ES2225761T3 - Catalizadores biometalicos para la polimerizacion de olefinas. - Google Patents
Catalizadores biometalicos para la polimerizacion de olefinas.Info
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Abstract
Un complejo organometálico que comprende: (a) al menos un metal de transición del Grupo 3-10 o lantánido; y (b) al menos un ligando de indenoindolilo dianiónico que está pi- o sigma-unido al metal.
Description
Catalizadores biometálicos para la polimerización
de olefinas.
La invención se refiere a catalizadores útiles
para la polimerización de olefinas. En particular, los catalizadores
incorporan ligandos de indenoindolilo dianiónicos y al menos un
átomo de metal lantánido o del grupo de transición
3-10.
Aunque los catalizadores
Ziegler-Natta son un pilar para la fabricación de
poliolefina, los metalocenos y los catalizadores similares son el
futuro de la industria. Los metalocenos incluyen típicamente un
metal de transición y al menos un ligando ciclopentadienilo o
ciclopentadienilo sustituido. Más recientemente, se han presentado
varios catalizadores de sitio único no metaloceno. Algunos de estos
catalizadores reemplazan los grupos ciclopentadienilo de los
metalocenos con uno o más ligandos con anillo heteroatómico tales
como grupos boraarilo (Patente de Estados Unidos 5.554.775),
indolilo o pirrolilo (Patente de Estados Unidos 5.539.124), o
azaborolinilo (Patente de Estados Unidos 5.902.866).
También se han descrito complejos organometálicos
que incorporan un metal de transición y al menos un ligando de
indenoindolilo (véase Sol. Int. de Patente PCT WO 99/24446 y la Sol.
pendiente de Patente 09/417.510, presentada el 14 de octubre de
1999). Estos complejos se fabrican normalmente haciendo reaccionar
un metal de transición (por ejemplo, tetracloruro de circonio) con
uno o dos equivalentes de un monoanión indenoindolilo. El monoanión
se prepara convenientemente haciendo reaccionar un precursor
adecuado con aproximadamente un equivalente de una base potente tal
como n-butillitio o bromuro de metilmagnesio.
La desprotonación retira un protón ácido del
carbón metileno del fragmento de ciclopentadieno:
El mononanión indenoindolilo es un ligando
donante de n-electrones que puede desplazar grupos
lábiles aniónicos (por ejemplo, un haluro) de un compuesto de metal
de transición produciendo un complejo metal indenoindolilo:
En los ejemplos de la literatura, R es
normalmente un grupo alquilo o arilo. En los ejemplos de la Sol.
Int. PCT WO 99/24446 en la que se prepara un complejo metal de
transición indenoindoilo, R es casi exclusivamente metilo o fenilo.
En los ejemplos de la Sol. pendiente de Patente Nº 09/417.510. R es
metilo (véanse Ejemplos A y B). Los complejos presentados se
combinan normalmente con un activador, tal como metil alumoxano y se
usan posteriormente para polimerizar olefinas tales como etileno o
mezclas de etileno y otras \alpha-olefinas.
En la literatura no hay ninguna sugerencia para
fabricar complejos con precursores de ligando de indenoindolilo que
tienen un átomo de hidrógeno unido al nitrógeno indol. Un atributo
único y potencialmente valioso de estos precursores ligandos es su
capacidad para formar dianiones tras la desprotonación con dos
equivalentes de una base fuerte. Hasta ahora, tales ligandos
dianiónicos no se han incorporado en complejos con metales de
transición.
En un aspecto, la invención es un complejo
organometálico que comprende al menos un metal lantánido o del grupo
de transición 3-10 y al menos un ligando de
indenoindolilo dianiónico que es está unido que está pi- o
sigma-unido al metal. La invención incluye
complejos producidos con un ligando de indenoindolilo dianiónico que
se genera con un equivalente sintético. Los sistemas catalizadores
de la invención comprenden el complejo y un activador, que es
preferiblemente un alumoxano de alquilo. También se incluye un
método que comprende polimerizar una olefina en presencia de un
sistema catalizador de la invención.
Los dianiones de indenoindolilo y sus
equivalentes sintéticos son notablemente versátiles. Como se ha
descrito anteriormente, pueden usarse para producir una diversidad
de complejos monoméricos, diméricos e incluso poliméricos o
zwitterónicos que incorporan uno o más átomos de metal de transición
o una combinación del metal de transición y átomos del Grupo 13.
