TW201704243A - 製備鋁氧烷之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種製備烷基鋁氧烷之方法，其藉由烷基鋁與甲基丙烯酸或具有以下式(I)之共軛不飽和羰基官能性化合物在惰性有機溶劑存在下之反應來達成， □其中R1及R2各獨立地為脂族烴基，且R3獨立地為與R1及R2相同之烴基或氫原子，且R4為脂族烴基、羥基或氫原子。另外，本發明係關於可藉由以上方法獲得之烷基鋁氧烷及其用途。

Description

製備鋁氧烷之方法
本發明係關於一種製備鋁氧烷之新穎方法。
鋁氧烷在工業中眾所周知，其在聚合催化劑中主要用作催化劑組分，尤其在用於聚合或低聚合烯烴之茂金屬催化劑中用作共催化劑。
鋁氧烷(Aluminoxane)(亦有時稱作鋁氧烷(alumoxane))可為線性、環狀、寡聚或聚合結構，其中兩個或兩個以上鋁原子經由氧橋鍵連接。舉例而言，其具有如R(-Al(-R)-O)n-Al-R2之結構，其中n為整數，各R可獨立地為烷基或烷氧基，且視情況R基團中之兩者或兩者以上可連接在一起，得到經指示之環狀結構，即兩個R基團可為兩個鋁原子之間的氧橋鍵。當R基團之至少部分為甲基時，鋁氧烷稱作甲基鋁氧烷(MAO)。
鋁氧烷描述於數個文件中，諸如R Glaser等人,「Thermochemistry of the Initial Steps of Methylaluminoxane Formation.Aluminoxanes and Cycloaluminoxanes by Methane Elimination from Dimethylaluminum Hydroxide and Its Dimeric Aggregates」,JACS,2011,133,13323-13336；H.Sinn等人,「Ziegler-Natta Catalysis」,Advances in Organometallic Chemistry,第18卷,1980,第99頁至第149頁；T Sugano等人,「Characterization of alumoxanes by 27Al-NMR spectra」,Journal of Molecular Catalysis,第82卷,第1期,1993年6月 11日,第93頁至第101頁；E Gianetti等人,「Homogeneous Ziegler-Natta Catalysis.II.Ethylene polymerization by IVB transition metal complexes/methyl aluminoxane catalyst systems」,Journal of Polymer Science：Polymer Chemistry Edition,第23卷,第8期,第2117頁至第2134頁,1985年8月；及S.Pasynkiewicz,「Alumoxanes：Synthesis,structures,complexes and reactions」,Polyhedron,第9卷,第2期至第3期,1990,第429頁至第453頁。
US 5,663,394揭示一種製備甲基鋁氧烷之方法。該方法涉及三甲基鋁與水在有機溶劑中反應。由於三甲基鋁與水之不可控制的反應性(亦由H Winter在「The preparation of aluminoxane from trimethylaluminium at a defined surface of deeply cooled ice」,Macromol.Symp. 97,119-125(1995)中所描述)，水反應物可僅為劑量不足的且第一實例中之反應提供較低轉化。實例中之文件提及將水以與三甲基鋁之量之莫耳比為約0.2給予。如以上US 5,663,394專利中所描述之方法涉及將未反應之三甲基鋁與溶劑一起再循環之額外步驟，且因此濃縮所獲得之鋁氧烷。同時，水與三甲基鋁之間的反應不僅提供所需鋁氧烷，而且亦已知得到一些將沈澱之鋁鹽，如氫氧化鋁及氧化鋁，及凝膠形成。當TMAL及H2O愈接近如自視圖之反應屈服點所希望之等莫耳時，凝膠形成及沈澱問題已知將變得愈糟糕，且應注意，藉由使水反應物劑量不足及數個再循環及濃縮步驟，以上US專利試圖儘可能地避免此等問題。
本發明提供一種具有高產量及高轉化率之製備烷基鋁氧烷之改良方法，其並不需要如針對以上目前先進技術方法所述之再循環及分離步驟。另外，本發明方法可以較高濃度進行，即其可在較低量之溶劑中進行。
本發明目前提供一種製備烷基鋁氧烷之方法，其藉由烷基鋁與 甲基丙烯酸或具有以下式(I)之共軛不飽和羰基官能性化合物在惰性有機溶劑存在下之反應來達成，
其中R1及R2各獨立地為脂族烴基，且R3獨立地為如同R1及R2之烴基，但亦可為氫原子，且R4為氫原子、脂族烴基或羥基， 所用比率為相對烷基鋁反應物中之1當量鋁原子，甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之-C=O(R4)部分中為0.1至0.8莫耳當量氧原子。
本發明另外提供可利用以上方法獲得之烷基鋁氧烷，以及其在用於烯烴聚合或寡聚化方法，諸如製備聚乙烯、聚丙烯或橡膠之方法之催化劑中用作組分。使用鋁氧烷之催化劑可為具有或不具有支撐物或載體之均相或非均相催化劑。
