DE10232083A1 - Preparing catalyst for olefin polymerization, involves contacting organic transition metal compound(s) and mixture of organometallic compounds, and further contacting resulting mixture with cation-forming compound(s) - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Olefinpolymerisation, erhältlich durch Kontaktieren von mindestens einer Organoübergangsmetallverbindung, einer Mischung aus mindestens zwei verschiedenen Organometallverbindungen und mindestens einer kationenbildenden Verbindung, die Verwendung des Katalysators zur Olefinpolymerisation, Katalysatoren erhältlich nach diesen Verfahren und Verfahren zur Polymerisation von Olefinen, bei denen diese Katalysatoren eingesetzt werden.The present invention relates to Process for the preparation of a catalyst for olefin polymerization, available by contacting at least one organic transition metal compound, one Mixture of at least two different organometallic compounds and at least one cation-forming compound, the use of the catalyst for olefin polymerization, catalysts available after these processes and processes for polymerizing olefins, where these catalysts are used.
Organoübergangsmetallverbindungen wie Metallocenkomplexe sind als Katalysatoren für die Olefinpolymerisation von großem Interesse, weil sich mit ihnen Polyolefine synthetisieren lassen, die mit herkömmlichen Ziegler-Natta-Katalysatoren nicht zugänglich sind. Beispielsweise führen solche Single-Site-Katalysatoren zu Polymeren mit einer engen Molmassenverteilung und einem einheitlichen Comonomereinbau.metal compounds such as metallocene complexes are as catalysts for olefin polymerization of great Interest because they can be used to synthesize polyolefins, those with conventional Ziegler-Natta catalysts are not accessible. For example to lead such single-site catalysts to polymers with a narrow molecular weight distribution and a uniform comonomer installation.
Damit Organoübergangsmetallverbindungen wie Metallocenkomplexe als Katalysatoren für die Olefinpolymerisation wirksam sind, ist es notwendig, diese mit weiteren, als Cokatalysatoren dienenden Verbindungen umzusetzen. Eine häufig eingesetzte Klasse von Cokatalysatoren sind Alumoxane wie Methylalumoxan (MAO). Weiterhin können als Cokatalysatoren auch Verbindungen eingesetzt werden, die Organoübergangsmetallverbindungen in kationische Komplexe überführen.So that organic transition metal compounds such as metallocene complexes as catalysts for olefin polymerization are effective, it is necessary to use these as cocatalysts serving connections. A commonly used class of Cocatalysts are alumoxanes such as methylalumoxane (MAO). Farther can Compounds are also used as cocatalysts, the organo transition metal compounds convert into cationic complexes.
Bei der Herstellung von Katalysatoren für die Olefinpolymerisation auf Basis von Organoübergangsmetallverbindungen werden häufig die Organoübergangsmetallverbindungen zunächst mit einer Organometallverbindung wie einem Aluminiumalkyl umgesetzt, bevor sie mit den weiteren Komponenten des Katalysators wie Cokatalysatoren oder Trägern in Kontakt gebracht werden. Hierbei hat es sich insbesondere bei schwer löslichen Organoübergangsmetallverbindungen gezeigt, daß eine Reihe von Problemen wie Belagsbildung im Reaktor oder eine nicht ausreichende Aktivität des Katalysators auftreten können.In the manufacture of catalysts for the Olefin polymerization based on organic transition metal compounds become common the organic transition metal compounds first reacted with an organometallic compound such as an aluminum alkyl, before working with the other components of the catalyst such as cocatalysts or carriers be brought into contact. This has been particularly difficult soluble metal compounds shown that a A number of problems such as deposit formation in the reactor or one not sufficient activity of the catalyst can occur.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren zur Olefinpolymerisation zu finden, das wenig aufwendig ist und zu Katalysatoren mit einer erhöhten Polymerisationsaktivität führt bzw. bei gleichbleibender Polymerisationsaktivität eine geringere Menge an teuren Einsatzstoffen wie borhaltigen Verbindungen oder Übergangsmetallverbindungen benötigt. Gleichzeitig sollte auch die Polymerisation ohne Bildung von Reaktorbelägen möglich sein.The invention was therefore the object is based on a process for the preparation of catalysts for olefin polymerization to find that is inexpensive and to catalysts with a increased polymerization leads or a smaller amount of expensive with the same polymerization activity Starting materials such as boron-containing compounds or transition metal compounds needed. At the same time, polymerization should also be possible without the formation of reactor coatings.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Olefinpolymerisation, erhältlich durch Kontaktieren von
- A) mindestens einer Organoübergangsmetallverbindung,
- B) einer Mischung aus mindestens zwei verschiedenen Organometallverbindungen und
- C) mindestens einer kationenbildenden Verbindung,
- A) at least one organic transition metal compound,
- B) a mixture of at least two different organometallic compounds and
- C) at least one cation-forming compound,
Weiterhin wurden die Verwendung des Katalysators zur Olefinpolymerisation, Katalysatoren erhältlich nach diesen Verfahren und Verfahren zur Polymerisation von Olefinen, bei denen diese Katalysatoren eingesetzt werden, gefunden.Furthermore, the use of the Catalyst for olefin polymerization, catalysts available after these processes and processes for polymerizing olefins, where these catalysts are used, found.
Die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren eignen sieh zur Polymerisation von olefinen und vor allem zur Polymerisation von α-Olefinen, d.h. Kohlenwasserstoffen mit endständigen Doppelbindungen. Geeignete Monomere können funktionalisierte olefinisch ungesättigte Verbindungen wie Ester- oder Amidderivate der Acryl- oder Methacrylsäure, beispielsweise Acrylate, Methacrylate oder Acrylnitril sein. Bevorzugt sind unpolare olefinische Verbindungen, worunter auch arylsubstituierte α-Olefine fallen. Besonders bevorzugte α-Olefine sind lineare oder verzweigte C2-C12-1-Alkene, insbesondere lineare C2-C10-1-Alkene wie Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen oder verzweigte C2-C10-1-Alkene wie 4-Methyl- 1-penten, konjugierte und nicht konjugierte Diene wie 1,3-Butadien, 1,4-Hexadien, oder 1,7-Octadien oder vinylaromatische Verbindungen wie Styrol oder substituiertes Styrol. Es können auch Gemische aus verschiedenen α-Olefinen polymerisiert werden.The catalysts prepared according to the invention are suitable for the polymerization of olefins and especially for the polymerization of α-olefins, ie hydrocarbons with terminal double bonds. Suitable monomers can be functionalized olefinically unsaturated compounds such as ester or amide derivatives of acrylic or methacrylic acid, for example acrylates, methacrylates or acrylonitrile. Nonpolar olefinic compounds are preferred, including aryl-substituted α-olefins. Particularly preferred α-olefins are linear or branched C 2 -C 12 -1-alkenes, in particular linear C 2 -C 10 -1-alkenes such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene , 1-octene, 1-decene or branched C 2 -C 10 -1-alkenes such as 4-methyl-1-pentene, conjugated and non-conjugated dienes such as 1,3-butadiene, 1,4-hexadiene, or 1.7 -Octadiene or vinyl aromatic compounds such as styrene or substituted styrene. Mixtures of different α-olefins can also be polymerized.
Geeignete Olefine sind auch solche, bei denen die Doppelbindung Teil einer cyclischen Struktur ist, die ein oder mehrere Ringsysteme aufweisen kann. Beispiele hierfür sind Cyclopenten, Norbornen, Tetracyclododecen oder Methylnorbornen oder Diene wie 5-Ethyliden-2-norbornen, Norbornadien oder Ethylnorbornadien.Suitable olefins are also those where the double bond is part of a cyclic structure, the can have one or more ring systems. Examples include cyclopentene, Norbornene, tetracyclododecene or methylnorbornene or dienes like 5-ethylidene-2-norbornene, norbornadiene or ethylnorbornadiene.
Es können auch Gemische aus zwei oder mehreren Olefinen polymerisiert werden.Mixtures of two can also be used or more olefins are polymerized.
Insbesondere lassen sich die erfindungsgemäßen Katalysatoren zur Polymerisation oder Copolymerisation von Ethylen oder Propylen einsetzen. Als Comonomere bei der Ethylenpolymerisation werden bevorzugt C3-C8-?-Olefine, insbesondere 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen und/oder 1- Octen verwendet. Bevorzugte Comonomere bei der Propylenpolymerisation sind Ethylen und/oder 1-Buten.In particular, the catalysts of the invention can be used for the polymerization or copolymerization of ethylene or propylene. C 3 -C 8 -? - olefins, in particular 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and / or 1-octene, are preferably used as comonomers in the ethylene polymerization. Preferred comonomers in propylene polymerization are ethylene and / or 1-butene.
Als Organoübergangsmetallverbindung A) kommen prinzipiell alle organische Gruppen enthaltenden Verbindungen der Übergangsmetalle der 3. bis 12. Gruppe des Periodensystems oder der Lanthaniden in Betracht, die bevorzugt nach Reaktion mit den Komponenten B) und C) für die Olefinpolymerisation aktive Katalysatoren bilden. Üblicherweise handelt es sich hierbei um Verbindungen, bei denen mindestens ein ein- oder mehrzähniger Ligand über Sigma- oder Pi-Bindung an das Zentralatom gebunden ist. Als Liganden kommen sowohl solche in Betracht, die Cyclopentadienylreste enthalten, als auch solche, die frei von Cyclopentadienylresten sind. In Chem. Rev. 2000, Vol. 100, Nr. 4 wird eine Vielzahl solcher für die Olefinpolymerisation geeigneter Verbindungen A) beschrieben. Weiterhin sind auch mehrkernige Cyclopentadienylkomplexe für die Olefinpolymerisation geeignet.In principle, all organic group-containing compounds of the transition metals of the 3rd to 12th group of the Periodic Table or of the lanthanides are suitable as organo transition metal compound A), which preferably have catalytic activity for olefin polymerization after reaction with components B) and C) form lysators. These are usually compounds in which at least one monodentate or multidentate ligand is bonded to the central atom via a sigma or pi bond. Suitable ligands are both those which contain cyclopentadienyl radicals and those which are free of cyclopentadienyl radicals. Chem. Rev. 2000, Vol. 100, No. 4 describes a large number of such compounds A) which are suitable for olefin polymerization. Polynuclear cyclopentadienyl complexes are also suitable for olefin polymerization.
Geeignete Organoübergangsmetallverbindungen
A) sind insbesondere solche mit mindestens einem Cyclopentadienyltyp-Liganden,
wobei die mit zwei Cyclopentadienyltyp-Liganden gemeinhin als Metallocenkomplexe
bezeichnet werden. Von den Organoübergangsmetallverbindungen
A) mit mindestens einem Cyclopentadienyltyp-Liganden eignen sich
besonders solche der allgemeinen Formel (I) in der die Substituenten
und Indizes folgende Bedeutung haben:
M1A Titan,
Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän oder Wolfram,
sowie Elemente der 3. Gruppe des Periodensystems und der Lanthaniden,
X1A gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander
Fluor, Chlor, Brom, Jod, Wasserstoff, C1-C10-Alkyl, C2-C10-Alkenyl, C6-C15-Aryl, C7-C40-Alkylaryl, C7-C40-Arylalkyl, -OR6A oder
-NR6AR7A bedeuten
oder zwei Reste XA miteinander verbunden
sind und beispielsweise für
einen substituierten oder unsub stituierten Dienliganden, insbesondere
einen 1,3-Dienliganden, oder eine Biaryloxygruppierung stehen, wobei
R6A und R7A C1-C10-Alkyl, C6-C15-Aryl, C7-C40-Arylalkyl,
C7-C40-Alkylaryl,
Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis 16 C-Atomen im Alkylrest
und 6 bis 21 C-Atomen im Arylrest ist,
nA 1,
2 oder 3 ist, wobei nA entsprechend der
Wertigkeit von M den Wert aufweist, bei dem der Metallocenkomplex
der allgemeinen Formel (I) ungeladen vorliegt,
R1A bis
R5A unabhängig voneinander Wasserstoff,
C1-C22-Alkyl, 5-
bis 7-gliedriges Cycloalkyl oder Cycloalkenyl, die ihrerseits durch
C1-C10-Alkyl substituiert
sein können,
C2-C22-Alkenyl,
C6-C22-Aryl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl,
-NR8A
2, -N(SiR8A
3)2,
-OR8A, -OSiR8A
3, -SiR8A
3, wobeidie Reste R1A bis
R5A auch durch Halogen substituiert sein
können
und/oder je zwei Reste R1A bis R5A, insbesondere benachbarte Reste, mit den
sie verbindenden Atomen zu einem bevorzugt fünf-, sechs- oder siebengliedrigen
Ring oder einem bevorzugt fünf-, sechs-
oder siebengliedrigen Heterocyclus, welcher mindestens ein Atom
aus der Gruppe N, P, O oder S enthält, verbunden sein können, wobei
R8A gleich oder verschieden C1-C10-Alkyl, C3-C10-Cycloalkyl, C6-C1
5-Aryl, C1-C4-Alkoxy oder C6-C10-Aryloxy sein kann
und ZA für
XA oder steht, wobei die Reste
R9A bis R13A unabhängig voneinander
Wasserstoff, C1-C22-Alkyl,
5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl oder Cycloalkenyl, die ihrerseits
durch C1-C10-Alkyl
substituiert sein können,
C2-C22-Alkenyl,
C6-C22-Aryl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl;
-NR14A
2, -N(SiR14A
3)2,
-OR14A, -OSiR14A
3, -SiR14A3, wobei
die Reste R1A bis R5A auch
durch Halogen substituiert sein können und/oder je zwei Reste
R1A bis R5A, insbesondere
benachbarte Reste, mit den sie verbindenden Atomen zu einem bevorzugt
fünf-,
sechs- oder siebengliedrigen Ring oder einem bevorzugt fünf-, sechs-
oder siebengliedrigen Heterocyclus, welcher mindestens ein Atom
aus der Gruppe N, P, O oder S enthält, verbunden sein können, wobei
R14A gleich oder verschieden C1-C10-Alkyl, C3-C10-Cycloalkyl, C6-C15-Aryl, C1-C4-Alkoxy
oder C6-C10-Aryloxy sein
kann,
oder wobei die Reste R4A und
ZA gemeinsam eine Gruppierung -R15A
vA-AA-
bilden, in der
R15A -BR16A -,
-(BNR16AR17A)-,
-AIR16A -, -Ge-, -Sn-, -O-, -S- , -SO- ,
-SO2- , -NR16A-
, -CO- , -PR16A- oder -(POR16A)- ist,