Cuando se usan con un activador, los complejos son valiosos
catalizadores de polimerización de olefinas.
Los complejos organometálicos útiles para los
sistemas catalizadores de la invención comprenden al menos un metal
lantánido o del grupo de transición 3-10 y al menos
un ligando de indenoindolilo dianiónico. Los complejos preferidos
incluyen un metal de transición del Grupo 4 a 6; más preferiblemente
el complejo contiene un metal del Grupo 4 tal como titanio o
circonio. Los ligandos de indenoindolilo dianiónicos se producen
haciendo reaccionar dos equivalentes de una base potente con un
compuesto indenoindol. El término "compuesto indenoindol"
significa un compuesto orgánico que tiene anillos indol e indeno.
Los anillos de cinco miembros de cada uno están fusionados, es
decir, comparten dos átomos de carbono. Preferiblemente, los anillos
están fusionados de tal forma que el nitrógeno del indol y el único
carbono hibridado en sp^{3} del anillo indenilo están en posición
"trans" entre sí. Tal es el caso de un sistema en anillo
indeno[1,2-b] tal como:
Los sistemas en anillo adecuados incluyen
aquellos en los que el nitrógeno indol y el carbono hibridado
sp^{3} del indeno están en posición beta entre sí, es decir, están
en el mismo lado de la molécula. Este es un sistema en anillo
[2,1-b]indol:
Los átomos del anillo pueden no estar sustituidos
o estar sustituidos con uno o más grupos tales como alquilo, arilo,
ah alquilo, halógeno, sililo, nitro, dialquilamino, diarilamino,
alcoxi, ariloxi, tioéter o similares. Puede haber presentes otros
anillos fusionados, siempre que haya un resto indenoindol.
Cuando el indenoindol se usa para fabricar un
ligando dianiónico, debe tener un nitrógeno no sustituido (es decir,
tiene un átomo de hidrógeno unido al nitrógeno) y al menos un átomo
de hidrógeno en el carbono metileno del indenilo.
La numeración de los indenoindoles sigue las
pautas IUPAC Regla A-22. La molécula se orienta como
se muestra a continuación y la numeración se realiza en el sentido
de las agujas del reloj comenzando con el anillo superior derecho de
la estructura de forma eficaz para dar el número más bajo posible al
heteroátomo. De esta forma, el
5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol
se numero como se indica a continuación:
mientras que el
5,6-dihidroindeno[2,1-b]indol
tiene la siguiente
numeración:
Para una correcta nomenclatura y numeración de
estos sistemas en anillo, véase Ring
Systems-Handbook (1998), una publicación de
Chemical Abstracts Service, Ring Systems File II: RF
33986-RF 66391 en RF 58952. (Apréciese que los
indenoindoles están numerados incorrectamente en la Solicitud
pendiente de Patente Nº 09/417.510; en la Sol. Int. PCT WO 99/24446
aparece una numeración más correcta.)
Los compuestos indenoindol adecuados que son
precursores de dianiones indenoindolilo y sus equivalentes
sintéticos incluyen, por ejemplo,
5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol,
5,6-dihidroindeno[2,1-b]indol,
4,7-dimetil-5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol,
4-terc-butil-8-metil-5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol,
4,8-dicloro-5,10-dihidroindeno-[1,2-b]indol,
2,7-dimetil-5,6-dihidroindeno[2,1-b]indol
y similares.
Los métodos para fabricar compuestos de
indenoindol adecuados son conocidos. Los métodos adecuados se
describen, por ejemplo, en la Sol. pendiente de Patente Nº
09/417.510 y en las referencias citadas en la misma, incluyendo el
método de Buu-Hoi y Xuong, J. Chem. Soc. (1952)
2225. También aparecen otros procedimientos adecuados en la Sol.
Int. PCT WO 99/24446.
Los dianiones de indenoindolilo pueden generarse
desprotonando un compuesto indenoindol con dos equivalentes de una
base fuerte. Las bases adecuadas incluyen sales de metales alcalinos
(por ejemplo, sódicas o potásica), hidruros de metales alcalinos
(hidruro sódico, hidruro de litio), hidruro de aluminio y metales
alcalinos (hidruro de aluminio litio), alquilos de metales alcalinos
(n-butillitio), reactivos de Grignard (bromuro de
metil magnesio, cloruro de fenil magnesio) y similares. La etapa de
desprotonación se realiza normalmente a temperatura ambiente o por
debajo de temperatura ambiente, combinando el compuesto indenoindol
y el agente de desprotonación, normalmente en presencia de uno o más
disolventes orgánicos secos, especialmente éteres y/o
hidrocarburos.
