JP2005522513A - アザボロリル4族金属錯体、触媒及びオレフィン重合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2002年4月12日に出願された米国仮出願第60/372462号に基づく優先権の利益を主張する。
本発明は、金属錯体、該金属錯体を調製するために使用されるリガンド、該金属錯体から得られる重合触媒、及びその触媒を用いた重合方法に関する。より詳しくは、かかる金属錯体は、1以上の窒素及びホウ素を含有するアニオン性の五員環リガンド基が存在することを特徴とする。
メタロセン触媒を用いてオレフィンを重合し、高分子量のポリオレフィン生成物を得ることは既に知られている。その例として、1以上のシクロペンタジエニルリガンド及びその誘導体を含む、4族金属化合物が挙げられ、米国特許第4530914号明細書、米国特許第4871705号明細書、米国特許第4937299号明細書、米国特許第5017714号明細書、米国特許第5055438号明細書、米国特許第5096867号明細書、米国特許第5120867号明細書、米国特許第5124418号明細書、米国特許第5198401号明細書、米国特許第5210352号明細書、米国特許第5229478号明細書、米国特許第5264405号明細書、米国特許第5278264号明細書、米国特許第5278119号明細書、米国特許第5304614号明細書、米国特許第5324800号明細書、米国特許第5347025号明細書、米国特許第5350723号明細書、米国特許第5384299号明細書、米国特許第5391790号明細書、米国特許第5391789号明細書、米国特許第5399636号明細書、米国特許第5408017号明細書、米国特許第5470993号明細書、米国特許第5491207号明細書、米国特許第5455366号明細書、米国特許第5534473号明細書、米国特許第5539124号明細書、米国特許第5554775号明細書、米国特許第5621126号明細書、米国特許第5684098号明細書、米国特許第5693730号明細書、米国特許第5698634号明細書、米国特許第5703187号明細書、米国特許第5710297号明細書、米国特許第5712354号明細書、米国特許第5714427号明細書、米国特許第5714555号明細書、米国特許第5728641号明細書、米国特許第5728839号明細書、米国特許第5753577号明細書、米国特許第5767209号明細書、米国特許第5770753号明細書、米国特許第5770664号明細書、米国特許第5972020号明細書、米国特許第6034002号明細書、米国特許第6040041号明細書、米国特許第6150297号明細書、米国特許第6376406号明細書等に記載されている。
CpM(Z)z(X)x(L)t(X’)x’ …(I)
式(I)中、
Cpは、窒素及びホウ素を含有する5員環アニオンリガンド基又はその置換誘導体であって、且つ少なくともMに結合しており、
Mは、元素周期表第3〜10族又はランタノイド系列から選ばれる金属であり;
Zは、
a)非局在化したπ電子を含有する環状リガンド基(第2又は第3のアニオンリガンドCpを含む)であって、Zは非局在化したπ電子によりMと結合し、更に二価の結合基Z’によりCpと共有結合していてもよい、又は
b)式−Z’Y−の二価の部位であって、Z’はCpと結合し、YはMと共有結合又は配位共有結合している、
のいずれかであり;
ここで、Z’は、SiR6 2、CR6 2、SiR6 2SiR6 2、CR6 2CR6 2、CR6=CR6、CR6 2SiR6 2、BR6、BR6L’’又はGeR6 2であり、
Yは、−O−、−S−、−NR5−、−PR5−、−NR5 2、又は−PR5 2であり;
R5は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、又はトリヒドロカルビルシリルヒドロカルビルであって、該R5は水素を数えないで20個までの原子を有しており、また、2個のR5は、或いはR5はYと一緒になって環を形成してもよく;
R6は、それぞれ独立して、水素、又はヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、シリル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、−NR5 2、及びこれらの組み合わせから選択される基であって、該R6は水素を数えないで20個までの原子を有しており、また、2個のR6は環を形成してもよく;
L’’は、単核又は多核ルイス塩基であって、R6に結合していてもよく;
Xは、水素、又は水素を数えないで60個までの原子を有する一価のアニオンリガンド基であり;
Lは、それぞれ独立して、水素を数えないで20個までの原子を有する中性のリガンド基であり、LとXは一緒に結合していてもよく;
X’は、水素を数えないで60個までの原子を有する二価のアニオンリガンド基であり;
zは0、1又は2であり;
xは0、1、2又は3であり;
tは0〜2の数であり;
x’は0又は1である。
式中、
RAは、それぞれ独立して、水素原子を数えないで1〜40個の原子からなる基であって、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、ジヒドロカルビルアミノ又はヒドロカルビレンアミノから選択され、また、2個のRA基が一緒になって多環縮合リガンド基を形成してもよく;
RBは、それぞれ独立して、水素、Z’及びRAからなる群から選択され、ここでZ’は請求項1で定義したとおりである。
式中、
Mは+2、+3又は+4の形式酸化状態である4族金属であり;
RAは、それぞれ独立して、水素原子を数えないで1〜40個の原子からなるヒドロカルビル、ジヒドロカルビルアミノ又はヒドロカルビレンアミノ基であって、また、2個のRA基が一緒に共有結合していてもよく;
RBは、それぞれ独立して、水素又はRAであり;
Z’は、SiR6 2、CR6 2、SiR6 2SiR6 2、CR6 2CR6 2、CR6=CR6、又はBR6であり;
Yは、−NR5−、−PR5−、−NR5 2、又は−PR5 2であり;
R5は、それぞれ独立して、炭素数1〜20のヒドロカルビルであり;
R6は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20のヒドロカルビルであり;
Xは、環状の非局在化したπ結合リガンド基であるリガンド種を除く、60個までの原子を有するアニオン又はジアニオンリガンド基であり;
X’は、それぞれ独立して、40個までの原子を有する中性のリガンドであり;
pは0、1又は2であって、Xがアニオンリガンドである場合、Mの形式酸化状態より2小さく、そして、Xがジアニオンリガンド基である場合、pは1であり;
qは0、1又は2である。
ここで、RC、RD、RE、RF、RG、及びRHは、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜20のヒドロカルビル、又はN,N−ジ(C1-4ヒドロカルビル)アミノであり;
Xは、それぞれ独立して、クロリド、メチル、ベンジル又はトリメチルシリルメチルであるか、或いは2個のX基が一緒になって1,3−ペンタジエン又は1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエンとなっている。
