JP2003292524A - ホスホナイト配位子を含む有機金属錯体及びオレフィンのオリゴマー化を引き起こすためのその使用 - Google Patents
ホスホナイト配位子を含む有機金属錯体及びオレフィンのオリゴマー化を引き起こすためのその使用Info
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Abstract
びオレフィンのオリゴマー化を引き起こすためのその使
用を提供する。 【解決手段】 本発明は・少なくとも1つのホスホナイ
ト配位子を含む少なくとも1つのニッケル錯体と、一般
式AlR”mY3−m(式中、R”は、1〜6個の炭素
原子を含むヒドロカルビル基であり、Yは、塩素又は臭
素原子であり、かつmは、1〜3の数である)に対応す
るトリス(ヒドロカルビル)アルミニウム化合物及びヒ
ドロカルビルアルミニウムの塩化物又は臭化物、並びに
アルミノキサンからなる群から選択される少なくとも1
つのヒドロカルビルアルミニウム化合物との混合物を、
8/1以下のAl/Niのモル比で含む触媒組成物であ
る。
Description
エチレンのオリゴマー化に関する。
することである。本発明のもう一つの目的は、この触媒
組成物を使用して、オレフィン、特にエチレンのオリゴ
マー化方法を提供することである。
のようなα−モノオレフィンは、ヒドロカルビルアルミ
ニウム化合物、ハロゲン化ヒドロカルビルアルミニウム
又はアルミノキサンのような共触媒の存在下で、ニッケ
ル、クロム、チタン、ジルコニウム又はその他の金属の
ような遷移金属を主成分とする触媒系によりオリゴマー
化され得ることは良く知られている。しかしながら、チ
ーグラー・ナッタ型の多くの触媒は、共触媒の比率が低
い時にあまり活性でなく、かつ十分に活性である触媒を
得るためには、10を超える遷移金属に対するアルミニ
ウムのモル比が多くの場合必要なので、共触媒の大量の
消費をもたらす。
ヒドロカルビルアルミニウム化合物と組み合わせて、少
なくとも1つのホスホナイト型配位子を含む少なくとも
1つのニッケル錯体を混合して得られる触媒組成物が、
オレフィン、特にエチレンのオリゴマー化の改良された
活性を有することが今般発見された。
も1つのニッケル錯体と、 ・一般式AlR”mY3−m(式中、R”は、1〜6個
の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Yは、塩素
又は臭素原子であり、かつmは、1〜3の数である)に
対応するトリス(ヒドロカルビル)アルミニウム化合物
及びヒドロカルビルアルミニウムの塩化物又は臭化物、
並びにアルミノキサン(Aluminoxane)からなる群から
選択される少なくとも1つのヒドロカルビルアルミニウ
ム化合物との混合物を、8/1以下のAl/Niのモル
比で含む、と定義される。
るニッケル錯体は、LNiX2[式中、Lは一般式:
キルアリール、シクロアルキル又は置換アリールのよう
な、12個までの炭素原子を含む一価炭化水素基を表
し、かつA1−O−及びA2−O−基は、同一又は異な
り、アルコキシ・ピリジン及びアルコキシ・オキサゾリ
ン基のような窒素複素環を有するアルコキシ基、並びに
アルコキシ及びアリーロキシ基から選択され得る)に対
応する二座又は三座ホスホナイト配位子である]を一般
式として有する。より正確には、A1−O−及びA2−
O−基は、下記一般式:
基は、同一又は異なり、水素原子、直鎖又は分枝アルキ
ル基、1〜12個の炭素原子を含むアリール、アラルキ
ル及びアルキルアリール基から選択され、R5基は、芳
香核の空位置のいずれか1つに位置する)に対応し得
る。限定的でない例として、これらの置換基は、メチ
ル、エチル、イソプロピル、イソブチル、t−ブチル、
シクロヘキシル、フェニル及びベンジル基から選択され
得る。
示す配位子:
びA2又はA1及びA2基は、例えば下記に示す式:
環状基の一部をなしても良い。
3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9基は、上記
のR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7基のよ
うに定義される。
ン陰イオン(Cl、Br又はI陰イオン)、アセチルア
セトナト陰イオン、アセテート陰イオン、トリフルオロ
アセテート陰イオン、又はより一般的にはカルボン酸陰
イオンR’COO−[式中、R’は、20個までの炭素
原子を含むヒドロカルビル基、例えばアルキル、シクロ
アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル又はアル
キルアリール、好ましくは場合によりハロゲン原子(フ
ッ素又は塩素)によって置換される、5〜20個の炭素
原子のヒドロカルビル基である]でも良い。限定的でな
い例として、カルボン酸陰イオンは、以下の陰イオンか