wobei
R16A, R17A und
R18A gleich oder verschieden sind und jeweils
ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Trimethylsilylgruppe,
eine C1-C10-Alkylgruppe,
eine C1-C10-Fluoralkylgruppe,
eine C6-C10-Fluorarylgruppe,
eine C6-C10-Arylgruppe,
eine C1-C10-Alkoxygruppe,
eine C7-C15-Alkylaryloxygruppe,
eine C2-C10-Alkenylgruppe, eine C7-C40-Anlalkylgruppe,
eine C8-C40-Arylalkenylgruppe
oder eine C7-C4
0-Alkylarylgruppe bedeuten oder wobei zwei
benachbarte Reste jeweils mit den sie verbindenden Atomen einen
4 bis 15 C-Atome aufweisenden gesättigten oder ungesättigten
Ring bilden, und
M2A Silicium, Germanium
oder Zinn, bevorzugt Silicium ist,
AA -O-
, -S- , -NR19A- , -PR19A-
, -O-R19A -NR19A
2, PR19A
2
oder
ein unsubstituiertes, substituiertes oder kondensiertes, heterocyclisches
Ringsystem bedeutet, mit
R19A unabhängig voneinander
C1-C10-Alkyl, C6-C15-Aryl, C3-C10-Cycloalkyl,
C7-C18-Alkylaryl oder -Si(R20A)3,
R20A Wasserstoff, C1-C10-Alkyl, C6-C15-Aryl, das seinerseits mit C1-C4-Alkylgruppen substituiert sein kann oder C3-C10-Cycloalkyl,
vA 1 oder, falls AA ein
unsubstituiertes, substituiertes oder kondensiertes, heterocyclisches
Ringsystem ist, 1 oder 0
oder wobei die Reste R4A und
R12A gemeinsam eine Gruppierung -R15A- bilden.Suitable organo-transition metal compounds A) are in particular those with at least one cyclopentadienyl-type ligand, those with two cyclopentadienyl-type ligands being commonly referred to as metallocene complexes. Of the organo transition metal compounds A) with at least one cyclopentadienyl type ligand, those of the general formula (I) are particularly suitable in which the substituents and indices have the following meaning:
M 1A titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum or tungsten, as well as elements of the 3rd group of the periodic table and the lanthanides,
X 1A are the same or different and are independently fluorine, chlorine, bromine, iodine, hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 2 -C 10 alkenyl, C 6 -C 15 aryl, C 7 -C 40 alkylaryl C 7 -C 40 arylalkyl, -OR 6A or -NR 6A R 7A or two radicals X A are connected to one another and are, for example, a substituted or unsubstituted diene ligand, in particular a 1,3-diene ligand, or a biaryloxy group, in which
R 6A and R 7A are C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl, fluoroalkyl or fluoroaryl, each with 1 to 16 C atoms in the alkyl radical and has 6 to 21 carbon atoms in the aryl radical,
n A is 1, 2 or 3, where n A has the value at which the metallocene complex of the general formula (I) is uncharged, corresponding to the valency of M,
R 1A to R 5A independently of one another are hydrogen, C 1 -C 22 alkyl, 5- to 7-membered cycloalkyl or cycloalkenyl, which in turn can be substituted by C 1 -C 10 alkyl, C 2 -C 22 alkenyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl, -NR 8A 2 , -N (SiR 8A 3 ) 2 , -OR 8A , -OSiR 8A 3 , -SiR 8A 3 , where the radicals R 1A to R 5A can also be substituted by halogen and / or two radicals R 1A to R 5A , in particular adjacent radicals, with the atoms connecting them to form a preferably five-, six- or seven-membered ring or one preferably five -, Six- or seven-membered heterocycle, which contains at least one atom from the group N, P, O or S, can be connected, where
R 8A may be the same or different C 1 -C 10 alkyl, C 3 -C 10 cycloalkyl, C 6 -C 1 5 aryl, C 1 -C 4 alkoxy or C 6 -C 10 aryloxy and Z A for X A or stands, with the remains
R 9A to R 13A independently of one another are hydrogen, C 1 -C 22 alkyl, 5- to 7-membered cycloalkyl or cycloalkenyl, which in turn can be substituted by C 1 -C 10 alkyl, C 2 -C 22 alkenyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl; -NR 14A 2 , -N (SiR 14A 3 ) 2 , -OR 14A , -OSiR 14A 3 , -SiR 14A 3, where the radicals R 1A to R 5A can also be substituted by halogen and / or two radicals R 1A to R 5A , in particular adjacent radicals, with the atoms connecting them to form a preferably five-, six- or seven-membered ring or a preferably five-, six- or seven-membered heterocycle which has at least one atom from the group N, P, O or S. contains, can be connected, whereby
R 14A may be the same or different C 1 -C 10 alkyl, C 3 -C 10 cycloalkyl, C 6 -C 15 aryl, C 1 -C 4 alkoxy or C 6 -C 10 aryloxy,
or wherein the radicals R 4A and Z A together form a grouping -R 15A v AA A -, in which
R 15A -BR 16A -, - (BNR 16A R 17A ) -, -AIR 16A -, -Ge-, -Sn-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR 16A -, - CO-, -PR 16A - or - (POR 16A ) -, where
R 16A , R 17A and R 18A are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a trimethylsilyl group, a C 1 -C 10 alkyl group, a C 1 -C 10 fluoroalkyl group, a C 6 -C 10 fluoroaryl group, a C 6 -C 10 aryl group, a C 1 -C 10 alkoxy group, a C 7 -C 15 alkylaryloxy group, a C 2 -C 10 alkenyl group, a C 7 -C 40 analalkyl group, a C 8 -C 40 -arylalkenyl group or a C 7 -C 0 4 -alkylaryl group or two adjacent radicals form, with the atoms connecting them form a 4 to 15 carbon atoms and having a saturated or unsaturated ring in each case, and
M 2A is silicon, germanium or tin, preferably silicon,
A A -O-, -S-, -NR 19A -, -PR 19A -, -OR 19A -NR 19A 2 , PR 19A 2
or denotes an unsubstituted, substituted or fused, heterocyclic ring system, with
R 19A independently of one another are C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, C 3 -C 10 cycloalkyl, C 7 -C 18 alkylaryl or -Si (R 20A ) 3 ,
R 20A is hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, which in turn can be substituted by C 1 -C 4 alkyl groups or C 3 -C 10 cycloalkyl,
v A 1 or, if A A is an unsubstituted, substituted or fused, heterocyclic ring system, 1 or 0
or wherein the radicals R 4A and R 12A together form a group -R 15A -.
Bevorzugt sind die Reste XA in der allgemeinen Formel (I) gleich, bevorzugt Fluor, Chlor, Brom, C1-C7-Alkyl oder Arylalkyl, insbesondere Chlor, Methyl oder Benzyl.The radicals X A in the general formula (I) are preferably the same, preferably fluorine, chlorine, bromine, C 1 -C 7 -alkyl or arylalkyl, in particular chlorine, methyl or benzyl.
Von den Organoübergangsmetallverbindungen der allgemeinen Formel (I) sind bevorzugt.Of the organo transition metal compounds of the general formula (I) prefers.
Von den Verbindungen der Formel (Ia)
sind insbesondere diejenigen bevorzugt, in denen
M1A Titan
oder Chrom,
XA Chlor, C1-C4-Alkyl, Phenyl, Alkoxy oder Aryloxy
nA die Zahl 1 oder 2 und
R1A bis
R5A Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl bedeuten oder zwei benachbarte Reste
R1A bis R5A mit
den sie verbindenden Atomen einen substituierten oder unsubstituierten
ungesättigten
sechsgliedrigen Ring bilden.Of the compounds of the formula (Ia), those are particularly preferred in which
M 1A titanium or chrome,
X A is chlorine, C 1 -C 4 alkyl, phenyl, alkoxy or aryloxy
n A the number 1 or 2 and
R 1A to R 5A are hydrogen or C 1 -C 4 alkyl or two adjacent radicals R 1A to R 5A form a substituted or unsubstituted unsaturated six-membered ring with the atoms connecting them.
Von den Metallocenen der Formel (Ib)
sind als bevorzugt diejenigen zu nennen, bei denen
M1A für
Titan, Zirkonium, Hafnium oder Chrom steht,
XA Chlor,
C1-C4-Alkyl oder
Benzyl bedeuten, oder zwei Reste X für einen substituierten oder
unsubstituierten Butadienliganden stehen,
nA 1
oder 2, bevorzugt 2 ist oder, falls M1A für Chrom
steht, 0 bedeutet,
R1A bis R5A Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, C6-C10-Aryl, -NR8A
2, -OSiR8A
3, oder
-Si(R8A)3 und
R9A bis
R13A Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, C6-C10-Aryl, -NR8A
2, -OSiR8A3, -SiR8A
3 oder Si(R8A)3
oder jeweils
zwei Reste R1A bis R5A und/oder
R9A bis R13A zusammen
mit dem Cyclopentadienylring ein Indenyl- oder substituiertes Indenyl-System
bedeuten.Preferred metallocenes of the formula (Ib) are those in which
M 1A stands for titanium, zirconium, hafnium or chromium,
X A is chlorine, C 1 -C 4 alkyl or benzyl, or two radicals X are a substituted or unsubstituted butadiene ligand,
n A is 1 or 2, preferably 2 or, if M 1A is chromium, is 0,
R 1A to R 5A are hydrogen, C 1 -C 8 alkyl, C 6 -C 10 aryl, -NR 8A 2 , -OSiR 8A 3 , or
-Si (R 8A ) 3 and
R 9A to R 13A are hydrogen, C 1 -C 8 alkyl, C 6 -C 10 aryl, -NR 8A 2 , -OSiR 8A 3, -SiR 8A 3 or Si (R 8A ) 3
or two radicals R 1A to R 5A and / or R 9A to R 13A together with the cyclopentadienyl ring mean an indenyl or substituted indenyl system.
Insbesondere sind die Verbindungen der Formel (Ib) geeignet, in denen die Cyclopentadienylreste gleich sind.In particular, the connections of the formula (Ib) in which the cyclopentadienyl radicals are the same are.
Beispiele für besonders geeignete Verbindungen
der Formel (Ib) sind
Bis(cyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(pentamethylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(methylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(ethylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(n-butylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(1-n-butyl-3-methylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(indenyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(tetrahydroindenyl)zirkoniumdichlorid
und
Bis(trimethylsilylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid
sowie
die entsprechenden Dimethylzirkoniumverbindungen.Examples of particularly suitable compounds of the formula (Ib) are
Bis (cyclopentadienyl) zirconium,
Bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium,
Bis (methylcyclopentadienyl) zirconium,
Bis (ethyl cyclopentadienyl) zirconium,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (1-n-butyl-3-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
(Indenyl) zirconium,
Bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride and
Bis (trimethylsilyl) zirconium
as well as the corresponding dimethyl zirconium compounds.
Von den Metallocenen der Formel (Ic)
sind diejenigen besonders geeignet, in denen
R1A und
R9A gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff
oder C1-C10-Alkylgruppen
stehen,
R5A und R13A gleich
oder verschieden sind und für
Wasserstoff, eine Methyl-, Ethyl-, iso-Propyl- oder tert.-Butylgruppe stehen,
R3A und R11A C1-C4-Alkyl und
R2A und R10A Wasserstoff
bedeuten oder
zwei benachbarte Reste R2A und
R3A sowie R10A und
R11A gemeinsam für 4 bis 44 C-Atome aufweisende
gesättigte
oder ungesättigte
cyclische Gruppen stehen,
R15A für -M2AR16AR17A-
oder -CR16AR17A-CR15AR17A- steht oder
-BR16A- oder -BNR16AR17A- bedeutet,
M1A für Titan,
Zirkonium oder Hafnium und
XA gleich
oder verschieden für
Chlor, C1-C4-Alkyl,
Benzyl, Phenyl oder C7-C15-Alkylaryloxy stehen.Of the metallocenes of the formula (Ic), those in which
R 1A and R 9A are the same or different and represent hydrogen or C 1 -C 10 alkyl groups,
R 5A and R 13A are identical or different and represent hydrogen, a methyl, ethyl, isopropyl or tert-butyl group,
R 3A and R 11A are C 1 -C 4 alkyl and
R 2A and R 10A are hydrogen or
two adjacent radicals R 2A and R 3A and R 10A and R 11A together represent saturated or unsaturated cyclic groups having 4 to 44 carbon atoms,
R 15A stands for -M 2A R 16A R 17A - or -CR 16A R 17A -CR 15A R 17A - stands for or -BR 16A - or -BNR 16A R 17A - means,
M 1A for titanium, zirconium or hafnium and
X A is identical or different to chlorine, C 1 -C 4 alkyl, benzyl, phenyl or C 7 -C 15 alkyl aryloxy.
Insbesondere geeignete Verbindungen
der Formel (Ic) sind solche der Formel (Ic')
in der
die Reste R'A gleich
oder verschieden sind und Wasserstoff, C1-C10-Alkyl oder C3-C10-Cycloalkyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, Isopropyl
oder Cyclohexyl, C6-C20-Aryl,
bevorzugt Phenyl, Naphthyl oder Mesityl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl, bevorzugt 4-tert.-Butylphenyl
oder 3,5-Di-tert.butylphenyl, oder C8-C40-Arylalkenyl bedeuten,
R5A und
R13A gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff,
C1-C6-Alkyl, bevorzugt
Methyl, Ethyl, Isopropyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Hexyl oder tert.-Butyl,
stehen,
und die Ringe S und T gleich oder verschieden, gesättigt, ungesättigt oder
teilweise gesättigt
sind.Particularly suitable compounds of the formula (Ic) are those of the formula (Ic ') in the
the radicals R ' A are identical or different and are hydrogen, C 1 -C 10 alkyl or C 3 -C 10 cycloalkyl, preferably methyl, ethyl, isopropyl or cyclohexyl, C 6 -C 20 aryl, preferably phenyl, naphthyl or Mesityl, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl, preferably 4-tert-butylphenyl or 3,5-di-tert.butylphenyl, or C 8 -C 40 arylalkenyl,
R 5A and R 13A are identical or different and represent hydrogen, C 1 -C 6 -alkyl, preferably methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, n-hexyl or tert-butyl,
and the rings S and T are the same or different, saturated, unsaturated or partially saturated.
Die Indenyl- bzw. Tetrahydroindenylliganden der Metallocene der Formel (Ic') sind bevorzugt in 2- , 2,4- , 4,7- , 2,4,7- , 2,6- , 2,4,6- , 2,5,6- 2,4,5,6- oder 2,4,5,6,7-Stellung, insbesondere in 2,4-Stellung substituiert, wobei für den Substitutionsort die folgende Nomenklatur gilt: The indenyl or tetrahydroindenyl ligands of the metallocenes of the formula (Ic ') are preferably in 2-, 2,4-, 4,7-, 2,4,7-, 2,6-, 2,4,6-, 2 , 5,6- 2,4,5,6- or 2,4,5,6,7-position, in particular in the 2,4-position, where the following nomenclature applies to the place of substitution:
sAls Komplexverbindungen (Ic') werden bevorzugt verbrückte Bis-Indenyl-Komplexe in der Rac- oder Pseudo-Rac-Form eingesetzt, wobei es sich bei der pseudo-Rac-Form um solche Komplexe handelt, bei denen die beiden Indenyl-Liganden ohne Berücksichtigung aller anderen Substituenten des Komplexes relativ zueinander in der Rac-Anordnung stehen.As preferred complex compounds (Ic ') bridged Bis-indenyl complexes in the rac or pseudo-rac form used, the pseudo-rac form being such complexes acts in which the two indenyl ligands without consideration all other substituents of the complex relative to each other in the rac arrangement.
Beispiele für besonders geeignete Metallocene
(Ic) und (Ic') sind
u. a.
