JP2000178280A - 二核性金属水素化物錯体および極性モノマ―の(共)重合のための触媒としてのその使用方法 - Google Patents

二核性金属水素化物錯体および極性モノマ―の(共)重合のための触媒としてのその使用方法

Info

Publication number
JP2000178280A
JP2000178280A JP11264284A JP26428499A JP2000178280A JP 2000178280 A JP2000178280 A JP 2000178280A JP 11264284 A JP11264284 A JP 11264284A JP 26428499 A JP26428499 A JP 26428499A JP 2000178280 A JP2000178280 A JP 2000178280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon atoms
group
aryl
alkyl
complex
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11264284A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Prof Dr Okuda
ジュン、オクダ
Kai Hultzsch
カイ、フルチュ
Michael Dr Gepraegs
ミヒャエル、ゲプレグス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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 BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2000178280A publication Critical patent/JP2000178280A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F17/00Metallocenes
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S526/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S526/943Polymerization with metallocene catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】二核性金属水素化物錯体の製造方法を提供し、
また、極性モノマーの(共)重合のための触媒としての
その使用方法を提供する。 【解決手段】下記一般式(I)、 具体的には、例えばY(CHSiMe(TH
F)[(THF)はテトラヒドロフランを表す]で表
されることを特徴とする二核性金属水素化物錯体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は下記一般式(I)、
【0002】
【化3】 (式中、置換基および指数は以下の意味を有する。
【0003】Mがスカンジウム、イットリウム、ランタ
ン又はランタニド金属であり、Rが水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロ
アルキル基、炭素数6〜15のアリール基又は炭素数3〜30
のオルガノシリル基であって、ここで隣接する2個の基
Rが飽和若しくは不飽和の4〜18個の炭素原子を有する
環式基若しくは複素環基を形成してもよく、Zが−SiR’
2−、−CR’2−、−GeR’2−、−SnR’2−、−BR’−又
は−O−であり、R’が、炭素数1〜20のアルキル基、炭
素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール
基、又は、アルキル部に1〜10個の炭素原子を有し、か
つアリール部に6〜10個の炭素原子を有するアルキルア
リール基であり、mが1又は2であり、Xが−O−、−S
−、−NR’’−、−PR’’−、−OR’’、−SR’’、−
NR’’2又は−PR’’2であり、R’’が水素原子、炭素
数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル
基、炭素数6〜15のアリール基、アルキル部に1〜10個の
炭素原子を有し、かつアリール部に6〜10個の炭素原子
を有するアルキルアリール基、又は、炭素数3〜30のオ
ルガノシリル基であり、また、Lが低分子量のルイス塩
基である有機化合物である)で表される二核性金属水素
化物錯体に関する。
【0004】本発明はまた、かかる二核性金属水素化物
錯体の製造方法を提供し、また、極性モノマーの(共)
重合のための触媒としてのその使用方法を提供する。さ
らに加えて、本発明は極性モノマーからの(共)重合体
の製造方法に関する。
【0005】最近、希土類金属を基礎とする錯体は、非
極性および極性の双方のオレフィン不飽和モノマーの配
位的制御重合用の触媒としての適性について、より多く
の研究がなされている(H.Yasuda, E.Ihara, Bull.Ch
em.Soc.Jpn.1997.70.pp.1745〜1767を参照)。とはい
え、アクリレート又はアクリロニトリルのような極性モ
ノマーは、これまでのところはまだ、工業プロセスにお
いては特に、フリーラジカル法により重合されている。
しかしながら、フリーラジカル重合法は、しばしば制御
が困難であり、広い分子量分布を持つポリマー生成物が
得られる。最初に指摘されることは、選択される希土類
金属を基礎とする触媒もまた、極性モノマーに対して重
合活性でありうるということである。
【0006】例えば、Jiangら、Eur.Polym.J.,1997,33
(4),pp.577〜578には、アクリロニトリルの重合のた
めに2−エチルヘキシルホスホネート置換ランタニドを
基礎とする多成分触媒系が用いられている。さらに必要
な触媒成分は、夫々の場合において過剰の、希土類金属
を基材としたジブチルマグネシウムおよびN,N,N’,N’
