KR20210151253A - 에틸렌 올리고머화/삼량체화/사량체화 반응기의 개선된 설계 - Google Patents

에틸렌 올리고머화/삼량체화/사량체화 반응기의 개선된 설계 Download PDF

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Abstract

방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계, 상기 반응 혼합물 내에서 상기 올레핀 단량체를 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계, 및 상기 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계를 포함한다. 상기 반응 시스템은 전체 반응 혼합물 체적, 및 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이의 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함한다. 상기 반응 시스템 내에서 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 전체 열 교환 표면적의 비는 0.75in-1 내지 5in-1 범위이고, 상기 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률은 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)이다.

Description

에틸렌 올리고머화/삼량체화/사량체화 반응기의 개선된 설계 {IMPROVED DESIGN OF AN ETHYLENE OLIGOMERIZATION/TRIMERIZATION/TETRAMERIZATION REACTOR}
본 개시 내용은 올레핀 올리고머의 생산 방법에 관한 것이다. 보다 특별하게는, 본 개시 내용은 올레핀의 개선된 올리고머화 방법에 관한 것이다.
반응 시스템은 다양한 산업 화학 방법, 예를 들어, 올레핀(일반적으로 알켄이라 공지됨)의 올리고머화 및/또는 중합에서 사용되어 각각 올리고머 및/또는 중합체를 생산한다. 예를 들어, 에틸렌으로부터의 C4 내지 C30+ 알파 올레핀의 합성을 위한 알루미늄, 니켈, 지르코늄, 및 철계 촉매 시스템 및 에틸렌으로부터의 1-헥센의 선택적인 합성을 위한 크로뮴계 촉매 시스템은 알파 올레핀의 제조를 위한 상업적으로 중요한 방법을 구성한다. 보다 환경 친화적인 대체품으로서의 세제의 제조(그렇지 않았으면 정제유가 사용될 수 있음)에서 중간체로서, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌)의 제조에서의 단량체 또는 공단량체로서, 및 많은 다른 유형의 생성물을 위한 중간체로서의 사용을 비롯한, 다수의 응용이 알파 올레핀에 대해서 존재한다. 알파 올레핀에 대한 수요는 증가하고 있고, 알파 올레핀 제조자는 예를 들어, 개선된 반응 시스템 및 이의 제조 방법 및 사용 방법을 통해서, 수요를 충족시키기 위한 적절한 능력을 탐구한다.
실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계, 반응 혼합물 내에서 올레핀 단량체를 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계, 및 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계를 포함한다. 반응 시스템은 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적, 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이의 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함한다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비는 0.75in-1 내지 5in-1 범위이고, 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률은 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)이다. 방법은 또한 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 반응 용매를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계를 포함한다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] - 1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] + 0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위일 수 있다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적의 비는 0.70 내지 1.0 범위일 수 있다. 반응 시스템은 또한 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 포함할 수 있고, 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내일 수 있다. 반응 시스템은 또한 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 포함할 수 있고, 열 교환 매질의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내일 수 있다. 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR), 관류형 반응기(plug flow reactor), 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 반응기를 포함할 수 있다. 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기를 포함할 수 있고, 열 교환 매질은 연속 교반식 탱크 반응기의 외벽의 적어도 일부를 둘러싼 자켓 내에서, 내부 열 교환 코일 내에서 또는 이들의 임의의 조합으로 반응 혼합물과 간접적으로 접촉할 수 있다. 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함할 수 있고, 열 교환 매질은 적어도 하나의 관류형 반응기의 적어도 일부의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉할 수 있다. 반응 시스템은 반응기를 포함하는 반응 혼합물 경로를 포함할 수 있고, 반응 혼합물은 반응기를 통해서 재순환될 수 있고, 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비는 8 내지 60이다. 올레핀 단량체는 에틸렌으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 촉매 시스템은 크로뮴, 헤테로원자 리간드, 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 촉매 시스템은 트라이알킬알루미늄 화합물로 본질적으로 이루어진 유기금속 화합물을 포함할 수 있다. 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함할 수 있고, 촉매 시스템은 a) 니켈 화합물 및 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리(bidentate) 유기포스포린 또는 b) 니켈 화합물과 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리 유기포스포린의 착물을 포함할 수 있다. 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함할 수 있고, 촉매 시스템은 a) 지르코늄 할라이드, 하이드로카빌옥사이드, 또는 카복실레이트, 및 금속 알킬 화합물, 또는 b) 지르코늄 할라이드, 알콕사이드, 또는 카복실레이트, 루이스 염기, 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함할 수 있고, 촉매 시스템은 a) α-다이이민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물, b) 피리딘 2,6-비스이민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물, c) 전이 금속 화합물, 피리딘 2,6-비스이민 화합물, 및 금속 알킬 화합물, 또는 d) 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다.
실시형태에서, 올레핀 단량체의 올리고화를 위한 반응 시스템은 올레핀 단량체, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분, 또는 이들의 임의의 조합물을 반응 시스템 내의 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 도입하도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 유입구, 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 반응 혼합물 유출구, 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적, 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함한다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비는 0.75in-1 내지 5in-1 범위 이내이고, 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률은 1.0lb/hr/gal 내지 6.0lb/hr/gal 범위이다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] - 1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] + 0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위 이내일 수 있다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적의 비는 0.70 내지 1.0 범위 이내일 수 있다. 반응 시스템은 또한 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 포함할 수 있고, 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분의 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내일 수 있다. 반응 시스템은 또한 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 포함할 수 있고, 열 교환 매질의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내일 수 있다. 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR), 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 반응기를 포함할 수 있다. 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 적어도 하나의 관류형 반응기의 적어도 일부의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다.
실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계, 올레핀 단량체를 반응 혼합물 내에서 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계, 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 결정하는 단계, 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 0.75in-1 내지 5in-1의 범위로 유지시키는 단계, 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계, 및 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 제어하는 단계를 포함한다. 반응 시스템은 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적, 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함한다. 방법은 또한 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률을 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어에 반응하여 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)으로 유지시키는 단계를 포함한다. 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량을 포함할 수 있고, 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 유지시키는 것은 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량의 제어에 반응하여 일어날 수 있다. 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 반응 혼합물 중의 올리고머 생성물 농도를 포함할 수 있고, 올리고머 생성물 방출률을 유지시키는 것은 올리고머 생성물 농도의 제어에 반응하여 일어날 수 있다. 방법은 또한 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비를 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] - 1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] + 0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위로 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내로 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도, 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도, 및 열 교환 매질의 평균 온도를 포함할 수 있고, 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어는 적어도 열 교환 매질의 평균 온도를 제어하는 것을 포함한다. 방법은 또한 열 교환 매질의 평균 온도를 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내로 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 레이놀즈수(Reynolds number)를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 2 x 105 내지 1 x 106으로 유지시키는 단계를 포함할 수 있고, 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 열 교환 부분 중의 반응 혼합물의 유량, 아지테이션 장치의 작동 파라미터 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 방법은 또한 반응 시스템 내의 반응 혼합물의 적어도 일부를 재순환시키는 단계, 및 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 반응 시스템 내의 재순환된 반응 혼합물의 부분의 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비를 8 내지 60으로 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 출원의 주제는 첨부된 도면과 함께 하기 설명을 참고로 이해될 수 있고, 첨부된 도면에서 유사한 참조 부호는 유사한 요소를 식별하고, 여기서:
도 1은 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 실시형태를 도시한 도면.
도 2는 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 3은 2개의 임의적인 재순환 루프를 갖는 올리고머화 반응기 시스템의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 4는 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 5는 재순환 루프를 갖는 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 6은 재순환 루프를 갖는 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 7은 재순환 루프를 갖는 올리고머화 반응 공정의 전부 또는 일부의 대안적인 실시형태를 도시한 도면.
도 8은 실시형태에 따른 반응 공정의 작동 파라미터를 도시한 그래프.
도 9는 반응 시스템 내의 작동 조건을 제어하는 방법의 실시형태의 흐름도.
도 10은 컴퓨터 시스템의 실시형태를 도시한 도면.
본 특허 출원의 주제는 다양한 개질 및 대안적인 형태가 가능하지만, 도면은 예의 방식으로 상세하게 본 명세서에 기술된 구체적인 실시형태를 설명한다. 그러나, 구체적인 실시형태의 본 명세서에서의 설명은 청구된 주제를 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도되지 않고, 이와 반대로 첨부된 청구범위에 의해서 정의된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주에 포함되는 모든 개질, 등가물 및 대안을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에 청구된 주제의 예시적인 실시형태를 이제 개시할 것이다. 명확한 이해를 위해서, 실제 구현의 모든 특징이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 임의의 이러한 실제 실시형태의 개발에서, 개발자의 특별한 목적, 예컨대 시스템-관련 및 비지니스-관련 제약의 준수를 달성하기 위해서 다수의 구현-특이적 결정이 행해져야 하는데, 이는 하나의 실현으로부터 또 다른 것으로 달라질 수 있다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간-소모적임에도 불구하고 본 개시 내용의 이익을 갖는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 통상일 것이라고 인식될 수 있다.
본 명세서의 설명에서, 다양한 범위 및/또는 수치 제한이 하기에 명시적으로 언급될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 종점은 상호 교환 가능함이 의도된다는 것을 인식해야 한다. 추가로, 임의의 범위는 명시적으로 언급된 범위 또는 한계치 내에 포함되는 유사한 규모의 반복적인 범위를 포함한다.
추가로, 다양한 개질이 본 명세서에 의도된 바와 같이 본 발명의 범주 내에서 행해질 수 있고, 본 발명의 실시형태는 명시적으로 청구된 것이 아닌 특징부의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 본 명세서에 명시적으로 기술된 것이 아닌 유동 배열(flow arrangement)은 본 발명의 범주에 포함된다.
달리 명시되지 않는 한, 용어 "접촉시키다" 및 "조합하다" 및 이들의 파생어는 개시된 실시형태의 2개 이상의 성분을 접촉 및 조합하기 위한 임의의 첨가 서열, 순서 또는 농도를 지칭할 수 있다. 올리고머화 성분의 조합 또는 접촉은 적합한 접촉 조건, 예컨대 온도, 압력, 접촉 시간, 유량 등 하에서 하나 이상의 반응 구역에서 진행될 수 있다.
청구범위 과도기적 용어 또는 구와 관련하여, "비롯한", "함유하는", 갖는" 또는 "특징으로 하는"과 동의어인 과도기적 용어 "포함하는"은 포괄적 또는 개방형이고, 추가적인 언급되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 과도기적 구 "본질적으로 이루어진"은 청구범위에 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 과도기적 구 "이루어진" 용어는 청구범위에 특정되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 과도기적 구 "본질적으로 이루어진"은 청구범위의 범주를 명시된 물질 또는 단계 및 청구된 발명의 기본적이고 새로운 특징(들)에 실질적으로 영향을 주지 않는 것으로 제한한다. "본질적으로 이루어진" 청구범위는 "이루어진" 포맷으로 기술된 폐쇄형 청구범위 및 "포함하는" 포맷으로 기술된 완전 개방형 청구범위 중간에 위치한다. 반대로 표시되지 않는 한, 화합물 또는 조성물을 기술할 때 "본질적으로 이루어진"은 "포함하는"으로 해석되어서는 안되지만, 이 용어가 적용된 조성물 또는 방법을 상당히 변경시키지 않는 물질을 포함하는 언급된 성분을 기술하도록 의도된다. 예를 들어, 물질 A로 이루어진 공급원료는 상업적으로 제조되거나 상업적으로 입수 가능한 물질의 샘플 중에 전형적으로 존재하는 불순물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질 A로 이루어진 공급원료는 상업적으로 제조되거나 상업적으로 입수 가능한 물질 A의 샘플 중에 전형적으로 존재하는 불순물을 포함할 수 있다. 청구범위가 상이한 특징부 및/또는 특징부 분류(예를 들어, 다른 가능성 중에서 방법 단계, 공급원료 특징부, 및/또는 생성물 특징부)를 포함하는 경우, 과도기적 용어 포함하는, 본질적으로 이루어진, 및 이루어진은 이용되는 특징부에만 적용되며, 청구범위 이내에서 상이한 특징부와 함께 사용되는 상이한 과도기적 용어 또는 구를 갖는 것이 가능하다. 예를 들어, 방법은 몇몇 언급된 단계(및 다른 언급되지 않은 단계)를 포함할 수 있지만, 구체적인 단계로 이루어진 촉매 시스템 제조 방법을 이용하지만, 언급된 성분 및 다른 언급되지 않은 성분을 포함하는 촉매 시스템을 이용한다.
본 명세서 내에서, "포함하는" 또는 대등한 표현의 사용은 구 "본질적으로 이루어진", "본질적으로 이루어지다", 또는 개방형 표현에 대한 대안적인 실시형태로서의 대등한 표현의 사용을 고려한다. 추가로, 본 명세서에서 "포함하는" 또는 대등한 표현 또는 "본질적으로 이루어진"의 사용은 각각 구 "이루어진", "이루어지다" 또는 개방형 표현 또는 중간 입장 표현에 대한 대안으로서의 대등한 표현의 사용을 고려한다. 예를 들어, "포함하는"은 달리 구체적으로 지시되지 않는 한 본 명세서에 존재하는 양상, 특징부 및/또는 요소에 대한 대안적인 실시형태로서 "본질적으로 이루어진" 및 "이루어진"을 포함하도록 이해되어야 한다.
조성물 및 방법이 다양한 성분 또는 단계를 "포함하는" 것과 관련하여 기술되어 있지만, 조성물 및 방법은 또한 다양한 성분 또는 단계로 "본질적으로 이루어지거나" 또는 "이루어질" 수 있다.
단수 표현은 달리 구체적으로 제시되지 않는 한 복수의 대안, 예를 들어 적어도 하나를 포함하도록 의도된다. 예를 들어, "트라이알킬알루미늄 화합물"의 개시 내용은 달리 명시되지 않는 한 하나의 트라이알킬알루미늄 화합물, 또는 하나 초과의 트라이알킬알루미늄 화합물을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 내에서, 단어 "반응기"는 장비의 단일 부분, 예컨대, 예를 들어 반응이 일어나는 용기를 지칭하지만, 임의의 연관된 장비, 예컨대 용기의 외부에 존재하는 파이핑, 펌프 등을 배제한다. 반응기의 예는 교반 탱크 반응기(예를 들어, 연속 교반식 탱크 반응기), 관류형 반응기, 또는 임의의 다른 유형의 반응기를 포함한다. 본 명세서 내에서, "반응기 시스템"은 반응기, 연관된 파이핑, 연관된 펌프 및 임의의 다른 연관된 장비를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 목적하는 반응이 일어나는 장비의 임의의 부분을 지칭한다. 일부 경우에 "반응기"는 또한 "반응기 시스템"일 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 폴리에틸렌 루프 반응기가 반응기 시스템으로 고려될 수 있다. 용어 "반응기" 및 "반응기 시스템"은 추가적인 자격 부여된 용어의 사용에 의해서 보다 특별한 "반응기" 및 "반응기 시스템"을 지칭하도록 자격 부여될 수 있다. 예를 들어, 용어 "올리고머화 반응기" 및 "올리고머화 반응기 시스템"의 사용은 그 반응기 및/또는 반응기 시스템 내에서의 목적하는 반응이 올리고머화인 것을 나타낸다.
본 명세서 내에서, 용어 "반응 시스템"은 방법의 부분, 연관된 장비 및 연관된 공정 라인(여기서 필수적인 반응 성분 및 반응 조건은 반응이 목적하는 속도로 진행될 수 있도록 존재함)을 지칭한다. 즉, 반응 시스템은 반응을 평균 반응 속도의 25% 내에서 유지시키도록 필수적인 반응 성분 및 반응 조건이 존재하는 곳에서 시작하고, 반응 시스템은 반응을 평균 반응 속도(반응 시스템의 반응 속도의 체적 평균 기준)의 25% 내에서 유지시키지 않는 곳에서 끝난다. 예를 들어, 에틸렌 올리고머화 방법과 관련하여, 반응 시스템은 충분한 에틸렌 및 활성 촉매 시스템이 목적하는 속도로 올리고머 생성물 생산을 유지시키기에 충분한 반응 조건 하에 존재하는 지점에서 시작하고, 반응 시스템은 촉매 시스템이 불활성화되거나, 올리고머 생성물 생산을 유지시키게 충분한 에틸렌이 존재하지 않거나, 다른 반응 조건이 올리고머 생성물 생산 또는 목적하는 올리고머 생성물 생산율을 유지시키기에 충분하지 않은 지점에서 끝난다. 본 명세서 내에서, "반응 시스템"은 하나 이상의 반응기 시스템, 하나 이상의 반응기, 및 연관된 장비(여기서 모든 필수적인 반응 성분 및 반응 조건은 반응이 목적하는 속도로 일어날 수 있도록 존재함)를 포함할 수 있다. 용어 "반응 시스템"은 추가적인 자격 부여된 용어의 사용에 의해서 보다 구체적인 "반응 시스템"을 지칭하도록 자격 부여될 수 있다. 예를 들어, 용어 "올리고머화 반응 시스템"의 사용은 "반응 시스템" 내의 목적하는 반응이 올리고머화인 것을 나타낸다.
용어 "반응 공정"은 반응 시스템의 장비 및 반응 시스템의 내부 및 외부로 필수적인 성분(들)을 운반할 수 있는 장비 및 연관된 공정 라인(들)을 포함하는 반응 공정의 장비를 지칭한다. 이 용어 "반응 공정"은 추가적인 자격 부여된 용어의 사용에 의해서 보다 구체적인 "반응 공정"을 지칭하도록 자격 부여될 수 있다. 예를 들어, 용어 "올리고머화 반응 공정"의 사용은 "반응 공정"이 올리고머화에 관한 것임을 나타낸다.
달리 지시되지 않는 한, 이러한 정의가 본 개시 내용에 적용될 수 있다. 용어가 본 개시 내용에서 사용되지만 본 명세서에서 구체적으로 정의되지 않은 경우, 정의가 임의의 다른 개시 내용 및 본 명세서에 적용된 정의와 상충되지 않거나, 또는 그 정의가 적용될 수 있는 임의의 청구범위를 무한하게 하거나 가능하지 않게 하지 않는 한, 문헌[IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997)]로부터의 정의가 적용될 수 있다. 본 명세서에 참고로 포함된 임의의 문헌에 의해서 제공된 임의의 정의 또는 사용이 본 명세서에 제공된 정의 또는 사용과 상충되는 정도에서, 본 명세서에 제공된 정의 또는 사용이 우선시된다.
본 명세서에 개시된 임의의 특정 화합물에 대해서, 제공된 일반 구조 또는 명칭은 또한 달리 지시되지 않는 한 특정 치환기 세트로부터 발생할 수 있는 모든 구조 이성질체, 컨포메이션 이성질체 및 입체이성질체를 포함하도록 의도된다. 따라서, 화합물에 대한 일반적인 언급은 명백하게 달리 지시되지 않는 한 모든 구조 이성질체를 포함하고; 예를 들어 헥센에 대한 일반적인 언급은 1-헥센, 2-헥센, 3-헥센, 및 6개의 탄소 원자 및 단일 탄소 탄소 이중 결합을 갖는 임의의 다른 탄화수소(선형, 분지형 또는 환식)를 포함한다. 추가로, 일반 구조 또는 명칭에 대한 언급은 그 맥락이 허용하거나 요구하는 바와 같이 모든 입체이성질체 또는 라세미체 형태, 뿐만 아니라 입체이성질체의 혼합물의 모든 거울상이성질체, 부분입체이성질체 및 다른 광학 이성질체를 포함한다. 존재하는 임의의 특정 화학식 또는 명칭의 경우, 존재하는 임의의 일반 화학식 또는 명칭은 또한 특정 치환기 세트로부터 발생할 수 있는 모든 컨포메이션 이성질체, 위치이성질체 및 입체이성질체를 포함한다.
화학 "기"는 예를 들어, 비록 그 기가 문자 그대로 이러한 방식으로 합성되지 않을지라도, 그 기를 생성하기 위하여 형식적으로 모 화합물에서 제거된 수소 원자의 수에 의해서, 그 기가 기준 또는 "모" 화합물로부터 형식상 유래된 방법에 따라서 기술된다. 예를 들어, "알킬기"은 형식상 알칸으로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 유래될 수 있는 반면, "알킬렌기"는 형식상 알칸으로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써 유래될 수 있다. 더욱이, 모 화합물로부터 임의의 수("하나 이상")의 수소 원자를 제거함으로써 형식상 유래된 다양한 기를 포함하기 위해서 보다 일반적인 용어가 사용될 수 있고, 이러한 예에서 이것은 "알칸기"로서 기재될 수 있고, 이것은 "알킬기" 및 "알킬렌기"를 포함하고, 물질은 그 상황에 필수적인 것으로서, 알칸으로부터 제거된, 3개 이상의 수소 원자를 갖는다. 전체적으로, 치환기, 리간드, 또는 다른 화학 모이어티가 특정 "기"를 구성할 수 있다는 개시 내용은 그 기가 기술된 바와같이 사용되는 경우 화학 구조 및 결합의 널리 공지된 규칙을 따른다는 것을 의미한다. 기를 "에 의해서 유래된", "로부터 유래된", "에 의해서 형성된" 또는 "로부터 형성된"것으로서 기술하는 경우, 이러한 용어는 통상적인 의미로 사용되며, 달리 명시되지 않거나 그 문맥이 달리 요구하지 않는 한 임의의 특별한 합성 방법 또는 절차를 반영하도록 의도되지 않는다.
용어 "오가닐기(organyl group)"는 IUPAC에 의해서 명시된 정의(작용기 유형에 관계없이 탄소 원자에서 하나의 자유 원자가를 갖는 유기 치환기)에 따라서 본 명세서에서 사용된다. 유사하게, "오가닐렌기"는 작용기 유형에 관계없이, 유기 화합물로부터 2개의 수소 원자, 하나의 탄소 원자로부터 2개의 수소 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자 각각으로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 유래된 유기기를 지칭한다. "유기기"는 유기 화합물의 탄소 원자로부터 하나 이상의 수소 원자를 제거함으로서 형성된 일반화된 기를 지칭한다. 따라서, "오가닐기", "오가닐렌기", 및 "유기기"는 탄소 및 수소가 아닌 유기 작용기(들) 및/또는 탄소(들)를 함유할 수 있고, 즉 유기기는 탄소 및 수소에 더하여 작용기 및/또는 원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄소 및 수소가 아닌 원자의 비제한적인 예는 할로겐, 산소, 질소, 인 등을 포함한다. 작용기의 비제한적인 예는 에터, 알데하이드, 케톤, 에스터, 설파이드, 아민, 포스핀 등을 포함한다. 일 양상에서, "오가닐기", "오가닐렌기", 또는 "유기기"를 형성하기 위해서 제거되는 수소 원자(들)는 작용기, 예를 들어 다른 가능한 것 중에서, 아실기(-C(O)R), 포밀기(-C(O)H), 카복시기(-C(O)OH), 하이드로카복시카보닐기(-C(O)OR), 사이아노기(-C≡N), 카바모일기(-C(0)NH2), N-하이드로카빌카바모일기(-C(O)NHR), 또는 N,N'-다이하이드로카빌카바모일기(-C(0)NR2)에 속하는 탄소 원자에 부착될 수 있다. 또 다른 양상에서, "오가닐기", "오가닐렌기", 또는 "유기기를 형성하기 위해서 제거되는 수소 원자(들)는 작용기, 예를 들어, -CH2C(0)CH3, -CH2NR2 등에 속하지 않거나 그것으로부터 떨어져 있는 탄소 원자에 부착될 수 있다. "오가닐기", "오가닐렌기", 또는 "유기기"는 환식 또는 비환식인 것을 포함하는 지방족일 수 있거나, 또는 방향족일 수 있다. "오가닐기", "오가닐렌기", 및 "유기기"는 또한 헤테로원자-함유 고리, 헤테로원자-함유 고리 시스템, 헤테로방향족 고리, 및 헤테로방향족 고리 시스템을 포함한다. "오가닐기", "오가닐렌기", 및 "유기기"는 달리 명시되지 않는 한 선형 또는 분지형일 수 있다. 마지막으로, "오가닐기", "오가닐렌기", 또는 "유기기" 정의는 구성원으로서 각각 "하이드로카빌기", "하이드로카빌렌기", "탄화수소기", 및 각각 "알킬기", "알킬렌기", 및 "알칸기"를 포함한다.
본 출원의 목적을 위해서, 용어 "비활성 작용기로 이루어진 오가닐기"의 용어 또는 변형은 작용기 중에 존재하는 탄소 및 수소가 아닌 유기 작용기(들) 및/또는 원자(들)가 본 명세서에 정의된 방법 조건 하에서 금속 화합물과 착물화되지 않고/않거나 비활성인 탄소 및 수소가 아닌 그러한 작용기(들) 및/또는 원자(들)에 제한되지 않는 오가닐기를 지칭한다. 따라서, 용어 "비활성 작용기로 이루어진 오가닐기"의 용어 또는 변형은 비활성 작용기로 이루어진 오가닐기 내에 존재할 수 있는 특정 오가닐기를 추가로 한정한다. 추가로, 용어 "비활성 작용기로 이루어진 오가닐기"는 오가닐 기 내의 하나 이상의 비활성 작용기의 존재를 지칭할 수 있다. 용어 "비활성 작용기로 이루어진 오가닐기" 정의의 용어 또는 변형은 (다른 기 중에서) 구성원으로서 하이드로카빌기를 포함한다. 유사하게, "비활성 작용기로 이루어진 오가닐렌기"는 비활성 작용기로 이루어진 유기 화합물의 하나 또는 2개의 탄소 원자로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 유기기를 지칭하고, "비활성 작용기로 이루어진 유기기"는 비활성 작용기로 이루어진 유기 화합물의 하나 이상의 탄소 원자로부터 하나 이상의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 비활성 작용기로 이루어진 일반화된 유기기를 지칭한다.
본 출원의 목적을 위해서, "비활성 작용기"는 비활성 작용기를 갖는 물질이 금속 착물의 금속 화합물에 참여하고/참여하거나 그것과 착물화되지 않는 본 명세서에 기술된 방법을 실질적으로 방해하지 않는 기이다. 용어 "금속 화합물과 착물화되지 않는"은 금속 화합물과 착물화될 수 있는 기를 포할 수 있지만, 특히 본 명세서에 기술된 분자는 리간드 내에서의 그의 위치 관계로 인해서 금속 화합물과 착물화될 수 없다. 예를 들어, 에터기는 금속 화합물과 착물화될 수 있지만, 치환된 페닐 포스피닐기의 파라 위치에 위치된 에터기는 비활성 작용기일 수 있는데, 그 이유는 단일 금속 화합물은 동일한 금속 착물 분자의 파라 에터기 및 N2-포스피닐 폼아미딘기 둘 모두와 착물화될 수 없기 때문이다. 따라서, 특정 작용기의 비활성은 금속 화합물을 착물화하는 작용기의 고유의 무능력에 관련될 뿐만 아니라 금속 착물 내의 작용기의 위치에 관련될 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법을 실질적으로 방해하지 않는 비활성 작용기의 비제한적인 예는 특히 할로(플루오로, 클로로, 브로모, 및 아이오도), 나이트로, 하이드로카복시기(예를 들어, 특히 알콕시, 및/또는 아록시), 설파이딜기, 및/또는 하이드로카빌기를 포함할 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 용어 "탄화수소"는 탄소 및 수소 만을 함유하는 화합물을 지칭한다. 다른 식별자가 탄화수소 내의 특정 기의 존재를 나타내기 위해서 이용될 수 있다(예를 들어, 할로겐화된 탄화수소는 탄화수소 내의 동일한 수의 수소 원자를 대체하는 하나 이상의 할로겐 원자의 존재를 나타낸다). 용어 "하이드로카빌기"는 IUPAC에 의해서 명시된 정의(탄화수소로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기)에 따라서 본 명세서에서 사용된다. 하이드로카빌기의 비제한적인 예는 에틸, 페닐, 톨릴, 프로펜일 등을 포함한다. 유사하게, "하이드로카빌렌기"는 탄화수소로부터 2개의 수소 원자, 하나의 탄소 원자로부터 2개의 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자 각각으로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 기를 지칭한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 용어에 따라서, "탄화수소기"는 탄화수소로부터 (특정 기에 대해서 필수적인 바와 같은) 하나 이상의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 일반화된 기를 지칭한다. "하이드로카빌기", "하이드로카빌렌기", 및 "탄화수소기"는 비환식 또는 환식기일 수 있고/있거나 선형 또는 분지형일 수 있다. "하이드로카빌기", "하이드로카빌렌기", 및 "탄화수소기"는 탄소 및 수소 만을 함유하는 고리, 고리 시스템, 방향족 고리 및 방향족 고리 시스템을 포함할 수 있다. "하이드로카빌기", "하이드로카빌렌기", 및 "탄화수소기"는 예의 방식으로 구성원으로서 특히 아릴, 아릴렌, 아렌, 알킬, 알킬렌, 알칸, 사이클로알킬, 사이클로알킬렌, 사이클로알칸, 아르알킬, 아르알킬렌, 및 아르알칸기를 포함한다.
용어 "알칸"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 포화 탄화수소 화합물을 지칭한다. 다른 식별자가 알칸 내의 특정 기의 존재를 나타내기 위해서 이용될 수 있다(예를 들어, 할로겐화된 알칸은 알칸 내의 동일한 수의 수소 원자를 대체하는 하나 이상의 할로겐 원자의 존재를 나타낸다). 용어 "알킬기"는 IUPAC에 의해서 명시된 정의(알칸으로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기)에 따라서 본 명세서에서 사용된다. 유사하게, "알킬렌기"는 알칸으로부터 2개의 수소 원자(하나의 탄소 원자로부터 2개의 수소 원자 또는 2개의 상이한 원자로부터 하나의 수소 원자)를 제거함으로서 형성된 기를 지칭한다. "알칸기"는 알칸으로부터 (특정 기에 대해서 필수적인 바와 같은) 하나 이상의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 기를 지칭하는 일반적인 용어이다. "알킬기", "알킬렌기", 및 "알칸기"는 달리 명시되지 않는 한 비환식 또는 환식기일 수 있고/있거나 선형 또는 분지형일 수 있다. 1차, 2차, 및 3차 알킬기는 각각 알칸의 1차, 2차, 또는 3차 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써 유래된다. n-알킬기는 선형 알칸의 말단 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로서 유래될 수 있다.
지방족 화합물은 방향족 화합물을 제외한, 비환식 또는 환식의 치환 또는 비치환된 탄소 화합물이다. 따라서, 지방족 화합물은 방향족 화합물을 제외한, 비환식 또는 환식의 치환 또는 비치환된 탄소 화합물이며; 즉, 지방족 화합물은 비-방향족 유기 화합물이다. "지방족기"는 지방족 화합물의 탄소 원자로부터 (특정 기에 대해서 필수적인 바와 같은) 하나 이상의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 일반화된 기이다. 지방족 화합물 및 따라서 지방족 기는 탄소 및 수소가 아닌 유기 작용기(들) 및/또는 원자(들)를 함유할 수 있다.
용어 "치환된"은 화합물 또는 기를 기술하는 데 사용되는 경우, 예를 들어, 특정 화합물 또는 기의 치환된 유사체를 지칭하는 데 사용되는 경우, 그 기 내의 수소를 형식상 대체하는 임의의 비-수소 모이어티를 기술하도록 의도되며, 비-제한적인 것이도록 의도된다. 기 또는 기들은 또한 본 명세서에서 "비치환된"으로서 또는 대등한 용어, 예컨대 "비-치환된"에 의해서 지칭될 수 있고, 이것은 비-수소 모이어티가 그 기 내의 수소를 대체하지 않는 본래 기를 지칭한다. "치환된"은 비-제한적인 것으로 의도되며, 무기 치환기 또는 유기 치환기를 포함한다.
용어 "올레핀"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 방향족 고리 또는 방향족 고리 시스템의 부분이 아닌 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄화수소를 지칭한다. 용어 "올레핀"은 달리 구체적으로 지시되지 않는 한 방향족 고리 또는 고리 시스템의 부분이 아닌 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 지방족 및 방향족, 환식 및 비환식, 및/또는 선형 및 분지형 탄화수소를 포함한다. 단지 하나, 단지 2개, 단지 3개 등의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 올레핀은 올레핀의 명칭 내의 용어 "모노", "다이", "트라이" 등의 사용에 의해서 식별될 수 있다. 올레핀은 탄소-탄소 이중 결합(들)의 위치에 의해서 추가로 식별될 수 있다.
용어 "알켄"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 올레핀을 지칭힌다. 단지 하나, 단지 2개, 단지 3개 등의 그러한 다중 결합을 갖는 알켄은 명칭 내의 용어 "모노", "다이", "트라이" 등의 사용에 의해서 식별될 수 있다. 예를 들어, 알카모노엔, 알카다이엔, 및 알카트라이엔은 각각 단지 하나의 탄소-탄소 이중 결합(CnH2n의 일반 화학식을 갖는 비환식), 단지 2개의 탄소-탄소 이중 결합(CnH2n-2의 일반 화학식을 갖는 비환식), 및 단지 3개의 탄소-탄소 이중 결합(CnH2n-4의 일반 화학식을 갖는 비환식)을 갖는 선형 또는 분지형 비환식 탄화수소 올레핀을 지칭한다. 알켄은 탄소-탄소 이중 결합(들)의 위치에 의해서 추가로 식별될 수 있다. 다른 식별자가 알켄 내의 특정 기의 유무를 나타내기 위해서 이용될 수 있다. 예를 들어, 할로알켄은 할로겐 원자로 대체된 하나 이상의 수소 원자를 갖는 알켄을 지칭한다.