Dimethylsilandiylbis(cyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(tetrahydroindenyl)zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(cyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(indenyl)zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(tetrahydroindenyl)zirkoniumdichlorid,
Tetramethylethylen-9-fluorenylcyclopentadienylzirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(3-tert.butyl-5-ethylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-isopropylindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-tert.butylindenyl)zirkoniumdichlorid,
Diethylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkoniumdibromid,
Dimethylsilandiylbis(3-methyl-5-methylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(3-ethyl-5-isopropylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-ethylindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid
Methylphenylsilandiylbis(2-methyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid,
Methylphenylsilandiylbis(2-ethyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid,
Diphenylsilandiylbis(2-methyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid,
Diphenylsilandiylbis(2-ethyl-4,5-benzindenyl)zirkoniumdichlorid,
Diphenylsilandiylbis(2-methylindenyl)hafniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-i-butyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(9-phenanthryl)-indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2,7-dimethyl-4-isopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,6-düsopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-[p-trifluormethylphenyljindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-[3',5'-dimethylphenyljindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Diethylsilandiylbis(2-methyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.butylphenyljindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-phenyl-indenyl)-(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)-(2-methyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)-(2-methyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)-(2-ethyl-4-(4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)-(2-methyl-4-[3',5'-bis-tert.butylphenyljindenyl)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)-(2-methyl-4-[1'-naphthyl]indenyl)zirkoniumdichlorid
und
Ethylen(2-isopropyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)-(2-methyl-4-[4'-tert.butylphenyl]indenyl)zirkoniumdichlorid
sowie
die entsprechenden Dimethyl-, Monochloromono(alkylaryloxy)- und
Di-(alkylaryloxy)zirkoniumverbindungen.Examples of particularly suitable metallocenes (Ic) and (Ic ') include
Dimethylsilanediylbis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride,
Ethylenebis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
Ethylenebis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride,
Tetramethylethylene-9 fluorenylcyclopentadienylzirkoniumdichlorid,
Dimethylsilanediylbis (3-tert-butyl-5-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (3-tert-butyl-5-ethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-isopropylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-tert.butylindenyl) zirconium dichloride,
Diethylsilandiylbis (2-methylindenyl) zirconium dibromide,
Dimethylsilanediylbis (3-methyl-5-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (3-ethyl-5-isopropylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-ethylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4,5-benzindenyl) zirconium dichloride
Dimethylsilanediylbis (2-ethyl-4,5-benzindenyl) zirconium
Methylphenylsilanediylbis (2-methyl-4,5-benzindenyl) zirconium dichloride,
Methylphenylsilanediylbis (2-ethyl-4,5-benzindenyl) zirconium,
Diphenylsilanediylbis (2-methyl-4,5-benzindenyl) zirconium dichloride,
Diphenylsilanediylbis (2-ethyl-4,5-benzindenyl) zirconium,
Diphenylsilanediylbis (2-methylindenyl) hafnium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4-phenyl-indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-ethyl-4-phenyl-indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-ethyl-4- (1-naphthyl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-propyl-4- (1-naphthyl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-i-butyl-4- (1-naphthyl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-propyl-4- (9-phenanthryl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4-isopropylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2,7-dimethyl-4-isopropylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4,6-düsopropylindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- [p-trifluormethylphenyljindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- [3 ', 5'-dimethylphenyljindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Diethylsilandiylbis (2-methyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-ethyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-propyl-4- (4'-tert.butylphenyljindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-isopropyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-n-butyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-hexyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4-phenyl-indenyl) - (2-methyl-4-phenyl-indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4- (1-naphthyl) indenyl) - (2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) - (2-methyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) - (2-ethyl-4- (4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirkoniumdi chloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) - (2-methyl-4- [3 ', 5'-bis-tert.butylphenyljindenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediyl (2-isopropyl-4- [4'-tert.butylphenyl] indenyl) - (2-methyl-4- [1'-naphthyl] indenyl) zirconium dichloride and
Ethylene (2-isopropyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) - (2-methyl-4- [4'-tert-butylphenyl] indenyl) zirconium dichloride
and the corresponding dimethyl, monochloromono (alkylaryloxy) and di (alkylaryloxy) zirconium compounds.
Bei den Verbindungen der allgemeinen
Formel (Id) sind als besonders geeignet diejenigen zu nennen, in
denen
M1A für Titan oder Zirkonium, insbesondere
Titan, und
XA für Chlor, C1-C4-Alkyl oder Phenyl stehen oder zwei Reste
X für einen
substituierten oder unsubstituierten Butadienliganden stehen,
R15A für
-Si16AR17A- oder
-CR16AR17A-CR16AR17A- und,
AA für
-O- , -S- oder -NR19A- steht,
R1A bis R3A und R5A für
Wasserstoff, C1-C10-Alkyl,
bevorzugt Methyl, C3-C10-Cycloalkyl,
C6-C15-Aryl oder -Si(R8A)3 stehen, oder
wobei zwei benachbarte Reste für
4 bis 12 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen, wobei besonders
bevorzugt alle R1A bis R3A und
R5A Methyl sind.In the case of the compounds of the general formula (Id), those in which
M 1A for titanium or zirconium, especially titanium, and
X A stands for chlorine, C 1 -C 4 alkyl or phenyl or two radicals X stand for a substituted or unsubstituted butadiene ligand,
R 15A for -Si 16A R 17A - or -CR 16A R 17A -CR 16A R 17A - and,
A A stands for -O-, -S- or -NR 19A -
R 1A to R 3A and R 5A represent hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, preferably methyl, C 3 -C 10 cycloalkyl, C 6 -C 15 aryl or -Si (R 8A ) 3 , or two neighboring radicals represent cyclic groups having 4 to 12 carbon atoms, all R 1A to R 3A and R 5A being particularly preferably methyl.
Eine andere Gruppe von Verbindungen
der Formel (Id), die besonders geeignet sind, die diejenigen in den
M1A für
Titan oder Chrom bevorzugt in der Oxidationsstufe III und XA für
Chlor, C1-C4-Alkyl
oder Phenyl stehen oder zwei Reste XA für einen
substituierten oder unsubstituierten Butadienliganden stehen,
R15A für
-SiR16AR17A- oder
-CR16AR17A-CR16AR17A- und,
AA für
-O-R19A, -NR19A
2, -PR19A
2 steht,
R1A bis
R3A und R5A für Wasserstoff,
C1-C10-Alkyl, C3-C10-Cycloalkyl,
C6-C15-Aryl oder
-Si(R8A)3 stehen,
oder wobei zwei benachbarte Reste für 4 bis 12 C-Atome aufweisende
cyclische Gruppen stehen.Another group of compounds of formula (Id) that are particularly suitable are those in the
M 1A for titanium or chromium, preferably in oxidation state III and X A for chlorine, C 1 -C 4 alkyl or phenyl, or two radicals X A for a substituted or unsubstituted butadiene ligand,
R 15A for -SiR 16A R 17A - or -CR 16A R 17A -CR 16A R 17A - and,
A A stands for -OR 19A , -NR 19A 2 , -PR 19A 2 ,
R 1A to R 3A and R 5A represent hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 3 -C 10 cycloalkyl, C 6 -C 15 aryl or -Si (R 8A ) 3 , or where two adjacent radicals are Cyclic groups containing 4 to 12 carbon atoms.
Die Synthese derartiger Komplexverbindungen kann nach an sich bekannten Methoden erfolgen, wobei die Umsetzung der entsprechend substituierten, cyclischen Kohlenwasserstoffanionen mit Halogeniden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal oder Chrom, bevorzugt ist.The synthesis of such complex compounds can be carried out according to methods known per se, the implementation the correspondingly substituted, cyclic hydrocarbon anions with halides of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum or chrome, is preferred.
Beispiele für entsprechende Herstellungsverfahren sind u.a. im Journal of Organometallic Chemistry, 369 (1989), 359-370 beschrieben.Examples of corresponding manufacturing processes include in the Journal of Organometallic Chemistry, 369 (1989), 359-370 described.
Weitere geeignete Organoübergangsmetallverbindungen
A) sind Metallocene mit mindestens einem Liganden, der aus einem
Cyclopentadienyl oder Heterocyclopentadienyl mit einem ankondensierten
Heterocyclus gebildet wird, wobei in den Heterocyclen mindestens
ein C-Atom durch ein Heteroatom bevorzugt aus der Gruppe 15 oder
16 des Periodensystems und insbesondere durch Stickstoff oder Schwefel
ersetzt ist. Derartige Verbindungen sind beispielsweise in der WO
98/22486 beschrieben. Dies sind insbesondere
Dimethylsilandiyl-(2-methyl-4-phenyl-indenyl)-(2,5-dimethyl-N-phenyl-4-azapentalen)zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-4-hydroazulenyl)zirkoniumdichlorid
und
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-4-hydroazulenyl)zirkoniumdichlorid.Further suitable organo-transition metal compounds A) are metallocenes with at least one ligand which is formed from a cyclopentadienyl or heterocyclopentadienyl with a fused-on heterocycle, wherein in the heterocycles at least one carbon atom is preferably from the group 15 or 16 of the periodic system and in particular from nitrogen or sulfur is replaced. Such compounds are described for example in WO 98/22486. These are in particular
Dimethylsilanediyl (2-methyl-4-phenyl-indenyl) - (2,5-dimethyl-N-phenyl-4-azapentalene) zirconium dichloride,
Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4-phenyl-4-hydroazulenyl) zirconium dichloride and
Dimethylsilanediylbis (2-ethyl-4-phenyl-4-hydroazulenyl) zirconium dichloride.
Erfindungsgemäß geeignete Organoübergangsmetallverbindung A) sind auch Übergangsmetallkomplexe mit mindestens einem Liganden der allgemeinen Formeln (IIa) bis (IIe), wobei das Übergangsmetall ausgewählt ist aus den Elementen Ti, Zr, Hf, Sc, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni, Pd, Pt oder ein Element der Seltenerd-Metalle. Bevorzugt sind hierbei Verbindungen mit Nickel, Eisen, Kobalt und Palladium als Zentralmetall.Organic transition metal compound A) suitable according to the invention are also transition metal complexes with at least one ligand of the general formulas (IIa) to (IIe), wherein the transition metal is selected from the elements Ti, Zr, Hf, Sc, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni, Pd, Pt or an element of the rare earth metals. Compounds with nickel, iron, cobalt and palladium as the central metal are preferred.
EB ist ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems der Elemente, bevorzugt N oder P, wobei N besonders bevorzugt ist. Die zwei oder drei Atome EB in einem Molekül können dabei gleich oder verschieden sein.E B is an element of the 15th group of the Periodic Table of the Elements, preferably N or P, with N being particularly preferred. The two or three atoms E B in a molecule can be the same or different.
Die Reste R1B bis
R9B, die innerhalb eines Ligandsystems der
Formel (IIa) bis (IIe) gleich oder verschieden sein können, stehen
dabei für
folgende Gruppen:
R1B und R4B unabhängig
voneinander für
Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste, bevorzugt
sind dabei Kohlenwasserstoffreste bei denen das dem Element EB benachbarte Kohlenstoffatom mindestens
mit zwei Kohlenstoffatomen verbunden ist.The radicals R 1B to R 9B , which can be the same or different within a ligand system of the formulas (IIa) to (IIe), represent the following groups:
R 1B and R 4B independently of one another for hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, preference is given here to hydrocarbon radicals in which the carbon atom adjacent to the element E B is linked to at least two carbon atoms.
R2B und R3B unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
wobei R2B und R3B auch
zusammen ein Ringsystem bilden können,
in dem auch ein oder mehrere Heteroatome vorhanden sein können,
R6B und R8B unabhängig voneinander
für Kohlenwasserstoff-
oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
R5B und
R9B unabhängig voneinander für Wasserstoff,
Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
wobei
R6B und R5B bzw.
R8B und R9B auch
zusammen ein Ringsystem bilden können,
R7B unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste, wobei
zwei R7A auch zusammen ein Ringsystem bilden
können,
R10B und R14B unabhängig voneinander
für Kohlenwasserstoff-
oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
R11B,
R12B, R12B' und R13B unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Kohlenwasserstoff oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
wobei auch zwei oder mehr geminale oder vicinale Reste R11B, R12B, R12B' und
R13B zusammen ein Ringsystem bilden können,
R15B und R18B unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
R16B und R17B unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffreste,
R19B für
einen organischer Rest, der ein 5- bis 7-gliedriges substituiertes
oder unsubstituiertes, insbesondere ungesättigtes oder aromatisches heterocyclisches
Ringsystem bildet, insbesondere zusammen mit EB ein
Pyridin-System,
n1B für 0 oder
1, wobei für
Verbindungen der Formel (IIc) für
n1B gleich 0 negativ geladen ist und
n2B für
eine ganze Zahl zwischen 1 und 4, bevorzugt 2 oder 3.R 2B and R 3B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, where R 2B and R 3B can also together form a ring system in which one or more heteroatoms can also be present,
R 6B and R 8B independently of one another for hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals,
R 5B and R 9B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals,
where R 6B and R 5B or R 8B and R 9B together can also form a ring system,
R 7B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, where two R 7A can also form a ring system together,
R 10B and R 14B independently of one another for hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals,
R 11B , R 12B , R 12B ' and R 13B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, it also being possible for two or more geminal or vicinal radicals R 11B , R 12B , R 12B' and R 13B together to form a ring system,
R 15B and R 18B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals,
R 16B and R 17B independently of one another for hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals,
R 19B for an organic radical which forms a 5- to 7-membered substituted or unsubstituted, in particular unsaturated or aromatic, heterocyclic ring system, in particular together with E B a pyridine system,
n 1B for 0 or 1, where for compounds of the formula (IIc) for n 1B is 0 negatively charged and
n 2B for an integer between 1 and 4, preferably 2 or 3.
Besonders geeignete Übergangsmetallkomplexe
mit Liganden der allgemeinen Formeln (IIa) bis (IId) sind beispielsweise
Komplexe der Übergangsmetalle
Fe; Co, Ni, Pd oder Pt mit Liganden der Formel (IIa). Besonders
bevorzugt sind Diiminkomplexe des Ni oder Pd, z.B.:
Di(2,6-di-i-propyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadien-palladiumdichlorid,
Di(di-i-propyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di(2,6-di-i-propyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di(2,6-di-i-propyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di(2-methyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Di(2-methyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di(2-methyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di(2-methyl-phenyl)-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-azanaphtenpalladiumdichlorid,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-azanaphtennickeldichlorid,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-azanaphtenpalladiumdimethyl,
Di(2,6-dimethyl-phenyl)-azanaphtennickeldimethyl,
1,1'-Dipyridylpalladiumdichlorid,
1,1'-Dipyridylnickeldichlorid,
1,1'-Dipyridylpalladiumdimethyl
oder
1,1'-Dipyridylnickeldimethyl.Particularly suitable transition metal complexes with ligands of the general formulas (IIa) to (IId) are, for example, complexes of the transition metals Fe; Co, Ni, Pd or Pt with ligands of the formula (IIa). Diimine complexes of Ni or Pd are particularly preferred, for example:
Di (2,6-di-i-propyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadien-palladium dichloride,
Di (di-i-propyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di (2,6-di-i-propyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di (2,6-di-i-propyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di (2-methyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Di (2-methyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Di (2-methyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Di (2-methyl-phenyl) -2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdichlorid,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldichlorid,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadienpalladiumdimethyl,
Diphenyl-2,3-dimethyldiazabutadiennickeldimethyl,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -azanaphtenpalladiumdichlorid,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -azanaphtennickeldichlorid,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -azanaphtenpalladiumdimethyl,
Di (2,6-dimethyl-phenyl) -azanaphtennickeldimethyl,
1,1'-Dipyridylpalladiumdichlorid,
1,1'-Dipyridylnickeldichlorid,
1,1'-dipyridyl palladium dimethyl or
1,1'-Dipyridylnickeldimethyl.
Besonders geeignete Verbindungen (IIe) sind solche, die in J. Am. Chem. Soc. 120, S. 4049 ff. (1998),J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1998, 849 beschrieben sind. Als bevorzugte Komplexe mit Liganden (IIe) lassen sich 2,6-Bis(imino)pyridyl-Komplexe der Übergangsmetalle Fe, Co, Ni, Pd oder Pt, insbesondere Fe einsetzen.Particularly suitable connections (IIe) are those described in J. Am. Chem. Soc. 120, pp. 4049 ff. (1998), J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1998, 849. As preferred Complexes with ligands (IIe) can be 2,6-bis (imino) pyridyl complexes of transition metals Use Fe, Co, Ni, Pd or Pt, especially Fe.