−テトラメチルエチレンジアミンである。活性触媒種を
得るために、触媒混合物を、付加的にエージングプロセ
スに供さなければならない。達成されるモノマーの転化
は、一般に、50%未満である。
【0007】初めの遷移金属を基材としたメタロセン化
合物の場合と同様に、希土類金属の重合活性サンドイッ
チ錯体を製造することができる。US5,312,881公報に
は、共重合が可能なα−置換アクリレートを用いたラン
タニドの橋かけ一核性ビスシクロペンタジエニル錯体が
記載されている。満足のいく重合結果を得るためには、
メチルアルミノキサン(metylaluminoxane)のようなル
イス酸助触媒を触媒系に加えるべきかもしれない。EP-A
0 634 429公報には、ブロック共重合体は、サマリ
ウムの橋かけ一核性サンドイッチ錯体の助成により、極
性および非極性モノマーから得られうることが述べられ
ている(Yasudaら,Macromolecules,1992,25,pp.5115〜5
116を参照)。しかしながら、用いられるべきメタロセ
ン錯体は、極めて敏感であるかまたは不安定であり、本
質的に、分光的に分析することはできない。それゆえ、
橋かけサンドイッチ錯体の製造は、一般に、サンドイッ
チ又は半サンドイッチ錯体の製造よりもさらに複雑化し
ている。
【0008】US5,464,906公報には、元素の周期表の
第III遷移族の金属を基礎とする二核性アミド橋かけシ
クロペンタジエニル錯体が記載されている。これら錯体
は、α−オレフィン、特にはエテンのホモ重合に対して
好適である。極性モノマーの重合については論じられて
いない。
【0009】二核性希土類金属錯体[SmH(C5Me522
では、Yasudaら、Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70(8),p
p.1745〜1767に示されているような極性モノマーの重合
が見られる。しかしながら、高い収率で、比較的広い温
度範囲にわたっているとはいえ、この触媒を用いて重合
させることができるのはアルキルメタクリレートのみで
ある。二核性金属錯体[Y(OMe)(C5Me522は、極
性モノマーに対し重合活性を再度発揮することはない。
これとは対照的に、Renら、Chin.J.Appl.Chem.,1995,1
2,p.105には、[NdMe(t−BuCp)22(ここで、t-Buは
tert−ブチルであり、Cpはシクロペンタジエニルであ
る)のタイプの二核性ネオジム錯体を用いて、少ない収
量でアクリロニトリルが重合されている。
【0010】Muら、Organometallics,1996,15,pp.2720
〜2726においては、二核性スカンジウム水素化物半サン
ドイッチ錯体が多座シクロペンタジエニル配位子を用い
て合成され、得られた錯体が、1−ヘキセンのような非
極性オレフィンの重合のために使用されている。しかし
ながら、高温においては、別途分析されてない少量のゴ
ム状生成物が得られている一方、室温においては反応は
全く見られない。極性モノマーの重合は、Muらの文献中
ではどの問題についても論じられていなかった。
【0011】Schaverien,Organometallics,1994,13
(1),pp.69〜82では、二核性イットリウム水素化物半
サンドイッチ錯体[Y(C5Me5)(OAr)(μ−H)]
2(ここで、Arは−2,6−C6H3−(t-Bu)2である)が製
造されているが、これは中程度の収量でしか得られてい
ない。(3時間を超える)より長い反応時間は、少なく
ない量の副生物の生成をもたらす。得られた二核性イッ
トリウム水素化物半サンドイッチ錯体は、非極性オレフ
ィン不飽和モノマーに対して中程度に重合活性であるこ
とが証明されている。極性モノマーの重合は研究されて
いない。
【0012】Duchateauら、Organometallics,1997,16,p
p.3511〜3522によれば、{[(O−t−Bu)Me2Si(N−t
−Bu)]Y[CH(SiMe32]から水素化により得られた
二核性イットリウム水素化物錯体{[(O−t−Bu)Me2S
i(N−t−Bu)]2Y(μ−H)} 2は、安定性が不十分で
あるために、1H−NMR分光分析法によってのみ検出する
ことはできるが、単離することはできない。これは、非
極性または極性重合についての触媒としては好適ではな
い。さらにまた、一般式[(C5H4R)2Y(μ−H)(TH
F)]2(ここで、RはH又はMeである)の二核性イットリ
ウム水素化物錯体の場合には、極性モノマーとしてのア
セトニトリルの存在下で、対応するイミド錯体を与える
インサーションが観察されているが、ポリアクリロニト
リルへの重合は観察されていない(Evansら、J.Am.Che
m.Soc.,1984,106,p.1291を参照)。
【0013】それゆえに、広い範囲の極性モノマーの重
合に対して好適で、同時に簡単に、問題なくかつ安価
に、希土類金属の安定な錯体を得ることが望まれてい
る。
【0014】本発明の目的は、種々のモノマーを満足な
方法で配位重合させることのできる、安定で、容易に得
られる希土類金属の金属錯体を得ることにある。
【0015】本発明者らは、この目的が、最初に記載し
た二核性金属水素化物錯体によって達成されることを見
出した。また、本発明者らは、かかる二核性金属水素化
物錯体の製造方法およびそれらの極性モノマーの(共)
重合のための触媒としての使用方法をも見出した。さら
に加えて、極性モノマーからの(共)重合体の製造方法
も見出している。
【0016】好適な二核性金属水素化物錯体は、前記一
般式(I)の化合物であり、式中、Mがイットリウムであ
り、Rが炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜21のオ
ルガノシリル基であって、ここで2個の隣接する基Rは縮
合芳香環を形成していてもよく、Zが−SiR’2−又は−C
R’2−であり、R’が炭素数1〜10のアルキル基又は炭素
数6〜10のアリール基であり、mが1であり、Xが−N
R’’−又は−PR’’−であり、R’’が炭素数1〜10の
