EA031354B1 - Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, каталитическая система, включающая указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов - Google Patents

Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, каталитическая система, включающая указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов Download PDF

Info

Publication number
EA031354B1
EA031354B1 EA201790485A EA201790485A EA031354B1 EA 031354 B1 EA031354 B1 EA 031354B1 EA 201790485 A EA201790485 A EA 201790485A EA 201790485 A EA201790485 A EA 201790485A EA 031354 B1 EA031354 B1 EA 031354B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
polymerization
vanadium
general formula
oxo
resulting
Prior art date
Application number
EA201790485A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201790485A1 (ru
Inventor
Гвидо Пампалони
Джованни Риччи
Анна Соммацци
Франческо Маси
Джузеппе Леоне
Original Assignee
ВЕРСАЛИС С.п.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ВЕРСАЛИС С.п.А. filed Critical ВЕРСАЛИС С.п.А.
Publication of EA201790485A1 publication Critical patent/EA201790485A1/ru
Publication of EA031354B1 publication Critical patent/EA031354B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/04Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F136/06Butadiene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/04Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F136/08Isoprene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/60Polymerisation by the diene synthesis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/68Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof
    • C08F4/68008Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof the metallic compound containing a multidentate ligand, i.e. a ligand capable of donating two or more pairs of electrons to form a coordinate or ionic bond
    • C08F4/68017Bidentate ligand
    • C08F4/68025Neutral ligand
    • C08F4/68043NO
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/68Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof
    • C08F4/68008Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof the metallic compound containing a multidentate ligand, i.e. a ligand capable of donating two or more pairs of electrons to form a coordinate or ionic bond
    • C08F4/68017Bidentate ligand
    • C08F4/68103Monoanionic ligand
    • C08F4/6812NO

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), где R, R, R, R, R, Rи Rвзаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или выбраны из линейных или разветвленных C-C-алкильных групп; Xи Xвзаимно идентичны или различны и представляют собой атом галогена; Y представляет собой тетрагидрофуран (ТГФ); n равно 0 или 1. Указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), можно преимущественно использовать в каталитической системе для (со)полимеризации сопряженных диенов.

Description

Изобретение относится к оксоазотсодержащему комплексу ванадия. В частности, изобретение относится к оксоазотсодержащему комплексу ванадия и к его применению в каталитической системе для (со)полимеризации сопряженных диенов. Изобретение также относится к каталитической системе для (со)полимеризации сопряженных диенов, содержащей указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия. Кроме того, изобретение относится к способу (со)полимеризации сопряженных диенов, в частности к способу полимеризации 1,3-бутадиена или изопрена, характеризующемуся тем, что в нем используют указанную каталитическую систему.
Известно, что стереоспецифическая (со)полимеризация сопряженных диенов является очень важным процессом в химической промышленности для получения продуктов, которые наиболее широко используют в качестве каучуков.
Указанная стереоспецифическая (со)полимеризация может приводить к полимерам, имеющим различные структуры, а именно 1,4-транс-структуру, 1,4-цис-структуру, 1,2-структуру и, в случае асимметричных сопряженных диенов (например, изопрена), 3,4-структуру.
Каталитические системы на основе ванадия известны в течение некоторого времени в области (со)полимеризации сопряженных диенов, так как они способствуют образованию диеновых (со)полимеров с 1,4-транс-структурой, и на сегодняшний день они являются наиболее важными системами для получения 1,4-транс-полибутадиена, как описано, например, в Porri L. et al., Comprehensive Polymer Science (1989), Eastmond G.G et al. eds., Pergamon Press, Oxford, UK, vol. 4, part II, p. 53-108.
С помощью гетерогенных каталитических систем, получаемых при взаимодействии галогенидов ванадия [например, хлорида ванадия (III) (VCl3), хлорида ванадия (IV) (VCl4)] с соединениями алкилалюминия [например, триэтилалюминием (AlEt3), хлоридом диэтилалюминия (AlEt2Cl)], получают 1,4транс-полибутадиен (содержание 1,4-транс-звеньев составляет 97-100%), который является кристаллическим, имеет высокую молекулярную массу и точку плавления (Тпл) около 145°С. Дополнительные подробности, относящиеся к указанным каталитическим системам, можно найти, например, в Natta G. et al., La Chimica e L'Industria (1958), vol. 40, p. 362 and Chemical Abstracts (1959), vol. 53, p. 195; Natta G. et al., La Chimica e L'Industria (1959), vol. 41, p. 116 и Chemical Abstracts (1959), vol. 53, p. 15619.
Полибутадиен с высоким содержанием 1,4-транс-звеньев, но с более низкой молекулярной массой, может быть получен с использованием гомогенных каталитических систем, таких как, например, хлорид ванадия (III) (трис-тетрагидрофуран)/диэтилалюминийхлорид (VClз(ТГФ)з/AlEt2Cl), (трисацетилацетонат)ванадия (Ш)/диэтилалюминийхлорид [V(acac)3/AlEt2Cl] и (трис-ацетилацетонат)ванадия (Ш)/метилалюмоксан [V(acac)3/MAO]. Дополнительные подробности, относящиеся к указанным каталитическим системам, можно найти, например, в Natta G. et al., Atti Accademia Nazionale dei Lincei - Classe di Scienze fisiche, matematiche e naturali (1961), vol. 31 (5), p. 189 and Chemical Abstracts (1962), vol. 57, p. 4848; Porri L. et al., Die Makromolekulare Chemie (1963), vol. 61 (1), p. 90-103; Ricci G. et al., Polymer Communication (1991), vol. 32, p. 514-517; Ricci G. et al., Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry (2007), vol. 45(20), p. 4635-4646.
Некоторые из вышеуказанных гомогенных каталитических систем, например (трисацетилацетонат)ванадия (Ш)/триэтилалюминий [V(acac)3/AlEt3], представляют некоторый интерес для получения 1,2-полибутадиена, как описано, например, в Natta G. et al., La Chimica e L'Industria (1959), vol. 41, p. 526 и Chemical Abstracts (1960), vol. 54, p. 1258.
Каталитические системы, полученные объединением циклопентадиенильных производных ванадия, такие как, например, бис(циклопентадиенил)хлорванадий/метилалюмоксан (VCp2Cl/MAO) и циклопентадиенилтрихлор(трис-триэтилфосфин)ванадий(IV)/метилалюмоксан [VCpCl3(PEt3)3/MAO], способны давать полибутадиен с преимущественно 1,4-цис-структурой (содержание 1,4-цис-звеньев составляет около 85%). Дополнительные подробности, относящиеся к указанным каталитическим системам, могут быть найдены, например, в Ricci G. et al., Polymer (1996), vol. 37(2), p. 363-365; Porri L. et al., Metalorganic Catalyst for Synthesis and Polymerization (1999), Kaminsky W. ed., Springer-Verlag Berlin Heidelberg, p. 519-530.
Известно также, что каталитические системы на основе ванадия также активны в полимеризации изопрена. В частности, каталитическая система триалкилалюминий/ванадий(Ш)хлорид (AlR3/VCl3), в которой R = метил, этил, пропил, бутил, предпочтительно этил), дает полиизопрен с высоким содержанием 1,4-транс-звеньев, хотя уровень активности ее достаточно низок. Предпочтительно указанную полимеризацию проводят при использовании молярного соотношения Al/V, находящегося предпочтительно в интервале от 3 до 6, в присутствии алифатического растворителя (например, н-гептана) при относительно низкой температуре, предпочтительно в интервале от 20 до 50°С.
Комплексы металлов с β-кетоиминами или β-кетоаминами также известны из литературы.
Например, Martin D.F. et al. в журнале Journal of the American Chemical Society (1961), vol. 83, p. 73-75, сообщают о синтезе и приводят характеристики β-кетоиминовых комплексов с двухвалентными металлами, такими как, например, медь, бериллий, никель, кобальт, цинк, марганец. Collman et al. в журнале Inorganic Syntheses (1966), vol. 8, p. 149-153, сообщают о синтезе и приводят характеристики трис(4-п-толуидино-3-пентен-2-онато)хром(Ш).
Chen H.-Y. et al. в журнале Journal of Molecular Catalysis A: Chemical (2011), vol. 339, p. 61-71, со
- 1 031354 общают о синтезе и характеризуют β-кетоиминовые комплексы цинка, а также сообщают об их использовании при полимеризации, в частности при полимеризации с раскрытием цикла (ROP) лактидов.
Комплексы ванадия с имидными, иминовыми, β-кетоаминовыми или кетоиминовыми лигандами также известны из литературы.
Nomura K. et al. в журнале Inorganic Chemistry (2013), vol. 52, p. 2607-2614, сообщают о синтезе и структурном анализе имидных комплексов ванадия (V), содержащих анилидо-кетометилимины в качестве лигандов, а также о влиянии указанных лигандов на димеризацию этилена.
Igarashi A. et al. в журнале Catalyst (2013), vol. 3, p. 148-156, сообщают о полимеризации этилена с использованием каталитических систем, включающих иминокомплексы ванадия (V), которые содержат (анилидо)метилпиридины или (анилидо)метилхинолины в качестве лигандов и галогенированные соединения алкилалюминия.
