JP2000503001A - 遷移金属化合物 - Google Patents

遷移金属化合物

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ヘルベリヒ,ゲールハルト
シュミット,ベルント
シュミット,アンドレアス
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ヘルマン,ハンス―フリードリヒ
エツデミル,ディアーナ
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タルゴル、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、以下の一般式(I)LnmMXk (I)で表わされ、かつ式中のLが以下の一般式(II) で表わされるボラタベンゼン配位子であり、複数のRが相互に同じでも異なってもよく、それぞれ水素、C1−C10炭素含有基を意味し、Aがシクロペンタジエニルのような同じπ配位子を意味し、Mが元素周期表IVb族金属を意味し、Xが相互に同じでも異なっていてもよく、それぞれ水素、C1−C40炭素含有基、OH基、ハロゲン原子またはNR2 2を意味し、nが整数、1または2、mが整数0または1、kが整数1から3を意味するが、n+m+kの合計が3または4であることを特徴とする化合物。本発明は、さらにこの遷移金属化合物の製造方法およびポリオレフィン製造の際にこれを触媒として使用する用途に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 遷移金属化合物 本発明は、遷移金属化合物およびその製造方法ならびにポリオレフィン製造用 触媒の組成分としてのその用途に関する。 可溶性メタロセン化合物を、アルミノキサンまたは中性遷移金属化合物をルイ ス酸性によりカチオンに転化し、安定化させ得る他の触媒との組合わせで使用し て、ポリオレフィンを製造する方法は、文献公知である(EP−A−12936 8、同351392)。 メタロセンおよび半サンドイッチ化合物は、オレフィンの重合またはオリゴマ ー化に関してのみならず、重大な関心が持たれている。これらは、水素添加、エ ポキシド化、異性化、C−C結合触媒としても使用され得る(Chem.Rev .1992、92、965−994参照)。またWO96/23004から、特 定の硼素含有遷移金属化合物は公知である。 上述した使用分野に関連して充分な活性を示す遷移金属化合物について、重大 な関心が寄せられている。 そこで、本発明の課題は、このような遷移金属化合物および経済的かつ環境的 に無害なその製造方法を提供することである。 しかるに、上述の課題は、以下の一般式(I) LnmMXk (I) で表わされ、かつ式中のLが以下の一般式(II) で表わされるボラタベンゼン配位子であり、複数のRが相互に同じでも異なって もよく、それぞれ水素、C1−C20、ことにC1−C10の、C1−C10アルキル、 C6−C10アリールのような炭素含有基を意味し、また隣接する2個のRがこれ らと結合する原子と共に環基を形成してもよく、Yが水素、C1−C2O、ことに C1−C10の、C1−C10アルキル、C6−C10アリールのような炭素含有基、ハ ロゲン原子、OR2基、SR2基、NR2 2基または−PR2−(このR2はハロゲン 原子、C1−C10、ことにC2−C8アルキル、C6−C10アリールのようなC1− C10炭素原子含有基を意味し、また隣接する2個のR2が環基を形成してもよい )を意味し、複数のAが同じ非置換もしくは置換シクロペンタジエニル(このシ クロペンタジエニルの隣接置換基は環を形成してもよい)のようなπ−配位子を 意味し、Mが元素周期表IVb族金属を意味し、複数のMが相互に同じでも異な ってもよく、それぞれ水素、C1−C20アルキル、C1−C1Oアルコキシ、C6− C20アリール、C2−C12アルケニル、C7−C40アリールアルキル、C7−C40 アルキルアリールのような炭素含有基、OH基、ハロゲン原子またはNR2 2を意 味し、nが1または2の整数、mが0または1の整数、kが1から3の整数をそ れぞれ意味するが、n+m+kの合計は3または4であることを特徴とする化合 物により解決されることが本発明者らにより見出された。 LとAはブリッジにより相互に結合されていてもよい。nが2である場合には 、複数のLは相互に同じでも異なってもよい。 このブリッジは、ことにであるのが好ましい。ただし、Rx、Ryは相互に同じでも異なってもよく、それ ぞれ水素、ハロゲン原子、またはC1−C20アルキル、C1−C10フルオロアルキ ル、C1−C10アルコキシ、C6−C14アリール、C6−C10フルオロアリール、 C6−C10アリールオキシ、C2−C10アルケニル、C7−C4Oアリールアルキル 、C7−C40アルキルアリール、C8−C40アリールアルケニルのようなC1−C4 0 炭素含有基を意味し、M2は珪素、ゲルマニウムまたは錫を意味する。 ブリッジの具体例としては、(M2xyyで表わされ、M2が炭素、珪素、 ゲルマニウムまたは錫を意味し、Rx、Ryが相互に同じでも異なってもよく、そ れぞれC1−C10アルキル、C6−C14アリールのようなC1−C20炭化水素基を 意味し、yが1または2である場合の基、すなわちCH2、CH2 CH2、CH(CH3)CH2、C(CH3) (C65)、C(C652、CH( C49)C(CH32、C(CH32、C(CH3)(C65)、C(C652 、(CH32Si)、(CH32Ge、(CH32Sn、(C652Si、( C65)(CH3)Si、(C652Ge、(C652Sn、(CH24Si 、CH2Si(CH32、O−C64または2,2′−(C642である。 従って、本発明は、配位子として、少なくとも1個の置換もしくは非置換ボラ タベンゼン基を有する、式(I)の遷移金属化合物に関する。 本発明の好ましい実施態様は、式中のMが元素周期表IVb族元素、ことにジ ルコニウムを意味する場合の化合物である。 さらに他の、好ましい実施態様は、式中のRが相互に同じでも異なってもよく 、それぞれ水素、C1−C4アルキルまたはC6−C10アリールを意味し、YがC1 −C4アルキルまたはNR2 2を意味し、このR2がC1−C4、ことにC2−C4アル キルを意味する場合の化合物である。 さらに他の好ましい実施態様は、式中、nが1、mが0または1の場合と、n が2でmが0の場合の化合物である。 式中のAは、それぞれ置換もしくは非置換、シクロペンタジエニル、インデニ ルまたはフルオレニルのようなπ−配位子であるのが好ましい。 