полимеры окиси углерода с одним или более олефинами и способ их получения

Классы МПК:C08G67/02 сополимеры оксида углерода и алифатических ненасыщенных соединений
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL)
Приоритеты:
подача заявки:
1991-07-23
публикация патента:

Изобретение описывает новые полимеры олефинов, а точнее окиси углерода с одним или несколькими полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, состоящими из линейных цепей, в которой с одной стороны находятся блоки из окиси углерода и с другой стороны блоки из одного или нескольких полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, имеющих 10 атомов углерода на молекулу, расположенных существенно чередующимся образом, причем они обладают средней мол. м. более чем 104. Кроме того, описан также способ получения полимеров олефинов. Предлагаемый способ обеспечивает высокую скорость реакции и позволяет получить новые соединения, которые можно применять в качестве присадок в парафиновых углеводородных маслах с целью улучшения свойств этих масел при работе при низких температурах. 2 с. и 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Полимеры окиси углерода с одним или более полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, состоящие из линейных цепей, звенья в которых состоят из окиси углерода и одного или более полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, имеющих не менее 10 атомов углерода на молекулу (С10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефины), звенья расположены в порядке чередования, а полимеры имеют среднюю мол.м. полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-24t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 104 - 106.

2. Полимеры по п.1, отличающиеся тем, что они относятся к группе сополимеров, образованных окисью углерода/п-тетрадеценом-1, окисью углерода/п-гексадеценом-1, окисью углерода /п-октадеценом-1, терполимеров, образованных окисью углерода /п-тетрадецен-1/п-октадецен-1, четырехкомпонентных сополимеров, образованных окисью углерода/тетрадацен-1-/п-гексадецен-1-п-октадецен-1, пятикомпонентных сополимеров, образованных окисью углерода/п-доцеден-1/п-тетрадецен-1/п-гексадецен-1/п-октадецен-1 и полимеров, образованных окисью углерода и смесью неразветвленных полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, содержащих 20 - 24 углеродных атома на молекулу.

3. Способ получения полимеров окиси углерода с одним или более полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами по п.1 или 2, отличающийся тем, что мономеры в молярном соотношении олефинов и моноокиси углерода 10:1 - 1:10 контактируют при 25 - 70oC и 5 - 80 бар в присутствии разбавителя, состоящего из более 90 об.% апротонного жидкого реагента, с каталитической системой, содержащей металл VIII группы, в частности палладий, и на 1 моль металла VIII группы 0,5 - 2,0 моль фосфорного бидентатного лиганда общей формулы (R1R2P)2R, где R1 и R2 - одинаковые или различные, необязательно полярные замещенные алифатические гидрокарбиловые группы, а R - двухвалентная органическая мостиковая группа, содержащая не менее двух атомов углерода в мостике, связывающем два атома фосфора, в присутствии аниона кислоты, имеющей рКа ниже 2, при этом каталитическая система присутствует в таком количестве, что она содержит 10-7 - 10-3 моль металла VIII группы на 1 моль полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефина, который подвергают полимеризации.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что его осуществляют при молярном соотношении олефинов и моноокиси углерода 5:1 - 1:5, а на 1 моль олефина, который подвергают полимеризации, используют такое количество каталитической системы, которое содержит 10-6 - 10-4 моль металла VIII группы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к новым полимерам олифинов, используемым в качестве присадок, и способу получения полимеров олифинов.

Углеводородные масла, такие как газоиль, дизельные масла, смазочные масла и сырая нефть, могут содержать значительные количества парафинов. При хранении, транспортировке и применении при низких температурах таких масел могут возникать проблемы в результате кристаллизации таких парафинов. Для того чтобы разрешить эти проблемы, в общем случае добавляют некоторые полимеры в углеводородные масла, содержащие парафины. Весьма эффективны для таких целей высокомолекулярные сополимеры этилена и винилацетата, которые имеются в продаже под самым разнообразными наименованиями. Хотя они в общем случае обладают удовлетворительными свойствами, требуются дальнейшие улучшения в отношении их активности.