Igarashi A. et al. в журнале Organometallics (2012), vol. 31 (9), p. 3575-3581, сообщают о димеризации/полимеризации этилена, катализируемой адамантилимидными комплексами ванадия (V), содержащими (2-анилидометил)пиридины в качестве лигандов, а также о различных факторах, которые влияют на реакционную способность этилена.
Zhang S. et al. в журнале Journal of the American Chemical Society (2010), vol. 132(13), p. 4960-4965, сообщают о димеризации этилена, катализируемой имидными комплексами ванадия (V), содержащими (2-анилидометил)пиридины в качестве лигандов, а также о влиянии указанных лигандов на активность и селективность указанных комплексов.
Zhang S. et al. в журнале Organometallics (2009), vol. 28, p. 5925-5933, сообщают о синтезе арилимидных комплексов ванадия, содержащих (2-анилидометил)пиридины в качестве лигандов, и их использование в качестве предшественников катализаторов для полимеризации олефинов.
Rohrscheid F. et al. в журнале Inorganic Chemistry (1967), vol. 6, no. 9, p. 1607-1613, сообщают о ядерных резонансных исследованиях, касающихся трис(в-кетоаминовых) комплексов ванадия (III).
Lee J.-I. et al. в журнале Journal of Molecular Structure (2009), vol. 929, p. 207-212, сообщают о синтезе, структурной характеристике и каталитической активности бидентатных кетоиминовых комплексов железа (II) и ванадия (III) при полимеризации метилметакрилата (MMA).
Так как (со)полимеры сопряженных диенов, в частности, полибутадиена и полиизопрена, преимущественно содержащие 1,4-транс- и 1,4-цис-звенья, можно предпочтительно использовать для производства шин, в частности протекторов шин, а также в обувной промышленности (например, при производстве обувных подошв), имеется большой интерес к исследованию новых каталитических систем, способных производить указанные (со)полимеры.
Заявитель поставил себе задачу найти новый оксоазотсодержащий комплекс ванадия, который можно использовать в каталитической системе, способной производить (со)полимеры сопряженных диенов, такие как, например, линейный или разветвленный полибутадиен или линейный или разветвленный полиизопрен, преимущественно содержащие 1,4-транс- и 1,4-цис-звенья, т.е. имеющие содержание 1,4транс- и 1,4-цис-звеньев >70%, предпочтительно от 80 до 99%.
Заявитель нашел новый оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий приведенную ниже общую формулу (I), который способен производить сопряженные диеновые (со)полимеры, такие как, например, линейный или разветвленный полибутадиен или полиизопрен, преимущественно содержащие 1,4-транс- и 1,4-цис-звенья, т.е. имеющие содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев >70%, предпочтительно от 80 до 99%.
Таким образом, в изобретении предложен оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I)
где R1, R2, R3, R4, R5, R и R7 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или они выбраны из необязательно галогенированных, линейных или разветвленных C1-C20, предпочтительно Q-C^-алкильных групп, необязательно замещенных циклоалкильных групп, необязательно замещенных арильных групп;
Х1 и Х2 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом галогена, такой как, например, хлор, бром, йод, предпочтительно хлор, или они выбраны из линейных или разветвленных C1-C20, предпочтительно Q-C^-алкильных групп, -OCOR8 групп или -OR8 групп, в которых R8 выбран из линейных или разветвленных C1-C20, предпочтительно CrC^-алкильных групп;
- 2 031354
Y выбран из простых эфиров, таких как, например, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран (ТГ Ф), диметоксиэтан, предпочтительно тетрагидрофуран (ТГФ);
n равно 0 или 1.
Для целей настоящего описания и следующей формулы изобретения, если не указано иное, определения числовых диапазонов всегда включают в себя крайние значения.
Для целей настоящего описания и следующей формулы изобретения термин включающий также охватывает термины который, по существу, состоит из или который состоит из.
Под термином C1-C20-алкильные группы понимают линейные или разветвленные алкильные группы, имеющие от 1 до 20 атомов углерода. Конкретными примерами CrC^-алкильных групп являются: метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, н-децил, 2-бутилоктил, 5-метилгексил, 4-этилгексил, 2-этилгептил, 2-этилгексил.
Под термином необязательно галогенированные CrC^-алкильные группы понимают линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные алкильные группы, имеющие от 1 до 20 атомов углерода, в которых по меньшей мере один из атомов водорода замещен атомом галогена, таким как, например, фтор, хлор, бром, предпочтительно фтор, хлор. Конкретными примерами C1-C20-алкильных групп, необязательно содержащих гетероатомы, являются фторметил, дифторметил, трифторметил, трихлорметил, 2,2,2-трифторэтил, 2,2,2-трихлорэтил, 2,2,3,3-тетрафторпропил, 2,2,3,3,3-пентафторпропил, перфторпентил, перфтороктил, перфтордецил.
Под термином циклоалкильные группы понимают циклоалкильные группы, имеющие от 3 до 30 атомов углерода. Указанные циклоалкильные группы могут быть необязательно замещены одной или несколькими взаимно идентичными или различными группами, выбранными из: атомов галогена; гидроксильных групп; CrCn-алкильных групп; CrCn-алкоксигрупп; цианогрупп; аминогрупп; нитрогрупп. Конкретными примерами циклоалкильных групп являются циклопропил, 2,2-дифторциклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, гексаметилциклогексил, пентаметилциклопентил, 2циклооктилэтил, метилциклогексил, метоксициклогексил, фторциклогексил, фенилциклогексил. Под термином арильные группы понимают ароматические карбоциклические группы. Указанные ароматические карбоциклы могут быть необязательно замещены одной или несколькими взаимно идентичными или различными группами, выбранными из: атомов галогена, таких как, например, фтор, хлор, бром; гидроксильных групп; CrCn-алкильных групп; CrC^-алкоксигрупп; цианогрупп; аминогрупп; нитрогрупп. Конкретными примерами арильных групп являются фенил, метилфенил, триметилфенил, метоксифенил, гидроксифенил, фенилоксифенил, фторфенил, пентафторфенил, хлорфенил, бромфенил, нитрофенил, диметиламинофенил, нафтил, фенилнафтил, фенантрен, антрацен.
Согласно предпочтительному воплощению настоящего изобретения в указанном оксоазотсодержащем комплексе ванадия общей формулы (I)
R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R7 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода, или они выбраны из линейных или разветвленных C1-C20, предпочтительно CrC^-алкильных групп, предпочтительно представляют собой метил;
X1 и X2 взаимно идентичны и представляют собой атом галогена, такой как, например, хлор, бром, йод, предпочтительно хлор;
Y представляют собой тетрагидрофуран (ТГФ);
n равно 0 или 1.
Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), следует понимать в соответствии с настоящим изобретением так, что он может иметь любую физическую форму, такую как, например, выделенная и очищенная твердая форма, сольватированная с соответствующим растворителем форма, или быть нанесенным на подходящие органические или неорганические твердые вещества, предпочтительно имеющие гранулированную или порошкообразную физическую форму.
Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), получают, исходя из лигандов, известных в данной области техники.
Конкретные примеры лигандов, используемых для целей настоящего изобретения, имеют следующие формулы (L1)-(L3):
- 3 031354
Указанные лиганды, имеющие формулы (L1)-(L3), могут быть получены способами, известными в данной области техники. Например, указанные лиганды, имеющие формулы (L1)-(L3), могут быть получены с помощью реакции конденсации между β-дикетонами и анилинами в присутствии каталитического количества муравьиной кислоты, как описано, например, Patil S. A. in Synthetic Communications (2013), vol. 43, issue 7, p. 2349-2364; или путем взаимодействия β-дикарбонильных соединений с аминами в присутствии каталитического количества трибромида индия, как описано, например, Zhang Z.-H. in Advanced Synthesis & Catalysis (2006), issue 1 -2, p. 184-190.
Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), может быть получен в соответствии со способами, известными в данной области техники. Например, указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия может быть получен путем взаимодействия соединений ванадия, имеющих общую формулу V(X)3, где V представляет собой ванадий, а X представляет собой атом галогена, такой как, например, хлор, бром, йод, предпочтительно хлор, как таковых или в виде комплексов с эфирами [например, диэтиловым эфиром, тетрагидрофураном (ТГФ), диметоксиэтаном], предпочтительно в виде комплекса с тетрагидрофураном (ТГФ), с лигандами, имеющими указанные выше формулы (L1)-(L3), при молярном соотношении лиганд Х)/ванадий (V), находящимся в интервале от 1 до 1,5, причем реакцию предпочтительно проводят в присутствии по меньшей мере одного растворителя, который может быть выбран, например, из следующих растворителей: хлорированные растворители (например, хлористый метилен), эфирные растворители [например, тетрагидрофуран (ТГФ)], спиртовые растворители (например, бутанол), углеводородные растворители (например, толуол) или их смеси при комнатной температуре или при более высокой температуре. Полученный в результате оксоазотсодержащий комплекс ванадия затем может быть выделен известными способами, такими как, например, осаждением с помощью нерастворителя (например, пентан, гексан) с последующим разделением путем фильтрации или декантации и необязательным последующим растворением в подходящем растворителе с последующей кристаллизацией при низкой температуре.
Для целей настоящего описания и последующей формулы изобретения фразу комнатная температура используют для обозначения температуры в пределах от 20 до 25°С.
Как указано выше, в настоящем изобретении также предложена каталитическая система для (со)полимеризации сопряженных диенов, содержащей указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I).
