Олигомеризация высших олефинов на обычных комплексных металлорганических катализаторах позволяет получить лишь воскообразные продукты. При использовании модифицированных катализаторов Циглера получаются масла с высоким индексом вязкости и довольно узким молекулярно-массовым распределением.
Однако в последнее время значительно большее внимание уделяется каталитическим системам, представляющим собой модифицированные кислоты Льюиса. В работах [295, 306, 307] отмечается, что эти катализаторы перспективнее, так как обеспечивают получение масел более высокого качества и с лучшими технологическими показателями.
На рис. 37 по данным [295] сопоставлены свойства олигомеров а-олефинов, полученных на модифицированном катализаторе Циглера и на модифицированном хлориде алюминия. Как видно, олигомеры, полученные на модифицированном хлориде алюминия характеризуются несколько сниженным индексом вязкости, но имеют более низкую температуру застывания. Молекулярно-массовое распределение на этом катализаторе существенно уже, чем на модифицированном катализаторе Циглера.
Среди катализаторов Фриделя — Крафтса, используемых для катионной полимеризации олефинов, наиболее важное значение имеют комплексы фторида бора и хлорида алюминия с различными основаниями.
Фторид бора сам по себе не катализирует полимеризацию олефинов. Его активируют водой, спиртами, кетонами, карбоновыми кислотами, эфирами. Получающиеся при этом комплексы — эффективные катализаторы полимеризации высших а-олефинов, обеспечивающие повышенную селективность образования тримеров.
Структура продуктов, получающихся при олигомеризации высших а-олефинов изучена еще недостаточно. При димеризации а-олефинов, должен в принципе получаться продукт, имеющий одно метильное ответвление:
Исследование димеров, образующихся в присутствии модифицированного фторида бора методом ЯМР показало, однако, что они имеют в среднем 1,67 метильных ответвлений, и это — очень важный факт [307]. Действительно, если гидрированный димер 1-тетрадецена полученный на триалкилалюминии и имеющий приведенную выше структуру, имеет температуру застывания 30 °С, то температура застывания димера 1-тетрадецена, полученного на модифицированном фториде бора, оказалась —36 °С.
В присутствии модифицированного фторида бора протекает структурная изомеризация димеров через промежуточное образование трехчленных циклов [307].
Считается, что для селективного образования тримеров именно эта реакция является ключевой. Механизм олигомеризации в присутствии модифицированного фторида бора
представляется следующим образом.
Рис. 37. Свойства олигомеров а-олефинов, полученных при полимеризации на модифицированном катализаторе Циглера и модифицированном хлориде алюминия:
а — индекс вязкости; б—температура застывания, С;
n — число углеродных атомов в исходном олефине.