При исследовании возможности использования полимеров в качестве добавок (присадок) к углеводородным маслам, содержащим парафины с целью улучшения свойств этих масел при низких температурах, был обнаружен класс полимеров, которые в высшей степени пригодны для снижения температуры текучести (ТТ), температуры помутнения (ТП) и/или температуры закупорки холодного фильтра (ТЗХФ) этих масел. Сравнение эффективности этих полимеров с эффективностью известных этилен/винилацетатных сополимеров показывает, что предлагаемые полимеры обладают более высокой активностью по сравнению с известными присадками, полимеры, предложенные заявителем для этой цели, дают при равной концентрации более значительные снижения ТПТ, ТТП и/или ТЗХФ, или в качестве альтернативы одно и то же снижение ТПТ, ТТП и/или ТЗХФ может быть получено при более низких концентрациях. Полимеры, предлагаемые по изобретению, являются линейными полимерами окиси углерода с одним или несколькими мономерными полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, содержащими по крайней мере 10 атомов углерода на молекулу (в дальнейшем именуемые, как C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олифины), и необязательно дополнительно с одним или несколькими мономерными олефинами, содержащими менее 10 атомов углерода на молекулу (в дальнейшем именуемые как C9-олефины), причем в молекулах полимеров, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из олефинов, расположены чередующимся образом, хотя некоторые из этих полимеров являются известными в этой области техники, применение этих полимеров в качестве присадок в парафиновых углеводородных маслах является новым. Несколько полимеров, которые, как было установлено заявителем, пригодны для использования в качестве присадок в парафиновых углеводородных маслах, были синтезированы специально для этой цели и являются новыми соединениями. Они являются полимерами окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, средняя мол. м. полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> которых составляет более 104. Эти полимеры могут быть получены в результате контакта мономеров при повышенных температуре и давлении, и в присутствии разбавителя, состоящего более чем на 90 об.% из апротонной жидкости, с каталитической композицией, содержащей металл группы VII и фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R, в которой R1 и R2 представляют одинаковые или различные, необязательно полярные, замещенные алифатические углеводородные группы, а R - это двухвалентная органическая мостиковая группа, содержащая по крайней мере два углеводородных атома в мостике, связывающие два атома фосфора.

Предлагаемое изобретение относится к новым полимерам окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, имеющим полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-2t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> более чем 104, в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из олефинов, расположены существенно чередующимся образом. Наконец, изобретение относится к новым сополимерам одного или нескольких олефинов, предназначенным для использования в качестве присадок в парафиновом углеводородном масле, отличающимся тем, что сополимером является сополимер окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами и, необязательно, кроме того, с одним или несколькими C8 альфа-олефинами, в котором блоки, происходящие из окиси углерода, и блоки, происходящие из олефинов, расположены существенно чередующимся образом, и, кроме того, к способу получения этих новых полимеров путем взаимодействия мономеров при повышенных температурах и давлении, и в присутствии разбавителя, который состоит на более чем 90 об.% из апротонной жидкости, с каталитической композицией, содержащей металл группы VIII и фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R.

В качестве парафиновых углеводородных масел, свойства при низких температурах которых могут быть улучшены в соответствии с настоящим изобретением, можно упомянуть среди прочих газойли, дизельные масла, смазочные масла и сырую нефть. Очень благоприятные результаты были достигнуты среди прочего при использовании предлагаемых полимеров для парафиновых газойлей. Мол. м. полимеров, которые предназначены для использования в углеводородных масляных композициях, являющихся предметом настоящего изобретения, могут варьироваться в широких пределах. В предпочтительном варианте используют полимеры, имеющие среднюю мол. м. полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-3t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> в области 103 - 106 и в частности 104 - 105. C10+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефины, которые используют в качестве мономеров при получении полимеров, в предпочтительном варианте являются неразветвленными. Они в предпочтительном варианте содержат менее 40 и, в частности, менее 30 атомов углерода на молекулу. Предпочтительность для данной мол.м. полимеров и для числа атомов углерода в C10+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинах, которые используют в качестве мономеров при их получении, по существу определяется природой парафинов, содержащихся в углеводородном масле. Помимо C10+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов при получении полимеров можно также использовать C9 альфа-олефины такие, как этилен, пропилен, бутилен-1 и циклопентен. В предпочтительном варианте при получении полимеров исключительно используют C10+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефины в качестве олефинов. Мономерная смесь, из которой получают полимеры, может содержать как один, так и несколько C10+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов в дополнение к окиси углерода. В качестве примеров сополимеров, с которыми были получены весьма благоприятные результаты для парафиновых углеводородных масел, можно упомянуть сополимер окиси углерода/н-тетрадецена-1 и окиси углерода/н-гексадецена-1. В качестве примера весьма эффективного тримера для осуществления целей настоящего изобретения можно упомянуть тример окиси углерода/н-тетрадецена-1/н-октадецена-1. Кроме того, чтобы разделить полимеры, можно также использовать смеси полимеров в углеводородных масляных композициях в соответствии с настоящим изобретением. Так, например, очень благоприятные результаты были получены с использованием смеси сополимера окиси углерода/н-тетрадецена-1 с сополимером окиси углерода/н-гексадецена-1 в парафиновых углеводородных маслах. Количество полимера, которое в соответствии с предлагаемым изобретением вводят в парафиновые углеводородные масла, может варьироваться в широких пределах. В предпочтительном варианте 1-10000 и, в частности, 10-1000 мг полимера на кг углеводородного масла используют в соответствии с изобретением.

