DE1542041A1 - Katalysator - Google Patents
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Description
COLUMBIAN CARBON COMPANY 380 Madison Avenue
New York, N*Y0 (USA)
Stuttgart, 24o9o1965
P 1252 Y/C
Die Erfindung betrifft einen Katalysator, der sum Polymerisieren von verschiedenartigen polymerisierbaren
organischen Monomeren geeignet ist ο Die Erfindung betrifft
909846/0881
insbesondere bestimmte Koordinationeverbindungen
von Eisen, welche zum Katalysieren der Hoaopolymerisation
oder Mischpolymerisation (Interpolyaerisation) von solchen organischen Monomeren verwendet werden können·
Katalysatoren mit koordinatlver Bindung, die durch Einwirkung verschiedenartiger Reduktionsmittel auf Eisenverbindung
in Gegenwart von Triorganphosphinen und «phosphiten hergestellt wurden, sind bereits gut bekannt.
Es wurde vorgeschlagen, die dabei entstehenden Produkte als Katalysatoren für die Herstellung von zyklischen
und linearen Homoligomeren aus niederen alphatischen konjugierten Diolefinen und von Coollgomeren mit
geringem Molekulargewicht aus diesen Diolefinen und bestimmten Vinyl-Kohlenwasserstoffen zu verwenden. Sie
haben jedoch im Handel als Katalysatoren für die Herstellung von Hochpolymeren nur eine geringe Aufnahme
gefunden, da die Indukti ons dauer und die Reaktionszeit bei Ihrer Verwendung oftmals sehr groß, die Ausbeutung
jedoch sehr gering ist«. Es hat sich außerdem gezeigt, daß diese Produkte keine wirksamen Katalysatoren für
die Herstellung von kautschukartigen Homopolymeren mit hohem Molekulargewicht oder derartigen-Mischpolymeren
unter Verwendung von Alkylenoxyden sind.
o/o
909846/0881
Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrunde, einen vielseitigen und billigen Polymerisationskatalysator zu schaffen. Außerdem
soll der Katalysator leicht herstellbar und Über einen weiten Temperaturbereich stabil und In hohem MaBe aktiv
sein· Weiterhin soll der Katalysator in einer Kohlenwasserstoff löeung homogen verteilbar und für die Herstellung von
Hbaopolymeren mit hohem Molekulargewicht aus konjugierten
aliphatischen Dienen und von Mischpolymeren aus solchen Dienen und monoäthyleniseh ungesättigten Kohlenwasserstoffen,
ijpoxyden (Oxyranen), Vinylestern und monoäthylenisch ungesättigten nitrilen geeignet SeIn0 Eine weitere Aufgabe der
Erfindung besteht darin, ein Mittel zur wirksamen Herstellung von Terpolymeren mit hohem Molekulargewicht aus 1,3-Butadien,
Styrol und Acrylnitril zu schaffen. Weitere Aufgaben und
Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung zu ersehen.