Als Organoübergangsmetallverbindung A) können auch Iminophenolat-Komplexe verwendet werden, wobei die Liganden beispielsweise ausgehend von substituierten oder unsubstituierten Salicylaldehyden und primären Aminen, insbesondere substituierten oder unsubstituierten Arylami nen, hergestellt werden. Auch Übergangsmetallkomplexe mit Pi-Liganden, die im Pi-System ein oder mehrere Heteroatome enthalten, wie beispielsweise der Boratabenzolligand, das Pyrrolylanion oder das Phospholylanion, lassen sich als Organoübergangsmetallverbindungen A) einsetzen.As the organic transition metal compound A) can also iminophenolate complexes are used, the ligands for example starting from substituted or unsubstituted Salicylaldehydes and primary Amines, especially substituted or unsubstituted arylamines, getting produced. Also transition metal complexes with Pi ligands that contain one or more heteroatoms in the Pi system, such as the Boratabenzolligand, the pyrrolyl anion or the phospholyl anion, can be used as organic transition metal compounds A) insert.
Erfindungsgemäß geeignete Übergangsmetallverbindungen A) sind außerdem substituierte Monocyclopentadienyl-, Monoindenyl-, Monofluorenyl- oder Heterocyclopentadienylkomplexe von Chrom, Molybdän oder Wolfram, wobei mindestens einer der Substituenten am Cyclopentadienylring eine rigide, nicht nur ausschließlich über sp3 hybridisierte Kohlenstoff- oder Silicium-Atome gebundene Donorfunktion trägt. Die direkteste Verknüpfung zur Donorfunktion enthält dazu mindestens ein sp oder sp2 hybridisiertes Kohlenstoffatom, bevorzugt ein bis drei sp2 hybridisierte Kohlenstoffatome. Bevorzugt enthält die direkte Verknüpfung eine ungesättigte Doppelbindung, einen Aromaten oder bildet mit dem Donor ein partiell ungesättigtes oder aromatisches heterocyclisches System aus.Transition metal compounds A) suitable according to the invention are also substituted monocyclopentadienyl, monoindenyl, monofluorenyl or heterocyclopentadienyl complexes of chromium, molybdenum or tungsten, with at least one of the substituents on the cyclopentadienyl ring having a rigid, not only exclusively via sp 3 hybridized carbon or silicon function bonded wearing. The most direct link to the donor function contains at least one sp or sp 2 hybridized carbon atom, preferably one to three sp 2 hybridized carbon atoms. The direct link preferably contains an unsaturated double bond, an aromatic or forms a partially unsaturated or aromatic heterocyclic system with the donor.
Der Cyclopentadienylring kann bei diesen Übergangsmetallverbindungen auch ein Heterocyclopentadienyl-Ligand sein, d.h. mindestens ein C-Atom kann auch durch ein Heteroatom aus der Gruppe 15 oder 16 ersetzt sein. In diesem Fall ist bevorzugt ein C5-Ring-Kohlenstoffatom durch Phosphor ersetzt. Insbesondere ist der Cyclopentadienylring mit weiteren Alkylgruppen substituiert, welche auch einen fünf oder sechsgliedrigen Ring bilden können, wie z.B. Tetrahydroindenyl, Indenyl, Benzindenyl oder Fluorenyl.The cyclopentadienyl ring in these transition metal compounds can also be a heterocyclopentadienyl ligand, ie at least one C atom can also be replaced by a hetero atom from group 15 or 16. In this case, a C 5 ring carbon atom is preferably replaced by phosphorus. In particular, the cyclopentadienyl ring is substituted with further alkyl groups, which can also form a five or six-membered ring, such as, for example, tetrahydroindenyl, indenyl, benzindenyl or fluorenyl.
Als Donor kommen ein Element der 15. oder 16. Gruppe des Periodensystems enthaltende neutrale funktionelle Gruppen, z.B. Amin, Imin, Carboxamid, Carbonsäureester, Keton (Oxo), Ether, Thioketon, Phosphin, Phosphit, Phosphinoxid, Sulfonyl, Sulfonamid, oder unsubstituierte, substituierte oder kondensierte, partiell ungesättigte heterocyclische oder heteroaromatische Ringsysteme in Betracht.An element of come as a donor 15th or 16th group of the periodic table containing neutral functional Groups, e.g. Amine, imine, carboxamide, carboxylic acid ester, ketone (oxo), ether, Thioketone, phosphine, phosphite, phosphine oxide, sulfonyl, sulfonamide, or unsubstituted, substituted or fused, partially unsaturated heterocyclic or heteroaromatic ring systems into consideration.
Bevorzugt werden hierbei substituierte
Monocyclopentadienyl-, Monoindenyl-, Monofluorenyl- oder Heterocyclopentadienylkomplexe
der allgemeinen Formel (III) eingesetzt, worin
MC Chrom, Molybdän oder Wolfram bedeutet und
Zc durch die folgende allgemeine Formel (IIIa) beschrieben ist, worin die
Variablen folgende Bedeutung besitzen:
E1C-E5C Kohlenstoff oder, für maximal ein Atom E1C bis E5C, Phosphor
oder Stickstoff,
AC -NR5CR6C, -PR5CR8C, -OR5C, -SR5C oder ein unsubstituiertes, substituiertes
oder kondensiertes, partiell ungesättigtes heterocyclisches oder
heteroaromatisches Ringsystem,
RC eine
der folgenden Gruppen: und zusätzlich, falls AC ein
unsubstituiertes, substituiertes oder kondensiertes, partiell ungesättigtes
heterocyclisches oder heteroaromatisches Ringsystem ist, auch wobei
L1C,
L2C Silicium oder Kohlenstoff bedeutet,
kC 1 oder, wenn A1C ein
unsubstituiertes, substituiertes oder kondensiertes, partiell ungesättigtes
heterocyclisches oder heteroaromatisches Ringsystem ist, auch 0
ist,
XC unabhängig voneinander Fluor, Chlor,
Brom, Jod, Wasserstoff, C1-C10-Alkyl,
C2-C10-Alkenyl, C6-C20-Aryl, C7-C40-Alkylaryl -NR15CR16C, -OR15C, -SR15C, -SO3R15C, -OC(O)R15C, -CN, -SCN, β-Diketonat, -CO,
BF4
-, PF6
- oder sperrige
nichtkoordinierende Anionen bedeuten,
R1C-
R16C unabhängig voneinander Wasserstoff,
C1-C20-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, C6-C20-Aryl, C7-C40-Alkylaryl,
Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6-20 C-Atomen im
Arylrest, SiR17C
3,
wobei die organischen Reste R1B-R16B auch durch Halogene substituiert sein
können
und je zwei geminale oder vicinale Reste R1C-R16C auch zu einem fünf- oder sechsgliedrigen Ring
verbunden sein können,
R17C unabhängig
voneinander Wasserstoff, C1-C20-Alkyl,
C2-C20-Alkenyl,
C6-C20-Aryl, C7-C40-Alkylaryl,
und je zwei geminale Reste R17C auch zu
einem fünf-
oder sechsgliedrigen Ring verbunden sein können,
nC 1,
2 oder 3 und
mC 1, 2 oder 3 bedeuten.Substituted monocyclopentadienyl, monoindenyl, monofluorenyl or heterocyclopentadienyl complexes of the general formula (III) are preferred used where
M C means chromium, molybdenum or tungsten and
Z c by the following general formula (IIIa) in which the variables have the following meaning:
E 1C -E 5C carbon or, for a maximum of one atom E 1C to E 5C , phosphorus or nitrogen,
A C -NR 5C R 6C , -PR 5C R 8C , -OR 5C , -SR 5C or an unsubstituted, substituted or condensed, partially unsaturated heterocyclic or heteroaromatic ring system,
R C one of the following groups: and additionally, if A C is an unsubstituted, substituted or fused, partially unsaturated heterocyclic or heteroaromatic ring system, too in which
L 1C , L 2C means silicon or carbon,
k C 1 or, if A 1C is an unsubstituted, substituted or fused, partially unsaturated heterocyclic or heteroaromatic ring system, is also 0,
X C independently of one another fluorine, chlorine, bromine, iodine, hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 2 -C 10 alkenyl, C 6 -C 20 aryl, C 7 -C 40 alkylaryl -NR 15C R 16C , -OR 15C , -SR 15C , -SO 3 R 15C , -OC (O) R 15C , -CN, -SCN, β-diketonate, -CO, BF 4 - , PF 6 - or bulky non-coordinating anions,
R 1C - R 16C independently of one another hydrogen, C 1 -C 20 alkyl, C 2 -C 20 alkenyl, C 6 -C 20 aryl, C 7 -C 40 alkylaryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the Alkyl radical and 6-20 C atoms in the aryl radical, SiR 17C 3 , where the organic radicals R 1B -R 16B can also be substituted by halogens and two geminal or vicinal radicals R 1C -R 16C also to form a five- or six-membered ring can be connected
R 17C independently of one another are hydrogen, C 1 -C 20 -alkyl, C 2 -C 20 -alkenyl, C 6 -C 20 -aryl, C 7 -C 40 -alkylaryl, and two geminal radicals R 17C each also form a five- or six-membered ring can be connected,
n C 1, 2 or 3 and
m is C 1, 2 or 3.
Als Übergangsmetall MC kommt insbesondere Chrom in Betracht.Chromium is particularly suitable as the transition metal M C.
Beispiele für Organoübergangsmetallverbindungen
der Formel (III) sind
1-(8-Chinolyl)-2-methyl-4-methylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-3-isopropyl-5-methylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2,3,4,5-tetramethylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)tetrahydroindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)indenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2-methylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2-isopropylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2-ethylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2-tert.butylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)benzindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-Chinolyl)-2-methylbenzindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2-methyl-4-methylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2,3,4,5-tetramethylcyclopentadienylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))tetrahydroindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))indenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2-methylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2-isopropylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2-ethylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2-tert.butylindenylchrom(III)dichlorid,
1-(8-(2-Methylchinolyl))-benzindenylchrom(III)dichlorid
oder
1-(8-(2-Methylchinolyl))-2=methylbenzindenylchrom(III)dichlorid.Examples of organic transition metal compounds of the formula (III) are
1- (8-quinolyl) -2-methyl-4-methylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -3-isopropyl-5-methylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -3-tert-butyl-5-methylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2,3,4,5-tetramethylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) tetrahydroindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) indenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2-methylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2-isopropylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2-ethylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2-tert.butylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) benzindenylchrom (III) dichloride,
1- (8-quinolyl) -2-methylbenzindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2-methyl-4-methylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2,3,4,5-tetramethylcyclopentadienylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) tetrahydroindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) indenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2-methylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2-isopropylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2-ethylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2-tert.butylindenylchrom (III) dichloride,
1- (8- (2-Methylquinolyl)) benzindenylchrome (III) dichloride or
1- (8- (2-methylquinolyl)) - 2 = methylbenzindenylchrom (III) dichloride.
Die Herstellung funktioneller Cyclopentadienyl-Liganden ist seit langer Zeit bekannt. Verschiedene Synthesewege für diese Komplexliganden werden z.B. von M. Enders et. al. in Chem. Ber. (1996), 129, 459-463 oder P. Jutzi und U. Siemeling in J. Orgmet. Chem. (1995), 500, 175-185 beschrieben.The Production of Functional Cyclopentadienyl Ligands has been known for a long time. Different synthetic routes for this Complex ligands are e.g. by M. Enders et. al. in Chem. Ber. (1996), 129, 459-463 or P. Jutzi and U. Siemeling in J. Orgmet. Chem. (1995), 500, 175-185.
Die Metallkomplexe, insbesondere
die Chromkomplexe, lassen sich auf einfache Weise erhalten, wenn
man die entsprechenden Metallsalze wie z.B. Metallchloride mit dem
Ligandanion umsetzt (z.B. analog zu den Beispielen in
Erfindungsgemäß geeignete Übergangsmetallverbindungen
A) sind außerdem
Imidochromverbindungen der allgemeinen Formel (IV), worin die Variablen folgende
Bedeutung haben:
RD R1DC=NR2D, R1DC=O, R1DC=O(OR20), R1DC=S, (R1D)2P=O, (OR1D)2P=O, SO2R1D, R1DR2DC=N
NR1DR2D oder BR1DR2D, C1-C20-Alkyl C1-C20-Cycloalkyl, C2-C20-Alkenyl, C6-C20-Aryl, C7-C40-Alkylaryl, Wasserstoff, falls dieser an
ein Kohlenstoffatom gebunden ist, wobei die organischen Reste R1D und R2D auch inerte
Substituenten tragen können,
XD unabhängig
voneinander Fluor, Chlor, Brom, Jod, -NR3DR4D, -NP(R3D)3, -OR3D, -OSi(R3D)3, -SO3R3D, -OC(O)R3D, β-Diketonat, BF4
-, PF6
-,
oder sperrige schwach oder nicht koordinierende Anionen,
R1D-R4D unabhängig voneinander
C1-C20-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, C6-C20-Aryl, C7-C40-Alkylaryl,
Wasserstoff, falls dieser an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, wobei
die organischen Reste R1D bis R4D auch
inerte Substituenten tragen können,
nD 1 oder 2,
mD 1,
2 oder 3 ist, wobei m1D entsprechend der
Wertigkeit von Cr den Wert aufweist, bei dem der Metallocenkomplex
der allgemeinen Formel (IV) ungeladen vorliegt,
LD ein
neutraler Donor und
yD 0 bis 3.Transition metal compounds A) which are suitable according to the invention are also imidochrome compounds of the general formula (IV), where the variables have the following meaning:
R D R 1D C = NR 2D , R 1D C = O, R 1D C = O (OR 20 ), R 1D C = S, (R 1D ) 2 P = O, (OR 1D ) 2 P = O, SO 2 R 1D , R 1D R 2D C = N NR 1D R 2D or BR 1D R 2D , C 1 -C 20 alkyl C 1 -C 20 cycloalkyl, C 2 -C 20 alkenyl, C 6 -C 20 - Aryl, C 7 -C 40 -alkylaryl, hydrogen, if this is bound to a carbon atom, it being possible for the organic radicals R 1D and R 2D to also carry inert substituents,
X D independently of one another fluorine, chlorine, bromine, iodine, -NR 3D R 4D , -NP (R 3D ) 3 , -OR 3D , -OSi (R 3D ) 3 , -SO 3 R 3D , -OC (O) R 3D , β-diketonate, BF 4 - , PF 6 - , or bulky weakly or non-coordinating anions,
R 1D -R 4D independently of one another C 1 -C 20 alkyl, C 2 -C 20 alkenyl, C 6 -C 20 aryl, C 7 -C 40 alkylaryl, hydrogen, if this is bonded to a carbon atom, where the organic radicals R 1D to R 4D can also carry inert substituents,
n D 1 or 2,
m D is 1, 2 or 3, m 1D having the value of Cr corresponding to the value at which the metallocene complex of the general formula (IV) is uncharged,
L D is a neutral donor and
y D 0 to 3.
Solche Verbindungen und deren Herstellung sind z. B. in der WO 01/09148 beschrieben.Such connections and their production are z. B. described in WO 01/09148.
Weitere geeignete Organoübergangsmetallverbindungen
A) sind Übergangsmetallkomplexe
mit einem dreizähnigen
macrocyclischen Liganden wie
[1,3,5-Tri(methyl)-1,3,5-Triazacyclohexan]chromtrichlorid,
[1,3,5-Tri(ethyl)-1,3,5-Triazacyclohexan]chromtrichlorid,
[1,3,5-Tri(octyl)-1,3,5-Triazacyclohexan]chromtrichlorid,
[1,3,5-Tri(dodecyl)-1,3,5-Triazacyclohexan]chromtrichlorid
und
[1,3,5-Tri(benzyl)-1,3,5-Triazacyclohexan]chromtrichlorid,Other suitable organic transition metal compounds A) are transition metal complexes with a tridentate macrocyclic ligand such as
[1,3,5-tri (methyl) -1,3,5-triazacyclohexane] chromium trichloride,
[1,3,5-tri (ethyl) -1,3,5-triazacyclohexane] chromium trichloride,
[1,3,5-tri (octyl) -1,3,5-triazacyclohexane] chromium trichloride,
[1,3,5-tri (dodecyl) -1,3,5-triazacyclohexane] chromium trichloride and
[1,3,5-tri (benzyl) -1,3,5-triazacyclohexane] chromium trichloride,
Als Komponente A) können auch Mischungen verschiedener Organoübergangsmetallverbindungen eingesetzt werden.As component A) can also Mixtures of different organic transition metal compounds used become.
