System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 极少聚合物生成的乙烯三聚、四聚的催化剂体系及其制备方法和应用技术_技高网

极少聚合物生成的乙烯三聚、四聚的催化剂体系及其制备方法和应用技术

技术编号:41094891 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-25 13:53
本发明专利技术提出一种极少聚合物生成的乙烯三聚、四聚的催化剂体系及其制备方法和应用,属于均相催化技术领域。所述乙烯选择性三聚、四聚的催化剂体系,包括:过渡金属配合物阳离子a,为IVB~VIII族的金属配合物阳离子;活化剂b,为烷基铝化合物、烷氧基铝化合物、芳氧基铝化合物、烷基铝氧烷化合物、有机硼化合物中至少一种;离子液体c,为季铵盐阳离子和四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子、四烷氧基铝阴离子或四全氟苯基硼阴离子组成。所述催化剂体系主要用于乙烯齐聚反应,当用于催化乙烯三聚、四聚时,具有催化活性高,1‑己烯、1‑辛烯选择性高,高聚物副产物生成量极少以及生产成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于均相催化,具体涉及极少聚合物生成的乙烯三聚、四聚的催化剂体系及其制备方法和应用


技术介绍

1、1-己烯和1-辛烯等高级线性α-烯烃是一类重要的基本有机化工原料,在高性能聚烯烃、高端合成润滑油等领域有着重要的应用,其需求量持续增长。乙烯选择性齐聚是生产高纯度1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯等高级线性α-烯烃的主要方法,其中,乙烯三聚合成1-己烯、乙烯四聚合成1-辛烯,选择性高、原子经济性好,符合绿色化工的发展趋势。

2、许多研究将过渡金属和含n、p、s、o等芳杂环配体结合用于烯烃的三聚、四聚、以及聚合催化体系中,诸如,wo03/053890a1、wo 03/053891、wo 04/056479a1、wo 04/056477a1、wo 04/056480a1、wo 04/056478a1、wo 05/123884a2、wo 05/123633a1、cn1741850a(wo2004/056478a1)、cn1741849a(wo2004/056479a1)、cn101032695a、cn101351424a、cn101415494a、cn1651142a、cn101291734a、us2006/0128910a1、cn201880057196.4、cn201780043063.7、cn201780032874.7、cn201380014632.7、cn201080003564.0、cn201080003564.0、cn200880002464.9、cn200880002464.9、cn200780100280.1等专利。上述烯烃三聚、四聚反应方法中,催化剂均使用中性过渡金属配合物,需在一种或多种活化剂的作用下原位形成齐聚催化活性中心。然而,在此实施过程中,不可避免的会形成少量高聚催化活性中心,进而使得乙烯齐聚反应发生时,不可避免的生成高分子量聚乙烯等高聚物。

3、用于烯烃低聚的活化剂一般包括:有机铝化合物、有机铝氧烷化合物、有机硼化合物、有机盐(如甲基锂和甲基溴化镁),以及无机酸和无机盐(如四氟硼酸醚合物、四氟硼酸银、六氟锑酸钠)等。其中,较为常见的活化剂为烷基铝氧烷,特别是甲基铝氧烷(mao)或改性甲基铝氧烷(mmao)。然而,由于mao或mmao类活化剂价格昂贵,所以工业上一般在低活化剂浓度条件下进行乙烯齐聚反应,方可保证产品具有一定的经济效益。但在低起始铝浓度(例如<6mmol/l)的条件下,由于铝链转移效率的降低,进行催化乙烯齐聚反应时会降低齐聚反应速率,同时利用高聚活性中心生成高分子量聚乙烯等聚合物,而生成的高分子量聚乙烯等聚合物由于溶解性差会造成反应器堵塞、换热器效率降低等,影响生产装置的长周期运行。

4、采用有机硼化合物作为活化剂也是众所周知的,david s mcguinness等详细地研究过乙烯三聚、四聚催化体系中添加硼酸盐化合物或铝酸盐化合物对催化活性、产物选择性和催化剂降解途径的影响规律,发现硼酸盐或铝酸盐与烷基铝结合可以使cr/pnp组合的三聚和四聚催化剂产生催化活性,液体部分的选择性与mao为活化剂时相似,但催化活性大大降低,且仍然生成一定比例的聚合物(organometallic 2007,26,1108-1111;organometallic 2007,26,2561-2569)。