Diese Aufgaben werden nach der Erfindung dadurch gelöst, dafi
der Katalysator ein Produkt aus
a) einer Eisen-III-Verbindung
b) einer reduzierenden Aluminiumverbindung, die eine organische Aluminiumverbindung, ein AIuminlumalkoholat oder -phenolat oder ein Aluminiumhydrid, und
c) einer organischen Phosphorverbindung* mit mindestens
einem phosphinlschen Wasserstoff atom
sein kann. 909846/0881 ,
JSa hat alöh gezeigt, daß die erfindungsgem&ßen, Eisenkoordinationaverbindungen enthaltenden Katalysatoren «Ine
katalytische Wirksamkeit aufweisen, die ist Vergleich su
der Wirksamkeit ähnlicher bekannter Katalysatoren aiii
koordinativer Bindung unerwartet hoch iat. Dieae Überlegenheit
äußert sich in einer praktischen Verminderung der Beaktionsseit und einem Anstieg der Hoohpolyaer-Selektjivitat um
ein Vielfaches der Selektivität, die bei der Polymerisation ▼on konjugierten Bienen bei geringer Temperatur unter Verwendung der bekannten Katalysatoren gefunden würde (vgl* die
Beispiele 14 und 15). Diese hohe katalytisch^ Aktivität
wird weiterhin durch die Tatsache deutlich, AeS der erfindungsgemäße Katalysator noch bei sehr geringen Konzentrationen eine schenlle und wirksame Darstellung von hochmolekularen Alkylenosgrd-Homopolymeren und von KiachpolTmeren
aus Alkylenoxyden und konjugierten Diolefinen bewirkt·
Erfindungsgemäße Katalysatoren könnennäeen-III-Verbindungen
hergestellt werden» Beispiele für anorganische Eiaen-III-Verblndungen sindt Eisen-III-fluorid, Eisen-HI-JOdId9
ELsen-III-bromid, Eisen-III-chlorid, Eieentrioxyd, Eieen-III-hydroxyd, Eisen-III-hypophoaphit, Eieen-III-orthophoaphat,
Eisen-III-thiocyanats, Eieen-IU-ferricyanid, Ammoniumeieen-III-cyanid,
KaliuB-eieen-III-eulfat u.ae
BAD 9098Λ6/0881
Beispiele für organische Eisen-III-Verbindungen, welche
bei Ausführung der Erfindung verwendet werden können,
sind Eisen-III-Salze der Essigsäure, Propionsäure,
Capronsäure, Äthyl-capronsäure, Ölsäure, Stearinsäure,
Oxalsäure, Korksäure, Benzoesäure, 1,2,4~Benzoltrlcarbonsäure.
Zitronensäure, Milchsäure und Säuren des !PaIlOIs1
wie auch Eisen-III-Derivate von Alkoholen, Ketonen,
Aldehyden und Stickstoff enthaltenden, organischen Ver- ^
bindungen, wie z.B. Dimethylglyoxym, 8-Hydroxychinolin,
' Glycin9 Nitrosopheny!hydroxylamin usw. und Komplexe von
organischen Molekülen mit anorganischen Eisen-III-Salzen,
so ZoBo Tetrapyridin-eisen-III-chlorido Aus praktischen
Gesichtspunkten ist es jedoch oft erwünscht, den erfindungsgemäßen
Katalysator in einem Lösungsmittl herzustellen 9 in dem mindestens eine der Ausgangsverbindungen
löslich ist. Die Verwendung solcher Lösungsmittel, die
später noch eingehend beschrieben werden, erleichtern im allgemeinen eine schnelle Umsetzung und gute Ausnutzung I
der Ausgangsverbindungen. Schnelle Umsetzung und gute Ausnutzung
sind nämlich bei technischer Anwendung Faktoren von höchster Bedeutung. Eisen-III-VerbIndungen mit beträchtliche:
Löslichkeit in solchen Lösungsmitteln sind deshalb sehr erwünscht und stellen eine bevorzugte Quelle für die Schwermet allkomponente des Katalysators dar0 Solche bevorzugte
Eisen-III-Quellen sind z„B. die Eisen-III-Halogenide, wie
ο/ο
909846/0881
etwa Eisen-III-chlorid, die Eisen-III-Salze iron einwertigen
Carbonsäuren mit vorzugsweise mindestens sechs Kohlenstoff»
atomen, so etwa Eisen-III-naphthenat und die Eisen-III-Chelate,
bei denen die organische, das Chelat bildende Gruppe mit dem Eisen sowohl durch gewöhnliche als auch
durch koοrdinative Bindungen verknüpft fet9 wie etwa
Eisen-III-acethylacetonat0
Sie zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators
verwendete aluminiumhaltige Verbindung kann eine organische Aluminiumverbindung, ein Aluminiumalkoholat oder -phenolät
oder ein Hydrid von Aluminium sein, wobei Beste verschiedener dieser Verbindungsgruppen auch gleichzeitig in einem Molekül
vorhanden Bein können, Beispiele für solche Verbindungen sind !Erlmethylaluminium, Triisobutylaluminium, Triocty 1-aluminium,
Tridodecylaluminium, (Dricyclohexylaluminlum, Triphenylaluminlum, Tritoly!aluminium, Phenoxydiäthylaluminium,
Diäthoxyäthy!aluminium, Isobutylaluminiumdihydrid,
Aluminiumhydrid und Diäthylphenylaluminiumo Bevorzugte aluminiumhaltige Verbindungen können durch die
folgende allgemeine Formel wiedergegeben werden:
(H>2 Al -- A-
R ist eine Alkylgruppe; A kann eine Alkylgruppe, eine
kurzkettige Alkoxygruppe oder Hydridwasserstoff sein.
