СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА Советский патент 1972 года по МПК B01J31/14 

Изобретение касается способа получения катализаторов для катионного процесса полимеризации виниловых и диеновых мономеров.

Известен способ приготовления катализатора для катионной полимеризации виниловых и диеновых углеводородов путем взаимодействия диалкилалюминийгалогенидов с хлорпроизводными предельных углеводородов.

Для получения катализатора с высокой активностью по предложеному способу осуществляют взаимодействие триалкилалюминия, например триизобутилалюминия, с альфахлорметилстиролом и/или п-дихлоризопропенилбензолом, или их производными соединениями общей формулы

где R - циклический или ациклический радикал, насыщенный или ненасыщенный.

Это позволяет получить высокоактивный катализатор со стабильными свойствами для реакций катионной полимеризации, олигомеризации и теломеризации.виниловых и диеновых углеводородов.

Для повыщения активности и стабильности катализатора реакцию взаимодействия альфахлорметилпроизводных винил- и дивинилбензола АШз проводят при ступенчатом изменении температуры. Меняя молярное отнощение между триизобутилалюминием и альфахлорметилпроизводным винилбензола (или дивинилбензола), можно получать комплексные катализаторы с разным числом атомов хлора в комплексе.

В качестве альфа-хлоралкилпроизводных соединений используют:

1.Альфа-хлорметилстирол

..

С

HCIJCH СН

2.п-Метил-альфа-хлорметилстирол

I

С

нсУсн

3. rt-Этил-альфа-хлорметилстирол

снгс.

ции, олнгомеризации и теломеризации виниловых и диеновых мономеров.

Особо следует отметить процесс теломеризации на этих комплексных соединениях альфа-хлорметилнроизводных виниловых мономеров, протекающий по координационно-катионному ступенчатому механизму.

Первая ступень теломеризации альфа-хлорметилстирола

А1(С4Кд)„й-С:1 4. n-Изопропил-альфа-хлормет С ; нсусн с СН-СНз СНз 5. п-Дихлоризопропенилбензол С СНг С НСАСН2 HClJCH С Высокая активность хлора соединениях, обнаруживающаяся действии с триалкилалюминием, тем, что атом хлора в соединен по соседству не только с двойн и с бензольными кольцами. Схема получения катализатор Al(C4H9)ClJ mC Hgff-f R А1(С4Н9) где R - циклический или ациклический радикал, насыщенный или ненасыщенный. На этих комплексных катнонных катализаторах в зависимости от количества катализатора и осуществляются процессы полимериза- 65 гд ЛН , f,S гл-г.- ЪЬ-/ и;;Л -I V/i, -НВ j (.x / (: + А1(С4Нд)С1- 11С/-СЕ кс,Ясн нсУсн СНг-СН С НС.СН + А1(С4Н9)„С1 НС ,СН HcyJcH ксУсн сн сн CHg- (C4H9)ClCi| НС. llCH HcycH Такой механизм реакции первой ступени (а кже второй и других ступеней) теломеризаи возможен только нри очень высокой аквности хлора в альфа-хлорметилпроизводм соединении, например в альфа-хлормелстироле, обнаруживающейся при взаимойствии в триалкилалюминием, например с иизобутил алюминием. В общем случае получают теломер струкрной формулы СН г-С-СН - CH-C-CHoj-Cl С НС ЛСН НСАСН HCiJCH KCUCH L сн -10.

Полученные таким способом соединения имеют большое количество двойных связей в полимерной цепи и хлор в конце цепи. Они являются прекрасным сырьевым материалом для получения различных химических продуктов: масел, лекарственных препаратов, детергентов, высокомолекулярных соединений и т. д.

Пример 1. В термостойкую стеклянную ампулу при -10°С заливают 2 г альфа-хлорметилстирола (а-ХМС) с концентрацией основного вещества 96,3 вес. %. Ампулу охлаждают до -21°С, и при этой же температуре

добавляют 1 мл бензинового раствора триизобутилалюминия . (ТИБА) с концентрацией 830 г1л. После реакции взаимодействия смесь дополнительно охлаждают до -50°С и при этой температуре выдерживают в течение 1 час. Далее в течеиие 4 час смесь в амнуле постепенно нагревают до комнатной температуры. Из реакционной смеси наблюдают энергичное выделение хлористого водорода.

Оныт повторяют несколько раз, используя вместо а-ХМС его гомологи.

Данные по получению катализатора иредставлены в табл. 1.

Т а б л II ц а

Пример 2. В термостойкую стеклянную ампулу при -10°С заливают 2 г а-ХМС с концентрацией основного вещества 96,3 вес. %. Ампулу охлаждают до -21 °С и при этой же температуре добавляют 1 мл бензинового раствора ТИБА с концентрацией 560 г/л.

После реакции взаимодействия смесь дополнительно охлаждают до -50°С и при этой температуре выдерживают в течение 1 час.

Далее каталитическую смесь постепенно нагревают до комнатной температуры и анализируют.

Из реакционной смеси иаблюдают энергичное выделение .хлористого водорода.

Опыт повторяют несколько раз, используя вместо сс-ХМС его гомологи.

Данные по получению катализатора представлены в табл. 2.

Таблица 2

Пример 3. Различные мономеры полимеризуют на катализаторах, полученных в соответствии с описанием примеров 1 и 2. Пример 4. В термостойкую стеклянную ампулу при -10°С заливают 2 г а-ХМС с концентрацией основного вещества 96,3 вес. % и 5 г стирола. Смесь в ампуле охлаждают до -21 С и прн этой же температуре в нее вводят 1 мл бензинового раствора ТИБА с концентрацией 830 г/л. Смесь выдерживают при -21 °С в течение 1 час, далее постепенно нагревают до комнатной температуры и анализируют. Выход полимера с мол. вес. 618 составляет в8,5 вес. %. Предмет изобретения Способ получения катализатора для катионной полимеризации, олигомеризации и теломеризации виниловых и диеновых углеводоВремя полимеризации 0,5 час. Даипые по выходу полимеров представлены в табл. 3.

Таблица 3 родов путем взаимодействия алюминийорганического соединения с хлорсодержащими органическими соединениями в среде мономера или растворителя, отличающийся тем, что, с целью получения высокоактивного катализатора, в качестве алюминийорганического соединения используют триалкилалюминий, например триизобутклалюминий, и в качестве хлорсодержащего органического соединения используют альфа-хлорметилстирол и/или п-дихлоризопропенилбензол, или их производные соединения общей формулы cic%-c; j, CHjV - циклический или ациклический радикал, насыщенный или ненасыщенный.