JP2004204145A - 置換ベンゼン、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
置換ベンゼン、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】遷移金属錯体を提供すること。
【解決手段】一般式(1)
(式中、Aは第16族の元素を示し、B1は窒素以外の第15族の元素を示し、B2及びB3は第15族の元素を示し、R1〜R12は水素、ハロゲン、アルキル、アラルキル、アリール、炭化水素置換シリル、アルコキシ、アラルキルオキシ、アリールオキシ又は炭化水素2置換アミノを示す。)で示される置換ベンゼンと一般式(2)
(式中、Mは遷移金属を示し、X1、X2及びX3は水素、ハロゲン、アルキル、アラルキル、アリール、炭化水素置換シリル、アルコキシ、アラルキルオキシ、アリールオキシ又は炭化水素2置換アミノを示し、Lはエーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン及びオレフィンのいずれかで示される中性配位子を示し、l、m及びnは独立に0から2の整数を示す。)
で示される遷移金属化合物とを反応させてなる遷移金属錯体。
【選択図】 なし
【解決手段】一般式(1)
(式中、Aは第16族の元素を示し、B1は窒素以外の第15族の元素を示し、B2及びB3は第15族の元素を示し、R1〜R12は水素、ハロゲン、アルキル、アラルキル、アリール、炭化水素置換シリル、アルコキシ、アラルキルオキシ、アリールオキシ又は炭化水素2置換アミノを示す。)で示される置換ベンゼンと一般式(2)
(式中、Mは遷移金属を示し、X1、X2及びX3は水素、ハロゲン、アルキル、アラルキル、アリール、炭化水素置換シリル、アルコキシ、アラルキルオキシ、アリールオキシ又は炭化水素2置換アミノを示し、Lはエーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン及びオレフィンのいずれかで示される中性配位子を示し、l、m及びnは独立に0から2の整数を示す。)
で示される遷移金属化合物とを反応させてなる遷移金属錯体。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、置換ベンゼン、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
既に、メタロセン錯体を用いるオレフィン重合体の製造法については多くの報告がなされている。例えば、特許文献1において、メタロセン錯体とアルミノキサンを用いたオレフィン重合体の製造方法に関して報告されている。また、最近、シクロペンタジエン骨格を有さない錯体を用いるオレフィン重合体の製造法が報告されている。例えば、特許文献2において、2,2'−チオビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)チタンジクロライド、特許文献3において、ジイミン‐ニッケル錯体、特許文献4において、ピリジン架橋ジイミン‐鉄錯体、特許文献5において、フェノキシイミン‐ジルコニウム錯体が報告されている。製造されるポリマーの利便性から、重合触媒はエチレンの重合性能と同時にα−オレフィンの共重合性が高いことが要求されるが、これらの触媒においてはこの二つの触媒機能を同時に有することはなく、さらなる高機能な触媒の創製が望まれていた。
【0003】
【特許文献1】
特開昭58−19309号公報
【特許文献2】
WO87/02370号公報
【特許文献3】
WO96/23010号公報
【特許文献4】
WO98/27124号公報
【特許文献5】
特開平11−315109号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、メタロセン骨格を有さない新規な遷移金属錯体、およびこれを用いるオレフィン重合体の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するために、配位子、遷移金属錯体およびオレフィン重合用触媒について鋭意研究を続けてきた。その結果、新規な遷移金属錯体を見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、一般式(1)
(式中、Aは元素の周期律表の第16族の原子を示し、B1は窒素原子以外の元素の周期律表の第15族の原子を示し、B2、B3はそれぞれ独立に元素の周期律表の第15族の原子を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10において、隣接する基は任意に結合して環を形成していてもよい。)
で示される置換ベンゼンと一般式(2)
(式中、Mは遷移金属原子を示し、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、Lはエーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン、オレフィンのいずれかで示される中性配位子を示し、l、m、nは独立に0から2の整数を示す。)
で示される遷移金属化合物とを反応させてなる遷移金属錯体と、下記化合物(A)を組合わせてなるオレフィン重合用触媒;
上記遷移金属錯体、下記化合物(A)及び下記化合物(B)を組合わせてなるオレフィン重合用触媒ならびにオレフィン重合体の製造方法を提供するものである。
化合物(A): 下記化合物(A1)〜(A3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(A1): 一般式 E1 a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物
(A2): 一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン
(A3): 一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1 〜E3 は同一又は相異なり、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、Zは同一又は相異なり、水素原子又はハロゲン原子を表し、aは1、2又は3で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)
化合物(B): 下記化合物(B1)〜(B3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(B1): 一般式 BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物、
(B2): 一般式 Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物、
(B3): 一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物
(式中、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は同一又は相異なり、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示す。)
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
一般式(1)で示される置換ベンゼンにおいて、Aで示される元素の周期律表の第16族の原子としては、例えば酸素原子、硫黄原子、セレン原子が挙げられ、好ましくは酸素原子が挙げられる。
【0007】
B1で示される元素の周期律表の第15族の原子としては、リン原子、ヒ素原子などが挙げられ、B2、B3で示される元素の周期律表の第15族の原子としては、窒素原子、リン原子、ヒ素原子などが挙げられる。B1の好ましいものとしてリン原子が、B2、B3の好ましいものとして窒素原子が挙げられる。
【0008】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3におけるハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが例示される。
【0009】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基における置換基としては、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−エイコシル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘキシル基、パークロロクチル基、パークロロドデシル基、パークロロペンタデシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘキシル基、パーブロモクチル基、パーブロモドデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーブロモエイコシル基などが挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、アミル基が挙げられる。
【0010】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、例えばベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(4,6−ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n−プロピルフェニル)メチル基、(イソプロピルフェニル)メチル基、(n−ブチルフェニル)メチル基、(sec−ブチルフェニル)メチル基、(tert−ブチルフェニル)メチル基、(n−ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n−ヘキシルフェニル)メチル基、(n−オクチルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−テトラデシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基などが挙げられ、好ましくはベンジル基である。これらのアラルキル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0011】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,4,5−テトラメチルフェニル基、2,3,4,6−テトラメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、n−ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、n−オクチルフェニル基、n−デシルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、n−テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられ、好ましはフェニル基である。これらのアリール基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0012】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換シリル基とは炭化水素基で置換されたシリル基であって、ここで炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基、フェニル基などのアリール基などが挙げられる。
かかる炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基の具体例としては、メチルシリル基、エチルシリル基、フェニルシリル基などの炭素原子数1〜20の1置換シリル基、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジフェニルシリル基などの炭素原子数2〜20の2置換シリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−sec−ブチルシリル基、トリ−tert−ブチルシリル基、トリ−イソブチルシリル基、tert−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基などの炭素原子数3〜20の3置換シリル基などが挙げられ、好ましくはトリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基である。これらの置換シリル基はいずれもその炭化水素基がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0013】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基における置換基としては、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、ネオペントキシ基、n−ヘキソキシ基、n−オクトキシ基、n−ドデソキシ基、n−ペンタデソキシ基、n−イコソキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。これらのアルコキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0014】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、ベンジルオキシ基、(2−メチルフェニル)メトキシ基、(3−メチルフェニル)メトキシ基、(4−メチルフェニル)メトキシ基、(2,3−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,6−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n−プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n−ブチルフェニル)メトキシ基、(sec−ブチルフェニル)メトキシ基、(tert−ブチルフェニル)メトキシ基、(n−ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n−オクチルフェニル)メトキシ基、(n−デシルフェニル)メトキシ基、(n−テトラデシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基などが挙げられ、好ましくはベンジルオキシ基が挙げられる。これらのアラルキルオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0015】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、3−メチルフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2,3−ジメチルフェノキシ基、2,4−ジメチルフェノキシ基、2,5−ジメチルフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,4−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジメチルフェノキシ基、2,3,4−トリメチルフェノキシ基、2,3,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,6−トリメチルフェノキシ基、2,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n−プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n−ブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、n−ヘキシルフェノキシ基、n−オクチルフェノキシ基、n−デシルフェノキシ基、n−テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基などの炭素数6〜20のアリールオキシ基などが挙げられる。これらのアリールオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0016】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における炭素原子数2〜20の2置換アミノ基とは2つの炭化水素基で置換されたアミノ基であって、ここでの炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数2〜20のアルキル基、フェニル基などのアリール基などが挙げられ、これらの置換基は互いに結合して環を形成していても良い。かかる炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基としては、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−sec−ブチルアミノ基、ジ−tert−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、tert−ブチルイソプロピルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、ジ−n−デシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビストリメチルシリルアミノ基、ビス−tert−ブチルジメチルシリルアミノ基、ピロリル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、カルバゾリル基、ジヒドロインドリル基、ジヒドロイソインドリル基などが挙げられ、好ましくはジメチルアミノ基、 ジエチルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基である。
【0017】
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10の隣接する基は任意に結合して環を形成していてもよい。
【0018】
一般式(2)で示される遷移金属化合物において、Mで示される遷移金属原子は、特に限定されないが、好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、スカンジウム、希土類元素等が挙げられ、さらに好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニッケル、パラジウムが挙げられる。
【0019】
Lで示される中性配位子とは、エーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン、オレフィンなどの中性官能基を有する分子を示し、分子内に複数箇所の配位官能基を有していてもよい。
【0020】
かかる中性配位子としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル tert−ブチルエーテル、フラン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシエタン、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、メチル tert−ブチルスルフィド、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、エチレンジチオール ジメチルスルフィド、エチレンジチオール ジエチルスルフィド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリフェニルアミン、トリシクロヘキシルアミン、ピリジン、2,2’−ビピリジン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチルエチレンジアミン、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、ビス(ジフェニルホスフィノ)ビナフチル、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、オクテン、オクタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、ノルボルネン、ノルボルナジエン等が挙げられる。
【0021】
l、m、nはそれぞれ0から2の整数を示す。
【0022】
かかる一般式(1)で示される置換ベンゼンとしては、下記式に示す化合物などが例示される。
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
一般式(1)で示される置換ベンゼンは、例えば、一般式(3)
(式中、A、B2、B3、R1、R2、R3、R4、R5、R6は前記と同じ意味を表わし、B1はリン原子を示す)で示される芳香族化合物と一般式(4)
(式中、B3、R7、R8、R9、R10、R11、R12は前記と同じ意味を示し、B2は窒素原子を示す。)
で示されるアジド化合物とを反応させることにより合成される。
【0028】
本反応は、例えば溶媒の存在下、一般式(3)で示される芳香族化合物に一般式(4)で示されるアジド化合物を加えることによって行うことができる。反応温度は通常−100℃以上溶媒の沸点以下であり、好ましくは0℃〜溶媒の沸点の範囲である。
【0029】
一般式(4)で示されるアジド化合物の使用量は一般式(3)で示される芳香族化合物に対して通常0.5〜10モル倍、好ましくは0.8〜2モル倍の範囲である。
【0030】
反応に用いられる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ヘキサメチルホスホリックアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの極性溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒といった非プロトン性溶媒などが挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独もしくは2種以上を混合して用いられ、その使用量は一般式(3)で示される芳香族化合物に対して通常1〜200重量倍、好ましくは5〜30重量倍の範囲である。
【0031】
一般式(1)で示される置換ベンゼンは、このようにして得られた溶液からの晶析、蒸留、カラムクロマトグラフ処理などの方法によって精製される。
【0032】
また、一般式(2)で示される遷移金属化合物としては、テトラベンジルチタン、テトラネオペンチルチタン、四塩化チタン、テトライソプロポキシチタン、ジイソプロポキシチタニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン、テトラキス(ジエチルアミノ)チタン、ビス(ジメチルアミノ)チタニウムジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)チタニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)チタニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)チタニウム ジクロライド、三塩化チタン−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化チタン−2テトラヒドロフラン錯体、
【0033】
テトラベンジルジルコニウム、テトラネオペンチルジルコニウム、四塩化ジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、ジイソプロポキシジルコニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム、ビス(ジメチルアミノ)ジルコニウム ジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)ジルコニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)ジルコニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)ジルコニウム ジクロライド、三塩化ジルコニウム−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化ジルコニウム−2テトラヒドロフラン錯体、
【0034】
テトラベンジルハフニウム、テトラネオペンチルハフニウム、四塩化ハフニウム、テトライソプロポキシハフニウム、ジイソプロポキシハフニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム、ビス(ジメチルアミノ)ハフニウム ジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)ハフニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)ハフニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)ハフニウム ジクロライド、三塩化ハフニウム−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化ハフニウム−2テトラヒドロフラン錯体、
【0035】
トリメシチルバナジウム テトラヒドロフラン錯体、三塩化バナジウム、三塩化バナジウム テトラヒドロフラン錯体、バナジウム(III) アセチルアセトナート、オキソバナジウム(V) アセチルアセトナート、トリス(トリメチルシリルメチル)バナジウム、トリス(トリメチルシリルメチル)バナジウム テトラヒドロフラン錯体、トリス(2,6−ジイソプロピルフェノキシ)バナジウム
【0036】
ジメチルニオブジクロライド、5塩化タンタル、トリメチルタンタル ジクロライド、トリス(ジメチルアミノ)タンタル ジクロライド、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル、ビス(ネオペンチル)タンタル トリクロライド、ペンタフェニルタンタル、
【0037】
三塩化クロム、三塩化クロム−3テトラヒドロフラン錯体、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)クロム、ジメシチルクロム テトラヒドロフラン錯体、ジメシチルクロム 3テトラヒドロフラン錯体、トリメシチルクロム テトラヒドロフラン錯体、クロム(II) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)クロム、トリス(トリフルオロアセトキシ)クロム、
【0038】
ジメシチルマンガン、マンガン(II) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)マンガン、ビス(トリス[トリメチルシリル]メチル)マンガン
【0039】
二塩化鉄、三塩化鉄、ジメシチル鉄、鉄(II) アセチルアセトナート、鉄(III) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)鉄、トリス(トリフルオロアセトキシ)鉄、
【0040】
二塩化ルテニウム、三塩化ルテニウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム ジヒドリド、ルテニウム(III) アセチルアセトナート、
【0041】
二塩化コバルト、ジメシチルコバルト、トリメシチルコバルト、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)コバルト、トリス(トリフルオロアセトキシ)コバルトビス(トリス[トリメチルシリル]メチル)コバルト、トリス(トリフェニルホスフィン)コバルト メチル、
【0042】
ニッケル(II) アセチルアセトナート、アリルニッケルクロライド、ニッケル(0) ジシクロオクタジエン、テトラキス(トリフェニルホスフィン) ニッケル、ビス(トリフェニルホスフィン)フェニルニッケルクロライド、ビス(トリメチルシリルメチル)ニッケル ジピリジン、ジメチルニッケル テトラメチルエチレンジアミン、ジブロモニッケル ジメトキシエタン、ビス(トリフルオロアセトキシ)ニッケル、
【0043】
パラジウム(II) アセチルアセトナート、(シクロオクタジエン)メチルパラジウム クロライド、(シクロオクテン)メチルパラジウム クロライド、(シクロオクタジエン)メチルパラジウム トリフラート、アリルパラジウム クロライド、ジメチルパラジウム テトラメチルエチレンジアミン、
【0044】
銅(II) アセチルアセトナート、酢酸銅(I)、酢酸銅(II)、塩化銅(I)、塩化銅(II)、
【0045】
トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)スカンジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)イットリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ランタン、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)セリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)プラセオジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)サマリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ユーロピウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ガドリニウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)テルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ディスプロシウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ホルミウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)エルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ツリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)イッテルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ルテチウム、
【0046】
トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)スカンジウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)イットリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ランタン、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)セリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)プラセオジウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)サマリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ユーロピウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ガドリニウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)テルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ディスプロシウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ホルミウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)エルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ツリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)イッテルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ルテチウム、
【0047】
トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)スカンジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)イットリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ランタン、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)セリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)プラセオジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)サマリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ユーロピウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ガドリニウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)テルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ディスプロシウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ホルミウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)エルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ツリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)イッテルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ルテチウム
などが挙げられる。
【0048】
一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物との反応により、遷移金属錯体が調製される。一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物のモル比は特に限定されないが、1:0.1から1:10の範囲が好ましく、さらに好ましくは1:0.5から1:2の範囲である。
【0049】
反応に際しては、必要により塩基が用いられる。かかる塩基としては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムトリメチルシリルアセチリド、リチウムアセチリド、トリメチルシリルメチルリチウム、ビニルリチウム、フェニルリチウム、アリルリチウムなどの有機リチウム化合物といった有機アルカリ金属化合物などが挙げられ、その使用量は一般式(1)で示される置換ベンゼンに対して通常0.5〜5モル倍の範囲である。
【0050】
また、塩基と共にアミン化合物を用いることもできる。かかるアミン化合物としては、例えばメチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−オクチルアミン、n−デシルアミン、アニリン、エチレンジアミンなどの第1級アミン化合物、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−デシルアミン、ピロリジン、ヘキサメチルジシラザン、ジフェニルアミンなどの第2級アミン化合物、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリフェニルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N−メチルピロリジン、4−ジメチルアミノピリジンなどの第3級アミン化合物が挙げられる。かかるアミン化合物の使用量は塩基に対して通常10モル倍以下、好ましくは0.5〜10モル倍、さらに好ましくは1〜3モル倍の範囲である。
【0051】
反応は通常、反応に対して不活性な溶媒中で行われる。かかる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ヘキサメチルホスホリックアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの極性溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒といった非プロトン性溶媒などが挙げられる。かかる溶媒はそれぞれ単独もしくは2種以上を混合して用いられ、その使用量は一般式(1)で示される置換ベンゼンに対して通常1〜200重量倍、好ましくは3〜50重量倍の範囲である。
【0052】
上記反応は通常、溶媒に一般式(1)で示される置換ベンゼン、必要に応じて塩基を加えたのち一般式(2)で示される遷移金属化合物を加えることによって行うことができる。反応温度は通常−100℃以上溶媒の沸点以下、好ましくは−80〜100℃の範囲である。
【0053】
得られた反応混合物から通常の方法、例えば生成した沈殿を濾別後、濾液を濃縮して固形物を析出させるなどの手法により、遷移金属錯体を取得することができる。
【0054】
一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物との反応により得られる遷移金属錯体は、反応溶液から精製することなく重合に用いることもできる。
【0055】
かくして製造される遷移金属錯体は、化合物(A)、あるいはさらに化合物(B)を、重合時に任意の順序で投入し使用することができるが、またそれらの任意の化合物の組合せを予め接触させて得られた反応物を用いることもできる。
【0056】
〔化合物(A)〕
本発明において用いられる化合物(A)としては、公知の有機アルミニウム化合物が使用できる。好ましくは、化合物(A)としては、公知の有機アルミニウム化合物が使用でき、好ましくは、下記化合物(A1)〜(A3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(A1): 一般式 (E1) a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物
(A2): 一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン
(A3): 一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1 〜E3 は同一又は相異なり、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、Zは同一又は相異なり、水素原子又はハロゲン原子を表し、aは1、2又は3で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)
【0057】
一般式 E1 a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物(A1)の具体例としては、トリメチルアルミニウム、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、トリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジヘキシルアルミニウムクロライド等のジアルキルアルミニウムクロライド;メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、プロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、ヘキシルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムジクロライド;ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジヘキシルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド等を例示することができる。好ましくは、トリアルキルアルミニウムであり、より好ましくは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが挙げられる。
【0058】
一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン(A2)、一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン(A3)における、E2 、E3 の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ネオペンチル基等のアルキル基を例示することができる。bは2以上の整数であり、cは1以上の整数である。好ましくは、E2 及びE3 はメチル基、イソブチル基であり、bは2〜40、cは1〜40である。
【0059】
上記のアルミノキサンは各種の方法で造られる。その方法については特に制限はなく、公知の方法に準じて造ればよい。例えば、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を適当な有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)に溶かした溶液を水と接触させて造る。また、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)に接触させて造る方法が例示できる。
【0060】
〔化合物B〕
本発明において化合物(B)としては、(B1)一般式BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物、(B2)一般式Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物、(B3)一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物を用いる。
【0061】
一般式 BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物(B1)において、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q3 はハロゲン原子、1〜20個の炭素原子を含む炭化水素基、1〜20個の炭素原子を含むハロゲン化炭化水素基、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素置換シリル基、1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基又は2〜20個の炭素原子を有する2置換アミノ基であり、それらは同じであっても異なっていても良い。好ましいQ1 〜Q3 はハロゲン原子、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基、1〜20個の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素基である。
