151499. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkil-alumíniumhalogenidek előállítására
3 151499 4 mennyiségekkel reagál és alumínium-trialkil keletkezik az alábbi (3) reakcióegyenlet szerint: (3) Al(Cn H 2n+1 ) 2 H + C n H 2 „ -+ Al(C„H 2n+1 ) 3 Azt találtuk, hogy ha az alumínium-trialkilek fent vázolt előállítási eljárását az első szakaszban megszakítjuk és az így képződött monohidridet halogénnel kezeljük, akkor gázfejlődés közben dialkilalumínium-monohalogenidet kapunk igen jó termelési hányaddal. A' halogénnek az alkilalumínium-monohidriddel való reakciója szobahőmérsékleten könnyen végbemegy és a reaktort a képződött reakcióhő elvezetése céljából hűteni kell. Ha folyékony vagy szilárd halogéneket, mint brómot vagy jódot alkalmazunk ehhez a reakcióhoz, akkor elegendő, ha a halogént erélyes keverés közben hozzáadjuk a szerves fémvegyülethez és a fejlődött gázt elvezetjük. Amennyiben gázalakú halogént, mint klórt alkalmazunk e reakcióhoz, akkor a halogént keresztülvezethetjük a folyadékon, vagy a mozgatott folyadék felületével hozhatjuk érintkezésbe. A reakciót közönséges nyomás alatt, a gázalakú reakciótermékek elvezetésével, vagy pedig megnövelt nyomás alatt folytathatjuk le. Az utóbbi esetben a reaktort időnként a szokásos módon gáztalanítjuk a képződött reakciótermékek eltávolítása céljából. Az alkilalumíniumhidrideket önmagukban vagy szénhidrogén-jellegű oldószerekkel készített oldataik alakjában használhatjuk fel. Ennek az eljárásnak az előnye azon alapul, hogy lehetővé teszi dialkilalumínium-monohidrideknek az ismert eljárások szerinti alumínium-trialkilok helyett (vö. a fentebb említett c) és d) eljárásokkal) a dialkilalumínium-monohalogenidek szintéziséhez való alkalmazását; ezáltal az alumínium-trialkilok szintézisének második szakasza — a fentebb említett (3) reakció — elmarad, az első reakció-szakasz — a (2) reakció —< termékének közvetlen felhasználása folytán. A találmány szerinti eljárás további előnye abból adódik, hogy a dialkilalumínium-monohidrid közvetlenül, minden további tisztítási művelet nélkül használható fel. Azt találtuk, hogy e reakció során egyetlen melléktermékként, amely az alkalmazott reakciókörülményektől függően különböző, de mindenkor csekély mennyiségekben keletkezik, maga a megfelelő alumínium-trialkil. Ismeretes azonban, hogy az alumínium-trialkilok könynyen reagálnak halogénekkel és alkil-halogenideket képeznek reakciótermékként — vö. a fentebb említett d) ismert eljárással—, aminek következtében ezek is reakcióba lépnek és lényegileg szintén dialkilalumínium-monohalogenideket adnak termékként. Meg kell természetesen jegyezni, hogy a találmány szerinti eljárás mindenfajta, tetszőleges módon előállított dialkilalumínium-monohidriddel lefolytatható, mint pl. az alábbi vegyületekkel: A1H(C2 H 5 ) 2 , A1H{C 4 H 9 ) 2 , AlH(izo-C4 H 9 ) 2 , A1H!(C3 H,) 2 , AlB(izo~C 3 H 7 ) 2 , A1H(C 6 H 13 ) 2 , AlHCizo-CHis),, A1HC8 H 17 ) 2 , A1H(C 10 H 21 ) 2 . A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait az alábbi példák szemléltetik közelebbről, megjegyzendő azonban, hogy a találmány köre nincsen ezekre a példákra korlá-5 tozva. 1. példa; Alumínium, etilén és hidrogén (alumínium és 10 hidrogén feleslegben való alkalmazásával történő) reagáltatása útján, 100 C° hőmérsékleten és 200 atm nyomás alatt alumíniumdietilmonohidridet állítunk elő. Az így kapott vegyület alumíniumtartalma 28,5%. 15 71 g így kapott alumíniumdietil-monohidridet vízmentes nitrogén-légkörben egy hőmérővel, keverővel, visszafolyató hűtővel és a folyadékba be nem érő gázbevezető csővel felszerelt 500 ml-es lombikba viszünk be; a visszafolyató 20 hűtőt egy gazométerrel kötjük össze, a képződött gáz felvétele céljából. 8,4 NT vízmentes klórgázt (g-atomban megfelel a monohidridben jelenlevő alumínium mennyiségének) lassan bevezetünk a lombikba, 25 aminek során a lombikot alacsony hőmérsékleten tartott olaj fürdő segítségével 20 C° körüli hőmérsékleten tartjuk. 7,6 NI gáz keletkezik, amely gázkromatográfiai módszerrel elemezve túlnyomórészt hidro-30 génnek bizonyul, kismennyiségű etán mellett. A reakcióterméket ezután vákuumban desztilláljuk, amikor is 86 g tiszta folyadékot kapunk, amely az elemzés szerint alumíniumdietíl-monokloridból áll: talált alumíniumtarta-35 lom 22,7% (számított: 22,4%); talált klórtartalom 29,16% (számított: 29,41%). Ha a terméket 2-etilhexilalkohollal elbontjuk, gáz fejlődik, amely a gázkromatográfiai elemzés adatai szerint főként etánból áll, 2,8 mól% 40 hidrogén és nyomókban jelenlevő bután kíséretében. Az eredetileg jelen volt szerves kötésű alumíniumra számított termelési hányad 96%. 45 2. példa: Az 1. példában leírt reakciókörülmények között és az ott megadott reagáló anyagok felhasználásával 75,5 g alumíniumdietil-monohid-50 rídet 9,8 NI klórgázzal hozunk reakcióba. Nagyvákuumban történő desztilláció útján 98 g terméket kapunk, amely az elemzési adatok szerint lényegileg dietilalumínium-mohokloridból áll; talált alumíniumtartalom: 21,56%, ta-55 Iáit klórtartalom 28,2%. Az etilhexilalkoholla történő elbontás során fejlődő gáz főként etánból áll, 3,5 mól% hidrogén és nyomokban jelenlevő bután kíséretében. Az eredetileg jelen volt szerves kötésű alu-60 míniumra számított termelési hányad 98%. 3. példa: Az 1. példában leírthoz hasonló reakciókö-65 rülmények között 81 g dietilalumínium-mono-2