PL201997B1

PL201997B1 - Method for the manufacture of alkyl(hydroxy)aluminium

Info

Publication number: PL201997B1
Application number: PL375687A
Authority: PL
Inventors: Antoni Kunicki; Kinga Leszczyńska
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2009-05-29
Also published as: PL375687A1

Abstract

Sposób wytwarzania alkilo(hydroksy)glinu w reakcji pochodnej glinu w rozpuszczalniku organicznym z wodą, znamienny tym, że jako pochodną glinu stosuje się alkilo(cyklopentadienylo)e-diketiminoglin, w którym grupa alkilowa zawiera 1-6 atomów węgla.A method for producing alkyl(hydroxy)aluminum by reacting an aluminum derivative in an organic solvent with water, characterized in that an alkyl(cyclopentadienyl)e-diketiminoaluminum is used as the aluminum derivative, in which the alkyl group contains 1-6 carbon atoms.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stabilizowanego alkilo(hydroksy)glinu. Alkilo(hydroksy)glin jest półproduktem w procesie otrzymywania alumoksanów wykorzystywanych w syntezie i katalizie, produkcji cząstek o rozmiarach nano czy włókien nieorganicznych.The present invention relates to a process for the production of stabilized alkyl (hydroxy) aluminum. Alkyl (hydroxy) aluminum is an intermediate in the production of alumoxanes used in synthesis and catalysis, the production of nano-sized particles or inorganic fibers.

Alkilo(hydroksy)glin można otrzymywać kilkoma metodami, a mianowicie przez wprowadzenie do roztworu trialkiloglinu w rozpuszczalnikach organicznych wody ciekłej, wody w postaci pary, wody hydratacyjnej, wody w azeotropie, wody rozpuszczonej w rozpuszczalnikach organicznych. Związki glinoorganiczne reagują z wodą w sposób gwałtowny z wydzieleniem węglowodoru dlatego, aby kontrolować proces, stosuje się różne wyżej opisane metody wprowadzania wody, różną szybkość jej wprowadzania, duże rozcieńczenie roztworów trialkiloglinu, utrudnia się dostęp wody do atomu glinu przez wytworzenie kompleksu trialkiloglinu z rozbudowanym przestrzennie związkiem organicznym zawierającym atom lub atomy dysponujące wolnymi parami elektronów, z tego samego powodu jeden z podstawników alkilowych zastępuje się ligandem przestrzennie rozbudowanym, a ponadto proces prowadzi się często w temperaturze obniżonej. Powstający w reakcji związku glinoorganicznego z wodą alkilo(hydroksy)glin reaguje dalej do alumoksanu. Ten etap reakcji jest szybki i nadal trudny do sterowania.Alkyl (hydroxy) aluminum can be obtained by several methods, namely by introducing to the solution of trialkylaluminum in organic solvents liquid water, water in the form of steam, water of hydration, water in azeotrope, water dissolved in organic solvents. Organoaluminium compounds react violently with water with the release of the hydrocarbon, therefore, to control the process, various methods of introducing water are used, different rates of its introduction, high dilution of trialkylaluminium solutions, access of water to the aluminum atom is made difficult by the formation of a complex of trialkylaluminum with a spatially expanded an organic compound containing an atom or atoms having lone pairs of electrons, for the same reason one of the alkyl substituents is replaced by a bulky ligand, and the process is often carried out at reduced temperature. The alkyl (hydroxy) aluminum formed by the reaction of the organoaluminum compound with water further reacts to form the alumoxane. This reaction step is fast and still difficult to control.

Jedną z metod zatrzymania procesu wytwarzania alumoksanu na etapie alkilo(hydroksy)glinu, co pozwalałoby modyfikować proces wytwarzania alumoksanu i nim sterować, była próba wykorzystania w wytwarzaniu hydroksyglinu związków glinoorganicznych zawierających dwa podstawniki alkilowe i ligand β -diketiminowy. Proces hydrolizy prowadził jednak do odejś cia β -diketiminy i wytworzenia trudnych do identyfikacji związków glinowych.One method of stopping the alumoxane production process at the aluminum alkyl (hydroxy) stage, which would allow for the modification and control of the alumoxane production process, was an attempt to use organoaluminum compounds containing two alkyl substituents and a β-diketimine ligand in the production of aluminum hydroxy. However, the hydrolysis process led to the departure of β-diketimine and the production of aluminum compounds that were difficult to identify.

Znany jest również sposób stabilizowania hydroksyglinu ligandem β-diketiminowym, jednakże pozostałe podstawniki wyjściowego związku glinowego stanowiły podstawniki halogenowe, a reakcję prowadzono w obecności karbenu.A method of stabilizing aluminum hydroxy with a β-diketimine ligand is also known, however, the remaining substituents of the starting aluminum compound were halogen substituents and the reaction was carried out in the presence of carbene.