π−配位子は、非置換シクロペンタジエニル基または単一もしくは複数のC1 −C30炭化水素基で置換されたシクロペンタジエニル基、例えば2−メチルシク ロペンタジエニル、メチル−t−ブチルシクロペンタジエニル、t−ブチルシク ロペンタジエニル、イソプロピルシクロペンタジエニル、ジメチルシクロペンタ ジエニル、トリメチルシクロペンタジエニル、5−フェニルシクロペンタジエニ ル、ジフェニルシクロペンタジエニル、インデニル、2−メチルインデニル、2 −エチルインデニル、3−メチルインデニル、3−t−ブチルインデニル、2− メチル−4−フェニルインデニル、2−エチル−4−フェニルインデニル、2− メチル−4−ナフチルインデニル、2−メチル−α−アセンナフトインデニル、 2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデニル、フルオレニル、4−メチルフ ルオレニル、2,7−ジ−t−ブチルフルオレニルが好ましい。 ことに好ましい式(I)の化合物は、Mがジルコニウム、複数のXが相互に同 じで、ハロゲン、ことに塩素を意味する場合の化合物である。 式中のLが、一般式(II)の硼素含有ベンゼン配位子であり、複数のRが相 互に同じで、それぞれ水素を意味し、Yがメチル、エチル、プロピル、イソプロ ピル、ブチルのようなC1−C4アルキルまたはNR2 2を意味し、このR2がメチ ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルのようなC1−C4アルキルである 場合の化合物(I)もことに好ましい。mが1であり、Aがシクロペンタジエニ ル、メチルシクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニルまたはイ ンデニルのようなシクロペンタジエニル配位子を意味する場合も同様である。さ らに、Xが相互に同じで、それぞれC1−C4アルキル、ことにメチルまたはC7 −C40アルキルアリール、ことにベンジルまたはハロゲン原子、ことに塩素を意 味し、nが1または2、nが1である場合にはmが0または1、nが2である場 合にはmが0であり、n+m+kの合計が3または4である場合の化合物も同様 である。 本発明による遷移金属化合物の好ましい実施例は以下の通りである。 (1−メチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジクロリド、 (1−ブチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジメチル、 (1−ブチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジベンジル、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロベンタジエ ニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジクロリド、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジメチル、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコ ニウムジベンジル、 (1−メチルボラタベンゼン)(シクロペンンタジエニル)ジルコニウムジク ロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム ジクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチ ル、 (1−メチルボラタベンゼン)(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム ジベンジル、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムジメチル、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ハフニウムジクロリド、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムジベンジル、 (1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムトリクロリド、 (1−エチルボラタベンゼン)(インデニル)ジルコニウムジクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)ジルコニウムジクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)ジルコニウムジメチル、 (1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)ジルコニウムジベンジル、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン](インデニル)ジルコニウムジク ロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(ペンタメチルインデニル)チタンジクロリド 、 (1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)チタンジクロリド、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン(インデニル)チタンクロリド、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)チタンジクロリド、 ビス(1−メチルボラタベンゼン)チタンクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)チタントリクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)チタンジクロリド、 (1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)チタンジクロリド、 [1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン](インデニル)チタンクロリド、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエ ニル)ハフニウムジクロリド、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエ ニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエ ニル)ジルコニウムジメチル、 [1−(ピロリジノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエニル )ジルコニウムジクロリド、 [1−(ピペリジノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエニル )ジルコニウムジクロリド、 [1−(ピロロ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジ ルコニウムジクロリド、 [1−ビストリメチルシリルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロ ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジイソプロピルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペン タジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(N−メチルアニリノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジフェニルアミノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタジ エニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ピロリジノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコニウ ムジクロリド、 [1−(ピペリジノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコニウ ムジクロリド、 [1−(ピロロ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ クロリド、 [1−(ビストリメチルシリルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエ ニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジイソプロピルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル) ジルコニウムジクロリド、 [1−(N−メチルアニリノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジ ルコニウムジクロリド、 [1−(ジフェニルアミノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジル コニウムジクロリド、 [1−(ジフェニルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペン タジエニル)チタンジクロリド、 [1−(ジフェニルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペン タジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジフェニルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペン タジエニル)ジルコニウムジメチル、 [1−(ジメチルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジブチルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジイソプロピルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシクロ ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)ボラタベンゼン](ペンタメチルシク ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジフェニルホスフィノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル) ジクロリド、 [1−(ジメチルホスフィノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジ ルコニウムジクロリド、 [1−(ジブチルホスフィノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニル)ジ ルコニウムジクロリド、 [1−(ジイソプロピルホスフィノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエニ ル)ジルコニウムジクロリド、 [1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)ボラタベンゼン](シクロペンタジエ ニル)ジルコニウムジクロリド、 ビス[1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン]ジルコニウムジクロリド、 ビス[1−(ジメチルアミノ)ボラタベンゼン]ジルコニウムジメチル、 ビス[1−(ピロリジノ)ボラタベンゼン]ジルコニウムジクロリド、 ビス[1−(ジフェニルホスフィノ)ボラタベンゼン]ジルコニウムジクロリ ド、 ビス[1−(ジメチルホスフィノ)ボラタベンゼン]ジルコニウムジクロリド 、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](インデニル)ジルコニウムジク ロリド、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン](フルオレニル)ジルコニウムジ クロリド、 [1−(メチル)ボラタベンゼン](フルオレニル)ジルコニウムジクロリド 、 [1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン]チタントリクロリド、 ビス[1−(ジエチルアミノ)ボラタベンゼン]チタンクロリド、 エチレンビス[4−(1−メチルボラタベンゼン)]ジルコニウムジクロリド 、 エチレンビス[3−(1−メチルボラタベンゼン)]ジルコニウムジクロリド 、 