Weiterhin wird bei der Herstellung des Katalysators als Komponente B) einer Mischung aus mindestens zwei voneinander verschiedenen Organometallverbindungen eingesetzt, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dadurch charakterisiert ist, daß die Organoübergangsmetallverbindung A) zunächst mit der Mischung der Organometallverbindungen in Kontakt gebracht wird.Furthermore, the manufacture of the catalyst as component B) a mixture of at least two different organometallic compounds are used, the method according to the invention is characterized in that the metal compound A) first brought into contact with the mixture of organometallic compounds becomes.
Geeignete Organometallverbindungen
B) sind solche der allgemeinen Formel (V),
M1 ein Alkali-, ein Erdalkalimetall
oder ein Metall der 13. Gruppe des Periodensystems, d.h. Bor, Aluminium, Gallium,
Indium oder Thallium bedeutet,
R1 Wasserstoff,
C1-C10-Alkyl, C6-C15-Aryl, Halogen-C1-C10-Alkyl, Halogen-C6-C15-Aryl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl, C1-C10-Alkoxy oder Halogen-C7-C40-Alkylaryl,
Halogen-C7-C40-Arylalkyl
oder Halogen-C1-C10-Alkoxy,
R2 und R3 Wasserstoff,
Halogen, C1-C10-Alkyl,
C6-C15-Aryl, Halogen-C1-C10-Alkyl, Halogen-C6-C15-Aryl, C7-C40-Arylalkyl,
C7-C40-Alkylaryl,
C1-C10-Alkoxy oder
Halogen-C7-C40-Alkylaryl,
Halogen-C7-C40-Arylalkyl
oder Halogen-C1-C10-Alkoxy,
r
eine ganze Zahl von 1 bis 3 und
s und t ganze Zahlen von 0
bis 2 bedeuten, wobei die Summe r+s+t der Wertigkeit von M1 entspricht.Suitable organometallic compounds B) are those of the general formula (V),
M 1 denotes an alkali metal, an alkaline earth metal or a metal from the 13th group of the periodic table, ie boron, aluminum, gallium, indium or thallium,
R 1 is hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, halo C 1 -C 10 alkyl, halo C 6 -C 15 aryl, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl, C 1 -C 10 alkoxy or halo C 7 -C 40 alkylaryl, halo C 7 -C 40 arylalkyl or halo C 1 -C 10 alkoxy,
R 2 and R 3 are hydrogen, halogen, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, halogen C 1 -C 10 alkyl, halogen C 6 -C 15 aryl, C 7 -C 40 Arylalkyl, C 7 -C 40 -alkylaryl, C 1 -C 10 -alkoxy or halo-C 7 -C 40 -alkylaryl, halo-C 7 -C 40 -arylalkyl or halo-C 1 -C 10 -alkoxy,
r is an integer from 1 to 3 and
s and t are integers from 0 to 2, the sum r + s + t corresponding to the valence of M 1 .
Von den Metallverbindungen der allgemeinen
Formel (V) sind diejenigen bevorzugt, in denen
M1 Lithium,
Magnesium oder Aluminium bedeutet und
R1,
R2 und R3 für Wasserstoff
oder C1-C10-Alkyl
stehen.Of the metal compounds of the general formula (V), those are preferred in which
M 1 means lithium, magnesium or aluminum and
R 1 , R 2 and R 3 represent hydrogen or C 1 -C 10 alkyl.
Besonders bevorzugte Metallverbindungen der Formel (V) sind n-Butyllithium, n-Butyl-n-octymagnesium, n-Butyl-n-heptylmagnesium, Triphenylaluminium, Trüsoprenaluminium, Tri-n-octylaluminium, Tri-n-hexylaluminium, Tri-n-butylaluminium, Tri-iso-butylaluminium, Tri-n-propylaluminium, Tri-iso-propylaluminium, Triethylaluminium oder Trimethylaluminium.Particularly preferred metal compounds of the formula (V) are n-butyllithium, n-butyl-n-octymagnesium, n-butyl-n-heptylmagnesium, Triphenyl aluminum, truesoprene aluminum, Tri-n-octyl aluminum, tri-n-hexyl aluminum, tri-n-butyl aluminum, Tri-iso-butyl aluminum, tri-n-propyl aluminum, tri-iso-propyl aluminum, Triethyl aluminum or trimethyl aluminum.
Weiterhin ist es auch möglich, bei der Herstellung des Katalysators die Komponente B) oder Teile der Komponenten B) in weiteren Schritten der Katalysatorherstellung zuzugeben, d.h. es kann neben der Umsetzung der Organoübergangsmetallverbindung A) mit der Mischung der Organometallverbindungen B) eine zusätzliche Zugabe von einzelnen Organometallverbindungen, beispielsweise der allgemeinen Formel (V), oder von Mischungen von Organometallverbindungen erfolgen.It is also possible to the production of the catalyst component B) or parts of the components B) add in further steps of catalyst preparation, i.e. in addition to the reaction of the organic transition metal compound A) with the mixture of organometallic compounds B) an additional one Addition of individual organometallic compounds, for example the general formula (V), or of mixtures of organometallic compounds respectively.
Als Komponente C) wird bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Katalysators mindestens eine kationenbildende Verbindung verwendet. Geeignete kationenbildende Verbindungen sind z.B. starke neutrale Lewis-Säuren, ionische Verbindungen mit lewissauren Kationen, ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen oder Verbindungen vom Typ eines Alumoxans. Die kationenbildenden Verbindungen werden häufig auch als metalloceniumionenbildende Verbindungen bezeichnet.As component C) in the production according to the invention the catalyst uses at least one cation-forming compound. Suitable cation-forming compounds are e.g. strong neutral Lewis acids, ionic Compounds with Lewis acid cations, ionic compounds with Bronsted acids as Cations or compounds of the alumoxane type. The cation-forming Connections are common also referred to as compounds forming metallocenium ions.
Als starke, neutrale Lewis-Säuren sind
Verbindungen der allgemeinen Formel (VI)
M2 ein Element der
13. Gruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, insbesondere
B, Al oder G und vorzugsweise B, und
X1,
X2 und X3 für Wasserstoff,
C1-C10-Alkyl, C6-C15-Aryl, Alkylaryl,
Arylalkyl, Halogenalkyl oder Halogenaryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen
im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atome im Arylrest oder Fluor, Chlor,
Brom oder Jod stehen, insbesondere für Halogenaryl, vorzugsweise
für Pentafluorphenyl.Compounds of the general formula (VI) are strong, neutral Lewis acids
M 2 is an element of the 13th group of the Periodic Table of the Elements, in particular B, Al or G and preferably B, and
X 1 , X 2 and X 3 for hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 15 aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl or haloaryl, each with 1 to 10 C atoms in the alkyl radical and 6 to 20 C- Atoms in the aryl radical or fluorine, chlorine, bromine or iodine are particularly halogenaryl, preferably pentafluorophenyl.
Weitere Beispiele für starke, neutrale Lewis-Säuren sind in der WO 00/31090 genannt.More examples of strong, neutral Lewis acids are mentioned in WO 00/31090.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (VI), in der X1, X2 und X3 gleich sind, vorzugsweise Tris(pentafluorphenyl)boran.Particularly preferred are compounds of the general formula (VI) in which X 1 , X 2 and X 3 are the same, preferably tris (pentafluorophenyl) borane.
Als ionische Verbindungen mit lewissauren
Kationen sind salzartige Verbindungen des Kations der allgemeinen
Formel (VII)
Y ein Element der 1. bis 16. Gruppe des
Periodensystems der Elemente bedeutet,
Q1 bis
Qz für
einfach negativ geladene Reste wie C1-C28-Alkyl, C6-C15-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl, Halogenaryl
mit jeweils 6 bis 20 C-Atomen im Aryl- und 1 bis 28 C-Atome im Alkylrest,
C3-C10-Cycloalkyl,
welches gegebenenfalls mit C1-C10-Alkylgruppen substituiert
sein kann, Halogen, C1-C28-Alkoxy,
C6-C15-Aryloxy, Silyl- oder Mercaptylgruppen
a
für ganze
Zahlen von 1 bis 6 und
z für
ganze Zahlen von 0 bis 5 steht,
d der Differenz a– z entspricht,
wobei d jedoch größer oder
gleich 1 ist.Salt-like compounds of the cation of the general formula (VII) are ionic compounds with Lewis acid cations
Y represents an element of the 1st to 16th group of the Periodic Table of the Elements,
Q 1 to Q z for single negatively charged radicals such as C 1 -C 28 alkyl, C 6 -C 15 aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl, haloaryl, each having 6 to 20 C atoms in the aryl and 1 to 28 C -Atoms in the alkyl radical, C 3 -C 10 cycloalkyl, which can optionally be substituted with C 1 -C 10 alkyl groups, halogen, C 1 -C 28 alkoxy, C 6 -C 15 aryloxy, silyl or mercaptyl groups
a for integers from 1 to 6 and
z represents integers from 0 to 5,
d corresponds to the difference a - z, whereby d is greater than or equal to 1.
Besonders geeignet sind Carboniumkationen, Oxoniumkationen und Sulfoniumkationen sowie kationische Übergangsmetallkomplexe. Insbesondere sind das Triphenylmethylkation, das Silberkation und das 1,1'-Dimethylferrocenylkation zu nennen. Bevorzugt besitzen sie nichtkoordinierende Gegenionen, insbesondere Borverbindungen wie sie auch in der WO 91/09882 genannt werden, bevorzugt Tetrakis(pentafluorophenyl)borat.Carbonium cations are particularly suitable, Oxonium cations and sulfonium cations as well as cationic transition metal complexes. In particular, the triphenylmethyl cation, the silver cation and the 1,1'-dimethylferrocenyl cation to call. They preferably have non-coordinating counterions, in particular boron compounds as also mentioned in WO 91/09882 are, preferably tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
Salze mit nicht koordinierenden Anionen können auch durch Zusammengabe einer Bor- oder Aluminiumverbindung, z.B. einem Aluminiumalkyl, mit einer zweiten Verbindung, die durch Reaktion zwei oder mehrere Bor- oder Aluminiumatome verknüpfen kann, z. B. Wasser, und einer dritten Verbindung, die mit der Bor- oder Aluminiumverbindung eine ionisierende ionische Verbindung bildet, z.B. Triphenylchlormethan, hergestellt werden. Zusätzlich kann eine vierte Verbindung, die ebenfalls mit der Bor- oder Aluminiumverbindung reagiert, z.B. Pentafluorphenol, hinzugefügt werden.Salts with non-coordinating anions can also be combined by combining a boron or aluminum compound, for example an aluminum alkyl, with a second compound which can link two or more boron or aluminum atoms by reaction, e.g. B. water, and a third compound which forms an ionizing ionic compound with the boron or aluminum compound, for example triphenylchloromethane. In addition, a fourth compound can also be used with the boron or aluminum compound acts, for example pentafluorophenol, can be added.
Ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen haben vorzugsweise ebenfalls nichtkoordinierende Gegenionen. Als Brönsted-Säure werden insbesondere protonierte Amin- oder Anilinderivate bevorzugt. Bevorzugte Kationen sind N,N-Dimethylanilinium, N,N-Dimethylcylohexylammonium und N,N-Dimethylbenzylammonium sowie Derivate der beiden letztgenannten.Ionic compounds with Bronsted acids as Cations preferably also have non-coordinating counterions. As a Bronsted acid in particular protonated amine or aniline derivatives are preferred. preferred Cations are N, N-dimethylanilinium, N, N-dimethylcylohexylammonium and N, N-dimethylbenzylammonium and derivatives of the latter two.
Bevorzugte ionische kationenbildende Verbindungen sind vor allem N,N-Di-methylaniliniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-Dimethylcyclohexylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borat oder N,N-Dimethylbenzylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borat.Preferred ionic cation-forming Compounds are primarily N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borates, N, N-dimethylcyclohexylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate or N, N-dimethylbenzylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
Es können auch zwei oder mehrere Boratanionen miteinander verbunden sein, wie in dem Dianion [(C6F5)2B-C6F4-B(C6F5)2]-2, oder das Boratanion kann über eine Brücke mit einer geeigneten funktionellen Gruppe auf der Trägeroberfläche gebunden sein.Two or more borate anions can also be connected to one another, as in the dianion [(C 6 F 5 ) 2 BC 6 F 4 -B (C 6 F 5 ) 2 ] -2 , or the borate anion can be bridged with a suitable one functional group on the support surface.
Weitere geeignete kationenbildende Verbindungen sind in der WO 00/31090 aufgelistet.Other suitable cation-forming Compounds are listed in WO 00/31090.
Geeignete kationenbildende Verbindungen der vorgenannten Typen sind beispielsweise auch durch Umsetzung von Organometallverbindungen mit organischen Verbindungen, enthaltend mindestens eine aktiven Wasserstoff enthaltende funktionelle Gruppe, erhältlich. Beispiele für geeignete funktionelle Gruppen der organischen Verbindungen sind Hydroxylgruppen, primäre und sekundäre Aminogruppen, Mercaptogruppen, Silanolgruppen, Carboxylgruppen, Amidogruppen oder Imidogruppen, wobei Hydroxylgruppen bevorzugt sind.Suitable cation-forming compounds of the aforementioned types are, for example, also by implementation of organometallic compounds containing organic compounds at least one active hydrogen-containing functional group, available. examples for are suitable functional groups of the organic compounds Hydroxyl groups, primary and secondary Amino groups, mercapto groups, silanol groups, carboxyl groups, Amido groups or imido groups, with hydroxyl groups being preferred are.