Линейные полимеры окиси углерода с этиленом и с одним или несколькими полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, имеющими по крайней мере три атома углерода на молекулу (именуемыми в дальнейшем как C3+ полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефины), в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из олефинов, расположены существенно чередующимся образом, и которые обладают полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-4t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> более 104, могут быть получены с высокой скоростью реакций в результате контакта мономеров при повышенных температурах и давлении, и в присутствии протонного разбавителя с каталитической композицией, содержащей металл группы VIII и фосфорной бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R, в которой R1 и R2 представляют одинаковые или различные, необязательно полярные, замещенные ароматические гидрокарбиловые группы, а R уже был определен ранее. Вышеупомянутый способ получения, как было установлено, менее пригоден для получения полимеров окиси углерода с одним или несколькими C3 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами (то есть, в отсутствие этилена), в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из олефинов, расположены по существу чередующимся образом. Хотя таким образом могут быть получены полимеры этого типа, такие как сополимеры окиси углерода с проциленом или бутеном-1, это может быть сделано при сравнительно низкой скорости реакции и при образовании полимеров, имеющих сравнительно низкую полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-5t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> Между тем было установлено, что при осуществлении вышеупомянутой полимеризации окиси углерода с одним или несколькими C3 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами могут быть достигнуты значительно более высокие скорости реакции и получены полимеры, имеющие значительно более высокую полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-6t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> если заменить каталитическую композицию фосфорного бидентатного лиганда, имеющего общую формулу (R3R4P)2R, на фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R, в которой R, R1 и R2 имеют определенное выше значение.

Как было указано выше, при применении в качестве присадок в парафиновых углеводородных маслах с тем, чтобы улучшить свойства этих масел при низкой температуре, представляют интерес полимеры предлагаемого типа на основе окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, которые имеют полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-7t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> более 104. Заявитель осуществил исследование при получении этих полимеров. Это исследование показало, что при полимеризации окиси углерода с C3 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олифеном при использовании каталитической композиции, содержащей фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R, и в присутствии протонного разбавителя имеет место четкое снижение скорости реакции и четкое снижение полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-8t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> полученных в результате полимеров, если C3 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефин, использующийся в качестве сомономера, содержит больше атомов углерода на молекулу. Хотя таким образом могут быть получены сополимеры, имеющие сравнительно высокую полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-9t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> при приемлемых скоростях реакции при использовании пропилена и бутена-1 в качестве сомономера, если, например, использовать октен-1 в качестве сомономера, тем не менее становится в высшей степени трудным делом получать полимеры, имеющие высокую полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-10t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> с приемлемой скоростью реакции. Было установлено, что до недавнего времени не было возможности получать полимеры окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, имеющими полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-11t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> выше 104, таким путем и с приемлемой скоростью реакции.

Также было установлено, что при применении каталитической композиции, содержащей металл группы VIII и фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R, полимеры окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами могут быть получены с приемлемой скоростью реакции, в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из используемых олефинов, расположены существенно чередующимся образом, и они имеют полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-12t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> выше 104, если осуществлять полимеризацию в присутствии разбавителя, который состоит на более чем 90 об.% из апротонной жидкости.

Полимеры окиси углерода с одним или несколькими C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинами, в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, а, с другой стороны, блоки, происходящие из олефинов, расположены существенно чередующимся образом, и имеющие полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-13t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> более 104, являются новыми сами по себе.

В качестве полимеров новых полимеров, которые были получены заявителем, можно упомянуть сополимеры окиси углерода/н-тетрадецена-1, сополимеры окиси углерода/н-гексадецена-1, сополимеры окиси углерода/н-октадецена-1, тримеры окиси углерода /н-тетрадецена/н-гексадецена-1/н-октадецена-1, полимеры окиси углерода/н-тетрадецена-1/н-гексадецена-1/н-октадецена-1/н-додецена-1 и полимеры окиси углерода со смесью неразветвленных полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, содержащие 20-24 атома углерода в молекуле.