アルキル基、炭素数6〜10のアリール基、又は、アルキ
ル部に1〜6個の炭素原子を有し、かつアリール部に6
〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基であり、
Lがテトラヒドロフラン、2,5−ジアルキルテトラヒド
ロフラン、ジオキサン、ジアルキルエーテル、アセトニ
トリル、トリアリールホスフィン又はハロゲン化トリア
リールホスフィンである。
【0017】本発明の二核性錯体(I)においては、中
心金属Mが希土類金属の一つ、即ち、スカンジウム、イ
ットリウム、ランタン又はランタニド金属、即ち、セリ
ウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリ
ウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジス
プロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツーリウム、イ
ッテルビウムおよびルテチウム(Lehrbuch der anorg
anischen Chemie, Holleman−Wiberg, de Gruyter,
Berlin, 1985, p.59を参照)である。好ましくはイ
ットリウム、ランタン、ルテチウム、エルビウムおよび
イッテルビウムであり、特に好ましくは、イットリウム
である。金属Mは一般に、形式上三価の正電価の形態で
一核性錯体中に存在する。
【0018】置換基−(Zm)−を含むモノアニオンη5
−結合性環式配位子は、基Zに加えて、1個又はそれ以上
の基R、例えばハロゲン原子、例えば、フッ素原子、塩
素原子若しくは臭素原子、線状又は枝分れ状の炭素数1
〜20のアルキル基、好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基、n−ブチル基若しくはt−ブチル基、炭素数
3〜10のシクロアルキル基、好ましくは炭素数3〜7のシ
クロアルキル基、例えば、シクロプロピル基若しくはシ
クロへキシル基、又は、炭素数6〜15のアリール基、好
ましくは炭素数6〜10のアリール基、例えば、フェニル
基若しくはナフチル基、により置換されたシクロペンタ
ジエニル(R=H)又は一価の負電価五員環の炭素環式で
ありうる。好適なアリール置換基には、例えば、メチル
基若しくはi‐プロピル基のような炭素数1〜6個のアル
キル基により、若しくは、フッ素原子、塩素原子若しく
は臭素原子のようなハロゲン原子により置換された炭素
数6〜15個のアリール基、好ましくは炭素数6〜10個のア
リール基がある。2個の隣接する基Rは、4~18個、好ま
しくは4~15個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の、環
式又は複素環式基を共に形成してもよい。かかる基の一
例は、縮合アリール単位である。従って、インデニル、
フルオレニル(fluorenyl)又はベンジンデニル(benzi
ndenyl)系も、同様に好適なモノアニオンη5−結合性
環式配位子である。
【0019】さらに好適な基Rは、炭素数3〜30、好まし
くは炭素数3〜21のオルガノシリル基、−Si(R*3であ
る。基R*は、夫々独立に炭素数1〜10のアルキル基、好
ましくは炭素数1〜7のアルキル基、例えば、メチル基、
エチル基若しくはi−プロピル基、炭素数3〜10のシクロ
アルキル基、好ましくは炭素数3〜7のシクロアルキル
基、例えば、シクロプロピル基若しくはシクロへキシル
基、炭素数6〜10のアリール基、好ましくはフェニル
基、又は、アルキル部に1〜4個の炭素原子を有し、か
つ、アリール部に6〜10個の炭素原子を有するアルキル
アリール基、例えばベンジル基である。
【0020】化合物(I)においては、基Rは同一でも異
なっていてもよい。
【0021】上述の化合物中、金属Mと錯体を形成する
特に好適なη5−結合性配位子は、シクロペンタジエニ
ル、炭素数1〜6のテトラアルキルシクロペンタジエニ
ル、インデニル、フルオレニル又はベンジンデニルから
誘導され、またここに挙げた最後の3個の配位子は、1個
又はそれ以上の炭素数1〜6のアルキル基により置換され
ていてもよい。置換基Zを有する好ましい基は、シクロ
ペンタジエニル、炭素数1〜4のテトラアルキルシクロペ
ンタジエニル、インデニル、ベンジンデニル、および、
1〜3個の炭素数1〜4のアルキル基により置換されたイン
デニル又はベンジンデニルである。特に好ましいのは、
Z‐置換シクロペンタジエニル、テトラメチルシクロペ
ンタジエニル又はインデニル、特にはテトラメチルシク
ロペンタジエニルを用いることである。通常は、2個の
等価なη5−結合性配位子を有する二核性錯体(I)を用
いる。しかし、これらの配位子は、その環系それ自体お
よび/又はそれらの環の置換パターンにおいて、夫々異
なっていてもよい。
【0022】好適な基Zは、有機基R’と化合できる自
由原子価を有する単一原子の架橋に基づく二価の構造単
位である。好適な架橋の例としては、シリル(−SiR’2
−)、アルキル−(−CR’2−)、ゲルマニル(−GeR’
2−)、スタンニル(−SnR’ 2−)、ボラニル(−BR’
−)およびオキソ(−O−)基がある。互いに共有結合
する2個の単位Z(m=2)は、モノアニオンη5−結合性
配位子と単位Xとの間で橋かけセグメントを形成するこ
とも可能である。かかる橋かけセグメントにおいては、
本来、Zが2個の等価な構造単位の形態で存在すること
は必要ではない。好適な二員橋かけセグメントは、特に
は、系−SiR’2−SiR’2−、−SiR’2−CR’2−、−C
R’2−CR’2−、−CR’2=CR’−、−O−CR’−および
−O−SiR’ 2−である。しかしながら、好ましくは単
一橋掛け原子(m=1)、特には系−SiR’2−、−CR’2
−を含む橋掛けセグメントを用いる。基R’は、炭素数1
〜20のアルキル基、好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基、例えば、メチル基、エチル基、若しくはi−プロピ
