JP2001508114A - エチレンの重合 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
選ばれたオルトホスフイン置換されたアリールスルホンアミド類又は選ばれたホスフイン含有アルキルスルホンアミド類の或る種のニッケル[II]錯体はエチレンの重合を触媒する。生成したポリマーは潤滑剤として又はワックスにおいて使用することができる。これらのニッケル[II]錯体及びホスフイン含有配位子のいくらかは新規化合物でもある。
Description
【発明の詳細な説明】
エチレンの重合
本願は1997年1月14に出願された米国特許仮出願60/035191の
利益を主張する。
発明の分野
本発明は選ばれたリン置換アリールスルホンアミド配位子にニッケルが配位結
合している新規なニッケル錯体を触媒として使用するエチレンの重合を記述する
。
技術的背景
エチレンのポリマーは重要な商業製品であり、これらのポリマーは、潤滑剤と
して又はワックスに使用される低分子量ポリエチレン(PE)から繊維、フイル
ム、成形樹脂等のために使用される高分子量グレードまで無数の方法で使用され
る。大抵の場合に、エチレンは触媒、しばしば遷移金属化合物又は錯体を使用し
て重合される。これらの触媒は、製造されるPEの単位重量当たりのコスト、製
造されるポリマーの構造、PEから触媒を除去する必要の可能性、触媒の毒性等
において変わる。エチレンの重合は商業的に重要であるので、新しい重合触媒が
常に求められている。
P.Braunstein,et al.,J.Chem.Soc.,Dal
ton Trans.,1996,p.3571−3574は、エチレンのオリ
ゴマー化触媒として或る種のリン−窒素配位子を有するニッケル錯体を使用する
ことを報告している。スルホンアミド類は言及されていない。
ヨーロッパ特許出願第454231号は、ニッケル錯体における或る
種の中性リン配位子がオレフィン重合に有用であることを開示している。スルホ
ンアミド類を含有する配位子は開示されていない。
発明の要約
本発明は、エチレンと、随時ルイス酸と、式 式中、
R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ
カルビル又は不活性官能基であり、
R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル
であり、
nは1、2又は3であり、
Ar1、Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカ
ルビルでありそして
L1は中性一座配位子であり、L2はモノアニオン性一座配位子であり、又はL1
及びL2は一緒になってモノアニオン性二座配位子であり、但し該モノアニオン
性一座配位子又は該モノアニオン性二座配位子は該エチレンにより置き換えられ
ることができるか又は該エチレンに付加する(add)ことができるものとする、
の化合物とを約−20℃乃至約+200℃の温度で接触させることを含んで成る
エチレンの第1重合方法に関する。
本発明は、式
のモノアニオン性二座配位子のNi[II]錯体
上記式中、
R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ
カルビル又は不活性官能基であり、
R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル
であり、
nは1、2又は3であり、
Ar1はアリール又は置換されたアリールであり、
Ar2及びAr3は各々ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルであり、
但し、Ni[II]原子には、エチレンにより置き換えられることができる配位
子又はエチレンに付加することができる配位子も結合しているものとする、
をエチレン及び随時ルイス酸と約−20℃乃至約+200℃の温度で接触させる
ことを含んで成るエチレンの第2重合方法にも関する。
式
式中、
R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ
カルビル又は不活性官能基であり、
R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル
であり、
Ar1はアリール又は置換されたアリールであり、
Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルで
ある、
の化合物も本発明において記載される。
本発明は、式 式中、
R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ
カルビル又は不活性官能基であり、
R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル
であり、
nは1、2又は3であり、
Ar1はアリール又は置換されたアリールであり
Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルで
あり、そして
L1は中性一座配位子であり、L2はモノアニオン性一座配位子であり、
又はL1及びL2は一緒になってモノアニオン性二座配位子であり、但し該モノア
ニオン性一座配位子又は該モノアニオン性二座配位子はエチレンにより置き換え
られることができるか又はエチレンに付加することができるものとする、
の化合物に関する。
発明の詳細
本発明ではある用語が使用される。それらのいくつかは以下のとおりである。
“ヒドロカルビル基”は、炭素と水素のみを含有する一価の基である。特記し
ない限り、ヒドロカルビル基は本発明では1〜約30個の炭素原子を含有するこ
とが好ましい。
本発明では“置換されたヒドロカルビル”は、置換基を含有する化合物がさら
されるプロセス条件下で不活性な1個以上の置換基を含有するヒドロカルビル基
を意味する。置換基は実質的にプロセスの妨害もしない。特記しない限り、置換
されたヒドロカルビル基は本発明では1〜約30個の炭素原子を含有するのが好