【0062】
(B1)の具体例としては、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等が挙げられるが、好ましくは、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが挙げられる。
【0063】
一般式Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物(B2)において、Z+ は無機又は有機のカチオンであり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は上記の(B1)におけるQ1 〜Q3 と同様である。
【0064】
一般式 Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表される化合物の具体例としては、無機のカチオンであるZ+ には、フェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、銀陽イオンなどが挙げられ、有機のカチオンであるZ+ には、トリフェニルメチルカチオンなどが挙げられる。(BQ1 Q2 Q3 Q4 )- には、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,2,4ートリフルオロフェニル)ボレート、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボレ−ト、テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどが挙げられる。
【0065】
これらの具体的な組み合わせとしては、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1,1'−ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどを挙げることができるが、好ましくは、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。
【0066】
また、一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物(B3)においては、Lは中性ルイス塩基であり、(L−H)+ はブレンステッド酸であり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は上記の(B1)におけるQ1 〜Q3 と同様である。
【0067】
一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表される化合物の具体例としては、ブレンステッド酸である(L−H)+ には、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアリールホスホニウムなどが挙げられ、(BQ1 Q2 Q3 Q4 )- には、前述と同様のものが挙げられる。
【0068】
これらの具体的な組み合わせとしては、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、ジイソプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどを挙げることができるが、好ましくは、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。
【0069】
各触媒成分の使用量は、化合物(A)/遷移金属錯体のモル比が0.1〜10000で、好ましくは5〜2000、化合物(B)/遷移金属錯体のモル比が0.01〜100で、好ましくは0.5〜10の範囲にあるように、各成分を用いることが望ましい。
各触媒成分を溶液状態で使う場合の濃度については、遷移金属錯体が、0.0001〜5ミリモル/リットルで、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットル、化合物(A)が、Al原子換算で、0.01〜500ミリモル/リットルで、好ましくは、0.1〜100ミリモル/リットル、化合物(B)は、0.0001〜5ミリモル/リットルで、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットルの範囲にあるように、各成分を用いることが望ましい。
【0070】
本発明において、重合に使用するモノマーは、炭素原子数2〜20個からなるオレフィン、ジオレフィン等のいずれをも用いることができ、同時に2種類以上のモノマーを用いることもできる。かかるモノマーを以下に例示するが、本発明は下記化合物に限定されるものではない。かかるオレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、5−メチル−2−ペンテン−1、ビニルシクロヘキセン等が例示される。ジオレフィン化合物としては、炭化水素化合物の共役ジエン、非共役ジエンが挙げられ、かかる化合物の具体例としては、非共役ジエン化合物の具体例として、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,4−ペンタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9−デカジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、1,5−シクロオクタジエン、5,8−エンドメチレンヘキサヒドロナフタレン等が例示され、共役ジエン化合物の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロオクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン等を例示することができる。
共重合体を構成するモノマーの具体例としては、エチレンとプロピレン、エチレンとブテン−1、エチレンとヘキセン−1、プロピレンとブテン−1等、及びそれらにさらに5−エチリデン−2−ノルボルネンを使用する組み合わせ等が例示されるが、本発明は、上記化合物に限定されるものではない。
【0071】
本発明では、モノマーとして芳香族ビニル化合物も用いることができる。芳香族ビニル化合物の具体例としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o,p−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−クロロスチレン、p−クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【0072】
重合方法も、特に限定されるべきものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、又はメチレンジクロライド等のハロゲン化炭化水素を溶媒として用いる溶媒重合、又はスラリー重合、ガス状のモノマー中での気相重合等が可能であり、また、連続重合、回分式重合のどちらでも可能である。
【0073】
重合温度は、−50℃〜200℃の範囲をとり得るが、特に、−20℃〜100℃程度の範囲が好ましく、重合圧力は、常圧〜6MPa(60kg/cm2 G)が好ましい。重合時間は、一般的に、目的とするポリマーの種類、反応装置により適宜選択されるが、1分間〜20時間の範囲をとることができる。また、本発明は共重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することもできる。
【0074】
【発明の効果】
本発明により得られる遷移金属錯体を、触媒成分として用いることにより、高い触媒活性でポリオレフィンを製造することができる。
【0075】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
化合物1の合成
【0076】
N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミンの合成
2−アジド−ベンズアルデヒド(2.94g、20mmol)のエタノール30ml溶液に、2,4,6−トリメチルアニリン(2.84g、21mmol)を25℃で加え、混合物を72時間攪拌した。反応後、溶媒を減圧下に留去し、N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミンを定量的に褐色油状物質として取得した(5.29g)。
1H NMR(CDCl3) δ2.11(6H)、2.28(3H)、6.88(2H)、7.23(2H)、7.49(1H)、8.24(1H)、8.53(1H)
マススペクトル(EI)236(M−N2)、221、206
【0077】
(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)ジフェニルホスフィン(2.43g、7.0mmol)のトルエン22.5ml溶液を60℃に加熱し、N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミン(2.40g、9.1mmol)のトルエン5.5ml溶液を1時間で滴下した。5時間保温の後に、溶媒を減圧下で留去し、残渣にヘキサン、ジエチルエーテルを添加する事で結晶を析出させた。これをろ取し[化合物1]を黄白色結晶として取得した(2.59g、63.5%)。
[化合物1]
1H NMR(CDCl3) δ1.31(9H)、2.10(3H)、2.15(6H)、2.25(6H)、6.47-6.50(1H)、6.54-6.59(1H)、6.79-6.84(3H)、6.95-6.98(1H)、7.14(1H)、7.47−7.50(4H)、7.58−7.59(2H)、7.75−7.79(4H)、8.06−8.10(1H)、8.87(1H)
【0078】
実施例2
[遷移金属錯体の調製(配位子:金属=1:1)]
窒素下で、化合物1の0.002Mトルエン溶液とテトラベンジルジルコニウム0.002Mトルエン溶液を1:1の体積比で混合し、遷移金属錯体を調製した。重合に際しては、ジルコニウム0.001M溶液として使用した。
【0079】
[重合]
オートクレーブに窒素下で、トルエン5.0mLを仕込み、40℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、6.6×106g製造した。
【0080】
実施例3
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例2と同様に重合を行った。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.6×107g製造した。
【0081】
実施例4
オートクレーブに窒素下で、ヘキセン50μL、トルエン5.0mLを仕込み、70℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、分子量(Mw)=2.1x105分子量分布(Mw/Mn)=64.2、Me分岐(1/1000炭素)=20であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、5.3×106g製造した。
【0082】
実施例5
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例4と同様に重合を行った。重合の結果、分子量(Mw)=2.4x103、分子量分布(Mw/Mn)=1.2、Me分岐(1/1000炭素)=45であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.7×107g製造した。
【0083】
実施例6
[遷移金属錯体の調製(配位子:金属=1:2)]
窒素下で、化合物1の0.002Mトルエン溶液とテトラベンジルジルコニウム0.002Mトルエン溶液を2:1の体積比で混合し、遷移金属錯体を調製した。重合に際しては、ジルコニウム0.00067M溶液として使用した。
【0084】
[重合]
オートクレーブに窒素下で、トルエン5.0mLを仕込み、40℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、6.4×106g製造した。
【0085】
実施例7
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例3と同様に重合を行った。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、3.5×107g製造した。
【0086】
実施例8
オートクレーブに窒素下で、ヘキセン50μl、トルエン5.0mLを仕込み、70℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、分子量(Mw)=4.0x105、分子量分布(Mw/Mn)=56.5、Me分岐(1/1000炭素)=15であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、2.8×106g製造した。
【0087】
実施例9
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例8と同様に重合を行った。重合の結果、分子量(Mw)=2.3x103、分子量分布(Mw/Mn)=1.2、Me分岐(1/1000炭素)=30であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.7×107g製造した。
【発明の属する技術分野】
本発明は、置換ベンゼン、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
既に、メタロセン錯体を用いるオレフィン重合体の製造法については多くの報告がなされている。例えば、特許文献1において、メタロセン錯体とアルミノキサンを用いたオレフィン重合体の製造方法に関して報告されている。また、最近、シクロペンタジエン骨格を有さない錯体を用いるオレフィン重合体の製造法が報告されている。例えば、特許文献2において、2,2'−チオビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)チタンジクロライド、特許文献3において、ジイミン‐ニッケル錯体、特許文献4において、ピリジン架橋ジイミン‐鉄錯体、特許文献5において、フェノキシイミン‐ジルコニウム錯体が報告されている。製造されるポリマーの利便性から、重合触媒はエチレンの重合性能と同時にα−オレフィンの共重合性が高いことが要求されるが、これらの触媒においてはこの二つの触媒機能を同時に有することはなく、さらなる高機能な触媒の創製が望まれていた。
【0003】