(L*−H)d +(A)d-
式中:
L*は中性のルイス塩基であり;
(L*−H)+はL*の共役ブレンステッド酸であり;
Ad-はd−の電荷を有する非配位相溶性アニオンであり;そして
dは1〜3の整数である。
(L*−H)+(BQ4)-
式中:
L*は上で定義した通りであり;
Bは3価の形式酸化状態であるホウ素であり;そして
Qは、ヒドロカルビル基、ヒドロカルビルオキシ基、フルオロヒドロカルビル基、フルオロヒドロカルビルオキシ基、ヒドロキシフルオロヒドロカルビル基、ジヒドロカルビルアルミニウムオキシフルオロヒドロカルビル基、又はフッ素化シリルヒドロカルビル基であって、20までの水素原子以外の原子からなっている(但し、Qがヒドロカルビルとなる箇所は1つまでである)。Qがそれぞれフッ素化アリール基、特にペンタフルオロフェニル基であることが最も好ましい。
トリメ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(n−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(sec−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、
N,N−ジメチルアニリニウム−n−ブチルトリス(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ベンジルトリス(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(4−(t−ブチルジメチルシリル)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(4−(トリイソプロピルシリル)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、
N,N−ジメチルアニリニウムペンタフルオロフェノキシトリス(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−ジメチル−2,4,6−トリ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、
ジメチルテトラデ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、
ジメチルヘキサデ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、
ジメチルオクタデ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、
メチルジテトラデ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、
メチルジテトラデシルアンモニウム(ヒドロキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
メチルジテトラデシルアンモニウム(ジエチルアルミノキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
メチルジヘキサデ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、
メチルジヘキサデシルアンモニウム(ヒドロキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
メチルジヘキサデシルアンモニウム(ジエチルアルミノキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
メチルジオクタデ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、
メチルジオクタデシルアンモニウム(ヒドロキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
メチルジオクタデシルアンモニウム(ジエチルアルミノキシフェニル)トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及び
上記したものの混合物、
ジ−(i−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、
メチルオクタデ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、
メチルオクタドデ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、及び
ジオクタデ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、
メチルジオクタデシ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、及び
トリ(2,6−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、
ジフェニルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジ(o−トリル)オキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及び
ジ(オクタデシル)オキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジ(o−トリル)スルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及び
メチルオクタデシルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート。
(Oxe+)d(Ad-)e
式中:
Oxe+はe+の電荷を有するカチオン酸化剤であり、
eは1〜3の整数であり、そして
Ad-及びdは上で定義した通りである。
C+A-
ここで、C+は炭素数1〜20のカルベニウムイオンであり、A-は上で定義した通りである。好ましいカルベニウムイオンはトリチルカチオン、即ちトリフェニルメチリウムである。上記カルベニウム塩を付加重合触媒用の活性化助触媒として使用することは、当業界において公知であり、米国特許第5350723号明細書に記載されている。
R3 3Si(X’)q +A-
式中、R3は炭素数1〜10のヒドロカルビルであり、X’、q及びA-は上で定義した通りである。
式中:
A1は電荷+a1のカチオンであり、
Z1は、水素を数えないで1〜50個、好ましくは1〜30個の原子からなり、更に、2箇所以上のルイス塩基部を有するアニオン基であり、
J1は、それぞれ独立して、Z1の少なくとも1箇所のルイス塩基部に配位しているルイス酸であり、多価のルイス酸官能価を有する部分において2つ以上のJ1が一緒になっていてもよく、
j1は2〜12の数であり、そして
a1、b1、c1、d1は1〜3の整数である(但し、a1×b1はc1×d1と等しい。)
式中:
A1+は上で定義した一価のカチオン、好ましくはトリヒドロカルビルアンモニウムカチオンであって、1又は2個の炭素数10〜40のアルキル基を含み、特に、メチルビス(テトラデシル)アンモニウムカチオン又はメチルビス(オクタデシル)アンモニムカチオンであり、