Bevorzugte organischen Verbindungen
mit Hydroxylgruppen sind insbesondere solche der allgemeinen Formel
(VIII),
A ein Atom
der 13., 14. oder 15. Hauptgruppe des Periodensystems oder eine
aus 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bestehende Gruppierung, vorzugsweise
ein Atom der 13. Hauptgruppe des Periodensystems, insbesondere Bor
oder Aluminium, oder ein teilweise oder vollständig halogenierte C1-C20-Alkyl- oder
C6-C40-Aryl-Gruppierung
ist und besonders bevorzugt für
ein Atom der 13. Hauptgruppe des Periodensystems, bevorzugt Bor
oder Aluminium und insbesondere Bor steht,
R4 gleich
oder verschieden ist und unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Halogen, C1-C20-Alkyl,
C1-C20-Halogenalkyl,
C1-C10-Alkoxy, C6-C20-Aryl, C6-C20-Halogenaryl,
C6-C20-Aryloxy,
C7-C40-Arylalky,
C7-C40-Halogenarylalkyl,
C7-C40-Alkylaryl
oder C7-C40-Halogenalkylaryl
steht oder R4 eine OSiR3
5-Gruppe ist, worin
R5 gleich
oder verschieden ist und Wasserstoff, Halogen C1-C20-Alkyl, C1-C20-Halogenalkyl,
C1-C10-Alkoxy, C6-C20-Aryl, C6-C20-Halogenaryl,
C6-C20-Aryloxy,
C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Halogenarylalkyl, C7-C40-Alkylaryl oder C7-C40-Halogenalkylaryl bedeutet,
und R4 bevorzugt für Wasserstoff, Halogen, C6-C14-Aryl, C6-C14-Halogenaryl,
C1-C14-Alkyl, C1-C14-Halogenalkyl, C7-C30-Arylalky, C7-C30-Halogenarylalkyl, C7-C30-Alkylaryl oder C7-C30-Halogenalkylaryl und
besonders bevorzugt
für C6-C10-Aryl, C6-C10-Halogenaryl,
C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, C7-C20-Alkylaryl oder
C7-C20-Halogenalkylaryl
steht,
y mindestens 1 ist und bevorzugt 1 bis 5, insbesondere
1 oder 2 und ganz besonders bevorzugt 1 bedeutet und
x eine
ganze Zahl von 0 bis 41 ist, wobei x besonders bevorzugt gleich
2 ist, wenn y 1 bedeutet, oder gleich 1 ist, wenn y 2 bedeutet.Preferred organic compounds with hydroxyl groups are in particular those of the general formula (VIII),
A is an atom of the 13th, 14th or 15th main group of the periodic table or a group consisting of 2 to 20 carbon atoms, preferably an atom of the 13th main group of the periodic table, in particular boron or aluminum, or a partially or completely halogenated C 1 -C Is 20 alkyl or C 6 -C 40 aryl group and is particularly preferably an atom of the 13th main group of the periodic table, preferably boron or aluminum and in particular boron,
R 4 is the same or different and is independently hydrogen, halogen, C 1 -C 20 alkyl, C 1 -C 20 haloalkyl, C 1 -C 10 alkoxy, C 6 -C 20 aryl, C 6 -C 20 haloaryl, C 6 -C 20 aryloxy, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 haloarylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl or C 7 -C 40 haloalkylaryl or R 4 is an OSiR 3 5 group is wherein
R 5 is the same or different and is hydrogen, halogen C 1 -C 20 alkyl, C 1 -C 20 haloalkyl, C 1 -C 10 alkoxy, C 6 -C 20 aryl, C 6 -C 20 haloaryl, C 6 -C 20 aryloxy, C 7 -C 40 arylalkyl, C 7 -C 40 haloarylalkyl, C 7 -C 40 alkylaryl or C 7 -C 40 haloalkylaryl,
and R 4 is preferably hydrogen, halogen, C 6 -C 14 aryl, C 6 -C 14 haloaryl, C 1 -C 14 alkyl, C 1 -C 14 haloalkyl, C 7 -C 30 arylalkyl, C 7 -C 30 haloarylalkyl, C 7 -C 30 alkylaryl or C 7 -C 30 haloalkylaryl and
particularly preferred for C 6 -C 10 aryl, C 6 -C 10 haloaryl, C 1 -C 6 alkyl, C 1 -C 6 haloalkyl, C 7 -C 20 alkylaryl or C 7 -C 20 haloalkylaryl stands,
y is at least 1 and preferably 1 to 5, in particular 1 or 2 and very particularly preferably 1, and
x is an integer from 0 to 41, where x is particularly preferably 2 if y is 1 or 1 if y is 2.
Beispiele für bevorzugte Verbindung der Formel (VIII) sind Borinsäuren der Formel R4 2B(OH) oder Boronsäuren der Formel R4B(OH)2.Examples of preferred compounds of the formula (VIII) are boric acids of the formula R 4 2 B (OH) or boronic acids of the formula R 4 B (OH) 2 .
Bevorzugte organischen Verbindungen mit Hydroxylgruppen sind auch Verbindungen mit teilweise oder vollständig fluorierten Arylgruppierungen wie Pentafluorphenol oder Nonafluordiphenyl-1- ol oder Dihydroxoctafluordiphenyl. Solche Verbindungen C) können auch in Form eines Addukt mit 1 bis 10 Teilen Wasser eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich dann um Verbindungen, die zwei OH-Gruppen enthalten, beispielsweise 4,4'-Dihydroxyoctafluorodiphenyl·(s·H2O), 1,2-Dihydroxyoctafluorodiphenyl·(s·H2O), 1,8-Dihydroxyhexafluoronaphtalin·(s·H2O) oder 1,2-Dihydroxyhexafluoronaphtalin·(s·H2O), wobei s eine Zahl von 1 bis 10 ist.Preferred organic compounds with hydroxyl groups are also compounds with partially or fully fluorinated aryl groups, such as pentafluorophenol or nonafluorodiphenyl-1-ol or dihydroxoctafluorodiphenyl. Such compounds C) can also be used in the form of an adduct with 1 to 10 parts of water. These are then preferably compounds which contain two OH groups, for example 4,4'-dihydroxyoctafluorodiphenyl · (s · H 2 O), 1,2-dihydroxyoctafluorodiphenyl · (s · H 2 O), 1,8-dihydroxyhexafluoronaphtaline · (S · H 2 O) or 1,2-dihydroxyhexafluoronaphtaline · (s · H 2 O), where s is a number from 1 to 10.
Aus den organischen Verbindungen mit aktiven Wasserstoff enthaltenden funktionellen Gruppen sind geeignete kationenbildende Verbindungen insbesondere durch Umsetzung mit Organoaluminiumverbindungen und besonders bevorzugt mit Aluminiumtrialkylen erhältlich.From the organic compounds with functional hydrogen-containing functional groups are suitable cation-forming compounds, in particular by reaction with organoaluminum compounds and particularly preferably available with aluminum trialkyls.
Die Menge an starken, neutralen Lewis-Säuren, ionischen Verbindungen mit lewissauren Kationen oder ionischen Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen beträgt bevorzugt 0,1 bis 20 Äquivalente, bevorzugt 1 bis 10 Äquivalente, bezogen auf die Organoübergangsmetallverbindung.The amount of strong, neutral Lewis acids, ionic Compounds with Lewis Acidic Cations or Ionic Compounds with Brönsted acids as Cations preferably 0.1 to 20 equivalents, preferably 1 to 10 equivalents, based on the organic transition metal compound.
Als Verbindungen vom Typ der Alumoxane
können
beispielsweise die in der WO 00/31090 beschriebenen Verbindungen
eingesetzt werden. Besonders geeignet sind offenkettige oder cyclische
Alumoxanverbindungen der allgemeinen Formeln (IX) oder (X) wobei
R6 eine
C1-C4-Alkylgruppe
bedeutet, bevorzugt eine Methyl- oder Ethylgruppe und
m für eine ganze
Zahl von 5 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 steht.As compounds of the alumoxane type, for example, the compounds described in WO 00/31090 can be used. Open-chain or cyclic alumoxane compounds of the general formulas (IX) or (X) are particularly suitable. in which
R 6 represents a C 1 -C 4 alkyl group, preferably a methyl or ethyl group and
m represents an integer from 5 to 30, preferably 10 to 25.
Die Herstellung dieser oligomeren Alumoxanverbindungen erfolgt üblicherweise durch Umsetzung einer Lösung von Trialkylaluminium mit Wasser. In der Regel liegen die dabei erhaltenen oligomeren Alumoxanverbindungen als Gemische unterschiedlich langer, sowohl linearer als auch cy clischer Kettenmoleküle vor, so daß m als Mittelwert anzusehen ist. Die Alumoxanverbindungen können auch im Gemisch mit anderen Metallalkylen, bevorzugt mit Aluminiumalkylen vorliegen.The preparation of these oligomeric Alumoxane compounds are usually made by implementing a solution of trialkyl aluminum with water. As a rule, they are included obtained oligomeric alumoxane compounds as mixtures long, both linear and cyclic chain molecules, so that m is to be regarded as the mean. The alumoxane compounds can also in a mixture with other metal alkyls, preferably with aluminum alkyls available.
Weiterhin können anstelle der Alumoxanverbindungen der allgemeinen Formeln (IX) oder (X) auch modifizierte Alumoxane eingesetzt werden, bei denen teilweise die Kohlenwasserstoffreste oder Wasserstoffatome durch Alkoxy-, Aryloxy-, Siloxy- oder Amidreste ersetzt sind.Furthermore, instead of the alumoxane compounds of the general formulas (IX) or (X) also modified alumoxanes are used, some of which contain hydrocarbon residues or hydrogen atoms through alkoxy, aryloxy, siloxy or amide radicals are replaced.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Organoübergangsmetallverbindungen und die Alumoxanverbindungen in solchen Mengen zu verwenden, daß das atomare Verhältnis zwischen Aluminium aus den Alumoxanverbindungen und dem Übergangsmetall aus der Organoübergangsmetallverbindung im Bereich von 10:1 bis 1000:1, bevorzugt von 20:1 bis 500:1 und insbesondere im Bereich von 30:1 bis 400:1 liegt.It has proven to be beneficial the organic transition metal compounds and to use the alumoxane compounds in such amounts that the atomic relationship between aluminum from the alumoxane compounds and the transition metal from the organic transition metal compound in the range from 10: 1 to 1000: 1, preferably from 20: 1 to 500: 1 and is in particular in the range from 30: 1 to 400: 1.
Es können auch Gemische aller zuvor genannten kationenbildenden Verbindungen eingesetzt werden. Bevorzugte Mischungen enthalten Alumoxane, insbesondere Methylalumoxan, und eine ionische Verbindung, insbesondere eine, die das Tetrakis(pentafluorphenyl)borat-Anion enthält, und/oder eine starke neutrale Lewis-Säure, insbesondere Tris(pentafluorphenyl)boran.You can also mix all of them beforehand mentioned cation-forming compounds are used. preferred Mixtures contain alumoxanes, especially methylalumoxane, and an ionic compound, especially one that contains the tetrakis (pentafluorophenyl) borate anion contains and / or a strong neutral Lewis acid, especially tris (pentafluorophenyl) borane.
Vorzugsweise werden sowohl die Organoübergangsmetallverbindung als auch die kationenbildende Verbindung in einem Lösungsmittel eingesetzt, wobei aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 20 C-Atomen, insbesondere Xylole und Toluol, bevorzugt sind.Preferably both the organic transition metal compound as well as the cation-forming compound in a solvent used, wherein aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms, in particular Xylenes and toluene are preferred.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Herstellung des Katalysators zur Olefinpolymerisation als Komponente D) mindestens ein Träger eingesetzt. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um feinteilige Träger, die ein beliebiger organischer oder anorganischer, inerter Feststoff sein können. Insbesondere kann die Trägerkomponente D) ein poröser Träger wie Talk, ein Schichtsilikat, ein anorganisches Oxid oder ein feinteiliges Polymerpulver sein.In a preferred embodiment of the method according to the invention is used to prepare the olefin polymerization catalyst Component D) at least one carrier used. These are preferably finely divided Carrier, which is any organic or inorganic, inert solid could be. In particular, the carrier component D) a porous carrier such as talc, a layered silicate, an inorganic oxide or a fine particle Be polymer powder.
Als Träger geeignete anorganische Oxide finden sich in den Gruppen 2, 3, 4, 5, 13, 14, 15 und 16 des Periodensystems der Elemente. Bevorzugt sind Oxide oder Mischoxide der Elemente Calcium, Aluminium, Silicium, Magnesium oder Titan sowie entsprechende Oxid-Mischungen. Andere anorganische Oxide, die allein oder in Kombination mit den zuletzt genannten oxidischen Trägern eingesetzt werden können, sind z.B. ZrO2 oder B2O3. Bevorzugte Oxide sind Siliciumdioxid, insbesondere in Form eines Kieselgels oder einer pyrogenen Kieselsäure, oder Aluminiumoxid. Ein bevorzugtes Mischoxid ist beispielsweise calciniertes Hydrotalcit.Inorganic oxides suitable as carriers can be found in groups 2, 3, 4, 5, 13, 14, 15 and 16 of the Periodic Table of the Elements. Oxides or mixed oxides of the elements calcium, aluminum, silicon, magnesium or titanium and corresponding oxide mixtures are preferred. Other inorganic oxides that can be used alone or in combination with the last-mentioned oxidic supports are, for example, ZrO 2 or B 2 O 3 . Preferred oxides are silicon dioxide, in particular in the form of a silica gel or a pyrogenic silica, or aluminum oxide. A preferred mixed oxide is, for example, calcined hydrotalcite.
Die verwendeten Trägermaterialien weisen vorzugsweise eine spezifische Oberfläche im Bereich von 10 bis 1000 m2/g, bevorzugt von 50 bis 500 m2/g und insbesondere von 200 bis 400 m2/g und ein Porenvolumen im Bereich von 0,1 bis 5 ml/g, bevorzugt von 0,5 und 3,5 ml/g und insbesondere von 0,8 bis 3,0 ml/g auf. Die mittlere Partikelgröße der feinteiligen Träger liegt in der Regel im Bereich von 1 bis 500 μm, bevorzugt von 5 bis 350 μm und insbesondere von 10 bis 100 μm.The carrier materials used preferably have a specific surface area in the range from 10 to 1000 m 2 / g, preferably from 50 to 500 m 2 / g and in particular from 200 to 400 m 2 / g and a pore volume in the range from 0.1 to 5 ml / g, preferably from 0.5 and 3.5 ml / g and in particular from 0.8 to 3.0 ml / g. The average particle size of the finely divided carriers is generally in the range from 1 to 500 μm, preferably from 5 to 350 μm and in particular from 10 to 100 μm.
Der anorganische Träger kann einer thermischen Behandlung z.B. zur Entfernung von adsorbiertem Wasser unterzogen werden. Eine solche Trocknungsbehandlung wird in der Regel bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 300°C, vorzugsweise von 100 bis 200°C durchgeführt, wobei die Trocknung bevorzugt unter Vakuum und/oder in einem Inertgasstrom, beispielsweise mit Stickstoff oder Argon, erfolgt. Der anorganische Träger kann auch calciniert werden, wobei dann durch eine Behandlung bei Temperaturen von 200 bis 1000°C die Konzentration der OH-Gruppen auf der Oberfläche eingestellt und gegebenenfalls die Struktur des Festkörpers verändert wird. Der Träger kann weiterhin chemisch behandelt werden, wobei übliche Trocknungsmittel wie Metallalkyle, bevorzugt Aluminiumalkyle, Chlorsilane oder SiCl4, aber auch Methylalumoxan zum Einsatz kommen können. Entsprechende Behandlungsmethoden werden zum Beispiel in WO 00/31090 beschrieben.The inorganic carrier can be subjected to a thermal treatment, for example to remove adsorbed water. Such a drying treatment is generally carried out at temperatures in the range from 80 to 300 ° C., preferably from 100 to 200 ° C., the drying preferably taking place under vacuum and / or in an inert gas stream, for example with nitrogen or argon. The inorganic carrier can also be calcined, in which case the concentration of the OH groups on the surface is adjusted by treatment at temperatures from 200 to 1000 ° C. and the structure of the solid is changed if necessary. The carrier can also be treated chemically, using conventional drying agents such as metal alkyls, preferably aluminum alkyls, chlorosilanes or SiCl 4 , but also methylalumoxane sentence can come. Appropriate treatment methods are described, for example, in WO 00/31090.
Das anorganische Trägermaterial kann auch chemisch modifiziert werden. Beispielsweise führt die Behandlung von Kieselgel mit NH4SiF6 zur Fluorierung der Kieselgeloberfläche oder die Behandlung von Kieselgelen mit Silanen, die stickstoff-, fluor- oder schwefelhaltige Gruppen enthalten, ergibt entsprechend modifizierte Kieselgeloberflächen.The inorganic carrier material can also be chemically modified. For example, the treatment of silica gel with NH 4 SiF 6 leads to fluorination of the silica gel surface or the treatment of silica gels with silanes which contain groups containing nitrogen, fluorine or sulfur gives correspondingly modified silica gel surfaces.