エチレンビス[2−(1−メチルボラタベンゼン)]ジルコニウムジクロリド 、 エチレンビス(1−ボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス[4−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)]ジルコニウムジ クロリド、 エチレンビス[3−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)]ジルコニウムジ クロリド、 エチレンビス[2−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)]ジルコニウムジ クロリド、 エチレンビス[4−(1−ジエチルアミノボラタベンゼン)]ジルコニウムジ クロリド、 エチレンビス[4−(1−ジフェニルホスフィノボラタベンゼン)]ジルコニ ウムジクロリド、 エチレンビス[4−(1−ピロリジノボラタベンゼン)]ジルコニウムジクロ リド、 エチレンビス[4−(1−メチルボラタベンゼン)]チタンジクロリド、 エチレンビス[3−(1−メチルボラタベンゼン)]チタンジクロリド、 エチレンビス[2−(1−メチルボラタベンゼン)]チタンジクロリド、 エチレンビス(1−ボラタベンゼン)チタンジクロリド、 エチレン[4−(1−メチルボラタベンゼン)シクロペンタジエニル]ジルコ ニウムジクロリド、 エチレン[4−(1−メチルボラタベンゼン)ペンタメチルシクロペンタジエ ニル]ジルコニウムジクロリド、 エチレン[4−(1−メチルボラタベンゼン)(インデニル)]ジルコニウム ジクロリド、 エチレン[4−(1−メチルボラタベンゼン)(フルオレニル)]ジルコニウ ムジクロリド、 エチレン[(1−ボラタベンゼン)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジク ロリド、 エチレン[(1−ボラタベンゼン)インデニル]ジルコニウムジクロリド、 エチレン[(1−ボラタベンゼン)フルオレニル]ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス(1−メチルアミノボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス(1−フェニルホスフィノボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリ ド、 エチレンビス(1−オキシボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス(1−チオボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス[4−(1−メチルボラタベンゼン)]ジルコニウ ムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス[4−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)]ジ ルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス[4−(1−ジフェニルホスフィノボラタベンゼン )]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(1−メチレンボラタベンゼン)ジルコニウムジク ロリド、 ジメチルシランジイルビス(1−メチルアミノボラタベンゼン)ジルコニウム ジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(1−オキシボラタベンゼン)ジルコニウムジクロ リド、 ジメチルシランジイル[4−(1−メチルボラタベンゼン)シクロペンタジエ ニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[4−(1−メチルボラタベンゼン)ペンタメチルシク ロペンタジエニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[4−(1−メチルボラタベンゼン)インデニル]ジル コニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[4−(1−メチルボラタベンゼン)フルオレニル]ジ ルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[4−(1−メチルアミノボラタベンゼン)シクロペン タジエニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[4−(1−ジメチルホスフィノボラタベンゼン)シク ロペンタジエニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[3−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)シクロペ ンタジエニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[2−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)シクロペ ンタジエニル]ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイル[(1−メチルアミノボラタベンゼン)シクロペンタジ エニル]ジルコニウムジクロリド、 イソプロピリデニル[4−(1−ジメチルアミノボラタベンゼン)シクロペン タジエニル]ジルコニウムジクロリド、 イソプロピリデニル[4−(1−メチルボラタベンゼン)]ジルコニウムジク ロリド。 本発明は、式(I)の本発明による遷移金属化合物の製造方法を企図する。こ の方法を、以下の反応式により、まず化合物(IV)、(V)に関して説明する 。式中のR、Y、M、Xは、式(I)および(II)に関して前述した意味を有 する。Aは、同じく前述したように、シクロペンタジエニル、インデニル、フル オレニル(非置換でも、置換されていてもよい)のような配位子を意味する。M1 は元素周期表Ia主族金属を意味する。 式(I)の化合物の製造方法は、例えば式(III)の化合物をMX1(1は 3から5の整数である)と反応させることにより行なわれる。 式Iの化合物の製造方法は、また式(V)の化合物をA-1+と反応させるこ とにより行なわれる。 さらに他の化合物(I)の製造方法は、化合物(III)をAMX1-1と反応 させることにより行なわれる。 