ましい。ヘテロ芳香族環は“置換された”の意味に包含される。
本発明では“(不活性)官能基”は、該基を含む化合物がさらされるプロセス
条件下で不活性なヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル以外の基を意味
する。官能基は、官能基が存在している化合物が関与することがありうる本発明
で述べたいかなるプロセスも実質的に妨害しない。官能基の例には、ハロ(フル
オロ、クロロ、ブロモ及びヨード)、例えばOR7、式中R7はヒドロカルビル又
は置換されたヒドロカルビルである、のようなエーテル、ニトロ及びパーフルオ
ロヒドロカルビル(フ
ッ素及び炭素のみを含有する)が包含される。官能基がニッケル原子の近くにあ
りうる場合には、官能基は、該金属原子に配位結合するものとして示されている
化合物の基よりも強く該金属原子に配位結合するべきではなく、即ち、官能基は
所望される配位基を追い出す(dispalace)べきではない。
本発明において“重合方法”(それにより製造されたポリマー)は、約5以上
、好ましくは約10以上(注に記載された場合を除いて)の重合度(DP)を有
するポリマーを製造する方法を意味する。“DP”はポリマーの反復(モノマー
)単位の平均数を意味する。
本発明において“アリール”は、その自由原子価(free valence
)が芳香族環の炭素原子、好ましくは炭素環式環の環炭素原子にたいするもので
ある一価の基を意味する。アリール基は1個の環又は9−アントラセニル又は1
−ナフチルのような2個以上の融合環(fused ring)を含有すること
ができる。
本発明において“置換されたアリール”は、化合物の合成又は得られる重合を
妨害しない1個以上の基で置換されたアリール基を意味する。適当な置換基には
、アルキル、アリール、例えばフェニル、ハロ、アルコキシ、ニトロ及びパーフ
ルオロヒドロカルビルが包含される。
“モノアニオン性配位子”は1つの負の電荷を有する配位子を意味する。
“中性配位子”は電荷を持っていない配位子を意味する。
配位子として本発明で有用な化合物は上記した(II)及び(IV)を包含する。
これらの配位子は対応するスルホンアミド類から製造される。スルホンアミド類
(II)は、アリールスルホニルクロリドを適当な芳香
族アミンと反応させることにより製造することができる(実験B〜E参照)。得
られるスルホンアミドを次いでn−ブチルリチウムでリチオ化し(lithia
te)、そして適当なジアリールクロロホスフィンと反応させる(実施例1〜5
参照)。nが1である配位子(IV)に対応するスルホンアミド類は、メタンスル
ホニルクロリドを適当なアミンと反応させてスルホンアミドを生成し、次いで該
スルホンアミドをn−ブチルリチウムで金属化し(metalating)そし
て適当なジアリールクロロホスフィンと反応させることにより製造することがで
きる。
nが2又は3である化合物については、下記の合成を適用できる。
第2の反応と同様な反応はヨーロッパ特許出願第280380号に記載されて
いる。
種々のホスフィノスルホンアミド類のニッケル錯体は種々の方法により製造す
ることができる。ビス(1,4−シクロオクタジエン)Ni[0]をホスフィノ
スルホンアミドと反応させてオリゴマー化触媒として有用な錯体を生成すること
ができる(実施例6参照)。化合物(N,N,N',N'−テトラメチルエチレン
ジアミン)NiMe2をホスフィノスルホンアミドと反応させて活性な触媒を生
成することができる(実施例7及び8参照)。
エチレンが付加することができる配位子はハイドライド、アルキル、又はR7
C(=O)−、式中R7はヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルである
、及びη3−C8H13のような基を包含する。このような基は国際特許公開WO9
6/23010にも記載されている。
ハイドライド配位子を含有するニッケル錯体は、L1がアルキルでありそして
L2が中性配位子である(I)又は(II)のような化合物と水素との反応により
製造することができる。同じ出発物質が、COで処理される場合には、アシル配
位子との錯体を生成するであろう。
配位子(II)及び(IV)及び対応する錯体(I)及び(III)において、以下
の基が好ましい。
R1、R2、R3、R4、R5及びR6は水素であり、及び/又は
R1、R2、R4、R5及びR6は水素であり、そしてR3はメチルであり、及び/
又は
nは1であり、及び/又は
Ar1は2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル、2−
イソプロピルフェニル、又は2,4,6−トリ−t−ブチルフェニルであり、及
び/又は
Ar2及びAr3はアリール又は置換されたアリール、好ましくはフェニル、2
−メチルフェニル又は3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル又は1〜8
個の炭素原子を含有するアルキル又はシクロアルキルであり、及び/又は[(I
)又は(III)のみにおいて]
L1はアルキルニトリル、更に好ましくはアセトニトリルであり、及び/又は
L2はアルキル、好ましくはメチルであり、及び/又は
L1とL2は一緒になってη3−C8H13[η3−(シクロオクタジエニル)]で
ある。
同様な基は、適当ならば、化合物(V)、(VII)及び(VIII)において好ま
しい。
(VIII)と同様な他の有用な配位子は、
である。
(IX)において、R1、R2、R3、R4、Ar1、Ar2及びAr3は上記に定義
したとおりであり、そして(IX)は(VIII)と同じ方法でニッケル錯体の配位子
として使用することができる。好ましい(IX)においては、R2及びR4は水素で
あり、R1及びR3はメチルであり、Ar1は2,6−ジイソプロピルフェニルで
あり、そしてAr2及びAr3はフェニルである。
(I)、(II)、(III)及び(IV)の特定の好ましい化合物はすぐ下の表に
示されている。R1〜R6はすべて水素である。同様な置換は、適当ならば化合物
