Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR PRODUCING ALKOXYMAGNESIUM HALOGENIDES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/016533
Kind Code:
A1
Abstract:
A simple process is disclosed for producing alkoxymagnesium halogenides in a single step by stoichiometrically reacting magnesium that has been pre-activated by a magnesiumalkyl compound with an equimolar mixture of alkylhalogenide and an alkanol, preferably a $g(b)-branched alkanol.

Inventors:
GUERTZGEN STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/000097
Publication Date:
October 01, 1992
Filing Date:
January 18, 1992
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHERING AG (DE)
International Classes:
C07F3/00; C07F3/02; (IPC1-7): C07F3/02
Foreign References:
EP0242801A21987-10-28
US4238354A1980-12-09
US4370257A1983-01-25
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Alkoxymagnesiumhalogeniden der allgemeinen Formel ROMgX, dadurch gekennzeichnet daß ein durch geringe Mengen an Magnesiumalkylverbindung voraktiviertes Magnesium stöchiometrisch in einem Ein stufenprozess mit einem äquimolaren Gemisch aus Alkyl¬ halogenid RXX, insbesondere einem Alkylchlorid und einem Alkanol R2OH in einem inerten Kohlenwasserstoff unter Inertgasatmosphäre umgesetzt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Magnesium mit 5 Mol % Magnesiumalkyl voraktiviert wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß als Alkanol ein ßverzweigter Alkohol, insbe¬ sondere mit 5 bis 18 CAtomen, eingesetzt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß man die Umsetzung bei 50 100 °C, insbesondere 80 100 °C durchführt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß der ßverzweigte Alkohol in einem Überschuß von 0,1 1,0 Mol eingesetzt wird.
Description:
Verfahren zur Herstellung von Alkoxymagnesiumhalogeniden

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein einfaches Verfahren zur Herstellung von Alkoxymagnesiumhalogeniden in einem Einstufenprozeß durch stöchiometrische Umsetzung von mittels Magnesiumalkylverbindung voraktivierten Magnesiums mit einer äqui olaren Mischung aus Alkylhalogenid und einem Alkanol, bevorzugt einem δ-verzweigten Alkanol.

Alkoxymagnesiumchloride der allgemeinen Formel ROMgCl werden unter anderem eingesetzt zur Herstellung träger¬ modifizierter Ziegler-Natta Katalysatoren für die Poly- olefinindustrie, speziell auf Basis von Titan. Sie zeichnen sich gegenüber den herkömmlichen Ziegler-Natta-Systemen insbesondere durch eine höhere Aktivität und höhere Ste- reospezifität bei der Polymerisation von Olefinen aus.

Als potentielle Edukte zur Herstellung von Verbindungen des Typs ROMgX sind zunächst Grignard-Verbindungen der allge¬ meinen Formel RMgX in Ether denkbar. Da jedoch die quanti¬ tative Entfernung des Ethers, der sich in vielen Polymeri¬ sationsprozessen als störend erweist, problematisch ist, erscheint dieser Weg als nicht generell gangbar. In der Literatur sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung magne¬ sium- und halogenhaltiger, insbesondere chlorhaltiger Trä¬ germaterialien für Katalysatoren beschrieben. Ein einfacher Zugang zu niedrig schmelzenden und/oder kohlenwasserstoff¬ löslichen Produkten auf metallorganische Weg wurde jedoch erst in EP-A-0 242 801 aufgezeigt. Beschrieben ist die Umsetzung von Alkylmagnesiumhalogenid aus Magnesium und Alkylhalogenid in wasserfreien Kohlenwasserstoffen mit SauerstoffVerbindungen (Alkohole, Aldehyde, Ketone mit

1 - 20 C-Atomen) unter Inertgasatmosphäre bei Normaldruck und Temperaturen zwischen 40 und 200 °C. Bevorzugt einge¬ setzt werden Alkohole mit 1 - 18 C-Atomen, wobei die Um¬ setzung mit ß-Alkyl-alkanolen mit 5 - 18 C-Atomen zu in Kohlenwasserstoffen löslichen Produkten führt, wenn man be¬ zogen auf Mg 1,1 - 2,0 Mol Alkanol verwendet. Wesentliches Merkmal dieses Prozesses ist, daß die Reaktion in zwei Stu¬ fen durchgeführt wird. Man erzeugt zunächst die Grignard- verbindung und setzt in einer 2. Stufe mit der entsprechen- den SauerstoffVerbindung um. Vergleichsversuche, in denen die Zudosierung von Alkylhalogenid und Alkanol in einem Einstufenprozeß simultan erfolgte, führten hingegen haupt¬ sächlich zur Bildung von Magnesiumdialkox den (EP-A-0 242 801, Vergleichsbeispiele A und B) .