Los métodos adecuados para generar ligandos
dianiónicos de indenoindolilo (y sus equivalentes sintéticos, tales
como indenoindoles sustituidos con trimetilsililo) también se
describen en T. Abraham y col. en Monatsh. Chem. 120 (1989) 117 y
Tetrahedron 38 (1982),1019. En un método típico, dos equivalentes de
n-butillitio se añaden lentamente a una solución
refrigerada en hielo del indenoindol en tetrahidrofurano seco para
generar una solución color rojo sangre del dianión.
El primer equivalente de base desprotona el átomo
de nitrógeno y crea un centro donante de electrón sigma en el
nitrógeno:
La desprotonación posterior retira el protón
ciclopentadienilo generando un dianión que actúa como donante de
electrones sigma y pi:
La reacción del dianión con las fuentes del metal
de transición da un complejo que normalmente contiene uno o más
ligandos indenoindoilo dianiónicos que están unidos con un enlace pi
o sigma al metal de transición o lantánido.
El dianión de indenoindolilo tiene
preferiblemente una estructura seleccionada entre:
donde M es un metal del Grupo 1
(alcalino) o del Grupo 2
(alcalinotérreo).
La invención contempla el uso de equivalentes
sintéticos de dianiones indenoindolilo en la fabricación de los
complejos organometálicos. El término "equivalente sintético"
de un dianión indenoindolilo significa un dianión
"enmascarado". Aunque no es realmente un dianión
indenoindolilo, el equivalente sintético tiene la capacidad de
proporcionar uno cuando reacciona con un metal de transición (tal
como tetracloruro de circonio o tricloruro de
ciclopentadieniltitanio). Como discusión general de los equivalentes
sintéticos véase F.A. Carey y R.J. Sundberg, Advanced Organic
Chemistry, Part B (1977) pág. 418-419.
Los equivalentes sintéticos adecuados reemplaza
uno o dos hidrógenos ácidos de un compuesto indenoindol con un grupo
organosilicio, organoestaño u organogermanio. Los ejemplos (a)-(f)
que se proporcionan a continuación ilustran distintos equivalentes
sintéticos de dianiones indenoindoilo.
En las estructuras anteriores, M es un metal
alcalino y cada uno de R y R' se selecciona independientemente entre
el grupo compuesto por organoestaño, organosilicio, y
organogermanio. De esta forma, los equivalentes sintéticos adecuados
de los dianiones pueden ser compuestos neutrales que contienen dos
grupos organo-estaño, -silicio, o -germanio; también
pueden ser compuestos monoaniónicos que tienen un único grupo
organoestaño, -silicio o
-germanio.
-germanio.
Cuando se hace reaccionar con fuentes adecuadas
del metal de transición, estos equivalentes sintéticos dan
fácilmente el complejo de metal indenoindolilo deseado y un producto
secundario que se retira fácilmente, tal como cloruro de
tri-n-butilestaño,
dimetilamino(trimetilestaño) o
N,N-dimetiltrimetilsililamina. La reacción del
equivalente sintético (X) que se indica a continuación con un
equivalente de tetraquis(dimetilamino)circonio es
ilustrativa:
Los equivalentes sintéticos pueden fabricarse
mediante distintas técnicas. Algunas de estas técnicas de describen
en Abraham y col. (véase, especialmente, Esquema 3 en Monatsh.
Chem. 120 en p. 122). Normalmente, se usa un método por
etapas.
En un método adecuado, se genera un monoanión
indenoindolilo N-centrado y se hace reaccionar con
clorotrimetilsilano. (Opcionalmente, la mezcla se inactiva con agua
y se aísla el producto N-sililado.) La reacción con
un segundo equivalente de base, típicamente
n-butillitio o similar, seguido de reacción con otro
equivalente de clorotrimetilsilano da el producto disililado
deseado, que es un equivalente sintético dianiónico:
En otro método adecuado, se genera primero un
dianión, por ejemplo, con dos equivalentes de
n-butillitio. La reacción con un equivalente de
clorotrimetilsilano enmascara el anión ciclopentadienilo más
reactivo. (De nuevo, la mezcla se inactiva opcionalmente con agua
para aislar el producto C-sililado). La reacción con
un segundo equivalente de clorotrimetilsilano da el mismo
equivalente sintético dianiónico:
Puede usarse estrategias similares para
incorporar grupos organoestaño, organosilicio u organogermanio en
una o ambas posiciones del ligando de indenoindolilo. La preparación
de los equivalentes sintéticos hace uso de los procedimientos
establecidos para transformar enlaces ácidos N-H o
C-H, normalmente en dos etapas (desprotonación y
desplazamiento nucleófilo), en nitrógeno o carbono sustituido con
organosilicio, organoestaño u organogermanio.