Соответственно, в изобретении также предложена каталитическая система для (со)полимеризации сопряженных диенов, включающая:
(a) по меньшей мере один оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I);
(b) по меньшей мере один сокатализатор, выбранный из органических производных алюминия, предпочтительно из:
(b1) соединений алюминия, имеющих общую формулу (II)
AI(R9)(R10)(Rh) (II) где R9 представляет собой атом водорода или атом фтора, или выбран из линейных или разветвленных Q-C^-алкильных групп, циклоалкильных групп, арильных групп, алкиларильных групп, арилалкильных групп, алкоксигрупп; R10 и R11, взаимно идентичны или различны и выбраны из линейных или разветвленных Q-C^-алкильных групп, циклоалкильных групп, арильных групп, алкиларильных групп, арилалкильных групп;
(b2) алюмоксанов, имеющих общую формулу (III)
где R12, R13 и R14 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или атом галогена, такой как, например, хлор, бром, йод, фтор, или выбраны из линейных или разветвленных C1C^-алкильных групп, циклоалкильных групп, арильных групп, причем указанные группы необязательно замещены одним или более атомами кремния или германия; и m представляет собой целое число от 0 до 1000;
(b3) частично гидролизованных производных алюминийорганических соединений;
(b4) соединений галогеналкилалюминия, имеющих общую формулу (IV) или (V)
AI(R15)p(X3)3-p(IV)
Al2(R15)q(X3)3-q(V) где p равно 1 или 2; q представляет собой целое число от 1 до 5; R15 взаимно идентичны или различны и выбраны из линейных или разветвленных Q-C^-алкильных групп; X3 представляет собой атом хлора или брома, предпочтительно хлора;
или их смесей.
Конкретными примерами соединений алюминия, имеющих общую формулу (II), которые особенно полезны для целей настоящего изобретения, являются диэтилалюминийгидрид, ди-н-пропилалюминийгидрид, ди-н-бутилалюминийгидрид, диизобутилалюминийгидрид (DIBAH), дифенилалюминийгидрид, ди-п-толилалюминийгидрид, дибензилалюминийгидрид, диэтилалюминийгидрид, фенил-н-пропилалюминийгидрид, п-толилэтилалюминийгидрид, п-толил-н-пропилалюминийгидрид, п-толил-изопропилал
- 4 031354 юминийгидрид, бензилэтилалюминийгидрид, бензил-н-пропилалюминийгидрид, бензил-изопропилалюминийгидрид, диэтилалюминийэтоксид, диизобутилалюминий-этоксид, дипропилалюминийэтоксид, триметилалюминий, триэтилалюминий (TEA), три-н-пропилалюминий, триизобутилалюминий (TIBA) три-н-бутилалюминий, трипентилалюминий, тригексилалюминий, трициклогексилалюминий, триоктилалюминий, трифенилалюминий, три-п-толилалюминий, трибензилалюминий, этилдифенилалюминий, этил-ди-п-толилалюминий, этилдибензилалюминий, диэтилфенилалюминий, диэтил-п-толилалюминий, диэтибензилалюминий. Особенно предпочтительными являются триэтилалюминий (TEA), три-нпропилалюминий, триизобутилалюминий (TIBA), тригексилалюминий, диизобутилалюминийгидрид (DIBAH), диэтилалюминийфторид.
Как известно, алюмоксаны представляют собой соединения, содержащие связи Al-O-Al, с переменным соотношением O/Al, которые могут быть получены в соответствии со способами, известными в данной области техники, например, с помощью реакции, проводимой в контролируемых условиях, алкилалюминия или галогенида алкилалюминия с водой или другими соединениями, содержащими определенные количества доступной воды, как, например, в случае реакции триметилалюминия с гексагидратом сульфата алюминия, пентагидратом сульфата меди или пентагидратом сульфата железа.
Указанные алюмоксаны и, в частности, метилалюмоксан (MAO) являются соединениями, которые получают с помощью известных в металлоорганической химии способов, таких как, например, добавление триметилалюминия к суспензии гидрата сульфата алюминия в гексане.
Конкретными примерами алюмоксанов, имеющих общую формулу (III), которые особенно полезны для целей изобретения, являются: метилалюмоксан (MAO), этилалюмоксан, н-бутилалюмоксан, тетраизобутилалюминоксан (TIBAO), трет-бутилалюмоксан, тетра-(2,4,4-триметилпентил)алюмоксан, тетра(2,3-диметилбутил)алюмоксан (TDMBAO), тетра-(2,3,3-триметилбутил)алюмоксан (ТТМВАО). Особенно предпочтительным является метилалюмоксан (MAO) как таковой или в сухой форме (сухой МАО).
Дополнительные подробности, относящиеся к алюмоксанам, имеющим общую формулу (III), можно найти в международной патентной заявке WO 2011/061151.
Частично гидролизованные органические производные алюминия (b3) предпочтительно выбирают из соединений алюминия, имеющих общую формулу (II), с добавлением по меньшей мере одного протонирующего соединения; соединение алюминия, имеющее общую формулу (II), и протонирующее соединение используют в молярном соотношении от 0,001:1 до 0,2:1. Предпочтительно указанное протонирующее соединение может быть выбрано, например, из: воды; спиртов, таких как, например, метанол, этанол, изопропиловый спирт, н-пропиловый спирт, трет-бутанол, изобутиловый спирт, н-бутиловый спирт; высокомолекулярных спиртов, таких как, например, 1-деканол, 2-ундеканол; карбоновых кислот, таких как, например, стеариновая кислота; или их смесей. Вода является особенно предпочтительной.
Конкретными примерами соединений галогеналкилалюминия общей формулы (IV) или (V) являются: диэтилалюминийхлорид (AlEt2Cl), диметилалюминийхлорид (AlMe2Cl), этилалюминийдихлорид (AlEtCl2), диизобутилалюминийхлорид [Al(изо-Bu)2Cl], этилалюминийсесквихлорид (Al2Et3Cl3), метилалюминийсесквихлорид (Al2Me3Cl3).
Обычно образование каталитической системы, содержащей оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), и сокатализатор (b), предпочтительно проводят в инертной жидкой среде, более предпочтительно в углеводородном растворителе. Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), и сокатализатор (b), а также используемая конкретная методология могут быть выбраны на основе молекулярных структур и желаемого результата, а также на основе деталей, подробно описанных в соответствующей литературе, доступной специалисту в данной области техники, для других комплексов переходных металлов с лигандами различных типов, например, в следующей литературе: Ricci G. et al., Advances in Organometallic Chemistry Research (2007), Yamamoto K. ed., Nova Science Publisher, Inc., USA, p. 1-36; Ricci G. et al., Coordination Chemistry Reviews (2010), vol. 254, p. 661-676; Ricci G. et al., Ferrocenes: Compounds, Properties and Applications (2011), Elisabeth S. Phillips ed., Nova Science Publisher, Inc., USA, p. 273-313; Ricci G. et al., Chromium: Environmental, Medical and Material Studies (2011), Margaret P. Salden ed., Nova Science Publisher, Inc., USA, p. 121-140; Ricci G. et al., Cobalt: Characteristics, Compounds, and Applications (2011), Lucas J. Vidmar ed., Nova Science Publisher, Inc., USA, p. 39-81; Ricci G. et al., Phosphorus: Properties, Health effects and Environment (2012), Ming Yue Chen and Da-Xia Yang eds., Nova Science Publisher, Inc., USA, p. 53-94.
Предпочтительно, при использовании для формирования каталитической системы для (со)полимеризации в соответствии с настоящим изобретением, (со)катализаторы (b) могут быть приведены в контакт с оксоазотсодержащим комплексом ванадия, имеющим общую формулу (I), в таких пропорциях, что молярное соотношение между ванадием, присутствующим в оксоазотсодержащем комплексе ванадия, имеющем общую формулу (I), и алюминием, присутствующим в (со)катализаторах (b), может находиться в интервале от 1 до 10000, предпочтительно в интервале от 50 до 1000. Последовательность, в которой оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), и (со)катализатор приводят в контакт друг с другом, не имеет особого значения.
Для целей настоящего описания и последующей формулы изобретения термины моль и молярное отношение используют как в отношении соединений, состоящих из молекул, так и в отношении
- 5 031354 атомов и ионов, поэтому термины грамм-атом или атомное отношение для последних не используют, несмотря на то, что эти термины являются более точными с научной точки зрения.
Для целей настоящего изобретения в вышеуказанную каталитическую систему могут быть необязательно добавлены другие добавки или компоненты таким образом, чтобы регулировать ее свойства для удовлетворения конкретных практических требований. Поэтому полученные каталитические системы следует рассматривать как включенные в объем настоящего изобретения. Добавки и/или компоненты, которые могут быть добавлены в ходе получения и/или приготовления каталитической системы, предлагаемой в настоящем изобретении, представляют собой, например, следующие вещества: инертные растворители, такие как, например, алифатические и/или ароматические углеводороды; алифатические и/или ароматические простые эфиры; слабо координирующие добавки (например, основания Льюиса), выбранные, например, из неполимеризующихся олефинов; стерически затрудненные или бедные электронами простые эфиры; галогенирующие агенты, такие как, например, галогениды кремния, галогенированные, предпочтительно хлорированные углеводороды; или их смеси.