용어 "알파 올레핀"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이 탄소 원자의 가장 긴 연속 쇄의 제1 탄소 원자와 제2 탄소 원자 사이에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 올레핀을 지칭한다. 용어 "알파 올레핀"은 달리 명백하게 언급되지 않는 한 선형 및 분지형 알파 올레핀을 포함한다. 분지형 알파 올레핀의 경우에, 분지는 올레핀 이중 결합에 대해서 2-위치(바이닐리덴) 및/또는 3-위치 또는 그 초과의 위치에 존재할 수 있다. 용어 "바이닐리덴"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 올레핀 이중 결합에 대해서 2-위치에서 분지를 갖는 알파 올레핀을 지칭한다. 그 자체로, 용어 "알파 올레핀"은 달리 명백하게 나타내지 않는 한 다른 탄소-탄소 이중 결합의 유무를 나타내지 않는다.
용어 "노말(normal) 알파 올레핀"은 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때마다 제1 탄소 원자와 제2 탄소 원자 사이에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 선형 지방족 모노-올레핀을 지칭한다. "노말 알파 올레핀"은 "선형 알파 올레핀"과 동의어가 아님이 주목되는데, 그 이유는 용어 "선형 알파 올레핀"은 제1 탄소 원자와 제2 탄소 원자 사이에 이중 결합을 갖고, 추가 이중 결합을 갖는 선형 올레핀 화합물을 포함할 수 있기 때문이다.
용어 "반응 시스템 유출물", 및 이의 파생어(예를 들어, 올리고머화 반응 시스템 유출물, 삼량체화 반응 시스템 유출물, 사량체화 반응 시스템 유출물, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응 시스템 유출물)는 일반적으로 반응 혼합물을 방출시키는 반응 시스템 유출구/방출구를 통해서 반응 시스템을 빠져 나오는 모든 물질을 지칭하며, 반응 시스템 공급물(들)(예를 들어, 올레핀, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분, 및/또는 용매), 및/또는 반응 생성물(예를 들어, 올리고머 및 비-올리고머를 포함하는 올리고머 생성물, 삼량체 및 비-삼량체를 포함하는 삼량체화 생성물, 사량체 및 비-사량체를 포함하는 사량체화 생성물, 또는 삼량체 및 사량체 및 비-삼량체 및 사량체를 포함하는 삼량체화 및 사량체화 생성물)을 포함할 수 있다. 용어 "반응 시스템 유출물" 및 이의 파생어는 추가적인 자격 부여된 용어의 사용에 의해서 특정 부분을 지칭하도록 자격 부여될 수 있다. 예를 들어, 반응 시스템 유출물이 반응 시스템 유출구/방출구를 통해서 반응 시스템을 빠져 나오는 모든 물질을 지칭하는 경우, 반응 시스템 올리고머 생성물 유출물은 반응 시스템 유출물 내의 올리고머 생성물 만을 지칭한다.
용어 "실온" 또는 "주변 온도"는 본 명세서에서 15℃ 내지 35℃의 임의의 온도를 기술하도록 사용되고, 여기서 어떤 외부 열 또는 냉각 공급원도 반응 용기에 직접 적용되지 않는다. 따라서, 용어 "실온" 및 "주변 온도"는 15℃ 내지 35℃의 온도의 개별 온도 및 임의의 및 모든 범위, 하위범위 및 하위 범위의 조합을 포함하고, 여기서 어떤 외부 열 또는 냉각 공급원도 반응 용기에 직접 적용되지 않는다. 용어 "대기압"은 본 명세서에서 지구 공기압을 기술하도록 사용되고, 여기서 어떤 압력 개질 수단도 이용되지 않는다. 일반적으로 극단적인 지구 높이에서 실시되지 않는 한, "대기압"은 약 1기압(대안적으로, 약 14.7psi 또는 약 101kPa)이다.
최소값으로 제공된 본 개시 내용 내의 특징부는 대안적으로 "적어도" 본 명세서에 개시된 특징부에 대한 임의의 언급된 최소값 또는 그 "이상"으로서 언급될 수 있다. 최대값으로 제공된 본 개시 내용 내의 특징부는 대안적으로 본 명세서에 개시된 특징부에 대한 임의의 언급된 최대값 "이하" 또는 그 "미만"으로서 언급될 수 있다.
본 개시 내용 내에서 유기 명명법의 일반적인 규칙이 우선시된다. 예를 들어, 치환된 화합물 또는 기를 언급하는 경우, 치환 패턴의 언급은 지시된 기(들)가 지시된 위치에 존재하고, 모든 다른 지시되지 않은 위치가 수소인 것을 나타내는 것으로 고려된다. 예를 들어, 4-치환된 페닐기의 언급은 4 위치에 위치된 비-수소 치환기가 존재하고, 2, 3, 5, 및 6 위치에 위치된 수소가 존재하는 것을 나타낸다. 지시된 위치에 더하여 위치에서 치환을 갖는 화합물 또는 기에 대한 언급은 포함하는 또는 일부 다른 대안적인 언어를 사용하여 언급될 수 있다. 예를 들어, 4 위치에서 치환기를 포함하는 페닐기에 대한 언급은 4 위치에서 비-수소 치환기를 갖고, 2, 3, 5, 및 6 위치에서 수소 및 임의의 비-수소기를 갖는 페닐기를 지칭한다.
본 명세서에 기술된 공정 및/또는 방법은 본 명세서에 독립적으로 기술된 단계, 특징부 및 화합물을 이용할 수 있다. 본 명세서에 기술된 공정 및/또는 방법은 단계 식별자(예를 들어, 특히 1), 2) 등, a), b) 등, i), ii) 등, 또는 제1, 제2 등), 특징부(예를 들어, 특히 1), 2) 등, a), b) 등, i), ii) 등, 또는 제1, 제2 등), 및/또는 화합물 및/또는 조성물 식별자(예를 들어, 특히 1), 2) 등, a), b) 등, i), ii) 등, 또는 제1, 제2 등)을 이용하거나 이용하지 않을 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기술된 공정 및/또는 방법은 어떤 설명어를 사용하지 않거나 때로는 동일한 일반적인 식별자를 갖는 다수의 단계, 특징부(예를 들어, 다른 고려 사항 중에서 시약 비율, 형성 조건) 및/또는 다수의 화합물 및/또는 조성물을 가질 수 있다는 것을 주목해야 한다. 결론적으로, 본 명세서에 기술된 공정 및/또는 방법은 본 명세서에 기술된 특정 양상 및/또는 실시형태에서 이용되는 단계, 특징부 및/또는 화합물 식별자에 무관하게 적절한 단계 또는 특징부 식별자(예를 들어, 특히 1), 2) 등, a), b) 등, i), ii) 등, 또는 제1, 제2 등), 특징부 식별자 특징부(예를 들어, 특히 1), 2) 등, a), b) 등, i), ii) 등, 또는 제1, 제2 등) 및/또는 화합물 식별자(예를 들어, 제1, 제2 등)를 사용하도록 개질될 수 있고, 그 단계 또는 특징부 식별자는 일반적인 개시 내용으로부터 벗어나지 않으면서 공정 및/또는 방법 내에서 이용되는 개별적인 상이한 단계/특징부/화합물을 나타내도록 부가 및/또는 개질될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
올리고머의 형성 방법이 본 명세서에 기술되어 있다. 이러한 방법은 일반적으로 올레핀 및 촉매 시스템을 접촉시켜 올리고머화 조건에서 올리고머화 생성물을 형성하는 단계를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "올리고머화" 및 이의 파생어는 2 내지 30개의 단량체 단위를 함유하는 생성물을 적어도 70 중량% 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시키는 방법을 지칭한다. 유사하게, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "올리고머"는 2 내지 30개의 단량체 단위를 함유하는 생성물이지만, "올리고머화 생성물"은 "올리고머" 및 "올리고머"가 아닌 생성물(예를 들어, 30개 초과의 단량체 단위를 함유하는 생성물)을 포함하는 "올리고머화" 방법에 의해서 제조된 모든 생성물을 포함한다. "올리고머" 또는 "올리고머화 생성물"에서 단량체 단위는 동일할 필요는 없다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 단량체로서 에틸렌 및 프로필렌을 사용하는 "올리고머화" 방법의 "올리고머" 또는 "올리고머화 생성물"은 에틸렌 및/또는 프로필렌 단위 둘 모두를 함유할 수 있다. 추가로 용어 "올리고머화 생성물" 및 "올리고머 생성물"은 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "삼량체화", 및 이의 파생어는 3개 및 단지 3개의 단량체 단위를 함유하는 생성물을 적어도 70 중량% 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시키는 방법을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "삼량체"는 3개 및 단지 3개의 단량체 단위를 함유하는 생성물이지만, "삼량체화 생성물"은 삼량체 및 삼량체가 아닌 생성물(예를 들어, 이량체 또는 사량체)을 포함하는 삼량체화 방법에 의해서 제조된 모든 생성물을 포함한다. 일반적으로, 올레핀 삼량체화는 단량체 단위 내의 올레핀 결합의 수 및 삼량체 내의 올레핀 결합의 수를 고려하는 경우, 올레핀 결합, 즉 탄소-탄소 이중 결합의 수를 2개 감소시킨다. "삼량체" 또는 "삼량체화 생성물" 내의 단량체 단위는 동일할 필요는 없음을 주목해야 한다. 예를 들어, 단량체로서 에틸렌 및 부텐을 사용하는 "삼량체화" 방법의 "삼량체"는 에틸렌 및/또는 부텐 단량체 단위를 함유할 수 있다. 즉, "삼량체"는 C6, C8, C10, 및 C12 생성물을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 단량체로서 에틸렌을 사용한 "삼량체화" 방법의 "삼량체"는 에틸렌 단량체 단위를 함유할 수 있다. 단일 분자가 2개의 단량체 단위를 함유할 수 있음을 또한 주목해야 한다. 예를 들어, 다이엔, 예컨대 1,3-부타다이엔 및 1,4-펜타다이엔은 하나의 분자 내에 2개의 단량체 단위를 갖는다. 예에서, 단량체로서 에틸렌을 사용한 "삼량체화" 방법은 적어도 70 중량%의 헥센(들)을 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시킨다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "사량체화", 및 이의 파생어는 4개 및 단지 4개의 단량체 단위를 함유하는 생성물을 적어도 70 중량% 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시키는 방법을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "사량체"는 4개 및 단지 4개의 단량체 단위를 함유하는 생성물이지만, "사량체화 생성물"은 사량체 및 사량체가 아닌 생성물(예를 들어, 이량체 또는 삼량체)을 포함하는 사량체화 방법에 의해서 제조된 모든 생성물을 포함한다. 일반적으로, 올레핀 사량체화는 단량체 단위 내의 올레핀 결합의 수 및 사량체 내의 올레핀 결합의 수를 고려하는 경우, 올레핀 결합, 즉 탄소-탄소 이중 결합의 수를 3개 감소시킨다. "사량체" 또는 "사량체화 생성물" 내의 단량체 단위는 동일할 필요는 없음을 주목해야 한다. 예를 들어, 단량체로서 에틸렌 및 부텐을 사용하는 "사량체화" 방법의 "사량체"는 에틸렌 및/또는 부텐 단량체 단위를 함유할 수 있다. 예에서, 단량체로서 에틸렌을 사용한 "사량체화" 방법의 "사량체"는 에틸렌 단량체 단위를 함유할 수 있다. 단일 분자가 2개의 단량체 단위를 함유할 수 있음을 또한 주목해야 한다. 예를 들어, 다이엔, 예컨대 1,3-부타다이엔 및 1,4-펜타다이엔은 하나의 분자 내에 2개의 단량체 단위를 갖는다. 예에서, 단량체로서 에틸렌을 사용한 "사량체화" 방법은 적어도 70 중량%의 옥텐(들)을 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시킨다.
용어 "삼량체화 및 사량체화", 및 이의 파생어는 3개 및/또는 4개 및 단지 3개 및/또는 4개의 단량체 단위를 함유하는 생성물을 적어도 70중량% 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시키는 방법을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "삼량체화 및 사량체화 생성물"은 삼량체, 사량체, 및 삼량체 또는 사량체가 아닌 생성물(예를 들어, 이량체)을 포함하는 "삼량체화 및 사량체화" 방법에 의해서 제조된 모든 생성물을 포함한다. 예에서, 단량체로서 에틸렌을 사용한 "삼량체화 및 사량체화" 방법은 적어도 70 중량%의 헥센(들) 및/또는 옥텐(들)을 함유하는 생성물의 혼합물을 생성시킨다.
올레핀 및 촉매 시스템을 일반적으로 반응 시스템 내에서 서로와 접촉시킨다. 반응 시스템은 이용되는 촉매 시스템 및 수득되는 생성물에 따라서 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응 시스템으로서 지칭될 수 있다. 반응기는 이용되는 촉매 시스템 및 수득되는 생성물에 따라서 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 또는 사량체화 반응기로서 지칭될 수 있다. 반응 시스템 유출물은 이용되는 촉매 시스템 및 수득되는 생성물에 따라서 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 또는 사량체화 반응 시스템 유출물로서 지칭될 수 있다. 반응 혼합물은 이용되는 촉매 시스템 및 수득되는 생성물에 따라서 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 또는 사량체화 혼합물로서 지칭될 수 있다.
실시형태에서 반응기, 반응기 시스템, 또는 반응 시스템은 회분식 또는 연속식 방식으로 작동될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응기, 반응기 시스템, 또는 반응 시스템은 회분식 방식으로 작동될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응기 시스템, 반응기 시스템, 또는 반응 시스템은 반-연속식 방식으로, 또는 대안적으로, 연속식 방식으로 작동될 수 있다.
일반적으로, 반응 시스템은 하나 이상의 반응기, 하나 이상의 방출 위치, 및 하나 이상의 공급물을 위한 하나 이상의 공급 라인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응 시스템은 1 내지 6개의 반응기, 1 내지 4개의 반응기, 1 내지 3개의 반응기, 또는 1 내지 2개의 반응기를 포함할 수 있다. 구체적인 실시형태에서, 반응 시스템은 예를 들어 단일 반응기, 2개의 반응기, 3개의 반응기 또는 4개의 반응기를 포함할 수 있다. 반응 시스템이 하나를 초과하는 반응기를 갖는 경우, 반응기는 직렬 또는 병렬로 존재할 수 있고, 목적하는 설계에 따라서, 하나 이상의 공정 라인을 사용하여 연결될 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템은 운동 장치(motive device)(예를 들어, 펌프), 운동 장치로부터 반응기(들)로의 하나 이상의 공정 라인(공정 유동에 관해서) 및 반응기(들)로부터 운동 장치로의 하나 이상의 공정 라인(공정 유동과 관련하여)을 추가로 포함할 수 있다.
실시형태에서, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 사량체화 및 삼량체화는 하나 이상의 반응기에서 수행되는 연속식 방식으로 작동될 수 있다(즉, 연속식 방식일 수 있다). 일부 실시형태에서, 연속식 반응 시스템의 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 사량체화 및 삼량체화를 위한 반응 시스템은 독립적으로 교반식 탱크 반응기, 관류형 반응기, 또는 임의의 다른 유형의 반응기; 대안적으로, 교반식 탱크 반응기, 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합; 대안적으로, 교반식 탱크 반응기; 또는 대안적으로, 관류형 반응기를 포함할 수 있다. 실시형태에서, 연속식 반응 시스템의 교반식 탱크 반응기는 연속 교반식 탱크 반응기일 수 있다. 실시형태에서, 연속식 반응 시스템은, 하나 이상의 연속 교반식 탱크 반응기, 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합; 대안적으로, 하나 이상의 연속 교반식 탱크 반응기; 대안적으로, 하나 이상의 관류형 반응기; 대안적으로, 하나의 연속 교반식 탱크 반응기; 대안적으로, 하나의 관류형 반응기; 대안적으로, 하나 초과의 연속 교반식 탱크 반응기; 또는 대안적으로, 하나 초과의 관류형 반응기를 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 반응 시스템은 하나 이상의 루프 반응기를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템이 하나를 초과하는 반응기를 포함하는 경우, 반응기(본 명세서에 기술된 임의의 반응기, 예를 들어, 연속 교반식 탱크 반응기, 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합; 또는 대안적으로, 루프 반응기) 반응기는 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 임의의 조합으로; 대안적으로, 직렬로; 또는 대안적으로, 병렬로 존재할 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템 중 임의의 반응기는 열 교환 매질(본 명세서에 기술된 바와 같음)과 반응 혼합물 사이에서 간접적으로 접촉할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 반응기의 적어도 일부의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템의 임의의 연속 교반식 탱크 반응기는 열 교환 매질(본 명세서에 기술된 바와 같음)과 반응 혼합물 사이에서 간접적으로 접촉할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 연속 교반식 탱크 반응기의 외벽 중 적어도 일부를 둘러싼 자켓을 통해서, 내부 열 교환 코일 내에서, 또는 이들의 임의의 조합으로 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템의 임의의 관류형 반응기는 열 교환 매질(본 명세서에 기술된 바와 같음)과 반응 혼합물 사이에서 간접적으로 접촉할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 관류형 반응기의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다. 다른 실시형태에서, 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 적어도 하나의 관류형 반응기의 적어도 일부의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다. 다른 실시형태에서, 연속식 반응 시스템은 다양한 유형의 반응기를 조합으로 또는 다양한 배열로 포함할 수 있다.
실시형태에서, 반응 시스템은 반응 시스템으로부터 단지 하나의 방출구를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템은 예를 들어 반응 시스템에서 반응기당 하나 초과의 방출구, 또는 단지 하나의 방출구, 또는 반응 시스템에서 반응기보다 많은 방출구를 가질 수 있다. 일반적으로, 반응 시스템 방출구는 반응 시스템을 따라서 어디에든 위치될 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템 방출구(들)는 반응 시스템 공정 라인, 또는 반응기 유입구, 또는 반응기 유출구 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템 방출구(들)가 공정 라인 상에 위치된 경우, 방출구(들)는 예를 들어 반응기로부터의 공정 라인 상에, 반응기로부터 운동 장치로의 공정 라인(공정 유동과 관련하여) 상에, 운동 장치로부터 반응기로의 공정 재순환 라인(공정 유동에 관해서) 상에, 또는 이들의 임의의 조합, 또는 반응기로부터의 공정 라인 상에, 또는 반응기로부터의 운동 장치로의 임의의 공정 라인 상에, 또는 운동 장치로부터 반응기(들)로의 공정 재순환 라인 상에 위치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템 방출구는 반응 혼합물이 잘 혼합되는 반응 시스템 내의 지점에서(예를 들어, 운동 장치 및/또는 반응기 유출구 이후에 짧은 거리 내에) 위치될 수 있다. 반응 시스템이 직렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 갖는 경우, 반응 시스템 방출구는 직렬의 최종 반응기를 나가는 빠져나가는 공정 라인 상에 위치될 수 있거나, 또는 반응 시스템 방출구(들)는 재순환식으로 작동되는 2개의 반응기를 연결한 공정 라인(들) 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템이 재순환식으로 작동되고, 반응 시스템이 병렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 갖는 경우, 반응 시스템 방출구(들)는 하나 이상의 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이전의 공정 라인(들) 상에, 또는 적어도 2개의 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이후의 공정 라인 상에, 또는 모든 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이후의 공정 라인 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템이 재순환식으로 작동되고, 반응 시스템이 병렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 가질 수 있는 경우, 반응 시스템 방출구(들)는 운동 장치 이후의 공정 라인(들)(공정 유동과 관련하여) 상이지만, 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이전에, 또는 운동 장치 이후 그리고 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이후의 공정 라인 중 하나 이상 상에, 또는 운동 장치 이후 그리고 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이후의 각각의 공정 라인 상에 위치될 수 있다.
실시형태에서, 반응 시스템은 반응 시스템으로의 독특한 공급물당 단일 공급 라인을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템은 예를 들어 반응 시스템으로의 독특한 공급물 당 하나 초과의 공급 라인, 또는 반응기당 반응 시스템으로의 독특한 공급물당 단일 공급 라인, 또는 반응기당 반응 시스템으로의 독특한 공급물당 더 많은 공급 라인을 가질 수 있다. 일반적으로, 공급 라인(들)은 반응 시스템을 따라서 어느 곳에도 놓일 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템 공급 라인(들)은 반응 시스템 공정 라인, 또는 반응기 유입구, 또는 반응기 유출구(예를 들어, 반응 시스템이 직렬로 작동하는 2개의 반응기를 갖거나, 반응 시스템이 재순환 방식으로 작동되는 경우) 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템 공급 라인(들)이 공정 라인 상에 위치된 경우, 공급 라인(들)은 운동 장치로부터 반응기로의 공정 라인(공정 유동에 관해서) 상에, 반응기로부터 운동 장치로의 공정 라인(공정 유동과 관련하여) 상에, 또는 이들의 임의의 조합 상에, 또는 운동 장치로부터 반응기로의 공정 라인 상에, 또는 반응기로부터 운동 장치로의 공정 라인 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템이 직렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 갖는 경우, 반응 시스템 공급 라인(들)은 2개의 반응기를 연결하는 공정 라인(들) 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템이 재순환 방식으로 작동되고, 반응 시스템이 병렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 갖는 경우, 반응 시스템 공급물(들)은 하나 이상의 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이전의 공정 라인(들) 상에, 또는 적어도 2개의 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이후의 공정 라인 상에, 또는 모든 병렬 반응기로부터의 반응 혼합물이 조합되는 지점 이후의 공정 라인 상에 위치될 수 있다. 반응 시스템이 병렬로 연결된 하나 초과의 반응기를 갖는 경우, 반응 시스템 공급물(들)은 운동 장치 이후의 공정 라인(들)(공정 유동과 관련하여) 상이지만, 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이전에, 또는 운동 장치 이후 그리고 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이후의 공정 라인 중 하나 이상 상에, 또는 운동 장치 이후 그리고 반응 혼합물이 분할되어 하나 이상의 병렬 반응기로 향하는 지점 이후의 각각의 공정 라인 상에 위치될 수 있다.
도 1은 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구, 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(1)의 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 1은 단일 올리고머화 반응기(50)를 갖는 반응 공정(1)의 도면을 나타낸다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(1)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(20a)(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 반응 혼합물로 공급하기 위한 공급물 유입구(20)(이것은 반응 공정(1)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(1) 내에서 (다른 반응 공정 성분 중에서) 올리고머화 반응기(50), 운동 장치(10), 및 공정 라인(25, 26, 27, 및 28), 및 임의적인 열 교환기(29)를 포함하는 반응 루프를 통해서 유동할 때, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성될 수 있다. 유출물은 밸브 또는 운동 장치(30a)(질량 제어, 체적 제어 또는 압력 제어 하에서 작동)를 통해서 공정 라인(30)으로 반응 루프를 빠져나갈 수 있다. 올리고머화 반응기(50)의 라인(51 및 52)은 반응 혼합물을 함유한 공정 라인으로부터로 분리된 라인 상의 반응기(50) 내의 내부 열 교환 코일을 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 임의적인 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 반응기(50)의 라인(53 및 54)은 올리고머화 반응기(50)의 전부 또는 일부를 둘러싼 외부 열 교환 자켓을 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 임의적인 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서, 반응 성분을 공정 라인(25), 공정 라인(26), 공정 라인(27), 및/또는 반응기(50)에 공급할 수 있다. 반응 공정(1)은 반응기, 하나 이상의 제어 장치(예를 들어, PID 제어기), 측정 장비(예를 들어, 열전쌍, 변환기, 및 유량계), 대안적인 유입구, 유출 라인 등과 연관된 임의의 장비를 추가로 포함할 수 있다.
반응 공정(1)에 제공된 바와 같이, 운동 장치, 예컨대 펌프(10)는 반응 루프를 통해서 반응 혼합물을 순환시킬 수 있다. 펌프(10)는 임의의 유형의 펌프, 예를 들어, 펌프 임펠러를 갖는 인-라인 축류 펌프일 수 있다. 임펠러는 반응 혼합물 중에서 상이한 반응 성분들 사이에서 충분한 접촉이 일어나도록 작동 동안 반응 공정(1)을 통해서 순환하는 유체 매질 내에서 난류 혼합 구역을 생성시킬 수 있다. 임펠러는 모터 또는 다른 운동력에 의해서 구동될 수 있다.
반응기(50), 운동 장치(10), 및 공정 라인(25, 26, 27, 및 28)을 포함하는 반응 루프 중의 반응 혼합물은 반응 루프를 따라서 위치된 하나 이상의 유입구를 통해서 하나 이상의 반응 성분을 연속식으로 또는 주기적으로 수용할 수 있다. 예를 들어, 반응 공정(1)은 유입구 라인(20)을 통해서 반응 혼합물 성분의 도입을 제공한다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 반응 공정(1)의 반응 시스템은, 반응이 목적하는 속도로 일어날 수 있도록 필수적인 반응 성분 및 반응 조건 모두가 존재하는 공정의 부분을 포함한다. 따라서, 반응 공정(1)의 반응 시스템은 최소한 올리고머화 반응기(50)(내부 및/또는 외부 열 교환 성분이 존재하거나 존재하지 않음), 운동 장치(10), 공정 라인(25, 26, 27, 및 28), 및 임의적인 열 교환기(29)를 포함할 수 있다. 특정 설정에 따라서, 공정 밸브(30a) 이후의 공정 라인(30)의 일부는 또한 반응이 공정 라인(30)의 부분에서 목적하는 속도로 일어날 수 있도록 모든 필수적인 반응 성분 및 반응 조건이 존재하는 경우 반응 시스템의 부분을 구성할 수 있다.
도 1의 실시형태에 도시된 바와 같이, 올리고머화 반응기(50)는 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 올리고머화 반응기는 교반식 탱크 반응기(예를 들어, 특히 연속 교반식 탱크 반응기), 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합; 대안적으로, 교반식 탱크 반응기; 또는 대안적으로, 관류형 반응기일 수 있다. 다른 실시형태에서, 연속식 반응 시스템은 상이한 유형의 반응기를 조합하여 그리고 다양한 배열로 포함할 수 있다. 본 명세서에 보다 상세하게 기술된 바와 같이 다수의 올리고머화 반응기가 존재하는 경우, 반응기 각각은 동일하거나 또는 상이한 유형의 반응기일 수 있다. 일부 실시형태에서, CSTR은 반응기 내에서 혼합된 유동을 제공하도록 구성될 수 있다. 실시형태에서, CSTR은 올리고머화 반응기(50) 내에서 교반 및/또는 난류 유동을 생성시키기 위한 기계적 아지테이터(16)를 포함할 수 있다. 기계적 아지테이터 대신에 또는 그것과 함께 사용될 수 있는 다른 적합한 아지테이터는 내부 배플, 기체 살포기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기술된 반응기의 유형 중 임의의 것을 갖는 반응 공정(1)을 통해서 유동하는 반응 혼합물은 본 명세서에 기술된 바와 같은 반응기 시스템의 전부 또는 일부를 통해서 난류 유동을 생성시킬 수 있는 임의의 수단에 의해서 아지테이션 또는 교반될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 혼합물은 운동 장치를 사용하여 반응기르 통해서 순한될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 혼합물은 반응기 시스템을 통해서 순환되고, 운동 장치를 사용하여 아지테이션 또는 교반될 수 있다.
반응 혼합물이 반응 공정(1)을 유동함에 따라서, 올리고머 생성물이 생성된다. "전체 반응 혼합물 체적"(Vt)에 대한 언급은 반응 공정(1)의 반응 시스템 내의 반응 혼합물의 체적을 지칭하도록 본 명세서에서 사용된다. 반응 혼합물은 일반적으로 반응 (1)의 반응 시스템 내에서 반응이 일어나는 하나 이상의 상을 지칭한다. 반응 공정(1)의 반응 시스템이 반응 혼합물로 완전히 가득찬 경우, 전체 반응 혼합물 체적은 반응 공정(1)의 반응 시스템의 체적과 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응기 시스템의 부분은 반응이 일어나기 위한 모든 필수적인 성분을 포함하는 것은 아닌 상이한 상 또는 조성물 및/또는 하나 이상의 체적 또는 영역을 포함할 수 있다. 그 결과, 전체 반응 혼합물 체적은 반응 공정(1)의 반응 시스템의 체적보다 작을 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물이 액체상인 경우, 전체 반응 혼합물 체적을 결정할 때 올리고머화 반응기(50) 내에 존재하는 기체상의 체적을 반응 공정(1)의 반응 시스템의 체적로부터 뺄셈할 수 있다.
반응 공정(1) 내에서 반응 혼합물의 온도를 제어하기 위해서, 다양한 열 교환 표면이 사용될 수 있다. 반응 공정(1) 내에서의 열 교환은 열 교환 매질과 반응 혼합물 사이에서 열을 교환하기 위해서 열 교환 매질이 반응 혼합물과 간접적으로 접촉하는 것을 허용할 수 있다. 간접적인 접촉은 전도성 물질, 예컨대 두 유체 사이에서 임의의 직접적인 접촉 또는 혼합을 일으키지 않고 반응기 또는 열 교환기의 벽을 통해서 접촉시키는 것을 지칭한다. 실시형태에서, 하나 이상의 외부 열 교환 자켓(49)이 올리고머화 반응기(50)와 함께 사용될 수 있다. 자켓(49)은 열 교환 매질 유입 라인(53)을 통해서 열 교환 유체를 수용하고, 열 교환 매질 유출 라인(54)을 통해서 자켓(49) 외부로 열 교환 유체를 통과시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 열 교환 유체는 액체(들), 증기(들), 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 열 교환 유체는 열 교환을 통해서 목적하는 반응 혼합물(예를 들어, 올리고머화 혼합물) 온도를 유지시킬 수 있는 임의의 유체일 수 있다. 열 교환 유체(들)의 비제한적인 예는 물, 글리콜, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 열 교환 매질 유입 라인(53) 및 열 교환 매질 유출 라인(54)은 유입구 및 유출구 파이핑에 연결하기 위한 플랜지를 가질 수 있다.
열 교환 유체는 예를 들어 자켓(49)과 올리고머화 반응기(50)의 외면 사이의 환형부(annulus)를 통해서 순환될 수 있다. 열 교환 유체의 순환은 반응에 의해서 발생된 열을 제거할 수 있거나 반응기 벽을 통한 반응을 유지시키기 위해서 열을 부가할 수 있다. 열 교환 유체는 열 교환 사이클의 환형 영역으로 복귀하기 전에 외부 열 교환 시스템으로 순환될 수 있다. 자켓(49)은 올리고머화 반응기(50)의 일부 만을 피복할 수 있고, 중간 영역은 자켓(49)을 통한 열 전달을 받지 않을 수 있다. 실시형태에서, 올리고머화 반응기(50)외 외면의 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 또는 적어도 60%는 열 교환을 받을 수 있다.
추가 열 교환 표현이 또한 반응 공정(1)의 반응 시스템에 존재할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 열 교환 코일(48)이 올리고머화 반응기(50) 내에서 그로부터 열을 공급 또는 제거하기 위해서 사용될 수 있다. 열 교환 코일(48)에는 예를 들어, 열 교환 유체 유입구 라인(51) 및 열 교환 유체 유출구 라인(52)을 사용하여 열 교환 유체가 공급될 수 있다.
열 교환 유체 및/또는 다른 공정 스트림을 사용하는 열 교환기를 포함하는 하나 이상의 추가적인 열 교환 구조물이 반응 시스템 또는 반응 공정(1) 내에서 반응 혼합물의 온도를 추가로 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 열 교환기(29)는 반응 혼합물의 온도를 추가로 제어하기 위해서 반응 루프 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 열 교환기(29)는 공정 라인(27)과 비교할 때 변화되는 온도를 갖는 라인(28) 내에서 반응 혼합물을 생성시키기 위해서 공정 라인(27) 내의 반응 혼합물의 온도를 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 열 교환기는 열 교환 유체 및/또는 다른 공정 스트림을 포함하는 외부 유체를 사용하여 가열 또는 냉각을 제공할 수 있다.
도 2는 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(100)의 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 2는 단일 반응기(150)를 갖는 반응 공정(100)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(100)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(110)를 통해서 그리고 공정 라인(122)을 통해서 반응기(150)로 공급하기 위한 공급물 유입구(120)(이것은 반응 공정(100)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(100)의 부분(다른 반응 공정(100) 성분 중에서 반응기(150), 운동 장치(130a), 및 공정 라인(129)을 포함함) 내에서 유동함에 따라서, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성된다. 반응기 유출물은 공정 라인(129)을 통해서 공정 밸브 또는 펌프(130a)를 통과하여 공정 라인(130)으로 반응기(150)를 빠져나갈 수 있다. 라인(151 및 152)은 반응 혼합물을 함유한 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서 반응기(150)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 라인(123 및 124)은 다른 장소 중에서 반응 성분을 공정 라인 또는 반응기(150)에 공급하기 위한 임의적인 추가 공급 라인을 나타낸다.
도 3은 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(200)의 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 직렬로 연결된 2개의 반응기(250 및 260)를 갖는 반응 공정(200)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(200)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(210)를 통해서 그리고 공정 라인(222)을 통해서 반응기(250)로 공급하기 위한 공급물 유입구(220)(이것은 반응 공정(200)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(200)(다른 반응 공정(200) 성분 중에서 반응기(250 및 260), 운동 장치/밸브(211 및 212), 및 공정 라인(225, 226, 및 229)을 포함함) 내에서 유동함에 따라서, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성된다. 반응기 유출물은 공정 라인(229)을 통해서 공정 밸브 또는 펌프(212)를 통과하여 공정 라인(230)으로 반응기(260)를 빠져나갈 수 있다. 반응기(250)의 라인(251 및 252), 및 반응기 (260)의 라인(261 및 262)은 반응 혼합물을 함유한 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서, 각각 반응기(250 및 260)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 라인(223 및 224)은 반응 성분을 각각 공정 라인(222) 또는 반응기(250)에 공급하기 위한 임의적인 추가 공급 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서 반응 성분을 공정 라인(225 및/또는 226), 및/또는 반응기(250 및/또는 260)에 공급할 수 있다. 임의적인 공정 라인(227 및 231)은 반응 혼합물의 일부를 반응기(250 및 260)(각각)를 통해서 재순환시키는 데 이용될 수 있는 공정 라인을 나타낸다. 임의적인 공정 라인(227 및 231) 내의 반응 혼합물은 열 교환 유체 매질로부터 분리되게 반응 혼합물을 유지시킬 수 있는 다양한 열 교환 장비(도시되지 않음)를 사용하여 열 교환에 임의로 적용될 수 있다.
