好ましくは1.0〜100当量である。
In the ethylene oligomerization of the present invention, the amount of the catalyst used is not particularly limited, but usually 0.01 to 100 millimoles of the catalyst represented by the general formula (1), and preferably 1 to 1 liter of the oligomerization reaction liquid. 0.1-
Used at a concentration of 50 mmol. At a catalyst concentration lower than this, sufficient oligomerization activity cannot be obtained, and on the contrary, at a catalyst concentration higher than this, the catalyst activity does not increase, which is not economical. At this time, the amount of the alkylaluminum compound used is 0.1 to 1 with respect to 1 mol of the zirconium halide.
It is 000 equivalents, preferably 0.5 to 500 equivalents, and more preferably 1.0 to 100 equivalents.

【0017】本発明におけるエチレンのオリゴマー化反
応は、前記触媒を用いてルイス酸を添加して行われる
が、その際には溶媒が使用される。溶媒としては、前記
触媒系の調製の際に挙げたものを用いることができる。
オリゴマー化の反応温度は10〜180℃であるが、好
ましくは30〜150℃である。反応圧力は、絶対圧で
0〜200kg/cm2であり、好ましくは10〜15
0kg/cm2である。また、反応時間は温度や圧力に
左右され、一概に決めることはできないが、通常、10
分〜6時間である。原料ガスであるエチレンには、反応
に不活性なガス、例えば窒素、アルゴン、ヘリウム等が
含まれても何ら差し支えない。尚、触媒の調製からオリ
ゴマー化反応を終了するまでのすべての操作は、空気と
水分を避けて行うことが望ましい。また、エチレン、触
媒調製原料および溶媒は、十分に乾燥しておくことが好
ましい。
The ethylene oligomerization reaction in the present invention is carried out by adding a Lewis acid using the above catalyst, in which case a solvent is used. As the solvent, those mentioned in the preparation of the catalyst system can be used.
The reaction temperature for oligomerization is 10 to 180 ° C, preferably 30 to 150 ° C. The reaction pressure is 0 to 200 kg / cm 2 in absolute pressure, preferably 10 to 15
It is 0 kg / cm 2 . Moreover, the reaction time depends on the temperature and pressure and cannot be determined unconditionally.
Minutes to 6 hours. The raw material gas ethylene may contain a gas inert to the reaction, such as nitrogen, argon or helium. In addition, it is desirable that all operations from the preparation of the catalyst to the end of the oligomerization reaction are carried out while avoiding air and water. Further, it is preferable that ethylene, the catalyst preparation raw material and the solvent are sufficiently dried.

【0018】本反応は、回分式、半連続式、連続式のい
ずれでも実施できる。オリゴマー化反応終了後、反応液
に重合失活剤を添加して反応を停止させ、次いで未反応
エチレンが分離される。副生するワックスや失活した触
媒を除去した後、生成した炭素数4〜10の鎖状α−オ
レフィンは、公知の抽出法や蒸留法により反応液より分
離される。
This reaction can be carried out batchwise, semi-continuously or continuously. After completion of the oligomerization reaction, a polymerization deactivator is added to the reaction solution to stop the reaction, and then unreacted ethylene is separated. After removing the by-produced wax and the deactivated catalyst, the formed chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms is separated from the reaction solution by a known extraction method or distillation method.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて更に詳細に
説明するが、これらの実施例は本発明の概要を示すもの
で、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but these examples show an outline of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. .

