Исходя из предполагаемого анионно-координационного механизма реакций димеризации и содимеризации олефинов, протекание этих реакций хорошо описывается следующей общей двухстадийной схемой:
гдеили алкильная группа.
Скорость стадии II — реакции переметаллирования — зависит от кислотных свойств олефина. Этилен характеризуется более слабыми кислотными свойствами, чем пропилен и изобутилен. Однако в составе содимера преобладают продукты присоединения этилена к анионам, что не позволяет считать стадию II лимитирующей.
Скорость стадии I определяется, по-видимому, стерическими затруднениями, возникающими при внедрении олефина по связи С—Me. Этилен, обладающий наименьшей длиной цепи, значительно легче внедряется, чем более длинноцепные и разветвленные олефины. Дополнительным подтверждением этой гипотезы может служить факт, что при одновременном присутствии в реакционной зоне двух видов натрийорганических соединений, содержащих аллильный или изобутенильный карбанионы, скорость присоединения этилена к аллильному карбаниону примерно в два раза выше, чем к более разветвленному изобутенильному карбаниону.
Высказанные предположения о механизме реакций согласуются с данными кинетических исследований реакции содимериза-ции этилена с пропиленом [165] и этилена с нормальными бутиленами [173], которые легли в основу математических моделей промышленных реакторов.
Таким образом, рассмотрение механизма реакции димеризации и содимеризации олефинов на щелочнометаллических катализаторах показывает, что эти реакции, по-видимому, протекают по анионно-координационному механизму через промежуточные органические соединения щелочных металлов. Закономерности образования и превращений этих металлорганических соединений являются определяющими в специфичности протекания реакций и состава их продуктов. Взаимодействие карбанионной и катионной компонент металлорганических соединений определяется, скорее всего, не только электростатическими, но и обменными силами и существенно зависит как от структуры карбаниона, так и от природы катиона щелочного металла. Участие двух центров катализатора в переходном состоянии способствует повышению избирательности реакции. Результаты, достигнутые при использовании нанесенных щелочно-металлических катализаторов, свидетельствуют о том, что на их основе могут быть созданы эффективные процессы производства высших разветвленных α-олефинов.