도 4는 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(300)의 추가 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 병렬로 연결된 2개의 반응기(350 및 360)를 갖는 반응 공정(300)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(300)은 밸브 또는 운동 장치(310) 및 공정 라인(322)을 통과한 하나 이상의 반응 성분을 공정 라인(354 및 364)(각각)을 통해서 반응기(350 및 360)로 공급하기 위한 공급물 유입구(320)(이것은 반응 공정(300)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(300)(다른 반응 공정(300) 성분 중에서 반응기(350 및 360), 운동 장치/밸브(311 및 312), 및 공정 라인(328, 329, 355, 및 365)을 포함함) 내에서 유동함에 따라서, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성된다. 반응기 유출물은 (각각) 공정 라인(328 및 329)을 통해서 (각각) 밸브 또는 운동 장치(311 및 312)를 통과하여 (각각) 공정 라인(355 및 365)으로 반응기(350 및 360)를 빠져나갈 수 있고, 공정 라인(330)에 합쳐질 수 있다. 반응기(350)의 라인(351 및 352), 및 반응기(360)의 라인(361 및 362)은 반응 혼합물을 함유한 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서, 각각 반응기(350 및 360)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 공정 라인(323 및 324)은 반응 성분을 (각각) 공정 라인(354 및 364)에 공급하기 위한 임의적인 추가 공급 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서 반응 성분을 공정 라인(322), 반응기(350), 및/또는 반응기(360)에 공급할 수 있다.
도 5는 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(400)의 추가 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 5는 단일 올리고머화 반응기(450)를 갖는 반응 공정(400)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(400)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(420a)(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 반응 혼합물에 공급하기 위한 공급물 유입구(420)(이것은 반응 공정(400)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(400) 내에서 반응기(450), 운동 장치(410), 및 공정 라인(422 및 427)(다른 반응 공정 성분 중에서)을 포함하는 루프를 통해서 유동함에 따라서, 반응 생성물(하기에 보다 상세하게 기술됨)이 생성될 수 있다. 유출물은 밸브 또는 운동 장치(430a)(질량 제어, 체적 제어 또는 압력 제어 하에서 작동)를 통해서 공정 라인(430)으로 루프를 빠져나갈 수 있다. 반응기(450)의 라인(451 및 452)은 (포함하는 경우) 반응 혼합물을 함유하는 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서 반응기(450)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서, 공급물 유입구(420)를 대신하여, 또는 그것에 더하여, 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 공정 라인(422), 공정 라인(427), 및/또는 반응기(450)로 공급할 수 있다.
도 6은 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구, 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(500)의 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 6은 직렬로 연결된 2개의 반응기(550 및 560)를 갖는 반응 공정(500)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(500)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 펌프(520a)(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 반응 혼합물에 공급하기 위한 공급물 유입구(520)(이것은 반응 공정(500)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(500) 내에서 (다른 반응 공정 성분 중에서) 반응기(550 및 560), 운동 장치(510), 및 공정 라인(522, 525 및 527)을 포함하는 루프를 통해서 유동함에 따라서, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성될 수 있다. 유출물은 밸브 또는 운동 장치(530a)(질량 제어, 체적 제어 또는 압력 제어 하에서 작동)를 통해서 공정 라인(530)으로 루프를 빠져나갈 수 있다. 반응기(550)의 라인(551 및 552), 및 반응기(560)의 라인(561 및 562)은 반응 혼합물을 함유하는 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서, 각각 반응기(550 및 560)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서, 공급물 유입구(520)를 대신하여, 또는 그것에 더하여, 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 공정 라인(522), 공정 라인(525), 공정 라인(527), 반응기(550), 및/또는 반응기(560)로 공급할 수 있다.
도 7은 반응 시스템의 전부 또는 일부 및 이의 연관된 공급물 유입구, 유출물 유출구, 및 다른 장비를 포함하는 본 개시 내용에 따른 반응 공정(600)의 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 도 7은 병렬로 연결된 2개의 반응기(650 및 660)를 갖는 반응 공정(600)의 도면을 도시한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 반응 공정(600)은 하나 이상의 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(620a)(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 반응 혼합물에 공급하기 위한 공급물 유입구(620)(이것은 반응 공정(600)의 하나 이상의 공급 라인을 나타냄)를 갖는다. 반응 혼합물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 반응 공정(600) 내에서 (다른 반응 공정 성분 중에서) 반응기(650 및 660), 운동 장치(610), 및 공정 라인(622, 654, 664, 655, 665, 및 627)을 포함하는 루프를 통해서 유동함에 따라서, 반응 생성물(본 명세서에서 보다 상세하게 기술됨)이 생성될 수 있다. 유출물은 밸브 또는 운동 장치(630a)(질량 제어, 체적 제어 또는 압력 제어 하에서 작동)를 통해서 공정 라인(630)으로 루프를 빠져나갈 수 있다. 반응기(650)의 라인(651 및 652), 및 반응기(660)의 라인(661 및 662)은 반응 혼합물을 함유하는 공정 라인으로부터 분리된 라인 상에서, 각각 반응기(650 및 660)를 통해서 유동시키기 위한 임의적인 열 교환 매질을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인을 나타낸다. 추가의 임의적인 공급 라인(도시되지 않음)이 다른 장소 중에서, 공급물 유입구(620)를 대신하여, 또는 그것에 더하여, 반응 성분을 밸브 또는 운동 장치(질량 또는 체적 제어 하에서 작동함)를 통해서 공정 라인(622), 공정 라인(654), 공정 라인(664), 공정 라인(627), 반응기(650), 및/또는 반응기(660)로 공급할 수 있다.
일반적으로, 본 개시 내용(다른 반응 공정 설계 중에서, 예를 들어 본 명세서에 기술된 반응 공정(1, 100, 200, 300, 400, 500, 및 600))에 따른 반응기를 이용하는 반응 공정은 운동 장치를 사용하여 반응기 및 공정 라인 내에서 그것들을 통해서 반응 혼합물을 순환시켜 반응 생성물을 생성시킨다. 반응 공정에 대한 공급물은 하나 이상의 공급물 유입구를 통해서 (연속식으로 또는 반-연속식으로) 도입될 수 있는 반면, 유출물은 하나 이상의 방출구를 사용하여 제거될 수 있다. 반응 혼합물의 온도를 제어하기 위해서(예를 들어, 반응에 의해서 생성된 열을 제거하기 위해서 또는 반응에 열을 부가하기 위해서) 열 교환 매질을 이용하는 실시형태에서, 반응 공정의 적어도 일부(예를 들어, 반응기의 전부 또는 일부)는 열 교환 구성을 가질 수 있다. 이러한 실시형태에서, 열 교환 매질은 하나 이상의 열 교환 매질 유입 라인을 통해서 제공될 수 있고, 하나 이상의 열 교환 매질 유출 라인을 통해서 제거될 수 있는데, 이것은 반응 혼합물을 열 교환 유체 매질로부터 분리되게 유지시킨다.
반응기(들)를 통해서 유동하는 반응 혼합물은 반응 시스템의 전부 또는 일부를 통해서 난류 유동을 생성시킬 수 있는 임의의 수단에 의해서 아지테이션 또는 교반될 수 있다. 예를 들어 반응 시스템을 통해서 유동하는 반응 혼합물은 1) 아지테이션을 유발할 수 있는 방식으로 비활성 기체를 도입함으로써, 2) 아지테이션을 유발할 수 있는 방식으로 반응 시스템에 하나 이상의 반응 혼합물을 도입함으로써, 3) 아지테이션을 유발할 수 있는 방식으로 반응 시스템으로부터 유출물을 제거함으로써, 4) 본 개시 내용의 도움으로 관련 기술 분야에 공지된 방법에 따른 기계적 또는 자기적 교반에 의해서, 5) 반응 시스템을 통해서 반응 혼합물을 순환시키기 위한 운동 장치를 사용함으로써, 또는 6) 이들의 조합에 의해서 아지테이션 또는 교반될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 혼합물은 운동 장치를 사용하여 반응기 또는 반응 시스템을 통해서 순환될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 혼합물은 반응기 또는 반응 시스템을 통해서 순환될 수 있고, 운동 장치를 사용하여 아지테이션 또는 교반될 수 있다.
공급 장치(예를 들어, 도시되지 않은 다른 공급 장치에 더하여, 도 1의 운동 장치 또는 밸브(20a), 도 2의 운동 장치 또는 밸브(110), 도 3의 운동 장치 또는 밸브(210), 도 4의 운동 장치 또는 밸브(310), 도 5의 운동 장치 또는 밸브(420a), 도 6의 운동 장치 또는 밸브(520a), 또는 도 7의 운동 장치 또는 밸브(620a))는 반응 시스템(다른 반응 시스템 성분 중에서, 반응기, 예를 들어, 도 1의 반응기(50), 도 2의 반응기(150), 도 3의 반응기(250 및 260), 도 4의 반응기(350 및 360), 도 5의 반응기(450), 도 6의 반응기(550 및 560), 또는 도 7의 반응기(650 및 660) 중 하나 이상을 포함함)에 반응 혼합물의 반응 성분을 연속식으로(대안적으로, 간헐적으로) 제공할 수 있다. 운동 장치(예를 들어, 도 1의 운동 장치(10), 도 5의 운동 장치(410), 도 6의 운동 장치(510), 또는 도 7의 운동 장치(610))는 반응 혼합물을 루프(다른 반응 시스템 성분 중에서 반응기, 예를 들어, 도 1의 반응기(50), 도 5의 반응기(450), 도 6의 반응기(550 및 560), 또는 도 7의 반응기(650 및 660) 중 하나 이상을 포함함)를 통해서 연속식으로(대안적으로, 간헐적으로) 순환시킬 수 있다. 도 1 내지 7에 도시된 바와 같은 반응 공정(1, 100, 200, 300, 400, 500, 및 600)은 하나 또는 2개의 반응기를 나타내지만, 임의의 수의 반응기(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 초과)가 본 명세서에 개시된 실시형태 중 하나 이상에 대해서 사용될 수 있음이 고려된다.
반응 생성물을 포함하는 반응 혼합물은 추가 가공(예를 들어, 다른 가공 단계 중에서, 촉매 시스템 불활성화 및 반응 생성물의 단리)을 위해서 반응기 또는 루프로부터 배출될 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물은 도 2의 반응기(150), 도 3의 반응기(260), 또는 도 4의 반응기(350 및 360) 또는 루프(예를 들어, 도 1의 반응기(50)를 포함하는 루프, 도 5의 반응기(450)를 포함하는 루프, 도 6의 반응기(550 및 560)를 포함하는 루프, 또는 도 7의 반응기(650 및 660)를 포함하는 루프)로부터 반응기 유출구 밸브 또는 운동 장치(예를 들어, 도 2의 반응기 유출구 밸브 또는 운동 장치(130a), 도 3의 반응기 유출구 밸브 또는 운동 장치(212), 또는 도 4의 반응기 유출구 밸브 또는 운동 장치(311 및 312)) 또는 루프 유출구 밸브 또는 펌프(예를 들어, 도 1의 루프 밸브 또는 운동 장치(30a), 도 5의 루프 밸브 또는 운동 장치(430a), 도 6의 루프 밸브 또는 운동 장치(530a), 또는 도 7의 루프 밸브 또는 운동 장치(630a))를 통해서 배출될 수 있다. 반응기 유출구 밸브 또는 펌프, 또는 루프 유출구 밸브 또는 운동 장치는 반응기 또는 루프로부터 반응 혼합물의 일부를 반-연속식으로, 또는 대안적으로 연속식으로 제거할 수 있다(예를 들어, 밸브는, 반응 혼합물의 일부가 밸브를 통해서 반응기 또는 루프 방출구 라인으로 유동하도록 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 또는 구동될 수 있음).
반응 혼합물의 성분의 적어도 일부는 (예를 들어, 하나 이상의 반응 공정을 통해서) 반응하여 반응 생성물을 형성할 수 있다. 반응 혼합물의 조성 정체성은 반응 혼합물이 반응 시스템을 통해서 지나갈 때 달라질 수 있다. 반응이 진행됨에 따라서, 반응물은 소모될 수 있고/있거나 반응 성분은 반응 시스템에 공급될 수 있고/있거나 반응 혼합물의 일부는 반응기 또는 루프로부터 제거될 수 있고/있거나 반응 생성물이 형성될 수 있다. 실시형태에서, 반응 혼합물은 액체상, 증기상, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 혼합물은 균질 또는 불균질할 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 혼합물은 하나의 액체상 또는 하나 초과의 액체상을 가질 수 있다.
본 명세서에 기술된 바와 같이 본 명세서에 개시된 반응기(예를 들어, 도 1의 반응기(50), 도 2의 반응기(150), 도 3의 반응기(250 및 260), 도 4의 반응기(350 및 360), 도 5의 반응기(450), 도 6의 반응기(550 및 560), 도 7의 반응기(650 및 660))는(예를 들어, 도시되지 않은 다른 공급물 유입구에 더하여, 도 1의 공급물 유입구(20), 도 2의 공급물 유입구(120), 도 3의 공급물 유입구(220), 도 4의 공급물 유입구(320), 도 5의 공급물 유입구(420), 도 6의 공급물 유입구(520), 도 7의 공급물 유입구(620)를 통해서) 하나 이상의 공급물을 반응 시스템에 연속식으로 또는 반-연속식으로 도입하는 단계, 반응 혼합물을 반응기(들)(및 다른 반응 시스템 요소)를 통해서 유동시키는 단계, 및 (예를 들어, 도 1의 루프 방출구 밸브 또는 운동 장치(30a), 도 2의 공정 라인(129), 도 3의 공정 라인(229), 도 4의 공정 라인(328 및 329), 도 5의 루프 방출구 밸브 또는 운동 장치(430a), 도 6의 루프 방출구 밸브 또는 운동 장치(530a), 도 7의 루프 방출구 밸브 또는 운동 장치(630a)를 통해서) 반응 혼합물을 반응기로부터 연속식 또는 반-연속식으로 제거하는 단계를 포함하는, 연속식 또는 반-연속식 방법으로 이용될 수 있다. 대안적으로, 반응이 완결될 때까지(이것은 반드시 하나 이상의 시약이 완전히 소모되는 지점일 필요는 없음) 반응 혼합물을 반응기(들)(예를 들어, 도 1의 반응기(50), 도 5의 반응기(450), 도 6의 반응기(550 및 560), 도 7의 반응기(650 및 660))를 통해서 순환시키는 단계 및 이어서 내용물(예를 들어, 반응 혼합물)을 반응기(들)로부터 제거하는 단계를 포함하는, 회분식 루프 방법이 또한 사용될 수 있다.
도 2 내지 도 7은 각각의 반응기를 통해서 유동시키기 위해서 임의적인 열 교환 매질을 위한 임의적인 열 교환 매질 유입 라인 및 임의적인 열 교환 매질 유출 라인(예를 들어, 반응기(150)를 위한 공정 라인(151 및 152), 반응기(250)를 위한 공정 라인(251 및 252), 반응기(260)를 위한 공정 라인(261 및 262), 반응기(350)를 위한 공정 라인(351 및 352), 반응기(360)를 위한 공정 라인(361 및 362), 반응기(450)를 위한 공정 라인(451 및 452), 반응기(550)를 위한 공정 라인(551 및 552), 반응기(560)를 위한 공정 라인(561 및 562), 반응기(650)를 위한 공정 라인(651 및 652), 및 반응기(660)를 위한 공정 라인(661 및 662))을 포함하고, 이것은 도 1에서 내부 열 교환 코일(48)을 위한, 각각, 열 교환 매질 유입 라인(51) 및 열 교환 매질 유출 라인(52)과 유사하거나 동등하다고 간주될 수 있다. 그러나, 도 2 내지 도 7에서 반응기를 위한 임의적인 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인은 내부 열 교환 코일을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인, 반응기를 둘러싼 외부 열 교환을 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인, 간접적인 접촉(이것은 전도성 물질을 통한 접촉이라 지칭됨)을 통해서 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 허용하는 임의의 다른 유형의 반응기 설계를 위한 열 교환 매질 유입 라인 및 열 교환 매질 유출 라인일 수 있다. 도 2 내지 도 7은 도 1의 열 교환(29)과 유사한 개별 열 교환기를 도시하지 않지만, 도 2 내지 도 7의 임의의 반응 공정(100, 200, 300, 400, 500, 및/또는 600)에서 하나 이상의 공정 라인 상에 도 1의 열 교환(29)과 유사한 하나 이상의 열 교환기의 사용이 본 개시 내용에서 고려된다는 것이 또한 주목되어야 한다.
본 명세서에 기술된 반응 공정은 임의의 적합한 조건에서 수행될 수 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 방법의 반응 혼합물의 온도는 반응 시스템의 작동 동안 제어될 수 있다. 반응 시스템 내의 열 교환 표현은 목적하는 온도 범위를 유지시키는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 반응 혼합물과의 열 교환은 열 교환 표면을 통해서 일어나고, 열 전달률은 열 교환 유체와 반응 혼합물 사이의 간의 상대적인 온도 차이에 좌우될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "열 교환 표면적"은 반응 혼합물과 접촉하는 반응 시스템의 열 교환 구획 내의 공정 측 표면적을 지칭한다. 실시형태에서, 열 교환되는 올리고머화 반응기의 일부를 위한 열 교환 표면적은 외부 자켓(예를 들어, 도 1의 외부 자켓(49))을 통해서 제공될 수 있다. Aj는 반응 혼합물과 접촉한 올리고머화 반응기의 내면의 표면적(예를 들어, 공정 측 표면적)을 지칭하고, 여기서 반응기의 내면은 열 교환 매질과 접촉한 올리고머화 반응기의 외면에 상응한다. 내부 열 교환 장치(예를 들어, 도 1의 열 교환 코일(48))가 사용되는 경우, 열 교환 표면적, Ac는 반응 혼합물과 접촉한 내부 열 교환 장치의 외부 표면적을 포함한다. 개별 열 교환 장치(예를 들어, 도 1의 열 교환기(29))가 사용되는 경우, 열 교환 표면적, Ahet는 반응 혼합물과 접촉한 내부 열 교환 장치의 외부 표면적을 포함한다. 전체 열 교환 표면적, Ahet는 반응 시스템 내의 열 교환 구획 전부에서 총 열 교환 표면적을 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시형태에서, 전체 열 교환 표면적(Ahet)은 반응 혼합물과 접촉한 자켓(49) 내의 면적(Aj), 반응 혼합물 과 접촉한 열 교환 코일(48)의 외부 표면적(Ac), 및 반응 혼합물과 접촉한 열 교환기(29) 내의 공정 라인의 내부 표면적(Ahe)에 상응하는 올리고머화 반응기(50)의 내부 표면적을 포함한다.
열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 체적은 "열 교환 반응 혼합물 체적"이라 지칭될 수 있다. 이러한 체적은 열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 체적으로서 정의된다. 반응기 시스템의 원통형 부분의 경우, 열 교환 반응 혼합물 체적은 열 교환 표면적이 끝나는 위치에서 이론적인 단부 평면을 갖는 원통의 내부 체적을 포함한다. 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 전체 체적, Ahet는 반응 시스템에서 열 교환 반응 혼합물의 체적 전부를 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시형태에서, 반응 시스템의 열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 전체 체적, Vhet는 올리고머화 반응기 자켓(예를 들어, 도 1의 외부 자켓(49))을 통해서 열 교환 반응 혼합물의 체적, Vj, 올리고머화 반응기 내의 열 교환 코일(예를 들어, 도 1의 내부 코일(48))을 통해서 열 교환 반응 혼합물의 체적, Vc, 및/또는 열 교환기(예를 들어, 도 1의 열 교환기(29))의 공정 라인 내의 반응 혼합물의 체적, Vhe를 포함할 수 있다. 올리고머화 반응기의 열 교환 부분의 전부 또는 일부는 하나 이상의 열 교환 장치와 열 교환될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어 올리고머화 반응기 내의 반응 혼합물의 열 교환 체적의 전부 또는 일부는 외부 올리고머화 반응기 자켓 및 내부 열 교환 코일에 의해서 열 교환될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 다중 열 교환 체적에 의해서 열 교환된 열 교환 반응 혼합물의 체적은 반응 혼합물의 열 교환 체적의 결정 시 한번 만 계수되어야 한다. 추가로, 열 교환 반응 혼합물 체적은 반응 혼합물을 포함하지 않는 열 교환 체적의 임의의 부분을 포함할 수 없다.
반응 시스템은 반응 시스템 내에서 반응 혼합물의 목적하는 온도 및/또는 온도 프로파일을 유지시키도록 선택되는 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 비를 가질 수 있다. 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 최소비는 0.7 이상, 0.75 이상, 또는 0.8 이상일 수 있다. 실시형태에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적의 최대비는 1.0 이하, 0.975 이하, 0.95 이하, 0.925 이하, 또는 0.9 이하일 수 있다. 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 비는 본 명세서에 설명된, 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 임의의 최소 비로부터 본 명세서에 기술된, 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 임의의 최대 비까지의 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 비에 대한 적합한 범위는 0.7 내지 1.0, 0.75 내지 1, 0.8 내지 1, 0.75 내지 0.975, 0.75 내지 0.95, 0.8 내지 0.975, 0.8 내지 0.95, 또는 0.8 내지 0.925를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 전체 반응 혼합물 체적, Vt에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적, Vhet의 비에 대한 다른 적합한 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다.
열 교환 표면적 및/또는 열 교환 반응 혼합물 체적은 각각 열 교환되지 않은(예를 들어, 열 교환 매질과 열 교환되지 않은) 반응기 시스템의 임의의 부분의 표면적 또는 체적을 포함하지 않는다. 열 교환의 일부 양은 반응기, 운동 장치, 및/또는 공정 라인의 벽을 통한 열 손실 또는 이득으로 인해서 남아있는 부분에서 예견될 수 있지만, 그러한 열 손실 또는 이득은 일반적으로 열 교환 구획 내에서 열 손실 또는 이득에 최소한으로 무시해도 될 정도로 관련된다. 반응기의 이들 부분은 본 명세서에서 비-열 교환 구획이라 지칭될 수 있다. 열 교환 표면적에서와 같이, "비-열 교환 표면적"은 반응 혼합물과 접촉한 반응 시스템의 비-열 교환 구획 내의 공정 측 표면적을 지칭한다. 전체 비-열 교환 표면적은 반응기 시스템 내에서 비-열 교환 구획의 전부에서 총 비-열 교환 표면적을 포함한다.
비-열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 체적은 "비-열 교환 반응 혼합물 체적"이라 지칭될 수 있다. 이 체적은 비-열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 체적으로서 정의된다. 비-열 교환 반응 혼합물 체적은 반응 혼합물을 포함하지 않은 열 교환되지 않은 체적의 임의의 부분을 포함하지 않는다.
반응 시스템 내에서의 반응은 열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 온도, 비-열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 온도, 및 열 교환 유체 또는 매질의 온도 간의 온도 차이를 제어하면서 수행될 수 있다. 반응 혼합물이 반응 시스템을 통해서 유동하는 경우, 유체 유동은 유동 경로를 따라서 반응 혼합물의 상대적으로 균일한 온도 프로파일을 생성하기에 충분한 난류를 생성할 수 있다고 여겨진다. 실시형태에서, 반응 시스템의 임의의 부분 내에서의 반응 혼합물의 평균 온도는 주어진 위치에서 반응 혼합물의 벌크 온도를 지칭한다. 반응 혼합물의 반응 온도는 반응 시스템의 유동 경로를 따르는 임의의 지점에서 측정될 수 있다.
일부 실시형태에서, 반응 온도는 반응 시스템을 따르는 임의의 지점에서 측정된 온도 측정치의 평균으로서 보고될 수 있다. 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 비-열 교환 구획에서 반응 혼합물의 유동 경로를 따라서 취해진 하나 이상의 온도의 평균을 지칭한다. 유사하게, 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 구획에서 반응 혼합물의 유동 경로를 따라서 취해진 하나 이상의 온도의 평균을 지칭한다.
실시형태에서, 반응 시스템의 비-열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 구획 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내, 0.53% 이내, 0.46% 이내, 0.38% 이내, 0.31% 이내, 0.27% 이내, 0.24% 이내, 또는 0.21% 이내일 수 있다. 백분율 값은 절대 온도 스케일(즉, K 또는 °R)에 대한 온도의 비교를 지칭한다. 추가로, 비-열 교환 구획 및/또는 열 교환 구획의 언급은 반응 시스템에서 임의의 비-열 교환 구획 및/또는 열 교환 구획을 지칭할 수 있다.
열 교환 구획 내의 반응 혼합물과 동일한 열 교환 구획 내의 열 교환 매질 간의 온도 차이는 또한 열 교환 구획에서 두 유체 간의 임의의 직접 접촉 또는 혼합 없이 전도성 물질, 예컨대 반응기 또는 열 교환기의 벽을 통해서 간접적으로 접촉하는 반응 혼합물과 열 교환 매질 간의 온도차(또는 즉 열 교환 유체와 반응 혼합물 간의 온도차)를 제한하도록 제어될 수 있다. 열 교환 구획에서 열 교환 매질의 평균 온도는 열 교환기 내의 열 교환 매질의 평균 온도를 지칭한다. 실시형태에서, 열 교환 구획 내의 열 교환 매질의 평균 온도는 반응기 시스템의 열 교환 구획에서 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내, 7.6% 이내, 6.1% 이내, 5.3% 이내, 또는 4.6% 이내일 수 있다. 백분율 값은 절대 온도 스케일(즉, K 또는 °R)에 대한 온도의 비교를 지칭한다.
작동 동안, 반응 혼합물에 공급되는 성분(예를 들어, 본 명세서에 보다 상세하게 기술된 바와 같은 다른 잠재적인 성분 중에서, 올레핀 단량체, 촉매 시스템, 촉매 시스템 성분, 및/또는 용매/희석제)은 반응 시스템에 주기적으로 또는 연속적으로 도입될 수 있다. 반응 혼합물에 공급되는 성분 중 적어도 일부는 (예를 들어, 하나 이상의 반응 공정을 통해서) 반응하여 반응 생성물을 형성할 수 있다. 반응 혼합물의 조성 정체성은 반응 혼합물이 반응 시스템을 통해서 지나감에 따라서, 반응물이 소모됨에 따라서, 반응 성분이 반응 시스템에 공급됨에 따라서, 반응 혼합물이 반응 시스템으로부터 연속식으로 또는 주기적으로 제거됨에 따라서, 및/또는 반응 생성물이 형성됨에 따라서 달라질 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 혼합물은 액체상, 증기상, 고체상, 또는 이들의 조합물; 대안적으로, 액체상, 및 증기상; 또는 대안적으로, 고체상, 및 액체상을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 혼합물은 균질 또는 불균질; 대안적으로, 균질; 또는 대안적으로 불균질할 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 혼합물의 액체상은 하나의 액체상 또는 하나 초과의 액체상; 대안적으로, 하나의 액체상; 또는 대안적으로 하나 초과의 액체상을 가질 수 있다.
반응 공정이 진행됨에 따라서, 반응 혼합물은 반응 시스템을 통해서 유동할 수 있다. 반응 혼합물은 반응 시스템의 하나 이상의 부분, 예컨대 열 교환 구획(들)에서 난류일 수 있다. 난류 유동은 반응 시스템의 각각의 구획 내에서의 레이놀즈수를 특징으로 할 수 있다. 실시형태에서, 열 교환 구획을 통해서 유동하는 반응 혼합물은 적어도 1 x 105, 2 x 105, 3 x 105, 또는 4 x 105의 최소 레이놀즈수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 최대 레이놀즈수는 3 x 106, 2 x 106, 또는 1 x lO6 이하일 수 있다. 실시형태에서, 레이놀즈수는 본 명세서에 기술된 임의의 최소 레이놀즈수로부터 본 명세서에 기술된 임의의 최대 레이놀즈수까지의 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 레이놀즈수에 적합한 범위는 1 x 105 내지 3 x 106, 1 x 105 내지 2 x 106, 2 x 105 내지 3 x 106, 2 x 105 내지 2 x 106, 3 x 105 내지 2 x 106, 3x 105 내지 1 x 106, 4 x 105 내지 2 x 106, 또는 4 x 105 내지 1 x 106을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 레이놀즈수에 다른 적합한 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다. 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 통해서 유동하는 반응 혼합물은 유사한 레이놀즈수 범위를 특징으로 하는 유동을 가질 수 있거나, 유동은 더 큰 난류(예를 들어, 더 높은 레이놀즈수를 가짐)일 수 있거나, 더 작은 난류(예를 들어, 더 낮은 레이놀즈수를 가짐)일 수 있다.
반응 시스템으로부터의 유출물 제거율은 반응 생성물 방출률(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물)에 의해서 특징규명될 수 있다. 실시형태에서, 반응 생성물 방출률은 반응 시스템의 반응 혼합물 체적당 반응 시스템으로부터 방출된 시간의 단위당 반응 생성물의 양으로 표현될 수 있다. 반응 생성물 방출률은 반응 시스템의 갤론 반응 혼합물 체적당 반응 시스템으로부터 방출된 시간당 반응 생성물의 파운드의 단위("(lb)(hr-1)(gal-1)", 이것은 또한 "lb/hr/gal"으로서 표현될 수 있음)로 표현될 수 있거나; 또는 대안적으로, 반응 시스템의 반응 혼합물 리터당 반응 시스템으로부터 방출된 시간당 반응 생성물의 킬로그램("(kg)/(hr-1)/(L-1)", 이것은 또한 "kg/hr/L"이라 표현될 수 있음)으로서 표현될 수 있다. 반응 생성물 방출률은 반응 혼합물의 제거율, 작동 조건, 및 반응 시스템 내에서의 반응 혼합물의 체류 시간을 비롯한 다양한 작동 파라미터를 선택함으로써 영향을 받을 수 있다.
실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템(들)은 적어도 1.0(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.12(kg)(hr-1)(L-1)), 1.5(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.18(kg)(hr-1)(L-1)(즉, 0.18(kg)(hr-1)(L-1), 2(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.21(kg)(hr-1)(L-1)), 2.25(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.24(kg)(hr-1)(L-1), 또는 2.5(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.27(kg)(hr-1)(L-1))의 반응 시스템으로부터의 최소 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템(들)은 6(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.72 (kg)(hr-1)(L-1)), 5.5(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.66(kg)(hr-1)(L-1)), 5.0(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.60(kg)(hr-1)(L-1)), 4.75(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.57(kg)(hr-1)(L-1)), 또는 4.5(lb)(hr-1)(gal-1)(즉, 0.54(kg)(hr-1)(L-1)) 이하인 반응 시스템으로부터의 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률을 가질 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템으로부터의 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률은 본 명세서에 기술된 반응 시스템으로부터의 임의의 최소 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률로부터 본 명세서에 기술된 반응 시스템으로부터의 임의의 최대 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률까지의 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템으로부터의 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률에 적합한 범위는 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)(0.12(kg)(hr-1)(L-1)) 내지 0.72(kg)(hr-1)(L-1)), 1.5(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 5.5(lb)(hr-1)(gal-1)(0.18(kg)(hr-1)(L-1) 내지 0.66(kg)(hr-1)(L-1)), 2.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 5.0(lb)(hr-1)(gal-1)(0.21(kg)(hr-1)(L-1) 내지 0.60(kg)(hr-1)(L-1)), 2.25(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 4.75(lb)(hr-1)(gal-1)(0.24(kg)(hr-1)(L-1) 내지 0.57(kg)(hr-1)(L-1)), 또는 2.5(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 4.5(lb)(hr-1)(gal-1)( 0.27(kg)(hr-1)(L-1) 내지 0.54(kg)(hr-1)(L-1))를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 반응 시스템으로부터의 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률에 적합한 다른 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다.
일부 실시형태에서, 반응 시스템은 반응 루프(예를 들어, 도 1의 반응기(50), 도 3의 반응기(250), 도 3의 반응기(260), 도 5의 반응기(450), 도 6의 반응기(550 및 560), 또는 도 7의 반응기(650 및 660)를 포함하는 반응 루프)를 통해서 유체를 통과시키기 위한 라인을 포함할 수 있다. 반응 루프를 통해서 유동하는 유체는 체적 반응 혼합물 재순환 유량에 의해서 특징규명될 수 있는데, 이것은 하나 이상의 반응 루프를 통해서 통과한 반응 혼합물의 체적 유량을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 최대비는 적어도 8, 10, 2, 14, 또는 16일 수 있다. 실시형태에서, 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 최소비는 60 이하, 50 이하, 40 이하, 36 이하, 32 이하, 30 이하, 28 이하, 또는 26 이하일 수 있다. 실시형태에서, 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비는 본 명세서에 기술된 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 임의의 최소비로부터 본 명세서에 기술된 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 임의의 최대비까지의 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비에 적합한 범위는 8 내지 60, 12 내지 50, 14 내지 40, 16 내지 28, 20 내지 26, 또는 16 내지 20을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 체적 반응 시스템 반응 혼합물 방출률(또는 반응 시스템 반응 혼합물 방출률)에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비에 적합한 다른 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다.
반응 공정은 구체적인 공정 조건(들) 및/또는 공정 조건 범위(들) 하에서 수행될 수 있다. 실시형태에서, 반응 공정은 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 비가 적어도 0.75in-1(1.9cm-1), 1in-1(2.5cm-1), 또는 1.25in-1(3.2cm-1)일 수 있도록 수행될 수 있다. 실시형태에서, 반응 공정은 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 비가 5in-1(12.7cm-1), 4in-1(10.2cm-1), 또는 3.5in-1(8.9cm-1) 이하이도록 수행될 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 비는 본 명세서에 기술된 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 임의의 최소비로부터 본 명세서에 기술된 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 임의의 최대비까지의 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 비에 적합한 범위는 0.75in-1 내지 5in-1(1.9cm-1 내지 12.7cm-1), 1in-1 내지 4in-1(2.5cm-1 내지 10.2cm-1), 또는 1.25in-1 내지 약 3.5in-1(3.2cm-1 내지 8.9cm-1)를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 반응 시스템의 전체 열 교환 표면적의 비에 적합한 다른 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다.