Los complejos organometálicos de la invención son
productos de reacción de un compuesto de metal de transición del
Grupo 3-10 o lantánico y un ligando dianiónico de
indenoindolilo o su equivalente sintético. El compuesto de metal de
transición de grupo 3-10 o lantánido incluye
normalmente dos o más ligandos neutrales o lábiles aniónicos que
pueden sustituirse con uno o más grupos indenindolilo. Puede usarse
cualquier fuente conveniente del metal de transición del grupo
3-10 o del lantánido. Normalmente, la fuente es un
complejo que contiene uno o más ligandos lábiles que son desplazados
fácilmente por el dianión indenoindolilo o el equivalente sintético.
Algunos ejemplos son haluros (por ejemplo, TiCl_{4}, ZrCl_{4}),
alcóxidos, amidas y similares. La fuente de metal puede incorporar
uno o más ligandos aniónicos estables en la polimerización descritos
a continuación.
Con los dianiones de indenoindolilo y sus
equivalentes pueden prepararse una diversidad de complejos
organometálicos. Por ejemplo, pueden producirse complejos
monoméricos, diméricos o incluso poliméricos. Los complejos pueden
ser mono-, bi- o multimetálicos. Los complejos pueden existir en
formas zwitterónicas y pueden incorporar átomos del Grupo 13 tales
como boro o aluminio.
Un complejo preferido tiene la estructura:
en la que cada Z es un metal de
transición del Grupo 4, cada L representa independientemente un
ligando donante pi y cada X representa independientemente un ligando
donante
sigma.
Los ligandos donantes pi preferidos incluyen
ciclopentadienilos, indenilos, fluorenilos, azaborolinilos,
indolilos y similares. Estos ligandos se caracterizan normalmente
como "estables en polimerización" ya que siguen coordinados con
el metal de transición durante polimerizaciones de olefina. Estos y
otros ligandos donantes pi adecuados se describen en la Patente de
Estados Unidos 4.791.180 y 4.752.597.
Los ligandos donantes sigma adecuados, X son
normalmente grupos lábiles tales como haluro, hidruro, alquilo,
arilo, aralquilo, alcoxi, ariloxi, dialquilamino, siloxi o
similares. Se prefieren los haluros.
El complejo organometálico puede ser
esencialmente un dímero que incorpora dos átomos de metal de
transición y dos ligandos indenoindolilo. Tales catalizadores se
fabrican convenientemente haciendo reaccionar un equivalente de
ligando dianiónico o su equivalente con un equivalente del compuesto
de metal de transición. Los complejos preferidos de este tipo tienen
una estructura seleccionada entre:
donde Z, L y X tienen los
significados definidos
anteriormente.
Al fabricar los complejos dímeros descritos
anteriormente, los complejos poliméricos pueden comprender una parte
menor o mayor del producto de reacción. Modificando las condiciones
de reacción, un especialista en la técnica puede manipular la
proporción de dímero a complejo polimérico que se va a producir. Un
complejo polimérico preferido tiene la estructura:
en la que Z, L y X tienen los
significados definidos anteriormente y n tiene un valor de
aproximadamente 2 a aproximadamente
100.
Otros complejos organometálicos de la invención
comprenden el producto de reacción de un metal de transición del
Grupo 3-10 o un lantánido, un compuesto del Grupo 13
y un ligando de indenoindolilo dianiónico o su equivalente. Un
complejo preferido de este tipo, que tiene un grupo indenoindolilo,
tiene una estructura seleccionada entre
\vskip1.000000\baselineskip
donde M es un metal alcalino, Z, L
y X tienen los significados definidos anteriormente y A es un
elemento del Grupo 13. Generalmente, estos complejos se preparan
haciendo reaccionar primero el monoanión centrado en el nitrógeno
con un compuesto del Grupo 13 seguido de la desprotonación en el
fragmento ciclopentadienilo con una base fuerte tal como
t-butillitio diisopropilamida de litio,
2,2,6,6-tetrametilpiperidinilo de litio o similar.