(V)、(VII)及び(VIII)において好ましい。
aL1及びL2は一緒になってη3−C8H13である。
本発明に記載の第2重合方法においては、(II)又は(IV)のニッケル[II]
錯体は重合プロセスに加えられるか又は該プロセスにおいてその場で生成される
。事実、1種より多くのこのような錯体をプロセスの進行期間中に生成させるこ
とができる。例えば最初の錯体の生成及び次いでこの錯体の反応によりこのよう
な錯体を含有するリビング末端ポリマー(living ended poly
mer)が生成する。
その場で最初に生成されうるこのような錯体の例は、
である。
上記式中、R1〜R4、Ar1、Ar2及びAr3は上記に定義したとおりであり
、T1はハイドライド、アルキル、又はR7C(=O)−(式中R7はヒドロカル
ビル又は置換されたヒドロカルビルである)であり、そしてYは中性配位子であ
る。同様な錯体が(IV)を用いても生成しうる。このような錯体はプロセスに直
接加えることができ又はその場で生成させることもできる。(V)は予備生成さ
れた錯体としてオリゴマー化に加えることができ又はその場で生成させることが
できる。それは、(1,2−ジメトキシエタン)NiBr2をアセトニトリルの
存在下にホスフィノスルホンアミドのアルカリ金属塩と反応させて
を生成させることにより製造することができる。
次いで(X)を、アルキルアルミニウム化合物、例えばポリ(メチルアルミノ
キサン)のようなアルキル化剤と反応させて(X)の臭素をメチル基で置換する
ことができる。これは、前以て行って(V)を予備生成させるか又は随時エチレ
ンの存在下にその場で行うことができる。
重合を開始する他の方法は(tmeda)NiMe2の(VIII)又は他の同様
なホスフィノスルホンアミド類との反応である。
ルイス酸は本発明の重合方法のいずれの期間中にも随時存在させることができ
る。ルイス酸は、重合を促進させ、低温で促進させ及び/又はより高い分子量を
有するポリマーのような幾分異なるポリマーを生成させることによりポリマーの
製造を助けることができる。ルイス酸が該方法を改良するのに有効であるかどう
かは、ルイス酸を存在させて、実施例に記載の重合を簡単に試みることにより決
定できる。
ルイス酸は、もし存在するならば、中程度の強さのものであることが好ましい
。有用なルイス酸には(C6F5)3B及び(C6H5)3Bが包含される。触媒的に
有効量のルイス酸(もし存在すれば)を存在させるべきである。ニッケル化合物
1モル当たり好ましくは約0.1モル乃至約200モル、更に好ましくは約1モ
ル乃至約100モル、特に好ましくは約2モル乃至約50モルのルイス酸を存在
させるべきである。ルイス酸は、重合されるべきオレフィン(1種以上)を加え
る前、加えると同
時に又は加えた後に加えることができる。
エチレン重合が開始した後、錯体は
式中、R1〜R4、Ar1、Ar2及びAr3は上記に定義したとおりであり、P
は二価の(ポリ)エチレン基、−(CH2)x−(式中xは2以上の整数である)
であり、そしてT2は末端基、例えば上記のT1について挙げた基である、
のような形態にあることができる。同様な錯体を(IV)によって生成させること
もできる。
本発明のすべての重合方法において、エチレン重合を行う温度は約−20℃乃
至約+200℃、好ましくは約0℃乃至約150℃、更に好ましくは約25℃乃
至約100℃である。重合を行うエチレン圧は臨界的ではなく、大気圧乃至約2
75MPaが適当な範囲である。しかしながら、高められた圧力、約2MPa乃
至約100MPaが好ましい。本発明の重合方法は種々の液体、特に非プロトン
性有機液体の存在下に行うことができる。触媒系、エチレン及びポリエチレンは
これらの液体に可溶性であるか又は不溶性であることができるが、明らかにこれ
らの液体は重合が行われるのを妨げてはいけない。適当な液体には、アルカン類
、シクロアルカン類、選ばれたハロゲン化炭化水素及び芳香族炭化水素が包含さ
れる。特定の有用な溶媒にはヘキサン、トルエン及びベンゼンが包含される。
本発明の触媒はコーティングにより又は触媒をシリカ又はアルミナのような固
体支持体に付着させることにより“不均一化させる(heterogenize
)”ことができる。アルキルアルミニウム化合物のような化合物との反応によっ
て活性な触媒種が生成する場合には、アルキルアルミニウム化合物を最初にコー
ティングさせるか又は付着させる支持体をニッケル化合物前駆体と接触させて、
活性ニッケル触媒が固体支持体に“付着した”触媒系を生成させる。これらの支
持された触媒はすぐ前の節に述べたように有機液体中の重合に使用することがで
きる。それらは、重合されるべきオレフイン(1種以上)をガスとして重合系に
加えそして液体支持相は存在しないいわゆる気相重合に使用することもできる。
重合方法のすべてにおいて特定されたニッケル化合物をその場での生成させる
出発物質の混合物はすべての重合方法の定義内に本発明では包含される。
実施例では、以下の略号を使用する。
Bu − ブチル
COD − 1,4−シクロオクタジエン
Me − メチル
Mes − メシチル
OAc − アセテート
Ph − フェニル
Pr − プロピル
THF − テトラヒドロフラン
tmeda − N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン
実施例において、1H及び13CNMRスペクトルはバリアン(Varian)
XL−400、ゲミニ(Gemini)−300又はブルーカー(Bruker
)WM−200分光計において記録された。31PNMRスペクトルはゲミニ−3
00分光計において記録された。NMRスペクトルは注に記載された場合を除い
てCDCl3溶媒を使用して記録された。Ph2PCl(Strem Chemi
cal)は受け取ったままで使用した。Ar2PCl(Ar=3,5−(CF3)2
C6H3、2−MeC6H4)はCasalnuovo,A.L.;RajanB
abu,T.V.;Ayers,T.A.;Warren,T.H.J.Am.