儘管式(I)化合物稱作含羰基化合物(或烯-酮化合物)，應意識到，若R4為羥基，則化合物實際上為共軛不飽和羧酸。取決於R4為氫原子或脂族烴基，化合物分別為共軛不飽和醛及酮。
在製備鋁氧烷中使用包括酮及羧酸之數種化合物已描述於US 5,831,109中。所例示之唯一羧酸及酮為二苯甲酮及苯甲酸，其具有芳族基而非本發明化合物之脂族基團。若具有反應性，則此等含芳族羰基分子發現比本發明之含羰基分子需要苛刻得多的反應條件。
WO 99/47526亦揭示在製備烷基鋁氧烷中在催化量之水存在下使用羰基化合物。羰基化合物據稱較佳地為失去可烯醇化碳中心之化合物。化合物之實例經提及，但其中無一者為如所主張之共軛不飽和羰基官能性化合物或甲基丙烯酸。
US2007/197745揭示藉由烷基鋁與可為C1-C20羧酸化合物之含氧化合物反應來製備烷基鋁氧烷。所提及具體實例包括甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚醛酸、正辛酸、正天竺葵酸、正癸酸、正月桂酸、正肉豆蔻酸、正硬脂酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、檸檬酸、酒石酸、乳酸、蘋果酸及甲苯甲酸(toluic acid)。在此等酸中，乙酸、丙酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、甲苯甲酸及丙二酸為較佳的，其為所有與本發明之共軛不飽和羰基官能性化合物不同的羧酸，且亦發現不與本發明之烯-酮化合物一樣有利地反應。
在本發明中，發現當使烷基鋁與甲基丙烯酸或以上特定類型之共軛不飽和羰基官能性化合物反應時，得到鋁氧烷之反應為溫和的，且可比與水反應更好控制，且因此將遞送氧之醇反應物可以較高比率(與水相比)配給，以得到改良之產量及較低量之副產物。同時，發現反應不會如此緩慢以致於需要添加大量能量使其進展。換言之，本發明提供一種製備鋁氧烷之方法，其中起始材料之間的反應性平衡。除此之外，遞送鋁及氧之試劑均可在反應混合物中以較高量存在，或換言之，需要使用較少溶劑。
本發明方法為有利的，因為其的確導致較高轉化率，不需要相同數目之後處理步驟，如再循環未反應起始材料及大量溶劑，且亦不需要分離步驟以移除不當副產物或未反應試劑。
作為額外優勢，發現當相比於使用非根據本發明之醛、酮及羧酸時，本發明之反應在溫和得多的條件，諸如低溫下進行。因為本發明之甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物與烷基鋁在反應中反應以在較溫和的條件下製備鋁氧烷，所以相比於使用現有技術之其他醛、酮或羧酸，或水，該反應之特徵為更佳的產量、更高的轉化率及更少的副產物形成。
舉例而言，當將使用均由本發明涵蓋之甲基丙烯酸或基氧化物與乙酸或二苯甲酮進行比較時，已確定在獲得適當轉化之前，乙酸需要數小時加熱至約100℃，且與二苯甲酮之反應在該等條件下完全不進行。
DE 2507532揭示在其結構中不擁有Al-O-Al官能基之含鋁分子，如所定義為本發明之目標之鋁氧烷擁有該Al-O-Al官能基。
本發明另外在一較佳實施例中係關於一種製備烷基鋁氧烷之方法，其藉由烷基鋁與甲基丙烯酸或具有以下式(I)之共軛不飽和羰基官能性化合物在含有載體之惰性有機溶劑存在下之反應來達成，
其中R1及R2各獨立地為脂族烴基，且R3獨立地為與R1及R2相同之烴基或氫原子，且R4為脂族烴基、羥基或氫原子， 所用比率為相對烷基鋁反應物中之1當量鋁原子，甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之-C=O(R4)部分中為0.1至0.8莫耳當量氧原子，且係關於可藉由此方法獲得之支撐型鋁氧烷。
以上方法及產物之優點為所形成之載體支撐型鋁氧烷儲存更加穩定且不易於膠凝。當鋁氧烷需要進一步稍後進行處理時，此導致其他優點。
在較佳實施例中，具有以下式(I)之共軛不飽和羰基官能性化合物
為化合物，其中R1及R2各獨立地為具有至多20個碳原子之分支鏈或非分支鏈脂族烷基或伸烷基、更佳地烷基或伸烷基，且R3獨立地可為與R1及R2相同之烷基或伸烷基，但亦可為氫原子。更佳的為共軛不飽和羰基官能性化合物，其中R1及R2各獨立地為具有至多8個碳原子、甚至更佳至多4個碳原子之脂族烷基或伸烷基，且其中R3獨立地為具有至多8個碳原子、甚至更佳至多4個碳原子之脂族烷基或伸烷基，或為氫原子。
最佳共軛不飽和羰基官能性化合物為3-甲基-2-丁烯酸、2-甲基-2-丙烯酸、4-甲基-3-戊烯-2-酮及3-甲基-2-丁烯醛。
在較佳實施例中，烷基鋁為三烷基鋁，其中烷基取代基為具有至多8個碳原子之烷基，更佳地為異丁基、乙基或甲基。甚至更佳的烷基鋁化合物為化合物，其中至少20%、甚至更佳至少50%、又甚至更佳至少80%之烷基為甲基，如最佳地為三甲基鋁。
在本發明方法中，反應物之比率在甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之部分-C=O(R4)中之0.1至0.8莫耳當量氧原子比烷基鋁反應物中之1當量鋁原子的範圍內。