ら選択されても良い:オクタン酸、2−エチルへキサン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、ナフテン酸及びアジピ
ン酸。
リス(ヒドロカルビル)アルミニウム、ヒドロカルビル
アルミニウムの塩化物又は臭化物及びアルミノキサンか
らなる群から選択される。トリス(ヒドロカルビル)ア
ルミニウム及びヒドロカルビルアルミニウムの塩化物又
は臭化物は、好ましくは、一般式AlR”mY
3−m(式中、R”は、アルキル、アリール、アラルキ
ル、アルキルアリール又はシクロアルキルのような、例
えば12個までの炭素原子を含む一価炭化水素基を表
し、Yは、例えば塩素又は臭素から選択されたハロゲン
原子を表し、Yは、好ましくは塩素原子であり、mは、
1〜3の値を取り、mは、好ましくは1に等しい)に対
応する。式AlR”mY3−mのかかる化合物の例とし
て、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジクロロエチ
ルアルミニウム、ジクロロイソブチルアルミニウム及び
クロロジエチルアルミニウム及びトリエチルアルミニウ
ムを挙げることができる。
Braunsteinら、Organometallics 2000、19、2676-268
3)に記載された方法により行われる。
位子とのニッケル錯体の合成に関する文献において公知
である方法によりなされる。この化合物のあらゆる調製
方法が、例えば有機溶剤、例えばエーテル、アルコー
ル、ジクロロメタンのような塩素化溶剤中での、ニッケ
ル塩とのホスホナイト配位子の反応のように、適し得
る。錯体は、オリゴマー化反応で使用される溶剤中で原
位置で調製され得る。この場合、ニッケル塩及びホスホ
ナイト配位子の混合順序は、重大ではない。しかしなが
ら、例えばカルボン酸ニッケルのような有機媒体に溶け
るニッケル塩溶液を最初に調製し、かつホスホナイト配
位子を次に加えることが好ましい。
ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ブタン又はイソ
ブタンのような飽和炭化水素、例えば4〜20個の炭素
原子を含むモノオレフィン又はジオレフィンのような不
飽和炭化水素、又は純粋又は混合した、ベンゼン、トル
エン、o−キシレン、メシチレン、エチルベンゼン又は
クロロベンゼンのような芳香族炭化水素から構成される
溶剤中で接触させられ得る。
×10−5〜0.1mol/L、好ましくは5×10
−5〜1×10−2mol/Lで変化する。
錯体間のモル比は、1/1〜8/1で、好ましくは、1
/1〜6/1で選択される。
要ではない。しかしながら、錯体溶液に対しヒドロカル
ビルアルミニウム化合物を加えることが好ましい。
15MPa、好ましくは1〜8MPaの全圧、及び20
〜180℃、好ましくは40〜140℃の温度で行われ
得る。
施態様において、通常の撹拌、加熱及び冷却装置を備え
た反応装置中に、上記のように構成された、選択された
体積の触媒溶液を導入し、次に希望の圧力にエチレンに
より与圧し、かつ温度を所望の値に調整する。オリゴマ
ー化反応装置は、生成された液体の全体積が最初に導入
された触媒溶液の体積の例えば2〜50倍になるまで、
エチレンの導入によって一定圧力に保たれる。そのとき
に、当業者に公知である、あらゆる通常の手段によって
触媒を破壊し、次に反応生成物及び溶剤を抜き出し、か
つ分離する。
通りである:触媒溶液は、従来の機械的手段又は外側再
循環により撹拌される反応装置中にエチレンと同時に注
入され、かつ所望の温度に保たれる。反応媒体中に触媒
成分、例えば一方でホスホナイト配位子、かつ他方でヒ
ドロカルビルアルミニウム化合物を含むニッケル錯体を
別々に注入することもできる。エチレンは、圧力に制御
される吸入弁によって導入され、吸入弁は圧力を一定に
保つ。反応混合物は、液体レベルを一定に保つように、
液体レベルに制御される弁によって抜き出される。触媒
は、当業者に公知である、あらゆる通常の手段によって
連続して破壊され、次に反応生成物及び溶剤は、例えば
蒸留によって分離される。変換されなかったエチレン
は、反応装置中で循環利用され得る。
が、その範囲を限定しない。
=メチル及びR8=Hである、ホスホナイト配位子4
は、文献(P. Braunsteinら、Organometallics 2000、1
9、2676-2683)に記載された方法により調製された。
0.998mmol)は、テトラヒドロフラン(TH
F)30mL中に溶解して置かれ、次に、塩化ニッケル
−ジメチルエーテル、NiCl2(DME)(0.21
7g、0.998mmol)の当量の付加後、溶液は、
24時間撹拌される。溶剤の蒸発後、緑色錯体は、ジク
ロロメタン中に取られ、溶液は、セライト上で濾過さ
れ、次に濃縮される。緑色固体は、真空で乾燥される。
収量:0.660g、すなわち75%。この生成物は、
ニッケルに配位結合された二重結合C=Nの特徴を示
す、1620cm−1での赤外吸収帯を特徴とする。