Chem.Soc.1994,116,9869−9882の方法により製造さ
れ、(tmeda)MgMe2は、Coates,G.E.;Heslop,J
.A.Chem.Soc.(A)1966,26−27の方法により製造され、
そして(tmeda)Ni(acac)2はKaschube,W.;Pors
chke,K.R.;Wilke,G.J.Organomet.Chem.1
988,355,525−532の方法により製造された。NMRスペクトルは
溶媒からの(残留)シグナルに対して参照される(referenced)。カ
ップリング定数はHzで報告されそして特記しない限りC−Hカップリング定数
である。
実験A
(tmeda)NiMe2
公表された方法の変法によりこの錯体を合成した。シュレンクアダプター(
Shlenk adapter)を備えた250mLの一口丸底フラスコに(t
meda)Ni(acac)28.898g(23.
85ミリモル)及び(tmeda)MgMe24.068g(23.85ミリモ
ル))を加えた。フラスコを−30℃に冷却しそしてジエチルエーテル100m
Lを注射器により加えた。得られる溶液は激しく泡立ちながら暗褐色になった。
溶液を−30℃で1時間撹拌し、その期間にわたり黄色の結晶が沈殿した。反応
混合物を−50℃に冷却しそして上澄液をカニューラろ過により除去した。残っ
た結晶を10mLのジエチルエーテルで洗浄し、真空下に乾燥しそして−30℃
で冷蔵庫に保存した。収率:3.413g(70%)。
スルホンアミド類の合成 方法A。アレンスルホニルクロリド類から誘導されたスルホンアミド類を、還
流酢酸中で調製した(Shepherd,R.G.J.Org.Chem.19
47,12,275−283参照)。
実験B PhSO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)
100mLのフラスコに2,6−ジイソプロピルアニリン16.225g(9
1.5ミリモル)及び氷酢酸35mLを入れた。フラスコは還流コンデンサーを
備えておりそしてマントルで加熱された。一旦溶液を還流し、1.25当量のベ
ンゼンスルホニルクロリド(14.6mL、20.2g、114.4ミリモル)
を加えた。合計1.25当量のNaOAcを10〜15分毎に少しずつ加えた(
0.5、0.25、0.125、0.125、0.25)。溶液はNaOAcを
添加するとNaCl沈殿により曇った。NaOAcの最後の添加の20分後蒸留
水を溶液が透明になるまで加え、次いで溶液を冷却させた。冷却により形成され
た生成物を冷60%酢酸(20mL)、冷5MHCl(20mL)及び
冷H2O(20mL)で洗浄した。この結晶をシュレンクライン(Shlenk
line)上で真空下に乾燥させた。収率:15.86g、55%。1H N
MR:7.71(Ar,2H,dm,7.1)、7.54(Ar,1H,tt,
7.4,1.3)、7.44(Ar,2H,tm,7.4)、7.25(Ar,
1H,dd,7.8,7.8)、7.09(Ar,2H,d,7.7)、6.1
1(NH,1H,s)、3.09(CH,2H,sept,6.9)、0.98
(CH3,12H,d,6.8)。13C NMR:148.27、140.25
、132.66、129.02、128.89、128.77、127.29、
123.90、28.46、23.75。
分析C18H23NO2Sの計算値:C,68.11;H,7.30;N,4.41
。実測値:C,66.61;H,6.90;N,4.05。
実験C
PhSO2NH(2,6−Me2C6H3)
氷酢酸30mL中の2,6−ジメチルアニリン18.0mL(17.7g、1
46ミリモル)及びベンゼンスルホニルクロリド23.3mL(32.2g、1
82.5ミリモル)から合成した。収率:28.95g、76%。1H NMR
:7.70(Ar,2H,br,m)、7.56(Ar,1H,tt,7.7,
1.4)、7.44(Ar,2H,“t”m,8.0)、7.07(Ar,1H
,dd,8.5,6.0)、6.99(Ar,2H,d,br,7.1)、6.