ル基、炭素数3〜10個のシクロアルキル基、好ましくは
炭素数3〜7のシクロアルキル基、例えばシクロへキシル
基、炭素数6〜15のアリール基、好ましくは炭素数6〜10
のアリール基、特にはフェニル基、又は、アルキル部に
1〜10個の炭素原子を有し、かつ、アリール部に6〜10
個の炭素原子を有するアルキルアリール基、例えばベン
ジル基である。特に好ましい基Zは、炭素数1〜7のジア
ルキル置換シリル基、例えば、ジメチルシリル基、ジエ
チルシリル基、又は、ジ−i−プロピルシリル基であ
る。
【0023】単位Xの例としては、オキソ(−O−)、
チオ(−S−)、アミド(−NR’’)−、およびホスフ
ィン(−PR’’−)基がある。これらの基は、一般にη
1−結合を介して金属中心Mと結合している。また、X
は、中性の2価の電子供与体、例えば、−OR’’、−S
R’’、−NR’’2又は−PR’’2であってもよい。後者
の基Xは、通常、自由電子対を介して金属中心Mと配位的
に結合する。Xは、好ましくはオキソ又はチオ基であ
り、特に好ましくはアミド単位である。基NR’’、−P
R’’、−OR’’、−S R’’、−NR’’2又は−PR’’2
中の置換基R’’としては、一般に、水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、
炭素数6〜15のアリール基、アルキル部に1〜10個の炭
素原子を有し、かつ、アリール部に6〜10個の炭素原子
を有するアルキルアリール基、又は、炭素数3〜30のオ
ルガノシリル基が用いられる。特に有用な基R’’は、
嵩高い基、例えば、炭素数3〜10のアルキル基、例えばi
−プロピル基又はt−ブチル基、フェニル基又は置換フ
ェニル基のような炭素数6〜10のアリール基、および、
アルキル部に1〜6個の炭素原子を有し、かつ、アリー
ル部に6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール
基、例えばベンジル基である。−N(t−ブチル)−は、
特に頻繁に単位Xとして用いられる。
【0024】金属中心と配位的に結合する好適な配位子
Lは、一般に、低分子量有機ルイス塩基、即ち、2価の電
子供与能を有する化合物である。配位子Lの例として
は、テトラヒドロフラン、2,5−ジメチルテトラヒドロ
フランのような2,5−ジアルキルテトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジメチルエーテル又はジエチルエーテルの
ようなジアルキルエーテル、アセトニトリル、トリアリ
ールホスフィン、特にはトリエチルホスフィン、又は、
トリス(p−フルオロフェニル)−ホスフィン又はトリ
ス(ペンタフルオロフェニル)ホスフィンのような部分
的ハロゲン化若しくは過ハロゲン化トリアリールホスフ
ィンである。Lは、好ましくはテトラヒドロフランであ
る。
【0025】本発明の二核性金属錯体(I)において、2
倍にして生ずる配位子および基、即ちR、R’、R’’、
Z、XおよびL、並びに中心金属Mおよびη5−結合性配位
子系は、単一の化合物(I)中で、夫々同じであっても
異なっていてもよい。一般に、配位子、基および中心金
属Mは、夫々の場合において同一である。
【0026】特に好ましい二核性金属水素化物錯体は、
例えば、ビス[テトラメチルシクロペンタジエニル(te
rt−ブチルアミド)ジメチルシリルイットリウム水素化
物]、ビス[テトラメチルシクロペンタジエニル(ベン
ジルアミド)ジメチルシリルイットリウム水素化物]、
ビス[インデニル(tert−ブチルアミド)ジメチルシリ
ルイットリウム水素化物]又はビス[インデニル(ベン
ジルアミド)ジメチルシリルイットリウム水素化物]で
ある。
【0027】一般式(I)を有する本発明の二核性錯体
は、下記一般式(II)、
【0028】
【化4】 の一核性金属錯体の水素化により得ることができ、ここ
で式中、n=0又は1であり、他の置換基および指数は既
に上記した一般的な又は好ましいものを意味する。
【0029】二核性錯体(I)の製造は、通常、水素の
存在下、1.5〜100バールの範囲内、好ましくは2〜20バ
ールの範囲内の圧力下、0〜100℃、好ましくは10〜80℃
の範囲内の温度において行なわれる。2〜24時間の範囲
内での反応時間では、10時間未満でさえ、本発明の金属
錯体は、通常、高い収率で、異性体混合物の形態にて得
られる。一般に、二核性錯体(I)の製造は、不活性溶
媒、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン若しくはシクロ
ヘキサンのような低分子量脂肪族炭化水素、ベンゼン、
トルエン若しくはキシレンのような芳香族炭化水素、又
は、ジクロロメタン若しくはクロロホルムのようなハロ
ゲン化炭化水素中で行われる。好ましくは、n−ペンタ
ンおよびn−ヘキサンのような脂肪族炭化水素を用い
る。一般式(I)の錯体は極めて熱的に安定であり、50
℃においてさえ、CH活性化又は重水素化溶媒とのH/D交
換を引き起こさない。一般式(II)の一核性錯体は、例
えば、Y[CH2-n(SiMe31+n3(III)型の化合物から
出発し、[C5R4(H)(SiR‘2−XH)](IV)、例え
ば、[C5Me4(H)(SiMe2NHt−Bu)]のような化合物と
の反応により問題なく得ることができる。−20〜−50℃
の範囲内の反応温度においては、1〜5時間の反応時間
は、通常、n−ヘキサンのような脂肪族溶媒中で大収率
を達成するために十分である。
【0030】本発明により規定される金属錯体(I)
は、それ自体か又は一般式(I)を有する化合物の任意
混合物形態で、極性モノマー、特には極性オレフィン不
飽和モノマーの重合のための、また、ラクトンの重合の
ための触媒として用いることができる。
【0031】極性オレフィン不飽和モノマーには、アク
リロニトリル又はメタクリロニトリルのようなシアン化
ビニル、アクリル酸並びにアクリル酸の炭素数1〜20の
アルキル−および炭素数6〜15のアリールエステル、同
様に、メタクリル酸並びにメタクリル酸の炭素数1〜20
のアルキル−および炭素数6〜15のアリールエステル、