90J846/Ö881
-■7 -
■ * ■
Beispiel· für solche beroriugte Verbindungen sind:
TriCpolySthyle^-^uminium-Verbindungen, bei denen jede
PolT&thrlengruppe etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatome
β·Β· TrifiLthyXaluiilnliui und
Trliaolmtylaliainlua werden bei besonders bevorzugten
AuafÖhrungaarten der Erfindung rerwendet.
Zur Herate^llung des erfindungegemäßen Katalysators
geeignete phosphornaltige Verbindungen enthalten, wie
bereits erwihnt, alndestens ein phoephiniecb.ee Waeserstoffatoa, d.h., alndestene ein Wasserstoffat«n iBt
direkt alt de« Phosphor verbunden. Damit sind jedoch auoh
die Tautomeren dieser Verbindung gemeint. Geeignete organische Ihoephorvarbindungen dieser Art können durch
die allgemeine Formel
β- i
wiedergegeben werden. Z kenn H, R1 oder OH sein· R* wiederum
kann «In Kohlenwasserstoff rest, ein substituierter Kohlenwasserstoffrest, eine substituierte oder niehteubstitulerts
o/.
909846/0881 *«Ä
Alkoxyl-oder Aroxy-Gruppe sein, η let 0 oder 1„ Geeignete
organische Phosphorverbindungen nach der Erfindung sind
Diallylhydrogenphosphit Dioctylhydrogenphosphit
2-Äthylhexyldihydrogenphosphit
p-Chlorphenyldihydrogenphoephit
2-Methoxyphenyldihydrogenphosphit
o/o
909846/0881
Methylphoephinige Säure
2-Äthylh6xylphosphinige Säure Benzylphosphinige Säure
Phenylphosphinige Säure
p-Methylphenylphosphinige Säure p-Chlorpheny !phosphinige Säure.
Phenylphosphinige Säure
p-Methylphenylphosphinige Säure p-Chlorpheny !phosphinige Säure.
Bekanntlich können viele dieser Verbindungen als Tautomere
mit dreibindigem oder fünfbindigem Phosphor vorliegen·
Beide Tautomerformen dieser Verbindungen können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren verwendet
werden. Die oben verwendete Nomenklatur ist zwar strenggenommen nur auf eine der beiden Tautomerforme \n anwendbar,
normalerweise wird sie jedoch, wie auch hier,
auf beide Tautomerformen angewendete So ist beispielsweise
mit der Bezeichnung Metbyldihydrogenphosphit, so wie sie hier verwendet wird, außer der Struktur
0H,0
P - OH
auf die sie streng genommen allein anwendbar ist, auch
das Tautomere mit fünfbindigem Phosphor mit der Struktur
CHx θ Η
909846/088 1
- ίο - -
und weiterhin eine Mischung beider Tautomerformen gemeint.