化合物(I)のさらに他の製造方法は、下記反応式に示されるように、式(V II)の化合物をMX1(lは3から5の整数)と反応させることにより行なわ れる。式(VII)中のZは元素周期表IVa族の元素を、複数のR3は相互に 同じでも異なってもよく、それぞれ、水素、C1−C20アルキル、C6−C20アリ ールのようなC1−C20炭化水素を意味するか、あるいは隣接する2個の基R3が これらに結合されている原子と共に環基を形成することもできる。複数個のZは 、相互に同じで、珪素、ゲルマニウム、錫または鉛を意味するのが好ましく、R3 も同様に相互に同じで、ことにメチル、エチル、イソプロピル、ブチルのよう なC1−C10アルキルまたはフェニルのようなC6−C10アリールを意味するのが 好ましい。 化合物(I)のさらに他の製造方法は、式(VII)の化合物をAMX1-1と 反応させることにより行なわれる。 これらの反応の材料化合物IIIおよびVIIは、文献公知(Organom etallics 1955、14、471)の方法により製造され得る。式I IIの化合物の目的とする遷移金属錯体への転化反応は原則的に公知である。す なわち、化合物IIIのモノアニオンは、不活性溶媒中において、例えばジルコ ニウムテトラクロリドのような対応する金属のハロゲン化合物と反応せしめられ る。式中のAは前述したように、非置換もしくは置換、シクロペンタジエニル、 インデニルまたはフルオレニルのような配位子である。 この反応に必要な溶媒は、ヘキサン、トルエンのような脂肪族、芳香族溶媒、 テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルのようなエーテル溶媒、メチレンクロリ ドのようなハロゲン化炭化水素、o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香 族炭化水素である。 本発明は、また、本発明化合物(I)の、オレフィン重合用触媒の組成分とし ての用途を提供する。従って、本発明は、また単一もしくは複数のオレフィンを 、式(II)の遷移金属化合物の存在下において重合させることによりポリオレ フィンを製造する方法に関する。ここで重合と称するのは、単独重合および共重 合を意味する。 この本発明方法において、式Ra−CH=CH−Rbで表わされる。単一もしく は複数のオレフィンが重合せしめられる。ただし、Ra、Rbは相互に同じでも異 なってもよく、それぞれ水素または炭素原子数1から20、ことに1から10の 炭化水素を意味するか、あるいはRa、Rbがこれらと結合する原子と共に単一も しくは複数の環を形成する。このようなオレフィンの例としては、炭素原子数1 から20の1−オレフィン、例えばエチレン、プロペン、1−ブテン、1−ペン テン、1−ヘキセン、4−メチル-1−ペンテンまたは1−オクテン、スチレン 、環式もしくは非環式ジエン、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、1,4 −ヘキサジエン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、5−エチリデンノル ボルネン、または環式モノオレフィン、例えばノルボルネン、テトラシクロドデ センが挙げられる。本発明方法において、ことに好ましいのは、エチレンまたは プロピレンの単独重合、またはエチレンと、炭素原子数3から20の、単独もし くは複数の非環式1−オレフィン、例えばプロピレンおよび/または炭素原子数 4から20の単一もしくは複数のジエン、例えば1,3−ブタジエンとの共重合 である。 重合は−60から250℃、ことに20から7O℃、なかんずく50から20 ℃の温度で行なわれる。圧力は0.5から2000バール、ことに4から64バ ール、なかんずく5から64バールが好ましい。 重合は、溶液、塊状、懸濁または気相重合法により、連続的もしくは非連続的 に、単一工程もしくは複数工程で行なわれ得る。 本発明方法において使用される触媒は、遷移金属化合物を含有するのが好まし い。あるいはまた、広いまたは多様な分子量分布のポリオレフィンを製造するた めに、二種類またはさらに他種類の遷移金属化合物の混合物またはメタロセンと の混合物も使用可能である。 本発明方法において、共触媒としては、原則的に、そのルイス酸性の故に、中 性遷移金属化合物をカチオン化し、これを安定させ得る(不安定配位)ものであ れば、どのような化合物でも差支えない。さらに、この共触媒ないしこれから形 成されるアニオンは、上述の生成カチオンと反応してはならない。この共触媒と しては、ことにアルミニウム化合物および/または硼素化合物を使用するのが好 ましい。 硼素化合物としては、式R5 xNH4-xBR6 4、R5 xPH4-xBR6 4、R5 3CBR6 4 またはBR6 3で表わされるものが好ましい。ただし、xは1から4、ことに3 を意味しR5は相互に同じでも異なってもよく(同じであるのが好ましい)、そ れぞれ、C1−C10アルキルまたはC6−C18アリールを意味するか、あるいは2 個のR5がこれと結合する原子と共に形成し、R6は相互に同じでも異なってもよ く(同じであるのが好ましい)、それぞれ、アルキル、ハロアルキルまたは弗素 で置換されていてもよいC6−C18アリールを意味する。ことに、R5はエチル、 プロピル、ブチルまたはフェニルを、R6はフェニル、ペンタフルオロフェニル 、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル、メシチル、キシリルまたはトリル を意味するのが好ましい(EP−A277003、同277004、同4266 38)。 共触媒としては、アルモキサンおよび/またはアルミニウムアルキルのような アルミニウム化合物が好ましい。 共触媒としてことに好ましいのは、アルモキサン、特に直鎖タイプとして下式 (VIIa)、環式タイプとして下式(VIIb)で表わされる化合物である。 式中のR4は、相互に同じでも異なってもよく、それぞれ水素またはC1−C18 アルキル、C6−C18アリール、ベンジルのようなC1−C20炭化水素を、pは2 から50、ことに10から35の数値を意味する。 ことに、R4は、相互に同じでも異なってもよく、それぞれ水素、メチル、イ ソブチル、フェニルまたはベンジル、なかんずくメチルを意味するのが好ましい 。 R4が相互に異なる意味を有する場合、メチルと水素またはメチルとイソブチ ルを意味するのが好ましく、この水素またはイソブチルは、0.01から40% (対R4)の割合であるのが好ましい。 アルモキサンの製造方法は公知である。