04(NH,1H,s)、2.01(CH3,6H,s)。13C NMR:14
0.54、137.75、132.80、132.39、128.99、128
.73、127.83、127.10、18.62。
分析C14H15NO2Sの計算値:C,64.34;H,5.79;N,5.36
。実測値:C,64.21;H,5.81;N,5.42。
実験D
PhSO2NH(2−i−PrC6H4)
氷酢酸30mL中の2−イソプロピルアニリン15.45g(114.3ミリ
モル)及びベンゼンスルホニルクロリド18.2mL(25.2g、142.9
ミリモル)から合成した。収率:22.6g、72%。1H NMR:7.70
(Ar,2H,d,8.1)、7.52(Ar,1H,t,7.4)、7.52
(Ar,2H,dd,8.0,7.5)、7.29(Ar,1H,d,7.8)
、7.16(Ar,2H,“t”,3.8)、7.11(Ar,1H,br,m
)、6.63(NH,1H,s)、2.79(CH,1H,sept,6.9)
、0.94(CH3,6H,d,6.8)。13C NMR:142.90、13
9.41、132.84、132.46、128.91、127.19、127
.12、126.42、126.05、125.80、27.36、23.17
。
分析C15H17NO2Sの計算値:C,65.43;H,6.22;N,5.09
。実測値:C,65.22;H,6.28;N,4.83。
実験E
(Mes)SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)
氷酢酸20mL中の2,6−ジイソプロピルアニリン6.485g(36.6
ミリモル)及び2−メシチレンスルホニルクロリド10.0g(45.7ミリモ
ル)から合成した。収率:3.962g(30%)。1HNMR:7.24(A
r,1H,t,7.8)、7.08(Ar,2H,d,7.8)、6.90(A
r,2H,s)、6.10(NH,1H,s)、
3.12(CH,2H,sept,6.8)、2.42(Me,6H,s)、2
.27(Me,3H,s)、0.98(Me,12H,d,6.9)。13C N
MR:148.57、142.11、139.04、135.27、131.8
1、129.39、123.74、28.42、23.66、23.13、20
.85。
方法B メタンスルホンアミド類を0℃で塩化メチレン中で製造した(Lis
,R.;Marisca,A.J.Org.Chem.1987,52,437
7−4379参照)。
実験F
MeSO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)
300mLの三つ口丸底フラスコに2,6−ジイソプロピルアニリン6.24
g(35.2ミリモル)、ピリジン3.15mL(3.08g、38.9ミリモ
ル)及びCH2Cl2100mLを入れた。溶液を0℃に冷却しそしてMeSO2
Clを注射器により加えた。溶液は黄色になりそしてそれを室温に加温しそして
一夜撹拌した。溶液を1MNaOH60mLで抽出し、次いで有機層を蒸発乾固
して油を得た。油を50%水性エタノール300mLに溶解し、得られる溶液を
無色の結晶が沈殿するまで回転蒸発器で濃縮した。生成物をフリットガラス(f
ritted glass)漏斗に集め、そして冷エタノール(95%)20m
L、H2O 100mL及び冷35%水性エタノール30mLで洗浄した。生成
物を乾燥するために、それを少量のエーテルに溶解しそしてNa2SO4上で乾燥
した。溶液をろ過しそして蒸発乾固して純粋な乾燥MeSO2NH(2,6−i
−Pr2C6H3)を得た。収率:6.84g(76%)。1HNMR:7.30(
Ar,1H,t,7.8)、7.18(Ar,
2H,d,7.8)、5.82(NH,1H,s)、3.47(CH,2H,s
ept,6.6)、3.07(CH3,3H,s)、1.22(CH3,12H,
d,6.8)。13C NMR:148.12、129.26、129.01、1
24.13、41.13、28.56、24.01。
分析C13H21NO2Sの計算値:C,61.14;H,8.29;N,5.48
。実測値:C,61.25;H,8.29;N,5.40。
実施例1
2−Ph2P(C6H4)SO2NH(2,6−Me2C6H3)
250mLの丸底フラスコ中で、N2下の乾燥THF50mL中にPhSO2N
H(2,6−Me2C6H3)3.428g(13.1ミリモル)を溶解した。得
られる溶液を0℃に冷却し、そしてn−BuLi10.8mL(ヘキサン中2.
5M、26.9ミリモル、2.05当量)を注射器により加えた。明るい黄色の
懸濁液が生成し、25分間撹拌した。この懸濁液に、Ph2PCl2.36mL
(2.90g、13.1ミリモル)を注射器により加え、それにより沈殿を溶解
させて橙色溶液を生成させた。1分後、冷水70mLの添加により反応をクエン
チした。2層が形成されそして分離した。有機層を濃縮して橙色のゴム(gum
)を得た。このゴムを95%エタノール80mL中に取り込んで溶液とし、放置
すると該溶液から無色の結晶が沈殿した。すべての水及びエタノールを除去する
ために、結晶を14時間135℃で真空下に溶融状態で(in the mel
t)乾燥した。収率:2.227g(38%)。1H NMR:7.92(Ar,
1H,ddd,7.6,3.7,1.6)、7.5−6.9(Ar,NH,19
H,br,m)、2.17(CH3,6H,s)、13C(1H,31P)NMR:1
47.07、138.15、1
36.27、135.66、135.61、133.67、133.17、13
2.19、129.36、129.06、128.65、128.52、128
.43、127.85、19.22。31P NMR:−9.49(s)。
分析C26H24NO2PSの計算値:C,70.10;H,5.43;N,3.1
4。実測値:C,71.71;H,5.60;N,3.22。
実施例2
2−Ph2P(C6H4)SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)
実施例1の方法と同様な方法で、THF100mL中のPhSO2NH(2,
6−i−Pr2C6H3)8.84g(27.8ミリモル)、n−BuLi22.