반응 공정의 작동은 전체 반응 시스템 열 교환 표면적 및 전체 반응 혼합물 체적, 뿐만 아니라 반응 시스템으로부터의 반응 생성물(예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물) 방출률의 선택에 의해서 영향을 받을 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템은 1) 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비, 및 2) 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 의해서 정의된 범위로 반응 공정을 수행함으로써 작동될 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이 전체 반응 혼합물 체적 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 본 명세서에 기술된 임의의 최소값 및/또는 최대값 또는 본 명세서에 기술된 임의의 최소값으로부터 본 명세서에 기술된 임의의 최대값까지의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 대한에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 1.16의 하한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 1.00의 하한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 0.84의 하한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 0.68의 하한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 0.52의 하한 경계 수학식을 충족시키거나; 또는 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≥ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 0.36의 하한 경계 수학식을 충족시키는 값을 갖도록 추가로 선택될 수 있다. 다른 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] + 0.76인 상한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] + 0.60의 상한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] + 0.44의 상한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] + 0.28의 상한 경계 수학식을 충족시키거나; 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] + 0.12의 상한 경계 수학식을 충족시키거나; 또는 대안적으로, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비 ≤ [0.64 * (반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률)] - 0.04의 상한 경계 수학식을 충족시키는 값을 갖도록 추가로 선택될 수 있다. 하한 경계 수학식 및 상한 경계 수학식에서, 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 in-1의 단위를 갖고, 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률은 lb/hr/gal의 단위이다. 추가 실시형태에서, 전체 반응 혼합물 체적 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 본 명세서에 기술된 임의의 하한 경계 수학식과 본 명세서에 기술된 임의의 상한 경계 수학식 사이의 값을 갖도록 추가로 선택될 수 있다.
명확성을 위해서, 본 명세서에 기술된 바와 같은 최소값 및/또는 최대값을 갖는 전체 반응 혼합물 체적 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률와 관련하여 도 8에 그래프로 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 반응 공정의 작동은 전체 반응 시스템 열 교환 표면적, 전체 반응 혼합물 체적, 및 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률을 비롯한 선택된 작동 파라미터 내에서 일어날 수 있고, 여기서 반응 시스템의 작동은 각각 상한 경계 수학식 및 하한 경계 수학식에 의해서 기술된 상한 및 하한 내에서 일어난다. 도 8에 도시된 상한 경계 수학식 및 하한 경계 수학식이 반응 시스템으로부터의 반응 생성물 방출률와 관련하여 기술되어 있지만, 도 8에 도시된 상한 경계 수학식 및 하한 경계 수학식 내에서, 반응 생성물은 반응 시스템에서 실시되는 반응 공정의 유형에 따라서 올리고머 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물로 치환될 수 있음을 이해해야 한다.
일반적으로, 본 명세서에 기술된 반응 시스템(본 명세서에 기술된 반응기 및/또는 루프를 포함함)은 1종 이상의 반응물을 접촉시켜 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 임의의 반응을 수행하도록 이용될 수 있다. 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템은 올레핀 및 촉매(또는 촉매 시스템)를 접촉시켜 올리고머화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 올레핀 올리고머화 방법에서 이용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템 및 본 명세서에 기술된 반응기는 올레핀 및 촉매(또는 촉매 시스템)를 접촉시켜 삼량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 올레핀 삼량체화 방법에서 이용될 수 있다. 다른 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템 및 본 명세서에 기술된 반응기는 올레핀 및 촉매(또는 촉매 시스템)를 접촉시켜 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 올레핀 사량체화 방법에서 이용될 수 있다. 추가의 다른 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 반응 시스템 및 본 명세서에 기술된 반응기는 올레핀 및 촉매(또는 촉매 시스템)를 접촉시켜 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 방법에서 이용될 수 있다.
추가 실시형태에서, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 방법은 용매의 존재 하에서 수행될 수 있다. 실시형태에서, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 방법은 수소를 올레핀 및 촉매(또는 촉매 시스템)과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 실시형태에서 방법은 올리고머, 삼량체, 사량체, 또는 삼량체 및 사량체를 회수하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 올레핀, 촉매(촉매 시스템 또는 촉매 시스템의 성분), 반응 시스템 용매(이용되는 경우), 수소(이용되는 경우), 및 임의의 다른 물질이 반응 시스템에 공급될 수 있고, 본 명세서에 기술된 바와 같이 하나 이상의 공급 라인을 통해서 반응 시스템에 공급될 수 있다.
올레핀 올리고머화 방법, 올레핀 삼량체화 방법, 올레핀 사량체화 방법, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 방법을 위해서 본 명세서에 기술된 반응 시스템을 사용하는 것과 관련하여, 올레핀(또는 반응 시스템에 대한 공급물, 또는 반응 혼합물 중에 존재함)은 1종 이상의 올레핀(예를 들어, 올레핀(들), 알파 올레핀(들), 선형 알파 올레핀(들), 또는 노말 알파 올레핀(들))을 포함할 수 있다. 방법이 올레핀 올리고머화 방법, 올레핀 삼량체화 방법, 올레핀 사량체화 방법, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 방법인 경우, 1) 반응 시스템에서 일어나는 반응은 (각각) 올레핀 올리고머화, 올레핀 삼량체화, 올레핀 사량체화, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화이고, 2) 반응 혼합물은 (각각) 올레핀 올리고머화 혼합물, 올레핀 삼량체화 혼합물, 올레핀 사량체화 혼합물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 혼합물이다.
일부 실시형태에서, 올레핀은 C2 내지 C30 올레핀, C2 내지 C16 올레핀, 또는 C2 내지 C10 올레핀을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 올레핀(탄소수에 무관함)은 알파 올레핀(들), 선형 알파 올레핀(들), 또는 노말 알파 올레핀(들)을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 올레핀은 에틸렌을 포함할 수 있다. 올레핀이 에틸렌을 포함하거나, 이것으로 본질적으로 이루어지거나, 이것으로 이루어진 경우, 1) 방법은 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법일 수 있고, 2) 반응 공정에서 일어나는 반응은 (각각) 에틸렌 올리고머화, 에틸렌 삼량체화, 에틸렌 사량체화, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화이고, 3) 반응 혼합물은 (각각) 에틸렌 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물이다. 방법이 에틸렌 올리고머화 방법인 경우, 올리고머화 생성물은 노말 알파 올레핀을 비롯한 올레핀을 포함할 수 있다. 방법이 에틸렌 삼량체화 방법인 경우, 삼량체화 생성물은 헥센, 예컨대 1-헥센을 포함할 수 있다. 방법이 에틸렌 사량체화 방법인 경우, 사량체화 생성물은 옥텐, 예컨대 1-옥텐을 포함할 수 있다. 방법이 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법인 경우, 삼량체화 및 사량체화 생성물은 헥센 및 옥텐, 예컨대 1-헥센 및 1-옥텐을 포함할 수 있다. 일부 에틸렌 올리고머화 실시형태에서, 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물은 올리고머화 혼합물을 기준으로 적어도 0.1wt.%, 0.5wt.%, 1wt.%, 2.5wt.%, 5wt.%, 7.5wt.%, 또는 10wt.%의 에틸렌을 포함할 수 있다. 다른 에틸렌 올리고머화 실시형태에서, 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물은 올리고머화 혼합물을 기준으로 최대 50wt.%, 40wt.%, 30wt.%, 25wt.%, 20wt.%, 17.5wt.%, 또는 15wt.%의 에틸렌을 포함할 수 있다. 에틸렌 올리고머화 실시형태에서, 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물 중의 에틸렌은 본 명세서에 기술된 임의의 최소 중량%에서 본 명세서에 기술된 임의의 최대 중량%까지의 범위일 수 있다. 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물 중에 존재할 수 있는 에틸렌에 대한 예시적인 중량 백분율은 0.1wt.% 내지 50wt.%, 5wt.% 내지 40wt.%, 5wt.% 내지 30wt.%, 10wt.% 내지 30wt.%, 10wt.% 내지 25wt.%, 10wt.% 내지 20wt.%, 10wt.% 내지 15wt.%를 포함할 수 있다. 올리고머화 혼합물, 에틸렌 삼량체화 혼합물, 에틸렌 사량체화 혼합물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물 중에 존재할 수 있는 에틸렌의 양에 대한 다른 범위는 본 개시 내용으로부터 쉽게 자명하다.
하나 이상의 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은, a) 에틸렌, 및 b) i) 전이 금속 화합물, ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 (각각) 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은, a) 에틸렌, 및 b) i) 헤테로원자 리간드와 착물화된 전이 금속 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 (각각) 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 일부 실시형태에서, 임의적인 할로겐 함유 화합물이 촉매 시스템의 성분일 수 있거나, 또는 대안적으로, 할로겐 함유 화합물이 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 용매가 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 수소가 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 반응 시스템의 사용은 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법에서의 사용에 대해서 기술될 수 있지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 반응 시스템이 유사한 반응 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법에서 사용될 수 있음을 인지할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은 a) 에틸렌, 및 b) i) 크로뮴 화합물, ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 (각각) 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은 a) 에틸렌, 및 b) i) 헤테로원자 리간드와 착물화된 크로뮴 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 (각각) 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 일부 실시형태에서, 임의적인 할로겐 함유 화합물이 촉매 시스템의 성분일 수 있거나, 또는 대안적으로, 할로겐 함유 화합물이 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 용매가 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 수소가 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 반응 시스템의 사용이 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법에서의 사용에 대해서 기술될 수 있지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 반응 시스템이 유사한 반응 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법에서 사용될 수 있음을 인지할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은 a) 에틸렌, 및 b) i) 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 중에서, 철 또는 코발트 화합물), ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반응 시스템의 사용은 a) 에틸렌, 및 b) i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 중에서, 철 또는 코발트 화합물) 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템을 접촉시켜 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하는 단계를 포함하는, 에틸렌 올리고머화 방법과 관련하여 구체적으로 기술될 수 있다. 일부 실시형태에서, 임의적인 할로겐 함유 화합물이 촉매 시스템의 성분일 수 있거나 또는 대안적으로, 할로겐 함유 화합물이 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하기 위해서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 용매가 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 수소가 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하기 위해서 반응 시스템에서 접촉되는 추가 성분일 수 있다. 특정 실시형태에서, i) 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 중에서, 철 또는 코발트 화합물), ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 헤테로원자 리간드는 본 명세서에 기술된 바와 같은 피리딘 2,6-비스-이민 화합물일 수 있다. 다른 특정 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물을 형성하기 위해서 i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 중에서, 철 또는 코발트 화합물) 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 헤테로원자 리간드는 본 명세서에 기술된 바와 같은 α-다이이민 화합물 또는 본 명세서에 기술된 바와 같은 피리딘 2,6-비스-이민 화합물; 대안적으로, 본 명세서에 기술된 바와 같은 α-다이이민 화합물; 또는 대안적으로, 본 명세서에 기술된 바와 같은 피리딘 2,6-비스-이민 화합물일 수 있다. 반응 시스템의 사용이 이러한 에틸렌 올리고머화 방법에서의 사용에 대해서 기술될 수 있지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 반응 시스템이 유사한 반응 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법에서 사용될 수 있음을 인지할 수 있다.
올레핀 올리고머화 방법, 올레핀 삼량체화 방법, 올레핀 사량체화 방법, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 방법을 위해서 본 명세서에 기술된 반응 시스템을 사용하는 것과 관련하여, 방법은 용매(반응 시스템 용매와 상호 교환 가능함)를 이용할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "용매" 및 "반응 시스템 용매"는 본 명세서에 기술된 방법에서 용매 또는 희석제로서 작용할 수 있는 물질을 포함한다. 이와 같이, 용매, 희석제, 반응 시스템 용매 및 반응 시스템 희석제는 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용된다. 실시형태에서, 용매는 예를 들어, 탄화수소, 할로겐화된 탄화수소, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 용매로서 사용될 수 있는 탄화수소 및 할로겐화된 탄화수소는 예를 들어, 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 석유 증류물, 할로겐화된 지방족 탄화수소, 할로겐화된 방향족 탄화수소, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 용매로서 유용할 수 있는 지방족 탄화수소는 예를 들어 C3 내지 C20 지방족 탄화수소, 또는 C4 내지 C15 지방족 탄화수소, 또는 C5 내지 C10 지방족 탄화수소를 포함한다. 용매로서 사용될 수 있는 지방족 탄화수소는 달리 명시되지 않는 한 환식 또는 비환식일 수 있고/있거나 선형 또는 분지형일 수 있다. 단일로 또는 임의의 조합물로 사용될 수 있는 적합한 비환식 지방족 탄화수소 용매의 비제한적인 예는 프로판, 아이소-부탄, n-부탄, 부탄(n-부탄 또는 선형 및 분지형 C4 비환식 지방족 탄화수소의 혼합물), 펜탄(n-펜탄 또는 선형 및 분지형 C5 비환식 지방족 탄화수소의 혼합물), 헥산(n-헥산 또는 선형 및 분지형 C6 비환식 지방족 탄화수소의 혼합물), 헵탄(n-헵탄 또는 선형 및 분지형 C7 비환식 지방족 탄화수소의 혼합물), 옥탄(n-옥탄 또는 선형 및 분지형 C8 비환식 지방족 탄화수소의 혼합물), 또는 이들의 조합물을 포함한다. 용매로서 사용될 수 있는 적합한 환식 지방족 탄화수소의 비제한적인 예는 예를 들어 사이클로헥산, 및 메틸 사이클로헥산을 포함한다. 용매로서 유용할 수 있는 방향족 탄화수소는 방향족 탄화수소, 또는 C6 내지 C10 방향족 탄화수소를 포함한다. 용매로서 단일로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있는 적합한 방향족 탄화수소의 비제한적인 예는 벤젠, 톨루엔, 자일렌(오르토-자일렌, 메타-자일렌, 파라-자일렌, 또는 이들의 혼합물 포함), 에틸벤젠, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 용매로서 유용할 수 있는 할로겐화된 지방족 탄화수소는 예를 들어 C1 내지 C15 할로겐화된 지방족 탄화수소, 또는 C1 내지 C10 할로겐화된 지방족 탄화수소, 또는 C1 내지 C5 할로겐화된 지방족 탄화수소를 포함한다. 용매로서 사용될 수 있는 할로겐화된 지방족 탄화수소는 달리 명시되지 않는 한 환식 또는 비환식일 수 있고/있거나 선형 또는 분지형일 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 할로겐화된 지방족 탄화수소의 비제한적인 예는 메틸렌 클로라이드, 클로로폼, 사염화탄소, 다이클로로에탄, 트라이클로로에탄, 및 이들의 조합물을 포함한다. 용매로서 유용할 수 있는 할로겐화된 방향족 탄화수소는 예를 들어 C6 내지 C20 할로겐화된 방향족 탄화수소, 또는 C6 내지 C10 할로겐화된 방향족 탄화수소를 포함한다. 용매로서 사용될 수 있는 적합한 할로겐화된 방향족 탄화수소의 비제한적인 예는 예를 들어 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 또는 이들의 조합물을 포함한다.
반응 시스템 용매의 선택은 가공에서의 편리성을 기초로 행해질 수 있다. 예를 들어, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물을 사용하는(예를 들어, 후속 가공 단계에서 중합체의 형성을 위한 생성물을 사용하는) 방법에서 사용되는 용매 및 희석제와 상용성이도록 아이소부탄이 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 반응 시스템 용매는 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물로부터 용이하게 분리 가능하도록 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 삼량체화 및 사량체화 생성물, 또는 반응 공정 공급원료의 성분이 반응 시스템 용매로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 1-헥센은 에틸렌 삼량체화 방법의 올리고머화 생성물일 수 있기 때문에, 분리 필요성을 감소시키기 위해서 1-헥센이 반응 시스템 용매로서 선택될 수 있다. 추가 또는 대안적인 실시형태에서, 반응 공정은 올레핀 올리고머화 방법의 생성물인 용매 중에서 수행될 수 있다. 따라서, 반응 시스템 용매의 선택은 올레핀 반응물 및/또는 올리고머화 생성물의 선택을 기초로 할 수 있다. 예를 들어, 올리고머화 촉매 시스템이 에틸렌을 1-헥센으로 삼량체화시키는 데 사용되는 경우, 올리고머화 반응을 위한 용매는 1-헥센일 수 있다. 에틸렌 및 헥센이 삼량체화되는 경우, 올리고머화 반응 용매는 1-헥센, 및/또는 삼량체화 생성물일 수 있다. 반응 생성물이 반응 용매로서 이용되는 경우, 반응 용매인 반응 생성물의 양은 반응 시스템에서 생성된 반응 생성물에 대한 계산 또는 반응 생성물 방출률의 계산에 포함되지 않는다.
에틸렌 올리고머화, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법을 위해서 본 명세서에 기술된 반응 시스템을 사용하는 것과 관련하여, 반응 혼합물 및/또는 반응 시스템 공급물(들)(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 혼합물 및/또는 에틸렌 올리고머화 반응 시스템 공급물(들), 에틸렌 삼량체화 혼합물 및/또는 에틸렌 삼량체화 반응 시스템 공급물(들), 에틸렌 사량체화 혼합물 및/또는 에틸렌 사량체화 반응 시스템 공급물(들), 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 혼합물 및/또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 반응 시스템 공급물(들))은 촉매 시스템(에틸렌 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템)을 추가로 포함할 수 있거나, 또는 촉매 시스템의 하나 이상의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템은 최소한, 전이 금속 화합물, 헤테로원자 리간드, 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템은 최소한, 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템은 최소한, 크로뮴 화합물, 헤테로원자 리간드, 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템은 최소한, 헤테로원자 리간드에 착물화된 크로뮴 화합물 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 양상에서, 올리고머화 촉매 시스템, 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템, 에틸렌 사량체화 촉매 시스템, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템은 할로겐 함유 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 전이 금속 화합물, 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물, 크로뮴 화합물, 헤테로원자 리간드에 착물화된 크로뮴 화합물, 헤테로원자 리간드, 금속 알킬, 및 임의적인 할로겐 함유 화합물은 촉매 시스템의 독립적인 요소이다. 촉매 시스템의 이들 요소는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 본 명세서에 기술된 전이 금속(또는 크로뮴 화합물), 본 명세서에 기술된 헤테로원자 리간드, 본 명세서에 기술된 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물(또는 헤테로원자 리간드에 착물화된 크로뮴 화합물), 본 명세서에 기술된 금속 알킬 화합물, 및 본 명세서에 기술된 임의적인 할로겐 함유 화합물의 임의의 조합물을 이용하는 촉매 시스템이 추가로 기술될 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 11족 전이 금속 화합물일 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 크로뮴 화합물, 니켈 화합물, 코발트 화합물, 철 화합물, 코발트 화합물, 몰리브데넘 화합물, 또는 구리 화합물일 수 있다. 하나 이상의 구체적인 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 크로뮴 화합물일 수 있다. 다른 구체적인 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 철 화합물 또는 코발트 화합물; 대안적으로, 철 화합물; 또는 대안적으로, 코발트 화합물일 수 있다. 다른 구체적인 실시형태에서, 전이 금속 화합물은 니켈 화합물일 수 있다.
양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 전이 금속 할라이드, 카복실레이트, 베타-디오네이트(dionate), 알콕사이드, 페녹사이드, 니트레이트, 설페이트, 포스페이트, 또는 클로레이트; 대안적으로 전이 금속 할라이드 또는 베타-디오네이트; 대안적으로, 전이 금속 할라이드; 또는 대안적으로, 전이 금속 베타-디오네이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 실시형태에서, 전이 금속 화합물의 각각의 카복실레이트기는 C2 내지 C24 카복실레이트기, 또는 C4 내지 C19 카복실레이트기, 또는 C5 내지 C12 카복실레이트기일 수 있다. 일부 실시형태에서, 전이 금속 화합물의 각각의 알콕시기는 독립적으로 C1 내지 C24 알콕시기, 또는 C4 내지 C19 알콕시기, 또는 C5 내지 C12 알콕시기일 수 있다. 다른 실시형태에서, 전이 금속 화합물의 각각의 아릴옥시기는 독립적으로 C6 내지 C24 아릴옥시기, 또는 C6 내지 C19 아릴옥시기, 또는 C6 내지 C12 아릴옥시기일 수 있다. 추가의 다른 실시형태에서, 전이 금속 화합물의 각각의 베타-디오네이트기는 독립적으로 C5 내지 C24 베타-디오네이트기, 또는 C5 내지 C19 베타-디오네이트기, 또는 C5 내지 C12 베타-디오네이트기일 수 있다.
(본 명세서에 기술된 촉매 시스템의) 크로뮴 화합물은 0 내지 6, 또는 2 내지 3의 크로뮴 산화 상태를 가질 수 있다(즉, 크로뮴(II) 화합물 또는 크로뮴(III) 화합물). (본 명세서에 기술된 촉매 시스템의) 철 화합물은 2 또는 3(즉, 철(II) 화합물 또는 철(III) 화합물); 또는 대안적으로, 3의 철 산화 상태를 가질 수 있다. (본 명세서에 기술된 촉매 시스템의) 코발트 화합물은 2 또는 3(즉, 코발트(II) 화합물 또는 코발트(III) 화합물); 대안적으로, 2; 또는 대안적으로, 3의 코발트 산화 상태를 가질 수 있다. (본 명세서에 기술된 촉매 시스템의) 니켈 화합물은 0, 1, 또는 2(즉, 니켈(O) 화합물, 니켈(I) 화합물, 또는 니켈(II) 화합물); 대안적으로, 0; 대안적으로, 1; 또는 대안적으로, 2의 니켈 산화 상태를 가질 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물로서 사용될 수 있는 크로뮴(II) 화합물은 크로뮴(II) 니트레이트, 크로뮴(II) 설페이트, 크로뮴(II) 플루오라이드, 크로뮴(II) 클로라이드, 크로뮴(II) 브로마이드, 또는 크로뮴(II) 아이오다이드를 포함할 수 있다. 또한 예의 방식으로, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물로서 사용될 수 있는 크로뮴(III) 화합물은 크로뮴(III) 니트레이트, 크로뮴(III) 설페이트, 크로뮴(III) 플루오라이드, 크로뮴(III) 클로라이드, 크로뮴(III) 브로마이드, 또는 크로뮴(III) 아이오다이드를 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 추가의 추가적인 양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, 촉매 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 크로뮴(II) 알콕사이드, 크로뮴(II) 카복실레이트, 크로뮴(II) 베타-디오네이트, 크로뮴(III) 알콕사이드, 크로뮴(III) 카복실레이트, 또는 크로뮴(III) 베타-디오네이트를 포함할 수 있다. 실시형태에서, 크로뮴 화합물의 각각의 카복실레이트기는 독립적으로 C2 내지 C24 카복실레이트기, 또는 C4 내지 C19 카복실레이트기, 또는 C5 내지 C12 카복실레이트기일 수 있다. 일부 실시형태에서, 크로뮴 화합물의 각각의 알콕시기는 C1 내지 C24 알콕시기, 또는 C4 내지 C19 알콕시기, 또는 C5 내지 C12 알콕시기일 수 있다. 다른 실시형태에서, 크로뮴 화합물의 각각의 아릴옥시기는 독립적으로 C6 내지 C24 아릴옥시기, 또는 C6 내지 C19 아릴옥시기, 또는 C6 내지 C12 아릴옥시기일 수 있다. 추가의 다른 실시형태에서, 크로뮴 화합물의 각각의 베타-디오네이트기는 독립적으로 C5 내지 C24 베타-디오네이트기, 또는 C5 내지 C19 베타-디오네이트기, 또는 C5 내지 C12 베타-디오네이트기일 수 있다. 크로뮴 카복실레이트가 본 명세서에 기술된 일부 촉매 시스템에 특히 유용한 전이 금속 화합물이다. 따라서, 일 양상에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템은 카복실레이트가 C2 내지 C24 모노카복실레이트, 또는 C4 내지 C19 모노카복실레이트, 또는 C5 내지 C12 모노카복실레이트인 크로뮴 카복실레이트 조성물을 사용할 수 있다.
실시형태에서, 크로뮴, 철, 또는 코발트 카복실레이트의 각각의 카복실레이트기는 독립적으로 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트, 펜타노에이트, 헥사노에이트, 헵타노에이트, 옥타노에이트, 노나노에이트, 데카노에이트, 운데카노에이트, 도데카노에이트, 트라이데카노에이트, 테트라데카노에이트, 펜타데카노에이트, 헥사데카노에이트, 헵타데카노에이트, 또는 옥타데카노에이트; 대안적으로, 펜타노에이트, 헥사노에이트, 헵타노에이트, 옥타노에이트, 노나노에이트, 데카노에이트, 운데카노에이트, 또는 도데카노에이트일 수 있다. 일부 실시형태에서, 크로뮴 카복실레이트의 각각의 카복실레이트기는 독립적으로 아세테이트, 프로피오네이트, n-부티레이트, 아이소부티레이트, 발러레이트(n-펜타노에이트), 네오펜타노에이트, 카프로네이트(n-헥사노에이트), n-헵타노에이트, 카프릴레이트(n-옥타노에이트), 2-에틸헥사노에이트, n-노나노에이트, 카프레이트(n-데카노에이트), n-운데카노에이트, 라우레이트(n-도데카노에이트), 또는 스테아레이트(n-옥타데카노에이트); 대안적으로, 발러레이트(n-펜타노에이트), 네오펜타노에이트, 카프로네이트(n-헥사노에이트), n-헵타노에이트, 카프릴레이트(n-옥타노에이트), 2-에틸헥사노에이트, n-노나노에이트, 카프레이트(n-데카노에이트), n-운데카노에이트, 또는 라우레이트(n-도데카노에이트)일 수 있다.
양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템 시스템을 위한 전이 금속 화합물은 크로뮴(II) 카복실레이트 또는 크로뮴(III) 카복실레이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 예시적인 크로뮴(II) 카복실레이트는 크로뮴(II) 아세테이트, 크로뮴(II) 프로피오네이트, 크로뮴(II) 부티레이트, 크로뮴(II) 아이소부티레이트, 크로뮴(II) 네오펜타노에이트, 크로뮴(II) 옥살레이트, 크로뮴(II) 옥타노에이트, 크로뮴(II) 2-에틸헥사노에이트, 크로뮴(II) 라우레이트, 또는 크로뮴(II) 스테아레이트; 대안적으로, 크로뮴(II) 아세테이트, 크로뮴(II) 프로피오네이트, 크로뮴(II) 부티레이트,크로뮴(II) 아이소부티레이트, 크로뮴(II) 네오펜타노에이트, 크로뮴(II) 옥타노에이트, 크로뮴(II) 2-에틸헥사노에이트, 크로뮴(II) 라우레이트, 또는 크로뮴(II) 스테아레이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, 촉매 시스템에서 이용되는 전이 금속 화합물은 크로뮴(III) 아세테이트, 크로뮴(III) 프로피오네이트, 크로뮴(III) 부티레이트,크로뮴(III) 아이소부티레이트, 크로뮴(III) 네오펜타노에이트, 크로뮴(III) 옥살레이트, 크로뮴(III) 옥타노에이트, 크로뮴(III) 2-에틸헥사노에이트, 크로뮴(III) 2,2,6,6,-테트라메틸헵탄디오네이트, 크로뮴(III) 나프테네이트, 크로뮴(III) 라우레이트, 또는 크로뮴(III) 스테아레이트; 또는 대안적으로, 크로뮴(III) 2-에틸헥사노에이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, i) 철 화합물, ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하거나 또는 i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 철 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 철 화합물은 철(II) 클로라이드, 철(III) 클로라이드, 철(II) 플루오라이드, 철(III) 플루오라이드, 철 (II) 브로마이드, 철(III) 브로마이드, 철(II) 아이오다이드, 철(III) 아이오다이드, 철(II) 아세테이트, 철 (III) 아세테이트, 철(II) 아세틸아세토네이트, 또는 철(III) 아세틸아세토네이트; 대안적으로, 철(II) 클로라이드 또는 철(III) 클로라이드; 대안적으로, 철(II) 클로라이드; 또는 대안적으로, 철(III) 클로라이드를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 양상에서 그리고 임의의 실시형태에서, i) 코발트 화합물, ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하거나 또는 i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 코발트 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 본 명세서에 기술된 촉매 시스템을 위한 코발트 화합물은 코발트(II) 클로라이드, 코발트(III) 클로라이드, 코발트(II) 플루오라이드, 코발트(III) 플루오라이드, 코발트 (II) 브로마이드, 코발트(III) 브로마이드, 코발트(II) 아이오다이드, 코발트(III) 아이오다이드, 코발트(II) 아세테이트, 코발트 (III) 아세테이트, 코발트(II) 아세틸아세토네이트, 코발트(II) 벤조일아세토네이트, 또는 코발트(III) 아세틸아세토네이트; 대안적으로, 코발트(II) 클로라이드; 또는 대안적으로, 코발트(III) 클로라이드를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 또는 크로뮴 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 아민, 아마이드, 또는 이미드 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 또는 크로뮴 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 피롤 화합물, 다이포스피노아미닐 화합물, N2-포스피닐아미딘 화합물, N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 포스피닐 구아니딘 화합물 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 또는 크로뮴 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 피롤 화합물; 대안적으로, 다이포스피노아미닐 화합물; 대안적으로, N2-포스피닐아미딘 화합물; 대안적으로, N2-포스피닐폼아미딘 화합물; 또는 대안적으로, 포스피닐 구아니딘 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
실시형태에서, 아민 화합물은 C2 내지 C30 아민; 대안적으로, C2 내지 C20 아민; 대안적으로, C2 내지 C15 아민; 또는 대안적으로, C2 내지 C10 아민일 수 있다. 실시형태에서, 아마이드 화합물은 C3 내지 C30 아마이드; 대안적으로, C3 내지 C20 아마이드; 대안적으로, C3 내지 C15 아마이드; 또는 대안적으로, C3 내지 C10 아마이드일 수 있다. 실시형태에서, 이미드 화합물은 C4 내지 C30 이미드; 대안적으로, C4 내지 C20 이미드; 대안적으로, C4 내지 C15 이미드; 또는 대안적으로, C4 내지 C10 이미드일 수 있다.
양상에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물("피롤"이라고도 불림)은 전이 금속 피롤리드 착물(예를 들어, 크로뮴 피롤리드 착물)을 형성할 수 있는 임의의 피롤 화합물을 포함할 수 있다. 본 개시 내용에서 사용되는 바와 같이, 용어 "피롤 화합물"은 피롤(C5H5N), 피롤의 유도체(예를 들어, 인돌), 치환된 피롤, 뿐만 아니라 금속 피롤리드 화합물을 지칭한다. 피롤 화합물은 5-원의 질소-함유 헤테로사이클을 포함하는 화합물, 예컨대, 예를 들어, 피롤, 피롤의 유도체, 및 이의 혼합물로서 정의된다. 넓게는, 피롤 화합물은 피롤 또는 피롤리드 라디칼 또는 리간드를 함유하는 임의의 헤테로렙틱(heteroleptic) 또는 호모렙틱(homoleptic) 금속 착물 또는 염일 수 있다. 일반적으로, 피롤 화합물은 C4 내지 C30 피롤; 대안적으로, C4 내지 C20 피롤; 대안적으로, C4 내지 C15 피롤; 또는 대안적으로, C4 내지 C10 피롤일 수 있다.
양상에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 화학식 P1 또는 화학식 I1을 가질 수 있다. 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 화학식 P1; 또는 대안적으로 화학식 I1을 가질 수 있다.
Figure pat00001
양상에서, 화학식 P1의 R2p, R3p, R4p, 및 R5p 및 화학식 I1의 R2i, R3i, R4i, R5i, R6i, 및 R7i는 독립적으로 수소, C1 내지 C18 오가닐기, 또는 C3 내지 C60 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C15 오가닐기, 또는 C3 내지 C45 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C10 오가닐기, 또는 C3 내지 C30 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C5 오가닐기, 또는 C3 내지 C15 실릴기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C18 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C15 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C10 오가닐기; 또는 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C5 오가닐기일 수 있다. 실시형태에서, 화학식 P1의 R2p, R3p, R4p, 및 R5p 및 화학식 I1의 R2i, R3i, R4i, R5i, R6i, 및 R7i는 독립적으로 수소, C1 내지 C18 하이드로카빌기, 또는 C3 내지 C60 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C15 하이드로카빌기, 또는 C3 내지 C45 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C10 하이드로카빌기, 또는 C3 내지 C35 실릴기; 대안적으로, 수소, C1 내지 C5 하이드로카빌기, 또는 C3 내지 C15 실릴기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C18 하이드로카빌기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C15 하이드로카빌기; 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C10 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, 수소 또는 C1 내지 C5 하이드로카빌기일 수 있다.