La reacción posterior con un equivalente molar de compuesto con
metal de transición del Grupo 3-10 (preferiblemente
Grupo 4) o lantánido da el complejo bimetálico deseado (a) anterior
y/o su equivalente cuaternizado
(b).
Los compuestos del Grupo 13 adecuados son
conocidos. Estos tienen preferiblemente la fórmula BX_{3} o
AIX_{3} en las que cada X representa independientemente un ligando
lábil donante sigma tal como haluro, hidruro, alquilo, arilo,
aralquilo, alcoxi, ariloxi, dialquilamino, siloxi o similares. Se
prefieren los haluros y alquilos. Los ejemplos típicos son
clorodimetilborano, clorodifenilborano, cloruro de dietilalumino,
trietilaluminio, dicloruro de etilaluminio y similares.
También pueden prepararse complejos que contienen
dos grupos indenoindolilo, un elemento del Grupo 13 y un elemento
del Grupo 3-10 (preferiblemente Grupo 4). Los
complejos preferidos de esta categoría tienen una estructura
seleccionada entre:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde M, Z, X y A son como se han
definido
anteriormente.
Otros complejos incorporan un metal de transición
del Grupo 3-10 o un lantánido, dos átomos del Grupo
13 y dos ligandos indenoindolilo dianiónicos. Los complejos
preferidos en esta categoría tienen una estructura seleccionada
entre:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde M, Z, X y A tienen los
significados definidos
anteriormente.
También pueden fabricarse complejos poliméricos
ajustando las condiciones de reacción y las proporciones de los
reactivos. Los complejos poliméricos preferidos de este tipo tienen
una estructura seleccionada entre:
donde M, Z, X y A tienen los
significados definidos anteriormente y n tiene un valor de
aproximadamente 2 a aproximadamente
100.
Los sistemas catalizadores de la invención
comprenden el complejo organometálico y un activador. Los
activadores adecuados ionizan el complejo organometálico produciendo
un catalizador de polimerización de olefinas activo. Los
activadores son conocidos en la técnica. Algunos ejemplos incluyen
alquil alumoxanos (metil alumoxano (MAO), PMAO, etil alumoxano,
diisobutil alumoxano), compuestos de alquilaluminio
(trietilaluminio, cloruro de dietilaluminio, trimetilaluminio,
triisobutil aluminio) y similares. Los activadores adecuados
incluyen sales ácidas que contienen aniones no nucleófilos. Estos
compuestos consisten generalmente en ligandos a granel unidos a boro
o aluminio. Los ejemplos incluyen
tetraquis(pentafluorofenil)borato de litio,
tetraquis(pentafluorofenil)aluminato de litio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de anilinio y
similares. Los activadores adecuados también incluyen organoboranos,
que incluyen boro y uno o más grupos alquilo, arilo o aralquilo. Los
activadores adecuados incluyen trialquilos y triarilboranos
sustituidos y no sustituidos tales como
tris(pentafluorofenil)borano, trifenilborano,
tri-n-octilborano y similares. Estos
y otros activadores que contienen boro se describen en Las Patentes
de Estados Unidos 5.153.157, 5.198.401 y 5.241.025. Los alquil
alumoxanos tales como MAO son los más preferidos.
La cantidad de activador que se necesita para en
relación con la cantidad de complejo organometálico depende de
muchos factores, incluyendo la naturaleza del complejo y del
activador, la velocidad de reacción deseada, el tipo de producto de
poliolefina, las condiciones de reacción y otros factores.
Generalmente, sin embargo, cuando el activador es un alquil
alumoxano o un compuesto de alquil aluminio, la cantidad usada
estará en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente
5000 moles, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
500 moles, de aluminio por mol de metal de transición. Cuando el
activador es un organoborano o un borato iónico, la cantidad usada
estará en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente
5000 moles, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
500 moles, de activador por mol de metal de transición.
Si se desea, puede usarse un vehículo para el
catalizador tal como sílice o alúmina. Sin embargo, el uso de un
vehículo generalmente no es necesario para poner en práctica el
proceso de la invención.
Los catalizadores son particularmente valiosos
para polimerizar olefinas. Las olefinas preferidas son etileno y
\alpha-olefinas C_{3}-C_{20}
tales como propileno, 1-buteno,
1-hexeno, 1-octeno y similares.