3mL(ヘキサン中2.5M、55.7ミリモル、2.05当量)及びPh2P
Cl5.00mL(6.14g、27.8ミリモル)から合成した。収率:8.
25g(57%)。1H NMR:7.94(Ar,1H,br,m)、7.5
−7.1(Ar,NH,17H,br,m)、3.30(CH,2H,sept
,6.8)、1.04(CH3,12H,d,6.8)。13C(1H,31P)NM
R:148.78、146.75、136.27、135.66、135.46
、133.61、132.10、129.66、129.24、129.06、
128.77、128.71、128.63、123.92、28.90、24
.00。31P NMR:−9.85(s)。
分析C30H32NO2PSの計算値:C,71.83;H,6.43;N,2.7
9。実測値:C,72.01;H,6.45;N,2.85。
実施例3
2−[(3,5−(CF3)2C6H3)2P](C6H4)SO2NH
(2,6−i−Pr2C6H3)
実施例1の方法と同様な方法で、THF30mL中のPhSO2NH(2,6
−i−Pr2C6H3)2.442g(7.69ミリモル)、n−BuLi6.3
mL(ヘキサン中2.5M、15.8ミリモル、2.05当量)及びTHF10
mL中の(3,5−(CF3)2C6H3)2PCl3.782g(7.69ミリモ
ル)から合成した。収率:4.22g(71%)。1H NMR:8.08−7
.98(Ar,2H,br,m)、7.93(Ar,2H,s)、7.63(A
r,2H,d,6.9)、6.76(NH,1H,s)、3.20(CH,2H
,sept,6.6)、1.02(CH3,12H,d,6.6)。31P NM
R:−7.82(s)。19F NMR:−63.86(s)。
実施例4
2−[(2−Me−C6H4)2P](C6H4)SO2NH
(2,6−i−Pr2C6H3)
実施例1の方法と同様な方法で、THF70mL中のPhSO2NH(2,6
−i−Pr2C6H3)6.11g(19.26ミリモル)、n−BuLi15.
8mL(ヘキサン中2.5M、39.5ミリモル、2.05当量)及びTHF1
0mL中の(3,5−(CF3)2C6H3)2PCl4.79g(19.26ミリ
モル)から合成した。NMRスペクトル分析は約7:1の割合で存在する2種の
回転異性体と合致している。収率:7.15g(70%)。1H NMR(主生
成物):7.93(Ar,1H,br,m)、7.38(Ar,2H,br,m
)、7.25−6.9(Ar,10H,br)、6.69(Ar,2H,br,
m)、3.14(CH,2H,sept,7.0)、2.29(CH3,6H,
s)、1.00(CH3,12H,d,7.0)。31P(1H)NMR:−19.
09小さい(minor)、−23.46大きい(major)。
実施例5
Ph2PCH2SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)
THF100mL中のMeSO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)4.363
g(17.1ミリモル)、n−BuLi14.0mL(ヘキサン中2.5M、3
5.0ミリモル、2.05当量)及びPh2PCl3.07mL(3.77g、
17.1ミリモル)から合成した。50%水性エタノール300mLから再結晶
させた。収率:2.88g(38%)。1H NMR:7.5−7.0(Ar,1
3H,m,br)、5.98(NH,1H,s)、3.94(CH2,2H,s
)、3.30(CH,2H,sept,7.0)、1.02(CH3,12H,
d,7.O)。13C NMR:148.26、136.26(d,10.8)、
132.90(d,20.6)、129.67、129.54、128.97、
128.85(d,7.6)、124.05、57.08(d,32.5)、2
8.78、23.90。31P NMR:−22.82(s)。
分析C25H30NO2PSの計算値:C,68.31;H,6.88;N,3.1
9。実測値:C,67.85;H,6.89;N,3.14。
実施例6
[2−Ph2P(C6H4)SO2N(2,6−i−Pr2C6H3)]
Ni(η3−C8H13)
50mLの丸底フラスコに(cod)2Ni437mg(1.59ミリモル)
及び2−Ph2P(C6H4)SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)797mg
(1.59ミリモル)を入れた。固体をトルエン10mLに溶解し、得られるバ
ーガンデイー色の(burgundy)溶液
を一夜撹拌した。ヘキサン10mLを加えることによって生成物を赤橙色粉末と
して沈殿させた。粉末をろ過により単離しそしてヘキサン(3×5mL)で洗浄
した。乾燥した生成物は645mgの重量であった(61%収率)。31PNMR
スペクトルは、η3−C8H13基(アリル及び4−エニル)の2つの配位様式を反
映しうる7:1の割合の2つの類似した生成物の存在を示唆した(Peucke
rt,M.;Keim,W.Organometallics 1983,2,
594−597参照)。31
P NMR:27.38(s,小さい(minor)),26.60(s,大きい(ma
jor))。
実施例7
[2−Ph2P(C6H4)SO2N(2,6−i−Pr2C6H3)]
NiMe(MeCN)
シュレンクフラスコに(tmeda)NiMe2823mg(4.02ミリモ
ル)及び2−Ph2P(C6H4)SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)2115