又はそれらの混合物、および、さらにはラクトン、特に
は環の炭素原子を3〜10個含むものが含まれる。ラクト
ンの任意混合物を用いることも可能である。好適なアク
リレートは、特には、メチル、エチル、プロピル、n−
ブチル、t−ブチル、2−エチルへキシル、グリシジルお
よびフェニルアクリレートであって、好適なメタクリレ
ートはメチル、エチル、プロピル、n−ブチル、t−ブチ
ル、2−エチルへキシル、グリシジルおよびフェニルメ
タクリレートである。ラクトンの中では、プロピルラク
トン、バレロラクトンおよびカプロラクトンを特には挙
げることができる。特に好ましい極性モノマーは、n−
ブチル、t−ブチル、2−エチルへキシルおよびグリシジ
ルアクリレート、並びに、さらにはアクリロニトリルお
よびその混合物である。
【0032】化合物(I)の存在下での極性モノマーの
重合は、バルク中又は溶液中で行うことができる。重合
を溶液中で行う場合には、中性溶媒を用いることが好ま
しい。例えば、ペンタン又はヘキサンのような脂肪族炭
化水素、ベンゼン、トルエン又はキシレンのような芳香
族炭化水素、又はジクロロメタン又はクロロホルムのよ
うなハロゲン化炭化水素を用いることができる。ジエチ
ルエーテル若しくはテトラヒドロフランのような低分子
量線状又は環式エーテル化合物も用いることができる。
好ましくは芳香族炭化水素、特にはトルエンを用いる。
モノマーの出発濃度は、一般に0.001〜5mol/l、好まし
くは0.01〜4mol/lの範囲内の値に設定する。重合温度
は広範囲にわたって変化させることができる。通常は、
−70〜90℃、好ましくは10〜60℃の範囲内の温度を選択
する。重合時間は一般に1〜50時間の範囲内であり、3〜
24時間の反応時間が有効であることが見出されている。
重合反応は大気圧において、また0.001〜50バールの範
囲内の圧力においても良好である。重合は、通常0.5〜1
0バールの範囲内の圧力において行う。
【0033】上述の重合反応は、好ましくは不活性反応
条件下で、即ち、酸素および水分を排除して行う。もし
適当であるならば、アルゴン又は窒素のような防護ガス
を使用することもできる。
【0034】重合を開始させるためには、本発明の錯体
(I)をモノマー溶液に添加することが有利であること
が見出されているが、錯体(I)は本来、最初にそれ自
体に炭酸ガスを加えるか、又は、溶解した形態とするこ
とも可能である。重合は、通常、さらなる助活性剤又は
助触媒の添加を必要としない。モノマーと触媒との比率
は通常100〜10,000、好ましくは100〜5000である。
【0035】本発明の二核性金属水素化物錯体(I)の
存在下で得られるポリマーは、通常アタクチック形態で
得られる。5000〜500000の範囲内の分子量Mn、好ましく
は10,000g/molを超えるまでを達することも可能であ
る。達成される多分散性(Mw/Mn)は、一般に2.0未満
だが、1.70未満の値を容易に得ることができる。
【0036】本来、上述の二核性金属水素化物錯体は、
例えば、ホモポリアクリロニトリル又はホモポリアクリ
レートに対してだけでなく、ブロック共重合体に対して
も適用できる。例えば、ポリ(アクリロニトリル−b−
エチルアクリレート)、ポリ(tert−ブチルアクリレー
ト−b−メチルアクリレート)、ポリ(アクリロニトリ
ル−b−ε−カプロラクトン)およびポリ(tert−ブチ
ルアクリレート−b−ε−カプロラクトン)を挙げるこ
とができる。上述のブロック共重合体は、個々の成分の
連続した付加により有利に合成される。次のブロックモ
ノマー物質は、一般に、あらかじめ付加されたモノマー
が完全に反応した場合にのみ付加される。
【0037】重合反応は、一般に、中性化合物、例え
ば、メタノール、エタノール又はi−プロパノールのよ
うな低分子量アルコールの付加により停止させる。得ら
れる(共)重合体は、一般に固体として沈殿し、機械的
に、例えば、濾過により分離することができる。上述の
工程により得られた(共)重合体は、繊維、フィルムお
よび成形品の生産に好適である。
【0038】上述の工程に従い得られるホモ重合および
共重合アクリレートは、とりわけ、熱可塑性ポリマー又
はポリマーブレンドにおける衝撃改質材として用いるこ
とができる。好適な熱可塑性ポリマー又はブレンド成分
として、ポリアミドおよびポリエステルを挙げることが
できる。ポリアクリロニトリルは、とりわけ繊維材料と
して好適である。
【0039】本発明の二核性金属水素化物錯体は、製造
が簡単で経済的であり、良好な熱的安定性を有する。こ
れらは広範囲の極性モノマー、例えばアクリレート、ま
たさらにはシアン化ビニルの重合に対して好適である。
ラクトンを重合させることも可能である。上述の工程は
ホモポリマー、共重合体およびブロック共重合体を得る
ことを可能にする。さらにまた、得られるポリマーは低
い多分散性を有する。助触媒又は助活性剤(coactivato
r)の添加が不要であるために、ポリマーは直接、即ち
付加的な精製段階なしで、極めて高純度で得られる。
【0040】以下、本発明を実施例により図示する。 実施例:製造したホモポリマーの分子量は、定量的1H−
NMR分光法を用いて末端基分析により決定した。1H−NMR
−、13C−NMR−および29Si−NMR−分光測定を、Bruker
DRX 400装置において行った。
【0041】I)二核性イットリウム水素化物錯体の製
造 a)Y(CH2SiMe33(THF)2の製造 塩化イットリウム(586mg)をテトラヒドロフラン(TH
F)(30ml)中に溶解させ、55℃で30分間攪拌した.。溶
媒を蒸留により除去し、固体残留物をヘキサン(40ml)
およびTHF(0.3ml)と混合した。−78℃において、LiCH
2SiMe3(856mg)のヘキサン(20ml)溶液を添加し、得ら
れた懸濁液を0℃で1.5時間攪拌した。反応混合物の濾
過により、無色の微結晶の形態でY(CH2SiMe33(TH
F)2を得た。
【0042】1H−NMR(C66,25℃):δ=−
0.71(d,2J(Y,H)=2.3Hz,6H;Y
−CH2)、0.27(s,27H;SiCH3)、1.