アルモキサンの空間的構造は未詳であ る(J.Am.Chem.Soc.(1993)115、4971)。が、連鎖 および環は、二次元もしくは三次元的構造に結合されているものと考えられる。 製造方法と無関係に、アルモキサン溶液は、量割合は変わるが、すべて未反応 のアルミニウム出発化合物を遊離形態でまたは付加物形態で含有する。 遷移金属化合物は、共触媒、ことにアルモキサンと共に重合反応に使用する前 に、予備活性化され得る。これにより重合活性が著しく高められる。遷移金属化 合物の予備活性は、溶液状態で行なうのが好ましい。このために、遷移金属化合 物は、不活性炭化水素溶媒中におけるアルモキサン溶液中に溶解させるのが好ま しい。不活性炭化水素溶媒としては、脂肪族および芳香族炭化水素が好ましく、 ことにトルエンを使用するのが有利である。 溶液中におけるアルモキサン濃度は、それぞれ全量に対して1重量%から飽和 量まで、ことに5から30重量%の範囲が好ましい。遷移金属化合物はこれと等 しい濃度で添加され得るが、アルモキサン1モルに対して10-4から1モルの割 合で添加されるのが好ましい。予備活性化処理時間は、5分から60時間、こと に5分から60分間であり、温度は−78から100℃、ことに0から70℃で ある。 遷移金属化合物は、遷移金属に関し、溶媒ないし反応器容積1dm3当たり10-6 から10-1モル、ことに10-5から10-2モルの割合で使用される。 上述した共触媒は、遷移金属化合物とほぼ等モル量で使用されるが、さらに高 い濃度でも差支えない。 オレフィン中に在る触媒毒を除去するために、アルミニウム化合物、ことにア ルミニウムアルキル、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム による浄化が有利である。この浄化は重合反応装置自体の中で行なわれるか、あ るいは重合反応装置への装填前のオレフィンをアルミニウム化合物と接触させ、 次いで分離することにより行なわれ得る。 分子量制御剤として、かつ/もしくは、触媒活性を増大させるために、本発明 方法において水素が添加され得る。これにより低分子量ポリオレフィン、例えば ワックスが得られる。 本発明方法において、遷移金属化合物は、重合反応器外において、別個の工程 で、適当な溶媒の使用下に、共触媒と反応せしめられるのが好ましい。これによ り担持が行なわれ得る。 遷移金属化合物により、本発明方法においては、予備重合が行なわれ得る。こ の予備重合のためには、重合のために添加されるオレフィンが使用される。 本発明において使用される触媒は担持触媒であってもよい。担持により、例え ば製造されるポリオレフィンの粒子形状が制御される。担体は、まず遷移金属化 合物と、次いで共触媒と反応せしめられる。この順序は逆であってもよい。遷移 金属化合物と共触媒の反応生成物を担持させることも可能である。適当な担体材 料は、例えばシリカゲル、固体状アルモキサンまたはマグネシウムクロリドのよ うなその他の材料である。また微細粉状のポリオレフィン粉末も適当な担体材料 である。 重合が懸濁液重合法または溶液重合法で行なわれる場合、チーグラー低圧法に 使用される不活性溶媒が使用される。例えば脂肪族または脂環式炭化水素を使用 するべき場合、プロパン、ブタン、ヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、シクロ ヘキサン、メチルシクロヘキサンなどが例として挙げられる。さらに、ベンジン 、水素化ディーゼル油留分も使用され得る。トルエンも使用可能である。液状モ ノマー中で重合させるのも好ましい。 触媒、ことに担持触媒組成物(本発明による遷移金属化合物と担持共触媒を含 有)を添加する前に、追加的に他のアルミニウムアルキル化合物、例えばトリメ チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ト リオクチルアルミニウムまたはイソプレニルアルミニウムを、例えばオレフィン 中の触媒毒除去のために、反応器中に導入して重合を不活性化させることができ る。これは反応器内容物1kg当たり、Alが100から0.01ミリモルとな る量割合で導入される。トリイソブチルアルミニウムおよびトリエチルアルミニ ウムを、反応器内容物1kg当たり、Alが10から0.1ミリモルとなる量割 合で添加するのがことに好ましい。これにより、担持触媒組成物製造の際におけ るAl/M1モル割合の選定が容易になる。 不活性溶媒を使用する場合、単量体は、気相もしくは液相で給送するのが好ま しい。 本発明による特定の遷移金属化合物は、ポリオレフィンの製造に適する。この ポリオレフィンは、シート、板体、中空体(例えばパイプ)などの成形体の製造 に特に適当であり、また可塑剤、滑剤用の調製材料、ホットメルト接着剤用材料 、コーティング剤、密封剤、絶縁材料、成形材料、防音材料として使用される。 水素を使用し、重合温度を上げることにより、ワックスのような低分子量ポリ オレフィンも製造可能であり、ポリオレフィンの硬さ、融点などは、コモノマー の量割合の変更により調整され得る。重合方法、コモノマーの種類ならびにその 量の選定により、例えばエチレン/プロピレン/1,4−ヘキサジエン三元共重 合体のようなエラストマー特性を示すオレフィン共重合体も得られる。 以下の実施例により、本発明をさらに具体的に詳述する。 有機金属化合物の製造および処理は、空気および水分の遮断下、アルゴン雰囲 気中で行なわれた。必要な溶媒は、すべて使用前に適当な乾燥手段で数時間沸騰 させ、次いでアルゴン雰囲気下で蒸留して無水化された。 アルミノキサン中のAl/CH3割合の確認、決定は、試料をH2SO4で分解 させ、正常条件下に生起する加水分解ガス容積の測定および完全に溶解した試料 中のアルミニウムをコンプレクソメトリー滴定で測定することにより行なわれた 。また生起化合物は、1H−NMR、13C−NMRおよびIRスペクトルにより 特定した。 (実施例) 実施例1 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリド 200mlのトルエン中に、1gのジルコニウムテトラクロリドならびに0. 84gのリチウム(1−メチルボラタベンゼン)を懸濁させ、100℃で3日間 撹拌した。得られた黄色懸濁液を濾過し、溶媒を真空下に蒸散除去した。得られ た黄色固体を5mlのヘキサンで洗浄した。この遷移金属化合物の収量は0.8 9g(理論量の60%)であった。 1H−NMR(CD2Cl2)、7.6、6.6、6.3(それぞれm、5H、 芳香族、H)、0.9(s、3H,,CH3)、 質量スペクトル:344M+(正確な分解パターン)。 