R8は、それぞれ独立して、水素、又はハロ、ヒドロカルビル、ハロカルビル、ハロヒドロカルビル、シリルヒドロカルビル若しくはシリル(モノ、ジ及びトリ(ヒドロカルビル)シリル基を含む)基であって、水素を数えないで30個までの原子からなり、好ましくは炭素数1〜20のアルキルであり、そして
J1は、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン又はトリス(ペンタフルオロフェニル)アルミニウムである。
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−2−ウンデシルイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−2−ヘプタデシルイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−4,5−ビス(ウンデシル)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−4,5−ビス(ヘプタデシル)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−2−ウンデシルイミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−2−ヘプタデシルイミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−4,5−ビス(ウンデシル)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−4,5−ビス(ヘプタデシル)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−5,6−ジメチルベンズイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)−5,6−ビス(ウンデシル)ベンズイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−2−ウンデシルイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−2−ヘプタデシルイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−4,5−ビス(ウンデシル)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−4,5−ビス(ヘプタデシル)イミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−2−ウンデシルイミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−2−ヘプタデシルイミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−4,5−ビス(ウンデシル)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−4,5−ビス(ヘプタデシル)イミダゾリニド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−5,6−ジメチルベンズイミダゾリド、
ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)アルマン)−5,6−ビス(ウンデシル)ベンズイミダゾリド
のトリヒドロカルビルアンモニウム塩、特に、メチルビス(テトラデシル)アンモニウム又はメチルビス(オクタデシル)アンモニウム塩が含まれる。
[M’’Q1 2L’l’]+(Arf 3M’Q2)-
式中:
M’’はアルミニウム、ガリウム又はインジウムであり、
M’はホウ素又はアルミニウムであり、
Q1は炭素数1〜20のヒドロカルビルであって、それぞれ独立に、ヒドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシロキシ、ヒドロカルビルシリルアミノ、ジ(ヒドロカルビルシリル)アミノ、ヒドロカルビルアミノ、ジ(ヒドロカルビル)アミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ又はヒドロカルビルスルフィド基(水素を除いて1〜20個の原子を有する基)である1以上の基で任意に置換されていてもよく、また、2個以上のQ1が互いに共有結合して1以上の縮合環又は環を形成していてもよく、
Q2はアルキル基であって、1以上のシクロアルキル又はアリール基で置換されていてもよく、Q2の炭素数は1〜30であり、
L’は単核又は多核ルイス塩基であって、L’はオレフィンモノマーによる置換が可能となるよう反対から金属錯体に配位していることが好ましく、より好ましくはL’は単核ルイス塩基であり、
l’はルイス塩基部分L’の数を示す0より大きい数であり、そして
Arfは、それぞれ独立して、アニオン性配位基であり、Arfはハライド、炭素数1〜20のハロヒドロカルビル、及びQ1配位基からなる群から選択されることが好ましく、より好ましくはArfは炭素数1〜30のフッ素化ヒロドカルビル部であり、更に好ましくはArfは炭素数6〜30のフッ素化芳香族ヒドロカルビル部であり、最も好ましくはArfは炭素数6〜30の過フッ素化芳香族ヒドロカルビル部である。
[M’’Q1 2L’l’]+(Arf 3BQ2)-
ここで、M’’はアルミニウム又はガリウムであり、Q1は炭素数1〜20のヒドロカルビル、好ましくは炭素数1〜8のアルキルであり、Arfは過フッ素化アリール、好ましくはペンタフルオロフェニルであり、Q2は炭素数1〜8のアルキル、好ましくは炭素数1〜8のアルキルである。Q1及びQ2が同一の炭素数1〜8のアルキルであることがより好ましく、メチル、エチル、オクチルであることが最も好ましい。
(η−1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロリル)(η−ペンタメチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウム(IV)ジクロライドの調製
実質的にOrg. Lett.,2、第2089頁(2000年)に記載された手法に従い、トリエチルアミンの存在下で、N−アリル−N−エチルアミンをビニルフェニルボランと反応させることにより、上記生成物を得た。真空蒸留することで得られた生成物は、澄んだ無色の液体(84%)で、沸点が67〜70℃(0.05torr)であった。
120mLのCH2Cl2中の(N−アリル−N−エチルアミノ)ビニルフェニルボラン(17.2g、86.4mmol)の溶液を、25℃において40mLのCH2Cl2中のビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロライド(Grubbs触媒)(3.55g、4.31mmol)の溶液に加えた。混合物を25℃で10時間攪拌したところ、色が赤紫から濃茶色に変わった。溶媒を真空下で除去し、澄んだ無色の液体で、沸点が60℃(0.05torr)である生成物を得た(12.6g、85%)。
13C−NMR(C6D6,100.6MHz):δ148.5,134.1,132.3,132.1,128.9,128.1,127.6,60.3(NCH2C=),41.4(Et),16.7(Et).