mg(4.22ミリモル)を入れそして−30℃に冷却した。その固体にトルエ
ン50mLを加え、それにより赤色溶液を生成させた。アセトニトリル(2.2
mL、42.2ミリモル)を加え、それにより溶液を褐色がかった琥珀色に変化
させた。溶液を室温で1時間撹拌し、その時間にわたって黄色沈殿が生成した。
生成物をカニューラろ過により単離しそしてヘキサン(2×8mL)で洗浄した
。粉末を真空下に乾燥して[2−Ph2P(C6H4)SO2N(2,6−i−Pr2
C6H3)]NiMe(MeCN).(トルエン)2058mgを得た(83%)
.母液及び洗浄液を一緒にしそして濃縮した。濃縮物から追加の58mgの生成
物を回収した(全収率2116mg、86%)。1
H NMR(C6D6):8.2−7.8(Ar,br,4H)、7.3−6.
6(Ar,br,18H)、4.65(CH,br,2H)、2.28(PhC H 3
,s,3H)、1.6(CH3,br,12H)、0.46(MeCN,s,
3H)、0.02(NiCH3,d,JPH 7 Hz)。31P NMR:(C6D6
):15.80(s)。
分析C33H37N2NiO2PSの計算値:C,64.41;H,6.06;N,4
.55。実測値:C,61.87;H,5.98;N,4.21。
実施例8
[Ph2PCH2SO2N(2,6−i−Pr2C6H3)]
NiMe(MeCN)
シュレンクフラスコに(tmeda)NiMe2192mg(0.937ミリ
モル)及びPh2PCH2SO2NH(2,6−i−Pr2C6H3)432mg(0
.984ミリモル)を入れそして−30℃に冷却した。トルエン(15mL)及
びアセトニトリル(1mL、19.15ミリモル)を加え、それにより褐色の溶
液が得られた。溶液を室温まで加温し、そして少量の黄色の沈殿が観察された。
ヘキサン(10mL)を加えそして溶液を−30℃に冷却し、それにより黄色の
羽毛状結晶が生成した。結晶をカニューラろ過により単離しそしてヘキサン(2
×10mL)で洗浄した。真空下に乾燥した後、[Ph2PCH2SO2N(2,
6−i−Pr2C6H3)]NiMe(MeCN)・(トルエン)273mg(収
率45%)が回収された。1H NMR(C6D6):7.88(Ar,4H,b
r)、7.05(Ar,9H,br)、4.48(CH,2H,br)、3.6
3(CH2,2H,d,2JPH=6.9)、1.45(CHCH 3,6H,d,6
.3)、1.33(CHCH 3,6H,d,6.3)、
0.22(NCCH3,3H,s)、−0.26(NiCH3,3H,d,2JPH
=6.0)。31P NMR(C6D6):17.23(s)。
実施例9−18
1000mLの容積のステンレス鋼パールモデル4521(ParrRMod
el 4521)ステンレス鋼製反応器でエチレン圧力下にオリゴマー化実験を
行った。特記しない限り、反応は約2ミリモルの触媒濃度で180mLのトルエ
ン中で行った。反応時間は210分であった。その時間の終わりに、反応器を排
気し、冷却しそして開けた。反応溶液を等しい容積のアセトン中に注ぐと、通常
オリゴマー生成物が沈殿した。大抵の場合に、沈殿した生成物はろ過により集め
ることができなかった(詰まる)が、その代わりに反応混合物を水で洗浄しそし
て回転蒸発器で濃縮した。
生成物を1HNMR分光法により分析した。1HNMR分光法を使用して、平均
DP(重合度、ポリマー分子中の反復単位の平均数)、分岐(1000個のトー
タルメチレン基当たりの分岐、末端基について補正された)、混合物中のモル%
α−オレフィン、ターンオーバー(TO)、存在するニッケル原子1g当たりエ
チレン重合のモル数、及びTO/h、オリゴマー化の進行にわたり平均された時
間当たり重合されたエチレンのモル数を測定した。サンプル処理の方法の故に、
オリゴマーC10及びそれより低いものは失われるものど仮定した。表1のデー
タは回収された生成物についての値である。
aニッケル化合物及び配位子のソース。b平均DP=25を有する固体ワックス
15gを濾紙上に単離した。より低い分子量の液体は分析されなかった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M
W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY
,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
CN,CU,CZ,EE,GE,GW,HU,ID,I
L,IS,JP,KG,KP,KR,KZ,LC,LK
,LR,LT,LV,MD,MG,MK,MN,MX,
NO,NZ,PL,RO,RU,SG,SI,SK,S
L,TJ,TM,TR,TT,UA,US,UZ,VN
,YU
(72)発明者 ベネツト,ジヨーダン・ローレンス
アメリカ合衆国オハイオ州43023グランビ
ル・ウエストメイプルストリート530
(72)発明者 ブルツクハート,モーリス・エス,ザサー
ド
アメリカ合衆国ノースカロライナ州27514
チヤペルヒル・オールドオーチヤードロー
ド944
(72)発明者 ジヨンソン,リンダ・ケイ
アメリカ合衆国デラウエア州19803ウイル
ミントン・フアウルクロード402・アパー
トメント5ビー2
(72)発明者 キリアン,クリストフアー・ムーア
アメリカ合衆国テネシー州37615グレイ・
ヒレンデイルロード1201
