[发明专利]制备铝氧烷的方法

说明书

本发明涉及一种通过使1摩尔当量的烷基铝与0.1至0.8摩尔当量的下式的经取代的烯丙醇在无溶剂存在下反应来制备烷基铝氧烷的方法，其中R¹和R²独立地选自脂族和芳族烃基，且各R³、R⁴和R⁵独立地选自脂族和芳族烃基及氢原子。

本发明涉及铝氧烷的制备。铝氧烷在工业中众所周知，主要由于其作为共催化剂应用于聚合或低聚烯烃中所用的茂金属催化剂中。

铝氧烷(aluminoxane)(也称作铝氧烷(alumoxane)可为线性、环状、低聚或聚合结构，其中两个或多于两个铝原子经由氧桥键联。举例而言，铝氧烷具有如R(-Al(-R)-O)_n-Al-R²)的结构，其中n为整数，各R可独立地为烷基或烷氧基，且任选地两个或多于两个R基可键联在一起以得到指定的环状结构，即两个R基可为两个铝原子之间的氧桥。当R基的至少部分为甲基时，铝氧烷称作甲基铝氧烷(MAO)。

US 5,663,394公开一种制备甲基铝氧烷的方法。该方法涉及使三甲基铝与水在有机溶剂中反应。因为三甲基铝与水的反应不可控，所以水反应物仅可剂量不足且反应最初产生较低的转化率，其仅可通过循环步骤提高。

同时，水与三甲基铝(TMAL)之间的反应导致铝盐沉淀(如氢氧化铝及氧化铝)形成及凝胶形成。当TMAL及H₂O投配更接近等摩尔比时，这些问题加剧。

若此三甲基铝与水之间的反应在无有机溶剂存在下进行，则发生剧烈反应，从而产生固化反应混合物。换言之：此反应无法在无有机溶剂存在下进行。

WO 2015/062977公开一种通过使烷基铝与经取代的烯丙醇(代替水)反应制备甲基铝氧烷的方法。此反应在惰性有机溶剂中进行。在实施例中，将甲苯用作溶剂。

此文件所公开的反应为温和的且比在水情况下控制得更优选，此意指可投配摩尔比高于水的烯丙醇。该方法提供经改进的产率及较低量的副产物。

然而，此方法的缺点是溶剂可经经取代的烯丙醇取代，从而产生杂质及转化损失。另一缺点是最终产物中存在芳族溶剂(如甲苯)在产物的若干应用中为不当的，对于需要食品接触认可的应用尤其如此。

因此，本发明的目的是提供一种用于制备甲基铝氧烷产物的方法，该方法就最终用途而言为通用的，且可视最终用途应用而定与任何溶剂组合。

此目的已通过本发明的方法实现，该方法在无溶剂存在下进行烷基铝与经取代的烯丙醇之间的反应。此使得所得甲基铝氧烷溶解于任何有机溶剂中(若存在)。

反应可在无溶剂存在下成功进行是出人意料的，因为如上文所解释，烷基铝与水之间的反应无法在无有机溶剂存在下进行。且同样适用于烷基铝与乙酸之间的反应。因此，烷基铝与烯丙醇之间的反应不需要溶剂与预期相反。

因此，本发明涉及一种通过使1摩尔当量的烷基铝与0.1至0.8摩尔当量的下式的经取代的烯丙醇在无溶剂存在下反应来制备烷基铝氧烷的方法

其中R¹和R²独立地选自脂族和芳族烃基，且R³、R⁴和R⁵独立地选自脂族和芳族烃基及氢原子。

在一优选实施方案中，经取代的烯丙醇具有下式

其中R¹和R²独立地选自支化和线性烷基或亚烷基，更优选具有至多20个碳原子的烷基和亚烷基，且R³、R⁴和R⁵独立地选自氢及如R¹和/或R²所选的彼烷基或亚烷基。