Pueden usarse mezclas de olefinas. El etileno y las mezclas de
etileno con \alpha-olefinas
C_{3}-C_{10} se prefieren especialmente
Pueden usarse muchos tipos de proceso de
polimerización de olefinas. Preferiblemente, el proceso se pone en
práctica en la fase líquida, lo que puede incluir suspensión,
solución, suspensión o procesos en bruto o una combinación de los
mismos. También pueden usarse técnicas de fase líquida a alta
presión o de fase gaseosa. El proceso de la invención es
particularmente valioso para procesos en solución y suspensión.
Las polimerizaciones de olefina pueden realizarse
en un amplio intervalo de temperaturas, tales como de
aproximadamente -30ºC a aproximadamente 280ºC. Un intervalo más
preferido es de aproximadamente 30ºC a aproximadamente 180ºC. El
intervalo más preferido es el intervalo de aproximadamente 60ºC a
aproximadamente 100ºC. Las presiones parciales de la olefina varía
de aproximadamente 15 psia a aproximdamente 50.000 psia. Se prefiere
más el intervalo de aproximadamente 15 psia a aproximadamente 1.000
psia.
Las concentraciones de catalizador para la
polimerización de olefinas depende de muchos factores. Sin embargo,
preferiblemente, la concentración varía de aproximadamente 0,01
micromoles por litro a aproximadamente 100 micromoles por litro. El
tiempo de polimerización depende del tipo del proceso, de la
concentración de catalizador y de otros factores. Generalmente,
las polimerizaciones se completan en periodos desde varios segundos
a varias horas.
Los ejemplos que se proporcionan a continuación
ilustran la preparación de un dianión de indenoindolilo, su
incorporación a un complejo bimetálico con un metal del Grupo 4 y el
uso de un sistema catalizador que incluye el complejo para la
polimerización de etileno. Como muestran los ejemplos, los
catalizadores son fáciles de fabricar y tienen una buena
actividad.
Los siguientes ejemplos solamente ilustran la
invención. Los especialistas en la técnica apreciarán que pueden
realizarse muchas variaciones que están dentro del espíritu de la
invención y del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
8-Metil-5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol
(I), el precursor ligando del catalizador preparado en el Ejemplo A,
se prepara por el método de Buu-Hoi y Xuong (J.
Chem. Soc. (1952) 2225) haciendo reaccionar
p-tolilhidrazina con 1-indanona en
presencia de acetato sódico/etanol:
El
8-metil-5,10-dihidroindeno[1,2-b]indol
(I) (0,219 g, 1,00 mmol) se disuelve en tetrahidrofurano (THF) (25
ml) y se agita en una atmósfera de nitrógeno. Se añade
n-butillitio (1,0 ml de una solución 2,0 M en
hexanos, 2,0 mmol) y la mezcla se agita a temperatura ambiente
durante 30 minutos. La solución de dianión resultante (1,0 mmol) se
añade a una solución de complejo de tetracloruro de circonio
bis(tetrahidrofurano) (0,377 g, 1,0 mmol) en THE (20 ml). La
evaporación del disolvente da un sólido naranja (0,582 g),
supuestamente una mezcla de LiCl y el complejo bimetálico deseado
(II) y subproductos poliméricos.
Se purga un reactor agitado de acero inoxidable
de 1,7 l con nitrógeno, se cierra herméticamente y se carga con
hidrógeno (\Delta 60 psi de un cilindro que tiene V=7,0 cm). Se
inyecta triisobutilaluminio (1,18 ml de una solución 1,00 M en
isobutano) en el reactor seguido de 1-buteno (200
ml) e isobutano (600 ml). El reactor se calienta a 70ºC y se deja
equilibrar. Se introduce etileno hasta dar una presión total en el
reactor de 350 psig y el reactor se equilibra de nuevo. Se inyecta
una solución de PMAO (1,2 ml de solución 2,22 M en tolueno), una
porción del complejo bimetálico (II) del Ejemplo A (4,0 mg, 0,0044
mmol) e isobutano (200 ml) en el reactor para iniciar la
polimerización. Se añade etileno bajo demanda para mantener la
presión del reactor a 350 psig. Después de 30 minutos, el flujo de
etileno se interrumpe y la mezcla de reacción se enfría a
temperatura ambiente. El rendimiento de etileno (pf 127ºC) es de
11,4 g. Actividad del catalizador: 5700 gramos de polímero por gramo
de Zr por hora.