較佳地，比率在0.5與0.8莫耳當量之間、更佳地在0.6與0.75莫耳當量之間。此意指當使用羧酸，其中R4添加另一氧原子時，共軛不飽和羰基官能性化合物與1莫耳當量之烷基鋁之莫耳比在0.05與0.4之間、較佳地在0.25與0.4之間且更佳在0.3與0.375莫耳當量之間。
如例如US 4,055,634及Y.Baba,Bull Chem.Soc.Japan,41(1968)928-931中所揭示，1：1之比率並不導致鋁氧烷形成。
在該方法之一些實施例中，烷基鋁按總體反應混合物計以約1.5至20重量%鋁之量存在，當使用三甲基鋁時，對應於按總體反應混合物計約4與54重量%三甲基鋁之間。較佳地，烷基鋁之量按總體反應混合物計在5與20重量%之間、更佳地5與14重量%之間。
如上文所指示，此意謂當與目前先進技術方法相比時，儘管當然亦有可能使用更多的溶劑，且稍後將其移除或蒸發，但需要顯著更少的溶劑用於本發明方法。
在本發明方法之另一較佳實施例中，在第一步驟中，將甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物給予至含三烷基鋁溶液之惰性溶劑中，隨後給予至視情況含有載體之惰性溶劑之懸浮液中，其後添加另外烷基鋁，且所得反應混合物(懸浮液)進行熱處理。
在一更佳實施例中，在第一步驟中，甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物與三烷基鋁之間的莫耳比在0.9：1與1：0.9之間，且所添加之額外烷基鋁按總體甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物計以0.2與0.6莫耳%之間的莫耳量，較佳地如上所指示，以0.6與0.75莫耳當量之間的甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之部分-C=O(R4)中之氧原子與鋁原子之總體莫耳比結束。
在另一較佳實施例中，該方法在鋁氧烷存在下視情況以連續或半連續模式操作。甚至更佳，該方法涉及首先製備甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物與烷基鋁於惰性有機溶劑中之醇鹽加成產物，且(半連續或連續地)將此加合物添加或給予至先前形成之鋁氧烷於視情況含有載體之惰性有機溶劑中，或反過來，然而將鋁氧烷添加或給予至該加合物不太佳，因為接著可更難以控制反應。因為鋁氧烷在針對製備(更多)鋁氧烷之反應中充當催化劑，所以進行本發明方法之方式為極其有利的。此外，進行該反應，此方式確保反應之放熱性質可更好控製得多。
如熟習此項技術者所意識到，在該方法期間適合之反應溫度取決於起始材料之選擇。其適當地在0℃與回流之間，在一較佳實施例中在0與100℃之間、更佳地在30℃與80℃之間、甚至更佳在40與80℃之間且最佳在50與70℃之間。在一些實施例中，發現有利的為在該方 法期間進行至多3小時、較佳地30至90分鐘之短暫的熱處理步驟，其中溫度高於80℃直至回流溫度。
然而，當載體存在時，在該方法期間，反應混合物較佳經加熱至高於80℃、甚至更佳高於90℃之溫度。在一個實施例中，溫度較佳低於200℃。在載體存在下進行該方法之甚至更佳方式為使混合物在惰性有機溶劑中回流。
如以上所解釋，當添加鋁氧烷作為催化劑時，在反應期間溫度可再次略低。
進行本發明方法之惰性有機溶劑可為熟習此項技術者已知不與烷基鋁化合物反應之任何有機烴溶劑。其實例為烷烴，諸如庚烷、己烷，或芳族物，諸如甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯、均三甲苯。較佳地，溶劑為甲苯。在惰性溶劑之情況下，意欲亦排除能夠與含鋁反應物錯合之溶劑，其實例為含氧或氮原子之溶劑，如醚，諸如四氫呋喃。
在另一實施例中，本發明方法係在不存在水之情況下進行，按總溶劑計，較佳地存在少於1重量%水、更佳地少於0.1重量%、甚至更佳地少於0.01重量%。
載體之實例包括無機或有機支撐材料，其可為多孔支撐材料，且鋁氧烷可經吸附或吸收至其中或其上。適合支撐物之非限制性實例包括包含第2族、第3族、第4族、第5族、第13族及第14族氧化物及氯化物之化合物。適合之支撐物可包括例如二氧化矽、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鋯、蒙脫石、頁矽酸鹽、氧化鋁、二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-鉻、二氧化矽-二氧化鈦、氯化鎂、石墨及其類似物。支撐物之組合亦可為適合的，其包括例如二氧化矽-鉻、二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-二氧化鈦及其類似物。在一個實施例中，煙霧狀或經煅燒之二氧化矽為適合之支撐物。支撐物可擁有在約0.1至約90μm、或約1 至約40μm、或約5至約40μm範圍內之平均粒度。