Указанная каталитическая система может быть получена, как уже было упомянуто выше, в соответствии с известными способами предшествующего уровня техники. Например, указанная каталитическая система может быть получена отдельно (предварительно сформирована) и впоследствии введена в среду (со)полимеризации. В связи с этим указанная каталитическая система может быть получена путем взаимодействия по меньшей мере одного оксоазотсодержащего комплекса ванадия (a), имеющего общую формулу (I), по меньшей мере с одним сокатализатором (b), необязательно в присутствии других добавок или компонентов, выбранных из указанных выше, в присутствии растворителя, такого как, например, толуол, гептан, при температурах в интервале от 20 до 60°С и в течение времени от 10 с до 10 ч, предпочтительно от 30 с до 5 ч.
Альтернативно, указанная каталитическая система может быть получена in situ, т.е. непосредственно в среде (со)полимеризации. В связи с этим указанная каталитическая система может быть получена путем отдельного введения оксоазотсодержащего комплекса ванадия (a), имеющего общую формулу (I), сокатализатора (b) и предварительно выбранного сопряженного (со)полимеризуемого диена(ов) в условиях, при которых осуществляют (со)полимеризацию. Дополнительные подробности, относящиеся к получению указанной каталитической системы, можно найти в примерах, которые приведены ниже.
Для целей настоящего изобретения вышеуказанные каталитические системы можно также наносить на инертные твердые вещества, предпочтительно состоящие из оксидов кремния и/или алюминия, таких как, например, диоксид кремния, оксид алюминия или алюмосиликаты. Указанные каталитические системы могут быть нанесены с использованием известных способов нанесения, обычно включающих контакт в подходящей инертной жидкой среде между носителем, необязательно активированным нагреванием до температур выше 200°С, и одним или обоими компонентами (a) и (b) каталитической системы, обеспечиваемой настоящим изобретением. Для целей настоящего изобретения не является обязательным, чтобы оба компонента были нанесены на носитель, также возможно, чтобы только оксоазотсодержащий комплекс ванадия (a), имеющий общую формулу (I), или сокатализатор (b) присутствовали на поверхности носителя. В этом последнем случае компонент, отсутствующий на поверхности, затем приводят в контакт с нанесенным компонентом в то время, когда желают получить активный катализатор полимеризации.
Также в объем настоящего изобретения входят оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), и каталитические системы на его основе, нанесенные на твердое вещество посредством функционализации последнего и образования ковалентной связи между твердым веществом и оксоазотсодержащим комплексом ванадия, имеющим общую формулу (I).
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу (со)полимеризации сопряженных диенов, отличающемуся тем, что в нем используют указанную каталитическую систему.
Количество оксоазотсодержащего комплекса ванадия (a), имеющего общую формулу (I), и сокатализатора (b), которое может быть использовано для (со)полимеризации сопряженных диенов, варьируется в зависимости от способа (со)полимеризации, который желают выполнить. Указанное количество в любом случае таково, что молярное соотношение между ванадием (V), присутствующим в оксоазотсодержащим комплексе ванадия, имеющим общую формулу (I), и металлом, присутствующим в сокатализаторе (b), т.е. алюминием, находится между вышеуказанных значений.
Конкретными примерами сопряженных диенов, которые могут быть (со)полимеризованы с использованием каталитической системы согласно настоящему изобретению, являются 1,3-бутадиен, 2-метил1,3-бутадиен (изопрен), 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен, 1,3-гексадиен, цикло-1,3-гексадиен. Предпочтительными являются 1,3-бутадиен, изопрен. Вышеуказанные (со)полимеризуемые сопряженные диены можно использовать по отдельности или в виде смеси двух или более диенов. В этом последнем случае, а именно при использовании смеси из двух или более диенов, будет получен сополимер.
В соответствии с особенно предпочтительным воплощением настоящее изобретение относится к способу полимеризации 1,3-бутадиена или изопрена, отличающемуся тем, что в нем используют указанную каталитическую систему.
Обычно указанную (со)полимеризацию можно проводить в присутствии растворителя полимериза
- 6 031354 ции, обычно выбранного из инертных органических растворителей, таких как, например, насыщенные алифатические углеводороды, такие как, например, бутан, пентан, гексан, гептан или их смеси; насыщенные циклоалифатические углеводороды, такие как, например, циклопентан, циклогексан или их смеси; моноолефины, такие как, например, 1-бутен, 2-бутен или их смеси; ароматические углеводороды, такие как, например, бензол, толуол, ксилол или их смеси; галогенированные углеводороды, такие как, например, метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен, перхлорэтилен, 1,2дихлорэтан, хлорбензол, бромбензол, хлортолуол или их смеси. Растворитель (со)полимеризации предпочтительно выбирают из ароматических или галогенированных углеводородов.
В качестве альтернативы указанная (со)полимеризация может быть проведена в соответствии с процессом в массе с использованием того же сопряженного диена(ов), который нужно (со)полимеризовать, в качестве (со)полимеризационного растворителя.
Обычно концентрация сопряженного диена, который (со)полимеризуют в указанном (со)полимеризационном растворителе, находится в интервале от 5 до 50 мас.%, предпочтительно в интервале от 10 до 20 мас.%, относительно общей массы сопряженного диена и инертного органического растворителя.
Обычно указанную (со)полимеризацию можно проводить при температурах в интервале от -70 до +100°С, предпочтительно в интервале от -20 до +80°С.
Что касается давления, то предпочтительно работать при давлении компонентов смеси, которая должна быть (со)полимеризована.
Указанную (со)полимеризацию можно проводить как непрерывно, так и периодически.
Как указано выше, указанный способ дает возможность получать (со)полимеры сопряженных диенов, такие как, например, линейный или разветвленный полибутадиен или линейный или разветвленный полиизопрен, преимущественно содержащие 1,4-транс- и 1,4-цис-звенья, т.е. содержание 1,4-транс- и 1,4цис-звеньев составляет >70%, предпочтительно составляет от 80 до 99%.
Ниже приведены некоторые иллюстративные неограничивающие примеры изобретения, способствующие пониманию изобретения и его реализации.
Примеры
Реагенты и материалы.
В следующем списке показаны реагенты и материалы, используемые в последующих примерах по изобретению, их любые необязательные предварительные обработки, а также их производители:
безводный трихлорид ванадия (Aldrich): степень чистоты 99,9%, используют как таковой;
хлорид ванадия (III) (трис-тетрагидрофуран) [УС13(ТГФ)3]: получают, как описано Manzer L.E. et al., Inorganic Syntheses (1982), vol. 21, p. 135-140;
2,4-пентандион (Aldrich): используют как таковой;
анилин (Aldrich): перегоняют при пониженном давлении и хранят в инертной атмосфере;
2,4,6-триметиланилин (Aldrich): используют как таковой;
о-толуидин (Aldrich): используют как таковой;
муравьиная кислота (Aldrich): используют как таковую; диэтиловый эфир (Aldrich): используют как таковой;
толуол (Fluka): степень чистоты >99,5%, кипятят с обратным холодильником над натрием (Na) в течение примерно 8 ч, затем перегоняют и хранят над молекулярными ситами в атмосфере азота;
пентан (Fluka): степень чистоты >99%, кипятят с обратным холодильником над натрием/калием (Na/K) в течение примерно 8 ч, затем перегоняют и хранят над молекулярными ситами в атмосфере азота;
гексан (Aldrich): используют как таковой;
1,3-бутадиен (Air Liquide): чистота >99,5%, выпаривают из контейнера перед каждым применением, сушат, пропускают через колонку, заполненную молекулярными ситами, и конденсируют внутри реактора, который предварительно охлаждают до -20°С;
изопрен (Aldrich): чистота >99%, кипятят с обратным холодильником над гидридом кальция в течение 2 ч, затем перегоняют из ловушки в ловушку и хранят в атмосфере азота при 4°С;
метилалюмоксан (MAO) (10%-ный по массе раствор в толуоле) (Aldrich): используют как таковой или в сухой форме (сухой MAO), полученной удалением свободного триметилалюминия вместе с растворителем из раствора в толуоле в вакууме и с последующим высушиванием полученного осадка под вакуумом;
метанол (Carlo Erba, RPE): используют как таковой или необязательно сушат перегонкой над магнием (Mg);
соляная кислота, 37%-ный водный раствор (Aldrich): используют как таковую;
1,2-дихлорбензол (Aldrich): степень чистоты 99%, кипятят с обратным холодильником над гидридом кальция (CaH2) в течение примерно 8 ч, затем перегоняют и хранят над молекулярными ситами в атмосфере азота;
дейтерированный тетрахлорэтилен (C2D2Cl4) (Acros): используют как таковой;
дейтерированный хлороформ (CDCl3) (Acros): используют как таковой. Были использованы спосо
- 7 031354 бы анализа и способы определения характеристик, указанные ниже.
Элементный анализ.
а) Определение содержания ванадия (V).