実施例2 ジー(μ−クロロ)−テトラ−[η6−(1−メチルボラタベンゼン)]ジチ タン 10mlのトルエン中に、0.48gのチタントリクロリドおよび0.61g のリチウム(l01−メチルボラタベンゼン)を懸濁させ、100℃で3日間撹 拌した。得られた褐色懸濁液を濾過し、濾液を−30℃に冷却した。この褐色固 体を5mlヘキサンで洗浄し、表記遷移金属化合物を60%の収率(0.49g ) で得た。 質量スペクトル:265M+(正確な分解パターン)。 実施例3 (1−メチルボラートベンゼン)チタントリクロリド 1.36gの1−メチル−6−(トリメチルスタニル)−2,4−ボラシクロ ヘキサジエンを10mlのヘキサンに溶解させ、1.1gのチタンテトラクロリ ドを−40℃で添加した。3時間撹拌した後、赤紫色溶液を晶出し始めるまで濃 縮し、−30℃で12時間貯蔵した。表記目的化合物が濃紫色結晶として93% の収率(1.22g)で得られた。 1H−NMR(CD2Cl2)、8.1、7.0、7.3(それぞれm、5H、 芳香族、H)、1.1(s,3H、CH3)。 質量スペクトル:244M+(正確な分解パターン) 実施例4 (1−メチルボラタベンゼン)シクロペンタジエニルチタンジクロリド 0.57gのシクロペンタジエニルチタントリクロリドを5mlのテトラヒド ロフランに溶解させ、−60℃で、これに2mlのテトラヒドロフラン中、0. 65gの1−メチル-6−(トリメチルスタニル)−2,4−ボラシクロヘキサ ンジエンの溶液を添加した。次いでこの溶液を室温まで加温し、析出した濃緑色 結晶を濾別した。収率60%(0.4g)。 1H−NMR(CD2 Cl2)、7.8、6.9、5.9(それぞれm、5H、 芳香族、H)、6.7(m、5H、Cp−H)、1.1(s、3H、CH3)。 質量スペクトル:274M+(正確な分解パターン)。 実施例5 (1−メチルボラタベンゼン)シクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド 0.3gのシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリドを5mlのトルエ ンに懸濁させ、室温で、2mlのトルエン中、0.38gの1−メチル−6−( トリメチルシリル)−2,4−ボラシクロヘキサンジエンの溶液を添加した。こ の溶液を60℃に3時間加熱し、次いで−30℃に冷却し、この温度において 12時間保持した。これにより黄色の目的化合物0.26g(70%)を得た。 1H−NMR(CD2 Cl2)、7.7、6.3、6.8(それぞれm、5H、 芳香族、H)、6.1(m、5H、Cp−H)、1.0(s、3H、CH3)。 質量スペクトル:316M+(正確な分解パターン)。 実施例6 ビス(1−メチルボラタベンゼン)ハフニウムジクロリド 0.32gのハフニウムテトラクロリドを、5mlのトルエン中に懸濁させ、 これに、室温において、2mlのトルエン中、0.33gの1−メチル−6−( トリメチルシリル)−2,4−ボラシクロヘキサンジエンの溶液を添加した。こ の溶液を2時間70℃に加熱した後、−30℃に冷却し、この温度で12時間静 置した。これにより黄色の目的化合物0.37g(88%)を得た。 1H−NMR(CD2 Cl2)、7.6、6.3、6.6(それぞれm、5H、 芳香族、H)、5.8(m、5H、Cp−H)、1.0(s)3H、CH3)。 量スペクトル:432M+(正確な分解パターン)。 実施例7 (1−メチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニ ウ ムジクロリド 1.1gのペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリクロリドを、1 0mlのトルエン中に懸濁させ、これに2mlのジメトキシエタン中、0.27 gの1−メチルボラタベンゼンリチウムの溶液を添加した。次いで、この溶液を 3時間110℃に加熱し、懸濁液を濾過し、濾液を−30℃に冷却し、この温度 で、12時間放置した。これにより淡黄色の目的化合物1.06g(85%)を 得た。 1H−NMR(CD2 Cl2):7.5、6.2、6.0(それぞれm、5H、 芳香族、H)、1.8(s、15H、Cp−H)、0.8(s、3H、CH3)。 質量スペクトル:476M+(正確な分解パターン)。 (重合) 一般式(I)の触媒を、懸濁重合法によPE重合のため、オートクレーブ中に 装填した。触媒Iは、ビス(1−メチルボラタベンゼン)ジルコニウムジクロリ ドである。 触媒IIは(1−メチルボラタベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニ ル)−ジルコニウムジクロリドであり、触媒IIIは(1−ジメチルアミノボラ タベンゼン)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)−ジルコニウムジクロリド である。 実施例8 2.0mgの触媒II(0.0052ミリモルZr)を、アルゴン雰囲気中、 撹拌下に、振動管中において、1.5mlのトルエンに溶解させた。次いで、活 性化のために、Witco社のMAO30%(Al17.69ミリモル、Zr: Al=1:3402)3.7mlを含有する溶液を添加し、これを750mlの Exxsol100/120に添加した。この触媒溶液をオートクレーブに装填 した。オートクレーブ中において、70℃、750rpmの撹拌速度、4バール のエチレン分圧で1時間重合させた。微細粉末として得られたPEの収量145 .72gから、7006gPE/ミリモルZr/バールC24/hのKZAが算 出された。 実施例9から13を、実施例8と同様にして行なった。実施例8との差異が下 表1において明らかにされる。表1 重合実施例9〜13 (硼素有機化合物の製造) 実施例14 1−ジメチルアミノ−6−(トリメチルシリル)ボラシクロヘキサ−2,4− ジエン 1.5gの1−ジメチルアミノボラタベンゾリチウム(TMEDA)を50m lのペンタンに懸濁させ、−75℃に冷却した。これに1.0mlのクロロトリ メチルシランを添加し、室温まで加温し、濾過し、ペンタンを真空下に蒸散除去 し、103℃/12ミリバールで蒸留し、上記硼素有機化合物1.0g(理論量 の84%)を得た。1H−NMR(CDCl3)、6.80、6.23、6.09、5.97(それ ぞれm、4H、オレフィン、H)、2.76、2.64、(それぞれS)6H、 N(CH32)、2.42(d、6.1Hz、1H、CH)、0.1(s、9H 、Si(CH33)。 