При получении новых полимеров, являющихся предметом, изобретения, используют каталитическую композицию, которая содержит металл группы VIII и фосфорный бидентатный лиганд, имеющий общую формулу (R1R2P)2R. В соответствии с предлагаемым изобретением под металлами группы VIII понимаются благородные металлы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина, и металлы группы железа: железо, кобальт и никель. В каталитических композициях металл группы VIII в предпочтительном варианте выбирают из палладия, никеля и кобальта. В особенно предпочтительном варианте металлом группы VIII является палладий. Включение металла группы VIII в каталитические композиции в предпочтительном варианте осуществляют в форме карбоксилата, в частности в форме ацетата. Наряду с металлом группы VIII и фосфорным бидентатным лигандом каталитические композиции в предпочтительном варианте, кроме того, содержат анион кислоты, имеющий рКа ниже 6, в частности анион кислоты, имеющий рКа ниже 2. Примерами кислот, имеющих рКа ниже 2, являются минеральные кислоты, такие как хлорная кислота, (моно)сульфокислоты, такие как пара-толуол (моно)сульфокислота, и карбоновые кислоты галогенов, такие как трифторуксусная кислота. Этот анион может быть введен в каталитические композиции либо в форме соединения, из которого необходимый анион высвобождается, либо в форме смеси соединений, из которых необходимый анион образуется в результате реакции. В общем случае анион вводится в каталитические композиции в форме кислоты. Если это необходимо, этот анион может быть также введен в каталитические композиции в форме соли металла главной группы или соли неблагородного металла переходной группы соответствующей кислоты. Перхлорат никеля является весьма эффективным в качестве соли кислоты, имеющей рКа ниже 2. Если выбирают анион карбоновой кислоты, то он может быть включен в каталитические композиции в форме кислоты или в форме ее производного, такого как алкиловый или ариловый сложный эфир, амид, имид, ангидрид, сложный ортоэфир, лактон, лактам или алкилиден дикарбоксилат. Этот анион в предпочтительном варианте содержится в каталитических композициях в количестве 1-100, в частности 2-50 молей на 1 моль металла группы VIII. Помимо использования в качестве отдельной компоненты этот анион кислоты, имеющий рКа ниже 6, может также содержаться в каталитических композициях в результате применения, например, трифтор ацетата палладия или пара-толилсульфонилата палладия в качестве соединения металла группы VIII.

Помимо металла группы VIII, фосфорного бидентатного лиганда и, необязательно, аниона кислоты, имеющей рКа ниже 6, каталитические композиции в предпочтительном варианте содержат также органический окислитель. Примерами соответствующих органических оксидантов являются 1,2- и 1,4-хиноны, алифатические нитриты, такие как бутил нитрит, и ароматические нитро-соединения, такие как нитробензол и 2,4-динитротоулол. В предпочтительном варианте используют 1,4-хиноны, такие как 1,4-бензохинон и 1,4-нафтохинон. Количество используемого органического оксиданта в предпочтительном варианте 5-5000, в частности 10-1000 молей, на 1 моль металла группы VIII.

Фосфорный бидентатный лиганд в предпочтительном варианте содержится в каталитических композициях в количестве 0,5-2, в частности 0,75-1,5, молей на 1 моль металла группы VIII. В фосфорном бидентатном лиганде, имеющем общую формулу (R1R2P)2 R, группы R1 и R2 в предпочтительном варианте каждая содержит не более 10, в частности, не более шести атомов углерода. Кроме того, в предпочтительном варианте используют фосфорные бидентатные лиганды, в которых группы R1 и R2 являются одинаковыми алкильными группами. Что касается мостиковой группы R, содержащейся в фосфорных бидентатных лигандах, то в предпочтительном варианте используют мостиковые группы, содержащие три атома в мостике, из которых по крайней мере два являются атомами углерода. Примерами соответствующих мостиковых групп R являются -CH2-CH2-CH2-группа, -CH2-C(CH3)2-CH2-группа, -CH2- Si (CH3)2-CH2-группа и -CH2-O-CH2-группа.

Весьма эффективным фосфорным бидентатным лигандом для использования в предлагаемых каталитических композициях является 1,3-бис/ди-н-бутилфосфино/-пропан.

Количество каталитической композиции, используемой при получении полимера, может варьироваться в широких пределах. На каждый моль олефина, участвующего в полимеризации, в предпочтительном варианте используют количество каталитической композиции, которое содержит 10-7-10-3, в частности 10-6-10-4 моль металла группы VIII.