に、25mLの蒸留トルエンで希釈し、かつ不活性雰囲
気下で保存する0.1×10−3モルのニッケル錯体を
空気及び湿気を避けて導入する。油の循環によって温度
を調節することを可能にする二重の外装壁を備えた10
0mLの有効容量のステンレス鋼のオートクレーブ中
に、順番に、エチレン雰囲気下で、かつ室温で、上記で
調製された10mLのニッケル溶液、すなわち0.04
×10−3モルのニッケル、及び5mLのトルエン中で
溶解した0.08×10−3モルのジクロロエチルアル
ミニウムを導入する。その場合、温度は30度に達し、
かつエチレンの圧力は、1MPaに保たれる。
れ、かつ反応装置は冷却され、かつ脱気され、次に注射
器によって抜き出された気体及び液体は、ガスクロマト
グラフィによって分析される。70分で35gのエチレ
ンを消費した。生成物の組成は、表1に示す。シュルツ
・フローリ(SF)の幾何分布の増大率は、kαによっ
て示す。
ッケルに対するジクロロエチルアルミニウム比が2/1
の代わりに6/1であることを除き、同じ条件で、70
分の反応で41gのエチレンを消費した。生成物の組成
は、表1に示す。
式7(但し、R5=H、R6=R7=メチル、R8=R
9=H)を有することを除き、錯体合成のために、実施
例1でのように作業を行った配位子7の合成:出発生成
物は、下記文献の作業方法によって調製された:6−ク
ロロ−6H−ジベンズ[c,e][1,2]オキサホス
ホリンに関してS.D.Pastorら「Phosphorus and Sulfu
r」1987、31巻、71頁、及び2−(2−ピリジル)−2
−プロパノールに関してD.S.Noyceら、J.Org.Chem 197
3、38、2260。
(2−ピリジル)−2−プロパノール溶液(0.580
g、4.26mmol)は、−78℃に冷却され、次に
ブチルリチウムの当量の付加後、1時間撹拌される。次
にそれに対して、20mLのテトラヒドロフラン中で溶
解した6−クロロ−6H−ジベンズ[c,e][1,
2]オキサホスホリン(1g、4.26mmol)の溶
液を一滴ずつ加え、かつ約15時間撹拌して、混合物を
ゆっくりと20℃に戻らせる。脱気水による加水分解、
エーテル抽出、MgSO4による有機相の乾燥、及び溶
剤蒸発後、1.16gの黄色い油、すなわち80%の収
量が得られる。
鳴スペクトルを特徴とした:1 H−NMR(CDCl3) δ(ppm):1.74(3H,C(CH3)2),
1.76(3H,C(CH3)2),7.17−7.3
5(m,4H,OPh),7.65(m,1H,py−
H 4),7.44(m,1H,py−H5),7.60
(m,1H,py−H3),7.43−8.04(m,
4H,PPh),8.04(t,1H,py−H4,3
J(H,H)=6.0Hz),9.2(d,1H,py
−H6,3J(H,H)=8.1Hz)31 P−NMR(CDCl3) δ(ppm):119.8 b)エチレンのオリゴマー化 実施例1に対して使用されたものと同じ機器で、かつ同
じ条件で、作業を行う。ニッケルに対するジクロロエチ
ルアルミニウム比は、2/1である。生成物の組成は、
表1に示す。
1の代わりに6/1であることを除き、実施例3でのよ
うに作業を行う。
式6(但し、R1=R 2=R3=R4=メチル、R8=
R9=H)を有することを除き、実施例1のように作業
を行う。
在下で6−クロロ−6H−ジベンズ[c,e][1,
2]オキサホスホリンに対する4,4’−ジメチル−2
−(1−ヒドロキシ−1−メチルエチル)−4,5−ジ
ヒドロオキサゾールの反応によって、文献に記載された
方法により75%の収量で行われる(上記参考文献参
照)。
1.62(3H);4.01(2H),7.1−7.7
(m,6H),7.98(m,2H)31 P−NMR(CD2Cl2) δ(ppm):120.9 b)エチレンのオリゴマー化 実施例1に対して使用されたものと同じ機器で、かつ同
じ条件で、作業を行う。ニッケルに対するジクロロエチ
ルアルミニウム比は、2/1である。生成物の組成は、
表1に示す。
Claims (15)
- 【請求項1】 ・少なくとも1つのホスホナイト配位子
を含む少なくとも1つのニッケル錯体と、 ・一般式AlR”mY3−m(式中、R”は、1〜6個
の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Yは、塩素
又は臭素原子であり、かつmは、1〜3の数である)に
対応するトリス(ヒドロカルビル)アルミニウム化合物
及びヒドロカルビルアルミニウムの塩化物又は臭化物、
並びにアルミノキサン(Aluminoxane)からなる群から
選択される少なくとも1つのヒドロカルビルアルミニウ
ム化合物との混合物を、8/1以下のAl/Niのモル
比で含む触媒組成物。 - 【請求項2】 利用されるニッケル錯体は、一般式LN
iX2[式中、Lは一般式: 【化1】 (式中、Rは、12個までの炭素原子を含む一価炭化水