Массовое содержание ванадия (V) в оксоазотсодержащих комплексах ванадия, объектах настоящего изобретения, определяли следующим образом: точно взвешенную аликвоту образца, работая в сухом боксе в токе азота, приблизительно в количестве от 30 до 50 мг поместили в платиновый тигель объемом около 30 мл вместе со смесью, состоящей из 1 мл 40% фтористоводородной кислоты (HF) (Aldrich), 0,25 мл 96% серной кислоты (H2SO4) (Aldrich) и 1 мл 70% азотной кислоты (HNO3) (Aldrich). Затем тигель нагрели на плите, повышая температуру до появления белых паров серной кислоты (около 200°С). Полученную смесь охладили до комнатной температуры (20-25°С), добавили 1 мл 70% азотной кислоты (HNO3) (Aldrich) и затем снова нагрели до появления паров. После того как последовательность была повторена дважды, получился прозрачный, почти бесцветный раствор. Затем добавили 1 мл 70% холодной азотной кислоты (HNO3) (Aldrich) и приблизительно 15 мл холодной воды и температуру повысили до 80°С в течение приблизительно 30 мин. Образец, полученный таким образом, разбавили водой чистоты MilliQ до массы около 50 г, чтобы получить раствор для проведения инструментального аналитического определения с помощью спектрометра Thermo Optek IRIS Advantage Duo ICP-OES (плазма с оптическим детектированием) по сравнению с растворами известной концентрации. Для этой цели для каждого анализируемого вещества была построена калибровочная кривая в диапазоне от 0 до 10 частей на миллион путем измерения параметров растворов с известным содержанием, полученных путем разбавления по массе сертифицированных растворов.
Раствор образца, приготовленный, как указано выше, снова разбавили по массе таким образом, чтобы получить концентрации, близкие к концентрациям в контрольных растворах, до проведения спектрофотометрического детектирования. Все образцы были приготовлены в двух экземплярах. Результаты считались приемлемыми, если отдельные результаты повторных испытаний отличались не более чем на 2% относительно их средней величины.
б) Определение содержания хлора.
С этой целью образцы оксоазотсодержащих комплексов ванадия, объектов настоящего изобретения, в количестве 30-50 мг точно взвесили в стеклянных стаканах объемом 100 мл в сухом боксе в токе азота. Добавили 2 г карбоната натрия (Na2CO3) (Aldrich) и вне сухого бокса добавили 50 мл воды чистоты MilliQ. Смесь на плите довели до кипения и перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение примерно 30 мин. Смесь оставили охлаждаться, добавили разбавленную 1:5 серную кислоту (H2SO4) (Aldrich) до кислой реакции и проводили титрование 0,1н. раствором нитрата серебра (AgNO3) (Aldrich) с помощью потенциометрического титратора.
в) Определение содержания углерода, водорода и азота.
Углерод, водород и азот определяли в оксоазотсодержащих комплексах ванадия, предлагаемых в настоящем изобретении, используя автоматический анализатор Carlo Erba model 1106.
13С-ЯМР и ’Н-ЯМР.
Спектры 13С-ЯМР и 'Н-ЯМР регистрировали с помощью спектрометра ядерного магнитного резонанса Bruker Avance 400 с использованием дейтерированного тетрахлорэтилена (C2D2Cl4) при 103°С и гексаметилдисилоксана (HDMS) (Aldrich) в качестве внутреннего стандарта или с использованием дейтерированного хлороформа (CDCl3) при 25°С и тетраметилсилана (TMS) (Aldrich) в качестве внутреннего стандарта. Для этой цели использовали растворы полимеров с концентрацией 10 мас.%, по отношению к общей массе раствора полимера.
Микроструктуру полимеров определяли анализом вышеприведенных спектров на основе данных, представленных в литературе: Mochel V.D. Journal of Polymer Science PartA-1: Polymer Chemistry (1972), vol. 10, issue 4, p. 1009-1018 для полибутадиена и Sato H. et al. Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition (1979), vol. 17, issue 11, p. 3551-3558 для полиизопрена.
Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR).
Фурье ИК-спектры (твердое состояние, UATR) регистрировали с помощью спектрофотометра Bruker IFS 48, оборудованного горизонтальной ATR-приставкой Thermo Spectra-Tech. Участок, куда помещают образцы для анализа, представляет собой устройство Fresnel ATR (Shelton, CT, USA), в котором используют кристаллы селенида циркония (ZnSe) с углом падения 45° в горизонтальном направлении.
Фурье ИК-спектры (твердое состояние, UATR) оксоазотсодержащих комплексов ванадия, объектов настоящего изобретения, были получены путем введения образцов оксоазотсодержащих комплексов ванадия для анализа в указанный участок.
Фурье ИК-спектры.
Фурье ИК-спектры регистрировали с помощью спектрофотометров Thermo Nicolet Nexus 670 и Bruker IFS 48.
Фурье ИК-спектры полимеров были получены из полимерных пленок на гранулах бромида калия (KBr), причем указанные пленки для анализа получают осаждением из раствора полимера в горячем 1,2дихлорбензоле. Концентрации анализируемых растворов полимера составляли 10 мас.% относительно общей массы раствора полимера.
- 8 031354
Термический анализ (ДСК).
Термический анализ ДСК (Дифференциальная сканирующая калориметрия) для определения температуры плавления (Tm) и температуры кристаллизации (Tc) полученных полимеров проводили с использованием дифференциального сканирующего калориметра Perkin Elmer Pyris. С этой целью анализировали 5 мг полимера со скоростью сканирования в интервале от 1°С/мин до 20°С/мин в инертной атмосфере азота.
Термический анализ ДСК (Дифференциальная сканирующая калориметрия) для определения температуры стеклования (Tg) полученных полимеров проводили с помощью вышеуказанного калориметра с использованием следующей температурной программы: изотерма в течение 3 мин при +70°С; охлаждение от +70 до -90°С со скоростью 10°С/мин; изотерма в течение 3 мин при -90°С; нагревание от 90 до +70°С со скоростью 10°С/мин.
Определение молекулярной массы.
Молекулярную массу (MW) полученных полимеров определяли методом ГПХ (Гель-проникающая хроматография), работая при следующих условиях:
Насос Agilent 1100;
ИК-детектор Agilent 1100 IR;
смешанные-A PL колонки;
растворитель/элюент: тетрагидрофуран (ТГФ) (Aldrich);
скорость потока: 1 мл/мин;
температура: 25°С.
Расчет молекулярной массы: универсальный способ калибровки.
Приведены среднемассовая молекулярная масса (Mw) и индекс полидисперсности (PDI), соответствующий соотношению Mw/Mn (Mn= среднечисленная молекулярная масса).
Масс-спектры.
Масс-спектры полученных лигандов регистрировали с помощью спектрометра с двойной фокусировкой и с обратной геометрией AT95S, работающего в режиме химической десорбционной ионизации (DCI) с изобутаном в качестве газа-реагента в режиме положительных ионов. Эмиссионный ток нити калибровали до 0,1 мА при энергии электронного пучка 100 эВ и температуре ионного источника, поддерживаемой при 90°С.
Пример 1. Синтез лиганда, имеющего формулу (L1)
г (50 ммоль) 2,4-пентандиона, 100 мл метанола, несколько капель муравьиной кислоты и 4,7 г (50 ммоль) анилина поместили в реакционную колбу объемом 500 мл, снабженную ловушкой Дина-Старка для азеотропного удаления воды. Полученную смесь нагревали до 85°С в течение 4 ч. Смесь затем охладили до комнатной температуры, отфильтровали через пористую мембрану и полученный фильтрат упарили в вакууме с образованием твердого продукта. Указанный твердый продукт растворили в диэтиловом эфире (40 мл) и этот раствор поместили в морозильную камеру на 24 ч, в результате чего образовался осадок. Полученный осадок отделяли фильтрованием и высушили в вакууме при комнатной температуре, в результате чего получили 7 г желтоватого твердого продукта (выход = 80%), имеющего формулу (L1).
Элементный анализ [найдено (вычислено для C11H13NO)]: C: 75,20% (75,40%); H: 7,50% (7,48%); N: 8,00% (7,99%).
Молекулярная масса (MW): 175,23.
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1590, 1571.
1Н-ЯМР (CD2Cl2, δ м.д.): 12,49 (с, 1H, NH), 8,27 (д, 1H, PyH), 7,34-7,28 (м, 2H, ArH), 7,19-7,15 (м, 1H, ArH), 7,10-7,08 (М, 2H, ArH), 5,18 (с, 1H, CH), 2,09 (с, 3H, CH3), 1,97 (с, 3H, CH3).
ГХ-МС: M+ = m/z 175.
На фиг. 1 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного лиганда (L1).
На фиг. 2 показан 1Н-ЯМР спектр полученного лиганда (L1).
На фиг. 3 показана ГХ-МС хроматограмма полученного лиганда (L1).
Пример 2. Синтез лиганда, имеющего формулу (L2)
- 9 031354
г (50 ммоль) 2,4-пентандиона, 100 мл бензола, несколько капель муравьиной кислоты и 6,76 г (50 ммоль) 2,4,6-триметиланилина поместили в реакционную колбу объемом 500 мл, снабженную ловушкой Дина-Старка для азеотропного удаления воды. Полученную смесь кипятили в течение 24 ч. Смесь затем охладили до комнатной температуры, отфильтровали через пористую мембрану и полученный фильтрат упарили в вакууме с образованием твердого продукта. Указанный твердый продукт растворили в диэтиловом эфире (10 мл) и этот раствор поместили в морозильную камеру на 24 ч, в результате чего образовался осадок. Полученный осадок отфильтровали и высушили в вакууме при комнатной температуре, в результате чего получили 4,8 г желтоватого твердого продукта (выход = 44%), имеющего формулу (L2).