11B−NMR(C6D6,115.5MHz):δ39.4.
HRMS(EI,m/z): C12H14 11BN(M+)としての計算値 171.1219、測定値 171.1224
分析: C11H14BNとしての計算値 C,77.24;H,8.25;N,8.19、測定値 C,77.83;H,8.45;N,7.68
1,5−ジヒドロ−1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロール(5.0g,29.2mmol)を−78℃で15mLのエーテルに溶解させた。ここに、15mLエーテル中のリチウムジイソプロピルアミド(3.13g,29.2mmol)の溶液を加えた。混合物を−78℃で2時間、更に25℃で10時間攪拌した。溶媒の除去後、残渣を20mLのペンタンで3回洗浄した。残渣を真空下で乾燥させ、明黄色の粉末状生成物を得た(3.9g,77%)。
13C−NMR(THF−d8,100.6MHz):δ133.9,127.2,123.8,112.8,111.9,86.5(br),43.2(Et),19.6(Et).
11B−NMR(THF−d8,115.5MHz):δ29.4.
10mLのエーテル中のリチウム1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロリド(0.42g,2.37mmol)の溶液を、−78℃において、10mLのエーテル中のペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライド(0.78g,2.34mmol)の懸濁液に添加した。混合物を25℃にまで徐々に温めながら、攪拌を12時間続けた。溶媒を真空下で除去し、残渣をペンタンで洗浄、乾燥して、黄色の粉末状の生成物を得た(0.54g,56%)。
13C−NMR(100.6MHz,C6D6):δ134.5,128.5,127.7,127.5,123.5,114.1,44.1,16.8,12.2.
11B−NMR(115.6MHz,C6D6):δ33.7.
HRMS: C21H28 11B35Cl2NZrとしての計算値 465.0740、測定値 465.0740
分析: C21H28BCl2NZrとしての計算値 C,53.96;H,6.05;N,3.00、測定値 C,52.52;H,6.41;N,2.79
ビス(1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロリル)ジルコニウムジクロライドの調製
25mLのエーテル中のリチウム(1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロリド)(1C)(0.80g,4.52mmol)の懸濁液を、−50℃において、25mLのエーテル中のZrCl4(0.51g,2.19mmol)の懸濁液に加えた。混合物を8時間攪拌し、その間混合物を25℃にまで温めた。混合物を珪藻土で濾過し、溶媒を真空下で除去した。残渣をエーテルで洗浄、乾燥して、目的生成物を得た(0.65g,59%)。1H−NMRスペクトルによると、この生成物は、2種類のジアステレオマーが4:1の比率で存在する混合物であった。過半量存在する異性体のスペクトルシグナルを示す。
13C−NMR(100.5MHz,CDCl3):δ134.4;128.9,128.1,98(br),45.5,17.6.
11B−NMR(115.6MHz,C6D6):δ3.7.
HRMS: C22H26 11B2 35Cl2N2Zrとしての計算値 500.0606、測定値 500.0604
分析: C22H26B2Cl2N2Zrとしての計算値 C,52.61;H,5.23;N,5.58、測定値 C,51.36;H,5.18;N,5.32
[(η 5 −シクロペンタジエン−1−イル)(η 5 −1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール−3−イル)ジメチルシラン]ジルコニウムジクロライドの調製
15mLのエーテル中のMe2SiCl2(0.69mL,0.73g,5.65mmol)の溶液を、−78℃において、25mLのエーテル中のリチウム(1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロリド)(実施例1C)(1.0g,5.65mmol)の溶液に滴下した。滴下終了後、混合物を徐々に25℃にまで温め、10時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、残渣をペンタンで抽出した。抽出物を珪藻土で濾過し、溶媒を真空下で除去して、オレンジ色の油状物質を得た(1.38g,92%)。
13C−NMR(100.6MHz,C6D6):δ139.1,133.5(Ph),128.8(Ph),127.9(Ph),112.2,41.1(NCH2),39(br,BCH),17.3(CMe),2.4(SiMe),0.2(SiMe’).
11B−NMR(115.5MHz,C6D6):δ44.6.