In ähnlicher Welse ist zu verstehen, daß der Bezeichnung Methylhydrogenphosphonat, die streng genommen nur das
Tautomere mit fünfbindigem Phosphor beschreibt, eine
allgemeine Bedeutung zu geben ist, die beide Tautomerformen
umfaßte
Bevorzugte erfindungsgemäße Phosphorverbindungen können durch die folgenden Formeln
HO'
wiedergegeben werden. R1 hat dabei die gleiche Bedeutung wie
oben. Verbindungen nach den Formeln V und VI, bei denen R1 eine Hydrocarboxygruppe (Aroxy-oder Alkoxy-Gruppe)
ist, haben sich als besonders günstig für die erfindungsgemäßen Katalysatoren erwiesen. Typische Vertreter dieser
ungewöhnlich wirksamen Verbindungen sind phenylphoephinige
Säure, (phenyl Phosphinic acid), Phenyldihydrogenphosphit,
909846/0881 /
Dl(2-äthylhexyl)-hydrogenphosphit und Diphenylhydrogenphoephito
Bs hat sich gezeigt, daß das Mengenverhältnis der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren verwendeten
Ausgangsverbindunsen über einen weiten Bereich variieren kann. Wirksame Katalysatoren können hergestellt werden,
wenn Eisen und Aluminium in den Ausgangsverbindungen in
einem Molverhältnis von ca» 1 t 0,1 bis ca. 1 t 25 oder
mehr/ließen. In ähnlicher Weise kann das Molverhältnis von Eisen zu Phosphor von ungefähr 1 : 0,1 bis 1 : 25 und
höher variieren. Es können sogar Molverhältnisse außerhalb dieser Bereiche verwendet werden, doch ergibt sich bei
einem sehr großen Überschuß einer Ausgangsverbindung kein offensichtlicher Vorteil« Im allgemeinen c^voraugte Molvsrhältniese liegen bei Eisen und Aluminium im Bereich von
1 : 0,5 bis 1 ί 10 und bei Eisen und Phosphor im Bereich von 1 ι 0,5 bis 1 ι 8»
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren
kommt derReihenfolge, in der die Ausgangsverbindungen
zueinander gegeben werden, keine entscheidende Bedeutung zu. Das Vermengen kann sowohl in Gegenwart als auch in
Abwesenheit eines Lösungsmittels erfolgen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Einwirkung der Ausgangsverbindungen
aufeinander im allgemeinen dadurch erleichtert wird, daß
das Vermischen in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels
909846/0881
• /o
.vorgenommen wird» Beispiele für solche inerte Lösungsmittel '
sind aromatische und aliphatisehe Kohlenwasserstoffe, die frei von äthylenischen oder aeethylenischen Doppel-
und Dreifachbindungen sind, so S0B. Benzol, Toluol, Xylol,
Isooctan, η-Hexan und verflüssigtes Propan oder gesättigte zyklische Äther, wie z.B. Tetrahydrofuran und 1,4-Dioran.
Ringsubstituierte halogenierte Aromaten, wie s.B· Chlorbenzol und p-Chlortoluol können, als inerte lösungsmittel
in gleicher Weise zufriedenstellend verwendet werden. Andererseits können die erfindungsgemäßen Katalysatoren auch in
situ in einem Polymerisat ions system gebildet werden, wobei
in diesem Falle das noch nicht umgesetzte Monomer oder das flüssige Polymer als Lösungsmittel dienen kanne
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können durch Vermischen
der Ausgangsverbindungen in einem weiten Temperaturbereich
hergestellt werden0. Erfindungsgemäße.Katalysatoren können
bei Temperaturen von über 2500C und unter - 3C0C erhalten
werden. Es ist jedoch selten nötig oder wünschenswert, bei Temperaturen außerhalb des bevorzugten Tenperaturbereiches von ca 0° bis ca. 1500C zu arbeiten. Bie Reaktion
der Ausgangsverbindungen findet im allgemeinen sehr schnell
statt und wird oft von einem Farbwechsel begleitet. Wegen der Schnelligkeit der Reaktion und der Stabilität
des gebildeten Produktes über einen weiten Temperaturbereich können die erfindungs gern äßen Katalysatoren schon "vorher