諸如無機氧化物之支撐物可具有在約10至約700m2/g範圍內之表面積、在約0.1至約4.0cc/g範圍內之孔隙體積及在約1至約500μm範圍內之平均粒度。在一些實施例中，支撐物可具有在約50至約500m2/g範圍內之表面積、約0.5至約3.5cc/g之孔隙體積及約10至約200μm之平均粒度。在一些實施例中，支撐物可具有在約100至約400m2/g範圍內之表面積、約0.8至約3.0cc/g之孔隙體積及約5至約100μm之平均粒度。在一些實施例中，支撐物之平均孔徑可為約1至約50μm。在一些實施例中，支撐物之平均孔徑可在約10至約1000Å、約50至約500Å或約75至約350Å範圍內。
本發明藉由以下(比較)實例說明。
實例： 比較實例1 二苯甲酮作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之10ml玻璃瓶裝入0.8g甲苯及0.36g(5.0mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加溶解於0.5g甲苯中之0.64g(3.5mmol)二苯甲酮(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續1小時。
1H-NMR分析在反應混合物之組合物中沒有展示顯著改變。沒有觀測到鋁氧烷形成。甚至在16小時之後在105℃下無PMAO形成。
比較實例2 3-丁烯-2-酮作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之30ml玻璃瓶裝入8.5g甲苯及2.7g(37.5 mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加1.05g(15.0mmol)3-丁烯-2-酮(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續4小時。
1H-NMR分析在反應混合物之組合物中沒有展示顯著改變。沒有觀測到鋁氧烷形成。
比較實例3 乙酸作為反應物
裝備有機械攪拌器之700ml玻璃反應器裝入639g甲苯及25.2g(0.35mol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢給予6.3g(0.105mol)乙酸(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
混合物接著加熱至105℃(油加熱器/循環器)，同時監測轉化。在15小時之後在此溫度下轉化為50%，且鋁氧烷變成凝膠。
比較實例4 乙酸作為反應物
裝備有機械攪拌器之700ml玻璃反應器裝入664g甲苯及25.2g(0.35mol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢給予2.1g(35mmol)乙酸(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。混合物接著加熱至105℃(油加熱器/循環器)後持續4小時。
1H-NMR分析在反應混合物之組合物中沒有展示顯著改變。沒有觀測到鋁氧烷形成。
實例5 3-甲基-2-丁烯酸作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之10ml玻璃瓶裝入1.3g甲苯及0.36g(5.0mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加0.18g(1.8mmol)3-甲基-2-丁烯酸(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續1小時。
1H-NMR分析展示中間峰消失，且展示形成緊鄰TMAL峰之寬峰信號，由此確定甲基鋁氧烷形成。
實例6 2-甲基丙烯酸(2-methylpropenoic acid)(甲基丙烯酸(methacrylic acid))作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之30ml玻璃瓶裝入8.5g甲苯及2.70g(37.5mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加0.65g(7.5mmol)2-甲基丙烯酸(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續1小時。
1H-NMR分析展示中間峰消失，且展示形成緊鄰TMAL峰之寬峰信號，由此確定甲基鋁氧烷形成。
實例7 3-甲基-2-丁烯醛作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之10ml玻璃瓶裝入1.3g甲苯及0.36g(5.0 mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加0.29g(3.5mmol)3-甲基-2-丁烯醛(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示許多小峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續1小時。
1H-NMR分析展示小型中間峰消失，且展示形成緊鄰TMAL峰之寬峰信號，由此確定甲基鋁氧烷形成。
實例8 4-甲基-3-戊烯-2-酮( 基氧化物)作為反應物