【0020】実施例1 内容積100mlのシュレンク管に、四塩化ジルコニウ
ム1.17g(5.0mmol)と乾燥したn−ヘプタ
ン50mlを加え、10分間撹拌した。この懸濁液に
1.0Mジエチルアルミニウムクロライド/n−ヘキサ
ン溶液12.5mlを滴下したのち、70℃で30分間
撹拌し、触媒を調製した。200mlのシュレンク管
に、n−ヘプタン100mlおよび内部標準用のウンデ
カン1.5mlを入れ、次いで前記触媒液を、無水四塩
化ジルコニウム23mg(0.10mmol)、ジエチ
ルアルミニウムクロライド30mg(0.25mmo
l)となるように分取して加えた。尚、触媒液調製のす
べての操作は窒素雰囲気下で行った。
Example 1 1.17 g (5.0 mmol) of zirconium tetrachloride and 50 ml of dried n-heptane were added to a Schlenk tube having an internal volume of 100 ml, and the mixture was stirred for 10 minutes. 12.5 ml of 1.0 M diethylaluminum chloride / n-hexane solution was added dropwise to this suspension, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 30 minutes to prepare a catalyst. In a 200-ml Schlenk tube, 100 ml of n-heptane and 1.5 ml of undecane for internal standard were put, and then the catalyst solution was mixed with 23 mg (0.10 mmol) of anhydrous zirconium tetrachloride and 30 mg (0.25 mmo of diethylaluminum chloride).
l) was added separately. All the operations for preparing the catalyst solution were performed under a nitrogen atmosphere.

【0021】温度計および撹拌装置を備えた内容積30
0mlのステンレス製耐圧反応容器を窒素ガスで充分置
換した後、70℃で保持した。この容器に前記触媒液を
窒素で圧送し、その後無水塩化アルミニウム10mg
(0.075mmol)を加えた。撹拌速度を600r
pmに調整後、反応容器内の絶対圧力を35kg/cm
2となるようにエチレンガスを吹き込み、温度100℃
に昇温した。エチレンは前記圧力を維持するように導入
し続け、これらの反応条件を保った状態で1時間反応を
行ない、反応容器中に水酸化ナトリウム水溶液を窒素で
圧入することによって触媒を失活させて反応を終了させ
た。
Internal volume 30 equipped with thermometer and stirrer
A 0 ml pressure-resistant stainless steel pressure reaction vessel was sufficiently replaced with nitrogen gas and then kept at 70 ° C. The catalyst solution was pressure-fed to this container with nitrogen, and then 10 mg of anhydrous aluminum chloride was added.
(0.075 mmol) was added. Agitation speed 600r
After adjusting to pm, the absolute pressure in the reaction vessel is 35 kg / cm
Blowing ethylene gas to 2 and temperature 100 ℃
The temperature was raised to. Ethylene was continuously introduced so as to maintain the above pressure, and the reaction was carried out for 1 hour while maintaining these reaction conditions, and the catalyst was deactivated by injecting sodium hydroxide aqueous solution into the reaction vessel with nitrogen to cause the reaction. Ended.

【0022】反応容器を室温まで冷却し、次いで脱圧し
た。反応液に含まれるワックス分をろ紙を用いてろ別
し、ろ液を200mlの純水で洗浄し、次いで無水炭酸
カリウムで乾燥させた。この反応液中に含まれる生成物
をガスクロマトグラフィーにより分析した。また、ろ別
されたワックス分は風乾後、減圧下で乾燥(1mmH
g、100℃)してその重量を測定した。K値は生成物
鎖状α−オレフィンの相対的割合を表すものであり、C
b+2/Cb(式中、bは6〜18であり、α−オレフィン
の炭素原子数を表す)のモル比の平均値である。K値が
低いほど、オリゴマー化生成物中の炭素数4〜10の鎖
状α−オレフィンの割合が高いことを示す。尚、C4留
分の収量はK値から推算した。結果を表1に示す。
The reaction vessel was cooled to room temperature and then depressurized. The wax component contained in the reaction solution was filtered using a filter paper, the filtrate was washed with 200 ml of pure water, and then dried with anhydrous potassium carbonate. The products contained in this reaction solution were analyzed by gas chromatography. The wax fraction separated by filtration was air-dried and then dried under reduced pressure (1 mmH
g, 100 ° C.) and weighed. The K value represents the relative proportion of the product chain α-olefin, and C
b + 2 / C b (wherein, b is having 6 to 18, alpha-olefins represent the number of carbon atoms) is the average value of the molar ratio of. The lower K value indicates that the proportion of the chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms in the oligomerization product is higher. The yield of the C4 fraction was estimated from the K value. The results are shown in Table 1.