Sposób według wynalazku polega na zastosowaniu związku glinoorganicznego zawierającego ligand β-diketiminowy, a jedna z dwóch grup alkilowych zastąpiona jest podstawnikiem cyklopentadienylowym. Jako podstawnik alkilowy stosuje się grupę alkilową o 1-6 atomach węgla. W reakcji z wodą odchodzi podstawnik cyklopentadienylowy i tworzy się alkilo(hydroksy)glin stabilizowany obecnością ligandu β-diketiminowego. Jako ligand β-diketiminowy korzystnie stosuje się 2-((2,6-diizopropylofenylo)amino)-4-((2,6-diizopropylofenylo)imino)-2-penten.The method according to the invention consists in using an organoaluminum compound containing a β-diketimine ligand and one of the two alkyl groups is replaced with a cyclopentadienyl substituent. An alkyl group with 1-6 carbon atoms is used as the alkyl substituent. Upon reaction with water, the cyclopentadienyl substituent is removed and an alkyl (hydroxy) aluminum stabilized by the presence of the β-diketimine ligand is formed. The β-diketimine ligand is preferably 2 - ((2,6-diisopropylphenyl) amino) -4 - ((2,6-diisopropylphenyl) imino) -2-pentene.

Przedmiot wynalazku bliżej jest objaśniony w przykładach wykonania.The subject of the invention is explained in more detail in the working examples.

P r z y k ł a d I. W naczyniu Schlenka zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0.5 mmola EtAI(Cp)BDI, gdzie BDI = 2-((2,6-diizopropylofenylo)amino)-4-((2,6-diizopropylofenylo)imino)-2-penten, w 50 ml toluenu i ochłodzono do -20°C. Następnie do ochłodzonego i mieszanego roztworu EtAI(Cp)BDI w toluenie wkroplono za pomocą strzykawki 10 ml roztworu H2O (0.5 mmol) w THF-ie. Całość ogrzano do temperatury pokojowej i w tej temperaturze mieszano przez 2 h., a następnie oddestylowano rozpuszczalniki. Uzyskano pochodną EtAI(OH)BDI z wydajnością 70%. Syntezę i wszystkie operacje prowadzono w atmosferze azotu.Example 1 0.5 mmol EtAI (Cp) BDI was placed in a Schlenk vessel equipped with a magnetic stirrer, where BDI = 2 - ((2,6-diisopropylphenyl) amino) -4 - ((2,6-diisopropylphenyl) imino) -2-pentene, in 50 ml of toluene and cooled to -20 ° C. Then, 10 ml of a solution of H 2 O (0.5 mmol) in THF was added dropwise via a syringe to the cooled and stirred EtAI (Cp) BDI solution in toluene. It was warmed to room temperature and stirred at this temperature for 2 h, and then the solvents were distilled off. The EtAI (OH) BDI derivative was obtained with a yield of 70%. The synthesis and all operations were carried out under a nitrogen atmosphere.

P r z y k ł a d II. W naczyniu Schlenka zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0.5 mmola MeAI(Cp)BDI w 50 ml toluenu i ochłodzono do -20°C. Następnie do ochłodzonego i mieszanego roztworu MeAI(Cp)BDI w toluenie wkroplono za pomocą strzykawki 10 ml roztworu H2O (0.5 mmol) w THF-ie. Całość ogrzano do temperatury pokojowej i w tej temperaturze mieszano przez 2 h, a następnie oddestylowano rozpuszczalniki. Uzyskano pochodną MeAI(OH)BDI z wydajnością 76%. Syntezę i wszystkie operacje prowadzono w atmosferze azotu.P r z x l a d II. In a Schlenk vessel equipped with a magnetic stirrer, 0.5 mmol MeAI (Cp) BDI was placed in 50 ml toluene and cooled to -20 ° C. Then 10 ml of a solution of H 2 O (0.5 mmol) in THF was added dropwise via syringe to the cooled and stirred solution of MeAI (Cp) BDI in toluene. It was warmed to room temperature and stirred at this temperature for 2 h, and then the solvents were distilled off. The MeAI (OH) BDI derivative was obtained with the yield of 76%. The synthesis and all operations were carried out under a nitrogen atmosphere.

Claims

A method for the production of aluminum alkyl (hydroxy) by the reaction of an aluminum derivative in an organic solvent with water, characterized in that an alkyl (cyclopentadienyl) e-diketiminaluminum is used as the aluminum derivative in which the alkyl group contains 1-6 carbon atoms.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the β-diketimine ligand is 2 - ((2,6-diisopropylphenyl) amino) -4 - ((2,6-diisopropylphenyl) imino) -2-pentene.