【特許文献1】
特開昭58−19309号公報
【特許文献2】
WO87/02370号公報
【特許文献3】
WO96/23010号公報
【特許文献4】
WO98/27124号公報
【特許文献5】
特開平11−315109号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、メタロセン骨格を有さない新規な遷移金属錯体、およびこれを用いるオレフィン重合体の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するために、配位子、遷移金属錯体およびオレフィン重合用触媒について鋭意研究を続けてきた。その結果、新規な遷移金属錯体を見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、一般式(1)
(式中、Aは元素の周期律表の第16族の原子を示し、B1は窒素原子以外の元素の周期律表の第15族の原子を示し、B2、B3はそれぞれ独立に元素の周期律表の第15族の原子を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10において、隣接する基は任意に結合して環を形成していてもよい。)
で示される置換ベンゼンと一般式(2)
(式中、Mは遷移金属原子を示し、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、Lはエーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン、オレフィンのいずれかで示される中性配位子を示し、l、m、nは独立に0から2の整数を示す。)
で示される遷移金属化合物とを反応させてなる遷移金属錯体と、下記化合物(A)を組合わせてなるオレフィン重合用触媒;
上記遷移金属錯体、下記化合物(A)及び下記化合物(B)を組合わせてなるオレフィン重合用触媒ならびにオレフィン重合体の製造方法を提供するものである。
化合物(A): 下記化合物(A1)〜(A3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(A1): 一般式 E1 a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物
(A2): 一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン
(A3): 一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1 〜E3 は同一又は相異なり、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、Zは同一又は相異なり、水素原子又はハロゲン原子を表し、aは1、2又は3で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)
化合物(B): 下記化合物(B1)〜(B3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(B1): 一般式 BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物、
(B2): 一般式 Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物、
(B3): 一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物
(式中、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は同一又は相異なり、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示す。)
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
一般式(1)で示される置換ベンゼンにおいて、Aで示される元素の周期律表の第16族の原子としては、例えば酸素原子、硫黄原子、セレン原子が挙げられ、好ましくは酸素原子が挙げられる。
【0007】
B1で示される元素の周期律表の第15族の原子としては、リン原子、ヒ素原子などが挙げられ、B2、B3で示される元素の周期律表の第15族の原子としては、窒素原子、リン原子、ヒ素原子などが挙げられる。B1の好ましいものとしてリン原子が、B2、B3の好ましいものとして窒素原子が挙げられる。
【0008】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3におけるハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが例示される。
【0009】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基における置換基としては、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−エイコシル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘキシル基、パークロロクチル基、パークロロドデシル基、パークロロペンタデシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘキシル基、パーブロモクチル基、パーブロモドデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーブロモエイコシル基などが挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、アミル基が挙げられる。
【0010】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、例えばベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(4,6−ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n−プロピルフェニル)メチル基、(イソプロピルフェニル)メチル基、(n−ブチルフェニル)メチル基、(sec−ブチルフェニル)メチル基、(tert−ブチルフェニル)メチル基、(n−ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n−ヘキシルフェニル)メチル基、(n−オクチルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−テトラデシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基などが挙げられ、好ましくはベンジル基である。これらのアラルキル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0011】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,4,5−テトラメチルフェニル基、2,3,4,6−テトラメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、n−ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、n−オクチルフェニル基、n−デシルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、n−テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられ、好ましはフェニル基である。これらのアリール基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0012】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換シリル基とは炭化水素基で置換されたシリル基であって、ここで炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基、フェニル基などのアリール基などが挙げられる。
かかる炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基の具体例としては、メチルシリル基、エチルシリル基、フェニルシリル基などの炭素原子数1〜20の1置換シリル基、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジフェニルシリル基などの炭素原子数2〜20の2置換シリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−sec−ブチルシリル基、トリ−tert−ブチルシリル基、トリ−イソブチルシリル基、tert−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基などの炭素原子数3〜20の3置換シリル基などが挙げられ、好ましくはトリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基である。これらの置換シリル基はいずれもその炭化水素基がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0013】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基における置換基としては、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、ネオペントキシ基、n−ヘキソキシ基、n−オクトキシ基、n−ドデソキシ基、n−ペンタデソキシ基、n−イコソキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。これらのアルコキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0014】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、ベンジルオキシ基、(2−メチルフェニル)メトキシ基、(3−メチルフェニル)メトキシ基、(4−メチルフェニル)メトキシ基、(2,3−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,6−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n−プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n−ブチルフェニル)メトキシ基、(sec−ブチルフェニル)メトキシ基、(tert−ブチルフェニル)メトキシ基、(n−ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n−オクチルフェニル)メトキシ基、(n−デシルフェニル)メトキシ基、(n−テトラデシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基などが挙げられ、好ましくはベンジルオキシ基が挙げられる。これらのアラルキルオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0015】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基のアリールとしてはフェニル、ナフチル、アントラセニル等が挙げられ、置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体例としては、フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、3−メチルフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2,3−ジメチルフェノキシ基、2,4−ジメチルフェノキシ基、2,5−ジメチルフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,4−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジメチルフェノキシ基、2,3,4−トリメチルフェノキシ基、2,3,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,6−トリメチルフェノキシ基、2,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n−プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n−ブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、n−ヘキシルフェノキシ基、n−オクチルフェノキシ基、n−デシルフェノキシ基、n−テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基などの炭素数6〜20のアリールオキシ基などが挙げられる。これらのアリールオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0016】
置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、X1、X2、X3における炭素原子数2〜20の2置換アミノ基とは2つの炭化水素基で置換されたアミノ基であって、ここでの炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数2〜20のアルキル基、フェニル基などのアリール基などが挙げられ、これらの置換基は互いに結合して環を形成していても良い。かかる炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基としては、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−sec−ブチルアミノ基、ジ−tert−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、tert−ブチルイソプロピルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、ジ−n−デシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビストリメチルシリルアミノ基、ビス−tert−ブチルジメチルシリルアミノ基、ピロリル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、カルバゾリル基、ジヒドロインドリル基、ジヒドロイソインドリル基などが挙げられ、好ましくはジメチルアミノ基、 ジエチルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基である。