HRMS: C13H19 11B35ClNSiとしての計算値 263.1068、測定値 263.1078
分析: C13H19BClNSiとしての計算値 C,59.21;H,7.28;N,5.31、測定値 C,59.04;H,7.12;N,5.46
10mLのTHF中のシクロペンタジエニルリチウム(0.16g、2.27mmol)の溶液を、−50℃において、10mLのTHF中の1−エチル−3−クロロジメチルシリル−2,3−ジヒドロ−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール(0.60g、2.27mmol)の溶液にゆっくりと加えた。反応混合物を25℃にまでゆっくり温め、12時間攪拌した。溶媒を真空下で除去し、残渣をペンタンで抽出した。溶媒を抽出物から除去し、油状である茶色の目的生成物を得た(0.58g、87%)。
13C−NMR(C6D6,100.6MHz):δ137.8,133.5,133.0,130.4,128.6,128.0,127.7,113.4,67.5,41.1,37.4(bn),25.6,17.5,−4.8,−4.9.
11B−NMR(115.5MHz,C6D6):δ45.0.
HRMS: C18H24 11BNSiとしての計算値 293.1771、測定値 293.1774
THF(20mL)のリチウムジイソプロピルアミド(0.66g,6.20mmol)の溶液を、−78℃において、20mLのTHF中の1−エチル−3−[シクロペンタジエニルジメチルシリル]−2,3−ジヒドロ−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール(0.91g,3.10mmol)の溶液に添加した。混合物を25℃にまで徐々に温めながら、12時間攪拌した。溶媒を真空下で除去した後、残渣をペンタンで洗浄した。固形分を20mLのトルエンに溶解させ、−50℃において、10mLのトルエン中のZrCl4(0.69g,3.00mmol)の懸濁液に加えた。添加終了時に、混合物を12時間攪拌しながら25℃にまで温めた。溶媒を減圧下で除去し、生成物をエーテルで抽出し、次いで珪藻土で濾過した。溶媒を除去し、ペンタンで洗浄して、黄色の固体状物質を得た。収率は、0.80g(59%)であった。
13C−NMR(100.6MHz,CDCl3):δ140.4;135.6;129.5;128.6;127.3;120.9;120.6;112.5;110.4;44.1;16.8;−2.3;−3.5.
11B−NMR(115.6MHz,CDCl3):δ34.6.
HRMS: C18H22 11BCl2NSiZrとしての計算値 451.0039、測定値 451.0016
分析: C18H22BCl2NSiZrとしての計算値 C,47.68;H,4.90;N,3.09、測定値 C,47.92;H,5.17;N,3.11
rac−[ビス(η 5 −1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール−3−イル)ジメチルシラン]ジルコニウムジクロライドの調製
実施例3B)と同様の方法により、15mLのTHF中のリチウム(1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロリド)(1C)(0.41g,2.31mmol)、及び15mLのTHF中の1−エチル−3−クロロジメチルシリル−2,3−ジヒドロ−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール(実施例3A)(0.01g、2.31mmol)から、上記生成物を調製した。この生成物は、黄色の油状物質であった(0.85g,92%)。
13C−NMR(100.6MHz,CDCl3):δ137.4,133.5(Ph),128.3(Ph),127.7(Ph),113.7,41.2(NCH2),37.2(br,BCH),17.9(CMe),−4.3(SiMe),−4.4(SiMe).
11B−NMR(CDCl3,115.5MHz):δ4.52.
HRMS: C29H32 11B2N2Siとしての計算値 398.2520、測定値 398.2516
10mLのTHF中のリチウムジイソプロピルアミド(0.46g,4.26mmol)の溶液を、−78℃において、10mLのTHF中のビス[1−エチル−2,3−ジヒドロ−2−フェニル−1H−1,2−アザボロール−3−イルジメチルシラン(0.85g,2.13mmol)の溶液に添加した。混合物を25℃にまで徐々に温めながら、8時間攪拌した。溶媒を真空下で除去した後、残渣を10mLのペンタンで3回洗浄した。固形分を10mLのトルエンに溶解させ、得られた溶液を−50℃において、10mLのトルエン中のZrCl4(0.49g,2.13mmol)の懸濁液に加えた。攪拌を12時間続け、混合物を25℃にまで徐々に温めた。溶媒を真空下で除去し、生成物をエーテルに溶解させ、次いで珪藻土で濾過した。減圧下で溶媒を除去し、オレンジ色の固体状生成物を得た。収率は、0.80g(68%)であった。
13C−NMR(100.6MHz,CDCl3):δ135.6,131.4,128.5,127.6,119.7,44.7,17.2,−1.0.
11B−NMR(115.6MHz,CDCl3):δ31.8.