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich die Syn¬ these von Alkoxymagnesiumhalogeniden in Kohlenwasserstoffen auch als Einstufenprozeß durchführen läßt, wenn das einge¬ setzte Magnesium mit geringen Mengen (ca. 5 Mol %) an Magnesiumalkyl voraktiviert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung von Alkoxymagnesiumhalogeniden der allge¬ meinen Formel ROMgX, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein durch geringe Mengen an Magnesiumalkylverbindung voraktiviertes Magnesium stöchiometrisch in einem Einstu- fenprozess mit einem äquimolaren Gemisch aus Alkylhalogenid R 1 , insbesondere einem Alkylchlorid, und einem Alkanol R 2 0H in einem inerten Kohlenwasserstoff unter Inertgasat- mosphare umgesetzt wird, wobei R 1 ein linearer, verzweigter oder cyclischer Kohlenwasserstoffrest mit 1-8 C-Atomen und R 2 ein linearer, verzweigter oder cyclischer Kohlenwasser¬ stoffrest mit 1-20 C-Atomen ist.

Die Umsetzung mit einer 1 : 1 - Mischung aus Alkylhaloge¬ nid, und Alkanol, bevorzugt einem in ß-Position verzweigten Alkanol mit 5 - 18 C-Atomen, erfolgt im Temperaturintervall von 50 - 150 °C, bevorzugt bei 80 - 100 °C in inerten Koh¬ lenwasserstoffen. Zugabe von zusätzlich 0,1 - 1,0 Mol Alka¬ nol zu den im Falle der 2-alkylsubstituerten Alkanole an¬ fallenden viskosen Lösungen zur Erniedrigung der Viskosität und zur Erhöhung der Lagerstabilität hat sich als zweck- mäßig erwiesen (vgl. EP-A-0 242 801). Die in Ausbeuten von ca. 90 % anfallenden Produkte weisen ein Verhältnis RO : Mg : X von annähernd oder gleich 1 : 1 : 1 auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine höhere Raum-Zeit Ausbeute im Vergleich zu dem Zwei-Stufen-Prozeß gemäß EP-A- 0 242 801 auf und ermöglicht somit eine wirtschaftlichere Herstellung von Alkoxymagnesiumhalogeniden, insbesondere solchen mit Verzweigung in ß-Position. Darüber hinaus wird durch die direkte moderate und kontinuierliche Abreaktion der "in situ" gebildeten Grignardverbindungen eine zu hohe Konzentration an hochreaktiver metallorganischer Verbindung vermieden, wodurch der Prozeß deutlich an Sicherheit gewinnt.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden anhand einiger Beispiele verdeutlicht werden.

Allgemeine Methode zur Herstellung von ROMgX:

Die Komponenten I werden unter trockener Stickstoffat¬ mosphäre im Kolben vorgelegt und auf 100 °C erwärmt. Anschließend erfolgt die tropfenweise Zugabe der Reaktions¬ partner II innerhalb von ca. 45 Minuten. Nach zweistündiger Nachreaktion wird zur Senkung der Viskosität und zur Erhö¬ hung der Lagerstabilität der anfallenden Lösungen vorzugs¬ weise Substanzgemisch III hinzugefügt (ca. 30 Minuten bei 100 °C nachrühren) und anschließend filtriert.

Gesamtreaktionsdauer: ca. 3 Stunden

Beispiel 1: Herstellung von 2-Ethylhexoxymagnesiumchlorid

I: 6,25 g (0,257 Mol) Magnesiumpulver (Typ BOMAG)

10,77 g {= 0,013 Mol Mg) BOMAG-A (Butyloctyl agne- siu , 20 % in Heptan) 0,55 g Tributylaluminium

35,00 g Heptan

II: 17,85 g (0,193 Mol) Butylchlorid

9,55 g (0,064 Mol) Octylchlorid 35,20 g (0,270 Mol) 2-Ethylhexanol

112,00 g Heptan

III: 35,20 g (0,270 Mol) 2-Ethylhexanol 190,00 g Heptan

Ausbeute: 420 g Filtrat

Mg 1,46 % (93 % d. Th.)

Cl 2,02 % alkal. Mg 0,73 % RO : Mg : Cl 1 : 1 : 0,95

Beispiel 2: Herstellung von 2-Hexyldecoxymagnesiumchlorid

I: 6,25 g (0,257 Mol) Magnesiumpulver 10,00 g (= 0,012 Mol Mg) BOMAG-A 0,51 g Tributylaluminium

II: 17,85 g (0,193 Mol) Butylchlorid 9,55 g (0,064 Mol) Octylchlorid

65,40 g (0,270 Mol) 2-Hexyldecanol 112,00 g Heptan

III: 65,40 g (0,270 Mol) 2-Hexyldecanol 176,00 g Heptan

Ausbeute: 445 g Filtrat

Mg 1,36 % (92 % d. Th.)

Cl 2,03 % alkal. Mg 0,64 %

RO : Mg : Cl 0,94 : 1 : 1