30(m,8H;β−CH2)、3.93(m,8H;
α−CH2);13C−NMR(C 66,25℃):δ=
4.6(SiCH3)、25.0(β−CH2)、33.
7(d,1J(Y,C)=35.7Hz,Y−CH2)、
70.8(β−CH2)。
【0043】b)[(N−t−Bu)(SiMe2)(C5Me4)]Y
(CH2SiMe3)(THF)の製造 [C5Me4(H)(SiMe2 NHt−Bu)](186mg)のヘキサン
(5ml)溶液を0℃においてY(CH2SiMe33(THF)2(36
5mg)のペンタン(10ml)溶液中に添加し、その混合物
を2時間この温度で攪拌した。沈殿物を残して上澄みを
取った反応溶液を減圧下で蒸発させ、冷却ペンタン(−
30℃)中での結晶化により、所望の生成物を無色の微結
晶(320mg)の形態で得た。([C5Me4(H)(SiMe2 NHt
−Bu)]は、Shapiroら、J.Am.Chem.Soc.1994,116,p.46
23に記載の方法により製造した。)1 H−NMR:δ=−0.93(d,2J(Y,H)=
3.1Hz,2H;Y−CH2)、0.28(s,9
H;CH2SiCH3)、0.74(s,6H,SiCH
3)、1.08(br s,4H,β−CH2)、1.3
8(s,9H,C(CH33)、2.04、2.19
(s,6H,C5Me4)、3.36(br s,4H,
α−CH2);13C−NMR:δ=4.7(CH2SiC
3)、8.4(NSiCH3)、11.5、14.0
(C5Me4)、24.7(β−CH2)、26.2
(d,1J(Y,C)=44.9Hz,Y−CH2)、3
6.0(C(CH33)、54.0(C(CH33)、
70.7(α−CH2)、106.6(C5Me4 C−
SiCH3)122.3、126.4(C5Me4);29
Si−NMR:δ=−25.0(NSiMe2)、−
2.7(d,2J(Y,Si)=1.9Hz,CH2Si
Me3)。
【0044】c){[(N−t−Bu)(SiMe2)(C5M
e4)]Y(μ−H)(THF)}2の製造 [(N−t−Bu)(SiMe2)(C5Me4)]Y(CH2SiMe3)(T
HF)(630mg)のペンタン(10ml)溶液を4バールの水素
圧下で7時間、室温で攪拌した。二核性イットリウム水
素化物錯体を、白色固体として64%の収率で得た。
【0045】1H−NMR([D8]トルエン、50℃):δ=
0.69(s,6H,SiCH3)、1.36(s,9
H,C(CH33)、1.46(br m,4H,β−
CH2)、2.09、2.22(s,6H,C5
4)、3.82(br m,4H,α−CH2)、5.
50(t,1H,1J(Y,H)=28.8Hz,YH
Y); 13C−NMR([D8]トルエン、50℃):δ=
8.6(SiCH3)、12.2、14.3(C5
4)、25.2(β−CH2)、36.8(C(C
33)、55.0(C(CH33)、72.1(α−
CH2)、108.5(C5Me4C−SiCH3)、12
5.8(C5Me4);29Si−NMR:δ=−25.
5。
【0046】主要異性体:1H−NMR([D8]トルエン、
−40℃):δ=0.81、0.95(s,3H,SiC
3)、1.17(m,4H,β−CH2)、1.52
(s,9H,C(CH33)、2.02(s,6H,C
5Me4)、2.11、2.54(s,3H,C5
4)、3.47、3.85(br m,2H,α−C
2)、5.27(t,1H,1J(Y,H)=29.0
Hz,YHY);13C−NMR([D8]トルエン、−40
℃):δ=8.2、9.3(SiCH3)、12.1、
12.3、13.9、14.7(C5Me4)、25.0
(β−CH2)、36.3(C(CH33)、54.7
(C(CH33)、72.7(α−CH2)、107.
1(C5Me4 C−SiCH3)、119.6、122.
8、126.0、126.2(C5Me4);29Si−N
MR:δ=−25.6。
【0047】二次異性体:1H−NMR([D8]トルエン、
−40℃):δ=1.20(m,4H,β−CH2)、
1.44(s,9H,C(CH33)、2.05、2.