裝備有磁性攪拌棒之10ml玻璃瓶裝入1.3g甲苯及0.36g(5.0mmol)三甲基鋁(購自AkzoNobel)。向此溶液緩慢添加0.34g(3.5mmol)4-甲基-3-戊烯-2-酮(購自Sigma-Aldrich)，導致放熱反應，伴隨氣體形成。
在給予之後，反應產物之1H-NMR分析在Al-Me區域中展示多個峰，其指示存在中間產物。留下反應混合物以在室溫下攪拌20小時。
混合物接著加熱至105℃(油浴)後持續1小時。
1H-NMR分析展示中間峰消失，且展示形成緊鄰TMAL峰之寬峰信號，由此確定甲基鋁氧烷形成。

Claims (13)

  1. 一種製備烷基鋁氧烷之方法，其藉由烷基鋁與甲基丙烯酸或具 有以下式(I)之共軛不飽和羰基官能性化合物在惰性有機溶劑存 在下之反應來達成， 其中R1及R2各獨立地為脂族烴基，且R3獨立地為如同R1及R2之烴基或氫原子，且R4為脂族烴基、氫原子或羥基，所用比率為相對該烷基鋁反應物中之1當量鋁原子，該甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之-C=O(R4)部分中為0.1至0.8莫耳當量氧原子。
  2. 如請求項1之方法，其中R1及R2各獨立地為具有至多20個碳原子之分支鏈或非分支鏈脂族烷基或伸烷基，且其中R3獨立地為具有至多20個碳原子之分支鏈或非分支鏈脂族烷基或伸烷基或氫原子，且R4獨立地為具有至多20個碳原子之分支鏈或非分支鏈脂族烷基或伸烷基、氫原子或羥基。
  3. 如請求項1或2之方法，其中使用甲基丙烯酸或來自以下群組之該等共軛不飽和羰基官能性化合物中之一者：3-甲基-2-丁烯酸、2-甲基-2-丙烯酸、4-甲基-3-戊烯-2-酮、3-甲基-2-丁烯醛。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該烷基鋁為三烷基鋁，其中該等烷基為具有至多8個碳原子之烷基。
  5. 如請求項4之方法，其中該烷基鋁上之該等烷基中之一或多者為異丁基、乙基或甲基。
  6. 如請求項1或2之方法，其中該烷基鋁為其中至少50%之該等烷基為甲基之化合物。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該烷基鋁含有三甲基鋁。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該有機溶劑係選自以下群組：烷烴，諸如庚烷或己烷，或芳族物，諸如甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯或均三甲苯。
  9. 如請求項1或2之方法，其中烷基鋁與甲基丙烯酸或共軛不飽和羰基官能性化合物之該反應係在鋁氧烷存在下進行。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該惰性有機溶劑含有載體。
  11. 如請求項10之方法，其中該載體係選自以下群組：二氧化矽、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鋯、蒙脫石、頁矽酸鹽、氧化鋁、二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-鉻、二氧化矽-二氧化鈦、氯化鎂、石墨及其組合。
  12. 一種產物，其可藉由如請求項1至11中任一項之方法獲得。
  13. 一種如請求項12之產物之用途，其在用於烯烴聚合或低聚合方法之催化劑中用作催化劑組分。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112018070388A2 (pt) * 2016-05-24 2019-02-05 Akzo Nobel Chemicals Int Bv processo de preparação de alquilaluminoxano, aluminoxano, e uso do aluminoxano
CN111212856B (zh) * 2017-10-31 2023-03-24 埃克森美孚化学专利公司 来自在脂肪族溶剂中原位形成负载的铝氧烷的无甲苯的二氧化硅负载的单中心茂金属催化剂
US11161922B2 (en) 2017-10-31 2021-11-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Toluene free silica supported single-site metallocene catalysts from in-situ supported MAO formation in aliphatic solvents
EP4247819A1 (en) 2020-11-23 2023-09-27 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Toluene free supported methylalumoxane precursor