5、因此,对于乙烯低聚(包括三聚、四聚)反应工艺,为了降低生产成本、保证生产装置长周期运行,提出一种催化剂体系,使其能够解决以下几方面的问题,包括:①提高催化剂的活性;②降低mao或mmao的使用量或寻找低成本的替代品;③降低副产物的高聚物生成等,是研究人员长期探究的方向。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种极少聚合物生成的乙烯三聚、四聚的催化剂体系及其制备方法和应用,所涉及的催化剂体系用于催化乙烯三聚、四聚时,具有催化活性高,1-己烯、1-辛烯选择性高,高聚物副产物生成量极少的特点。

2、本专利技术提出一种乙烯选择性三聚、四聚的催化剂体系,包括:

3、过渡金属配合物阳离子a,为ivb~viii族的金属配合物阳离子,具有如式(i)所示结构;

4、活化剂b,为烷基铝化合物、烷氧基铝化合物、芳氧基铝化合物、烷基铝氧烷化合物、有机硼化合物中至少一种;

5、离子液体c,为季铵盐阳离子和四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子、四烷氧基铝阴离子或四全氟苯基硼阴离子组成;

6、

7、式(i)中,

8、a、c分别独立选自氮、磷、硫和氧原子,或者氧化的氮、磷或硫原子;

9、b为多个原子连接而成的连接体或单原子;

10、r1、r2、r3、r4、r5分别独立选自烷基、芳基或二烷基胺基;

11、r6、r7、r8分别独立选自烷基、芳基或卤素;

12、m选自ivb~viii族的金属。

13、进一步地,当b为单原子时,b选自氮、磷、硅、硼或锗原子;

14、优选的,当b为多个原子连接而成的连接体时,b选自两个以上碳原子形成的连接基团、芳基或杂原子通过化学键组合而成的桥联基团;其中,所述杂原子为硅、锡、硼、磷、氮、氧或硫中至少一种;

15、更优选的,b选自氮、磷、乙基、丙基、乙烯基、丙烯基或苯基。

16、进一步地,所述烷基为c1-c10的烷基;

17、优选的,所述烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、环戊基或环己基;

18、更优选的,所述烷基选自甲基、乙基、异丙基、异丁基、异戊基或环戊基。

19、进一步地,所述芳基为c6-c20的芳基及芳基衍生物;

20、优选的,所述芳基包括取代苯基或未取代苯基。

21、进一步地,m选自铬、钼、钨、钴、钛、钽、钒、锆、铁、镍或钯。

22、进一步地,活化剂b中,所述烷基铝化合物为三烷基铝化合物;

23、优选的,所述烷基铝化合物包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正已基铝或三正辛基铝中至少一种。

24、进一步地,离子液体c包括1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二-(1-甲基咪唑基)-2-丙醇四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1,3-二甲基咪唑六氟锑酸盐、双十八烷基甲基胺四全氟苯基硼酸盐、双十八烷基苄基胺四全氟苯基硼酸盐中至少一种。

25、进一步地,所述过渡金属配合物阳离子a、活化剂b、离子液体c的摩尔比为1:0.5~5000:0.1~100。

26、本专利技术还提出上述任一所述的催化剂体系的制备方法,包括如下步骤:

27、将过渡金属配合物阳离子a、活化剂b、离子液体c预先混合或直接加入到反应体系中进行原位合成。

28、本专利技术还提出一种乙烯齐聚反应方法,上述任一所述的催化剂体系存在下进行的乙烯齐聚反应。

29、本专利技术具有以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种乙烯选择性三聚、四聚的催化剂体系,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

9.权利要求1~8任一项所述的催化剂体系的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.一种乙烯齐聚反应方法,其特征在于,权利要求1~8任一项所述的催化剂体系存在下进行的乙烯齐聚反应。

【技术特征摘要】

1.一种乙烯选择性三聚、四聚的催化剂体系,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的催化剂体系,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈延辉姜涛
申请(专利权)人:天津科技大学
类型:发明
国别省市:

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