14、2.20、2.51(s,3H,C5Me4)、
3.78(br m,4H,α−CH2)、5.45
(t,1H,1J(Y,H)=28.6Hz,YH
Y);13C−NMR([D8]トルエン、−40℃):δ=
8.5、9.0(SiCH3)、11.2、11.6、
11.8、12.4、13.3、14.1、15.2、
15.6(C5Me4)、24.9(β−CH2)、3
6.4(C(CH33)、55.0(C(CH33)、
72.4(α−CH2)、107(C5Me4 C−SiC
3)、119.9、123.3、125.8(C5Me
4);29Si−NMR:δ=−25.7。
【0048】II)重合反応 a)アクリロニトリルのホモ重合 トルエン(10ml)中に溶解させた、I)c)中で述べたよ
うにして得られた二核性錯体(126.1mg)をアクリロニ
トリル(2g)に添加し、その混合物を室温で24時間攪拌
した。メタノール(4ml)を反応混合物に添加した後、
ポリアクリロニトリルを白色固体(480mg)として単離
した。
【0049】b)t−ブチルアクリレートのホモ重合 トルエン(20ml)中に溶解させた、I)c)中で述べたよ
うにして得られた二核性錯体(94.5mg)をt−ブチルア
クリレート(5.8g)に添加し、その混合物を室温で3時
間攪拌した。メタノール(8ml)を反応混合物に添加し
た後、ポリ−tert−ブチルアクリレートを白色固体(63
5mg)として単離した。Mn=13000g/mol、Mw/Mn=1.69
であった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 4/14 C08F 4/14 4/52 4/52 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 C08F 20/02 C08F 20/02 (72)発明者 カイ、フルチュ ドイツ、65207、ヴィースバーデン、シラ ーシュトラーセ、40 (72)発明者 ミヒャエル、ゲプレグス ドイツ、67245、ラムプスハイム、ブーベ ンシュタイク、6

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)、 【化1】 (式中、置換基および指数は以下の意味を有する。Mが
    スカンジウム、イットリウム、ランタン又はランタニド
    金属であり、 Rが水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル
    基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜15のア
    リール基又は炭素数3〜30のオルガノシリル基であっ
    て、ここで隣接する2個の基Rが飽和若しくは不飽和の4
    〜18個の炭素原子を有する環式基若しくは複素環基を形
    成してもよく、 Zが−SiR’2−、−CR’2−、−GeR’2−、−SnR’2−、
    −BR’−又は−O−であり、 R’が、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシク
    ロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、又は、アル
    キル部に1〜10個の炭素原子を有し、かつアリール部に6
    〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基であり、 mが1又は2であり、 Xが−O−、−S−、−NR’’−、−PR’’−、−O
    R’’、−SR’’、−NR’’2又は−PR’’2であり、 R’’が水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3
    〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、
    アルキル部に1〜10個の炭素原子を有し、かつアリール
    部に6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基、
    又は、炭素数3〜30のオルガノシリル基であり、また、 Lが低分子量のルイス塩基である有機化合物である)で
    表されることを特徴とする二核性金属水素化物錯体。
  2. 【請求項2】 Mがイットリウムであり、 Rが炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜21のオルガ
    ノシリル基であって、ここで隣接する2個の基Rが縮合芳
    香環を形成していてもよく、 Zが−SiR’2−又は−CR’2−であり、 R’が炭素数1〜10個のアルキル基又は炭素数6〜10のア
    リール基であり、 mが1であり、 Xが−NR’’−又は−PR’’−であり、 R’’が炭素数1〜10 のアルキル基、炭素数6〜10のアリ
    ール基、又はアルキル部に1〜6個の炭素原子を有し、か
    つアリール部に6〜10個の炭素原子を有するアルキルア
    リール基であり、また、 Lがテトラヒドロフラン、2,5−ジアルキルテトラヒド
    ロフラン、ジオキサン、ジアルキルエーテル、アセトニ
    トリル、トリアリールホスフィン又はハロゲン化トリア
    リールホスフィンである請求項1に記載の二核性金属水
    素化物錯体。
  3. 【請求項3】 下記一般式(II)、 【化2】 (式中、置換基および指数は以下の意味を有する。Mが
    スカンジウム、イットリウム、ランタン又はランタニド
    金属であり、 Rが水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル
    基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜15のア
    リール基又は炭素数3〜30のオルガノシリル基であっ
    て、ここで隣接する2個の基Rが飽和若しくは不飽和の4
    〜18個の炭素原子を有する環式基若しくは複素環基を形
    成してもよく、 Zが−SiR’2−、−CR’2−、−GeR’2−、−SnR’2−、
    −BR’−又は−O−であり、 R’が、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシク
    ロアルキル基、炭素数6〜15個のアリール基、又は、ア
    ルキル部に1〜10個の炭素原子を有し、かつアリール部
    に6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基であ
    り、 mが1又は2であり、 Xが−O−、−S−、−NR’’−、−PR’’−、−O
    R’’、−SR’’、−NR’’2又は−PR’’2であり、 R’’が水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3
    〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、
    アルキル部に1〜10個の炭素原子を有し、かつアリール
    部に6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基、
    又は、炭素数3〜30個のオルガノシリル基であり、 Lが低分子量のルイス塩基である有機化合物であり、ま
    た、 nが0又は1である)で表される単核性金属錯体を、水素
    の存在下、1.5〜100バールの範囲内の圧力下、0〜100℃
    の範囲内の温度で反応させることを特徴とする請求項1
    または2に記載の二核性金属水素化物錯体を製造する方
    法。
  4. 【請求項4】 極性モノマーの(共)重合のための触媒
    としての請求項1又は2記載の二核性金属水素化物錯体の
    使用方法。
  5. 【請求項5】 二核性金属水素化物錯体を、(メタ)ア
    クリル酸、(メタ)アクリレート、シアン化ビニル又は
    ラクトンの(共)重合のための触媒として使用する請求
    項4記載の使用方法。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2記載の二核性金属水素化物
    錯体の存在下、極性モノマーを(共)重合させることを