909846/0881 o/e
hergestellt und bis zum Gebrauch bei einer Polymerisationsreaktion längere Zeit aufbewahrt werden. Sie können jedoch
auch in Gegenwart der polymerisierbaren Monomeren unter den gewöhnlichen Polymerisationsbedingungen hergestellt
werden. -
Obwohl die erfindungsgemäßen Katalysatoren zwar einfach herstellbar und gegenüber den meisten Fremdstoffen im
allgemeinen ziemlich stabil und unempfindlich sind, erfordert %
die Zugabe einer organischen Aluminiumverbindung oder eines Aluminiumhydrids einen Schutz sowohl der Ausgangsverbindungen wie auch des gebildeten Reaktionsproduktes vor
überschüssigen Mengen an Wasser, Sauerstoff, Alkohol, Kühlendiö3«yd und anderen Stoffen, von denen bekannt ist,
daß sie mit derartigen Aluminiumverbindungen reagieren* Geringe Mengen solcher reaktionsfähigen Verunreinigungen
sind natürlich tragbar, es wird jedoch vorgezogen, diese Verunreinigungen im wesentlichen auszuschließen» damit -
die maximale Wirksamkeit der Katalysatoren erzielt wird·
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Herstellung
und die Verwendung von typischen Arten der erfindurrgsgemäßen
Katalysatoren«
909846/0881
Ein sauberer, trockener, mit einem Magnetrührer versehener
300 ml Autoklav wird mit Argon fünf Minuten lang gespült und dann mit 50 ml Benzol, 0,25 β (0,7 mHol) Eisen-III-acetylacetonat,
0,3 g (1,0 mMol) W. (2-äthylhexyl)-hydro-
^ genphosphit und 3 ml (4,5 mHol) einer Lösung von 20
Gewichtsprozent Triäthylaluminiuo in Benzol beschickt0
Die im Autoklav befindliche Mischung wird fünf Minuten lang gerührt, wonach 31 g (0,705 Hol)A"thylenoxyd in den
Autoklaven eingedrückt werden und die Temperatur auf 1000C erhöht wird. Das Eühren wird bei einer Temperatur
von 100 * 50O 4,5 Stunden lang fortgesetzt» Der Autoklav
wird dann gelüftet und der Katalysator durch Zugabe von 20 ml Methanol desaktiviert· Dann wird das Lösungsmittel
in einem Rotationsverdampfer bei 10O0C unter Vakuum
W von der Lösung abgezogen, wonach das entstandene Polymer
in Form einer zähen Folie zurückbleibt. Ausbeute: 17 g
entsprechend einer 55 %igen Umwandlung des Ithylenoxyd,
to Eine Infrarotanalyse ergibt, daß das Produkt ein typischer
to Polyäther ist.
ίο Beispiel 2
oo Dieses Beispiel wird in gleicher Weise wie Beispiel 1
-» durchgeführt. Anstelle von Äthylenoxyd werden jedoch
43 g Propylenoxyd zwei Stunden lang bei 140° polymerisiert0
Das Reäktionspredu/ta fi*>t e'n /^aasiges Poly(propylenglykol),
Ausbeute: 15 g entsprechend einer 35 #igen Umwandlung
des Monomers.
Beispiel 2 wird wiederholt, Jedoch mit einer Reaktionstemperatur von 1200C und einer Reaktionsdauer von drei
Stunden· Es wird ein zähes Polymer mit einer Ausbeute
von 24 % erhalten.
In einen sauberen, trockenen, mit Argon gefüllten Kolben
werden 0,25 ε Eisen-III-acetylacetonat, 0,5 g Di(2-äthylhexyl)-hydrogenphosphit, 3 ml eimer Lösung von 20 Gewichtsprozent Triäthylaluminium in Toluol und 50 ml
Toluol gegeben. Der dicht verschlossene Kolben wird 24 Stunden lang aufbewahrt, worauf sein gesamter Inhalt
in einen, mit einem Magnetrührer versehenen 500 ml-Autoklav'gegeben wird, welcher 34 g 1,3-Butadien und
[7„ 30 g Propylenoxyd enthalte Durch Erhitzen des Autors, klaven auf 70°C unter heftigem Rühren des Inhalts
cn
^ wird eine stark exotherme Reaktion in Gang gebracht,
ο
Autoklav so gekühltί daß sein Inhalt auf einer Temperatur
von weniger als 1450C und unter einem Druck von weniger
als 14 atU(20Qpeig) gehalten wird. Nach 37 Minuten . »·
wird der Autoklav gelüftet und da· erhaltene Polymer ' .