При получении полимеров контактирование мономеров с каталитической композицией должно иметь место в присутствии разбавителя, который состоит на более чем 90 об. % из апротонной жидкости. Как полярные, так и неполярные жидкости могут быть использованы в качестве апротонных жидкостей. В качестве примеров полярных апротонных жидкостей можно упомянуть алифатические кетоны, такие как ацетон и метил этил кетон, сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилацетат, этилацетат и метилпропионат, циклические простые эфиры, такие как татрагидрофуран и диоксан, алкиловые простые эфиры гликолей, такие как диметиловый простой эфир ди-этиленгликоля, лактоны, такие как полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114055/947.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-бутиролактон, лактамы, такие как N-метилпирролидон, и циклические сульфоны, такие как сульфолан. В качестве примеров неполярных жидкостей можно упомянуть углеводороды, такие как н-гексан, н-гептан, циклогексан и толуол. Разбавитель, в котором осуществляют полимеризацию, в предпочтительном варианте содержит небольшое количество проточной жидкости. Низшие алифатические спирты, в частности метанол, являются весьма эффективными для этой цели. Очень благоприятные результаты были получены при осуществлении полимеризации в смеси тетрагидрофурана и метанола. Если это необходимо, то C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефин, который используют в качестве мономера, может также выполнять функцию апротонной жидкости так, что полимеризацию можно осуществить в отсутствие дополнительной апротонной жидкости, такой как тетрагидрофуран. Примером такой полимеризации является получение сополимера окиси углерода/н-гексадецена-1, которое осуществляют при помощи контакта окиси углерода и н-гексадецена с метаноловым раствором каталитической композиции.

Такую полимеризацию в предпочтительном варианте осуществляют при 25-150oC и давлении 2-150 бар, в частности при 30-130oC и давлении 5-100 бар. Молярное отношение олефинов к окиси углерода в предпочтительном варианте изменяется в области 10:1-1:10, в частности 5:1-1:5.

Настоящее изобретение ниже иллюстрируется со ссылкой на следующие примеры.

В этих примерах используют сокращения, которые имеют следующий смысл: CO - окись углерода, C=12 - н-додецен-1, C=14 - н-тетрадецен-1, C=16 - н-гексадецен-1, C=18 - н-октадецен-1, C=20-C=24 смесь линейных полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, имеющих 20-24 атома углерода на молекулу.

Пример 1. CO/C=14 сополимер получали следующим образом. В перемешиваемый автоклав емкостью 250 мл, который содержал 100 мл тетрагидрофурана и 40 мл C=14 в атмосфере азота, помещали каталитический раствор, который содержал: 5 мл метанола, 0,1 ммолей ацетата палладия, 0,5 ммолей перхлората никеля, 0,12 ммолей 1,3-бис/ди-н-бутилфосфино/пропана и 6 ммолей нафтохинона.

После введения CO под давлением в 40 бар содержимое автоклава нагревали до 35oC. Спустя 20 ч полимиризацию прекращали охлаждением реакционной смеси до комнатной температуры и снижением давления. После добавления ацетона в реакционную смесь полимер отделяли фильтрацией, промывали ацетоном и сушили.

Выход составил 40 г CO/C=14 сополимера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-14t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 103000.

Пример 2. CO/C= 16 сополимер получали по существу при помощи той же процедуры, что и CO/C=14 сополимер в примере 1, но со следующими различиями:

а) автоклав содержал 40 мл C=16 вместо C=14 и

б) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC.

Выход составил 35 г CO/C=16 сополимера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-15t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 20000.

Пример 3. CO/C= 18 сополимер получали по существу при помощи той же процедуры, что и CO/C=14 сополимер в примере 1, но со следующими различиями:

а) автоклав содержал 40 мл C=17 вместо C=14,

б) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC и

в) время реакции составляло 30 ч вместо 20 ч.

Выход составил 40 г CO/C=18 сополимера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-16t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 20300.

Пример 4. CO/C= 14/C= 18 тример получали по существу при помощи той же процедуры, что и CO/C= 14 сополимер в примере 1, но с отличиями, которые заключались в следующем: автоклав содержал 30 мл C=14 вместо 40 мл, и дополнительно 30 мл C=18.

Выход составил 41 г CO/C=14/C=18 тримера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-17t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 78000.