Элементный анализ [найдено (вычислено для C14H19No)]: C: 77,40% (77,38%); H: 9,00% (8,81%); N: 6,32% (6,45%).
Молекулярная масса (MW): 217,31.
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1606, 1567.
1Н-ЯМР (CD2Cl2, δ м.д.): 1,61 (с, 3H, CH3CN), 2,05 (с, 3H, CH3CO), 2,18 (с, 6H, 2-C6H2CH3), 2,28 (с, 3H, 4-C6H2CH3), 5,21 (с, 1H, CH), 6,92 (с, 2H, C6H2), 1,81 (с, 1H, NH).
ГХ-МС: M+ = m/z 217.
На фиг. 4 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного лиганда (L2).
На фиг. 5 показан 1Н-ЯМР спектр полученного лиганда (L2).
На фиг. 6 показана ГХ-МС хроматограмма полученного лиганда (L2).
г (50 ммоль) 2,4-пентандиона, 75 мл бензола, несколько капель муравьиной кислоты и 5,36 г (50 ммоль) о-толуидина поместили в реакционную колбу объемом 500 мл, снабженную ловушкой ДинаСтарка для азеотропного удаления воды. Полученную смесь кипятили в течение 24 ч. Смесь затем охладили до комнатной температуры, отфильтровали через пористую мембрану, и полученный фильтрат упарили в вакууме с образованием твердого продукта. Указанный твердый продукт растворили в диэтиловом эфире (10 мл) и этот раствор поместили в морозильную камеру на 24 ч, в результате чего образовался осадок. Полученный осадок отфильтровали и высушили в вакууме при комнатной температуре, в результате чего получили 5,7 г белого твердого продукта (выход = 60%), имеющего формулу (L3).
Элементный анализ [найдено (вычислено для C12H15NO)]: C: 76,31% (76,16%); H: 7,92% (7,99%); N: 7,56% (7,40%).
Молекулярная масса (MW): 189,0.
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1595, 1560.
1Н-ЯМР (CD2Cl2, δ м.д.): 1,87 (с, 3H, CH3CN), 2,11 (с, 3H, CH3CO), 2,28 (с, 3H, C6H2CH3), 5,20 (с, 1H, CH), 7,06-7,23 (с, 4H, C6H4), 12,35 (с, 1H, NH).
ГХ-МС: M+ = m/z 189.
На фиг. 7 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного лиганда (L3).
На фиг. 8 показан 1Н-ЯМР спектр полученного лиганда (L3).
На фиг. 9 показана ГХ-МС хроматограмма полученного лиганда (L3).
Пример 4. Синтез УО2^1)(тгф) [образец GT-298]
Хлорид ванадия (III) (трис-тетрагидрофуран) [УО3(ТГФ)3] (348 мг, 0,93 ммоль) ввели в колбу объемом 50 мл с боковыми рукавами вместе с желтым раствором лиганда в толуоле (20 мл), имеющего фор
- 10 031354 мулу (L1) (164 мг, 0,93 ммоль, молярное соотношение L1/V = 1), полученного как описано в примере 1. Полученную смесь, которая сразу же стала красноватой при добавлении хлорида ванадия (Ш)(тристетрагидрофурана) ^О3(ТГФ)3], кипятили с обратным холодильником в течение 2 ч, за это время наблюдалось выделение кислых газов (HCl). Полученную суспензию оставили охладиться до комнатной температуры, объем смеси уменьшили примерно до 5 мл путем упаривания в вакууме при комнатной температуре, после чего добавили гексан (20 мл). Полученное твердое вещество темно-красного цвета отфильтровали, промыли гексаном (2^5 мл) и высушили в вакууме при комнатной температуре, с получением 325 мг (выход = 96%) твердого продукта темно-красного цвета, соответствующего комплексу VCl3(L1 )(тгф).
Элементный анализ [найдено (вычислено для C15H20Cl2NO2V)]: C: 48,20% (48,93%); H: 5,00% (5,48%); N: 3,42% (3,80%); V: 13,10% (13,84%); Cl: 19,80% (19,26%).
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1592, 1494, 1485.
На фиг. 10 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного комплекса VC12(L1)(tt4).
Пример 5. Синтез VCl2(L2) [образец GT-301]
Хлорид ванадия (III) (трис-тетрагидрофуран) [VCl3(TTO)3] (374 мг, 1,0 ммоль) ввели в колбу объемом 50 мл с боковыми рукавами вместе с желтым раствором лиганда в толуоле (20 мл), имеющего формулу (L2) ((218 мг, 1,0 ммоль, молярное соотношение L2/V=1), полученного как описано в примере 2. Полученную смесь, которая сразу же стала красноватой при добавлении хлорида ванадия (III) (тристетрагидрофурана) ^О3(ТГФ)3], кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч, за это время наблюдалось выделение кислых газов (HCl). Полученную суспензию оставили охладиться до комнатной температуры, объем смеси уменьшили примерно до 5 мл путем упаривания в вакууме при комнатной температуре, после чего добавили гексан (20 мл). Полученное твердое вещество темно-красного цвета отфильтровали, промыли гексаном (2x2 мл) и высушили в вакууме при комнатной температуре, с получением 235 мг (выход = 69%) твердого продукта темно-красного цвета, соответствующего комплексу VCl2(L2).
Элементный анализ [найдено (вычислено для C14H18Cl2NOV)]: C: 48,99% (49,73%); H: 5,52% (5,37%); N: 3,82% (4,14%); V: 15,52% (15,06%); Cl: 21,19% (20,97%).
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1542; 1465.
На фиг. 11 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного комплекса VCl2(L2).
Пример 6. Синтез VCl2(L3)(r^) [образец GT-363]
Хлорид ванадия (III) (трис-тетрагидрофуран) [VCl3(TTO)3] (560 мг, 3,56 ммоль) ввели в колбу объемом 50 мл с боковыми рукавами вместе с желтым раствором лиганда в толуоле (20 мл), имеющего формулу (L3) (675 мг, 3,57 ммоль, молярное соотношение L3/V=1), полученного, как описано в примере 3. Полученную смесь, которая сразу же стала красноватой при добавлении хлорида ванадия (III) (тристетрагидрофурана) |VCl3(’n'(l))3|, кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч, за это время наблюдалось выделение кислых газов (HCl). Полученную суспензию оставили охладиться до комнатной температуры, объем смеси уменьшили примерно до 10 мл путем упаривания в вакууме при комнатной температуре, после чего добавили гексан (20 мл). Полученное твердое вещество темно-красного цвета отфильтровали, промыли гексаном (2x2 мл) и высушили в вакууме при комнатной температуре, с получением 826 мг (выход = 75%) твердого продукта темно-красного цвета, соответствующего комплексу VCl3(L3)Cr^).
Элементный анализ [найдено(вычислено для C12H-14Cl2NOV)]: C: 45,98% (46,48%); H: 22,23% (22,87%); N: 4,05% (4,52%); V: 15,92% (16,43%); Cl: 22,80% (22,87%).
Фурье-ИК (твердое состояние, UATR, см-1): 1539; 1486; 1334.
- 11 031354
На фиг. 12 показан Фурье ИК-спектр (твердое состояние, UATR) полученного комплекса VCl2(L3). Пример 7 (MM430).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 7,8 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1.0^10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VCl2(L1)(r^) (образец GT-298) (1,84 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1χ10-5 моль, что равно примерно 3,68 мг), полученный как описано в примере 4. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 95 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,852 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 72,5%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 13 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 8 (G1304).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 7,8 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VCl2(L1)(r^) (образец GT-298) (1,84 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,68 мг), полученный как описано в примере 4. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 20 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,427 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 89,4%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 14 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 9 (ММ433).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 7,8 мл 1,2-дихлорбензола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в 1,2-дихлорбензоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VCl2(L1)(r^) (образец GT-298) (1,84 мл суспензии в 1,2-дихлорбензоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,68 мг), полученный как описано в примере 4. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 95 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,739 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 78,7%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 15 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 10 (MM316).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 7,6 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VCl2(L2) (образец GT-301) (2,1 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 4,2 мг), полученный как описано в примере 5. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 60 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,988 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 81,0%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 16 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 11 (G1305).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 7,6 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VCl2(L2) (образец GT-301) (2,1 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 4,2 мг), полученный, как описано в примере 5. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 10 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиокси
- 12 031354 данта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,986 г полибутадиена с преимущественно 1,4-трансструктурой и содержанием 1,4-транс-звеньев, составляющим 97,0%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 17 показаны спектры 'Н-ЯМР и 13С-ЯМР полученного полибутадиена.
Пример 12 (MM418).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 8,15 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1.0^10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс УС12(Ь3)(тгф) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 150 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,212 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 79,0%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 18 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 13 (MM417).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 8,15 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс УС12(Ь3)(тгф) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 72 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,991 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 89,1%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 19 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 14 (MM434).
мл 1,3-бутадиена, что равно примерно 1,4 г, конденсировали в пробирку объемом 25 мл, охлажденную до -20°С. Затем добавили 8,15 мл 1,2-дихлорбензола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в 1,2-дихлорбензоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс УС12(Ь3)(тгф) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в 1,2-дихлорбензоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 95 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,340 г полибутадиена, имеющего смешанную цис/транс/1,2-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 73,2%; другие характеристики способа и полученного полибутадиена представлены в табл. 1.