US20240092947A1 (en) 2020-11-23 2024-03-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Improved In-Situ MAO Derived Silica Supported Single-Site Metallocene Catalysts
US20230416418A1 (en) 2020-11-23 2023-12-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Metallocene polypropylene prepared using aromatic solvent-free supports
EP4247820A1 (en) 2020-11-23 2023-09-27 ExxonMobil Chemical Patents Inc. <smallcaps/>? ? ?in-situ? ? ? ? ?improved process to prepare catalyst fromformed alumoxane
WO2022108970A1 (en) 2020-11-23 2022-05-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Non-hydrolytic preparation of smao and catalysts
WO2023250240A1 (en) 2022-06-24 2023-12-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Low cost processes of in-situ mao supportation and the derived finished polyolefin catalysts

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH602108A5 (zh) 1974-02-22 1978-07-31 Hoffmann La Roche
US4055634A (en) 1974-02-22 1977-10-25 Hoffmann-La Roche, Inc. Antiperspirants
US5329032A (en) 1992-03-18 1994-07-12 Akzo Chemicals Inc. Polymethylaluminoxane of enhanced solution stability
US5670589A (en) 1995-02-08 1997-09-23 Phillips Petroleum Company Organoaluminoxy product, catalyst systems, preparation, and use
US5728855A (en) 1995-10-19 1998-03-17 Akzo Nobel Nv Modified polyalkylaluminoxane composition formed using reagent containing carbon-oxygen double bond
US5831109A (en) 1995-12-22 1998-11-03 Akzo Nobel Nv Polyalkylaluminoxane compositions formed by non-hydrolytic means
US5663394A (en) 1996-07-15 1997-09-02 Albemarle Corporation High yield aluminoxane synthesis process
US6013820A (en) 1998-03-18 2000-01-11 Albemarle Corporation Alkylaluminoxane compositions and their preparation
JP4476657B2 (ja) 2004-03-22 2010-06-09 東ソー・ファインケム株式会社 ポリメチルアルミノキサン調製物、その製造方法、重合触媒およびオレフィン類の重合方法
CA2737713C (en) 2011-04-20 2018-10-30 Nova Chemicals Corporation Activation for oligomerization
US9505788B2 (en) 2013-10-28 2016-11-29 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Process to prepare aluminoxanes by reaction of alkylaluminum with allylic alcohols

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US20180134731A1 (en) 2018-05-17
AR104352A1 (es) 2017-07-12
EP3286201A1 (en) 2018-02-28

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