HRMS: C24H30 11B2 35Cl2N2SiZrとしての計算値 556.0788、測定値 556.0770
分析: C24H30B2Cl2N2SiZrとしての計算値 C,51.62;H,5.43;N,5.02、測定値 C,51.32;H,5.39;N,5.08
(4,7−ジヒドロ−3e,7a−アザボリンデニル)(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ライドの調製
50mLのヘキサン中のアリルトリブチルチン(62.2g,0.19mol)の溶液を、−78℃において、120mLのヘキサン中のBCl3(24.8g,0.21mol)中の溶液に滴下した。反応混合物を−78℃で1時間攪拌した後、2時間かけて25℃まで温め、再度−78℃に冷却した。次いで、ジアリルアミン(23.5mL,0.19mol)、更にトリエチルアミン(26.7mL,0.19mol)を加えた。混合物を25℃にまで徐々に温めながら12時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、蒸留(0.1torrにおける沸点=38℃)により生成物を得た(33.1g,95%)。
1H−NMR(C6D6,300MHz):δ1.90(d,J=7.1Hz,2H,CH 2 B);3.32(d,J=5.2Hz,2H,CH 2 N),3.65(d,J=5.5Hz,2H,CH 2 BN 1 );4.8−5.0(m,6H,3ViH);5.3(m,1H,ViH);5.5(m,1H,ViH);5.9(m,1H,ViH).
11B−NMR(C6D6,115.5MHz):δ38.1.
13C−NMR(C6D6,75.5MHz):δ50.5,51.3,115.0,116.0,116.2,134.9,135.0.
250mLのTHF中のビニルブロマイド(23.5g,0.22mol)及びマグネシウム(5.3g,0.2mol)から調製されたビニルマグネシウムブロマイドの溶液を、−78℃において、100mLのTHF中のアリル(N,N−ジアリルアミノ)ボロンクロライド(33.1g,0.18mol)の溶液に添加した。反応混合物を10時間攪拌し、25℃にまで徐々に温めた。溶媒を減圧下で除去し、残渣をペンタンで抽出した。溶媒を抽出物から取り除き、生成物(26.5g,84%)を蒸留した(0.1torrにおける沸点=36℃)。
1H−NMR(C6D6,400MHz):δ1.94(d,J=7.3Hz,2H,BCH 2 ),3.48(broad,s,4H,2NCH 2 ),4.88(m,6H,ViCH 2 ),5.46(m,2H,ViH);5.8−6.0(m,3H,ViH);6.26(dd,J=19.6,13.7Hz,1H,BCH).
11B−NMR(C6D6,115MHz):δ39.7.
13C−NMR(CH2D2,125.7MHz):δ24(broad),51,51.4,113.3,115.2,115.5,131.4,135.1,136.5,137.6,139(broad).
50mLのCH2Cl2中のアリル(N,N−ジアリルアミノ)ビニルボリン(26.5,0.15mol)の溶液を、150mLのCH2Cl2中の(Cy3P)2(PhCH)RuCl2の溶液に加え、得られた混合物を加熱して24時間還流させた。溶媒を減圧下で除去し、残渣を蒸留(0.1torrにおける沸点=27℃)して生成物を得た(13.9g、78%)。
1H−NMR(C6D6,400MHz):δ1.68(broad,s,2H,CH 2 B),3.19(d,J=3Hz,2H,CH 2 N),3.46(m,2H,CH 2 N 1 ),5.50(d,m,J=10.3Hz,1H,ViH),5.84(d,m,J=10.3Hz,1H,ViH),6.22(d,J=7.7Hz,1H,ViH),6.78(d,J=8.1Hz,1H,ViH).
11B−NMR(C6D6,115.5MHz):δ37.7.
13C−NMR(C6D6,100.5MHz):δ13.0(broad),45.6,60.0,124.8,125.8,133(broad),148.
トルエン中のKN(SiMe3)2(6.80mL,3.40mmol)の0.5M溶液を、−78℃において、10mLのトルエン中の4,7−ジヒドロ−4a,7a−アザボリンデンの溶液に滴下した。混合物を10時間攪拌し、徐々に25℃にまで温めた。溶液を濾過し、固形分を5mLのトルエンで3回、そして10mLのペンタンで3回連続して洗浄した。エチルエーテル(15mL)を固形分に加え、得られた懸濁液を、−50℃において、10mLのエーテル中のペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライド(1.12g,3.36mmol)の溶液に加えた。得られたオレンジ色の懸濁液を10時間攪拌し、徐々に25℃にまで温めた。真空下で揮発分を除去した後、生成物をエーテルで抽出した。溶媒を一部除去することで、抽出物を徐々に濃縮し、得られた溶液を、黄色の結晶(0.71g,51%)が得られるまで、−20℃で保存した。構造はX線結晶学により確認した。
11B−NMR(CDCl3,115.5MHz):δ32.3.
13C−NMR(CDCl3,100.6MHz):δ12.7,13.0(broad),45.9,93.0(broad),117.3,121.6,122.7,124.0,126.9.
(3a,7a−アザボリンデニル)(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ライドの調製
25mLのペンタン中の4,7−ジヒドロ−4a,7a−アザボリンデン(実施例5C)(4.5g,37.8mol)の溶液を、50mLのペンタン中の2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(10.4g,45.6mol)の懸濁液に添加した。混合物を25℃で10時間攪拌し、その後に、固形分を濾過により除去した。濾液を蒸留し(0.1torrにおける沸点=26℃)、目的生成物を得た(1.3g,30%)。
1H−NMR(C6D6,400MHz):δ3.52(broad,s,2H,CH 2 N),6.11(t,J=6.3Hz,1H,C(5)H),6.52(m,2H,C(1)HC(2)H),6.94(d,J=6.3Hz,1H,C(4)H),7.06(d,J=11.1Hz,1H,BCH),7.61(dd,J=11.1,6.3Hz,1H,C(6)H).