    特徴とする極性モノマーからの(共)重合体の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 使用する極性モノマーが(メタ)アクリ
    ル酸、(メタ)アクリル酸のエステル、(メタ)アクリ
    ロニトリル又はラクトンである請求項6記載の使用方
    法。
JP11264284A 1998-08-14 1999-08-13 二核性金属水素化物錯体および極性モノマ―の(共)重合のための触媒としてのその使用方法 Withdrawn JP2000178280A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19836819.4 1998-08-14
DE19836819A DE19836819A1 (de) 1998-08-14 1998-08-14 Binucleare Metallhydridkomplexe und deren Verwendung als Katalysatoren für die (Co)polymerisation von polaren Monomeren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000178280A true JP2000178280A (ja) 2000-06-27

Family

ID=7877490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11264284A Withdrawn JP2000178280A (ja) 1998-08-14 1999-08-13 二核性金属水素化物錯体および極性モノマ―の(共)重合のための触媒としてのその使用方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6291655B1 (ja)
EP (1) EP0980873B1 (ja)
JP (1) JP2000178280A (ja)
AT (1) ATE228527T1 (ja)
DE (2) DE19836819A1 (ja)
ES (1) ES2189321T3 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2852015B1 (fr) * 2003-03-07 2007-06-22 Composantes catalytiques a geometrie contrainte comprenant un ligant fluorenyle et basees sur des metaux du groupe iiib

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312881A (en) 1992-03-31 1994-05-17 Northwestern University Method for catalytic polymerization of substituted acrylates
US5563219A (en) 1993-07-16 1996-10-08 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for Preparing block copolymer of monoolefin
US5464906A (en) 1994-11-21 1995-11-07 The Dow Chemical Company Ethylene homopolymerization using group 3 metal complexes

Also Published As

Publication number Publication date
US6291655B1 (en) 2001-09-18
ATE228527T1 (de) 2002-12-15
ES2189321T3 (es) 2003-07-01
DE59903522D1 (de) 2003-01-09
DE19836819A1 (de) 2000-02-17
EP0980873A2 (de) 2000-02-23
EP0980873B1 (de) 2002-11-27
EP0980873A3 (de) 2000-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6632899B2 (en) Active non-metallocene pre-catalyst and method for tactic catalytic polymerization of alpha-olefin monomers
US5312881A (en) Method for catalytic polymerization of substituted acrylates
Flores et al. [N, N'-Bis (trimethylsilyl) benzamidinato] titanium and-zirconium Compounds. Synthesis and Application as Precursors for the Syndiospecific Polymerization of Styrene
JP2942337B2 (ja) シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーの製造方法
JP3119304B2 (ja) 双極性イオン触媒
WO2003006512A1 (en) Method for catalytic polymerization using an ultra-high activity non-metallocene pre-catalyst
JPS6368608A (ja) リビングポリマ−およびその製法
JP2854013B2 (ja) 1−オレフィン重合体の製造方法、それに使用する触媒及びこれの遷移金属成分であるメタロセン並びにこのメタロセンの製造方法
US6653413B1 (en) Process for the production of stereoregular polymers and elastomers of alpha-olefins and certain novel catalysts therefor
KR20120028269A (ko) 이핵 메탈로센 화합물 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법
CA2284317A1 (en) Styrene-butadiene block copolymer
CN111556878B (zh) 负载型茂金属催化剂和使用该催化剂制备聚丙烯的方法
JP2000178280A (ja) 二核性金属水素化物錯体および極性モノマ―の(共)重合のための触媒としてのその使用方法
US6599996B1 (en) Method for (CO)polymerizing polar and non-polar monomers
JPH1180183A (ja) 重合用金属化合物及びそれを用いた芳香族ビニル化合物−オレフィン共重合体の製造方法
US6696532B2 (en) Phosphinimine methanide transition metal catalysts
JP2000178293A (ja) 希土類金属を基礎とする、重合活性を有し、橋かけされていない単核ビスアルキル金属のセミサンドイッチ錯体
JP2946035B1 (ja) 極性ビニルモノマー重合用触媒及び極性ビニルポリマーの製造方法
KR0164286B1 (ko) 올레핀 중합용 메탈로센 촉매의 제조방법
EP1913008B1 (en) Cyclic olefin polymerisation process
JPH11171915A (ja) 銅化合物を用いた重合体の製造方法
JP4742410B2 (ja) 塩化ビニル系重合体の製造方法
KR20000000694A (ko) 폴리에틸렌 제조용 메탈로센 촉매 및 이를 이용한 중합방법
WO2019132450A1 (ko) 메탈로센 담지 촉매 및 이를 이용한 폴리프로필렌의 제조 방법
JPH0665319A (ja) アルケニルシランの共重合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061107