質量スペクトル:193M+(正確な分解パターン)。 実施例15 1−クロロ−6−(トリメチルシリル)ボラシクロヘキサ−2,4−ジエン 4.8gの1−ジメチルアミノ−5−(トリメチルシリル)ボラシクロヘキサ −2,4−ジエンを10m1のメチレンクロリドに溶解させ、−75゜Cに冷却し た。この溶液に、メチレンクロリド中、0.89モルのBCl3溶液29mlを 添加し、室温まで加温し、真空下に溶媒を蒸散除去し、64−65℃で蒸留した 。これにより表記硼素有機化合物3.36g(理論量の73%)を得た。 1H−NMR(CDCl3)、7.5、6.8、6.45(それぞれ幅広、3H 、オレフィン、H)、6.47(dd)7.4Hz、1H、オレフィン、H)、 3.6(幅広、1H、CH)、0.12(s、9H、Si(CH33)。 質量スペクトル:184M+(正確な分解パターン)。 実施例16 ビス[(6−トリメチルシリル)ボラシクロヘキサ−2,4−ジエン−1−イ ル]オキシド(rac−およびmeso型) 100mlのジエチルエーテルを−75℃に冷却し、これに0.021gの水 および0.473gの1−クロロ−6−(トリメチルシリル)ボラシクロヘキサ −2,4−ジエンを順次に添加した。これを室温まで加温し、エーテル真空下に 蒸散除去し、粗生成物を冷却凝縮器中において180℃/10-3ミリバールまで 濃縮した。これにより表記硼素有機化合物0.32g(理論量の88%)を得た 。 1H−NMR(CDCl3)、7.35、6.6、6.3、6.1(それぞれ8 H、オレフィン、H)、2.84、2.78、2.58(それぞれd)5.2H z、2H、CH、0.1、0.9、0.7(それぞれs、18H、Si(CH3 3)。 質量スペクトル:314M+(正確な分解パターン)。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07F 7/00 C07F 7/00 Z 7/28 7/28 F 19/00 19/00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),BR,CA,CN,J P,KR,NO,RU,US (72)発明者 シュミット,アンドレアス ドイツ国、D―52159、レトゲン、ツム、 シュトルフェルト、8 (72)発明者 フィッシャー,アンドレアス ドイツ国、D―52393、ヒュルトゲンヴァ ルト、ラルシャイト、7アー (72)発明者 リーデル,ミヒャエル ドイツ国、D―45130、エッセン、ゲーテ、 シュトラーセ、78 (72)発明者 ヘルマン,ハンス―フリードリヒ ドイツ国、D―64521、ドルンハイム、ネ カルリング、62 (72)発明者 エツデミル,ディアーナ ドイツ国、D―65779、ケルクハイム、グ ロガウアー、シュトラーセ、15

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.以下の一般式(I) LnmXk (I) で表わされ、かつ式中のLが以下の一般式(II) で表わされるボラタベンゼン配位子であり、複数のRが相互に同じでも異なって もよく、それぞれ水素、C1−C20、ことにC1−C10アルキル、C6−C10アリ ールのようなC1−C20炭素含有基を意味し、また隣接する2個のRがこれらと 結合する原子と共に環基を形成してもよく、Yが水素、C1−C20、ことにC1− C10アルキル、C6−C10アリールのようなC1−C20炭素含有基、ハロゲン原子 、OR2基、SR2基、NR2 2基または−PR2−(このR2はハロゲン原子、C1 −C10、ことにC2−C8アルキル、C6−C10アリールのようなC1−C10炭素原 子含有基を意味し、また隣接する2個のR2が環基を形成してもよい)を意味し 、複数のAが同じ非置換もしくは置換シクロペンタジエニル(このシクロペンタ ジエニルの隣接置換基は環を形成してもよい)のようなπ−配位子を意味し、M が元素周期表IVb族金属を意味し、複数のMが相互に同じでも異なってもよく 、それぞれ水素、C1−C2Oアルキル、C1−C10アルコキシ、C6−C20アリー ル、C2−C12アルケニル、C7−C40アリールアルキル、C7−C40アルキルア リールのようなC1−C40炭素含有基、OH基、ハロゲン原子またはNR2 2を意 味し、nが1または2の整数、mが0または1の整数、kが1から3の整数をそ れぞれ意味するが、n+m+kの合計は3または4 であることを特徴とする化合物。 2.式中のMが元素周期表のIVb族元素、ことにジルコニウムを意味するこ とを特徴とする、請求項1の化合物。 3.式中のRが相互に同じであって、それぞれ水素原子、C1−C4アルキル基 またはC6−C10アリール基を意味し、YがC1−C4アルキル基またはNR2 2を 意味し、このR2がC1−C4アルキル基を意味することを特徴とする、請求項1 または2の化合物。 4.式中のAが置換シクロペンタジエニル配位子を意味することを特徴とする 、請求項1から3のいずれかの化合物。 5.式中のXがNR2 2を意味し、このR2がC1−C4アルキル、C6−C10アリ ールまたはハロゲン原子、ことに塩素であることを特徴とする、請求項1から4 の化合物。 6.式中のnが1である場合、mが0または1であり、nが2である場合、m が0であることを特徴とする、請求項1から5の化合物。 7.式中のLとAがブリッジにより相互に結合されており、nが2である場合 、複数のLが相互に同じでも異なっていてもよいことを特徴とする、請求項1か ら6のいずれかの化合物。 8.下記一般式(III) の化合物を、化合物MX1(1は3から5の整数を意味する)と反応させること を特徴とする、請求項1から7の化合物(I)の製造方法。 9.下記一般式(V)の化合物を、化合物A-1+と反応させることを特徴とする、請求項1から8の 化合物(I)の製造方法。 10.下記一般式(VII) の化合物を、化合物AMX1-1と反応させることを特徴とする、請求項1から7 の化合物(I)の製造方法。 11.請求項1から7の化合物(I)の、オレフィン重合用の触媒組成分とし ての用途。 12.(a)請求項1から7の化合物の少なくとも1種類と、(b)少なくと も1種類の共触媒とを含有する触媒。 13.請求項1から7の単一もしくは複数の化合物の存在下に、単一もしくは 複数のオレフィンを重合させることを特徴とするポリオレフィンの製造方法。 14.請求項13の方法により製造され得るポリオレフィン。
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