Los ejemplos precedentes son solamente
ilustraciones. Las siguientes reivindicaciones definen la
invención.
Claims (20)
1. Un complejo organometálico que comprende:
- (a) al menos un metal de transición del Grupo 3-10 o lantánido; y
- (b) al menos un ligando de indenoindolilo dianiónico que está pi- o sigma-unido al metal.
2. Un complejo bimetálico de la reivindicación
1.
3. El complejo de la reivindicación 1 en el que
el ligando de indenoindolilo dianiónico tiene una estructura
seleccionada entre el grupo compuesto por:
donde M es un metal del Grupo 1 o
Grupo
2.
4. El complejo de la reivindicación 1, en el que
el ligando de indenoindolilo dianiónico se genera con un equivalente
sintético.
5. El complejo de la reivindicación 4, en el que
el equivalente sintético tiene uno o dos grupos organoestaño,
organosilicio u organogermanio unidos al nitrógeno y/o al anillo
ciclopentadienilo del ligando.
6. El complejo de la reivindicación 5, en el que
el equivalente sintético tiene una estructura seleccionada entre el
grupo compuesto por:
donde M es un metal alcalino y cada
uno de R y R' se selecciona independientemente entre el grupo
compuesto por organoestaño, organosilicio, y
organogermanio.
7. El complejo de la reivindicación 1 que tiene
la estructura:
en la que cada Z es un metal de
transición del Grupo 4 y en la que cada L representa
independientemente un ligando donante pi y cada X representa
independientemente un ligando donante
sigma.
8. El complejo de la reivindicación 1 que tiene
una estructura seleccionada entre el grupo compuesto por:
donde cada Z es un metal de
transición del Grupo 4, cada L representa independientemente un
ligando donante pi y cada X representa independientemente un ligando
donante
sigma.
9. Un complejo polimérico de la reivindicación 1
que tiene la estructura:
donde Z es un metal de transición
del Grupo 4, L es un ligando donante pi, cada X representa
independientemente un ligando donante sigma y n tiene un valor de
aproximadamente 2 a aproximadamente
100.
10. Un complejo organometálico que comprende:
- (a)
- al menos un metal de transición del Grupo 3-10 o un lantánido;
- (b)
- al menos un elemento del Grupo 13; y
- (c)
- al menos un ligando de indenoindolilo dianiónico que está unido con un enlace pi- o sigma- al metal del Grupo 3-10 metal y están unido con un enlace sigma al elemento del Grupo 13.
11. El complejo de la reivindicación 10 que tiene
una estructura seleccionada entre el grupo compuesto por:
donde M es un metal alcalino, Z es
un metal de transición del Grupo 4, A es un elemento del Grupo 13, L
es un ligando donante pi y cada X representa independientemente un
ligando donante
sigma.
12. El complejo de la reivindicación 10 que tiene
una estructura seleccionada entre el grupo compuesto por:
donde M es un metal alcalino, Z es
un metal de transición del Grupo 4, A es un elemento del Grupo 13 y
cada X representa independientemente un ligando donante
sigma.
13. El complejo de la reivindicación 10 que tiene
una estructura seleccionada entre el Grupo compuesto por:
\vskip1.000000\baselineskip
donde M es un metal alcalino, Z es
un metal de transición del Grupo 4, A es un elemento del Grupo 13 y
cada X representa independientemente un ligando donante
sigma.
14. Un complejo polimérico de la reivindicación
10 que tiene una estructura seleccionada entre el grupo compuesto
por:
donde M es un metal alcalino, Z es
un metal de transición del Grupo 4, A es un elemento del Grupo 13,
cada X representa independientemente un ligando donante sigma y n
tiene un valor de aproximadamente 2 a aproximadamente
100.
15. Un sistema catalizador que comprende un
activador y el complejo de la reivindicación 1.
16. El sistema catalizador de la reivindicación
15 en el que el activador es un alquil alumoxano.
17. Un sistema catalizador que comprende un
activador y el complejo de la reivindicación 10.
18. El sistema catalizador de la reivindicación
17 en el que el activador es un alquil alumoxano.
19. Un método que comprende polimerizar una
olefina en presencia del sistema catalizador de la reivindicación
15.
20. Un método que comprende polimerizar una
olefina en presencia del sistema catalizador de la reivindicación
17.
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