11B−NMR(C6D6,115.5MHz):δ34.2.
13C−NMR(C6D6,100.5MHz):δ58.8,109.5,124(broad),133.6(broad),135.3,143.2,144.2.
実施例5の工程D)と実質的に同様の方法で、3a,7a−アザボリンデン(0.30g,2.56mmol)とペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライド(0.85g,2.56mmol)とを接触させ、目的生成物を得た(0.63g,60%)。構造はX線結晶学により確認した。
11B−NMR(CD2Cl2,115.5MHz):δ23.8.
13C−NMR(CD2Cl2,100.5MHz):δ12.6,115.4,115.8,121.5,129.6,136.9.
全ての液体及びガス供給材料は、反応器に導入する前に、アルミナ及び汚染物除去(Q−5(商標)触媒、Englehardt Chemicals Inc.より入手可能)カラムを通した。触媒成分は、アルゴン又は窒素雰囲気下のグローブボックスで取り扱った。攪拌機付きの2.0リットル反応器に、740gの混合アルカン溶媒及び118gの1−オクテンコモノマーを仕込んだ。水素(25psi、170kPa)を75mLの別のタンクから差圧膨張により分子量調節剤として加えた。反応器を140℃に加熱し、500psig(3.4MPa)においてエチレンで飽和した。稀薄トルエン溶液としての金属錯体と、ヘキサンの稀薄溶液としての助触媒とを混合し、触媒添加タンクに移し、反応器に注入した。助触媒は、触媒に対して1000:1のモル比で用いられた、メチルアルモキサンであった。この重合条件を、エチレンを適宜添加しながら15分間維持した。得られた溶液を反応器から取り出し、イソプロピルアルコールで反応を停止し、ポリマー100g当たり約67mgのヒンダードフェノール酸化防止剤(Ciba Geigy CorporationのIrganox(商標)1010)及びポリマー100g当たり約133mgのリン安定剤(Ciba Geigy CorporationのIrgafos(商標)168)を含む、トルエン溶液を添加することにより安定化した。
2.マイクロメルトインデックス190℃,(メルトインデックス測定の比較手法)
電気加熱ジャケット、内部冷却コイル及び下部排水弁を備えた2リットルのParr製反応器において、バッチ反応器重合を行った。圧力、温度及びブロック弁をコンピュータで監視及び制御した。混合アルカン(650g)を、差圧変換器又は秤量容器が装着された溶媒射出タンクで測定した。次いで、混合アルカンを溶媒射出タンクから反応器へ加えた。150gのプロピレンを質量流量計を用いて測定した。反応器の内容物を1200rpmで攪拌した。水素を75mLの溶媒射出タンクから、最初300psig(2.2MPa)で、差圧膨張により(Δ25psi、170kPa)加えた。次いで、反応器の内容物を目的の実験温度に加熱した。グローブボックス中、触媒(トルエン中0.0050M)及びMAO助触媒を1:1000のモル比で組み合わせて、グローブボックスから触媒射出タンクへ、移動用トルエンを用い、1/16インチ(0.16cm)のチューブを通じて移した。次いで、窒素を用いて、触媒タンクを350psig(2.5MPa)に加圧した。反応器の内容物を70℃である目的の実験温度に安定させた後、18μmolの触媒をディップチューブにより反応器内へ注入した。冷たいグリコールを内部冷却コイルに通すことにより、温度を維持した。反応を46分行った。続いて、反応器の内容物を、窒素でパージした4リットルの容器に排出し、イソプロピルアルコールで反応を停止し、トルエン中のIrganox 1010(100mg)を酸化防止剤として加えた。140℃までの温度である真空オーブン内において一晩ポリマーから揮発物質を除去し、真空オーブンから取り出す前に少なくとも50℃に冷却した。アイソタクティックポリプロピレンの収率は41.9gであり、効率は2.3g/μmol Zrであった。
Claims (7)
- 下記式(I)の金属化合物:
CpM(Z)z(X)x(L)t(X’)x’ …(I)
式(I)中、
Cpは、窒素及びホウ素を含有する5員環アニオンリガンド基又はその置換誘導体であって、且つ少なくともMに結合しており、
Mは、元素周期表第3〜10族又はランタノイド系列から選ばれる金属であり;
Zは、
a)非局在化したπ電子を含有する環状リガンド基(第2又は第3のアニオンリガンドCpを含む)であって、Zは非局在化したπ電子によりMと結合し、更に二価の結合基Z’によりCpと共有結合していてもよい、又は
b)式−Z’Y−の二価の部位であって、Z’はCpと結合し、YはMと共有結合又は配位共有結合している、
のいずれかであり;
ここで、Z’は、SiR6 2、CR6 2、SiR6 2SiR6 2、CR6 2CR6 2、CR6=CR6、CR6 2SiR6 2、BR6、BR6L’’又はGeR6 2であり、
Yは、−O−、−S−、−NR5−、−PR5−、−NR5 2、又は−PR5 2であり;
R5は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、又はトリヒドロカルビルシリルヒドロカルビルであって、該R5は水素を数えないで20個までの原子を有しており、また、2個のR5は、或いはR5はYと一緒になって環を形成してもよく;