【0017】
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10の隣接する基は任意に結合して環を形成していてもよい。
【0018】
一般式(2)で示される遷移金属化合物において、Mで示される遷移金属原子は、特に限定されないが、好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、スカンジウム、希土類元素等が挙げられ、さらに好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニッケル、パラジウムが挙げられる。
【0019】
Lで示される中性配位子とは、エーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン、オレフィンなどの中性官能基を有する分子を示し、分子内に複数箇所の配位官能基を有していてもよい。
【0020】
かかる中性配位子としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル tert−ブチルエーテル、フラン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシエタン、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、メチル tert−ブチルスルフィド、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、エチレンジチオール ジメチルスルフィド、エチレンジチオール ジエチルスルフィド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリフェニルアミン、トリシクロヘキシルアミン、ピリジン、2,2’−ビピリジン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチルエチレンジアミン、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、ビス(ジフェニルホスフィノ)ビナフチル、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、オクテン、オクタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、ノルボルネン、ノルボルナジエン等が挙げられる。
【0021】
l、m、nはそれぞれ0から2の整数を示す。
【0022】
かかる一般式(1)で示される置換ベンゼンとしては、下記式に示す化合物などが例示される。
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
一般式(1)で示される置換ベンゼンは、例えば、一般式(3)
(式中、A、B2、B3、R1、R2、R3、R4、R5、R6は前記と同じ意味を表わし、B1はリン原子を示す)で示される芳香族化合物と一般式(4)
(式中、B3、R7、R8、R9、R10、R11、R12は前記と同じ意味を示し、B2は窒素原子を示す。)
で示されるアジド化合物とを反応させることにより合成される。
【0028】
本反応は、例えば溶媒の存在下、一般式(3)で示される芳香族化合物に一般式(4)で示されるアジド化合物を加えることによって行うことができる。反応温度は通常−100℃以上溶媒の沸点以下であり、好ましくは0℃〜溶媒の沸点の範囲である。
【0029】
一般式(4)で示されるアジド化合物の使用量は一般式(3)で示される芳香族化合物に対して通常0.5〜10モル倍、好ましくは0.8〜2モル倍の範囲である。
【0030】
反応に用いられる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ヘキサメチルホスホリックアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの極性溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒といった非プロトン性溶媒などが挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独もしくは2種以上を混合して用いられ、その使用量は一般式(3)で示される芳香族化合物に対して通常1〜200重量倍、好ましくは5〜30重量倍の範囲である。
【0031】
一般式(1)で示される置換ベンゼンは、このようにして得られた溶液からの晶析、蒸留、カラムクロマトグラフ処理などの方法によって精製される。
【0032】
また、一般式(2)で示される遷移金属化合物としては、テトラベンジルチタン、テトラネオペンチルチタン、四塩化チタン、テトライソプロポキシチタン、ジイソプロポキシチタニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン、テトラキス(ジエチルアミノ)チタン、ビス(ジメチルアミノ)チタニウムジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)チタニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)チタニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)チタニウム ジクロライド、三塩化チタン−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化チタン−2テトラヒドロフラン錯体、
【0033】
テトラベンジルジルコニウム、テトラネオペンチルジルコニウム、四塩化ジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、ジイソプロポキシジルコニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム、ビス(ジメチルアミノ)ジルコニウム ジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)ジルコニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)ジルコニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)ジルコニウム ジクロライド、三塩化ジルコニウム−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化ジルコニウム−2テトラヒドロフラン錯体、
【0034】
テトラベンジルハフニウム、テトラネオペンチルハフニウム、四塩化ハフニウム、テトライソプロポキシハフニウム、ジイソプロポキシハフニウム ジクロライド、テトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム、ビス(ジメチルアミノ)ハフニウム ジクロライド、ビス(ジエチルアミノ)ハフニウム ジクロライド、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)ハフニウム、ビス(トリフルオロアセトキシ)ハフニウム ジクロライド、三塩化ハフニウム−3テトラヒドロフラン錯体、四塩化ハフニウム−2テトラヒドロフラン錯体、
【0035】
トリメシチルバナジウム テトラヒドロフラン錯体、三塩化バナジウム、三塩化バナジウム テトラヒドロフラン錯体、バナジウム(III) アセチルアセトナート、オキソバナジウム(V) アセチルアセトナート、トリス(トリメチルシリルメチル)バナジウム、トリス(トリメチルシリルメチル)バナジウム テトラヒドロフラン錯体、トリス(2,6−ジイソプロピルフェノキシ)バナジウム
【0036】
ジメチルニオブジクロライド、5塩化タンタル、トリメチルタンタル ジクロライド、トリス(ジメチルアミノ)タンタル ジクロライド、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル、ビス(ネオペンチル)タンタル トリクロライド、ペンタフェニルタンタル、
【0037】
三塩化クロム、三塩化クロム−3テトラヒドロフラン錯体、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)クロム、ジメシチルクロム テトラヒドロフラン錯体、ジメシチルクロム 3テトラヒドロフラン錯体、トリメシチルクロム テトラヒドロフラン錯体、クロム(II) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)クロム、トリス(トリフルオロアセトキシ)クロム、
【0038】
ジメシチルマンガン、マンガン(II) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)マンガン、ビス(トリス[トリメチルシリル]メチル)マンガン
【0039】
二塩化鉄、三塩化鉄、ジメシチル鉄、鉄(II) アセチルアセトナート、鉄(III) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)鉄、トリス(トリフルオロアセトキシ)鉄、
【0040】
二塩化ルテニウム、三塩化ルテニウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム ジヒドリド、ルテニウム(III) アセチルアセトナート、
【0041】
二塩化コバルト、ジメシチルコバルト、トリメシチルコバルト、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III) アセチルアセトナート、ビス(トリフルオロアセトキシ)コバルト、トリス(トリフルオロアセトキシ)コバルトビス(トリス[トリメチルシリル]メチル)コバルト、トリス(トリフェニルホスフィン)コバルト メチル、
【0042】
ニッケル(II) アセチルアセトナート、アリルニッケルクロライド、ニッケル(0) ジシクロオクタジエン、テトラキス(トリフェニルホスフィン) ニッケル、ビス(トリフェニルホスフィン)フェニルニッケルクロライド、ビス(トリメチルシリルメチル)ニッケル ジピリジン、ジメチルニッケル テトラメチルエチレンジアミン、ジブロモニッケル ジメトキシエタン、ビス(トリフルオロアセトキシ)ニッケル、
【0043】
パラジウム(II) アセチルアセトナート、(シクロオクタジエン)メチルパラジウム クロライド、(シクロオクテン)メチルパラジウム クロライド、(シクロオクタジエン)メチルパラジウム トリフラート、アリルパラジウム クロライド、ジメチルパラジウム テトラメチルエチレンジアミン、
【0044】
銅(II) アセチルアセトナート、酢酸銅(I)、酢酸銅(II)、塩化銅(I)、塩化銅(II)、
【0045】
トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)スカンジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)イットリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ランタン、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)セリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)プラセオジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)サマリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ユーロピウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ガドリニウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)テルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ディスプロシウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ホルミウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)エルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ツリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)イッテルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]メチル)ルテチウム、
【0046】
トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)スカンジウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)イットリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ランタン、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)セリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)プラセオジウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)サマリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ユーロピウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ガドリニウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)テルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ディスプロシウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ホルミウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)エルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ツリウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)イッテルビウム、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ルテチウム、