실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 개별적으로 또는 임의의 조합으로, 피롤, 2,5-다이메틸피롤, 2-메틸-5-에틸피롤, 2-메틸-5-프로필피롤, 2,5-다이에틸피롤, 3,4-다이메틸피롤, 2,5-다이-n-프로필피롤, 2,5-다이-n-부틸피롤, 2,5-다이-n-펜틸피롤, 2,5-다이-n-헥실피롤, 2,5-다이-n-헵틸피롤, 2,5-다이-n-옥틸피롤, 2,5-다이벤질피롤, 2,4-다이메틸-3-에틸피롤, 2,3,5-트라이에틸피롤, 2,3,5-트라이-n-부틸피롤, 2,3,5-트라이-n-펜틸피롤, 2,3,5-트라이-n-헥실피롤, 2,3,5-트라이-n-헵틸피롤, 2,3,5-트라이-n-옥틸피롤, 2,3,4,5-테트라에틸피롤, 2,3,4,5-테트라-n-부틸피롤, 2,3,4,5-테트라-n-헥실피롤, 2,5-비스(2',2',2'-트라이플루오로에틸)피롤, 2,5-비스(2'-메톡시메틸)피롤, 2-메틸-4-아이소프로필피롤, 2-에틸-4-아이소프로필피롤, 2-메틸-4-sec-부틸피롤, 2-에틸-4-sec-부틸피롤, 2-메틸-4-아이소부틸피롤, 2-에틸-4-아이소부틸피롤, 2-메틸-4-t-부틸피롤, 2-에틸-4-t-부틸피롤, 2-메틸-4-네오펜틸피롤, 2-에틸-4-네오펜틸피롤, 3,4-다이아이소프로필피롤, 3,4-다이-sec-부틸피롤, 3,4-다이아이소부틸피롤, 3,4-다이-t-부틸피롤, 3,4-다이-네오펜틸프로필피롤, 테트라하이드로인돌, 다이피롤릴메탄, 인돌, 3,4-다이클로로피롤, 2,3,4,5-테트라클로로피롤, 피롤-2-카복실산, 2-아세틸피롤, 피롤-2-카복스알데하이드, 3-아세틸-2,4-다이메틸피롤, 에티 1-2,4-다이메틸-5-(에톡시카보닐)-3-피롤-프로피오네이트, 또는 에틸-3,5-다이메틸-2-피롤카복실레이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 실시형태에서, 촉매 시스템에서 사용될 수 있는 피롤 화합물은 피롤-2-카복실산, 2-아세틸피롤, 피롤-2-카복스알데하이드, 테트라하이드로인돌, 2,5-다이메틸피롤, 2,4-다이메틸-3-에틸피롤, 3-아세틸-2,4-다이메틸피롤, 에틸-2,4-다이메틸-5-(에톡시카보닐)-3-피롤-프로피오네이트, 에틸-3,5-다이메틸-2-피롤카복실레이트, 3,4-다이클로로피롤, 2,3,4,5-테트라클로로피롤, 2-아세틸피롤, 피라졸, 피롤리딘, 인돌, 및 다이피롤릴메탄, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 다른 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 개별적으로 또는 임의의 조합으로, 피롤, 2,5-다이메틸피롤, 2-메틸-5-에틸피롤, 2-메틸-5-프로필피롤, 또는 2,5-다이에틸피롤; 대안적으로, 피롤; 대안적으로, 2,5-다이메틸피롤; 대안적으로, 2-메틸-5-에틸피롤; 대안적으로, 2-메틸-5-프로필피롤; 또는 대안적으로, 2,5-다이에틸피롤을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 금속 피롤리드, 예컨대 알킬 금속 피롤리드를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 개별적으로 또는 임의의 조합으로, 본 명세서에 제공된 임의의 피롤의 다이알킬알루미늄 피롤리드를 포함할 수 있다. 알킬기는 본 명세서에 기술되어 있고(예를 들어, 금속 알킬을 위한 알킬기로서), 이들 알킬기는 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물로서 사용될 수 있는 알킬 금속 피롤리드 및/또는 다이알킬알루미늄 피롤리드를 추가로 기술하는 데 이용될 수 있다. 다른 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 피롤 화합물은 개별적으로 또는 임의의 조합으로, 다이에틸알루미늄 2,5-다이메틸피롤리드, 에틸알루미늄 다이(2,5-다이메틸피롤리드), 또는 알루미늄 트라이(2,5-다이메틸피롤리드)를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 다이포스피노 아미닐 화합물일 수 있다. 다이포스피노 아미닐 화합물은 P-N-P(인-질소-인) 링키지를 갖는 것을 특징으로 하는 모이어티를 갖는 화합물이다. P-N-P 링키지를 갖는 모이어티는 이하에서 PNP 모이어티 또는 다이포스피노 아미닐 모이어티라 지칭될 수 있다. 다이포스피노 아미닐 모이어티를 포함하는 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 PNP 리간드, 다이포스피노 아미닐 리간드, 또는 다이포스피노 아미닐 화합물이라 지칭될 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 하기 구조식 PNP1을 갖는 다이포스피노 아미닐 모이어티를 포함할 수 있다:
Figure pat00002
식 중, Rln, R2n, R3n, 및 R4n은 본 명세서에 기술된 임의의 기일 수 있고, 지정되지 않은 아미닐 질소 원자가(*)는 헤테로원자 리간드의 나머지를 나타낸다. 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n은 각각 상이할 수 있다. 일부 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n은 각각 동일할 수 있다. 다른 실시형태에서, Rln 및 R2n 은 동일할 수 있고, R3n 및 R4n은 동일하지만, Rln 및 R2n과 상이할 수 있다. 추가의 다른 실시형태에서, Rln 및 R3n은 동일할 수 있고, R2n 및 R4n 은 동일하지만, Rln 및 R3n과 상이할 수 있다.
실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n은 독립적으로 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기를 포함하는 오가닐기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌기일 수 있다. 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n으로서 이용될 수 있는 오가닐기는 C1 내지 C30 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C20 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C15 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C10 오가닐기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 오가닐기일 수 있다. 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n으로서 이용될 수 있는 비활성 작용기를 포함하는 오가닐기는 비활성 작용기를 포함하는 C1 내지 C30 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기를 포함하는 C1 내지 C20 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기를 포함하는 C1 내지 C15 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기를 포함하는 C1 내지 C10 오가닐기; 또는 대안적으로, 비활성 작용기를 포함하는 C1 내지 C5 오가닐기일 수 있다. 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n으로서 이용될 수 있는 하이드로카빌기는 C1 내지 C30 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C20 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C15 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C10 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 하이드로카빌기일 수 있다. 추가 실시형태에서, Rln, R2n, R3n, 및 R4n 중 둘 이상은 함께 고리 또는 고리 시스템을 형성할 수 있다.
실시형태에서, 다이포스피노 아미닐 모이어티의 Rln, R2n, R3n, 및/또는 R4n은 독립적으로 C1 내지 C30 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C20 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C15 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C10 알킬기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 알킬기일 수 있다. 추가의 더 다른 실시형태에서, 다이포스피노 아미닐 모이어티의 Rln, R2n, R3n, 및/또는 R4n은 독립적으로 C6 내지 C30 방향족기; 대안적으로, C6 내지 C20 방향족기; 대안적으로, C6 내지 C15 방향족기; 또는 대안적으로, C6 내지 C10 방향족기일 수 있다. 추가의 더 다른 실시형태에서, 다이포스피노 아미닐 모이어티의 Rln, R2n, R3n, 및/또는 R4n은 독립적으로 페닐기 또는 C6 내지 C30 치환된 페닐기; 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C20 치환된 페닐기; 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C15 치환된 페닐기; 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C10 치환된 페닐기; 또는 대안적으로, 페닐기일 수 있다. 추가 실시형태에서, 다이포스피노 아미닐 모이어티 착물의 Rln 및 R2n, 및/또는 R3n 및 R4n은 함께 다이포스피노 아미닐 모이어티의 인 원자를 함유하는 고리(기 - 오가닐, 비활성 작용기, 하이드로카빌, 또는 그 내의 임의의 종으로 이루어진 오가닐의 특정 유형에 무관함)를 형성할 수 있다. 일반적인 치환기가 본 명세서에 제공되며, 이들 치환기는 다이포스피노 아미닐 모이어티에 대한 Rln 및 R2n, 및/또는 R3n 및 R4n으로서 이용될 수 있는 치환된 페닐기를 기술하도록 추가로 이용될 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 N2-포스피닐 폼아미딘기를 갖는 화합물일 수 있다. 일반적으로 폼아미딘기는 일반 구조식
Figure pat00003
을 갖는 기이다. 폼아미딘기 내에서, 중심 탄소 원자와 함께 이중 결합에 참여한 질소를 N1 질소라 칭하고, 중심 탄소 원자와 함께 단일 결합에 참여한 질소 원자를 N2 질소라 칭한다. 유사하게, N1 및 N2 질소 원자에 부착된 기를 각각 N1 기 및 N2 기라 칭한다. N-포스피닐 폼아미딘기는 일반 구조식
Figure pat00004
을 갖는다. N2-포스피닐 폼아미딘기 내에서, N1 및 N2 질소 원자 및 N1 및 N2 기는 폼아미딘기에 대해서 기술된 바와 동일한 의미를 갖는다. 결론적으로, N2-포스피닐 폼아미딘기는 N2 질소 원자에 부착된 포스피닐기를 갖는다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 구조식 NPF1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물일 수 있다. 일부 실시형태에서, N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물은 구조식 NPFMC1을 가질 수 있다. 실시형태에서, N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물은 구조식 NPFCr1을 가질 수 있는 N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물일 수 있다.
Figure pat00005
구조식 NPF1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, 구조식 NPFMC1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, 및 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물 내에서 R1, R3, R4, 및 R5는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 구조식 NPF1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, 구조식 NPFMC1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, 및 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. MXP는 구조식 NPFMC1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물의 전이 금속 화합물을 나타낸다. CrXp는 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물의 크로뮴 화합물을 나타낸다. Q는 구조식 NPFMC1을 가는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물 내의 임의적인 중성 리간드를 나타내는 반면, q는 존재하는 임의적인 중성 리간드의 수를 나타낸다. MXP, CrXp, Q, 및 q는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 구조식 NPFMC1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. 추가로, MXP, CrXp, Q, 및 q는 구조식 NPFMC1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPFCr1을 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하기 위해서 독립적으로 기술된 R1, R3, R4, 및 R5와 조합될 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 N2-포스피닐 아미딘기를 갖는 화합물일 수 있다. 일반적으로, 아미딘기는 일반 구조식
Figure pat00006
을 갖는 기이다. 아미딘기 내에서 중심 탄소 원자와 함께 이중 결합에 참여한 질소를 N1 질소라 칭하고, 중심 탄소 원자와 함께 단일 결합에 참여한 질소 원자를 N2 질소라 칭한다. 유사하게, N1 및 N2 질소 원자에 부착된 기를 각각 N1 기 및 N2 기라 칭한다. N2-포스피닐 아미딘기는 일반 구조식
Figure pat00007
을 갖는다. N2-포스피닐 아미딘기 내에서 N1 및 N2 질소 원자 및 N1 및 N2 기는 아미딘기에 대해서 기술된 바와 동일한 의미를 갖는다. 결론적으로, N2-포스피닐 아미딘기는 N2 질소 원자에 부착된 포스피닐기를 갖는다. 아미딘기 및 N2-포스피닐 아미딘기 내에서 2개의 질소 원자 사이의 탄소 원자는 중심 탄소 원자이고, 그것에 부착된 임의의 치환기를 중심 탄소기라 칭한다. 본 개시 내용 및 청구범위의 목적을 위해서, 2-아민기를 갖는 피리딘기(또는 이의 유사체 - 예를 들어, 피리미딘 고리, 이미다졸 고리, 2-아미노피리딘기를 갖는 화합물 등)를 갖는 화합물 또는 2-포스피닐아민기를 갖는 화합물은 각각 아미딘기 또는 N2-포스피닐 아미딘기를 구성하는 것으로 간주되지 않는다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 구조식 NPA1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 화합물일 수 있다. 일부 실시형태에서, N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물은 구조식 NPAMC1을 가질 수 있다. 실시형태에서, N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물은 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물일 수 있다.
Figure pat00008
구조식 NPA1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 화합물, 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, 및 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물 내에서 R1, R2, R3, R4, 및 R5는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 구조식 NPA1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 화합물, 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, 및 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. MXP는 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물의 전이 금속 화합물을 나타낸다. CrXp는 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물의 크로뮴 화합물을 나타낸다. Q는 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물의 임의적인 중성 리간드를 나타내는 반면, q는 존재하는 임의적인 중성 리간드의 수를 나타낸다. MXP, CrXp, Q, 및 q는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. 추가로, MXP, CrXp, Q, 및 q는 구조식 NPAMC1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물 및 구조식 NPACr1을 갖는 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물을 추가로 기술하기 위해서 독립적으로 기술된 R1, R2, R3, R4, 및 R5와 조합될 수 있다.
실시형태에서, 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 N2-포스피닐 구아니딘기를 갖는 화합물일 수 있다. 일반적으로, 구아니딘기는 일반 구조식
Figure pat00009
을 갖는 기이다. 구아니딘 코어 내에서, 중심 탄소 원자와 함께 이중 결합에 참여한 질소를 N1 질소라 칭하고, 중심 탄소 원자와 함께 단일 결합에 참여한 2개의 질소 원자를 N2 질소 및 N3 질소라 칭한다. 유사하게, N1, N2 및 N3 질소 원자에 부착된 기를 각각 N1 기, N2 기, 및 N3 기라 칭한다. N2-포스피닐 구아니딘기, 예컨대 본 명세서에 기술된 N2-포스피닐 구아니딘 착물의 리간드에서 발견되는 것는 일반 화학식
Figure pat00010
을 갖는다. N2-포스피닐 구아니딘기 내에서, 구아니딘 코어의 중심 탄소 원자와 함께 이중 결합에 참여한 질소를 N1 질소라 칭하고, 구아니딘 코어의 중심 탄소와 함께 단일 결합에 참여하고, 포스포닐기의 인 원자와의 결합에 참여한 질소 원자를 N2 질소라 칭하고, 구아니딘 코어의 중심 탄소 원자와 함께 단일 결합에 참여한 나머지 질소 원자를 N3 질소라 칭한다. 구아니딘 코어 또는 N2-포스피닐 구아니딘기는 그 명칭 내에 구아니딘을 함유하지 않은 더 큰 기(또는 화합물)의 일부일 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 화합물 7-다이메틸포스피닐이미다조[1,2-a]이미다졸은 이미다조[1,2-a]이미다졸 코어를 갖는 화합물(또는 포스피닐이미다조[1,2-a]이미다졸기를 갖는 화합물)로서 분류될 수 있는 반면, 7-다이메틸포스피닐이미다조[1,2-a]이미다졸은 구아니딘 코어를 갖는 화합물(또는 N2-포스피닐 구아니딘기를 갖는 화합물)로서 여전히 분류될 것인데, 그 이유는 그것이 구아니딘 코어(또는 N2-포스피닐 구아니딘기)의 일반 구조식을 함유하기 때문이다.
실시형태에서, N2-포스피닐 구아니딘 화합물은 구조식 Gu1, Gu2, Gu3, Gu4 또는 Gu5; 대안적으로, 구조식 Gu1; 대안적으로, 구조식 Gu2; 대안적으로, 구조식 Gu3; 대안적으로, Gu4; 또는 대안적으로, Gu5를 가질 수 있다. 실시형태에서, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물은 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 또는 GuMC5; 대안적으로, 구조식 GuMC1; 대안적으로, 구조식 GuMC2; 대안적으로, 구조식 GuMC3; 대안적으로, GuMC4; 또는 대안적으로, GuMC5를 가질 수 있다. 실시형태에서, N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물은 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 또는 GuCr5; 대안적으로, 구조식 GuCr1; 대안적으로, 구조식 GuCr2; 대안적으로, 구조식 GuCr3; 대안적으로, GuCr4; 또는 대안적으로, GuCr5를 가질 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
적절한 i) N2-포스피닐 구아니딘 화합물 구조식 Gu1, Gu2, Gu3, Gu4 및/또는 Gu5, ii) N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및/또는 GuMC5, 및/또는 iii) N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5 내에서, R1, R2a, R2b, R3, R4, R5, L12, 및 L22는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 적절한 i) N2-포스피닐 구아니딘 화합물 구조식 Gu1, Gu2, Gu3, Gu4 및/또는 Gu5, ii) N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및/또는 GuMC5,및/또는 iii) N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5를 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및 GuMC5를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 내에서 MXP는 N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물의 전이 금속 화합물을 나타낸다. N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5 내에서 CrXp는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 크로뮴 화합물을 나타낸다. Q는 i) N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및 GuMC5, 및 iii) N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5의 임의적인 중성 리간드를 나타내는 반면, q는 존재하는 임의적인 중성 리간드의 수를 나타낸다. MXP, CrXp, Q, 및 q는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, i) N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및 GuMC5, 및 iii) N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5를 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. 추가로, MXP, CrXp, Q, 및 q는 i) N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물 구조식 GuMC1, GuMC2, GuMC3, GuMC4, 및 GuMC5 ,및 iii) N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 구조식 GuCr1, GuCr2, GuCr3, GuCr4, 및/또는 GuCr5를 추가로 기술하기 위해서 독립적으로 기술된 R1, R2a, R2b, R3, R4, 및 R5와 조합될 수 있다.
R1기를 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R1은 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌기일 수 있다. N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, 및 N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물에 대한 R2는 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌기일 수 있다. R2a 및/또는 R2b기를 가질 수 있는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R2a 및/또는 R2b는 독립적으로 수소 또는 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 하이드로카빌기; 대안적으로, 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 대안적으로, 하이드로카빌기; 또는 대안적으로 수소일 수 있다. R3기를 갖는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R3은 수소 또는 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 대안적으로, 수소 또는 하이드로카빌기; 대안적으로, 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 대안적으로, 하이드로카빌기; 또는 대안적으로 수소일 수 있다. N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R4 및/또는 R5는 독립적으로 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌기일 수 있다.
실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖거나 이용하는 임의의 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5 중 임의의 하나 이상으로서 이용될 수 있는, 오가닐기는 독립적으로 C1 내지 C30 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C20 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C15 오가닐기; 대안적으로, C1 내지 C10 오가닐기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 오가닐기일 수 있다. 실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖고, 이용하는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5 중 임의의 하나 이상으로서 이용될 수 있는, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기는 독립적으로 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 C1 내지 C30 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 C1 내지 C20 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 C1 내지 C15 오가닐기; 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 C1 내지 C10 오가닐기; 또는 대안적으로, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 C1 내지 C5 오가닐기일 수 있다. 실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖고, 이용하는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5 중 임의의 하나 이상으로서 이용될 수 있는, 하이드로카빌기는 C1 내지 C30 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C20 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C15 하이드로카빌기; 대안적으로, C1 내지 C10 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 하이드로카빌기일 수 있다.
실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖고 이용하는 임의의 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한, 각각의 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5는 독립적으로 C1 내지 C30 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C20 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C15 알킬기; 또는 대안적으로, C1 내지 C10 알킬기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 알킬기일 수 있다. 일부 실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖고, 이용하는 임의의 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 각각의 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기는 독립적으로 C3 내지 C30 방향족기; 대안적으로, C3 내지 C20 방향족기; 대안적으로, C3 내지 C15 방향족기; 또는 대안적으로, C3 내지 C10 방향족기일 수 있다. 다른 실시형태에서, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5 기를 갖고, 이용하는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 각각의 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기는 독립적으로 페닐기 또는 C6 내지 C30 치환된 페닐기; 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C20 치환된 페닐기; 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C15 치환된 페닐기; 또는 대안적으로, 페닐기 또는 C6 내지 C10 치환된 페닐기일 수 있다. 일반적인 치환기가 본 명세서에 제공되고, 이들 일반적인 치환기는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5로서 이용될 수 있는 치환된 페닐기를 추가로 기술하기 위해서 이용될 수 있다.
양상에서, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R1 및 R2a는 함께 기, L12를 형성할 수 있고, 여기서 L12, N1 질소 원자, 및 N3 질소 원자는 고리 또는 고리 시스템을 형성할 수 있다. 또 다른 양상에서, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R3 및 R2b는 함께 기, L23을 형성할 수 있고, 여기서, L23, N2 질소 원자, 및 N3 질소 원자는 고리 또는 고리 시스템을 형성할 수 있다. 실시형태에서, L12기 및/또는 L23기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 L12 및/또는 L23은 독립적으로 오가닐렌기; 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 오가닐렌기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌렌기일 수 있다. L12기 및/또는 L23기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L12 및/또는 L23으로서 이용될 수 있는 오가닐렌기는 독립적으로 C2 내지 C20 오가닐렌기; 대안적으로, C2 내지 C15 오가닐렌기; 대안적으로, C2 내지 C10 오가닐렌기; 또는 대안적으로, C2 내지 C5 오가닐렌기일 수 있다. L12기및 또는 L23기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L12기및 또는 L23기로서 이용될 수 있는 비활성 작용기로 이루어진 오가닐렌기는 비활성 작용기로 이루어진 C2 내지 C20 오가닐렌기; 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 C2 내지 C15 오가닐렌기; 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 C2 내지 C10 오가닐렌기; 또는 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 C2 내지 C5 오가닐렌기일 수 있다. L12기 및/또는 L23기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L12 및/또는 L23으로서 이용될 수 있는 하이드로카빌렌기는 C2 내지 C20 하이드로카빌렌기; 대안적으로, C2 내지 C15 하이드로카빌렌기; 대안적으로, C2 내지 C10 하이드로카빌렌기; 또는 대안적으로, C2 내지 C5 하이드로카빌렌기일 수 있다.
실시형태에서, L12 및/또는 L23은 에트-1,2-일렌기(-CH2CH2-), 에텐-1,2-일렌기(-CH=CH-), 프로프-1,3-일렌기(-CH2CH2CH2-), 1-메틸에텐-1,2-일렌기(-C(CH3)=CH-), 부트-1,3-일렌기 (-CH2CH2CH(CH3)-), 3-메틸부트-1,3-일렌기(-CH2CH2C(CH3)2-), 또는 펜-1,2-일렌기 일 수 있다. 일부 비제한적인 실시형태에서, L12 및/또는 L23은 에트-1,2-일렌기(-CH2CH2-), 프로프-1,3-일렌기(-CH2CH2CH2-), 1-메틸에텐-1,2-일렌기(-C(CH3)=CH-), 부트-1,3-일렌기(-CH2CH2CH(CH3)-), 또는 3-메틸부트-1,3-일렌기(-CH2CH2C(CH3)2-); 대안적으로, 에트-1,2-일렌기(-CH2CH2-), 에텐-1,2-일렌기(-CH=CH-), 프로프-1,3-일렌기(-CH2CH2CH2-), 또는 펜-1,2-일렌기; 대안적으로, 에트-1,2-일렌기(-CH2CH2-) 또는 프로프-1,3-일렌기(-CH2CH2CH2-); 대안적으로, 에텐-1,2-일렌기(-CH=CH-) 또는 펜- 1,2-일렌기이다. 다른 실시형태에서, L12 및/또는 L23은 에트-1,2-일렌기(-CH2CH2-); 대안적으로, 에텐-1,2-일렌기(-CH=CH-); 대안적으로, 프로프-1,3-일렌기(-CH2CH2CH2-); 대안적으로, 1-메틸에텐-1,2-일렌기(-C(CH3)=CH-); 대안적으로, 부트-,3-렌기(-CH2CH2CH(CH3)-); 대안적으로, 3-메틸부트-1,3-일렌기(-CH2CH2C(CH3)2-); 또는 대안적으로, 펜-1,2-일렌기일 수 있다. 일부 실시형태에서, L12 또는 L23은 -CH=CH-CH= 기일 수 있다. 실시형태에서, L12는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 N1 질소 원자에 부착된 탄소 원자 상에 위치된 적어도 하나의 치환기를 포함할 수 있는 구조; 대안적으로, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 N1 질소 원자에 부착된 탄소 원자 상에 위치된 단지 하나의 치환기를 포함할 수 있는 구조; 또는 대안적으로, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 N1 질소 원자에 부착된 탄소 원자 상에 위치된 2개의 치환기를 포함할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 또 다른 실시형태에서, L12는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 N1 질소 원자에 부착된 탄소 원자 상에 위치된 하나의 치환기로 이루어질 수 있는 구조; 또는 대안적으로, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 N1 질소 원자에 부착된 탄소 원자 상에 위치된 2개의 치환기로 이루어질 수 있는 구조를 가질 수 있다.
실시형태에서, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R2a 및 R2b는 함께 기, L22를 형성할 수 있고, 여기서 R2a, R2b, 및 N3 질소(또는 L22 및 N3 질소)는 고리 또는 고리 시스템을 형성한다. 실시형태에서, L22를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L22는 오가닐렌기; 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 오가닐렌기; 또는 대안적으로, 하이드로카빌렌기일 수 있다. L22기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L22로서 이용될 수 있는 오가닐렌기는 C3 내지 C20 오가닐렌기; 대안적으로, C3 내지 C15 오가닐렌기; 또는 대안적으로, C3 내지 C10 오가닐렌기일 수 있다. L22기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L22로서 이용될 수 있는 비활성 작용기로 이루어진 오가닐렌기는 비활성 작용기로 이루어진 C3 내지 C20 오가닐렌기; 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 C3 내지 C15 오가닐렌기; 또는 대안적으로, 비활성 작용기로 이루어진 C3 내지 C10 오가닐렌기일 수 있다. L22기를 갖는 N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 L22로서 이용될 수 있는 하이드로카빌렌기는 C4 내지 C20 하이드로카빌렌기; 대안적으로, C4 내지 C15 하이드로카빌렌기; 또는 대안적으로, C4 내지 C10 하이드로카빌렌기일 수 있다.
실시형태에서, L22는 부트-1,4-일렌기, 펜트-1,4-일렌기, 펜트-1,5-일렌기, 헥스-2,5-일렌기, 헥스-1,5-일렌기, 헵트-2,5-일렌기, 부타-1,3-다이엔-1,4-일렌기, 또는 비스(에트-2-일)에터기; 대안적으로, 부트-1,4-일렌기, 펜트-1,5-일렌기, 또는 비스(에트-2-일)에터기; 대안적으로, 부트-1,4-일렌기; 대안적으로, 펜트-1,5-일렌기; 대안적으로, 부타-1,3-다이엔-1,4-일렌기; 또는 대안적으로, 비스(에트-2-일)에터기일 수 있다.
실시형태에서, N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 R4 및 R5 는 함께 N2-포스피닐 폼아미딘 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 금속 착물의 인 원자를 함유하는 고리(기 - 오가닐, 비활성 작용기, 하이드로카빌, 또는 그 내의 임의의 종으로 이루어진 오가닐의 특정 유형에 무관함)를 형성할 수 있다. 일반적인 치환기가 본 명세서에 제공되고, 이들 일반적인 치환기는 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한 R4 및/또는 R5로서 이용될 수 있는 치환된 페닐기를 추가로 기술하기 위해서 이용될 수 있다.
일반적으로, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기를 갖는 임의의 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한, R1, R2, R2a, R2b, R3, R4 및/또는 R5기는 본 명세서에 기술된 임의의 기(예를 들어, 임의의 일반적인 또는 특정 오가닐기, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기, 하이드로카빌기, 알킬기, 방향족기, 페닐기, 또는 치환된 페닐기)로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물 중 일부에 대한, R3기는 수소일 수 있는 반면, R1, R2, R2a, R2b, R4 및/또는 R5기를 갖는 임의의 N2-포스피닐 폼아미딘 화합물, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 화합물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물에 대한, R1, R2, R2a, R2b, R4 및 R5는 본 명세서에 기술된 기(예를 들어, 임의의 일반적인 또는 특정 오가닐기, 비활성 작용기로 본질적으로 이루어진 오가닐기, 하이드로카빌기, 알킬기, 방향족기, 페닐기, 또는 치환된 페닐기)로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
실시형태에서, i) 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 철 또는 코발트 화합물), ii) 헤테로원자 리간드 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템 또는 i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 전이 금속 화합물 중에서 철 또는 코발트 화합물) 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함하는 촉매 시스템의 헤테로원자 리간드(이것이 촉매 시스템의 개별 성분인지 또는 촉매 시스템의 전이 금속 화합물에 착물화된 리간드인지의 여부에 관계없음)는 피리딘 2,6-비스-이민 화합물일 수 있다. 일반적으로 피리딘 2,6-비스-이민 화합물은 피리딘 2,6-비스-이민기를 함유하는 화합물이다. 일반적으로, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물기는 하기 화학식을 갖는 기이다:
Figure pat00013
실시형태에서, 촉매 시스템 i) 헤테로원자 리간드에 착물화된 철 또는 코발트 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물의 헤테로원자 리간드는 α-다이이민 화합물일 수 있다. 일반적으로, α-다이이민 화합물은 α-다이이민기를 함유하는 화합물이다. 일반적으로, α-다이이민기는 구조식
Figure pat00014
을 갖는 기이다.
본 명세서에 기술된 다양한 양상 및 실시형태는 치환기 또는 비-수소 치환기(또는 대안적으로, 치환기)를 지칭한다. 각각의 치환기 또는 비-수소 치환기는 할라이드, 하이드로카빌기, 또는 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드 또는 하이드로카빌기; 대안적으로, 할라이드 또는 하이드로카복시기; 대안적으로, 하이드로카빌기 또는 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드; 대안적으로, 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, 하이드로카복시기일 수 있다. 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 치환기 또는 비-수소 치환기는 독립적으로 할라이드, C1 내지 C10 하이드로카빌기, 또는 C1 내지 C10 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드 또는 C1 내지 C10 하이드로카빌기; 대안적으로, 할라이드 또는 C1 내지 C10 하이드로카복시기; 대안적으로, C1 내지 C10 하이드로카빌기 또는 C1 내지 C10 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드; 대안적으로, C1 내지 C10 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, C1 내지 C10 하이드로카복시기일 수 있다. 다른 실시형태에서, 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 치환기 또는 비-수소 치환기는 할라이드, C1 내지 C5 하이드로카빌기, 또는 C1 내지 C5 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드 또는 C1 내지 C5 하이드로카빌기; 대안적으로, 할라이드 또는 C1 내지 C5 하이드로카복시기; 대안적으로, C1 내지 C5 하이드로카빌기 또는 C1 내지 C5 하이드로카복시기; 대안적으로, 할라이드; 대안적으로, C1 내지 C5 하이드로카빌기; 또는 대안적으로, C1 내지 C5 하이드로카복시기일 수 있다.
실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 할라이드 치환기는 독립적으로 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 또는 아이오다이드; 대안적으로, 플루오라이드 또는 클로라이드일 수 있다. 일부 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 할라이드 치환기는 독립적으로 플루오라이드; 대안적으로, 클로라이드; 대안적으로, 브로마이드; 또는 대안적으로, 아이오다이드일 수 있다.
실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 하이드로카빌 치환기는 독립적으로 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기; 대안적으로, 알킬기; 대안적으로, 아릴기; 또는 대안적으로, 아르알킬기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 알킬 치환기는 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 아이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 2-펜틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-1-부틸기, tert-펜틸기, 3-메틸-1-부틸기, 3-메틸-2-부틸기, 또는 네오펜틸기; 대안적으로, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, tert-부틸기, 또는 네오펜틸기; 대안적으로, 메틸기; 대안적으로, 에틸기; 대안적으로, 아이소프로필기; 대안적으로, tert-부틸기; 또는 대안적으로, 네오펜틸기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 아릴 치환기는 독립적으로 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 또는 2,4,6-트라이메틸페닐기; 대안적으로, 페닐기; 대안적으로, 톨릴기; 대안적으로, 자일릴기; 또는 대안적으로, 2,4,6-트라이메틸페닐기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 아르알킬 치환기는 독립적으로 벤질기 또는 에틸페닐기(2-페닐에트-1-일 또는 1-페닐에트-1-일); 대안적으로, 벤질기; 대안적으로, 에틸페닐기; 대안적으로 2-페닐에트-1-일기; 또는 대안적으로, 1-페닐에트-1-일기일 수 있다.
실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 하이드로카복시 치환기는 독립적으로 알콕시기, 아릴옥시기, 또는 아르알콕시기; 대안적으로, 알콕시기; 대안적으로, 아릴옥시기, 또는 아르알콕시기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 알콕시 치환기는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 아이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, 아이소부톡시기, tert-부톡시기, n-펜톡시기, 2-펜톡시기, 3-펜톡시기, 2-메틸-1-부톡시기, tert-펜톡시기, 3-메틸-1-부톡시기, 3-메틸-2-부톡시기, 또는 네오펜톡시기; 대안적으로, 메톡시기, 에톡시기, 아이소프로폭시기, tert-부톡시기, 또는 네오펜톡시기; 대안적으로, 메톡시기; 대안적으로, 에톡시기; 대안적으로, 아이소프로폭시기; 대안적으로, tert-부톡시기; 또는 대안적으로, 네오펜톡시기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 아릴옥시 치환기는 독립적으로 페녹시기, 톨록시기, 자일록시기, 또는 2,4,6-트라이메틸페녹시기; 대안적으로, 페녹시기; 대안적으로, 톨록시기; 대안적으로, 자일록시기; 또는 대안적으로, 2,4,6-트라이메틸페녹시기일 수 있다. 실시형태에서, 치환기 또는 비-수소 치환기를 요구하는 임의의 양상 또는 실시형태의 각각의 아르알콕시 치환기는 독립적으로 벤족시기일 수 있다.
일반적으로, 존재하는 경우, N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 중성 리간드, Q는 독립적으로 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물과 함께 단리 가능한 화합물을 형성하는 임의의 중성 리간드일 수 있다. 양상에서, 각각의 중성 리간드는 독립적으로 니트릴 또는 에터일 수 있다. 실시형태에서, 중성 리간드는 니트릴; 또는 대안적으로, 에터일 수 있다. N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물의 중성 리간드의 수, q는 N2-포스피닐 폼아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 폼아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 아미딘 전이 금속 착물, N2-포스피닐 아미딘 크로뮴 착물, N2-포스피닐 구아니딘 전이 금속 착물, 및/또는 N2-포스피닐 구아니딘 크로뮴 착물과 함께 단리 가능한 화합물을 형성하는 임의의 수일 수 있다. 양상에서, 중성 리간드의 수는 0 내지 6; 대안적으로, 0 내지 3; 대안적으로, 0; 대안적으로, 1; 대안적으로, 2; 대안적으로, 3; 또는 대안적으로, 4일 수 있다.