mit 20 ml Methanol koaguliert 0 Das koaguliert· Produkt ' ·
wird im Vakuum getrocknet, worauf 34 β «in·· iahen,
elastischen Polymere erhalten werden. Vine Infrarotanalyse ergab, daß das Polymer XthetsauerstOff enthält .
und eine Olefinstruktur mit 8 % oil, 7 % trans und
85 % Vinyl-DoppβIbindungen aufweist. · ·
Beispiel 4 wird wiederholt, wobei jedoch 40 g 2,3-Butadi·*
und 20 g ithylenoxyd eingesetct und ittr Heaktion
drei Stunden lang bei 700C gehalten werden. Ee werde» '
32 g eines sähen fciechpolyntrieates nit eine« TTinylamtell
von 85 % erhalten.
' Beispiel 6
u> versehener 300 nl-Autoklav wird mit Stickstoff gespült
ο
£ und mit 0,3 Hol 1,3-Butadien, 0,86 Mol Propylen, 0,7 tffol
J Eisen-IlI-naphthenat und 2,6 mMol Di(2-Ithylhexyl)-phoephit
ο beschickt« Sie Mischung wird gerührt und gelinde erwärmt
OO - .
» und es werden 5 »1 einer 20%igen Löeune von Triisobutylaluainium in Toluol hinrugegeben. Die Reaktionetemperatur
wird ':wei stunden lang auf 1000C gehalten, wonach der
- 17 - ■
Autoklav gekühlt und gelüftet wird und der Katalysator
.durch Zugabe von 25 Bl eines Wassermethanolgeftlsohes
mit 50 VoI* Methanol desaktiviert wird. Das ausgefällte
Produkt wird im Vakuum getrocknetι wobei 19 g eines sHhen
Misobpolyfterisates "nit einem ois ι trans t Vinyl-Verhältnis
▼on 13 % ι 14 % ι 73 % und eines Methylen- tu Methyl-»
gruppenverhfiltnis ton 4 j 1 erhalten werden·
In einer dem Beispiel 6 entsprechenden Arbeitswelse werden
38 g 1,3-Butadien mit 40 g Acrylnitril bei 1200C polymerisiert» Die Mischung wird vier Stunden lang bei dieser
Temperatur belassen, worauf der Katalysator wie in Beispiel 6 desaktiviert wird und der gesamte Inhalt des
Autoklaven in 150 ml η-Hexan eingetragen wird· Das ausgefallene Material wird dann von des Hexaa abgetrennt und
im Vakuum getrocknet» Ee werden 5 β des Kischpolya^risats
mit einem eis : trans s Vinylverhältnis von 21 % 1 73 % »
6 % erhalten,
co
ο
co
^ um bei 30 bis 500C eine schnelle Poly*erieleruac von,
36 g 1,3-Butadien und 12 g Xthylen su erreiehea·
Ein sauberer, trockener, nit «inen JHagnetruhrer versehener
500 nl-Autoklav wird fünf ITinuten lane *i* Argon gespült
und dann «it 50 al Beniol, 0,7 mMol iieeii-III-ehlorid,
2,1 aHol pheny !phosphinige Silur· und 5 ml einer Lösung
τοπ 20 Gewichtsprozent Tritthylaluminiua in Toluol beschickt.