素基を表し、かつA1−O−及びA2−O−基は、同一
又は異なり、窒素複素環を有するアルコキシ基、並びに
アルコキシ及びアリーロキシ基から選択され得る)に対
応する二座又は三座ホスホナイト配位子であり、かつX
は、ハロゲン陰イオン、アセチルアセトナト陰イオン又
はカルボン酸陰イオンである]を有することを特徴とす
る請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 ホスホナイト配位子において、Rは、ア
ルキル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、シ
クロアルキル又は置換アリール基を表すことを特徴とす
る請求項2に記載の組成物。 - 【請求項4】 ホスホナイト配位子において、A1−O
−及びA2−O−基は、同一又は異なり、場合により置
換されるアルコキシ・ピリジン又はアルコキシ・オキサ
ゾリン基であることを特徴とする請求項2又は3に記載
の組成物。 - 【請求項5】 A1−O−及びA2−O−基の各々は、
一般式: 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7
基は、同一又は異なり、水素原子、直鎖又は分枝アルキ
ル基、1〜12個の炭素原子を含むアリール、アラルキ
ル及びアルキルアリール基から選択され、R5基は、芳
香核の空位置のいずれか1つに位置する)に対応するこ
とを特徴とする請求項4に記載の組成物。 - 【請求項6】 ニッケル錯体において、Xは、Cl、B
r、I、アセチルアセトナト、アセテート又はトリフル
オロアセテート陰イオンを表すことを特徴とする請求項
2から5のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項7】 ホスホナイト配位子は、一般式 【化3】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及
びR8基は、同一又は異なり、水素原子、直鎖又は分枝
アルキル基、並びに1〜12個の炭素原子を含むアリー
ル、アラルキル及びアルキルアリール基から選択され、
R5及びR8基は、各々が芳香核の空位置のいずれか1
つに位置する)の一方に対応することを特徴とする請求
項1から6のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項8】 ホスホナイト配位子は、一般式 【化4】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、
R8及びR9基は、同一又は異なり、水素原子、直鎖又
は分枝アルキル基、並びに1〜12個の炭素原子を含む
アリール、アラルキル及びアルキルアリール基から選択
され、R5、R8及びR9基は、各々が芳香核の空位置
のいずれか1つにある)の一方に対応することを特徴と
する請求項1から6のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項9】 ヒドロカルビルアルミニウム化合物は、
ジクロロエチルアルミニウム、エチルアルミニウムセス
キクロリド、クロロジエチルアルミニウム、クロロジイ
ソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
プロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム及
びメチルアルミノキサンから選択されることを特徴とす
る請求項1から8のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項10】 ヒドロカルビルアルミニウム化合物
は、クロロジエチルアルミニウムであることを特徴とす
る請求項9に記載の組成物。 - 【請求項11】 触媒成分は、飽和炭化水素、不飽和オ
レフィン又は芳香族炭化水素から構成される溶剤中で接
触させられることを特徴とする請求項1から10のいず
れかに記載の組成物。 - 【請求項12】 触媒溶液中のニッケル濃度は、1×1
0−5〜0.1mol/Lであることを特徴とする請求
項1から11のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項13】 ヒドロカルビルアルミニウム及びニッ
ケル錯体間のモル比は、1/1〜8/1であることを特
徴とする請求項1から12のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項14】 請求項1から13のいずれかに記載の
触媒組成物を使用するエチレンのオリゴマー化方法。 - 【請求項15】 エチレンのオリゴマー化反応は、0.
5〜15MPaの圧力、及び20〜180℃の温度で行
われることを特徴とする請求項14に記載の方法。
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