일반적으로, 각각의 중성 니트릴 리간드는 독립적으로 C2 내지 C20 니트릴; 또는 대안적으로, C2 내지 C10 니트릴일 수 있다. 실시형태에서, 각각의 중성 니트릴 리간드는 독립적으로 C2 내지 C20 지방족 니트릴, C7 내지 C20 방향족 니트릴, C8 내지 C20 아르알칸 니트릴, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, C2 내지 C20 지방족 니트릴; 대안적으로, C7 내지 C20 방향족 니트릴; 또는 대안적으로, C8 내지 C20 아르알칸 니트릴일 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 중성 니트릴 리간드는 독립적으로 C2 내지 C10 지방족 니트릴, C7 내지 C10 방향족 니트릴, C8 내지 C10 아르알칸 니트릴, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, C1 내지 C10 지방족 니트릴; 대안적으로, C7 내지 C10 방향족 니트릴; 또는 대안적으로, C8 내지 C10 아르알칸 니트릴일 수 있다. 실시형태에서, 각각의 중성 니트릴 리간드는 독립적으로 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 벤조니트릴, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, 아세토니트릴; 대안적으로, 프로피오니트릴; 대안적으로, 부티로니트릴;또는 대안적으로, 벤조니트릴일 수 있다.
일반적으로, 각각의 중성 에터 리간드는 독립적으로 C2 내지 C40 에터; 대안적으로, C2 내지 C30 에터; 또는 대안적으로, C2 내지 C20 에터일 수 있다. 실시형태에서, 각각의 중성 리간드는 독립적으로 C2 내지 C40 지방족 에터, C3 내지 C40 지방족 환식 에터, C4 내지 C40 방향족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C40 지방족 비환식 에터 또는 C3 내지 C40 지방족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C40 지방족 비환식 에터; 대안적으로, C3 내지 C40 지방족 환식 에터; 또는 대안적으로, C2 내지 C40 방향족 환식 에터일 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 중성 에터 리간드는 독립적으로 C2 내지 C30 지방족 에터, C3 내지 C30 지방족 환식 에터, C4 내지 C30 방향족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C30 지방족 비환식 에터 또는 C3 내지 C30 지방족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C30 지방족 비환식 에터; 대안적으로, C3 내지 C30 지방족 환식 에터; 또는 대안적으로, C4 내지 C30 방향족 환식 에터일 수 있다. 다른 실시형태에서, 각각의 중성 에터 리간드는 독립적으로 C2 내지 C20 지방족 에터, C3 내지 C20 지방족 환식 에터, C4 내지 C20 방향족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C20 지방족 비환식 에터 또는 C3 내지 C20 지방족 환식 에터; 대안적으로, C2 내지 C20 지방족 비환식 에터; 대안적으로, C3 내지 C20 지방족 환식 에터; 또는 대안적으로, C4 내지 C20 방향족 환식 에터일 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 중성 에터 리간드는 독립적으로 다이메틸 에터, 다이에틸 에터, 다이프로필 에터, 다이부틸 에터, 메틸 에틸 에터, 메틸 프로필 에터, 메틸 부틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이하이드로퓨란, 1,3-다이옥솔란, 테트라하이드로피란, 다이하이드로피란, 피란, 다이옥산, 퓨란, 벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 다이페닐 에터, 다이톨릴 에터, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, 다이메틸 에터, 다이에틸 에터, 다이프로필 에터, 다이부틸 에터, 메틸 에틸 에터, 메틸 프로필 에터, 메틸 부틸에터, 또는 이들의 임의의 조합물; 테트라하이드로퓨란, 다이하이드로퓨란, 1,3-다이옥솔란, 테트라하이드로피란, 다이하이드로피란, 피란, 다이옥산, 또는 이들의 임의의 조합물; 퓨란, 벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 또는 이들의 임의의 조합물; 다이페닐 에터, 다이톨릴 에터, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, 다이메틸 에터; 대안적으로, 다이에틸 에터; 대안적으로, 다이프로필 에터; 대안적으로, 다이부틸 에터; 대안적으로, 메틸 에틸 에터; 대안적으로, 메틸 프로필 에터; 대안적으로, 메틸 부틸에터; 대안적으로, 테트라하이드로퓨란; 대안적으로, 다이하이드로퓨란; 대안적으로, 1,3-다이옥솔란; 대안적으로, 테트라하이드로피란; 대안적으로, 다이하이드로피란; 대안적으로, 피란; 대안적으로, 다이옥산; 대안적으로, 퓨란; 대안적으로, 벤조퓨란; 대안적으로, 아이소벤조퓨란; 대안적으로, 아이소벤조퓨란; 대안적으로, 다이벤조퓨란; 대안적으로, 다이페닐 에터; 또는 대안적으로, 다이톨릴 에터일 수 있다.
본 명세서에 기술된 임의의 촉매 시스템에서 이용될 수 있는 금속 알킬 화합물은 임의의 헤테로렙틱 또는 호모렙틱 금속 알킬 화합물일 수 있다. 실시형태에서, 금속 알킬은 비-할라이드 금속 알킬, 금속 알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, 비-할라이드 금속 알킬; 또는 대안적으로, 금속 알킬 할라이드를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들로 이루어질 수 있다.
실시형태에서, 금속 알킬 화합물의 금속은 1, 2, 11, 12, 13, 또는 14족 금속; 또는 대안적으로, 13 또는 14족 금속; 또는 대안적으로, 13족 금속을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들로 이루어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속 알킬 화합물(비-할라이드 금속 알킬 또는 금속 알킬 할라이드)의 금속은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 아연, 카드뮴, 붕소, 알루미늄, 또는 주석; 대안적으로, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 아연, 붕소, 알루미늄, 또는 주석; 대안적으로, 리튬, 나트륨, 또는 칼륨; 대안적으로, 마그네슘 또는 칼슘; 대안적으로, 리튬; 대안적으로, 나트륨; 대안적으로, 칼륨; 대안적으로, 마그네슘; 대안적으로, 칼슘; 대안적으로, 아연; 대안적으로, 붕소; 대안적으로, 알루미늄; 또는 대안적으로, 주석일 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속 알킬 화합물(비-할라이드 금속 알킬 또는 금속 알킬 할라이드)은 리튬 알킬 화합물, 나트륨 알킬 화합물, 마그네슘 알킬 화합물, 붕소 알킬 화합물, 아연 알킬 화합물, 또는 알킬알루미늄 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들로 이루어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속 알킬(비-할라이드 금속 알킬 또는 금속 알킬 할라이드)은 알킬알루미늄 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들로 이루어질 수 있다.
실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄, 알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 임의의 조합물일 수 있다. 일부 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄, 알킬알루미늄 할라이드, 알루미녹산, 또는 이들의 임의의 조합물; 트라이알킬알루미늄, 알킬알루미늄 할라이드, 또는 이들의 임의의 조합물; 또는 대안적으로, 트라이알킬알루미늄, 알루미녹산, 또는 이들의 임의의 조합물일 수 있다. 다른 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄; 대안적으로, 알킬알루미늄 할라이드; 대안적으로, 알킬알루미늄 알콕사이드; 또는 대안적으로, 알루미녹산일 수 있다.
비제한적인 실시형태에서, 알루미녹산은 화학식 I을 특징으로 하는 반복 단위를 가질 수 있다:
Figure pat00015
식 중, R'는 선형 또는 분지형 알킬기이다. 금속 알킬 화합물에 대한 알킬기는 독립적으로 본 명세서에 기술되어 있고, 화학식 I을 갖는 알루미녹산을 추가로 기술하는 데 제한없이 이용될 수 있다. 일반적으로, 화학식 I의 n은 1 초과; 또는 대안적으로, 2 초과일 수 있다. 실시형태에서, n은 2 내지 15; 또는 대안적으로, 범위 3 내지 10 범위일 수 있다.
양상에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 할라이드의 각각의 할라이드는 독립적으로 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 또는 아이오다이드; 대안적으로, 클로라이드, 브로마이드, 또는 아이오다이드일 수 있다. 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 할라이드의 각각의 할라이드는 플루오라이드; 대안적으로, 클로라이드; 대안적으로, 브로마이드; 또는 대안적으로, 아이오다이드일 수 있다.
양상에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 화합물(비-할라이드 금속 알킬 또는 금속 알킬 할라이드)의 각각의 알킬기는 독립적으로 C1 내지 C20 알킬기; 대안적으로, C1 내지 C10 알킬기; 또는 대안적으로, C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 화합물(비-할라이드 금속 알킬 또는 금속 알킬 할라이드)의 각각의 알킬기(들)는 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 또는 옥틸기; 대안적으로, 메틸기, 에틸기, 부틸기, 헥실기, 또는 옥틸기일 수 있다. 일부 실시형태에서, 알킬기는 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, 아이소-부틸기, n-헥실기, 또는 n-옥틸기; 대안적으로, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, 또는 아이소-부틸기; 대안적으로, 메틸기; 대안적으로, 에틸기; 대안적으로, n-프로필기; 대안적으로, n-부틸기; 대안적으로, 아이소-부틸기; 대안적으로, n-헥실기; 또는 대안적으로, n-옥틸기일 수 있다.
양상에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 알콕사이드의 각각의 알콕사이드기는 독립적으로 C1 내지 C20 알콕시기; 대안적으로, C1 내지 C10 알콕시기; 또는 대안적으로, C1 내지 C6 알콕시기일 수 있다. 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 알콕사이드의 각각의 알콕사이드기는 독립적으로 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 헥스옥시기, 헵톡시기, 또는 옥톡시기; 대안적으로, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기, 헥스옥시기, 또는 옥톡시기일 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 알콕사이드의 각각의 알콕사이드기는 독립적으로 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, n-부톡시기, 아이소-부톡시기, n-헥스옥시기, 또는 n-옥톡시기; 대안적으로, 메톡시기, 에톡시기, n-부톡시기, 또는 아이소-부톡시기; 대안적으로, 메톡시기; 대안적으로, 에톡시기; 대안적으로, n-프로폭시기; 대안적으로, n-부톡시기; 대안적으로, 아이소-부톡시기; 대안적으로, n-헥스옥시기; 또는 대안적으로, n-옥톡시기일 수 있다.
비제한적인 실시형태에서, 금속 알킬 화합물은 메틸 리튬, n-부틸 리튬, sec-부틸 리튬, tert-부틸 리튬, 다이에틸 마그네슘, 다이-n-부틸마그네슘, 에틸마그네슘 클로라이드, n-부틸마그네슘 클로라이드, 또는 다이에틸 아연일 수 있거나, 이들을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다
비제한적인 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄 화합물은 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이프로필알루미늄, 트라이부틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이옥틸알루미늄, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 비제한적인 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄 화합물은 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이프로필알루미늄, 트라이-n-부틸알루미늄, 트라이-아이소부틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이-n-옥틸알루미늄, 또는 이들의 혼합물; 대안적으로, 트라이에틸알루미늄, 트라이-n-부틸알루미늄, 트라이-아이소부틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이-n-옥틸알루미늄, 또는 이들의 혼합물; 대안적으로, 트라이에틸알루미늄, 트라이-n-부틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이-n-옥틸알루미늄, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 다른 비제한적인 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄 화합물은 트라이메틸알루미늄; 대안적으로, 트라이에틸알루미늄; 대안적으로, 트라이프로필알루미늄; 대안적으로, 트라이-n-부틸알루미늄; 대안적으로, 트라이-아이소부틸알루미늄; 대안적으로, 트라이헥실알루미늄; 또는 대안적으로, 트라이-n-옥틸알루미늄을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
비제한적인 실시형태에서, 알킬알루미늄 할라이드는 다이에틸알루미늄 클로라이드, 다이에틸알루미늄 브로마이드, 에틸알루미늄 다이클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 비제한적인 실시형태에서, 알킬알루미늄 할라이드는 다이에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄 다이클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 다른 비제한적인 실시형태에서, 알킬알루미늄 할라이드는 다이에틸알루미늄 클로라이드; 대안적으로, 다이에틸알루미늄 브로마이드; 대안적으로, 에틸알루미늄 다이클로라이드; 또는 대안적으로, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
비제한적인 실시형태에서, 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO), 에틸알루미녹산, 개질된 메틸알루미녹산(MMAO), n-프로필알루미녹산, 아이소-프로필-알루미녹산, n-부틸알루미녹산, sec-부틸알루미녹산, 아이소-부틸알루미녹산, t-부틸알루미녹산, 1-펜틸-알루미녹산, 2-엔타일알루미녹산, 3-펜틸-알루미녹산, 아이소-펜틸-알루미녹산, 네오펜틸알루미녹산, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 비제한적인 실시형태에서, 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO), 개질된 메틸알루미녹산(MMAO), 아이소부틸 알루미녹산, t-부틸 알루미녹산, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 다른 비제한적인 실시형태에서, 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO); 대안적으로, 에틸알루미녹산; 대안적으로, 개질된 메틸알루미녹산(MMAO); 대안적으로, n-프로필알루미녹산; 대안적으로, 아이소-프로필-알루미녹산; 대안적으로, n-부틸알루미녹산; 대안적으로, sec-부틸알루미녹산; 대안적으로, 아이소-부틸알루미녹산; 대안적으로, t-부틸 알루미녹산; 대안적으로, 1-펜틸-알루미녹산; 대안적으로, 2-펜틸알루미녹산; 대안적으로, 3-펜틸-알루미녹산; 대안적으로, 아이소-펜틸-알루미녹산; 또는 대안적으로, 네오펜틸알루미녹산을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다.
실시형태에서, 할로겐 함유 화합물은 클로라이드 함유 화합물, 브로마이드 함유 화합물, 아이오다이드 함유 화합물, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 할로겐 함유 화합물(그것이 클로라이드, 브로마이드, 또는 아이오다이드 함유 화합물인지의 여부에 무관함)은 금속 할라이드, 알킬 금속 할라이드, 또는 유기 할라이드; 대안적으로, 금속 할라이드; 대안적으로, 알킬 금속 할라이드; 또는 대안적으로, 유기 할라이드를 포함할 수 있다. 추가적이거나 대안적인 실시형태에서, 할로겐 함유 화합물은 3족 금속 할라이드, 4족 금속 할라이드, 5족 금속 할라이드, 13족 금속 할라이드, 14족 금속 할라이드, 15족 금속 할라이드, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 예의 방식으로, 할로겐 함유 화합물은 스칸듐 클로라이드, 이트륨 클로라이드, 란타넘 클로라이드, 타이타늄 테트라클로라이드, 지르코늄 테트라클로라이드, 하프늄 테트라클로라이드, 붕소 트라이클로라이드, 알루미늄 클로라이드, 갈륨 클로라이드, 규소 테트라클로라이드, 트라이메틸 클로로실란, 게르마늄 테트라클로라이드, 주석 테트라클로라이드, 인 트라이클로라이드, 안티몬 트라이클로라이드, 안티몬 펜타클로라이드, 비스무쓰 트라이클로라이드, 붕소 트라이브로마이드, 알루미늄 트라이브로마이드, 규소 테트라클로라이드, 규소 테트라브로마이드, 알루미늄 플루오라이드, 몰리브데넘 펜타클로라이드, 텅스텐 헥사클로라이드, 트라이틸 헥사클로로안티모네이트, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다.
추가적이거나 대안적인 실시형태에서, 할로겐 함유 화합물은 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 더욱이 그리고 이러한 양상에서, 할로겐 함유 화합물은 다이에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 에틸알루미늄 다이클로라이드, 트라이부틸주석 클로라이드, 다이부틸주석 다이클로라이드, 또는 이들의 임의의 조합물; 대안적으로, 다이에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 에틸알루미늄 다이클로라이드 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 추가적이거나 대안적인 실시형태에서, 할로겐 함유 화합물은 C1 내지 C15 유기 할라이드; 대안적으로, C1 내지 C10 유기 할라이드; 대안적으로, C1 내지 C8 유기 할라이드를 포함할 수 있다. 예의 방식으로, 이러한 양상에 따라서, 할로겐 함유 화합물은 사염화탄소, 사브로민화탄소, 클로로폼, 브로모폼, 다이클로로메탄, 다이브로모에탄, 다이아이오도메탄, 클로로메탄, 브로모메탄, 아이오도메탄, 다이클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트라이클로로아세톤, 헥사클로로아세톤, 헥사클로로사이클로헥산, 1,3,5-트라이클로로벤젠, 헥사클로로벤젠, 트라이틸 클로라이드, 벤질 클로라이드, 벤질 브로마이드, 벤질 아이오다이드, 클로로벤젠, 브로모벤젠, 아이오도벤젠, 헥사플루오로벤젠, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다.
양상에서, 본 발명이 적용될 수 있는 촉매 시스템은 a) 전이 금속 화합물, 피롤 화합물, 금속 알킬 화합물, 및 임의로, 할라이드 함유 화합물, b) 전이 금속 화합물, 다이포스피노아미닐 화합물, 및 금속 알킬 화합물, c) 다이포스피노아미닐 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 금속 알킬 화합물, d) 전이 금속 화합물, N2-포스피닐아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, e) N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물 착물, 및 금속 알킬 화합물, f) 전이 금속 화합물, N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, g) N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 금속 알킬 화합물, h) 전이 금속 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, i) N2-포스피닐 구아니딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 금속 알킬 화합물, 및 j) 이들의 조합물을 포함하는 촉매 시스템으로부터 선택될 수 있다. 또 다른 양상에서, 본 발명이 적용될 수 있는 촉매 시스템은 a) 크로뮴 화합물, 피롤 화합물, 금속 알킬 화합물, 및 임의로, 할라이드 함유 화합물, b) 크로뮴 화합물, 다이포스피노아미닐 화합물, 및 금속 알킬 화합물, c) 다이포스피노아미닐 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 금속 알킬 화합물, d) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, e) N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 금속 알킬 화합물, f) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, g) N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 금속 알킬 화합물, h) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물, i) N2-포스피닐 구아니딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 금속 알킬 화합물, 및 j) 이들의 조합물을 포함하는 촉매 시스템으로부터 선택될 수 있다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 전이 금속 화합물, ii) 아민, 아마이드, 또는 이미드 화합물, iii) 금속 알킬 화합물, 및 iv) 임의로, 할라이드 함유 화합물을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) 아민, 아마이드, 또는 이미드 화합물, iii) 금속 알킬 화합물, 및 iv) 임의로, 할라이드 함유 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) 피롤 화합물, iii) 금속 알킬 화합물, 및 iv) 임의로, 할라이드 함유 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 본 개시 내용의 목적을 위해서, 피롤 화합물을 사용한 촉매 시스템을 크로뮴-피롤 촉매 시스템이라 지칭할 수 있다. 크로뮴-피롤 촉매 시스템은 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템일 수 있고, 여기서 명시된 올리고머화 생성물(또는 삼량체화 생성물)은 전형적으로 적어도 70 wt.%의 헥센을 포함한다. 일부 크로뮴-피롤 촉매 시스템 실시형태에서, 크로뮴 화합물은 크로뮴 카복실레이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있고, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄 화합물, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 알킬알루미늄 세스퀴할라이드, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 일부 크로뮴-피롤 촉매 시스템 실시형태에서, 임의적인 할라이드 함유 화합물은 오가노 할라이드 화합물, 금속 할라이드 화합물(예를 들어, 무기 금속 할라이드 화합물 또는 알킬 금속 할라이드 화합물), 또는 이들의 조합물일 수 있다. 크로뮴-피롤 촉매 시스템 실시형태에서, 촉매 시스템은 크로뮴(III) 2-에틸헥사노에이트, 2,5-다이메틸 피롤, 트라이에틸알루미늄, 및 다이에틸알루미늄 클로라이드를 포함할 수 있다. 에틸렌을 올리고머화(또는 삼량체화)시키기 위한 크로뮴-피롤 촉매 시스템의 사용에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제5,198,563호, 미국 특허 제5,288,823호, 유럽특허 제608447A1호, 미국 특허 제5,331,104호, 미국 특허 제5,340,785호, 미국 특허 제5,360,879호, 미국 특허 제5,376,612호, 미국 특허 제5,382,738호, 미국 특허 제5,399,539호, 미국 특허 제5,438,027호, 미국 특허 제5,470,926호, 미국 특허 제5,543,375호, 미국 특허 제5,523,507호, 미국 특허 제5,563,312, 유럽 특허 제706983A1호, 미국 특허 제5,689,028호, 미국 특허 제5,750,816호, 미국 특허 제5,763,723호, 미국 특허 제5,814,575호, 미국 특허 제5,856,257호, 미국 특허 제5,856,612호, 미국 특허 제5,859,303호, 미국 특허 제5,910,619호, 미국 특허 제6,133,495호, 미국 특허 제6,380,451호, 미국 특허 제6,455,648호, 미국 특허 제7,157,612호, 미국 특허 제7,384,886호, 미국 특허 제7,476,775호, 미국 특허 제7,718,838호, 미국 특허 제7,820,581호, 미국 특허 제7,910,670호, 미국 특허 제8,049,052호, 미국 특허 제8,329,608호, 미국 특허 제8,344,198호, 미국 특허 제8,471,085호, 미국 특허 제2010/0036185호, 미국 특허 제2010/0113257호, 미국 특허 제2010/0113851호, 미국 특허 제2010/0113852호, 미국 특허 제2013/0150605호, 미국 특허 제2010/0331503호, 또는 미국 특허 제2013/0150642호에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 전이 금속 화합물, ii) 다이포스피노아미닐 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, i) 다이포스피노아미닐 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) 다이포스피노아미닐 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, i) 다이포스피노아미닐 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 본 개시 내용의 목적을 위해서, 이들 크로뮴계 촉매 시스템은 총칭적으로 크로뮴-PNP 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. 다이포스피노아미닐 화합물에 따라서, 크로뮴-PNP 촉매 시스템은 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 옥텐을 포함하는 에틸렌 사량체화 촉매 시스템 또는 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함하는 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템일 수 있다. 일부 크로뮴-PNP 촉매 시스템 실시형태에서, 촉매 시스템의 크로뮴 화합물 또는 다이포스피노아미닐 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물의 크로뮴 화합물은 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, β-다이케토네이트, 하이드로카복사이드, 니트레이트, 설페이트,포스페이트, 또는 클로레이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, 또는 β-다이케토네이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드; 대안적으로, 크로뮴 카복실레이트; 또는 대안적으로, 크로뮴 β-다이케토네이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 일부 크로뮴-PNP 촉매 시스템 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루미녹산을 포함한다. 에틸렌의 올리고머화에 대한 크로뮴-PNP 촉매 시스템의 사용에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제7,285,607호, 미국 특허 제7,297,832호, 미국 특허 제7,323,524호, 미국 특허 제7,378,537호, 미국 특허 제7,511,183호, 미국 특허 제7,525,009호, 미국 특허 제7,829,749호, 미국 특허 제7,906,681호, 미국 특허 제7,964,763호, 미국 특허 제7,994,363호, 미국 특허 제8,076,523호, 미국 특허 제8,134,038호, 미국 특허 제8,252,956호, 미국 특허 제8,252,955호, 미국 특허 제8,268,941호, 미국 특허 제8,334,420호, 미국 특허 제8,367,786호, 미국 특허 제8,461,406호, 미국 특허 제2009/0306442호, 미국 특허 제2011/0257350호, 미국 특허 제2011/0282016호, 미국 특허 제2012/0041241호, 미국 특허 제2012/0088933호, 미국 특허 제2012/0101321호, 미국 특허 제2012/0142989호, 미국 특허 제2012/0199467호, 미국 특허 제2012/0271087호, 미국 특허 제2012/0316303, 및 국제 특허 공개 제2013/013300호에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 전이 금속 화합물, ii) N2-포스피닐아미딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, i) N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) N2-포스피닐아미딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 본 개시 내용의 목적을 위해서, 이들 크로뮴계 촉매 시스템은 총칭적으로 크로뮴-N2-포스피닐아미딘 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. N2-포스피닐아미딘 화합물에 따라서, 이들 촉매 시스템은 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센을 포함하는 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템 또는 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함하는 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템일 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐아미딘 촉매 시스템 실시형태에서, 촉매 시스템의 크로뮴 화합물 또는 N2-포스피닐아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물의 크로뮴 화합물은 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, β-다이케토네이트, 하이드로카복사이드, 니트레이트, 또는 클로레이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, 하이드로카복사이드, 또는 β-다이케토네이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드; 대안적으로, 크로뮴 카복실레이트; 대안적으로, 크로뮴 하이드로카복사이드; 또는 대안적으로, 크로뮴 β-다이케토네이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐아미딘 촉매 시스템 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루미녹산을 포함한다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 크로뮴-N2-포스피닐아미딘 촉매 시스템의 사용에 관한 추가 정보(구체적인 실시형태 포함)는 미국 특허 제8,680,003호에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 전이 금속 화합물, ii) N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, i) N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 본 개시 내용의 목적을 위해서, 이들 크로뮴계 촉매 시스템은 총칭적으로 크로뮴 화합물-N2-포스피닐폼아미딘 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 따라서, 이들 촉매 시스템은 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센을 포함하는 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템 또는 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함하는 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템일 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐폼아미딘 촉매 시스템 실시형태에서, 촉매 시스템의 크로뮴 화합물 또는 N2-포스피닐폼아미딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물의 크로뮴 화합물은 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, β-다이케토네이트, 하이드로카복사이드, 니트레이트, 또는 클로레이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, 하이드로카복사이드, 또는 β-다이케토네이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드; 대안적으로, 크로뮴 카복실레이트; 대안적으로, 크로뮴 하이드로카복사이드; 또는 대안적으로, 크로뮴 β-다이케토네이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐폼아미딘 촉매 시스템 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루미녹산을 포함한다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 크로뮴 화합물-N2-포스피닐폼아미딘 촉매 시스템의 사용에 관한 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 PCT 특허 출원 제PCT/US13/75936호에서 찾아볼 수 있지만, 이것으로 본질적으로 제한되는 것은 아니다.