【0047】
トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)スカンジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)イットリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ランタン、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)セリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)プラセオジウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)サマリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ユーロピウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ガドリニウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)テルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ディスプロシウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ホルミウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)エルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ツリウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)イッテルビウム、トリス(ビス[トリメチルシリル]アミド)ルテチウム
などが挙げられる。
【0048】
一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物との反応により、遷移金属錯体が調製される。一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物のモル比は特に限定されないが、1:0.1から1:10の範囲が好ましく、さらに好ましくは1:0.5から1:2の範囲である。
【0049】
反応に際しては、必要により塩基が用いられる。かかる塩基としては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムトリメチルシリルアセチリド、リチウムアセチリド、トリメチルシリルメチルリチウム、ビニルリチウム、フェニルリチウム、アリルリチウムなどの有機リチウム化合物といった有機アルカリ金属化合物などが挙げられ、その使用量は一般式(1)で示される置換ベンゼンに対して通常0.5〜5モル倍の範囲である。
【0050】
また、塩基と共にアミン化合物を用いることもできる。かかるアミン化合物としては、例えばメチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−オクチルアミン、n−デシルアミン、アニリン、エチレンジアミンなどの第1級アミン化合物、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−デシルアミン、ピロリジン、ヘキサメチルジシラザン、ジフェニルアミンなどの第2級アミン化合物、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリフェニルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N−メチルピロリジン、4−ジメチルアミノピリジンなどの第3級アミン化合物が挙げられる。かかるアミン化合物の使用量は塩基に対して通常10モル倍以下、好ましくは0.5〜10モル倍、さらに好ましくは1〜3モル倍の範囲である。
【0051】
反応は通常、反応に対して不活性な溶媒中で行われる。かかる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ヘキサメチルホスホリックアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの極性溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒といった非プロトン性溶媒などが挙げられる。かかる溶媒はそれぞれ単独もしくは2種以上を混合して用いられ、その使用量は一般式(1)で示される置換ベンゼンに対して通常1〜200重量倍、好ましくは3〜50重量倍の範囲である。
【0052】
上記反応は通常、溶媒に一般式(1)で示される置換ベンゼン、必要に応じて塩基を加えたのち一般式(2)で示される遷移金属化合物を加えることによって行うことができる。反応温度は通常−100℃以上溶媒の沸点以下、好ましくは−80〜100℃の範囲である。
【0053】
得られた反応混合物から通常の方法、例えば生成した沈殿を濾別後、濾液を濃縮して固形物を析出させるなどの手法により、遷移金属錯体を取得することができる。
【0054】
一般式(1)で示される置換ベンゼンと一般式(2)で示される遷移金属化合物との反応により得られる遷移金属錯体は、反応溶液から精製することなく重合に用いることもできる。
【0055】
かくして製造される遷移金属錯体は、化合物(A)、あるいはさらに化合物(B)を、重合時に任意の順序で投入し使用することができるが、またそれらの任意の化合物の組合せを予め接触させて得られた反応物を用いることもできる。
【0056】
〔化合物(A)〕
本発明において用いられる化合物(A)としては、公知の有機アルミニウム化合物が使用できる。好ましくは、化合物(A)としては、公知の有機アルミニウム化合物が使用でき、好ましくは、下記化合物(A1)〜(A3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(A1): 一般式 (E1) a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物
(A2): 一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン
(A3): 一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1 〜E3 は同一又は相異なり、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、Zは同一又は相異なり、水素原子又はハロゲン原子を表し、aは1、2又は3で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)
【0057】
一般式 E1 a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物(A1)の具体例としては、トリメチルアルミニウム、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、トリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジヘキシルアルミニウムクロライド等のジアルキルアルミニウムクロライド;メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、プロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、ヘキシルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムジクロライド;ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジヘキシルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド等を例示することができる。好ましくは、トリアルキルアルミニウムであり、より好ましくは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが挙げられる。
【0058】
一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン(A2)、一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン(A3)における、E2 、E3 の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ネオペンチル基等のアルキル基を例示することができる。bは2以上の整数であり、cは1以上の整数である。好ましくは、E2 及びE3 はメチル基、イソブチル基であり、bは2〜40、cは1〜40である。
【0059】
上記のアルミノキサンは各種の方法で造られる。その方法については特に制限はなく、公知の方法に準じて造ればよい。例えば、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を適当な有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)に溶かした溶液を水と接触させて造る。また、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)に接触させて造る方法が例示できる。
【0060】
〔化合物B〕
本発明において化合物(B)としては、(B1)一般式BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物、(B2)一般式Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物、(B3)一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物を用いる。
【0061】
一般式 BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物(B1)において、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q3 はハロゲン原子、1〜20個の炭素原子を含む炭化水素基、1〜20個の炭素原子を含むハロゲン化炭化水素基、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素置換シリル基、1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基又は2〜20個の炭素原子を有する2置換アミノ基であり、それらは同じであっても異なっていても良い。好ましいQ1 〜Q3 はハロゲン原子、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基、1〜20個の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素基である。
【0062】
(B1)の具体例としては、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等が挙げられるが、好ましくは、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが挙げられる。
【0063】
一般式Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物(B2)において、Z+ は無機又は有機のカチオンであり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は上記の(B1)におけるQ1 〜Q3 と同様である。
【0064】
一般式 Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表される化合物の具体例としては、無機のカチオンであるZ+ には、フェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、銀陽イオンなどが挙げられ、有機のカチオンであるZ+ には、トリフェニルメチルカチオンなどが挙げられる。(BQ1 Q2 Q3 Q4 )- には、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,2,4ートリフルオロフェニル)ボレート、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボレ−ト、テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどが挙げられる。
【0065】
これらの具体的な組み合わせとしては、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1,1'−ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどを挙げることができるが、好ましくは、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。
【0066】
また、一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物(B3)においては、Lは中性ルイス塩基であり、(L−H)+ はブレンステッド酸であり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は上記の(B1)におけるQ1 〜Q3 と同様である。
【0067】
一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表される化合物の具体例としては、ブレンステッド酸である(L−H)+ には、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアリールホスホニウムなどが挙げられ、(BQ1 Q2 Q3 Q4 )- には、前述と同様のものが挙げられる。
【0068】