Der Autoklaveninhalt wird 10 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt, vorauf 90 g Acrylnitril, 58 g Styrol und
20 g 1,3-Butadien zugegeben worden· lach sieben Stunden
langem Rühren der Reaktionemiaohung bei 1000C wird der
Autoklav gelüftet und es werden 25 al7 Methanol sugeführt·
Der Niederschlag wird abgetrennt und getrocknet· Ee werden
52 g eines zähen harten Mischpolymerisates erhalten, aus
welchen durch einsttindiges Erhitzen auf 200 0 ein· klar·,
sehr harte Harzfolie erhalten wird.
to
'
-■■■' '-I: '-"' '■
10 11 12
15
Verhältnis von Hol Mol % Butadien ι Butadien:
Acrylnitrilt
Styrol i
Ansät»
1 ί 1 t 1 1 t 2 : 1 1 : 1 t 2
1 t
Acrylnitrilχ
Styrol la Mischpolymerisat
54 t 51 * 55
44 ι 56 ι 20
20 : 24 j 56
35 ι 24 ι 41
Eigenschaft·* einer Miechpolyserisationsfolie
(1 Std. lang auf 2000C erhitzt
knittert knittert nichi
■pröd· .bricht
beim Biegen
knittert nichi
IO
O
U)
OO
O
U)
OO
Ein sauberer, trockener, mit einem Marnetrührer versehener
500 ml-Autoklav wird fünf Klnuten lang mit Stickstoff
gespült und dann mit 0,7 «Hol Eiaen-III-ecetylacetonat,
0,7 alfol Trlphenylphosphlt, 50 al trockenem Bensol und
5 al einer Lösung von 20 Gewichtsprozent Triathylaluainium
in Bensol beschickt. Hach fümf" Minutem langem Rühren werden
56 g 1,3-Butadiea. hinzugefügt. Der Autoklav wird dann
auf 1000C eznitst und eine Stunde lang bei dieser Temperatur
gehalten. Danach werden unuageaetste Gase abgelassen und 25 ml Methanol sur Desaktivierung des Katalysators hiniugegeben. Hack Verdampfen der Lösungsmittel und der flüssigen
Butadien-Qligomere wurde als Bftckstand eines Spur eines
festen Polymers erhalten.
Beispiel 14 wird wiederholt, wobei jedoch anstelle von
Triphenylphosphit 0,7 mlfol Diphenylhydrogenphosphit
verwendet werdenο Der exotherme Reaktionsverlauf erforder
eine Kühlung des Autoklaven, damit ein Temperaturanstieg
auf über 1000C vermieden wird. 12 Minuten nach
Beginn der Reaktion wird der Autoklav gelüftet und die Reaktionsmischung wie in .Beispiel 14- aufgearbeitet.
Es werden 55 g.festes Polymer mit einem eis j tram *
Vin£i-Doppelbindungsverhältnis von 10 % I 6 % ι 84 %
erhalten.
909846/0881
U
χ-
In einen sauberen und trockenen, mit Argon gefüllten
Kolben werden 0,2 g Eisen-III-acetylaeetenat, 0,5 g
Di(p=Tolyl)-hydrogenpho"sphit und 5 ml einer Lösung von
20 Gewichtsprozent Triäthylaluminium in Benzol gegeben.
Der dicht verschlossene Kolben wird 10 Minuten lang leicht geschüttelt, worauf sein gesamter Inhalt in einen mit %
einem Magnetrührer versehenen 300 ml-Autoklaven gegeben
wird, der 50 ml trockenes Benzol enthalte Dann werden
50 g 193-Butadien hinzugegeben, während gleichzeitig mit
dem Rühren begonnen wird. Der Autoklav wird dann auf 35 bis 400C erwärmtο Bei dieser Temperatur setzt eine
heftige exotherme Reaktion ein, während deren Verlauf die Temperatur ohne zusätzliche äußere Erwärmung bis ., .r
auf eine Maximaltemperatur von 1750C steigen kannο Pur die
Desaktivierung des Katalysators werden 50 ml wässrige
Phosphorsäure verwendet. Nach Abtrennen der wässrigen
Phase und Verdampfen der Lösungsmittel werden 50 g eines zähen, stark vernetzten 1,2-Polymer erhalten.