Weitere mögliche Trägermaterialien sind feinteilige Polymerpulver, beispielsweise aus Polyolefinen wie Polyethylen oder Polypropylen oder aus Polystyrol. Sie sollten vorzugsweise vor dem Einsatz von anhaftender Feuchtigkeit, Lösungsmittelresten oder anderen Verunreinigungen durch entsprechende Reinigungs- oder Trocknungsoperationen befreit werden. Es können auch funktionalisierte Polymerträger, z. B. auf Basis von Polystyrolen, eingesetzt werden, über deren funktionelle Gruppen, zum Beispiel Ammonium- oder Hydroxylgruppen, mindestens eine der Katalysatorkomponenten fixiert werden kann.Other possible carrier materials are fine particles Polymer powder, for example from polyolefins such as polyethylene or Polypropylene or polystyrene. You should preferably before Use of adhering moisture, solvent residues or others Contamination by appropriate cleaning or drying operations be freed. It can also functionalized polymer carriers, z. B. on the basis of polystyrenes, are used on the functional groups, for example ammonium or hydroxyl groups, at least one of the catalyst components can be fixed.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird als Komponente E) mindestens eine Lewis-Base eingesetzt. Geeignete Lewis-Basen
weisen in der Regel die Formel (XI) auf,
R6, R7 und
R8 gleich oder verschieden sind und für ein Wasserstoffatom,
eine C1-C20-Alkyl-,
C1-C20-Halogenalkyl-,
C6-C40-Aryl-, C6-C40-Halogenaryl-,
C7-C40-Alkylaryl-
oder C7-C40-Arylalkyl-Gruppe,
bevorzugt eine stehen und zwei Reste oder alle drei Reste R3, R4 und R5 über
C2-C20-Kohlenstoffeinheiten
miteinander verbunden sein können,
M3 ein Element der 15. Gruppe des Periodensystems
der Elemente istIn a further preferred embodiment, at least one Lewis base is used as component E). Suitable Lewis bases generally have the formula (XI)
R 6 , R 7 and R 8 are the same or different and represent a hydrogen atom, a C 1 -C 20 alkyl, C 1 -C 20 haloalkyl, C 6 -C 40 aryl, C 6 -C 40 Haloaryl, C 7 -C 40 alkylaryl or C 7 -C 40 arylalkyl group, preferably one and two radicals or all three radicals R 3 , R 4 and R 5 via C 2 -C 20 carbon units with one another can be connected
M 3 is an element of the 15th group of the Periodic Table of the Elements
Bevorzugt sind R6, R7 und R8 C1-C20-Alkyl, C6-C40-Aryl oder C7-C40-Alkylaryl. Besonders bevorzugt ist mindestens ein R6, R7 oder R8 eine C7C40-Arylalkyl-Gruppe, beispielsweise Benzyl.R 6 , R 7 and R 8 are preferably C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 40 aryl or C 7 -C 40 alkylaryl. At least one R 6 , R 7 or R 8 is particularly preferably a C 7 C 40 arylalkyl group, for example benzyl.
M3 ist bevorzugt Stickstoff oder Phosphor und insbesondere Stickstoff.M 3 is preferably nitrogen or phosphorus and especially nitrogen.
Beispiele für als Komponente E) eingesetzte Lewis-Base sind Methylamin, Anilin, Dimethylamin, Diethylamin, N-Methylanilin, Diphenylamin, Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin oder N,N-Dimethylcyclohexylamin. Besonders bevorzugte Lewis-Basen sind beispielsweise Benzylamin, N-Benzyldimethylamin, N-Benzyldiethylamin, N-Benzylbutylamin, N-Benzyl-tert.-butylamin, N'-Benzyl-N,N-dimethylethylendiamin, N-Benzylethylendiamin, N-Benzylisopropylamin, N-Benzylmethylamin, N-Benzylethylamin, N-Benzyl-1-phenylethylamin, N-Benzyl-2-phenylethylamin oder N-Beniylpiperazin.Examples of components used as component E) Lewis bases are methylamine, aniline, dimethylamine, diethylamine, N-methylaniline, Diphenylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline or N, N-dimethylcyclohexylamine. Particularly preferred Lewis bases are, for example, benzylamine, N-benzyldimethylamine, N-benzyldiethylamine, N-benzylbutylamine, N-benzyl-tert-butylamine, N'-benzyl-N, N-dimethylethylenediamine, N-benzylethylenediamine, N-benzylisopropylamine, N-benzylmethylamine, N-benzylethylamine, N-benzyl-1-phenylethylamine, N-benzyl-2-phenylethylamine or N-benyl piperazine.
Bevorzugt wird bei Verwendung einer Lewis-Base E) diese zunächst mit dem Träger umgesetzt und der so modifizierte Träger mit den weiteren Komponenten in Kontakt gebracht.Is preferred when using a Lewis base E) this first with the carrier implemented and the modified carrier with the other components brought into contact.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Katalysatoren erfolgt durch Kontaktieren der Komponenten A) bis C) und gegebenenfalls D) und E) in beliebiger Reihenfolge, wobei alle Komponenten einzeln nacheinander zugegeben werden können, es jedoch auch möglich ist, daß zunächst einzelne Komponenten miteinander gemischt werden und dann diese Mischungen mit anderen Mischungen und/oder Einzelkomponenten in Kontakt gebracht werden, vorgesetzt jedoch, daß die Organoübergangsmetallverbindung A) zunächst mit der Mischung der Organometallverbindungen B) zusammengegeben wird, bevor das Umsetzungsprodukt dann mit einer weiteren Komponente oder einer Mischung weiterer Komponenten des Katalysators in Kontakt gebracht wird.The manufacturing method according to the invention the catalysts are made by contacting components A) to C) and optionally D) and E) in any order, wherein all components can be added individually one after the other however also possible is that initially individual Components are mixed together and then these mixtures brought into contact with other mixtures and / or individual components provided, however, that the metal compound A) first combined with the mixture of organometallic compounds B) is before the reaction product with another component or a mixture of further components of the catalyst in contact brought.
Eine bevorzugte Vorgehensweise bei der Kontaktierung besteht darin, die organische Verbindung mit mindestens einer aktiven Wasserstoff enthaltenden funktionellen Gruppe C) zunächst mit der Organometallverbindung B), mit einer Teilmenge der Organometallverbindung B) oder, beim Einsatz einer Mischung unterschiedlicher Organometallverbindungen, mit mindestens einem der Bestandteile der Komponente B) in Kontakt zu bringen.A preferred course of action at the contacting is with the organic compound at least an active hydrogen-containing functional group C) initially with the organometallic compound B), with a subset of the organometallic compound B) or, when using a mixture of different organometallic compounds, in contact with at least one of the components of component B) bring to.
Üblicherweise erfolgt die Zusammengabe der Komponenten in Gegenwart eines organischen Lösemittels, in dem der bevorzugt eingesetzte Träger D), die Umsetzungsprodukte des Trägers bzw. der entstehende Katalysatorfeststoft suspendiert sind. Geeignete Lösemittel sind aromatische oder aliphatische Lösemittel, wie beispielsweise Hexan, Heptan, Toluol oder Xylol oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie o-Dichlorbenzol.Usually the components are combined in the presence of an organic one Solvent, in which the carrier D) used with preference, the reaction products of the carrier or the resulting catalyst solids are suspended. suitable solvent are aromatic or aliphatic solvents, such as Hexane, heptane, toluene or xylene or halogenated hydrocarbons, such as methylene chloride or halogenated aromatic hydrocarbons such as o-dichlorobenzene.
Die Zusammengabe der Komponenten erfolgt in der Regel bei Temperaturen im Bereich von -20°C bis 150°C und bevorzugt im Bereich von 0°C bis 100°C. Wenn bei der Kontaktierung der Komponenten nicht alle gleichzeitig zusammengegeben werden, kann die Temperatur bei den einzelnen Schritten der Zusammengabe jeweils gleich sein. Die Temperatur der einzelnen Schritte können sich jedoch auch unterscheiden.The assembly of the components usually takes place at temperatures in the range from -20 ° C to 150 ° C and preferably in the range of 0 ° C up to 100 ° C. If not when contacting the components all at the same time can be combined, the temperature in the individual steps be the same in each case. The temperature of each Steps can but also differ.
Die Zeit, die man die in Kontakt gebrachten Komponenten miteinander reagieren läßt, beträgt in der Regel von 1 Minute bis 48 Stunden. Bevorzugt sind Reaktionszeiten von 10 Minuten bis 6 Stunden. Wenn die Kontaktierung der Komponenten schrittweise erfolgt, betragen die Reaktionszeiten für die einzelnen Schritte üblicherweise von 1 Minute bis 6 Stunden und bevorzugt von 10 Minuten bis 2 Stunden.The time you get in touch components brought to react with each other is usually 1 minute up to 48 hours. Reaction times of 10 minutes to are preferred 6 hours. If the components are contacted step by step, are the response times for the individual steps usually from 1 minute to 6 hours and preferably from 10 minutes to 2 hours.
In welchen Verhältnissen werden die Komponenten bevorzugt eingesetzt?In what proportions are the components preferably used?
Das Molverhältnis von gegebenenfalls eingesetzter Lewis-Base E) zu kationenbildender Verbindung C) beträgt bevorzugt von 0,05:1 bis 2:1, insbesondere von 0,1:1 bis 1:1.The molar ratio of any used Lewis base E) for cation-forming compound C) is preferred from 0.05: 1 to 2: 1, in particular from 0.1: 1 to 1: 1.
Das Molverhältnis von Organoübergangsmetallverbindung A) zu kationenbildender Verbindung C) beträgt bevorzugt von 1:0,1 bis 1:1000 insbesondere von 1:1 bis 1:100.The molar ratio of organo transition metal compound A) Cation-forming compound C) is preferably from 1: 0.1 to 1: 1000 especially from 1: 1 to 1: 100.
Es ist möglich, bei Verwendung eines Träges D) den Katalysatorfeststoff zunächst mit ?-Olefinen, bevorzugt linearen C2-C10-1-Alkene und insbesondere mit Ethylen oder Propylen vorzupolymerisieren und dann den resultierenden vorpolymerisierten Katalysatorfeststoff bei der eigentlichen Polymerisation zu verwenden. Üblicherweise liegt das Massenverhältnis von bei der Vorpolymerisation eingesetztem Katalysatorfeststoff zu hinzupolymerisiertem Monomer im Bereich von 1:0,1 bis 1:200.When using a support D), it is possible to prepolymerize the catalyst solid first with α-olefins, preferably linear C 2 -C 10 -1-alkenes and in particular with ethylene or propylene, and then to use the resulting prepolymerized catalyst solid in the actual polymerization. The mass ratio of the catalyst solid used in the prepolymerization to the copolymerized monomer is usually in the range from 1: 0.1 to 1: 200.
Weiterhin kann als Additiv während oder nach der Herstellung eines geträgerten Katalysators eine geringe Menge eines Olefins, bevorzugt eines ?-Olefins, beispielsweise Vinylcyclohexan, Styrol oder Phenyldimethylvinylsilan, als modifizierende Komponente, ein Antistatikum oder eine geeignete inerte Verbindung wie eine Wachs oder Öl zugesetzt werden. Das molare Verhältnis von Additiven zu Organoübergangsmetallverbindung A) beträgt dabei üblicherweise von 1:1000 bis 1000:1, bevorzugt von 1:5 bis 20:1.Furthermore, as an additive during or after making a supported one Catalyst a small amount of an olefin, preferably a? -Olefin, for example vinylcyclohexane, styrene or phenyldimethylvinylsilane, as a modifying component, an antistatic or a suitable one inert compound such as a wax or oil can be added. The molar relationship of additives to organic transition metal compounds A) is usually from 1: 1000 to 1000: 1, preferably from 1: 5 to 20: 1.
Die Polymerisation kann in bekannter Weise in Masse, in Suspension, in der Gasphase oder in einem überkritischen Medium in den üblichen, für die Polymerisation von Olefinen verwendeten Reaktoren durchgeführt werden. Sie kann diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich in einer oder mehreren Stufen erfolgen. Es kommen Lösungsvertahren, Suspensionsverfahren, gerührte Gasphasenverfahren oder Gasphasenwirbelschichtverfahren in Betracht. Als Lösungsmittel oder Suspensionsmittel können inerte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise iso-Butan, oder aber die Monomeren selbst verwendet werden.The polymerization can be done in a known manner Way in bulk, in suspension, in the gas phase or in a supercritical Medium in the usual, for the Polymerization of olefins used reactors are carried out. It can be carried out discontinuously or preferably continuously in one or several stages. Solution procedures, suspension processes, stirred Gas phase process or gas phase fluidized bed process into consideration. As a solvent or suspending agents inert hydrocarbons, for example isobutane, or else Monomers themselves can be used.
Die Polymerisationen kann bei Temperaturen im Bereich von -60 bis 300°C und Drücken im Bereich von 0,5 bis 3000 bar durchgeführt werden. Bevorzugt sind Temperaturen im Bereich von 50 bis 200°C, insbesondere von 60 bis 100°C, und Drücke im Bereich von 5 bis 100 bar insbesondere von 15 bis 70 bar. Die mittleren Verweilzeiten betragen dabei üblicherweise von 0,5 bis 5 Stunden, bevorzugt von 0,5 bis 3 Stunden. Es können bei der Polymerisation auch Molmassenregler, beispielsweise Wasserstoff, oder übliche Zuschlagstoffe wie Antistatika mitverwendet werden.The polymerizations can take place at temperatures in the range of -60 to 300 ° C and press in the range of 0.5 to 3000 bar. Are preferred Temperatures in the range from 50 to 200 ° C, in particular from 60 to 100 ° C, and pressures in the range from 5 to 100 bar, in particular from 15 to 70 bar. The middle ones Residence times are usually from 0.5 to 5 hours, preferably from 0.5 to 3 hours. It can at the polymerization also includes molecular weight regulators, for example hydrogen, or usual Additives such as antistatic agents can also be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren zur Olefinpolymerisation zeichnet sich dadurch aus, daß es wenig aufwendig ist und es gelingt mit einer reduzierten Menge an teuren Einsatzstoffen wie Übergangsmetallverbindungen oder borhaltigen Verbindungen Katalysatoren mit einer guten Polymerisationsaktivität herzustellen. Insbesondere ist es zur Herstellung von Katalysatoren zur Olefinpolymerisation geeignet, zu deren Herstellung Organoübergangsmetallverbindungen mit geringer Löslichkeit in üblichen Lösungsmitteln eingesetzt werden. Weiterhin ermöglicht es auch, Katalysatoren mit einer erhöhten Polymerisationsaktivität herzustellen.The manufacturing method according to the invention characterized by catalysts for olefin polymerization from that it is less expensive and can be achieved with a reduced amount expensive feedstocks such as transition metal compounds or boron-containing compounds to produce catalysts with a good polymerization activity. In particular, it is used to manufacture catalysts for olefin polymerization suitable for the preparation of organic transition metal compounds with low solubility in usual solvents be used. Furthermore enables it also to produce catalysts with an increased polymerization activity.