Пример 5. CO/C=14/C=16/C=18 четырехмер получали по существу так же, как CO/C=14 сополимер в примере 1, но со следующими отличиями:

а) автоклав содержал 40 мл C=14/C=16/C=18 смеси в молярном отношении 1: 2:1 вместо чистого C=14,

б) CO нагнетали в автоклав под действием 70 бар вместо 40 бар,

в) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC и

г) время реакции составило 15 ч вместо 20 ч.

Выход составил 42 г CO/C=14/C=16/C=18 четырехмера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-18t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> равную 22150.

Пример 6. CO/C=20 - C=24 полимер получали по существу так же, как CO/C= 14 сополимер в примере 1, но со следующими отличиями:

а) автоклав содержал 40 г C=20 - C=24 вместо C=14,

б) CO нагнетали в автоклав под давлением 70 бар вместо 40 бар,

в) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC и

г) время реакции составляло 15 ч вместо 20 ч.

Выход составил 38 г CO/C=20 - C=24 полимера с полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-19t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> равным 22700.

Пример 7. CO/C=12/C=14/C=16/C=18 полимеры получали по существу так же, как CO/C=14 сополимеры в примере1, но со следующими отличиями:

а) автоклав содержал 50 мл C/=12/C=14/C=16/C=18 смеси в молярном отношении 1:2:2:1 вместо одного C=14,

б) времени реакции составляло 15 ч. вместо 20 ч.

Выход составил 40 г CO/C=12/C=14/C=16/C=18 полимера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-20t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 28600.

Пример 8. CO/C= 12/C=14/C=16/C=18 полимер получали по существу так же, как CO/C=14 сополимер в примере 1, но со следующими отличиями:

а) автоклав содержал 50 мл C=12/C=14/C=16/C=18 смеси в молярном отношении 2:1:1:5 - вместо одного C=14,

б) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC и

в) время реакции составляло 15 ч вместо 20 ч.

Выход составлял 42 г CO/C=12/C=14/C=16/C=18 полимера, имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-21t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> 26100.

Пример 9. CO/C=16 сополимер получали по существу так же, как CO/C=14 сополимер в примере 1, но со следующими отличиями :

а) автоклав содержал 100 мл C=16 вместо тетрагидрофурана и C=14,

б) CO нагнетали в автоклав под давлением 70 бар вместо 40 бар,

в) реакционная температура составляла 50oC вместо 35oC и

г) время реакции составляло 15 ч вместо 20 ч.

Выход составлял 45 г CO/C=16 сополимера имеющего полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-22t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> равную 35400.

полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114872/2114872-23t.gif" ALIGN="ABSMIDDLE"> новых полимеров, полученных в соответствии с настоящим изобретением (примеры 1-9), определяли при помощи гельпроникающей хроматографии. Используя 13C-ЯМР анализ, было установлено, что эти полимеры состоят из линейных цепей, в которых, с одной стороны, блоки, происходящие из окиси углерода, и, с другой стороны, блоки, происходящие из C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, расположены чередующимся образом. В полимерах, которые получали из мономерных смесей, содержащих два и более C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, блоки, происходящие из различных C10 + полимеры окиси углерода с одним или более <img src=олефинами и способ их получения, патент № 2114872" SRC="/images/patents/357/2114003/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">-олефинов, расположены статистически.

Класс C08G67/02 сополимеры оксида углерода и алифатических ненасыщенных соединений

способ получения нанесенного катализатора и способ сополимеризации олефинов с монооксидом углерода на нанесенном катализаторе -  патент 2385185 (27.03.2010)
способ получения ненасыщенных поликетонов -  патент 2350626 (27.03.2009)
каталитическая система для чередующейся сополимеризации монооксида углерода и олефинов и способ получения чередующихся сополимеров монооксида углерода и олефинов -  патент 2160745 (20.12.2000)
каталитическая композиция, способ получения сополимеров, гексакисфосфины, гексагалоидные соединения, 1,3,5-трис[(1,3- дибром-2-пропокси)метил]бензол и 1,3,5-трис[(1,3-дибром-2- пропокси)метил]-2,4,6-триметилбензол в качестве промежуточных продуктов для получения гексакисфосфинов -  патент 2077542 (20.04.1997)
каталитическая композиция для сополимеризации окиси углерода с альфа-олефинами и способ получения сополимеров окиси углерода с альфа-олефинами -  патент 2060259 (20.05.1996)
способ получения линейных поликетонов -  патент 2026868 (20.01.1995)
способ получения линейных поликетонов -  патент 2021288 (15.10.1994)
Наверх