909846/0881
Claims (1)
- Xl' Patentansprüche1) Polymerisations-Katalysator mit koordlnativ gebundenem Eisen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Reaktionsprodukt ausa) einer Eisen-III-Verbindungb) einer reduzierenden Aluminiumverbindung, die eine organische Aluminiumverbindung, ein Aluminlumalkoholat oder -phenolat oder ein Aluminiumhydrid sein kann, undc) einer organischen Phosphorverbindung mit mindestens einem phosphinischen Wasserstoffatoms·2) Katalysator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer der Verbindungen a) bis ejO3) Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung durch die Formel(R)2 Al-Aausgedrückt werden kann, wobei H eine Alkylgruppe undA eine Alkylgruppe, eine AlkoxygrupjJ· oder Wasserstoff let·909846/0881 o/c4) Katalysator nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung* ein Trialkylaluminium ist ο5) Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Phosphorverbindung durch die FormelO C//)nR· - P - (O)1-11 - Hausgedrückt werden kann, in der Z Wasserstoff, R' oder eine Hydroxylgruppe, R* eine substituierte oder nichtsubstituierte Alkyl- oder Arylgruppe oder eine substituierte oder nichtsubstituierte Alkoxy- oder Aroxygruppe und m « 0 oder 1 isto6) Katalysator nach Anspruch 5 t dadurch gekennzeichnet, daß Z eine Hydroxylgruppe ist.7) Katalysator nach Anspruch 5 t dadurch gekennzeichnet, daß ZoR1 und η - 1 ist.8) Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenverbindung ein Eisen-III-Salz ist.β/β 90 9846/0 88115420*1'9) Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennseichnet, daß die Eisenvtrbindung ein Eisen-IJI-Halogenid, ein Eieen-IIIrSals einer Carbonsäure, .vorsugsweise einer Monocarbonature, «4er ein T3isen-III-Chelat ist.10) Katalysator nach einemι der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennseiehnet, daß die Eisenverbindung Eieen-IIl naphthenat ist. '11)Katalysator nach Anspruch B oder 9t dadurch sjekenntelehnet, daß die Eisenverbindung Eisee>XXI-ehlorid ist«12)Katalyeator nach Anspruch 9» dadurch daß die Eisenrerbindung ein Eieen-III-acetyleacetonat ■ist.19) Verfahren tür Herstellung des Katalysators «ach eine« der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennieichnet, daß die Eisen-III-Verbindung, die redusierende Aluaini^ ' verbindung und die organische Phosphorverbindung in solchen Mengen eingesetst «erden« daß das Molverhältnis von Eisen eu Phosphor ca..1 ι 0,1 bis oa. 1 t 25 und ' das Molverhältnis von Eisen su Aluainiua oa. 1 ι 0,1 bis ca. 1 ι 25 beträgt und daß die Verbindungen sur Uaaetsua« Miteinander vermischt werden.909846/0881 BA0O„ialHN?!15^2041 1914) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daßdas Molverhältnis von Eisen zu Phosphor ca. 1 j 0,5 bis caο 1 ; 10 beträgt.Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das,Molverhältnis von Eisen, zu Aluminium ca. 1 : 0,5 bis ca· 1 : 8 beträgt.16) Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsverbindungen in eineti inerten Lösungsmittel miteinander vermischt werden.1?) Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsverbindungen in einem Lösungsmittel miteinander vermischt werden, in dem mindestens eine der Ausgangsverbindungen zumindest etwas löslich istο18) Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Gegenwart d«r zu polymerisierenden Verbindungen hergestellt wird«19) Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsverbindungen bei einer. ' Temperatur zwischen ca. - 3O0C und ca. 30O0C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen O0C und ca 1500C miteinander vermischt werden»909846/0881 ,20) Verfahren zur Herstellung von Homopolymerisat en und Mischpolymerisaten, insbesondere aus olefinisch ungesättigten Verbindungen und Epoxyden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu polymerlsierenden Verbindungen in Gegenwart eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 12 polymerisiert werden und daß der Katalysator anschließend desaktiviert wird«909846/0881
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