【0023】実施例2 無水塩化アルミニウムを33mg(0.25mmol)
用いたこと以外、実施例1と同様にして反応を行なっ
た。結果を表1に示す。
Example 2 33 mg (0.25 mmol) of anhydrous aluminum chloride
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that it was used. The results are shown in Table 1.

【0024】実施例3 反応時にジエチルアルミニウムクロライドを60mg
(0.50mmol)、無水塩化アルミニウムを23m
g(0.17mmol)用いたこと以外、実施例1と同
様にして反応を行なった。結果を表1に示す。
Example 3 60 mg of diethylaluminum chloride was used in the reaction.
(0.50 mmol), anhydrous aluminum chloride 23m
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that g (0.17 mmol) was used. The results are shown in Table 1.

【0025】実施例4 反応時にジエチルアルミニウムクロライドを90mg
(0.75mmol)、無水塩化アルミニウムを33m
g(0.25mmol)用いたこと以外、実施例1と同
様にして反応を行なった。結果を表1に示す。
Example 4 90 mg of diethyl aluminum chloride was added during the reaction.
(0.75 mmol), anhydrous aluminum chloride 33m
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that g (0.25 mmol) was used. The results are shown in Table 1.

【0026】実施例5 反応時にジエチルアルミニウムクロライドを121mg
(1.0mmol)、無水塩化アルミニウムを44mg
(0.33mmol)用いたこと以外、実施例1と同様
にして反応を行なった。結果を表1に示す。
Example 5 121 mg of diethylaluminum chloride was used in the reaction.
(1.0 mmol), 44 mg of anhydrous aluminum chloride
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that (0.33 mmol) was used. The results are shown in Table 1.

【0027】実施例6〜9 反応時にジエチルアルミニウムクロライドを121mg
(1.0mmol)、無水塩化アルミニウムを44mg
(0.33mmol)用い、さらに反応圧力および温度
を表1,2に示したように変えたこと以外、実施例1と
同様にして反応を行なった。結果を表1,2に示す。
Examples 6-9 121 mg of diethylaluminum chloride was used in the reaction.
(1.0 mmol), 44 mg of anhydrous aluminum chloride
(0.33 mmol) was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction pressure and temperature were changed as shown in Tables 1 and 2. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0028】実施例10 反応時に、ジエチルアルミニウムクロライドの代わりに
トリエチルアルミニウム29mg(0.25mmo
l)、また無水塩化アルミニウムを33mg(0.25
mmol)用いたこと以外、実施例1と同様にして反応
を行なった。結果を表2に示す。
Example 10 In the reaction, 29 mg (0.25 mmo) of triethylaluminum was used instead of diethylaluminum chloride.
l) and 33 mg of anhydrous aluminum chloride (0.25
mmol) was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0029】実施例11 ルイス酸として、無水塩化アルミニウムの代わりに無水
臭化アルミニウム67mg(0.25mmol)を用い
たこと以外、実施例1と同様にして反応を行なった。結
果を表2に示す。
Example 11 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 67 mg (0.25 mmol) of anhydrous aluminum bromide was used as the Lewis acid instead of anhydrous aluminum chloride. The results are shown in Table 2.

【0030】実施例12 ルイス酸として、無水塩化アルミニウムの代わりに塩化
第2スズ6.5mg(0.025mmol)を用いたこ
と以外、実施例1と同様にして反応を行なった。結果を
表2に示す。
Example 12 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 6.5 mg (0.025 mmol) of stannic chloride was used as the Lewis acid instead of anhydrous aluminum chloride. The results are shown in Table 2.

【0031】実施例13 ルイス酸として、無水塩化アルミニウムの代わりに塩化
第2スズ4.4mg(0.017mmol)を用いたこ
と以外、実施例1と同様にして反応を行なった。結果を
表2に示す。
Example 13 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 4.4 mg (0.017 mmol) of stannic chloride was used as the Lewis acid instead of anhydrous aluminum chloride. The results are shown in Table 2.