これらの具体的な組み合わせとしては、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、ジイソプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどを挙げることができるが、好ましくは、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。
【0069】
各触媒成分の使用量は、化合物(A)/遷移金属錯体のモル比が0.1〜10000で、好ましくは5〜2000、化合物(B)/遷移金属錯体のモル比が0.01〜100で、好ましくは0.5〜10の範囲にあるように、各成分を用いることが望ましい。
各触媒成分を溶液状態で使う場合の濃度については、遷移金属錯体が、0.0001〜5ミリモル/リットルで、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットル、化合物(A)が、Al原子換算で、0.01〜500ミリモル/リットルで、好ましくは、0.1〜100ミリモル/リットル、化合物(B)は、0.0001〜5ミリモル/リットルで、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットルの範囲にあるように、各成分を用いることが望ましい。
【0070】
本発明において、重合に使用するモノマーは、炭素原子数2〜20個からなるオレフィン、ジオレフィン等のいずれをも用いることができ、同時に2種類以上のモノマーを用いることもできる。かかるモノマーを以下に例示するが、本発明は下記化合物に限定されるものではない。かかるオレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、5−メチル−2−ペンテン−1、ビニルシクロヘキセン等が例示される。ジオレフィン化合物としては、炭化水素化合物の共役ジエン、非共役ジエンが挙げられ、かかる化合物の具体例としては、非共役ジエン化合物の具体例として、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,4−ペンタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9−デカジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、1,5−シクロオクタジエン、5,8−エンドメチレンヘキサヒドロナフタレン等が例示され、共役ジエン化合物の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロオクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン等を例示することができる。
共重合体を構成するモノマーの具体例としては、エチレンとプロピレン、エチレンとブテン−1、エチレンとヘキセン−1、プロピレンとブテン−1等、及びそれらにさらに5−エチリデン−2−ノルボルネンを使用する組み合わせ等が例示されるが、本発明は、上記化合物に限定されるものではない。
【0071】
本発明では、モノマーとして芳香族ビニル化合物も用いることができる。芳香族ビニル化合物の具体例としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o,p−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−クロロスチレン、p−クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【0072】
重合方法も、特に限定されるべきものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、又はメチレンジクロライド等のハロゲン化炭化水素を溶媒として用いる溶媒重合、又はスラリー重合、ガス状のモノマー中での気相重合等が可能であり、また、連続重合、回分式重合のどちらでも可能である。
【0073】
重合温度は、−50℃〜200℃の範囲をとり得るが、特に、−20℃〜100℃程度の範囲が好ましく、重合圧力は、常圧〜6MPa(60kg/cm2 G)が好ましい。重合時間は、一般的に、目的とするポリマーの種類、反応装置により適宜選択されるが、1分間〜20時間の範囲をとることができる。また、本発明は共重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することもできる。
【0074】
【発明の効果】
本発明により得られる遷移金属錯体を、触媒成分として用いることにより、高い触媒活性でポリオレフィンを製造することができる。
【0075】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
化合物1の合成
【0076】
N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミンの合成
2−アジド−ベンズアルデヒド(2.94g、20mmol)のエタノール30ml溶液に、2,4,6−トリメチルアニリン(2.84g、21mmol)を25℃で加え、混合物を72時間攪拌した。反応後、溶媒を減圧下に留去し、N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミンを定量的に褐色油状物質として取得した(5.29g)。
1H NMR(CDCl3) δ2.11(6H)、2.28(3H)、6.88(2H)、7.23(2H)、7.49(1H)、8.24(1H)、8.53(1H)
マススペクトル(EI)236(M−N2)、221、206
【0077】
(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)ジフェニルホスフィン(2.43g、7.0mmol)のトルエン22.5ml溶液を60℃に加熱し、N−(2−アジド−フェニル)メチレン−N−(2,4,6−トリメチルフェニル)アミン(2.40g、9.1mmol)のトルエン5.5ml溶液を1時間で滴下した。5時間保温の後に、溶媒を減圧下で留去し、残渣にヘキサン、ジエチルエーテルを添加する事で結晶を析出させた。これをろ取し[化合物1]を黄白色結晶として取得した(2.59g、63.5%)。
[化合物1]
1H NMR(CDCl3) δ1.31(9H)、2.10(3H)、2.15(6H)、2.25(6H)、6.47-6.50(1H)、6.54-6.59(1H)、6.79-6.84(3H)、6.95-6.98(1H)、7.14(1H)、7.47−7.50(4H)、7.58−7.59(2H)、7.75−7.79(4H)、8.06−8.10(1H)、8.87(1H)
【0078】
実施例2
[遷移金属錯体の調製(配位子:金属=1:1)]
窒素下で、化合物1の0.002Mトルエン溶液とテトラベンジルジルコニウム0.002Mトルエン溶液を1:1の体積比で混合し、遷移金属錯体を調製した。重合に際しては、ジルコニウム0.001M溶液として使用した。
【0079】
[重合]
オートクレーブに窒素下で、トルエン5.0mLを仕込み、40℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、6.6×106g製造した。
【0080】
実施例3
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例2と同様に重合を行った。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.6×107g製造した。
【0081】
実施例4
オートクレーブに窒素下で、ヘキセン50μL、トルエン5.0mLを仕込み、70℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、分子量(Mw)=2.1x105分子量分布(Mw/Mn)=64.2、Me分岐(1/1000炭素)=20であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、5.3×106g製造した。
【0082】
実施例5
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例4と同様に重合を行った。重合の結果、分子量(Mw)=2.4x103、分子量分布(Mw/Mn)=1.2、Me分岐(1/1000炭素)=45であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.7×107g製造した。
【0083】
実施例6
[遷移金属錯体の調製(配位子:金属=1:2)]
窒素下で、化合物1の0.002Mトルエン溶液とテトラベンジルジルコニウム0.002Mトルエン溶液を2:1の体積比で混合し、遷移金属錯体を調製した。重合に際しては、ジルコニウム0.00067M溶液として使用した。
【0084】
[重合]
オートクレーブに窒素下で、トルエン5.0mLを仕込み、40℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、6.4×106g製造した。
【0085】
実施例7
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例3と同様に重合を行った。重合の結果、ポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、3.5×107g製造した。
【0086】
実施例8
オートクレーブに窒素下で、ヘキセン50μl、トルエン5.0mLを仕込み、70℃で安定させた後、エチレンを0.60MPaまで加圧し安定させた。ここに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(40μL、1.0M、関東化学)、前記で調製したジルコニウム錯体(0.10μmol)、ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)を加え、重合を実施した。重合の結果、分子量(Mw)=4.0x105、分子量分布(Mw/Mn)=56.5、Me分岐(1/1000炭素)=15であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、2.8×106g製造した。
【0087】
実施例9
ペンタフルオロフェニルボラン(0.30μmol)の代わりに、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.30μmol)を用いた以外は実施例8と同様に重合を行った。重合の結果、分子量(Mw)=2.3x103、分子量分布(Mw/Mn)=1.2、Me分岐(1/1000炭素)=30であるポリマーをジルコニウム1mol当たり、1時間当たり、1.7×107g製造した。
Claims (10)
- 一般式(1)
(式中、Aは元素の周期律表の第16族の原子を示し、B1は窒素原子以外の元素の周期律表の第15族の原子を示し、B2、B3はそれぞれ独立に元素の周期律表の第15族の原子を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10において、隣接する基は任意に結合して環を形成していてもよい。)
で示される置換ベンゼンと一般式(2)
(式中、Mは遷移金属原子を示し、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示し、Lはエーテル、スルフィド、アミン、ホスフィン、オレフィンのいずれかで示される中性配位子を示し、l、m、nは独立に0から2の整数を示す。)
で示される遷移金属化合物とを反応させてなる遷移金属錯体と、下記化合物(A)とを組合わせてなることを特徴とするオレフィン重合用触媒。
化合物(A): 下記化合物(A1)〜(A3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(A1): 一般式 E1 a Al(Z)3-a で示される有機アルミニウム化合物
(A2): 一般式 {−Al(E2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン
(A3): 一般式 E3 {−Al(E3 )−O−}c Al(E3) 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1 〜E3 は同一又は相異なり、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、Zは同一又は相異なり、水素原子又はハロゲン原子を表し、aは1、2又は3で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。) - 請求項1に記載の遷移金属錯体と上記化合物(A)及び下記化合物(B)とを組合わせてなることを特徴とするオレフィン重合用触媒。
化合物(B): 下記化合物(B1)〜(B3)のいずれか、あるいはそれらの2種以上の混合物
(B1): 一般式 BQ1 Q2 Q3 で表されるホウ素化合物、
(B2): 一般式 Z+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物、
(B3): 一般式(L−H)+ (BQ1 Q2 Q3 Q4 )- で表されるホウ素化合物
(式中、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、Q1 〜Q4 は同一又は相異なり、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素原子数1〜20の炭化水素置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基又は炭素原子数2〜20の炭化水素2置換アミノ基を示す。) - Mが、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウムのいずれかである請求項1又は2に記載のオレフィン重合用触媒。
- 置換ベンゼンと遷移金属化合物のモル比が、1:0.1から1:10の範囲である請求項1から3のいずれかに記載のオレフィン重合用触媒。
- 請求項1から4のいずれかに記載のオレフィン重合用触媒を用いることを特徴とするオレフィン重合体の製造方法。
- 一般式(1)で示される置換ベンゼン。
- Aが酸素原子である請求項6に記載の置換ベンゼン。
- B1がリン原子である請求項6又は7に記載の置換ベンゼン。
- B2及びB3が窒素原子である請求項6、7又は8に記載の置換ベンゼン。
- R1が置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基である請求項6から9のいずれかに記載の置換ベンゼン。
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