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.エチレンと、随時ルイス酸と、式 式中、 R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ カルビル又は不活性官能基であり、 R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル であり、 nは1、2又は3であり、 Ar1はアリール又は置換されたアリールであり、 Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルで あり、そして L1は中性一座配位子であり、L2はモノアニオン性一座配位子であり、又はL1 及びL2は一緒になってモノアニオン性二座配位子であり、但し該モノアニオン 性一座配位子又は該モノアニオン性二座配位子は該エチレンにより置き換えられ ることができるか又は該エチレンに付加することができるものとする、 の化合物とを、約−20℃乃至約+200℃の温度で接触させることを特徴とす るエチレンの重合方法。 2.式 のモノアニオン性二座配位子のN[II]錯体 式中、 R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ カルビル又は不活性官能基であり、 R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル であり、 nは1、2又は3であり、 Ar1はアリール又は置換されたアリールであり、 Ar2及びAr3は各々ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルであり、 但し、Ni[II]原子には、エチレンにより置き換えられることができる配位 子又はエチレンに付加することができる配位子も結合しているものとする、 をエチレン及び随時ルイス酸と約−20℃乃至約+200℃の温度で接触させる ことを特徴とするエチレンの重合方法。 3.式 式中、 R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ カルビル又は不活性官能基であり、 R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル であり、そして Ar1はアリール又は置換されたアリールであり、 Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルで ある、 の化合物。 4.式 式中、 R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素、ヒドロカルビル、置換されたヒドロ カルビル又は不活性官能基であり、 R5及びR6は各々独立に水素、ヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビル であり、 nは1、2又は3であり、 Ar1はアリール又は置換されたアリールであり Ar2及びAr3は各々独立にヒドロカルビル又は置換されたヒドロカルビルで あり、そして L1は中性一座配位子であり、L2はモノアニオン性一座配位子であり、 又はL1及びL2は一緒になってモノアニオン性二座配位子であり、但し該モノア ニオン性一座配位子又は該モノアニオン性二座配位子はエチレンにより置き換え られることができるか又はエチレンに付加することができるものとする、 の化合物。 5.該温度が約25℃乃至約100℃である請求の範囲1又は2に記載の方法 。 6.該エチレンの圧力が約大気圧乃至約275MPaである請求の範囲1又は 2に記載の方法。 7.nが1である請求の範囲1又は2に記載の方法。 8.R1、R2、R3、R4、R5及びR6がすべて水素である請求の範囲1又は2 に記載の方法。 9.R1、R2、R3、R4、R5及びR6がすべて水素である請求の範囲7に記載 の方法。 10.Ar1が2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル 、2−イソプロピルフェニル、又は2,4,6−トリ−t−ブチルフェニルであ り、そして L1はアルキルニトリルであり、L2はアルキルであり、又はL1とL2は一緒に なってη3−C8H13である請求の範囲9に記載の方法。 11.L1がアセトニトリルであり、L2がメチルである請求の範囲10に記載 の方法。 12.Ar2及びAr3がアリール又は置換されたアリールである請求の範囲1 又は2に記載の方法。 13.該ルイス酸が存在する請求の範囲1又は2に記載の方法。 14.該ルイス酸が存在しない請求の範囲1又は2に記載の方法。 15.nが1である請求の範囲3又は4に記載の化合物。 16.R1、R2、R3、R4、R5及びR6がすべて水素である請求の範囲3又は 4に記載の化合物。 17.R1、R2、R3、R4、R5及びR6がすべて水素である請求の範囲15に 記載の化合物。 18.Ar1が2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル 、2−イソプロピルフェニル、又は2,4,6−トリ−t−ブチルフェニルであ り、そして L1はアルキルニトリルであり、L2はアルキルであり、又はL1とL2は一緒に なってη3−C8H13である請求の範囲17に記載の化合物。 19.L1がアセトニトリルであり、L2がメチルである請求の範囲18に記載 の化合物。 20.Ar2及びAr3がアリール又は置換されたアリールである請求の範囲3 又は4に記載の方法。
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