一种宽分布α-烯烃的制备方法与流程

文档序号:23051880发布日期:2020-11-25 17:27阅读:156来源:国知局

本发明涉及一种宽分布α-烯烃的制备方法。



背景技术:

宽分布α-烯烃主要用于合成润滑剂,增塑剂,表面活性剂,低碳烯烃可做线性低密度聚乙烯,高密度聚乙烯的共聚体。随着我国经济的发展,对于α-烯烃的需求量会逐年递增,用作共聚单体的1-辛烯和1-癸烯主要依赖进口。目前,在乙烯齐聚领域中,开发新的高选择性催化体系,进一步改善现有的工艺技术,仍然是重要的研究和发展的方向。世界上各大石油化学公司在乙烯齐聚领域已经形成了垄断的形势,因此,对于我国开发新型高活性、高选择性乙烯齐聚催化剂尤为迫切。

过渡金属离子同配体咪唑反应,通过咪唑配体的氮原子同金属离子间的配位键作用,形成配合物。同种和不同种金属离子同单个咪唑配体作用,以及咪唑和其他配体所组成的混合配体,与过渡金属离子或稀土金属离子配位形成的配合物,已进行了系列研究。

但是到目前为止,通过咪唑镍系配合物催化乙烯齐聚,并对齐聚产物和催化活性进行精确调控的报道很少。



技术实现要素:

基于以上背景,本发明提供了一种宽分布α-烯烃的制备方法。采用一种咪唑基过渡金属配合物,具有式(1)所示结构。

式中,n为1-4的整数,x为f、cl、br或i卤素基团。

该咪唑基过渡金属配合物通过以下的方法,在温和条件下,分两步制备:

首先在40ml无水乙醇中分别加入0.1-0.3mol咪唑、0.05-0.2mol的卤代烷烃、数滴5%氢氧化钠乙醇溶液,在80℃温度回流8小时,然后使其过夜。该溴化钠被过滤,滤液蒸发和乙醇重结晶,制得烷基二咪唑;

其中烷基二咪唑具有式2所示结构

式中n=1-4;

然后将制得的产物与四氢呋喃制成1-100g/100ml悬浮溶液,于0-100℃向该悬浮溶液中卤代镍系有机配合物,例如nibr2(dme),室温下反应0.5-20小时,最好在8-12小时,得咪唑配体过渡金属配合物,该配合物结构如式1所示。

本发明所得咪唑基过渡金属配合物是良好的乙烯齐聚催化剂。在甲苯溶剂中,以甲基铝氧烷作为助催化剂,通入乙烯,保持反应压力为1-10大气压,最好为6-10大气压,于0-70℃反应0.1-4小时,将制得的齐聚物由水、乙醇充分洗涤,分离得到组分为碳数为4-30的烯烃或烷烃。

具体实施方式

实施例1

用咪唑(0.25mol)在无水乙醇(40ml)里滴加到二溴乙烷(0.1mol)在甲醇(20ml)。数滴5%氢氧化钠乙醇溶液加入到反应混合物。在80℃温度回流8小时,然后使其过夜。该溴化钠被过滤,滤液蒸发和乙醇重结晶,1,2-二咪唑乙烷收率为89%。

实施例2

用咪唑(0.25mol)在无水乙醇(40ml)里滴加到二溴丁烷(0.1mol)在甲醇(20ml)。数滴5%氢氧化钠乙醇溶液加入到反应混合物。在80℃温度回流8小时,然后使其过夜。该溴化钠被过滤,滤液蒸发和乙醇重结晶,1,2-二咪唑丁烷收率为82%。

实施例3

取100ml反应釜,加入50ml四氢呋喃,加入190mg1,2-二咪唑乙烷,加入305mgnibr2(dme),搅拌12小时,旋蒸出溶剂,得到淡黄色粉末为1,2-二咪唑乙烷溴化镍,收率97%。

实施例4

取100ml反应釜,加入50ml四氢呋喃,加入162mg1,2-二咪唑丁烷,加入305mgnibr2(dme),搅拌12小时,旋蒸出溶剂,得到淡黄色粉末为1,2-二咪唑乙烷溴化镍,收率95%。

实施例5

将带有磁力搅拌子的干燥的250ml高压釜、通氮气置换三次,乙烯置换二次。油浴升温至50℃,加入100ml甲苯,4mlmao,开动搅拌,用注射器加入1.2mmol1,2-二咪唑乙烷溴化镍催化剂,用电磁阀控制体系的乙烯压力保持1.03×106pa,开始进行乙烯齐聚。30min后关闭乙烯阀,用乙醇冰浴降温,骤冷后把反应液倒入收集瓶用电子称称量,得到齐聚%物与甲苯混合物95g重量,通过气相色谱确定碳数分布为c4~c10为57%,c12~c20为36%,c22以上为7%。

实施例6

将带有磁力搅拌子的干燥的250ml高压釜、通氮气置换三次,乙烯置换二次。油浴升温至50℃,加入100ml甲苯,4mlmao,开动搅拌,用注射器加入1.2mmol1,2-二咪唑丁烷溴化镍催化剂,用电磁阀控制体系的乙烯压力保持1.03×106pa,开始进行乙烯齐聚。30min后关闭乙烯阀,用乙醇冰浴降温,骤冷后把反应液倒入收集瓶用电子称称量,得到齐聚%物与甲苯混合物98g重量,通过气相色谱确定碳数分布为c4~c10为50%,c12~c20为39%,c22以上为11%。



技术特征:

1.一种采用咪唑基过渡金属配合物催化乙烯齐聚制备宽分布α-烯烃的方法。

2.权利要求1中所述咪唑基过渡金属配合物,具有式(1)所示结构。

式中,n为1-4的整数,x为f、cl、br或i卤素基团。

3.权利要求2所述咪唑基过渡金属配合物的制备方法,主要步骤为:

a)于40ml无水乙醇中分别加入0.1-0.3mol咪唑、0.05-0.2mol的卤代烷烃、数滴5%氢氧化钠乙醇溶液,在80℃温度回流8小时,然后使其过夜。该溴化钠被过滤,滤液蒸发和乙醇重结晶,制得烷基二咪唑;

其中烷基二咪唑具有式2所示结构

式中n=1-4;

b)将步骤a制得的产物与四氢呋喃制成1-100g/100ml悬浮溶液,于0-100℃向该悬浮溶液中卤代镍系有机配合物,室温下反应0.5-20小时,得咪唑配体过渡金属配合物,该配合物结构如式1所示。

4.权利要求2的咪唑基过渡金属配合物,其特征在于,与甲苯溶剂制成溶液,在甲基铝氧烷存在下,通入乙烯,于0-70℃反应0.1-4小时,得到乙烯齐聚物。

5.权利要求1的乙烯齐聚物,其特征在于,组分为碳数为4-30的烯烃。


技术总结
本发明公开了一种宽分布α‑烯烃的制备方法。该方法采用一种咪唑基过渡金属配合物催化乙烯发生齐聚反应。该配合物的制备方法通过咪唑和卤代烷烃反应得到配体,之后与有机镍系配合物通过条件简单的化学反应得到。该配合物是良好的乙烯齐聚催化剂,催化活性和齐聚产物的碳数分布可以通过改变工艺条件进行调控。

技术研发人员:曹晨刚;潘峥
受保护的技术使用者:天津科技大学
技术研发日:2019.05.21
技术公布日:2020.11.24
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