【0032】比較例1 実施例1において、無水塩化アルミニウムを添加しなか
ったこと以外、実施例1と同様にして反応を行なった。
結果を表2に示す。
Comparative Example 1 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that anhydrous aluminum chloride was not added.
The results are shown in Table 2.

【0033】比較例2 反応時にジエチルアルミニウムクロライドを60mg
(0.50mmol)を用い、無水塩化アルミニウムを
添加しなかったこと以外、実施例1と同様にして反応を
行なった。結果を表2に示す。
Comparative Example 2 60 mg of diethylaluminum chloride was used in the reaction.
(0.50 mmol) was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that anhydrous aluminum chloride was not added. The results are shown in Table 2.

【0034】比較例3 反応時に、ジエチルアルミニウムクロライドの代わりに
トリエチルアルミニウム29mg(0.25mmol)
を用い、また無水塩化アルミニウムを添加しなかったこ
と以外、実施例1と同様にして反応を行なった。結果を
表2に示す。
Comparative Example 3 29 mg (0.25 mmol) of triethylaluminum was used instead of diethylaluminum chloride during the reaction.
Was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that anhydrous aluminum chloride was not added. The results are shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】なお表中の略号は以下の通りである。The abbreviations in the table are as follows.

【0038】TEA;トリエチルアルミニウム DEAC;ジエチルアルミニウムクロライド C4;ブテン、C6;ヘキセン、C8;オクテン、C1
0;デセン、C12+;ドデセン以上の高級オレフィン ワックス比率=ワックス/(炭素数4〜30のオレフィ
ン+ワックス)×100
TEA; triethylaluminum DEAC; diethylaluminum chloride C4; butene, C6; hexene, C8; octene, C1
0: decene, C12 +; higher olefin of dodecene or higher Wax ratio = wax / (olefin having 4 to 30 carbon atoms + wax) × 100

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、エチレンのオリゴマー
化反応において、高活性かつ高選択的に炭素数4〜10
の鎖状α−オレフィンを得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in the ethylene oligomerization reaction, the carbon number of 4 to 10 is highly active and highly selective.
It is possible to obtain a chain α-olefin of

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // C07B 61/00 300

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エチレンをオリゴマー化して鎖状α−オレ
フィンを製造する方法において、下記一般式(1) Zr(X14・[AlRn(X23-nm (1) (式中、mは0.1〜1000であり、nは1、1.
5、2または3であり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、X1およびX2はハロゲン原子であってそれぞれ同一
または異種ハロゲン原子を表す)で示される触媒系を用
い、ルイス酸を添加し反応させることを特徴とする炭素
数4〜10の鎖状α−オレフィンの製造方法。
1. A method for producing a chain α-olefin by oligomerizing ethylene, comprising the following general formula (1) Zr (X 1 ) 4. [AlR n (X 2 ) 3-n ] m (1) ( In the formula, m is 0.1 to 1000, and n is 1, 1.
5, 2 or 3, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 and X 2 are halogen atoms, which are the same or different halogen atoms, respectively). A method for producing a chain α-olefin having 4 to 10 carbon atoms, which comprises adding and reacting.
【請求項2】ルイス酸が塩化アルミニウム、臭化アルミ
ニウムまたは塩化第二スズである請求項1に記載の鎖状
α−オレフィンの製造方法。
2. The method for producing a chain α-olefin according to claim 1, wherein the Lewis acid is aluminum chloride, aluminum bromide or stannic chloride.
JP30265893A 1993-12-02 1993-12-02 Method for producing linear alpha-olefin Pending JPH07157444A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003095996A (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Idemitsu Petrochem Co Ltd METHOD FOR PRODUCING LOW GRADE POLYMER OF alpha-OLEFIN

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003095996A (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Idemitsu Petrochem Co Ltd METHOD FOR PRODUCING LOW GRADE POLYMER OF alpha-OLEFIN
WO2003029170A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-10 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. PROCESS FOR PRODUCING LOW POLYMER OF α-OLEFIN
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