추가의 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 전이 금속 화합물, ii) N2-포스피닐구아니딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, i) N2-포스피닐구아니딘 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 추가의 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 크로뮴 화합물, ii) N2-포스피닐구아니딘 화합물, 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 추가로 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) N2-포스피닐구아니딘 화합물체 착물화된 크로뮴 화합물, 및 ii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 본 개시 내용의 목적을 위해서, 이들 크로뮴계 촉매 시스템은 총칭적으로 크로뮴 화합물-N2-포스피닐구아니딘 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. N2-포스피닐 구아니딘 화합물에 따라서, 이들 촉매 시스템은 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센을 포함하는 에틸렌 삼량체화 촉매 시스템 또는 명시된 올리고머가 적어도 70wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함하는 삼량체화 및 사량체화 촉매 시스템일 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐구아니딘 촉매 시스템 실시형태에서, 촉매 시스템의 크로뮴 화합물 또는 N2-포스피닐구아니딘 화합물에 착물화된 크로뮴 화합물의 크로뮴 화합물은 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, β-다이케토네이트, 하이드로카복사이드, 니트레이트, 또는 클로레이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드, 카복실레이트, 하이드로카복사이드, 또는 β-다이케토네이트; 대안적으로, 크로뮴 할라이드; 대안적으로, 크로뮴 카복실레이트; 대안적으로, 크로뮴 하이드로카복사이드; 또는 대안적으로, 크로뮴 β-다이케토네이트를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 크로뮴-N2-포스피닐구아니딘 촉매 시스템 실시형태에서, 알킬알루미늄 화합물은 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루미녹산을 포함한다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 크로뮴 화합물-N2-포스피닐구아니딘 촉매 시스템의 사용에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제2013/0331629호에서 찾아볼 수 있지만, 이것으로 본질적으로 제한되는 것은 아니다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 트라이알킬알루미늄 화합물을 포함하는 유기금속 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 촉매 시스템은 트라이알킬알루미늄 화합물로 본질적으로 이루어진 유기금속 화합물을 포함한다. 이들 촉매 시스템은 넓은 범위 에틸렌 올리고머화 촉매 시스템을 나타내는데, 여기서 올리고머화 생성물 분포는 수학식 K = Xq+1 / Xq로서 기술될 수 있고, 식 중 Xq+1은 q+1 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이고, Xq는 q 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이다. K는 종종 슐츠-플로리 쇄 성장 인자라 지칭된다. 일부 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄 화합물은 C3 내지 C20, C3 내지 C20, C6 내지 C20, 또는 C6 내지 C15 화합물일 수 있다. 다른 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄 화합물은 트라이에틸알루미늄, 트라이-n-부틸알루미늄, 또는 트라이에틸알루미늄과 트라이-n-부틸알루미늄의 임의의 조합물; 또는 대안적으로, 트라이에틸알루미늄일 수 있다. 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄계 촉매 시스템을 사용한 에틸렌의 올리고머화는 C4 내지 C40 탄화수소 용매 중에서 수행될 수 있다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 트라이알킬알루미늄계 촉매 시스템은 본 명세서에 개시된 임의의 압력(또는 임의의 에틸렌 분압)(예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 압력 또는 에틸렌 분압 중에서 500psig(3.45MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 1,000psig(6.89MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 2,000psig(13.8MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa))에서 작동될 수 있다. 실시형태에서, 트라이알킬알루미늄계 촉매 시스템을 사용한 에틸렌의 올리고머화는 본 명세서에 개시된 임의의 온도; 또는 대안적으로 170℃ 내지 240℃, 180℃ 내지 230℃, 또는 185℃ 내지 225℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 이들 트라이알킬알루미늄계 촉매 시스템에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제3,441,631호, 미국 특허 제3,444,263호, 미국 특허 제3,444,264호, 미국 특허 제3,477,813호, 미국 특허 제3,478, 124호, 미국 특허 제3,482,200호, 미국 특허 제3,502,741호, 미국 특허 제3,510,539호, 미국 특허 제3,531,253호, 미국 특허 제3,562,348호, 미국 특허 제3,641, 191호, 미국 특허 제3,702,345호, 미국 특허 제4,022,839호, 미국 특허 제5,345,022호, 미국 특허 제5,510,556, 및 영국 특허 제1,186,609호에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 니켈 화합물 및 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리 유기포스포린; 또는 대안적으로, 니켈 화합물과 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리 유기포스포린의 착물을 포함할 수 있다. 추가 실시형태에서, 이들 촉매 시스템은 활성 하이드라이드 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 니켈 화합물 및 두 자리 유기포스포린을 사용한 촉매 시스템은 니켈-포스포린 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. 니켈-포스포린 촉매 시스템은 넓은 범위 에틸렌 올리고머화 촉매 시스템을 나타내는데, 여기서 올리고머화 생성물 분포는 수학식 K = Xq+1 / Xq로 기술될 수 있고, 식 중, Xq+1는 q+1 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머 생성물의 몰 수이고, Xq 는 q 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이다. K는 종종 슐츠-플로리 쇄 성장 인자라 지칭된다. 일부 실시형태에서, 니켈 화합물은 니켈(II) 염, 예컨대 니켈(II) 할라이드, 카보네이트, 페로사이아나이드, 니트레이트, 클로레이트, 설페이트, 카복실레이트(이것은 본 명세서에 기술된 바와 같은 임의의 카복실레이트 음이온일 수 있음), 설포네이트, 시트레이트, 및 베타-디오네이트(이것은 본 명세서에 기술된 임의의 베타-디오네이트 음이온일 수 있음)일 수 있고, 수화수를 추가로 함유하는 이들 니켈(II) 염을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 니켈 화합물은 C2 내지 C20 올레핀계 불포화 화합물을 포함하는 니켈 화합물일 수 있다. 일부 실시형태에서 C2 내지 C20 올레핀계 불포화 화합물을 포함하는 니켈 화합물은 C2 내지 C20 π-알릴 음이온을 포함하는 C2 내지 C20 올레핀계 불포화 화합물 또는 니켈(II) 화합물을 갖는 니켈(O) 화합물; 대안적으로, C2 내지 C20 올레핀계 불포화 화합물을 포함하는 니켈(O) 화합물; 또는 대안적으로 C2 내지 C20 π-알릴 음이온을 포함하는 니켈(II) 화합물일 수 있다. 실시형태에서, 두 자리 오가노포스핀은 3차 유기인기 및 유기인기의 인 원자에 부착되거나, 그로부터 1개의 탄소 원자에 의해서 분리되거나, 그로부터 2개의 탄소 원자에 의해서 분리된 탄소 상에 작용기를 갖는 C8 내지 C30 또는 C10 내지 C20 유기포스포린일 수 있다. 실시형태에서, 작용기는 카복실산기, 카복실레이트기, N,N-다이하이드로카빌카복스아마이드기, 하이드록시기, 또는 하이드로카복시기일 수 있다. 실시형태에서, 활성 하이드라이드 화합물은 붕소 하이드라이드 화합물(예를 들어, 다른 붕소 하이드라이드 화합물 중에서 나트륨, 칼륨, 또는 리튬 보로하이드라이드)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 니켈 포스포린 촉매 시스템을 사용한 에틸렌 올리고머화는 반응 용매로서 지방족 다이올 또는 지방족 다이올/모노알코올 혼합물을 사용하여 수행될 수 있다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 이들 니켈계 촉매 시스템에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제3,636,091호, 미국 특허 제3,644,563호, 미국 특허 제3,647,915호, 미국 특허 제3,676,523호, 미국 특허 제3,737,475호, 미국 특허 제3,686,159호, 미국 특허 제3,686,351호, 미국 특허 제3,825,615호, 미국 특허 제4,020,121호, 미국 특허 제4,229,607호, 미국 특허 제4,260,844호, 미국 특허 제4,284,837호, 미국 특허 제4,377,499호, 미국 특허 제4,472,522호, 미국 특허 제4,472,525호, 미국 특허 제4,503,279호, 미국 특허 제4,503,280호, 미국 특허 제4,528,416호, 미국 특허 제5,557,027호, 미국 특허 제6,825,148, 캐나다 특허 제985,294호, 유럽 특허 제177,999호, 문헌[Chem. Eng. Prog., 1979, Jan., pp. 73-76], [Organometallics, 1983, 2, pp. 594-597], 및 [Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, pp. 12492-12496]에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 i) 지르코늄 할라이드, 하이드로카빌옥사이드, 또는 카복실레이트, 및 ii) 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로 i) 지르코늄 할라이드, 하이드로카빌옥사이드, 또는 카복실레이트, ii) 루이스 염기, 및 iii) 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 이들 촉매 시스템은 넓은 범위 에틸렌 올리고머화 촉매 시스템을 나타내는데, 여기서 올리고머화 생성물 분포는 수학식 K = Xq+1 / Xq로서 기술될 수 있고, 식 중 Xq+1은 q+1 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이고, Xq는 q 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이다. K는 종종 슐츠-플로리 쇄 성장 인자라 지칭된다. 실시형태에서, 지르코늄 할라이드는 화학식 ZrX4를 가질 수 있고, 식 중 각각의 X는 독립적으로 클로라이드, 브로마이드 또는 아이오다이드; 대안적으로, 클로라이드; 또는 대안적으로 브로마이드일 수 있다. 실시형태에서, 지르코늄 카복실레이트는 화학식 ZrY4를 가질 수 있고, 식 중 Y는 C1 내지 C10 또는 C1 내지 C5 카복실레이트일 수 있다. 일부 실시형태에서, 지르코늄 할라이드/지르코늄 카복실레이트는 화학식 ZrXcY4-c를 갖는 단일 지르코늄 화합물 중에서 조합될 수 있고, 식 중 각각의 X는 독립적으로 본 명세서에 개시된 임의의 할라이드일 수 있고, 각각의 Y는 독립적으로 본 명세서에 개시된 임의의 카복실레이트일 수 있고, c는 1, 2, 또는 3일 수 있다. 실시형태에서, 지르코늄 하이드로카빌옥사이드는 C1 내지 C20, C1 내지 C10, C1 내지 C10, 또는 C1 내지 C4 하이드로카빌옥사이드; 대안적으로, C6 내지 C20 또는 C6 내지 C10 아릴옥사이드; 또는 대안적으로, C1 내지 C20, C1 내지 C10, C1 내지 C10, 또는 C1 내지 C4 알콕사이드일 수 있다. 일부 실시형태에서, 지르코늄 할라이드/지르코늄 하이드로카빌옥사이드는 화학식 ZrXcZ4-c를 갖는 단일 지르코늄 화합물 중에서 조합될 수 있고, 식 중, 각각의 X는 독립적으로 본 명세서에 개시된 임의의 할라이드일 수 있고, 각각의 Z는 독립적으로 본 명세서에 개시된 임의의 하이드로카빌옥사이드일 수 있고, c는 1, 2, 또는 3일 수 있다. 실시형태에서, 루이스 염기는 C3 내지 C30 에스터, C3 내지 C30 케톤, C2 내지 C30 에터, C2 내지 C20 다이하이드로카빌설파이드, C2 내지 C20 다이하이드로카빌다이설파이드, C4 내지 C20 싸이오펜 또는 테트라하이드로싸이오펜, 싸이오우레아, C3 내지 C30 트라이하이드로카빌포스핀, C1 내지 C10 모노하이드로카빌아민, C2 내지 C20 다이하이드로카빌아민, C3 내지 C30 트라이하이드로카빌아민, C3 내지 C30 니트릴, C4 내지 C30 카복실산 언하이드라이드, C2 내지 C30 카복실산 할라이드, C2 내지 C30 아마이드, C2 내지 C30 알데하이드, 또는 이들의 임의의 조합물; C3 내지 C30 에스터, C3 내지 C30 케톤, C2 내지 C30 에터, C3 내지 C30 니트릴, C4 내지 C30 카복실산 언하이드라이드, C2 내지 C30 카복실산 할라이드, C2 내지 C30 아마이드, C2 내지 C30 알데하이드, 또는 이들의 임의의 조합물; 또는 대안적으로, C2 내지 C20 다이하이드로카빌설파이드, C2 내지 C20 다이하이드로카빌다이설파이드, C4 내지 C20 싸이오펜 또는 테트라하이드로싸이오펜, 싸이오우레아, C3 내지 C30 트라이하이드로카빌포스핀, C1 내지 C10 모노하이드로카빌아민, C2 내지 C20 다이하이드로카빌아민, C3 내지 C30 트라이하이드로카빌아민, 또는 이들의 임의의 조합물일 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속 알킬 화합물은 알킬기가 금속 알킬 화합물에 대해서 본 명세서에 개시된 임의의 알킬기일 수 있는 본 명세서에 개시된 임의의 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있거나; 대안적으로, 각각의 알킬기가 독립적으로 C1 내지 C20, C1 내지 C10, 또는 C1 내지 C4 알킬기일 수 있는 다이알킬아연 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있거나; 대안적으로, 본 명세서에 개시된 임의의 알킬알루미늄 화합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있거나; 또는 대안적으로, 화학식 AlRnX3-n을 갖는 알킬알루미늄 화합물일 수 있거나 이들을 포함할 수 있고, 식 중 R은 본 명세서에 개시된 금속 알킬 화합물에 대한 임의의 알킬기일 수 있고, X는 본 명세서에 개시된 금속 알킬 할라이드에 대한 임의의 할라이드일 수 있고, n은 1, 1.5, 2, 또는 3일 수 있다. 일부 실시형태에서, 이들 지르코늄계 촉매 시스템은 0.4 내지 0.9; 대안적으로, 0.4 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.7; 대안적으로, 0.55 내지 0.7 범위의 K 값을 갖는 에틸렌 올리고머화 생성물을 생성시킬 수 있다. 에틸렌의 올리고머화를 위한 이들 지르코늄계 촉매 시스템에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제4,361,714호, 미국 특허 제4,377.720호, 미국 특허 제4,396,788호, 미국 특허 제4,409,414호, 미국 특허 제4,410,750호, 미국 특허 제4,434,312호, 미국 특허 제4,434,313호, 미국 특허 제4,442,309호, 미국 특허 제4,486,615호, 미국 특허 제4,783,573호, 미국 특허 제4,855,525호, 미국 특허 제4,886,933호, 미국 특허 제4,966,874호, 미국 특허 제5,260,500호, 미국 특허 제6,576,721호, 미국 특허 제2003/0153798호, 미국 특허 제7,169,961호, 미국 특허 제7,291,685호, 미국 특허 제7,566,679호, 미국 특허 제2009/0216057호, 미국 특허 제2009/0306312호, 미국 특허 제2010/0191029호, 미국 특허 제2010/0292423호, 미국 특허 제2011/0046429호, 미국 특허 제2011/0054130호, 미국 특허 제7,897,826호, 미국 특허 제2011/0054233호, 미국 특허 제2012/0184692호, 미국 특허 제8,269,055호, 유럽 특허 제320,571 A2호, 유럽 특허 제444,505 A2호, 유럽 특허 제1,749,807 A1호, 유럽 특허 제1,752,434 A1호, 유럽 특허 제1,780,189호, 유럽 특허 제2,258,674 A1, 국제 특허 공개 제91/02707호, 문헌[Sekiyu Gakkaishi, Vol. 37, No. 4, 1994, pp. 337-346], [Sekiyu Gakkaishi, Vol. 42, No. 4, 1999, pp. 235-245], [Sekiyu Gakkaishi, Vol. 43, No. 5, 2000, pp. 328-338, Sekiyu Gakkaishi, Vol. 44, No. 1, 2001, pp. 25-35], 및 [Sekiyu Gakkaishi, Vol. 44, No. 2, 2001, pp. 109-119]에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다
실시형태에서, 촉매 시스템은 전이 금속 화합물, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물, 및 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, 피리딘 2,6-비스이민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 철 또는 코발트 화합물, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물, 및 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물에 착물화된 철 또는 코발트 화합물을 포함하는 철 또는 코발트 착물 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 추가로 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 철 할라이드, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물, 및 금속 알킬 화합물; 또는 대안적으로, 피리딘 2,6-비스-이민 화합물에 착물화된 철 할라이드 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 이들 촉매 시스템은 총칭적으로 철 또는 코발트-피리딘 2,6-비스-이민 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. 철 또는 코발트-피리딘 2,6-비스-이민 촉매 시스템은 에틸렌 올리고머화에서 이용될 수 있고, 여기서 이들은 넓은 범위 에틸렌 올리고머화 촉매 시스템을 나타내는데, 여기서 올리고머화 생성물 분포는 수학식 K = Xq+1 / Xq로서 기술될 수 있고, 식 중 Xq+1은 q+1 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이고, Xq는 q 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이다. K는 종종 슐츠-플로리 쇄 성장 인자라 지칭된다. 일부 철 또는 코발트-피리딘 2,6-비스-이민 촉매 시스템에서 실시형태는 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루목산을 포함한다. 일부 실시형태에서, 철 또는 코발트-피리딘 2,6-비스-이민 촉매 시스템은 0.4 내지 0.9; 대안적으로, 0.4 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.7; 대안적으로, 0.55 내지 0.7 범위의 K 값을 갖는 에틸렌 올리고머화 생성물을 생성시킬 수 있다. 철 또는 코발트-피리딘 2,6-비스-이민 촉매 시스템 및 에틸렌의 올리고머화를 위한 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템의 사용에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제5,955,555호, 미국 특허 제6,103,946호, 미국 특허 제6,291,733호, 미국 특허 제6,489,497호, 미국 특허 제6,451,939호, 미국 특허 제6,455,660호, 미국 특허 제6,458,739호, 미국 특허 제6,472,341호, 미국 특허 제6,545,108호, 미국 특허 제6,559,091호, 미국 특허 제6,657,026호, 미국 특허 제6,683,187호, 미국 특허 제6,710,006호, 미국 특허 제6,911,505호, 미국 특허 제6,911,506호, 미국 특허 제7,001,964호, 미국 특허 제7,045,632호, 미국 특허 제7,049,442호, 미국 특허 제7,056,997호, 미국 특허 제7,223,893호, 미국 특허 제7,456,284호, 미국 특허 제7,683,149호, 미국 특허 제7,902,415호, 미국 특허 제7,994,376호, 미국 특허 제2013/0172651, 및 유럽 특허 제1229020A1호에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 α-다이이민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 촉매 시스템은 α-다이이민 화합물에 착물화된 철 또는 코발트 화합물 및 금속 알킬 화합물을 포함할 수 있다. 이들 촉매 시스템은 총칭적으로으로 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템이라 지칭될 수 있다. 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템은 에틸렌 올리고머화에서 사용될 수 있고, 여기서 이들은 넓은 범위 에틸렌 올리고머화 촉매 시스템을 나타내는데, 여기서 올리고머화 생성물 분포는 수학식 K = Xq+1 / Xq로서 기술될 수 있고, 식 중 Xq+1은 q+1 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이고, Xq는 q 단량체 단위를 갖는 생성된 올리고머화 생성물의 몰 수이다. K는 종종 슐츠-플로리 쇄 성장 인자라 지칭된다. 일부 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템 실시형태에서, α-다이이민 화합물에 착물화된 철 또는 코발트 화합물은 α-다이이민 화합물(예를 들어, α-다이이민기를 갖는 α-다이이민 화합물)에 착물화된 철 할라이드(예를 들어, 철(III) 클로라이드); 또는 대안적으로, α-다이이민 화합물(여기서 α-다이이민 화합물은 α-다이이민기, 치환된 페닐기를 포함하는 제1 이민 질소기 및 금속 착물화기 및 금속 착물화기를 제2 이민기 질소 원자에 연결하는 연결기를 포함하는 제2 이민기를 포함함)에 착물화된 철 할라이드(예를 들어, 철(III) 클로라이드)를 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이들일 수 있다. 일부 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템에서 실시형태는 트라이알킬알루미늄 화합물, 알킬알루미늄 할라이드(예를 들어, 다이알킬알루미늄 할라이드, 알킬알루미늄 다이할라이드, 및/또는 알킬알루미늄 세스퀴할라이드), 알킬알루미늄 알콕사이드, 알루미녹산, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있거나; 또는 대안적으로, 알루목산을 포함한다. 일부 실시형태에서, 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템은 0.4 내지 0.9; 대안적으로, 0.4 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.8; 대안적으로, 0.5 내지 0.7; 대안적으로, 0.55 내지 0.7 범위의 K 값을 갖는 에틸렌 올리고머화 생성물을 생성시킬 수 있다. 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템 및 에틸렌의 올리고머화를 위한 철 또는 코발트-α-다이이민 촉매 시스템의 사용에 관련된 추가 정보(구체적인 실시예 포함)는 미국 특허 제7,129,304호, 미국 특허 제7,268,096호, 미국 특허 제7,271,121호, 미국 특허 제7,727,926호, 미국 특허 제7,728,160호, 미국 특허 제7,728,161호, 및 미국 특허 제7,977,269에서 찾아볼 수 있지만, 이들로 본질적으로 제한되는 것은 아니다.
바람직한 경우 본 명세서에 기술된 하나 초과의 촉매 시스템의 조합이 사용될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 개시된 방법은 상기 본 명세서에 제공된 촉매 시스템으로만 제한되는 것은 아니다.
실시형태에서, 촉매 시스템은 촉매 시스템을 수소와 접촉시킴으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 다른 올레핀 올리고머화 방법, 올레핀 삼량체화 방법, 올레핀 사량체화 방법, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 방법 실시형태(예를 들어, 에틸렌 올리고머화 방법, 에틸렌 삼량체화 방법, 에틸렌 사량체화 방법, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 방법 실시형태)에서, 수소를 올리고머화 반응기에 첨가하여 반응을 가속화시키고/시키거나 촉매 시스템 활성을 증가시킬 수 있다. 바람직한 경우, 수소를 또한 첨가하여 중합체 생성을 억제시킬 수 있다. 수소가 이용되는 경우, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물이 형성될 수 있는 수소 분압은 2psi 내지 100psi; 대안적으로, 5psi 내지 75psi; 대안적으로, 10psi 내지 50psi 범위일 수 있다.
본 명세서에 기술된 올리고머화 방법, 삼량체화 방법, 사량체화 방법, 또는 삼량체화 및 사량체화 방법에 대한 반응과 관련하여, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응 대역은 올레핀의 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화를 가능하게 할 수 있는 임의의 압력에서 작동한다. 실시형태에서, 올리고머화 방법, 삼량체화 방법, 사량체화 방법, 또는 삼량체화 및 사량체화 방법 반응기이 작동할 수 있는 압력은 목적하는 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물을 생성시키는 임의의 압력일 수 있다. 일부 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물은 0psig(0KPa) 이상; 대안적으로, 50psig(344KPa) 이상; 대안적으로, 이상 100psig(689KPa) 이상; 대안적으로, 150psig(1.0MPa) 이상에서 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물은 0psig(0KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 0psig(KPa) 내지 1,600psig(11.0MPa); 대안적으로, 0psig(KPa) 내지 1,500psig(10.4MPa); 대안적으로, 50psig(344KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 100psig(689KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 150psig(1.0MPa) 내지 2,000psig(13.8MPa); 대안적으로, 300psig(2.0MPa) 내지 900psig(6.2MPa) 범위의 압력에서 형성될 수 있다. 단량체 반응물이 기체(예를 들어, 에틸렌)인 실시형태에서, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물은 단량체 기체 압력 하에서 형성될 수 있다. 올리고머화 혼합물, 삼량체화 혼합물, 사량체화 혼합물, 또는 삼량체화 및 사량체화 혼합물이 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 생성시키는 경우, 압력은 에틸렌 압력 또는 에틸렌 분압일 수 있다. 일부 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물이 형성될 수 있는 에틸렌 압력(또는 에틸렌 분압)은 0psig(0KPa) 이상; 대안적으로, 50psig(344KPa) 이상; 대안적으로, 100psig(689KPa) 이상; 대안적으로, 150psig(1.0MPa) 이상일 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물이 형성될 수 있는 에틸렌 압력은 0psig(0KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 50psig(345KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 100psig(689KPa) 내지 2,500psig(17.3MPa); 대안적으로, 150psig(1.0MPa) 내지 2,000psig(13.8MPa) 범위일 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물이 형성될 수 있는 에틸렌 압력은 500psig(3.45MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 1,000psig(6.89MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 2,000psig(13.8MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 3,000psig(20.7MPa) 내지 5,000psig(34.5MPa), 500psig(3.44MPa) 내지 4,000psig(27.6MPa), 1,000psig(6.89MPa) 내지 4,000psig(27.6MPa), 또는 1000psig(6.89MPa) 내지 3,500psig(24.1MPa) 범위일 수 있다.
실시형태에서, 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형성될 수 있는 온도는 적어도 0℃; 대안적으로, 적어도 10℃; 대안적으로, 적어도 20℃; 대안적으로, 적어도 30℃; 대안적으로, 적어도 40℃; 대안적으로, 적어도 50℃; 대안적으로, 적어도 60℃; 대안적으로, 적어도 70℃; 대안적으로, 적어도 80℃; 대안적으로, 적어도 90℃; 대안적으로, 적어도 100℃; 대안적으로, 적어도 110℃; 대안적으로, 적어도 120℃; 대안적으로, 적어도 130℃; 대안적으로, 적어도 140℃; 대안적으로, 적어도 150℃; 대안적으로, 적어도 160℃; 대안적으로, 적어도 170℃; 대안적으로, 적어도 180℃ 일 수 있다. 일부 실시형태에서, 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형성될 수 있는 최대 온도는 180℃; 대안적으로, 160℃; 대안적으로, 140℃; 대안적으로, 120℃; 대안적으로, 100℃; 대안적으로, 90℃; 대안적으로, 80℃일 수 있다. 일부 실시형태에서, 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형성될 수 있는 온도는 최대 온도가 최소 온도보다 더 큰 한, 본 명세서에 기술된 임의의 최소 온도로부터 본 명세서에 기술된 임의의 최대 반응 온도까지의 범위일 수 있다. 비제한적인 예에서, 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형성될 수 있는 온도는 0℃ 내지 180℃ 범위이거나; 대안적으로, 10℃ 내지 160℃ 범위이거나; 대안적으로, 20℃ 내지 140℃ 범위이거나; 대안적으로, 범위 30℃ 내지 120℃ 범위이거나; 대안적으로, 40℃ 내지 100℃ 범위이거나; 대안적으로, 50℃ 내지 100℃ 범위이거나; 대안적으로, 60℃ 내지 140℃ 범위일 수 있다. 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형성될 수 있는 다른 온도 범위는 본 개시 내용의 도움으로 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 이해될 수 있다.
반응 시간은 목적하는 양의 올레핀 올리고머화 생성물, 올레핀 삼량체화 생성물, 올레핀 사량체화 생성물, 또는 올레핀 삼량체화 및 사량체화 생성물(또는 대안적으로, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 올리고머화 생성물, 에틸렌 삼량체화 생성물, 에틸렌 사량체화 생성물, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물)이 형될 수 있고 이것을 생성시킬 수 있는 임의의 시간; 대안적으로, 목적하는 촉매 시스템 생산성을 제공할 수 있는 임의의 시간; 대안적으로, 목적하는 올레핀(또는 대안적으로, 에틸렌)의 전환율을 제공할 수 있는 임의의 시간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 올레핀 단량체(또는 대안적으로, 에틸렌 단량체) 전환율은 적어도 30wt.% 백분율; 대안적으로, 적어도 35wt.% 백분율; 대안적으로, 적어도 40wt.% 백분율; 대안적으로, 적어도 45wt.% 백분율일 수 있다.
실시형태에서, 에틸렌 삼량체화 생성물은 올리고머화 생성물의 중량을 기준으로 적어도 70wt.%의 헥센; 대안적으로, 적어도 75wt.%의 헥센; 대안적으로, 적어도 80wt.%의 헥센; 대안적으로, 적어도 85wt.%의 헥센; 또는 대안적으로, 적어도 90wt.%의 헥센을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에틸렌 삼량체화 생성물은 에틸렌 삼량체화 생성물의 중량을 기준으로 70wt.% 내지 99.8wt.%의 헥센; 대안적으로, 75wt.% 내지 99.7wt.%의 헥센; 또는 대안적으로, 80wt.% 내지 99.6wt.%의 헥센을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 에틸렌 사량체화 생성물은 에틸렌 사량체화 생성물의 중량을 기준으로 적어도 70wt.%의 옥텐; 대안적으로, 적어도 75wt.%의 옥텐; 대안적으로, 적어도 80wt.%의 옥텐; 대안적으로, 적어도 85wt.%의 옥텐; 또는 대안적으로, 적어도 90wt.%의 옥텐을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에틸렌 사량체화 생성물은 에틸렌 사량체화 생성물의 중량을 기준으로 70wt.% 내지 99.8wt.%의 옥텐; 대안적으로, 75wt.% 내지 99.7wt.%의 옥텐; 또는 대안적으로, 80wt.% 내지 99.6wt.%의 옥텐을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물은 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물의 중량을 기준으로 적어도 70wt.%의 헥센 및 옥텐; 대안적으로, 적어도 75wt.%의 헥센 및 옥텐; 대안적으로, 적어도 80wt.%의 헥센 및 옥텐; 대안적으로, 적어도 85wt.%의 헥센 및 옥텐; 또는 대안적으로, 적어도 90wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물은 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 생성물을 기준으로 70wt.% 내지 99.8wt.%의 헥센 및 옥텐; 대안적으로, 75wt.% 내지 99.7wt.%의 헥센 및 옥텐; 또는 대안적으로, 80wt.% 내지 99.6wt.%의 헥센 및 옥텐을 포함할 수 있다.
에틸렌 올리고머화, 에틸렌 삼량체화, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 실시형태에서, 에틸렌 삼량체는 에틸렌 삼량체의 중량을 기준으로 적어도 85wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 적어도 87.5wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 적어도 90wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 적어도 92.5wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 적어도 95wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 적어도 97wt.%의 1-헥센; 또는 대안적으로, 적어도 에틸렌 삼량체의 중량을 기준으로 98wt.%의 1-헥센, 또는 85wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 87.5wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 90wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 92.5wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 95wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 대안적으로, 97wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센; 또는 대안적으로, 에틸렌 삼량체의 중량을 기준으로 98wt.% 내지 99.9wt.%의 1-헥센을 포함할 수 있다.
에틸렌 올리고머화, 에틸렌 사량체화, 또는 에틸렌 삼량체화 및 사량체화 실시형태에서, 에틸렌 사량체는 적어도 85wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 적어도 87.5wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 적어도 90wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 적어도 92.5wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 적어도 95wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 적어도 97wt.%의 1-옥텐; 또는 대안적으로 에틸렌 사량체의 중량을 기준으로 적어도 98wt.%의 1-옥텐 또는 85wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 87.5wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 90wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 92.5wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐; 대안적으로, 95wt.% 내지 99.9wt.%의 1- 옥텐; 대안적으로, 97wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐; 또는 대안적으로, 에틸렌 사량체의 중량을 기준으로 98wt.% 내지 99.9wt.%의 1-옥텐을 포함할 수 있다.
도 9는 반응 시스템 내에서 작동 조건을 제어하기 위한 공정(800)의 실시형태의 흐름도를 나타낸다. 공정(800)은 본 명세서에 기술된 반응기, 반응기 시스템, 반응 시스템, 및/또는 반응 공정 구성 중 임의의 것을 비롯한, 반응기, 반응기 시스템, 반응 시스템, 및/또는 반응 공정 내에서 수행될 수 있다. 단계(802)에서 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입할 수 있고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 또한 주기적으로 또는 연속적으로 도입할 수 있다. 일부 실시형태에서, 용매를 반응 혼합물에 단독으로 및/또는 반응 시스템 내에 도입되는 다른 반응 혼합물 성분 중 임의의 것의 도입과 함께 임의로, 주기적으로 또는 연속적으로 도입할 수 있다. 본 명세서에 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 반응 시스템은 열 교환 부분 및 비-열 교환 부분을 포함한다. 열 교환 부분은 열 교환 반응 혼합물 체적 및 전체 열 교환 표면적을 포함한다. 단계(804)에서 올레핀 단량체를 반응 혼합물 내에서 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화시켜 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물을 형성할 수 있다. 반응 시스템 내에서, 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물은 올레핀 반응물, 촉매, 올리고머화 생성물(또는 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물), 및 임의로, 희석제 또는 용매를 포함하는 반응 혼합물의 부분을 형성할 수 있다.
단계(806)에서, 하나 이상의 센서, 게이지, 측량계 등을 사용하여 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 내에서 하나 이상의 작동 파라미터를 결정할 수 있다. 하나 이상의 유입구 스트림의 유입구 체적 유량, 하나 이상의 유출구 또는 유출물 스트림의 유출구 체적 유량, 열 교환 부분(들) 내의 온도, 비-열 교환 부분(들) 내의 온도, 하나 이상의 열 교환 부분 내의 열 교환 매질의 온도, 반응 혼합물(예를 들어, 유출구에서) 중의 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물 농도, 열 교환 부분(들) 내의 반응 혼합물의 하나 이상의 유체 유동 특징, 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 유량, 아지테이션 장치의 작동 파라미터, 반응기 시스템 및/또는 반응 시스템 내의 반응 혼합물의 체적 재순환율, 하나 이상의 벌크 유체 특성(예를 들어, 열 전도성, 밀도, 점도, 비열 등), 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 내의 작동 조건을 측정 또는 결정할 수 있다. 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템의 작동에 영향을 줄 수 있는 추가적인 변수, 예컨대 열 교환 표면적, 비-열 교환 표면적, 촉매 재활성, 반응 혼합물 특성 및 농도, 전체 반응 혼합물 체적, 전체 열 교환 반응 혼합물 체적, 비-열 교환 반응 혼합물 체적, 및/또는 이들의 임의의 조합을 측정 또는 결정할 수 있다. 조건을 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있다. 조건의 간접 측정을 위해서, 하나 이상의 측정치를 얻을 수 있고, 상관관계, 계산 등의 측정치를 사용하여 목적하는 조건을 결정하여 목적하는 조건을 결정할 수 있다. 또한, 임의의 직접적인 내부 측정치와 함께, 또는 그것 없이, 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템의 유입구 및/또는 출구에서의 유체 특성의 측정치를 사용하여 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 내에서 하나 이상의 조건을 결정할 수 있다.
단계(808)에서, 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 올리고머화 반응 동안 제어할 수 있다. 작동 파라미터의 제어는 파리미터 중 하나에 대한 직접 제어 및/또는 제어하고자 하는 파라미터 또는 파라미터들에 영향을 주는 반응 시스템에 대한 하나 이상의 입력값의 조작을 통한 간접 제어를 포함할 수 있다.
단계(810)에서, 반응기, 반응기 시스템 및/또는 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비는 하나 이상의 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 작동 파라미터의 제어에 반응하여 0.75in-1 내지 5in-1 범위 이내일 수 있다. 실시형태에서, 하나 이상의 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 작동 파라미터는 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량을 포함할 수 있다. 이어서, 유입구 체적 유량 및 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 유출물의 체적 유량을 제어함으로써 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 목적하는 범위 이내에서 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 반응 시스템이 반응 혼합물로 완전히 충전되지 않은 경우, 전체 반응 혼합물 체적은 반응 시스템의 전체 체적보다 작을 수 있다. 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적을 제어함으로써, 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 제어할 수 있다.
실시형태에서, 하나 이상의 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 작동 파라미터는 열 교환 표면적을 포함할 수 있다. 작동 동안, 하나 이상의 열 교환 표면적을 선택적으로 사용, 활성화 및/또는 불활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 루프 내의 열 교환 자켓, 내부 열 교환 코일, 열 교환기 내의 하나 이상의 열 교환 표면 등을 사용하여 반응 혼합물에 열 교환을 제공할 수 있다. 작동 동안, 열 교환 장치 중 하나 이상에서 열 교환을 선택적으로 수행함으로써 전체 열 교환 표면적이 달라질 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 내부 열 교환 코일 등으로의 열 교환 매질 유동을 중단시킴으로써) 내부 열 교환 코일에서 열 교환 표면의 사용을 중단하는 것은 전체 열 교환 표면적을 감소시킬 것이다. 이어서 능동 열 교환을 수행하는 전체 열 교환 표면적을 제어함으로써 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 목적한는 범위 이내에서 유지시킬 수 있다.
반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 내의 다른 조건을 또한 제어하여 목적하는 작동 조건을 유지시킬 수 있다. 단계(812)에서, 반응 시스템 유출물을 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시킬 수 있다. 반응 시스템 유출물은 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물을 포함할 수 있다. 단계(814), 하나 이상의 작동 파라미터를 제어하여 반응 시스템으로부터의 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물 방출률을 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어에 반응하여 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)로 유지시킬 수 있다. 실시형태에서, 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 반응 혼합물 중의 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물 농도, 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량, 및/또는 반응 시스템(여기서 올리고머, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물 방출률은 올리고머화 생성물, 삼량체화 생성물, 사량체화 생성물, 또는 삼량체화 및 사량체화 생성물 농도의 제어에 반응하여 목적하는 범위로 유지될 수 있음) 내의 단량체 전환율을 포함할 수 있다.
실시형태에서, 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도를 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 역치량 내에서 유지시킬 수 있다. 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내에서의 반응 혼합물의 평균 온도뿐만 아니라 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도를 측정할 수 있다. 이어서 열 교환 부분에서 열 교환 매질의 평균 온도를 제어함으로써 평균 온도를 제어할 수 있다. 열 교환 매질의 평균 온도를 조정함으로써(예를 들어, 열 교환 부분(들)을 통과하는 열 교환 매질의 온도 및/또는 유량을 조정함으로써), 반응 시스템의 열 교환 부분 및 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 평균 온도를 역치량 내에서 제어할 수 있다. 실시형태에서, 반응 시스템의 비-열 교환 부분(들) 내의 반응 혼합물의 평균 온도와 반응기 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도 사이의 역치 온도 차이를 0.61% 이내, 0.53% 이내, 0.46% 이내, 0.38% 이내, 0.31% 이내, 0.27% 이내, 0.24% 이내, 또는 0.21% 이내에서 유지시킬 수 있고, 여기서 백분율 값은 절대 온도 스케일(즉, K 또는 °R)에 대한 온도의 비교를 지칭한다.
실시형태에서, 열 교환된 매질의 평균 온도를 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 역치량 내에서 유지시킬 수 있다. 상기에서 주목되는 바와 같이, 이어서 반응 시스템의 열 교환 부분에서 열 교환 매질의 평균 온도를 제어함으로써 평균 온도를 제어할 수 있다. 열 교환 매질의 평균 온도를 조정함으로써(예를 들어, 반응 시스템의 열 교환 부분(들)을 통과하는 열 교환 매질의 온도 및/또는 유량을 조정함으로써), 평균 온도를 역치량 내에서 제어할 수 있다. 실시형태에서, 열 교환된 매질의 평균 온도와 반응기 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도 사이의 역치 온도 차이를 반응 시스템의 열 교환 구획(들) 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내, 7.6% 이내, 6.1% 이내, 5.3% 이내, 또는 4.6% 이내로 유지시킬 수 있다. 백분율 값은 절대 온도 스케일(즉, K 또는 °R)에 대한 온도의 비교를 지칭한다.
실시형태에서, 작동 파라미터(들)는 반응 시스템의 열 교환 부분(들) 내의 반응 혼합물의 유동 특징을 포함할 수 있다. 반응 시스템의 열 교환 부분을 통과하는 반응 혼합물의 난류 유동을 유지시키도록 작동 파라미터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 반응 시스템의 열 교환 부분(들)을 통과하는 반응 혼합물의 난류 유동을 유지시키기 위해서 장치를 혼합 또는 교반하기 위한 입력값을 제어할 수 있거나, 반응 혼합물의 펌핑 및 유동 특징을 제어할 수 있거나, 반응 시스템으로부터의 입력률/출력률을 제어할 수 있거나 그 등등이다. 실시형태에서, 반응 시스템의 열 교환 부분(들) 내에서의 반응 혼합물의 레이놀즈수를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 2 x 105 내지 1 x 106, 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다른 레이놀즈수 또는 레이놀즈수 범위로 유지시킬 수 있다.
반응 시스템이 재순환 루프를 포함하는 경우, 하나 이상의 작동 파라미터는 입력물(들), 유출물 산출량(들), 및/또는 재순환 루프(들)를 통과하는 유동의 상대적인 체적 유량을 포함할 수 있다. 다양한 제어 장비, 예컨대 제어 밸브, 펌프 유량계(pump rate) 등을 사용하여 공정 스트림의 상대적인 체적 유량을 제어할 수 있다. 실시형태에서, 재순환 루프 및/또는 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 재순환 루프 및/또는 반응 시스템 내에서 재순환된 반응 혼합물의 부분의 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비를 8 내지 60, 또는 본 명세서에 개시된 재순환 루프 및/또는 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 재순환 루프 및/또는 반응 시스템 내에서 재순환된 반응 혼합물의 부분의 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 임의의 다른 비 또는 그 비의 범위로 유지시키기 위해서 상대적인 체적 유량을 제어할 수 있다.