R6は、それぞれ独立して、水素、又はヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、シリル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、−NR5 2、又はこれらの組み合わせから選択される基であって、該R6は水素を数えないで20個までの原子を有しており、また、2個のR6は環を形成してもよく;
L’’は、単核又は多核ルイス塩基であって、R6に結合していてもよく;
Xは、水素、又は水素を数えないで60個までの原子を有する一価のアニオンリガンド基であり;
Lは、それぞれ独立して、水素を数えないで20個までの原子を有する中性のリガンド基であり、LとXは一緒に結合していてもよく;
X’は、水素を数えないで60個までの原子を有する二価のアニオンリガンド基であり;
zは0、1又は2であり;
xは0、1、2又は3であり;
tは0〜2の数であり;
x’は0又は1である。 - Cpが1,2−アザボロリルアニオンリガンドであって、下記式で表される、請求項1記載の金属化合物:
式中、
RAは、それぞれ独立して、水素原子を数えないで1〜40個の原子からなる基であって、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、ジヒドロカルビルアミノ又はヒドロカルビレンアミノから選択され、また、2個のRA基が一緒になって多環縮合リガンド基を形成してもよく;
RBは、それぞれ独立して、水素、Z’及びRAからなる群から選択され、ここでZ’は請求項1で定義したとおりである。 - 下記式の何れかで表される請求項1記載の金属化合物:
式中、
Mは+2、+3又は+4の形式酸化状態である4族金属であり;
RAは、それぞれ独立して、水素原子を数えないで1〜40個の原子からなるヒドロカルビル、ジヒドロカルビルアミノ又はヒドロカルビレンアミノ基であって、また、2個以上のRA基が一緒に共有結合していてもよく;
RBは、それぞれ独立して、水素又はRAであり;
Z’は、SiR6 2、CR6 2、SiR6 2SiR6 2、CR6 2CR6 2、CR6=CR6、又はBR6であり;
Yは、−NR5−、−PR5−、−NR5 2、又は−PR5 2であり;
R5は、それぞれ独立して、炭素数1〜20のヒドロカルビルであり;
R6は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20のヒドロカルビルであり;
Xは、環状の非局在化したπ結合リガンド基であるリガンド種を除く、60個までの原子を有するアニオン又はジアニオンリガンド基であり;
X’は、それぞれ独立して、40個までの原子を有する中性のリガンドであり;
pは0、1又は2であって、Xがアニオンリガンドである場合、Mの形式酸化状態より2小さく、そして、Xがジアニオンリガンド基である場合、pは1であり;
qは0、1又は2である。 - Xが、ハロ、炭素数1〜10のヒドロカルビル又は炭素数20までのトリアルキルシリルアルキルであるか、或いは2個のXが一緒になって二価のリガンド基を形成しており;
RAが、それぞれ独立して、ヒドロカルビルであるか、或いは2個の隣接するRAが一緒になって縮合環を形成しており;
RBが、炭素数1〜10のヒドロカルビルであり;
Yが、−NREであり、ここで、REが炭素数1〜6のアルキル又はシクロアルキルであり;
Zが、SiR6 2であり、ここで、R6がメチル、フェニル又は炭素数1〜10のアルキルフェニルである;
請求項3記載の金属錯体。 - (η−1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロリル)(η−ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム(IV)ジクロライド、ビス(1−エチル−2−フェニル−1,2−アザボロリル)ジルコニウムジクロライド、[(η5−シクロペンタジエン−1−イル)(η5−1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロル−3−イル)ジメチルシラン]ジルコニウムジクロライド、rac−[ビス(η5−1−エチル−2−フェニル−1H−1,2−アザボロル−3−イル)ジメチルシラン]ジルコニウムジクロライド、(4,7−ジヒドロ−3a,7a−アザボリンデニル)(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ライド、及び(3a,7a−アザボリンデニル)(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ライドからなる群から選択される、請求項1記載の金属錯体。
- (A)請求項1〜5のいずれかに記載の金属錯体及び(B)活性化助触媒、又はその反応生成物を含み、(A)の(B)に対するモル比が、1:10,000〜100:1である、触媒組成物。
- 付加重合可能なモノマー又は該モノマーの混合物を、重合条件下で、請求項6記載の触媒組成物と接触させることを含む、一種以上の付加重合可能なモノマーの重合方法。
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