На фиг. 20 показан Фурье ИК-спектр полученного полибутадиена.
Пример 15 (G1316).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили 7,8 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс УС12(Ь1)(тгф) (образец GT-298) (1,84 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,68 мг), полученный, как описано в примере 4. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 24 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,438 г полиизопрена, имеющего преимущественно 1,4-цис-структуру, и содержание 1,4-цис-звеньев составило 91,3%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 21 показан Фурье ИК-спектр полученного полиизопрена.
На фиг. 22 показана ДСК диаграмма полученного полиизопрена.
На фиг. 23 показаны спектры 1Н-ЯМР и 13С-ЯМР полученного полиизопрена.
Пример 16 (MM333).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили 7,8 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего
- 13 031354 добавили комплекс УС12(Ь1)(тгф) (образец GT-298) (1,84 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,68 мг), полученный как описано в примере 4. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 60 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,565 г полиизопрена, имеющего смешанную цис/транс/3,4структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 83,3%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 24 показан Фурье ИК-спектр полученного полиизопрена.
На фиг. 25 показана ДСК диаграмма полученного полиизопрена.
На фиг. 26 показаны спектры Ή-ЯМР и 13С-ЯМР полученного полиизопрена.
Пример 17 (G1315).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили 7,6 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VC12(L2) (образец GT-301) (2,1 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 4,2 мг), полученный как описано в примере 5. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 24 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,340 г полиизопрена, имеющего преимущественно 1,4-цис-структуру, и содержание 1,4-цисзвеньев составило 90,9%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 27 показана ДСК диаграмма полученного полиизопрена.
На фиг. 28 показаны спектры Ή-ЯМР и 13С-ЯМР полученного полиизопрена.
Пример 18 (G1318).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили 7,6 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VC12(L2) (образец GT-301) (2,1 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 4,2 мг), полученный как описано в примере 5. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 60 мин. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,225 г полиизопрена, имеющего смешанную цис/транс/3,4-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 84,3%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 29 показана ДСК диаграмма полученного полиизопрена.
На фиг. 30 показаны спектры Ή-ЯМР и 13С-ЯМР полученного полиизопрена.
Пример 19 (MM427).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили
8,15 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор метилалюмоксана (MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VC12(L3)(n^) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 21 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,239 г полиизопрена, имеющего преимущественно 1,4-цис-структуру, и содержание 1,4-цис-звеньев составило 86,2%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 31 показан Фурье ИК-спектр полученного полиизопрена.
Пример 20 (MM428).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили
8,15 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс VC12(L3)(n^) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 21 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,271 г полиизопрена, имеющего смешанную цис/транс/3,4-структуру, и со
- 14 031354 держание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 81,5%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 32 показан Фурье ИК-спектр полученного полиизопрена.
Пример 21 (MM429).
мл изопрена, что равно примерно 1,36 г, поместили в пробирку объемом 25 мл. Затем добавили
8,15 мл толуола и температуру полученного раствора довели до 20°С. Затем добавили раствор сухого метилалюмоксана (сухой MAO) в толуоле (6,3 мл, 1,0*10-2 моль, что равно примерно 0,58 г), после чего добавили комплекс УС12(Е3)(тгф) (образец GT-363) (1,55 мл суспензии в толуоле с концентрацией 2 мг/мл, 1*10-5 моль, что равно примерно 3,1 мг), полученный как описано в примере 6. Полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке при 20°С в течение 20 ч. Полимеризацию затем остановили путем добавления 2 мл метанола, содержащего несколько капель соляной кислоты. Полученный полимер затем коагулировали, добавляя 40 мл метанольного раствора, содержащего 4% антиоксиданта Irganox® 1076 (Ciba), при этом получили 0,813 г полиизопрена, имеющего смешанную цис/транс/3,4-структуру, и содержание 1,4-транс- и 1,4-цис-звеньев составило 85,0%; другие характеристики способа и полученного полиизопрена представлены в табл. 2.
На фиг. 33 показан Фурье ИК-спектр полученного полиизопрена.
Таблица 1. Полимеризация 1,3-бутадиена с каталитическими системами, включающими оксоазотсодержащие комплексы ванадия
Пример Время (мин) Конверсия (%) 1,4-цис (%) 1,4транс (%) 1,2 (%) Mw (ГХМОЛЬ-1) Mw/Mn
7 95 60,9 46,1 26,4 27,4 302950 2,2
8 1200 30,5 51,8 37,6 10,6 326603 1,9
9^ 95 52,9 61,8 16,9 21,3 298700 2,0
10 60 70,6 23,5 57,5 18,2 269800 1,9
11 10 70,4 0 97 3 954730 1,6
12 150 15,1 43,2 35,8 21,0 315400 2,0
13 4320 20,8 68,8 20,3 10,9 395600 1,8
95 24,3 37,2 36,0 26,8 287800 2,1
(a) Растворитель для полимеризации - 1,2-дихлорбензол. Таблица 2. Полимеризация изопрена с каталитическими системами, включающими оксоазотсодержащие комплексы ванадия
Пример Время (часы) Конверсия (%) 1,4-цис (%) 1,4транс (%) 3,4 (%) Mw (ГХМОЛЬ'1) Mw/Mn
15 24 32,2 91,3 0 8,7 122500 1,8
16 1 41,5 32,2 51,1 16,7 98700 1,9
17 24 25,0 90,9 0 9,1 151700 2,0
18 1 16,5 28,2 56,1 15,7 115600 1,9
19 21 17,6 86,2 0 13,8 134900 2,0
20 21 19,9 31,5 50 31,5 118750 1,9
2рГ“ 20 59,8 36,7 48,3 15,0 135200 2,1
(a) Растворитель для полимеризации-1,2-дихлорбензол.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I)
    Ry где R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R7 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или выбраны из линейных или разветвленных С120-алкильных групп;
    Х1 и Х2 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом галогена;
    Y представляет собой тетрагидрофуран (ТГФ);
    - 15 031354 n равно 0 или 1.
    2. Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), по п.1, где
    R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R7 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или выбраны из метильных групп;
    X1 и X2 взаимно идентичны и представляют собой хлор;
    Y представляют собой тетрагидрофуран (ТГФ);
    n равно 0 или 1.
    3. Каталитическая система для (со)полимеризации сопряженных диенов, включающая:
    (a) по меньшей мере один оксоазотсодержащий комплекс ванадия, имеющий общую формулу (I), согласно п. 1;
    (b) по меньшей мере один сокатализатор, выбранный из органических производных алюминия, выбранных из:
    (b2) алюмоксанов, имеющих общую формулу (III):
    (R12)2-AI-O-[-AI(R13)-O-]m-AI-(R14)2(lll) где R12, R13 и R14 взаимно идентичны или различны и представляют собой атом водорода или атом галогена или выбраны из линейных или разветвленных Q-C^-алкильных групп, С330-циклоалкильных групп, арильных групп; и m представляет собой целое число от 0 до 1000.
    4. Каталитическая система для (со)полимеризации сопряженных диенов по п.3, в которой указанный сокатализатор выбран из алюмоксанов (b2), имеющих общую формулу (III), таких как метилалюмоксан (MAO) как таковой или в сухой форме (сухой MAO).
    5. Способ (со)полимеризации сопряженных диенов, осуществляемый путем контактирования сопряженных диенов с каталитической системой по п.3 или 4.
    6. Способ полимеризации 1,3-бутадиена или изопрена, осуществляемый путем контактирования 1,3-бутадиена или изопрена с каталитической системой по п.3 или 4.
    Фиг. 1
    - 16 031354
    Фиг. 3
    Относительная интенсивность f s_ Относительная интенсивность
    Фиг. 2
    - 17 031354
    Ί-
    Ο,5
    3500
    3000 2500 2000
    Волновое число (см-1)
    Фиг. 4
    1500
    WOO
    500
    ИО 110 110 10'S I'·? 9·5 ΐϊ 8Л Ό 70 6 0 чО 55 5 0 45 4.1 55 30 tl (ppmj
    Фиг. 5
    - 18 031354
    14.04
    100-q
    Время, мин
    Фиг. 6
    I „ 3 4.72 5.37 7.31 8.97 11.01 11.48 12.28 | 15.04
    202
    Фиг. 7
    - 19 031354
    Относительная интенсивность Относительная интенсивность
    Фиг. 9
    Фиг. 8
    - 20 031354
    1z'
    0,9=l T3 о >< о ω
    0,8CD
    0.7
    0,6
    0,5
    0,4
    3500
    3000
    250C 2000
    Волновое число (см-1)
    Фиг. 10
    1500
    1000
    500
    Фиг. 11
    - 21 031354
    - 22 031354 ТТ~Т ' ’ ! . ; -— ’ ! ’ ' : ’
    5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 ppm
    Фиг. 17
    ММ418
    3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
    Волновое число (см-1)
    Фиг. 18
    - 23 031354
    - 24 031354
    Sample:
    Stze: 14.1000 mg
    Method: Ml2 - PBD-RA 2 3 RIJN 5 C
    Comment: RiGHlESTA №20!40Ж0В
    ДСК
    ГЙе: С:.. ADSCWOVELLfWMALIBhTA4977.002
    Operator NOVELL I
    Run Date: 14-May-2014 04:07
    Instrument DSC QOT ¥9.9 Build 303
    Тепловой поток (мВт/г)
    Фиг. 22
    Фиг. 23
    - 25 031354
    Fite: C:...ADSC\NOVELLJ>ANAL Operator: NOVELL!