일부 실시형태에서, 올리고머화 방법, 삼량체화 방법, 사량체화 방법, 삼량체화 및 사량체화 방법을 자동화 제어 시스템을 사용하여 제어할 수 있다. 제어 시스템은 하나 이상의 프로세서를 사용하여 작동할 수 있고, 사용 동안 센서, 검출기, 제어 장비(예를 들어, 밸브, 펌프 등)로부터 그것으로 신호를 수용 및/또는 전달할 수 있다. 도 10은 본 명세서에 개시된 반응 시스템 및/또는 제어 시스템의 하나 이상의 실시형태를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(880)을 도시한다. 실시형태에서, 컴퓨터 시스템(880)은 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 및/또는 반응 시스템 및/또는 올리고머화, 삼량체화, 사량체화, 또는 삼량체화 및 사량체화 반응기, 반응기 시스템, 또는 반응 시스템 제어 모듈과 함께 사용되는 하나 이상의 제어 프로그램을 저장 및/또는 실행하기 위해서 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(880)은 보조 기억장치(884), 읽기용 메모리(ROM)(886), 랜덤 어세스 메모리(RAM)(888), 입력/출력(I/O) 장치(890), 및 네트워크 및 네트워크 연결 장치(892)를 포함하는 메모리 장치와 소통하는 프로세서(882)(이것은 중앙 처리 장치 또는 CPU라 지칭될 수 있음)를 포함한다. 프로세서 (882)는 하나 이상의 CPU 칩으로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(880) 상에 실행 가능한 명령을 프로그래밍 및/또는 로딩함으로써, CPU(882), RAM(888), 및 ROM(886) 중 적어도 하나를 변경시키고, 컴퓨터 시스템(880)을 본 개시 내용에 교시된 신규 기능성을 갖는 특정 기계 또는 장치로 부분적으로 변형시키는 것이 이해된다. 실행 가능한 소프트웨어를 컴퓨터에 로딩함으로써 구현될 수 있는 기능성이 널리 공지된 설계 규칙에 의해서 하드웨어 구현으로 전환될 수 있다는 것은 전기 공학 및 소프트웨어 공학 분야에서는 기본적이다. 소프트웨어 대 하드웨어의 개념 구현 사이에서의 결정은 전형적으로 소프트웨어 도메인에서 하드웨어 도메인으로의 변환에 관여되는 임의의 문제보다는 설계의 안정성 및 생성되는 단위의 수에 대한 고려사항에 달려 있다. 일반적으로, 여전히 빈번하게 변화되는 설계가 소프트웨어 구현에 바람직할 수 있는데, 그 이유는 하드웨어 구현의 재회전(re-spinning)이 소프트웨어 설계의 재회전보다 더 많은 비용이 들 수 있기 때문이다. 일반적으로, 대량으로 생산될 안정한 설계는 하드웨어로, 예를 들어, 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC)로 구현되는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 대량 생산 실시의 경우 하드웨어 구현이 소프트웨어 구현보다 더 적은 비용이 들 수 있기 때문이다. 종종, 설계를 소프트웨어 형태로 개발 및 시험하고, 그 다음 소프트웨어의 명령을 하드와이어(hardwire)하는 응용 주문형 집적 회로에서 널리 공지된 설계 규칙에 의해서 동등한 하드웨어 구현으로 전환시킬 수 있다. 새로운 ASIC에 의해서 제어되는 기계가 특정 기계 또는 장치인 것과 동일한 방식으로, 마찬가지로 실행 가능한 명령이 프로그래밍 및/또는 로딩된 컴퓨터는 특정 기계 또는 장치로서 간주될 수 있다.
보조 기억장치(884)는 하나 이상의 디스크 드라이브 또는 테이프 드라이브로 구성될 수 있고, RAM(888)이 모든 작업 데이터를 보유하기에 충분히 크기 않은 경우 데이터의 비-휘발성 저장을 위해서 그리고 오버-플로우 저장 장치로서 사용될 수 있다. 보조 기억장치(884)는 그러한 프로그램이 실행을 위해서 선택되는 경우 RAM(888) 내에 로딩된 프로그램을 저장하는 데 사용될 수 있다. ROM(886)은 프로그램 실행 동안 판독될 수 있는 명령 및 아마도 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있다. ROM(886)은 전형적으로 보조 기억장치(884)의 더 큰 메모리 능력에 비해서 작은 메모리 능력을 갖는 비-휘발성 메모리 장치일 수 있다. RAM(888)은 휘발성 데이터를 저장하고, 아마도 명령을 저장하는 데 사용될 수 있다. ROM(886) 및 RAM(888) 둘 모두에 대한 접근은 전형적으로 보조 기억장치(884)에 대한 것보다 신속할 수 있다. 보조 기억장치(884), RAM(888), 및/또는 ROM(886)은 일부 내용에서 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 및/또는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체로서 지칭될 수 있다.
I/O 장치(890)는 프린터, 비디오 모니터, 액정 디스플레이(LCD), 터치 스크린 디스플레이, 키보드, 키패드, 스위치, 다이얼, 마우스, 트랙, 볼, 음성 인식기, 카드 리더기, 종이 테이프 리더기, 또는 다른 널리-공지된 입력 장치를 포함할 수 있다.
네트워크 연결 장치(892)는 모뎀, 모뎀 뱅크, 에터넷 카드(Ethernet card), 범용 직렬 버스(universal serial bus: USB) 인터페이스 카드, 직렬 인터페이스, 토큰 고리 카드, 섬유 분포 데이터 인터페이스(FDDI) 카드, 무선 국지 지역 네트워크(WLAN) 카드, 라디오 트랜스시버 카드, 예컨대 부호 분할 다중 접속(CDMA), 이동 통신을 위한 국제 표준 시스템(GSM), 롱-텀 에볼루션(LTE), 마이크로파 접근을 위한 국제 상호 운영성(worldwide interoperability for microwave access: WiMAX) 및/또는 다른 에어 인터페이스 프로토콜 라디오 트랜스시버 카드 및 다른 널리-공지된 네트워크 장치의 형태를 보유할 수 있다. 이들 네트워크 연결 장치(892)는 프로세서(882)가 인터넷 또는 하나 이상의 인트라넷과 소통할 수 있게 한다. 이러한 네트워크 연결을 사용하여, 프로세서(882)는 상기에 기술된 방법 단계의 과정 동안 네트워크로부터 정보를 수용할 수 있거나 네트워크에 정보를 전달할 수 있다고 고려된다. 프로세서(882)를 사용하여 실행될 명령의 순서로서 표현될 수 있는, 이러한 정보는, 예를 들어, 캐리어 웨이브에 내장된 컴퓨터 데이터 신호의 형태로, 네트워크로부터 수용되고, 그것으로 전달될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(882)를 사용하여 실행될 데이터 또는 명령을 포함할 수 있는, 이러한 정보는 예를 들어, 컴퓨터 데이터 베이스 밴드 신호 또는 캐리어 웨이브에 내장된 신호의 형태로, 네트워크로부터 수용되고, 그것으로 전달될 수 있다. 베이스 밴드 신호 또는 케리어 웨이브에 내장된 신호, 또는 현재 사용되거나 이후에 개발될 다른 유형의 신호가 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 몇몇 방법에 따라서 생성될 수 있다. 베이스 밴드 신호 및/또는 캐리어 웨이브에 내장된 신호는 일부 내용에서 일시적 신호로서 지칭될 수 있다.
프로세서(882)는 그것이 하드 디스크, 플로피 디스크, 광학 디스크(이들 다양한 디스크 기반 시스템은 모두 보조 기억장치(884))라 간주될 수 있음), ROM(886), RAM(888), 또는 네트워크 연결 장치(892)로부터 접근하는 명령, 코드, 컴퓨터 프로그램, 스크립트를 실행시킬 수 있다. 단지 하나의 프로세서(882)가 도시되어 있지만, 다수의 프로세서가 존재할 수 있다. 따라서, 명령이 프로세서에 의해서 실행되는 것으로서 논의될 수 있지만, 그 명령은 하나 또는 다수의 프로세서에 의해서 동시에, 순차적으로 또는 달리 실행될 수 있다. 보조 기억장치(884), 예를 들어, 하드 드라이브, 플로피 디스크, 광학 디스크, 및/또는 다른 장치, ROM(886), 및/또는 RAM(888)으로부터 접근될 수 있는 명령, 코드, 컴퓨터 프로그램, 스크립트, 및/또는 데이터는 일부 내용에서 비-일시적 명령 및/또는 비-일시적 정보라 지칭될 수 있다.
실시형태에서, 컴퓨터 시스템(880)은 협력하여 작업을 수행하는 각각 다른 것과 소통하는 2개 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제한이 아니도록, 어플리케이션은 어플리케이션의 명령의 동시 및/또는 병렬 프로세싱을 허용하도록 하는 방식으로 분할될 수 있다. 대안적으로, 어플리케이션에 의해서 프로세싱된 데이터는 2개 이상의 컴퓨터에 의해서 설정된 데이터 세트의 상이한 부분의 동시 및/또는 병렬 프로세싱을 허용하도록 하는 방식으로 분할될 수 있다. 실시형태에서, 컴퓨터 시스템(880)에서 컴퓨터의 수에 직접적으로 제한되지 않는 서버의 수의 기능성을 제공하기 위해서 컴퓨터 시스템(880)에 의해서 가상화 소프트웨어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 가상화 소프트웨어는 4개의 물리적인 컴퓨터에 대해서 20개의 가상 서버를 제공할 수 있다. 실시형태에서, 상기에 개시된 기능성은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 어플리케이션 및/또는 어플리케이션들을 실행시킴으로써 제공될 수 있다. 클라우드 컴퓨팅은 극적으로 규모화 가능한 컴퓨팅 리소스를 사용하여 네트워크 연결을 통해서 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅은 가상화 소프트웨어에 의해서, 적어도 부분적으로 지지될 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경은 기업에 의해서 설립될 수 있고/있거나 제3자 제공업체로부터의 필요에 따른 기준으로 고용될 수 있다. 일부 클라우드 컴퓨팅 환경은 기업의 소유이고, 그것에 의해서 작동되는 클라우드 컴퓨팅 리소스뿐만 아니라 제3자 제공업체로부터 고용되고/되거나 임대된 클라우드 컴퓨팅 리소스를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 상기에 개시된 기능성 중 일부 또는 전부는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상기에 개시된 기능성을 구현시키도록 그 내에 내장된 컴퓨터 사용 프로그램 코드를 갖는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 데이터 구조, 실행 가능한 명령 및 다른 컴퓨터 사용 프로그램 코드를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 제거 가능한 컴퓨터 저장 매체 및/또는 제거 가능하지 않은 컴퓨터 저장 매체 내에 내장될 수 있다. 제거 가능한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 비제한적으로 종이 테이프, 자성 테이프, 광학 디스크, 고체 상태 메모리 칩, 예를 들어 아날로그 자성 테이프, 컴팩트 디스크 읽기용 기억 장치(CD-ROM) 디스크, 플로피 디스크, 점프 드라이브, 디지털 카드, 멀티미디어 카드 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 시스템(880)에 의해서, 컴퓨터 프로그램 제품의 내용의 적어도 일부를 컴퓨터 시스템(880)의 보조 기억장치(884), ROM(886), RAM(888), 및/또는 다른 비-휘발성 메모리 및 휘발성 메모리에 로딩하기에 적합할 수 있다. 프로세서(882)는 컴퓨터 프로그램 제품에 직접 접근함으로써, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(880)의 주변의 디스크 드라이브에 삽입된 CD-ROM 디스크로부터의 판독에 의해서 부분적으로 실행 가능한 명령 및/또는 데이터 구조를 프로세싱할 수 있다. 대안적으로, 프로세서(882)는 컴퓨터 프로그램 제품에 원격으로 접근함으로써, 예를 들어 네트워크 연결 장치(892)를 통해서 원격 서버로부터 실행 가능한 명령 및/또는 데이터 구조를 다운로딩함으로써 실행 가능한 명령 및/또는 데이터 구조를 프로세싱할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 데이터, 데이터 구조, 파일 및/또는 실행 가능한 명령을 컴퓨터 시스템(880)의 보조 기억장치(884), ROM(886), RAM(888), 및/또는 다른 비-휘발성 메모리 및 휘발성 메모리에 로딩 및/또는 복사하는 것을 촉진시키는 명령을 포함할 수 있다.
일부 내용에서, 보조 기억장치(884), ROM(886), 및 RAM(888)은 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 또는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체라 지칭될 수 있다. 동적 RAM이 전력을 수용하고, 예를 들어 컴퓨터 시스템(880)이 켜지고, 작동되고, 동적 RAM이 그것에 쓰여진 정보를 저장하는 동안의 시간 기간 동안, 이의 설계에 따라서 작동된다는 점에서 RAM(888)의 동적 RAM 실시형태가 마찬가지로 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체라 지칭될 수 있다. 유사하게, 프로세서(882)는 내부 RAM, 내부 ROM, 캐시 메모리, 및/또는 일부 내용에서 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 또는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체라 지칭될 수 있는 다른 내부 비-일시적 저장 블록, 구획, 또는 성분을 포함할 수 있다.
다양한 시스템 및 방법이 기술되어 있고, 시스템 및 방법의 실시형태는 하기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다:
제1 실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계; 올레핀 단량체를 반응 혼합물 중에서 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계를 포함하되, 여기서 반응 시스템은 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물; 및 열 교환 반응 혼합물 체적, 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하고; 그리고 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비는 0.75in-1 내지 5in-1이며; 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률은 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)이다.
제2 실시형태는 제1 실시형태의 방법을 포함할 수 있고, 이것은 반응 용매를 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계를 더 포함한다.
제3 실시형태는 제1 또는 제2 실시형태의 방법을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 a) 올레핀 단량체, b) 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분, c) 임의적인 반응 시스템 용매, 또는 d) 이들의 임의의 조합물을 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 주기적으로 또는 연속적으로 도입하도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 유입구; 및 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 유출구를 추가로 포함한다.
제4 실시형태에서, 반응 시스템은 올레핀 단량체, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분, 또는 이들의 임의의 조합물을 반응 시스템 내의 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 도입하도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 유입구; 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키도록 구성된 하나 이상의 반응 시스템 반응 혼합물 유출구; 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적; 열 교환 반응 혼합물 체적, 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하고; 여기서 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비는 0.75in-1 내지 5in-1 범위 이내이며, 여기서 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률은 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)이다.
Figure pat00016
제5 실시형태는 제4 실시형태의 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 유입구는 반응 용매를 반응 시스템 내의 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 도입하도록 추가로 구성된다.
제6 실시형태는 제1 내지 제5 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적의 비는 0.70 내지 1.0 범위 이내이다.
제7 실시형태는 제1 내지 제6 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 추가로 포함한다.
제8 실시형태는 제7 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내이다.
제9 실시형태는 제7 또는 제8 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 열 교환 매질의 평균 온도는 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내이다.
제10 실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계이되, 여기서 반응 시스템은 열 교환 부분 및 비-열 교환 부분을 포함하고, 여기서 열 교환 부분은 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는, 도입하는 단계; 올레핀 단량체를 반응 혼합물 내에서 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 및 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 결정하는 단계; 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 제어하는 단계; 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 0.75in-1 내지 5in-1의 범위로 유지시키는 단계; 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계; 및 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률을 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 1.0(lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0(lb)(hr-1)(gal-1)로 유지시키는 단계를 포함한다.
제11 실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계이되, 여기서 반응 시스템은 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적; 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하는, 도입하는 단계; 올레핀 단량체를 반응 혼합물 내에서 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 결정하는 단계; 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 제어하는 단계; 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 열 교환 반응 혼합물 체적의 비를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 0.7 내지 1 범위로 유지시키는 단계; 반응 시스템의 열 교환 부분을 통과하는 반응 혼합물의 레이놀즈수를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 2 x 105를 초과하게 유지시키는 단계; 및 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계를 포함한다.
제12 실시형태에서, 방법은 반응 시스템 내의 반응 혼합물 중에 올레핀 단량체를 주기적으로 또는 연속적으로 도입하고, 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 주기적으로 또는 연속적으로 도입하는 단계이되, 여기서 반응 시스템은 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적; 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하는, 도입하는 단계; 올레핀 단량체를 반응 혼합물 내에서 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 결정하는 단계; 올리고머화 동안 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터를 제어하는 단계; 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터 제어에 반응하여 0.75in-1 내지 5in-1의 범위로 유지시키는 단계; 및 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계를 포함한다.
제13 실시형태는 제10 내지 제12 실시형태 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량을 포함하고, 여기서 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 열 교환 표면적의 비의 유지는 유입구 체적 유량 및 반응 시스템 유출물의 체적 유량의 제어에 반응한다.
제14 실시형태는 제10 내지 제13 실시형태 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 반응 혼합물 중의 올리고머 생성물 농도를 포함하고, 올리고머 생성물 방출률의 유지는 올리고머 생성물 농도의 제어에 반응한다.
제15 실시형태는 제11 내지 제16 실시형태 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있고, 이것은 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 2% 이내로 유지시키는 단계를 더 포함한다.
제16 실시형태는 제15 실시형태의 방법을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도, 반응 시스템의 열 교환 부분의 반응 혼합물의 평균 온도, 및 열 교환 매질의 평균 온도를 포함하고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어는 적어도 열 교환 매질의 평균 온도를 제어하는 것을 포함한다.
제17 실시형태는 제15 또는 제16 실시형태의 방법을 포함할 수 있고, 이것은 열 교환 매질의 평균 온도를 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 평균 온도의 30% 이내로 유지시키는 단계를 추가로 포함한다.
제18 실시형태는 제10 또는 제17 실시형태 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있고, 이것은 반응 시스템의 열 교환 부분 내의 반응 혼합물의 레이놀즈수를 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터의 제어를 기준으로 2 x 105 내지 1 x 106으로 유지시키는 단계를 추가로 포함한다.
제19 실시형태는 제18 실시형태의 방법을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 반응 시스템 작동 파라미터는 열 교환 부분에서 반응 혼합물의 유량, 아지테이션 장치의 작동 파라미터 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
제20 실시형태는 제1 내지 제5 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템 내에서 전체 반응 혼합물 체적에 대한 전체 반응 시스템 열 교환 표면적의 비는 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] - 1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64 * (반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)] + 0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위 이내이다.
제21 실시형태는 제1 내지 제20 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR), 관류형 반응기, 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 반응기를 포함한다.
제22 실시형태는 제21 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기를 포함하고, 여기서 열 교환 매질은 연속 교반식 탱크 반응기의 외벽의 적어도 일부를 둘러싼 자켓 내에서, 내부 열 교환 코일 내에서 또는 이들의 임의의 조합으로 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다.
제23 실시형태는 제21 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 열 교환 매질은 반응기의 적어도 일부의 벽을 통해서 반응 혼합물과 간접적으로 접촉한다.
제24 실시형태는 제1 내지 제23 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 난류 유동 방식으로 반응 시스템의 열 교환 부분을 통해서 통과한다.
제25 실시형태는 제24 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR)를 포함하고, 난류 유동 방식은 기계적 교반기, 배플, 기체 살포기, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR)에서 유지된다.
제26 실시형태는 제24 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함하고, 여기서 반응 혼합물은 2 x 105 초과의 레이놀즈수로 관류형 반응기의 열 교환 부분을 통과한다.
제27 실시형태는 제24 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함하고, 여기서 반응 혼합물은 2 x 105 내지 1 x 106의 레이놀즈수로 관류형 반응기의 열 교환 부분을 통과한다.
제28 실시형태는 제21 내지 제27 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템은 반응 혼합물 경로를 포함하고, 여기서 반응 혼합물은 반응기를 통해서 재순환된다.
제29 실시형태는 제28 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물 경로는 펌프를 포함한다.
제30 실시형태는 제28 또는 제29 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비는 8 내지 60이다.
제31 실시형태는 제1 내지 제30 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 올레핀 단량체는 에틸렌으로 본질적으로 이루어진다.
제32 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 촉매 시스템은 크로뮴, 헤테로원자 리간드, 및 금속 알킬 화합물을 포함한다.
제33 실시형태는 제32 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 헤테로원자 리간드는 피롤 화합물, 다이포스피노아미닐 화합물, N2-포스피닐아미딘 화합물, N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 포스피닐 구아니딘 화합물, 및 이들의 조합물로부터 선택된다.
제34 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함하고, 여기서 촉매 시스템은 a) 크로뮴 화합물, 피롤 화합물, 금속 알킬 화합물; b) 크로뮴 화합물, 다이포스피노아미닐 화합물, 및 금속 알킬 화합물; c) 다이포스피노아미닐 화합물의 크로뮴 착물 및 금속 알킬 화합물; d) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물; e) N2-포스피닐아미딘 화합물의 크로뮴 착물, 및 금속 알킬 화합물; f) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐폼아미딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물; g) N2-포스피닐폼아미딘 화합물의 크로뮴 착물, 및 금속 알킬 화합물; h) 크로뮴 화합물, N2-포스피닐 구아니딘 화합물, 및 금속 알킬 화합물; i) N2-포스피닐 구아니딘 화합물의 크로뮴 착물, 및 금속 알킬 화합물; 및 j) 이들의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제35 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함하고, 여기서 촉매 시스템은 크로뮴 화합물, 피롤 화합물, 금속 알킬 화합물, 및 할라이드 화합물을 포함한다.
제36 실시형태는 제34 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 금속 알킬 화합물은 알킬알루미늄 화합물, 알루미녹산 및 이들의 조합물로부터 선택된다.
제37 실시형태는 제32 내지 제36 실시형태 중 임의의 것의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 올리고머 생성물은 헥센, 옥텐, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함한다.
제38 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 촉매 시스템은 트라이알킬알루미늄 화합물을 포함한다.
제39 실시형태는 제38 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 촉매 시스템은 트라이에틸알루미늄, 트라이-n-부틸알루미늄, 또는 트라이에틸알루미늄과 트라이-n-부틸알루미늄의 임의의 조합물로 본질적으로 이루어진다.
제40 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함하고, 여기서 촉매 시스템은 a) 니켈 염 및 유기인 화합물 또는 b) 유기인 화합물의 니켈 착물을 포함한다.
제41 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함하고, 여기서 촉매 시스템은 a) 지르코늄 할라이드, 및 금속 화합물, 또는 b) 지르코늄 할라이드, 알콕사이드, 또는 카복실레이트, 루이스 염기, 및 알킬알루미늄 화합물을 포함한다.
제42 실시형태는 제31 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 반응 혼합물은 촉매 시스템을 포함하고, 촉매 시스템은 a) α-다이이민기를 포함하는 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 화합물 및 금속 알킬 화합물, b) 피리딘 비스이민기를 포함하는 리간드에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물, c) 전이 금속 화합물, 피리딘 비스이민기를 포함하는 리간드, 및 금속 알킬 화합물, 또는 d) 이들의 임의의 조합물을 포함한다.
제43 실시형태는 제42 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 전이 금속 화합물 또는 전이 금속 착물의 전이 금속 화합물의 전이 금속은 Fe 또는 Co이다.
제44 실시형태는 제42 실시형태의 방법 또는 반응 시스템을 포함할 수 있고, 여기서 전이 금속 화합물 또는 전이 금속 착물의 전이 금속 화합물은 Fe(II) 또는 Fe(III) 할라이드 또는 Co(II) 또는 Co(III) 할라이드이다.
달리 제시되지 않는 한, 임의의 유형의 범위, 예를 들어 탄소 원자의 수, 몰비, 온도 등의 범위가 개시되고, 청구되는 경우, 그 내에 포함되는 임의의 하위범위를 비롯한, 이러한 범위가 합리적으로 포괄할 수 있는 개별적으로 각각의 가능한 수를 개시 또는 청구하도록 의도된다. 예를 들어, 탄소 원자의 수의 범위를 기술하는 경우, 각각의 가능한 개별 정수 및 그 범위가 포함하는 원자의 정수들 사이의 범위가 그 내에 포함된다. 따라서, C1 내지 C10 알킬기 또는 1 내지 10개의 탄소 원자 또는 "최대" 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 개시하는 것에서, 본 출원인의 의도는 알킬기가 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 이러한 기를 기술하는 이러한 방법이 상호 교환 가능하다는 것을 언급하는 것이다. 측정치, 예컨대 몰비의 범위를 기술하는 경우, 이러한 범위가 합리적으로 포괄할 수 있는 임의의 가능한 수는 예를 들어, 범위의 종점에 존재하는 것보다 하나의 유효 숫자가 더 큰 범위 내의 값을 지칭할 수 있다. 이러한 예에서, 1.03:1 내지 1.12:1의 몰비는 개별적으로 1.03:1, 1.04:1, 1.05:1, 1.06:1, 1.07:1, 1.08:1, 1.09:1, 1.10:1, 1.11:1, 및 1.12:1의 몰비를 포함한다. 출원인의 의도는 범위를 기술하는 이들 두 방법이 상호 교환 가능하다는 것이다. 더욱이, 값의 범위가 개시 또는 청구되는 경우, 출원인의 의도는 이러한 범위가 타당하게 포괄할 수 있는 각각의 가능한 수를 개별적으로 반영한다는 것이다. 출원인은 또한 범위의 개시를 반영하고, 이들과 상호 교환적이고, 그 내에 포함된 하위범위의 임의의 및 모든 하위범위 및 조합을 개시하는 것을 의도한다. 이러한 양상에서, C1 내지 C10 알킬기의 출원인의 개시는 C1 내지 C6 알킬, C4 내지 C8 알킬, C2 내지 C7 알킬, C1 내지 C3과 C5 내지 C7 알킬의 조합 등을 문자 그대로 포함하도록 의도된다. 범위의 종점이 상이한 수의 유효 숫자를 갖는 범위를 기술하는 경우, 예를 들어, 1:1 내지 1.2:1의 몰비에서, 이러한 범위가 합리적으로 포괄할 수 있는 모든 가능한 수치는 예를 들어, 유효 숫자의 최대 숫자를 갖는 범위, 이 경우 1.2:1의 종점에 존재하는 것보다 하나의 유효 숫자가 더 큰 범위 내의 값을 지칭한다. 이러한 예에서 1:1 내지 1.2:1의 몰비는 개별적으로 모두 1에 대해서 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 및 1.20의 몰비, 및 그 내에 포함되는 임의의 및 모든 하위범위 및 하위 범위의 조합을 포함한다. 따라서, 어떠한 이유로 예를 들어, 본 출원인이 본 출원의 출원시에 인지하지 못했던 참조를 고려하여 본 출원인은 본 개시 내용의 완전한 표시보다 작게 청구하도록 선택하는 경우, 본 출원인은 군 내의 임의의 하위범위 또는 하위범위의 조합을 비롯한, 임의의 이러한 군의 임의의 개별적인 구성원을 단서로 제외하거나 배제할 권리를 보유하는 것이다.
본 명세서에 예시적으로 개시된 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소 및/또는 본 명세서에 개시된 임의의 임의적인 요소의 부재 하에서 적합하게 실시될 수 있다. 조성물 및 방법이 다양한 성분 또는 단계를 "포함하는", "함유하는" 또는 "비롯한"과 관련하여 기술된 경우, 그 조성물 및 방법은 또한 다양한 성분 및 단계로 "본질적으로 이루어지거나" 또는 "이루어질" 수 있다. 상기에 개시된 모든 수치 및 범위는 어느 정도 달라질 수 있다. 하한 및 상한을 갖는 수치 범위가 개시된 경우에도, 그 범위 내에 포함되는 임의의 수치 및 임의의 포함된 범위가 구체적으로 개시된다. 특히, 상기에 개시된 (형태, "약 a 내지 약 b", 또는, 동등하게 "대략 a 내지 b", 또는 동등하게 "대략 a-b"의) 값의 모든 범위는 값의 더 넓은 범위 내에 포함되는 모든 수치 및 범위를 언급하도록 이해되어야 한다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물 및 특허는 참고로 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에 언급된 간행물 및 특허는 예를 들어, 간행물에 기술된 구조 및 방법을 기술 및 개시하는 목적을 위해서 이용될 수 있고, 이것은 본 명세서에 기술된 발명과 함께 사용될 수 있다. 문헌 전체에 개시된 간행물은 본 출원의 출원일 이전의 이의 개시 내용을 위해서만 제공된다. 본 명세서에서 본 발명자가 선행 발명에 의해서 이러한 개시 내용을 선행할 권한이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
따라서, 본 발명은 언급된 목적 및 이점뿐만 아니라 본 명세서 고유의 목적 및 이점을 달성하도록 적합하게 개작된다. 이것으로 상세한 설명을 마친다. 상기에 개시된 특정 실시형태는 단지 설명인데 그 이유는 본 발명은 본 명세서의 교시의 이점을 알고 있는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명한 동등한 방식이지만, 상이하게 개질 및 실시될 수 있기 때문이다. 추가로, 하기 청구범위에 기술된 것 이외의 본 명세서에 설명된 구조 또는 설계의 상세 사항에 대해서는 어떤 제한도 의도되지 않는다. 따라서 상기에 개시된 특정 실시형태는 변경 또는 개질될 수 있고, 그러한 변형은 본 발명의 범주 및 사상에 포함되는 것으로 간주되어야 함이 명백하다. 따라서, 본 명세서에서 요구되는 보호는 하기 청구범위에 기술된 바와 같다.

Claims (23)

  1. 다음 단계를 포함하는 방법:
    반응 시스템 내의 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 올레핀 단량체를 도입하고, 주기적으로 또는 연속적으로 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 도입하는 단계;
    상기 반응 혼합물 내의 상기 올레핀 단량체를 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 및
    상기 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 상기 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계,
    여기서 상기 반응 시스템은: 상기 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적; 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하고;
    여기서 상기 방법은 1.0 (lb)(hr-1)(gal-1) 내지 6.0 (lb)(hr-1)(gal-1) 범위의 상기 반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률로 작동되고;
    여기서 상기 방법은 0.75 in-1 내지 5 in-1 범위이고, 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]-1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]+0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위에 속하는 상기 반응 시스템 내의 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 전체 열 교환 표면적의 비로 작동됨.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템 내의 상기 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 반응 용매를 도입하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템 내의 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 전체 열 교환 표면적의 비는 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]-0.68에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]+0.28에 의해서 설명된 최대값까지의 범위에 속하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열 교환 매질의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 6.1% 이내인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 올레핀 단량체는 본질적으로 에틸렌으로 이루어지고, 상기 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함하고, 상기 열 교환 매질은 상기 하나 이상의 관류형 반응기 중 적어도 하나의 적어도 일부의 벽을 통해서 상기 반응 혼합물과 간접적으로 접촉하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 반응 시스템은 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 상기 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 추가로 포함하고, 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템 내의 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 열 교환 반응 혼합물 체적의 비는 0.70 내지 1.0 범위인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템은 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 상기 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 추가로 포함하고, 상기 반응 시스템의 상기 비-열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템은 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 상기 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 추가로 포함하고, 상기 열 교환 매질의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 9.3% 이내인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기, 관류형 반응기, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 반응기를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반응 시스템은 연속 교반식 탱크 반응기를 포함하고, 상기 열 교환 매질은 상기 연속 교반식 탱크 반응기의 외벽의 적어도 일부를 둘러싼 자켓 내에서, 내부 열 교환 코일 내에서, 또는 이들의 임의의 조합으로 상기 반응 혼합물과 간접적으로 접촉하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함하고, 상기 열 교환 매질은 상기 하나 이상의 관류형 반응기 중 적어도 하나의 적어도 일부의 벽을 통해서 상기 반응 혼합물과 간접적으로 접촉하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 반응 시스템은 상기 반응기를 포함하는 반응 혼합물 경로를 포함하고, 상기 반응 혼합물의 일부는 상기 반응기를 통해 재순환되고, 상기 반응 시스템 유출물의 체적 방출률에 대한 체적 반응 혼합물 재순환 유량의 비는 8 내지 60인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 올레핀 단량체는 본질적으로 에틸렌으로 이루어지는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 촉매 시스템은 크로뮴 화합물, 헤테로원자 리간드, 및 금속 알킬 화합물을 포함하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 촉매 시스템은 본질적으로 트라이알킬알루미늄 화합물로 이루어진 유기금속 화합물을 포함하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 촉매 시스템은 a) 니켈 화합물 및 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리(bidentate) 유기포스포린 또는 b) 니켈 화합물과 적어도 하나의 3차 유기인기를 갖는 두 자리 유기포스포린의 착물을 포함하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 촉매 시스템은 다음을 포함하는 방법:
    a) 지르코늄 할라이드, 지르코늄 하이드로카빌옥사이드, 또는 지르코늄 카복실레이트, 및 금속 알킬 화합물, 또는
    b) 지르코늄 할라이드, 지르코늄 알콕사이드, 또는 지르코늄 카복실레이트, 루이스 염기, 및 금속 알킬 화합물.
  19. 제14항에 있어서, 상기 촉매 시스템은 다음을 포함하는 방법:
    a) α-다이아민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물,
    b) 피리딘 2,6-비스이민 화합물에 착물화된 전이 금속 화합물을 포함하는 전이 금속 착물 및 금속 알킬 화합물,
    c) 전이 금속 화합물, 피리딘 2,6-비스이민 화합물, 및 금속 알킬 화합물, 또는
    d) 이들의 임의의 조합.
  20. 제1항에 있어서, 상기 열 교환 매질의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 6.1% 이내인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 올레핀 단량체는 본질적으로 에틸렌으로 이루어지고, 상기 반응 시스템은 하나 이상의 관류형 반응기를 포함하고, 상기 열 교환 매질은 상기 하나 이상의 관류형 반응기 중 적어도 하나의 적어도 일부의 벽을 통해서 상기 반응 혼합물과 간접적으로 접촉하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 반응 시스템은 비-열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 상기 열 교환 매질 사이에서 열 교환을 제공하지 않는 전체 비-열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분을 추가로 포함하고, 상기 반응 시스템의 비-열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도는 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분 내의 상기 반응 혼합물의 평균 온도의 0.61% 이내인 방법.
  23. 다음 단계를 포함하는 방법:
    반응 시스템 내의 반응 혼합물에 주기적으로 또는 연속적으로 올레핀 단량체를 도입하고, 주기적으로 또는 연속적으로 촉매 시스템 또는 촉매 시스템 성분을 도입하는 단계;
    상기 반응 혼합물 내의 상기 올레핀 단량체를 올리고머화시켜 올리고머 생성물을 형성하는 단계; 및
    상기 올리고머 생성물을 포함하는 반응 시스템 유출물을 상기 반응 시스템으로부터 주기적으로 또는 연속적으로 방출시키는 단계,
    여기서 상기 반응 시스템은: 상기 반응 시스템 내의 전체 반응 혼합물 체적; 및 열 교환 반응 혼합물 체적 및 상기 반응 혼합물과 열 교환 매질 사이에서 간접적인 열 접촉을 제공하는 전체 열 교환 표면적을 포함하는 상기 반응 시스템의 열 교환 부분을 포함하고;
    여기서 상기 방법은 0.7 내지 1 범위의 상기 반응 시스템 내의 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 열 교환 반응 혼합물 체적의 비로 작동되고;
    여기서 상기 방법은 0.75 in-1 내지 5 in-1 범위이고, 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]-1.16에 의해서 설명된 최소값으로부터 수학식 [0.64*(반응 시스템으로부터의 올리고머 생성물 방출률)]+0.76에 의해서 설명된 최대값까지의 범위에 속하는 상기 반응 시스템 내의 상기 전체 반응 혼합물 체적에 대한 상기 전체 열 교환 표면적의 비로 작동되고;
    여기서 상기 반응 시스템의 상기 열 교환 부분을 통과하는 상기 반응 혼합물은 2×105 이상의 레이놀즈수를 가짐.
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