BeispieleExamples
Beispiel 1example 1
a) Synthese des geträgerten Cokatalysatorsa) Synthesis of the supported cocatalyst
5 ml Trimethylaluminium (2 M in Toluol, 10 mmol) wurden in 45 ml Toluol vorgelegt. Bei -10°C wurden zu dieser Lösung eine Lösung von 7 g Bis(pentafluorphenyl)borinsäure (20 mmol) in 50 ml Toluol über 15 Minuten langsam zugegeben. Es wurde auf Raumtemperatur gebracht und eine Stunde gerührt. 7 g Kieselgel (XPO 2107, Fa. Grace) wurden in 30 ml Toluol suspendiert und hierzu wurden bei Raumtemperatur 1,4 ml N,N-Dimethylbenzylamin zugegeben. Es wurde auf 0°C gekühlt und langsam die oben hergestellte Lösung zugegeben. Anschließend wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 3 Stunden gerührt. Die Suspension wurde dann filtriert und mit Heptan gewaschen. Der Rückstand wurde im Ölpumpenvakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Es resultierten 11,2 g eines weißen Trägermaterials.5 ml of trimethyl aluminum (2 M in toluene, 10 mmol) were placed in 45 ml of toluene. At -10 ° C were too this solution a solution of 7 g bis (pentafluorophenyl) borinic acid (20 mmol) in 50 ml toluene over 15 minutes slowly admitted. It was brought to room temperature and one Hour stirred. 7 g of silica gel (XPO 2107, Grace) were suspended in 30 ml of toluene and for this purpose 1.4 ml of N, N-dimethylbenzylamine were added at room temperature added. It was at 0 ° C chilled and slowly added the solution prepared above. Then was warmed to room temperature and stirred for 3 hours. The suspension was then filtered and washed with heptane. The Residue was in an oil pump vacuum dried to constant weight. The result was 11.2 g of one white Support material.
b) Trägerung der Organoübergangsmetallverbindungb) Support of the organo transition metal compound
Zu einer Suspension von 37 mg Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium-dichlorid (50 μmol) in 25 ml Toluol wurden 250 μmol Trimethylaluminium (20%ig in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch) und 250 μmol Triisobutylaluminium (20 %ig in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch) gegeben und es wurde bei 50°C 1 Stunde gerührt. Anschließend wurden bei Raumtemperatur 2,2 g des in Beispiel 1a) hergestellten Trägers zugegeben. Die Katalysatorlösung vvurde 1 Stunde gerührt und danach das Lösemittel im Ölpumpenvakuum abgezogen. Es resultierte ein orangefarbendes, freifließendes Pulver.To a suspension of 37 mg of dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- (4'-tert-butyl-phenyl) -indenyl) zirconium dichloride (50 μmol) 250 μmol were dissolved in 25 ml of toluene Trimethyl aluminum (20% in a high-boiling dearomatized Hydrocarbon mixture) and 250 μmol triisobutylaluminum (20th % in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture) was given and it was at 50 ° C. Stirred for 1 hour. Subsequently 2.2 g of that in Example 1a) were prepared at room temperature carrier added. The catalyst solution was stirred for 1 hour and then the solvent in an oil pump vacuum deducted. The result was an orange, free-flowing powder.
c) Polymerisationc) polymerization
Ein trockener 16 l-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und dann mit 10 l flüssigem Propylen und 5 Normliter Wasserstoff gefüllt. Dazu wurden 13,3 ml Triisobutylaluminium (20%ig in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch) zugegeben und es wurde 15 Minuten gerührt. Anschließend wurden 0,23 g des in Beispiel 1 b) hergestellten Katalysatorfeststoffs in 20 ml Heptan suspendiert und über eine Schleuse in den Reaktor gegeben, wobei mit 15 ml Heptan nachgespült wurde. Das Reaktionsgemisch wurde, auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt und 1 Stunde polymerisiert. Es resultierten 1860 g pulverförmiges Polypropylen. Dies entspricht einer Produktivität von 8,1 kg PP/g Katalysatorfeststoff. Der Reaktor zeigte keine Beläge an der Innenwand und am Rührer.A dry 16 liter reactor was first with nitrogen and then rinsed with propylene and then with 10 liters of liquid Propylene and 5 standard liters of hydrogen filled. 13.3 ml of triisobutyl aluminum were added (20% in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture) added and the mixture was stirred for 15 minutes. Then were 0.23 g of the catalyst solid prepared in Example 1 b) suspended in 20 ml of heptane and over a lock was placed in the reactor, rinsing with 15 ml of heptane. The reaction mixture was brought to the polymerization temperature of 65 ° C heated and polymerized for 1 hour. 1860 g of powdered polypropylene resulted. This corresponds to a productivity of 8.1 kg PP / g catalyst solid. The reactor showed no deposits on the inner wall and on the stirrer.
Vergleichsbeispiel AComparative Example A
a) Synthese des geträgerten Cokatalysatorsa) Synthesis of the supported cocatalyst
Es wurde der in Beispiel 1a) hergestellte geträgerte Cokatalysator verwendet.It was produced in Example 1a) supported Cocatalyst used.
b) Trägerung der Organoübergangsmetallverbindungb) Support of the organo transition metal compound
Es wurde wie in Beispiel 1 b) vorgegangen, jedoch wurde anstelle der Mischung aus 250 μmol Trimethylaluminium und 250 μmol Trüsobutylaluminium jetzt 500 μmol Trimethylaluminium eingesetzt. Es resultierte ein orangefarbendes, freifließendes Pulver.The procedure was as in Example 1 b) however, instead of the mixture of 250 µmol trimethyl aluminum and 250 µmol triisobutyl aluminum now 500 μmol Trimethyl aluminum used. The result was an orange, free flowing Powder.
c) Polymerisationc) polymerization
Die Polymerisation erfolgte wie in Beispiel 1c) jedoch wurden 1,15 g des in Vergleichsbeispiel Ab) hergestellten Katalysatorfeststofts in 20 ml Heptan eingesetzt. Es resultierten 3610 g pulverförmiges Polypropylen. Dies entspricht einer Produktivität von 3,1 kg PP/g Katalysatorfeststoff. Nach der Polymerisation zeigten sich Beläge an der Reaktorinnenwand und am Rührer.The polymerization was carried out as in Example 1c), however, 1.15 g of the in Comparative Example Ab) catalyst solid prepared used in 20 ml of heptane. 3610 g of powdery product resulted Polypropylene. This corresponds to a productivity of 3.1 kg PP / g catalyst solid. After the polymerization, deposits appeared on the inside of the reactor and on the stirrer.
Beispiel 2Example 2
a) Katalysatorsynthesea) Catalyst synthesis
30 mg Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)indenyl)zirkoniumdichlorid, 0,15 ml Triethylaluminium und 0,26 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trüsobutylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch wurden in 20 ml Toluol suspendiert und bei 50°C bis zum Erhalt einer klaren Lösung gerührt. Anschließend wurde die gelbe Lösung auf Raumtemperatur gebracht und mit 0,69 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trimethylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch und 1 g Bis(pentafluorphenyl)borinsäure versetzt. Nach einer Stunde Rühren erfolgte die Zugabe von 0,1 ml Dimethylbenzylamin und nach weiteren 30 min Rühren die Zugabe von 2 g Kieselgel (XPO 2107 der Fa. Grace). Nach 1 h weiteren Rührens wurde das Lösungsmittel im Vakuum bei 50°C abdestilliert. Es ergaben sich 3,09 g eines lachsfarbenen, fließfähigen Pulvers.30 mg of dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- (4'-tert-butylphenyl) indenyl) zirconium dichloride, 0.15 ml of triethyl aluminum and 0.26 ml of a 20% by weight solution of triisobutylaluminum in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture were suspended in 20 ml of toluene and at 50 ° C until a clear one was obtained solution touched. Subsequently became the yellow solution brought to room temperature and with 0.69 ml of a 20 wt .-% solution of trimethyl aluminum in a high-boiling dearomatized Hydrocarbon mixture and 1 g of bis (pentafluorophenyl) boric acid added. After stirring for an hour 0.1 ml of dimethylbenzylamine was added and others Stir for 30 min the addition of 2 g of silica gel (XPO 2107 from Grace). After 1 h further stirring became the solvent in a vacuum at 50 ° C distilled off. The result was 3.09 g of a salmon-colored, flowable powder.
b) Polymerisationb) polymerization
Ein trockener 2 l-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und dann mit 1,5 l flüssigem Propylen gefüllt. Dazu wurden 3 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trüsobutylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch zugegeben und es wurde 15 Minuten gerührt. Anschließend wurden 250 mg des im Beispiel 2a) hergestellten Katalysatorsystems in 20 ml Heptan suspendiert, und über eine Schleuse in den Reaktor gegeben, wobei mit 15 ml Heptan nachgespült wurde. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt und 1 Stunde polymerisiert. Es resultierten 450 g pulverförmiges Polypropylen. Dies entspricht einer Produktivität von 1,8 kg PP/g Katalysatorfeststoff bzw. einer Aktivität von 2,4 kg PP/mmol B oder 158 kg PP/mmol Zr x h. Der Reaktor zeigte keine Beläge an der Innenwand oder am Rührer.A dry 2 l reactor was initially used Nitrogen and then rinsed with propylene and then with 1.5 l of liquid Filled with propylene. For this purpose, 3 ml of a 20 wt .-% solution of trüsobutylaluminum in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture was added and it was Stirred for 15 minutes. Subsequently were 250 mg of the catalyst system prepared in Example 2a) suspended in 20 ml of heptane, and via a lock into the reactor given, rinsing with 15 ml of heptane. The reaction mixture was heated to the polymerization temperature of 65 ° C and polymerized for 1 hour. 450 g of powdery product resulted Polypropylene. This corresponds to a productivity of 1.8 kg PP / g catalyst solid or an activity of 2.4 kg PP / mmol B or 158 kg PP / mmol Zr x h. The reactor showed no toppings on the inner wall or on the stirrer.
Beispiel 3Example 3
a) Katalysatorsynthesea) Catalyst synthesis
0,69 ml Trimethylaluminium wurden in 10 ml Toluol vorgelegt und bei Raumtemperatur mit 1 g Bis(pentafluorphenyl)borinsäure versetzt. Nach einer Stunde Rühren bei Raumtemperatur wurden 0,1 ml Dimethylbenzylamin zugegeben und es wurde weitere 15 Minuten gerührt. Anschließend wurde eine Lösung von 30 mg Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)indenyl)zirkoniumdichlorid, 0,15 ml Triethylaluminium und 0,26 ml Triisobutylaluminium in 20 ml Toluol zugesetzt. Nach 15 Minuten Rühren bei Raumtemperatur wurden 2,5 g Kieselgel (XPO 2107 der Fa. Grace) zugegeben und es wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde das Lösungsmittel im Vakuum bei 50°C abdestilliert. Es ergaben sich 3,57g eines lachsroten, fließfähigen Pulvers.0.69 ml of trimethyl aluminum were in 10 ml of toluene and 1 g of bis (pentafluorophenyl) boric acid were added at room temperature. After stirring for an hour 0.1 ml of dimethylbenzylamine were added at room temperature and stirring was continued for 15 minutes. Subsequently became a solution of 30 mg of dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- (4'-tert-butylphenyl) indenyl) zirconium dichloride, 0.15 ml triethyl aluminum and 0.26 ml triisobutyl aluminum in 20 ml of toluene added. After stirring for 15 minutes at room temperature 2.5 g of silica gel (XPO 2107 from Grace) were added and it was Stirred for 1 h at room temperature. Subsequently became the solvent in a vacuum at 50 ° C distilled off. The result was 3.57 g of a salmon-red, flowable powder.
b) Polymerisationb) polymerization
Ein trockener 16 l-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und dann mit 10 l flüssigem Propylen gefüllt. Dazu wurden 6 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trüsobutylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch zugegeben und es wurde 15 Minuten gerührt. Anschließend wurden 5 NL Wasserstoff zudosiert und es wurde erneut 15 Minuten gerührt. 250 mg des im Beispiel 3a) hergestellten Katalysatorsystems wurden in 20 ml Heptan suspendiert, und über eine Schleuse in den Reaktor gegeben, wobei mit 15 ml Heptan nachgespült wurde. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt und 1 Stunde polymerisiert. Es resultierten 2,1 kg pulverförmiges Polypropylen. Dies entspricht einer Produktivität von 8,4 kg PP/g Katalysatorfeststoff bzw. einer Aktivität von 11 kg PP/mmol B oder 740 kg PP/mmol Zr x h. Der Reaktor zeigte keine Beläge an der Innenwand oder am Rührer.A dry 16 liter reactor was first with nitrogen and then rinsed with propylene and then with 10 liters of liquid Filled with propylene. For this purpose, 6 ml of a 20 wt .-% solution of trüsobutylaluminum in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture was added and it was Stirred for 15 minutes. Subsequently 5 NL of hydrogen were metered in and it was again 15 minutes touched. 250 mg of the catalyst system prepared in Example 3a) were suspended in 20 ml of heptane, and via a lock into the reactor given, rinsing with 15 ml of heptane. The reaction mixture was heated to the polymerization temperature of 65 ° C and polymerized for 1 hour. The result was 2.1 kg powder Polypropylene. This corresponds to a productivity of 8.4 kg PP / g catalyst solid or an activity of 11 kg PP / mmol B or 740 kg PP / mmol Zr x h. The reactor showed no toppings on the inner wall or on the stirrer.
Beispiel 4Example 4
a) Katalysatorsynthesea) Catalyst synthesis
1,5 g Kieselgel (XPO 2107 der Fa. Grace) wurden in 20 ml Toluol suspendiert. Danach wurden zuerst 0,15 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Triethylaluminium und 0,26 ml einer 20 gew.%igen Lösung von Triisobutylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch zugegeben, dann 30 mg Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butylphenyl)indenyl)zirkoniumdichlorid und 0,2 ml Dimethylbenzylamin. Danach wurde auf 50°C erwärmt und bis zum Erhalt einer klaren Lösung gerührt. Bei Raumtemperatur erfolgte die Zugabe einer Mischung von 1 g Bis(pentafluorphenyl)borinsäure, 0,69 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trimethylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch und 10 ml Toluol. Nach 1 h Rühren bei Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel im Vakuum bei 50°C abdestilliert. Es ergaben sich 2,37 g eines lachsfarbenen, fließfähigen Pulvers.1.5 g of silica gel (XPO 2107 from Grace) were suspended in 20 ml of toluene. After that, 0.15 ml of a 20% by weight solution of triethyl aluminum and 0.26 ml of a 20% by weight solution of Triisobutylaluminum in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture added, then 30 mg of dimethylsilanediylbis (2-methyl-4- (4'-tert-butylphenyl) indenyl) zirconium dichloride and 0.2 ml of dimethylbenzylamine. Then was heated to 50 ° C and until a clear solution is obtained touched. A mixture of 1 g of bis (pentafluorophenyl) boric acid, 0.69, was added at room temperature ml of a 20% by weight solution of trimethyl aluminum in a high-boiling dearomatized Hydrocarbon mixture and 10 ml of toluene. After stirring for 1 h The solvent became room temperature in a vacuum at 50 ° C distilled off. 2.37 g of a salmon-colored, flowable powder were obtained.
b) Polymerisationb) polymerization
Ein trockener 2 l-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und dann mit 1,5 l flüssigem Propylen gefüllt. Dazu wurden 3 ml einer 20 gew.-%igen Lösung von Trüsobutylaluminium in einem hochsiedenden entaromatisierten Kohlenwasserstoff-Gemisch zugegeben und es wurde 15 Minuten gerührt. Anschließend wurden 250 mg des im Beispiel 4a) hergestellten Katalysatorsystems in 20 ml Heptan suspendiert, und über eine Schleuse in den Reaktor gegeben, wobei mit 15 ml Heptan nachgespült wurde. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt und 1 Stunde polymerisiert. Es resultierten 169 g pulverförmiges Polypropylen. Dies entspricht einer Produktivität von 0,7 kg PP/g Katalysatorfeststoff bzw. einer Aktivität von 0,6 kg PP/mmol B oder 40 kg PP/mmol Zr x h. Der Reaktor zeigte keine Beläge an der Innenwand oder am Rührer.A dry 2 l reactor was initially used Nitrogen and then rinsed with propylene and then with 1.5 l of liquid Filled with propylene. For this purpose, 3 ml of a 20 wt .-% solution of trüsobutylaluminum in a high-boiling dearomatized hydrocarbon mixture was added and it was Stirred for 15 minutes. Subsequently were 250 mg of the catalyst system prepared in Example 4a) suspended in 20 ml of heptane, and via a lock into the reactor given, rinsing with 15 ml of heptane. The reaction mixture was heated to the polymerization temperature of 65 ° C and polymerized for 1 hour. The result was 169 g powder Polypropylene. This corresponds to a productivity of 0.7 kg PP / g catalyst solid or an activity of 0.6 kg PP / mmol B or 40 kg PP / mmol Zr x h. The reactor showed no toppings on the inner wall or on the stirrer.
Claims (10)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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