    Run Date- 1A-May-?m 4 5»Sfi
    InslruiHeirt. DSG SIOOO V8.8 BuiW 303
    Тепловой поток (мВт/г)
    ДСК
    Sample: ММЗЗЗ
    Size: 15,0000 mg
    ЫЫЬогТ М19 - РИП-RA 7 Я Rl IN fi С
    Guwimenl. R1GHJESTA N“2014078.05
    Температура ( С)
    Фиг. 25
    40 13 0 -<· r 1 < ' 120 ppm 40 35 30 25 20 1 [ ' 1 5.0 4.5 4.0 Фиг. 26 ' Ϊ ' ' i ' ' ' ' 1 ' ' ' ' i . ι .f 1.0 ppm
    - 26 031354
    Sample; G1315
    Size; 15.1 ОМ mg
    Method: Ml 2 - FBD-RA 2 3 RUN 5 C
    Comment RICHICSTA №2ΟΜΟ70.Ο7 n ~ j. File; C;.. .IDSCIHOVELLRANALISKTA4O7S.M2
    Д6К Operator; MOVELLI
    Run Date: W-May-2014 02:01
    Instrument DSC QtOOO VO.O Build 303
    Тепловой поток (мВт/г)
    Фиг. 27
    - 27 031354
    Sample; Θ1318
    Size: 14.7000 mg
    Metted; M12 - PBD-RA 2 3 HUN 5 C
    Comment: «CHIESTA №2014070.«
    ДСК
    Fie; C:...30SCWOVELlJWNAUSftTA50<M.001
    Operator NOVELL!
    Run Date; 26-May-2014 14:06
    Instrument OSC Q1000 V9.9 Build 303
    Тепловой поток (мВт/г)
    Фиг. 29
    Фиг. 30
    3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
    Волновое число (см-1)
    Фиг. 31
    - 28 031354
EA201790485A 2014-12-23 2015-12-23 Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, каталитическая система, включающая указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов EA031354B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI20142219 2014-12-23
PCT/EP2015/081106 WO2016102639A1 (en) 2014-12-23 2015-12-23 Oxo-nitrogenated vanadium complex, catalytic system comprising said oxo-nitrogenated vanadium complex and process for (co)polymerising conjugated dienes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201790485A1 EA201790485A1 (ru) 2017-11-30
EA031354B1 true EA031354B1 (ru) 2018-12-28

Family

ID=52574300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201790485A EA031354B1 (ru) 2014-12-23 2015-12-23 Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, каталитическая система, включающая указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10301408B2 (ru)
EP (1) EP3237463B1 (ru)
KR (1) KR102586763B1 (ru)
CN (1) CN107001501B (ru)
BR (1) BR112017013726B1 (ru)
CA (1) CA2961873A1 (ru)
EA (1) EA031354B1 (ru)
ES (1) ES2767308T3 (ru)
PL (1) PL3237463T3 (ru)
SA (1) SA517381292B1 (ru)
WO (1) WO2016102639A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3428200B1 (en) * 2016-03-11 2022-05-04 JSR Corporation Polymerization catalyst, copolymer, polymer composition, and crosslinked polymer
IT201700006307A1 (it) * 2017-01-20 2018-07-20 Versalis Spa Complesso osso-azotato di ferro, sistema catalitico comprendente detto complesso osso-azotato di ferro e procedimento per la (co)polimerizzazione di dieni coniugati

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595842A (en) * 1968-03-05 1971-07-27 Dart Ind Inc Novel catalysts for polymerization of ethylene-alpha-olefin diene terpolymer rubbers
JPH11199593A (ja) * 1997-11-11 1999-07-27 Mitsui Chem Inc 遷移金属化合物およびオレフィン重合用触媒ならびに重合方法
JP2001064316A (ja) * 1999-08-27 2001-03-13 Ube Ind Ltd 共役ジエン重合体の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3076830A (en) * 1959-04-29 1963-02-05 Merck & Co Inc Vanadium compounds
DE10107045A1 (de) * 2001-02-13 2002-08-14 Basf Ag Verfahren zur Polymerisation von Olefinen
CN100424100C (zh) * 2006-05-25 2008-10-08 中国科学院长春应用化学研究所 一种β-酮亚胺钒烯烃聚合催化剂及制备方法和应用
CN101177463B (zh) * 2007-12-06 2010-05-26 中国科学院长春应用化学研究所 一种负载β-二酮单亚胺钒烯烃聚合催化剂及制备方法和应用
CN100586966C (zh) * 2007-12-06 2010-02-03 中国科学院长春应用化学研究所 一种双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂及制备方法和应用
CN101575393B (zh) * 2009-06-12 2011-08-31 中国科学院长春应用化学研究所 一类双齿n,o配位的钒系催化剂的用途及用法
WO2011061151A1 (en) 2009-11-17 2011-05-26 Basell Polyolefine Gmbh Ethylene copolymers
ITMI20122201A1 (it) * 2012-12-20 2014-06-21 Versalis Spa Complesso osso-azotato di cobalto, sistema catalitico comprendente detto complesso osso-azotato e procedimento per la (co)polimerizzazione di dieni coniugati
US9145492B1 (en) * 2014-04-01 2015-09-29 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method to produce ultra-high molecular weight polyethylene

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595842A (en) * 1968-03-05 1971-07-27 Dart Ind Inc Novel catalysts for polymerization of ethylene-alpha-olefin diene terpolymer rubbers
JPH11199593A (ja) * 1997-11-11 1999-07-27 Mitsui Chem Inc 遷移金属化合物およびオレフィン重合用触媒ならびに重合方法
JP2001064316A (ja) * 1999-08-27 2001-03-13 Ube Ind Ltd 共役ジエン重合体の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VELI T. KASUMOV: "Spectroscopic studies of metal complexes with redox-active hydrogenated Schiff bases", SPECTROCHIMICA ACTA PART A: MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, ELSEVIER, vol. 57, no. 3, 1 March 2001 (2001-03-01), pages 451 - 460, XP055181881, ISSN: 13861425, DOI: 10.1016/S1386-1425(00)00403-0 *

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017013726A2 (pt) 2018-01-16
ES2767308T3 (es) 2020-06-17
US20170349682A1 (en) 2017-12-07
SA517381292B1 (ar) 2021-02-07
EP3237463B1 (en) 2019-10-23
CA2961873A1 (en) 2016-06-30
EA201790485A1 (ru) 2017-11-30
KR102586763B1 (ko) 2023-10-10
WO2016102639A1 (en) 2016-06-30
EP3237463A1 (en) 2017-11-01
CN107001501A (zh) 2017-08-01
BR112017013726B1 (pt) 2021-09-14
CN107001501B (zh) 2020-06-23
US10301408B2 (en) 2019-05-28
KR20170098211A (ko) 2017-08-29
PL3237463T3 (pl) 2020-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA037148B1 (ru) Способ получения (со)полимеров сопряженных диенов в присутствии каталитической системы, содержащей пиридильный комплекс железа (iii)
RU2631657C2 (ru) Способ получения сополимеров сопряженных диенов в присутствии каталитической системы, включающей бисиминовый комплекс кобальта
CN109952325B (zh) 用于在包含吡啶基铁络合物的催化体系的存在下制备间同立构1,2-聚丁二烯的工艺
RU2649578C2 (ru) Способ получения сополимеров сопряженных диенов в присутствии каталитической системы, включающей оксоазотосодержащий комплекс кобальта
RU2690857C2 (ru) Пиридиновый комплекс циркония, каталитическая система, включающая указанный пиридиновый комплекс циркония, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов
TWI558732B (zh) 鑭系元素的雙亞胺錯合物、含該雙亞胺錯合物的催化系統以及用於共軛二烯(共)聚合的方法
EA031354B1 (ru) Оксоазотсодержащий комплекс ванадия, каталитическая система, включающая указанный оксоазотсодержащий комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов
EA037360B1 (ru) Ванадиевый пиридин-иминный комплекс, каталитическая система, содержащая указанный ванадиевый пиридин-иминный комплекс, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов
US10654952B2 (en) Nitrogen titanium complex, catalytic system comprising said nitrogen titanium complex and process for the (co)polymerization of conjugated dienes
US11872548B2 (en) Oxo-nitrogenated iron complex, catalytic system comprising said oxo-nitrogenated iron complex and process for the (co)polymerization of conjugated dienes
RU2685409C2 (ru) Фосфиновый комплекс ванадия, каталитическая система, содержащая указанный фосфиновый комплекс ванадия, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов
KR102575575B1 (ko) 옥소-질화된 철 착물, 상기 옥소-질화된 철 착물을 포함하는 촉매 시스템 및 컨쥬게이션된 디엔의 (공)중합을 위한 방법
TWI577686B (zh) 鑭系元素之側氧-氮化錯合物、含該側氧-氮化錯合物之催化系統及共軛二烯聚合之方法
EA036489B1 (ru) Способ получения (со)полимеров сопряженных диенов в присутствии каталитической системы, включающей бис-иминовый комплекс ванадия
EP3464393A1 (en) Oxo-nitrogenated iron complex, catalytic system comprising said oxo-nitrogenated iron complex and process for the (co)polymerization of conjugated dienes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM