JP2005535726A - モノシクロペンタジエニル錯体 - Google Patents

モノシクロペンタジエニル錯体 Download PDF

Info

Publication number
JP2005535726A
JP2005535726A JP2004532082A JP2004532082A JP2005535726A JP 2005535726 A JP2005535726 A JP 2005535726A JP 2004532082 A JP2004532082 A JP 2004532082A JP 2004532082 A JP2004532082 A JP 2004532082A JP 2005535726 A JP2005535726 A JP 2005535726A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon atoms
aryl
alkyl
group
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004532082A
Other languages
English (en)
Inventor
ミハン,シャラム
ニファンテーエフ,イルヤ
Original Assignee
バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10237646A external-priority patent/DE10237646A1/de
Application filed by バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング filed Critical バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング
Publication of JP2005535726A publication Critical patent/JP2005535726A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F17/00Metallocenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • B01J31/181Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2282Unsaturated compounds used as ligands
    • B01J31/2295Cyclic compounds, e.g. cyclopentadienyls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/10Polymerisation reactions involving at least dual use catalysts, e.g. for both oligomerisation and polymerisation
    • B01J2231/12Olefin polymerisation or copolymerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/60Complexes comprising metals of Group VI (VIA or VIB) as the central metal
    • B01J2531/62Chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2420/00Metallocene catalysts
    • C08F2420/01Cp or analog bridged to a non-Cp X neutral donor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/639Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/63912Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond in combination with an organoaluminium compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/639Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/63916Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond supported on a carrier, e.g. silica, MgCl2, polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/639Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/6392Component covered by group C08F4/62 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

本発明は、シクロペンタジエニル基が、特定のブリッジを介して結合する少なくとも1個の無置換、置換又は縮合のヘテロ芳香族環式基を有するモノシクロペンタジエニル錯体、少なくとも1種のモノシクロペンタジエニル錯体を含む触媒組成物、触媒組成物をオレフィンの重合又は共重合に使用する方法並びに触媒組成物の存在下にオレフィンの重合又は共重合によるポリオレフィンの製造方法及びこれにより得られるポリマーに関する。

Description

本発明は、シクロペンタジエニル基(シクロペンタジエニル系)が少なくとも1個の無置換、置換又は縮合されたヘテロ芳香族環基を、特定のブリッジ(架橋基)を間に介して有するモノシクロペンタジエニル錯体、及び少なくとも1種のモノシクロペンタジエニル錯体を含む触媒組成物、そして更にモノシクロペンタジエニル錯体の製造方法に関する。
更に、本発明は、触媒組成物をオレフィンの重合又は共重合に使用する方法及びオレフィンを触媒組成物の存在下に重合又は共重合することによるポリオレフィンの製造方法、そして更にポリオレフィンの製造方法により得られるポリマーに関する。
α−オレフィンの重合に用いられる触媒の多くは、固定化酸化クロムを基礎としている(例えば、非特許文献1を参照)。これらの触媒により、極めて高分子量のエチレンの単独重合体及び共重合体を得るが、水素に対して比較的反応性を示さないので、分子量を簡易な方法で制御することができない。対照的に、無機酸化物の担体に施されるビス(シクロペンタジエニル)クロム(特許文献1)、ビス(インデニル)クロム又はビス(フルオレニル)クロム(特許文献2)を用いることにより、ポリエチレンの分子量を、水素の添加によって簡易な方法で制御することができる。
チーグラ−ナッタ組成物の場合のように、近年、シングルサイト触媒として知られている、特有の活性中心を有する触媒組成物について、クロム化合物の場合にも研究されてきた。配位子の骨格を目標通りに変更することにより、活性、触媒の共重合特性及びこのようにして得られるポリマーの性質を簡易な方法で変更可能となる。
例えば、特許文献3では、第6族の遷移金属からなる窮屈な幾何学的形状の錯体、この錯体を(金属テトラアミドによって)製造する特定の方法、及びかかる触媒の存在下におけるポリオレフィンの製造方法について主張している。重合例(重合実施例)については示されていない。配位子の骨格は、シクロペンタジエニル基に結合するアニオン性の供与体を含んでいる。
K. H. Theopold等による非特許文献2では、オレフィンの重合に用いる類似の{[(tert−ブチルアミノ)ジメチルシリル](テトラメチルシクロペンタジエニル)}クロムクロリド錯体を記載している。この錯体は、エチレンを選択的に重合する。ヘキセン等のコモノマーは取り込まれず、そしてまたプロペンを重合することができない。
かかる課題は、構造的に極めて類似する組成物を用いることによって解決することができる。例えば、特許文献4では、供与体配位子で置換されたモノシクロペンタジエニルクロム化合物を記載し、この化合物を用いることによって、例えばプロペンを重合することができる。特許文献4において、供与体は第15族から得られ、荷電されていない。供与体は、(ZR2nフラグメント(但し、Rが水素、アルキル又はアリールを表し、Zが第14族の原子を表し、そしてnが1以上である。)を間に介してシクロペンタジエニル環に結合している。特許文献5では、アミン供与体と結合したZ=炭素を特に主張している。
特許文献6では、多座モノアニオン性配位子を含む、周期表第4族〜第6族の還元遷移金属錯体を記載している。この錯体は、供与体官能基を含むシクロペンタジエニル配位子を有している。例示は、チタン化合物に限定されている。
更に、供与体基をシクロペンタジエニル基に強固に結合させた配位子組成物が存在する。かかる配位子組成物及びその金属錯体は、例えばP. Jutzi及びU. Siemeling等によって非特許文献3に要約されている。非特許文献4において、M. Enders等は、8−キノリル−置換シクロペンタジエニル配位子並びにそのチタントリクロリド及びジルコニウムトリクロリド錯体を記載している。非特許文献5において、M. Blais、J. Chien及びM. Rausch等によって、2−ピコリルシクロペンタジエニルチタントリクロリドとMAOを組み合わせて、オレフィンの重合に用いている。
特許文献7では、クロム、モリブデン及びタングステンからなり、特に、直接又はC1若しくはSiブリッジを間に介してシクロペンタジエニル基に結合するキノリル又はピリジル供与体を有するモノシクロペンタジエニル錯体を記載している
US3709853 US4015059 EP0742046 DE19710615 DE19630580 WO96/13529 WO01/12641 Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 1981, 第16巻, 402頁 Organomet. 1996, 15, 5284-5286頁 J. Orgamet. Chem. (1995), 500, 175-185頁, 第3部 Chem. Ber. (1996), 129, 459-463頁 Organomet. (1998), 17 (17) 3775-3783頁
本発明の目的は、架橋供与体を有するシクロペンタジエニル配位子を基礎とし、オレフィンの重合に適当な遷移金属錯体を更に見出すことにある。本発明の他の目的は、かかる錯体を製造する有利な方法を見出すことにある。
本発明者等は、上記の第1の目的が下式:
(Cp)(−Z−A)mM (I)
[但し、Cpがシクロペンタジエニル基(シクロペンタジエニル系)を表し、
Zが、AとCpとの間のブリッジ(架橋基)であり、以下の
Figure 2005535726
{式中、L1B〜L3Bが相互に独立して、それぞれ炭素又はケイ素を表し、
1B〜R6Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R6Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル基若しくはビシナル基R1B〜R6B又は基R1B〜R6BとAが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。}
からなる群から選択され、
Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
Mが酸化状態3のチタン、バナジウム、クロム、モリブデン及びタングステンからなる群から選択される金属を表し、
mが1、2又は3を表す。]
で表される構造を含むモノシクロペンタジエニル錯体によって達成されることを見出した。
更に、本発明者等は、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を含む触媒組成物、モノシクロペンタジエニル錯体の使用法又は触媒組成物をオレフィンの重合又は共重合に使用する方法並びにモノシクロペンタジエニル錯体又は触媒組成物の存在下にオレフィンを重合又は共重合することによるポリオレフィンの製造方法及びこれによりえら得るポリマーを見出した。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体は、式(Cp)(−Z−A)mM(I)(但し、各記号は上記と同義である。)で表される構造要素を含んでいる。従って、他の配位子は、金属原子Mに結合可能である。他の配位子の数は、例えば、金属原子の酸化状態に応じて異なる。考え得る他の配位子は、更に別のシクロペンタジエニル基を含んでいない。適当な他の配位子は、例えばXについて記載されているモノアニオン性およびジアニオン性の配位子である。更に、アミン、エーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、スルフィドまたはホスフィン等のルイス塩基を中心の金属Mに結合させることも可能である。
Cpは、少なくとも1個の芳香族、脂肪族、ヘテロ環式又はヘテロ芳香族環で所望のように及び/又は縮合させて置換されていても良く、且つ1個、2個又は3個、好ましくは1個の置換基が基Z−A−であるシクロペンタジエニル基(シクロペンタジエニル系)である。シクロペンタジエニル骨格それ自体は、炭素原子の1個を窒素またはリン、好ましくはリンで置き換えられていても良い、6π電子を有するC5環基である。ヘテロ原子で置き換えられていないC5環基を使用するのが好ましい。N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含むヘテロ芳香族環又は芳香族環を、例えばこのシクロペンタジエニル骨格に縮合することができる。本発明の内容に関して、縮合(fused-on)は、複素環およびシクロペンタジエニル構造が2個の原子、好ましくは炭素原子を共有していることを意味する。
式(II):
Figure 2005535726
[但し、E1A〜E5Aがそれぞれ炭素を表し、または1個を超えないE1A〜E5Aがリンを表し、
1A〜R5Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A、SiR6A 3又はBR6A 2を表し、且つ有機基R1A〜R5Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R5Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R5Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、そして1個、2個又は3個、好ましくは1個の置換基R1A〜R5Aが基−Z−Aを表し、
6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良い。]
で表されるシクロペンタジエニル基Cpが好ましい。
好ましいシクロペンタジエニル基Cpにおいて、全てのE1A〜E5Aが炭素を表す。
2個のビシナル基R1A〜R5Aが、これらが結合するE1A〜E5Aと合体して、窒素、リン、酸素及び硫黄、特に好ましくは窒素及び/又は硫黄から選択される少なくとも1個の原子を含んでいる複素環、好ましくはヘテロ芳香族化合物(ヘテロ芳香族環)を形成することができ、その際に複素環又はヘテロ芳香族環に含まれるE1A〜E5Aは、炭素原子であるのが好ましい。環の大きさが5または6環原子(環員)のヘテロ環及びヘテロ芳香族環が好ましい。炭素原子の他に環原子として1〜4個の窒素原子及び/又は硫黄もしくは酸素原子を含んでいても良い5員のヘテロ環の例は、1,2−ジヒドロフラン、フラン、チオフェン、ピロール、イソオキサゾール、3−イソチアゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1.2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−トリアゾールおよび1,2,4−トリアゾールである。1〜4個の窒素原子及び/又はリン原子を含んでいても良い6員のヘテロ環の例は、ピリジン、ホスファベンゼン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジンおよび1,2,3−トリアジンである。5員環および6員環のヘテロ環は、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール、トリアルキルシリルまたはハロゲン(例えば、フッ素、塩素または臭素)、ジアルキルアミド、アルキルアリールアミド、ジアリールアミド、アルコキシ又はアリールオキシで置換されていても良く、または1個以上の芳香族化合物もしくはヘテロ芳香族化合物で縮合されていても良い。ベンゾ縮合の5員ヘテロアリール基の例はは、インドール、インダゾール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾールおよびベンゾイミダゾールである。ベンゾ縮合の6員ヘテロアリール基の例は、クロマン、ベンゾピラン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、1,10−フェナントロリンおよびキノリジンである。ヘテロ環の命名および番号付与は、Lettau, Chemie der Heterocyclen, 第1版, VEB, Weinheim 1979から引用した。ヘテロ環/ヘテロ芳香族環を、シクロペンタジエニル骨格にヘテロ環/ヘテロ芳香族環のC−C二重結合を間に介して縮合させるのが好ましい。ヘテロ原子を含むヘテロ環/ヘテロ芳香族環は、2,3−またはb−縮合であるのが好ましい。
縮合へテロ環を有するシクロペンタジエニル環系Cpの例は、チアペンタレン、2−メチルチアペンタレン、2−エチルチアペンタレン、2−イソプロピルチアペンタレン、2−n−ブチルチアペンタレン、2−tert−ブチルチアペンタレン、2−トリメチルシリルチアペンタレン、2−フェニルチアペンタレン、2−ナフチルチアペンタレン、3−メチルチオペンタレン、4−フェニル−2,6−ジメチル−1−チアペンタレン、4−フェニル−2,6−ジエチル−1−チアペンタレン、4−フェニル−2,6−ジイソプロピル−1−チアペンタレン、4−フェニル−2,6−ジ−n−ブチル−1−チアペンタレン、4−フェニル−2,6−ジ(トリメチルシリル)−1−チアペンタレン、アザペンタレン、2−メチルアザペンタレン、2−エチルアザペンタレン、2−イソプロピルアザペンタレン、2−n−ブチルアザペンタレン、2−トリメチルシリルアザペンタレン、2−フェニルアザペンタレン、2−ナフチルアザペンタレン、1−フェニル−2,5−ジメチル−1−アザペンタレン、1−フェニル−2,5−ジエチル−1−アザペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ−n−ブチル−1−アザペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ−tert−ブチル−1−アザペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ(トリメチルシリル)−1−アザペンタレン、1−tert−ブチル−2,5−ジメチル−1−アザペンタレン、オキサペンタレン、ホスファペンタレン、1−フェニル−2,5−ジメチル−1−ホスファペンタレン、1−フェニル−2,5−ジエチル−1−ホスファペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ−n−ブチル−1−ホスファペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ−tert−ブチル−1−ホスファペンタレン、1−フェニル−2,5−ジ(トリメチルシリル)−1−ホスファペンタレン、1−メチル−2,5−ジメチル−1−ホスファペンタレン、1−tert−ブチル−2,5−ジメチル−1−ホスファペンタレン、7−シクロペンタ[1,2]チエノ[3,4]シクロペンタジエンまたは7−シクロペンタ[1,2]ピロール[3,4]シクロペンタジエンである。
別の好ましいシクロペンタジエニル環系Cpにおいて、基R1A〜R5Aの4個、すなわち二組の一対のビシナル基が、2個のヘテロ環を形成する。この複素環基は、上記に詳細に記載したとおりである。2個の縮合へテロ環を含むシクロペンタジエニル環系HCpの例は、7−シクロペンタジチオフェン、7−シクロペンタジピロールまたは7−シクロペンタジホスホール(7-cyclopentadiphosphole)である。
別の好ましいシクロペンタジエニル環系Cpにおいて、基R1A〜R5Aの4個、すなわち二組の一対のビシナル基が、2個のヘテロ環を形成する。この複素環基は、上記に詳細に記載したとおりである。2個の縮合へテロ環を含むシクロペンタジエニル環系Cpの例は、7−シクロペンタジチオフェン、7−シクロペンタジピロールまたは7−シクロペンタジホスホール(7-cyclopentadiphosphole)である。
縮合ヘテロ環を有するシクロペンタジエニル環系の合成は、例えば上述のWO98/22486に記載されている。"metalorganic catalysts for synthesis and polymerisation", Springer Verlag 1999において、Ewen等は、150頁以降にシクロペンタジエニル環系の別の合成を記載している。
置換基R1A〜R5Aの変体によって金属錯体の重合特性に影響を及ぼすことができる。置換基の数および種類により、重合されるべきオレフィンの、金属原子Mへの接近に対する能力に影響を及ぼすことができる。このようにして、種々のモノマー、特に嵩高いモノマーに対する触媒の活性および選択性を修正することができる。置換基は成長ポリマー鎖の停止反応の速度に影響を及ぼすことができることから、これにより形成されるポリマーの分子量を変更させることもできる。したがって、置換基R1A〜R5Aの化学的な構造を広範囲内で変更して、所望の結果を達成し且つ目的の触媒組成物を得ることができる。
考え得る有機炭素置換基R1A〜R5Aの例は以下の通りである:
直鎖でも、または分岐でも良いC1〜C20アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシルまたはn−ドデシル、
置換基としてC6〜C10アリール基を有していても良い5〜7員のシクロアルキル、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル又はシクロドデシル、
直鎖でも、環式でも、または分岐でも良く、そして内部または末端二重結合を有することができるC2〜C20アルケニル、例えばビニル、1−アリル、2−アリル、3−アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニル、
置換基として別のアルキル基を有していても良いC6〜C20アリール、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラニル、o−、m−、p−メチルフェニル、2,3−、2,4−、2,5−もしくは2,6−ジメチルフェニル、2,3,4−、2,3,5−、2,3,6−、2,4,5−、2,4,6−もしくは3,4,5−トリメチルフェニル、または
置換基として別のアルキル基を有していても良いアリールアルキル、例えばベンジル、o−、m−、p−メチルベンジル、1−もしくは2−エチルフェニル、であり、且つ2個のR1A〜R5Aが相互に合体して、5または6員環を形成しても良く、そして有機基R1A〜R5Aは、ハロゲン、例えばフッ素、塩素または臭素で置換されていても良い。更に、R1A〜R5Aはアミノ又はアルコキシであっても良く、例えばジメチルアミノ、n−ピロリジニル、ピコリニル、メトキシ、エトキシ又はイソプロポキシであっても良い。
考え得る有機ケイ素置換基SiR6A 3において、R1A〜R5Aと同義である基R6Aを有することができ、且つ2個のR6Aが相互に合体して、5または6員環を形成しても良い。置換基SiR6A 3の例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ブチルジメチルシリル、トリブチルシリル、トリ−tert−ブチルシリル、トリアリルシリル、トリフェニルシリルまたはジメチルフェニルシリルである。基SiR6A 3を、酸素原子又は窒素原子を介してシクロペンタジエニル骨格に合体させることも可能であり、例えば、トリメチルシリルオキシ、トリエチルシリルオキシ、ブチルジメチルシリルオキシ、トリブチルシリルオキシ又はトリ−tert−ブチルシリルオキシである。好ましい基R1A〜R5Aは、水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、ビニル、アリル、ベンジル、フェニル、o−ジアルキル−もしくはo−ジクロロ−置換フェニル、トリアルキル−もしくはトリクロロ−置換フェニル、ナフチル、ビフェニルおよびアントラニルである。有機ケイ素置換基として、アルキル基の炭素原子数が1〜10個であるトリアルキルシリル基、特にトリメチルシリル基が特に好ましい。
かかるシクロペンタジエニル環係の例(1位に配置されるのが好ましい基−Z−Aを含まず)は、3−メチルシクロペンタジエニル、3−エチルシクロペンタジエニル、3−イソプロピルシクロペンタジエニル、3−tert−ブチルシクロペンタジエニル、ジアルキルシクロペンタジエニル、例えばテトラヒドロインデニル、2,4−ジメチルシクロペンタジエニルもしくは3−メチル−5−tert−ブチルシクロペンタジエニル、トリアルキルシクロペンタジエニル、例えば2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル、又はテトラアルキルシクロペンタジエニル、例えば2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニルである。
2個のビシナル基R1A〜R5Aが、縮合環系、すなわちE1A〜E5A骨格、好ましくはC5シクロペンタジエニル骨格と合体して、無置換または置換のインデニル、ベンゾインデニル、フェナントレニル、フルオレニルまたはテトラヒドロインデニル環系を形成する化合物が好ましく、例えばインデニル、2−メチルインデニル、2−エチルインデニル、2−イソプロピルインデニル、3−メチルインデニル、ベンゾインデニル又は2−メチルベンゾインデニルである。
縮合環系は、他のC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A又はSiR6A 3、例えば4−メチルインデニル、4−エチルインデニル、4−イソプロピルインデニル、5−メチルインデニル、4−フェニルインデニル、5−メチル−4−フェニルインデニル、2−メチル−4−フェニルインデニル又は4−ナフチルインデニルであっても良い。
−Z−Aを形成しない好ましい置換基R1A〜R5Aは、上述の有機炭素基及び環式の縮合環系を形成する有機炭素基、特にその好ましい実施の形態である。
mは1、2又は3であっても良く、即ち、1個、2個又は3個の基R1A〜R5Aは、−Z−Aであり、且つ2個又は3個の基−Z−Aが存在する場合、これらは同一又は異なっていても良い。基R1A〜R5Aの内の1個だけが−Z−A(m=1)であるのが好ましい。
メタロセンの場合のように、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体はキラルであっても良い。したがって、シクロペンタジエニル骨格の置換基R1A〜R5Aの1つは、1個以上のキラル中心を有することができ、或いはシクロペンタジエニル環系Cpそれ自体が、互変性であっても良く、これにより、シクロペンタジエニル環系を遷移金属Mに結合させた場合のみキラリティが誘発される(シクロペンタジエニル化合物のキラリティに用いられる形式に関して、R. Halterman, Chem. Rev, 92, (1992), 965-994頁を参照乞う)。
架橋Zに対する有機炭素置換基R1B〜R6Bの例は以下の通りである:
直鎖でも、または分岐でも良いC1〜C20アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシルまたはn−ドデシル、
置換基としてC6〜C10アリール基を有していても良い5〜7員のシクロアルキル、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル又はシクロドデシル、
直鎖でも、環式でも、または分岐でも良く、そして内部または末端二重結合を有することができるC2〜C20アルケニル、例えばビニル、1−アリル、2−アリル、3−アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニル、
置換基として別のアルキル基を有していても良いC6〜C20アリール、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラニル、o−、m−、p−メチルフェニル、2,3−、2,4−、2,5−もしくは2,6−ジメチルフェニル、2,3,4−、2,3,5−、2,3,6−、2,4,5−、2,4,6−もしくは3,4,5−トリメチルフェニル、または
置換基として別のアルキル基を有していても良いアリールアルキル、例えばベンジル、o−、m−、p−メチルベンジル、1−もしくは2−エチルフェニル、であり、且つ2個のR1B〜R6Bが相互に合体して、5または6員環を形成しても良く、そして有機基R1B〜R6Bは、ハロゲン、例えばフッ素、塩素または臭素、そしてアルキル又はアリールで置換されていても良い。
有機ケイ素置換基SiR7B 3において、R1B〜R6Bと同義である基R7Bであっても良く、且つ2個のR7Bが相互に合体して、5または6員環を形成しても良い。置換基SiR7B 3の例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ブチルジメチルシリル、トリブチルシリル、トリ−tert−ブチルシリル、トリアリルシリル、トリフェニルシリルまたはジメチルフェニルシリルである。好ましい基R1B〜R6Bは、水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、ベンジル、フェニル、o−ジアルキル−もしくはo−ジクロロ−置換フェニル、トリアルキル−もしくはトリクロロ−置換フェニル、ナフチル、ビフェニルおよびアントラニルである。
シクロペンタジエニル環系Cpと複素環Aとの間のブリッジZ(架橋Z)は、有機、好ましくは炭素及び/又はケイ素単位を含む2価のブリッジである。Zはシクロペンタジエニル骨格又はシクロペンタジエニル環系の縮合環に結合可能である。Zは、シクロペンタジエニル骨格に結合しているのが好ましい。シクロペンタジエニル環系とAとの間のブリッジの長さを変更することにより、触媒の活性に影響を及ぼすことができる。Zが、縮合へテロ環又は芳香族環に隣接する位置でシクロペンタジエニル骨格に結合しているのが極めて好ましい。従って、ヘテロ環又は芳香族環をシクロペンタジエニル骨格の2,3位で縮合させる場合、Zは、シクロペンタジエニル骨格の1位または4位に配置されるのが好ましい。
好ましいブリッジZは、−C(R1B2B)−C(R3B4B)−、−C(R1B2B)−Si(R3B4B)−又は1,2−フェニレンである。−C(R1B2B)−Si(R3B4B)−中の基−C(R1B2B)は、A又はCpに結合していても良い。−C(R1B2B)は、Aに結合するのが好ましい。なぜなら、これらの化合物は簡素であり且つ安価に製造されるからである。この場合、−C(R1B2B)は、CH2であるのが好ましく、これにより、CH2−C(R3B4B)−及びCH2−Si(R3B4B)−がZとして特に好ましいものとなり、好ましくはCH2−C(CH32−である。これら、即ち、CH2−C(CH32−における基CH2は、Aに結合しているのが好ましい。Zは、−C(R1B2B)−Si(R3B4B)−、1,2−シクロヘキサンジイル又は1,2−フェニレンのブリッジであるのが特に好ましい。上述の実施の形態及びR1B〜R4BとR7Bに関する好ましい実施の形態は、これらの好ましいモノシクロペンタジエニル錯体についても適用される。
Aは、炭素環員の他に酸素、硫黄、窒素およびリンからなる群から選択されるヘテロ原子を含むことができる無置換、置換または縮合の複素環基である。炭素の他に環原子として1〜4個の窒素原子もしくは1〜3個の窒素原子及び/又は硫黄もしくは酸素原子を含むことができる5員環のヘテロアリール基の例は、2−フリル、2−チエニル、2−ピロリル、3−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、3−イソチアゾリル、5−イソチアゾリル、1−ピラゾリル、3−ピラゾリル、5−ピラゾリル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、5−イミダゾリル、1,2,4−オキサジアゾール−3−イル、1,2,4−オキサジアゾール−5−イル、1,3,4−オキサジアゾール−2−イルまたは1,2,4−トリアゾール−3−イルである。1〜4個の窒素原子及び/又はリン原子を含むことができる6員のへテロアリール基の例は、2−ピリジニル、2−ホスファベンゾイル、3−ピリダジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、2−ピラジニル、1,3,5−トリアジン−2−イル、1,2,4−トリアジン−3−イル、1,2,4−トリアジン−5−イルまたは1,2,4−トリアジン−6−イルである。5または6員環のヘテロアリール基は、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、トリアルキルシリルまたはハロゲン(例えば、フッ素、塩素、臭素)で置換されていても良く、または1個以上の芳香族化合物もしくはヘテロ芳香族化合物と縮合されていても良い。ベンゾ縮合の5員ヘテロアリール基の例は、2−インドリル、7−インドリル、2−クマロニル、7−クマロニル、2−チアナフテニル、7−チアナフテニル、3−インダゾリル、7−インダゾリル、2−ベンゾイミダゾリルおよび7−ベンゾイミダゾリルである。ベンゾ縮合の6員へテロアリール基の例は、2−キノリル、8−キノリル、3−シンノリル、8−シンノリル、1−フタラジリル、2−キナゾリル、4−キナゾリル、8−キナゾリル、5−キノキサリル、4−アクリジル、1−フェナントリジルおよび1−フェナジリルである。
Aは、金属Mに対して分子内結合又は分子間結合することができる。AはMに対して分子内結合しているのが好ましい。Aをシクロペンタジエニル間に結合するための合成は、例えば、M. Enders等によるChem. Ber. (1996), 129, 459-463頁またはP. Jutzi and U. SiemelingによるJ. Orgmet. Chem. (1995), 500, 175-185頁に記載されている方法に類似の方法によって行われ得る。
これらのヘテロ芳香族環系の中で、Zに結合するヘテロ芳香族単位中に1個、2個、3個、4個又は5個の窒素原子を有する無置換、置換及び/又は縮合の6員のヘテロ芳香族化合物、特に2−ピリジル又は2−キノリルが好ましい。従って、Aは、下式(IIIa):
Figure 2005535726
[但し、E1C〜E4Cがそれぞれ炭素又は窒素を表し、
1C〜R4Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR6C 3を表し、且つ有機基R1C〜R4Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又は基SiR6C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R1C〜R4C又はR1CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
6Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R6Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
pは、E1C〜E4Cが窒素の場合に0を表し、E1C〜E4Cが炭素の場合に1を表す。]
で表される基であるのが好ましい。
特に、0個又は1個のE1C〜E4Cが窒素を表し、残りが炭素を表す。Aは、2−ピリジル、6−メチル−2−ピリジル、4−メチル−2−ピリジル、5−メチル−2−ピリジル、5−エチル−2−ピリジル、4,6−ジメチル−2−ピリジル、3−ピリダジル、4−ピリミジル、6−エチル−4−ピリミジル、6−メチル−2−ピラジニル、5−メチル−2−ピラジニル、3−メチル−2−ピラジニル、3−エチルピラジニル、3,5,6−トリメチル−2−ピラジニル、2−キノリル、4−メチル−2−キノリル、6−メチル−2−キノリル、7−メチル−2−キノリル、2−キノキサリル又は3−メチル−2−キノキサリルを表すのが特に好ましい。
他の好ましい実施の形態において、Aは、下式(IIIb):
Figure 2005535726
[但し、G1Cが、窒素、リン、硫黄又は酸素を表し、
6C〜R8Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR9C 3を表し、且つ有機基R6C〜R8Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR9C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R6C〜R8C又はR6CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
9Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R9Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
gは、G1Cが酸素又は硫黄の場合に0を表し、G1Cが窒素又はリンの場合に1を表す。]
で表される基である。
好ましいG1Cは、窒素である。Aは、2−(1,3−ジオキサゾリル)、2−(ベンゾオキサゾリル)、2−(1,3−チアゾリル)、2−(ベンゾチアゾリル)、2−イミダゾリル、2−(1−メチルイミダゾリル)、2−(1−ブチルイミダゾリル)、2−(1−ベンジルイミダゾリル)、2−(1−フェニルイミダゾリル)又は2−ベンズイミダゾリルであるのが特に好ましい。
好ましいモノシクロペンタジエニル錯体において、シクロペンタジエニル環系Cp及び−Z−Aは、下式(IV):
Figure 2005535726
[但し、A、Z、E1A〜E5A及びR6Aが上記と同義であり、本実施の形態において、これらの好ましい実施の形態についても望ましく、
1A〜R4Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A、SiR6A 3、BR6A 2を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成する。]
で表されるリガンド(Cp−Z−A)を形成する。
1A〜R4Aに関しては、上記と同義のもの及びこれらの好ましい実施の形態についても同様に用いられる。
特に、モノシクロペンタジエニル錯体は、式(IV)で表されるリガンド(Cp−Z−A)を含み、この好ましい実施の形態において、Zは、−C(R1B2B)−Si(R3B4B)−、−CH2−C(R3B4B)−及び又は1,2−フェニレンの中から選択され、CH2−C(R3B4B)−が好ましく、且つ−C(R1B2B)−及び−CH2−はAに結合しているのが好ましく、そしてフェニレンは、更に下式:
Figure 2005535726
[但し、R1B〜R2Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R2Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
3B〜R4Bが相互に独立して、それぞれC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR7B 3を表し、且つ有機基R3B〜R4Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良く、
Aが、下式:
Figure 2005535726
{式中、E1C〜E4Cがそれぞれ炭素又は窒素を表し、
1C〜R4Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR5C 3を表し、且つ有機基R1C〜R4Cがハロゲン及び他のC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR5C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R1C〜R4C又はR1CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
5Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R6Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
pは、E1C〜E4Cが窒素の場合に0を表し、E1C〜E4Cが炭素の場合に1を表し、
1Cが、窒素、リン、硫黄又は酸素を表し、
6C〜R8Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR9C 3を表し、且つ有機基R6C〜R8Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR9C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R6C〜R8C又はR6CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
9Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R9Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
gは、G1Cが酸素又は硫黄の場合に0を表し、G1Cが窒素又はリンの場合に1を表す。}で表される。]
で置換されていても良い。
A、Z、E1A〜E4A、R1B〜R4B及びR7Bに関しては、上記と同義であるもの及びこれらの好ましい実施の形態についても用いられる。
Mは、酸化状態3のチタン、バナジウム、クロム、モリブデン及びタングステン、好ましくは酸化状態3のチタン、クロム、モリブデン及びタングステンからなる群から選択される金属を表す。酸化状態2、3及び4、特に3のクロムが好ましい。金属錯体、特にクロム錯体は、対応の金属塩、例えば金属の塩化物を配位子アニオンと反応させることによって簡易な方法で得ることができる(例えば、DE19710615の実施例に類似の手順を用いる)。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体の中で、下式:
(Cp)(−Z−A)mMXk (V)
[但し、Cp、Z、A、m及びMが上記と同義であり、これらの好ましい実施の形態も望ましく、
Xが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C10アルキル、C2〜C10アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR12、OR1、SR1、SO31、OC(O)R1、CN、SCN、β−ジケトネート、CO、BF4 -、PF6 -又は嵩高い非配位アニオンを表し、
1、R2が相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR3 3を表し、且つ有機基R1、R2がハロゲン又は窒素含有基及び酸素含有基で置換されても良く、そして2個の基R1、R2が相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
3が相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R3が相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
kが1、2又は3を表す。]
で表されるのが好ましい。
上述のCp、Z、A、m及びMの実施の形態及び好ましい実施の形態についても同様に、個々に、又はこれらの好ましいモノシクロペンタジエニル錯体と組み合わせて用いられる。
配位子Xは、例えば、モノシクロペンタジエニル錯体の合成に用いられる対応の出発金属化合物を選択することによって得られるが、次いでその後にこれを変更することも可能である。好適な配位子Xは、特に、ハロゲンのフッ素、塩素、臭素またはヨウ素、特に塩素である。メチル、エチル、プロピル、ブチル、ビニル、アリル、フェニルおよびベンジル等のアルキル基は、有利な配位子Xでもある。例として特記に値し且つ網羅的な列挙を構築しない別の配位子Xは、トリフルオロアセテート、BF4 -、PF6 -および弱配位もしくは非配位アニオン(例えば、S. Strauss in Chem. Rev. 1993, 93, 927-942頁参照乞う)、例えばB(C654 -である。
アミド、アルコキシド、スルホネート、カルボキシレートおよびβ−ジケトネートは特に好適な配位子Xである。基R1およびR2の変更により、例えば、溶解性等の物理的特性を良好に調整することができる。考え得る有機炭素置換基R1およびR2の例は、以下の通りである:
直鎖でも、または分岐でも良いC1〜C20アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシルまたはn−ドデシル、
置換基としてC6〜C10アリール基を有していても良い5〜7員のシクロアルキル、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル又はシクロドデシル、
直鎖でも、環式でも、または分岐でも良く、そして内部または末端二重結合を有していても良いC2〜C20アルケニル、例えばビニル、1−アリル、2−アリル、3−アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニル、
別のアルキル基及び/又はN−又はO−含有基で置換されていても良いC6〜C20アリール、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラニル、o−、m−、p−メチルフェニル、2,3−、2,4−、2,5−もしくは2,6−ジメチルフェニル、2,3,4−、2,3,5−、2,3,6−、2,4,5−、2,4,6−もしくは3,4,5−トリメチルフェニル、2−メトキシフェニル、2−N,N−ジメチルアミノフェニル、または
別のアルキル基で置換されていても良いアリールアルキル、例えばベンジル、o−、m−、p−メチルベンジル、1−もしくは2−エチルフェニルであり、且つR1をR2に合体させて、5または6員環を形成しても良く、そして有機基R1〜R2は、ハロゲン、例えばフッ素、塩素または臭素で置換されていても良い。
有機ケイ素置換基SiR3 3中の考え得る基R3は、R1〜R2について上記に詳細に記載した基と同義であり、且つ2個のR3が相互に合体して、5または6員環を形成しても良い。置換基のSiR3 3の例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ブチルジメチルシリル、トリブチルシリル、トリアリルシリル、トリフェニルシリルまたはジメチルフェニルシリルである。基R1およびR2として、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル等のC1〜C10アルキル、更にビニル、アリル、ベンジルおよびフェニルを使用するのが好ましい。置換された配位子Xの一部を使用するのが特に好ましい。なぜなら、この配位子Xは、安価で且つ容易に入手可能な出発材料から得ることができるからである。特に好ましい実施の形態において、Xは、ジメチルアミド、メトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、フェノキシド、ナフトキシド、トリフレート、p−トルエンスルホネート、アセテートまたはアセチルアセトネートである。
配位子Xの数kは、遷移金属Mの酸化状態に応じて異なる。したがって、数kを、一般的に利用可能な数字として形成することができない。触媒活性錯体における遷移金属Mの酸化状態は、主として当業者等に知られている。クロム、モリブデンおよびタングステンは、ほとんど+3の酸化状態であり、バナジウムの酸化状態は+3又は+4である。しかしながら、酸化状態が活性触媒の酸化状態に対応していない錯体を使用することも可能である。そこで、かかる錯体を、適当な活性化剤を用いて適当に還元又は酸化することができる。酸化状態が+3のクロム錯体および酸化状態が+3のチタン錯体を使用するのが好ましい。
更に、本発明者等は、下式(V):
Figure 2005535726
[但し、R1A〜R4Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A、SiR6A 3を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、
6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
Aが無置換、置換又は縮合した複素環基を表し、
1B〜R4Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R4Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良く、
sが元素周期表第1族、第2族又は第3族の金属を表し、
sが相互に独立して、それぞれフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水素、C1〜C10アルキル、C2〜C10アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR12、OR1、SR1、SO31、OC(O)R1、CN、SCN、β−ジケトネート、CO、BF4 -、PF6 -又は嵩高い非配位アニオンを表し、
sが0、1又は2を表し、
rが1又は2を表し、且つs+rがMs−1の酸化状態である。]
で表されるシクロペンタジエニル化合物(シクロペンタジエニル系)の製造方法であって、
(A−CR1B2B-r(Mss s+を、下式(VI):
Figure 2005535726
[但し、各記号は上記と同義である。]
で表されるフルベンと反応させることを特徴とする製造方法を見出した。
各記号及びこれらの好ましい実施の形態は、上述の通りである。フルベンは、以前から知られており、例えば、Freiesleben, Angew, Chem. 75 (1963), 576頁の方法によって製造可能である。
配位子Xsは、全体として中性のシクロペンタジエニル化合物(V)に対してマイナスの電荷を形成し、ハロゲン、例えば塩素及び臭素を表すのが好ましい。式(V)におけるシクロペンタジエニル化合物アニオンの対イオンMss sは、A−CR1B2B-のカチオンである。Msは、周期表第1族、第2族又は第3族の金属を表すのが一般的であり、s個のXs配位子を有することによって、Xsマイナスsの形式的な酸化状態は−1に等しい。Msは、他の中性配位子を有していても良い。Msがアミン又はエーテル等の非荷電配位子を有していても良いリチウム、ナトリウム又はカリウムカチオンを表し、そしてsが0であり、rが1であるのが好ましい。Msがマグネシウムを表し、sが1であり、rが1であるのが特に好ましく、即ち、Mss sは、同様に他の非荷電配位子を有していても良い塩化マグネシウム又は臭化マグネシウムである。
A−CR1B2B-アニオンは、通常、A−CR1B2BHを脱プロトン化することによって得られる。このために、アルキルリチウム、水素化ナトリウム、ナトリウムアミド、ナトリウムアルコキシド、アルキルナトリウム、水素化カリウム、カリウムアミド、カリウムアルコキシド、カリウムアルキル、アルキルマグネシウム、アルキルマグネシウムハライド又はこれらの混合物等の強塩基を用いることができる。塩基のA−CR1B2BHに対するモル比は、通常、0.4:1〜100:1の範囲、好ましくは0.9:1〜10:1の範囲、特に好ましくは0.95:1〜1.1:1の範囲である。かかる脱プロトン化の例は、L. Brandsma, Preparative polar organometallic chemistry 2, 133-142頁に記載されている。
脱プロトン化の溶剤として、全ての非プロトン性溶剤、例えば脂肪族及び芳香族炭化水素、例えばn−ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、デカリン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン又はキシレン、その他に例えばジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテル及びこれらの混合物を使用することができる。脱プロトン化は、−100〜+160℃の範囲、特に−80〜100℃の範囲で行うことができる。40℃を超える温度条件下で、エーテルを含まないか、又はほんの僅かな割合のエーテルを含む脂肪族または芳香族溶剤を使用するのが好ましい。
無置換、置換又は縮合のヘテロ芳香族環系Aは、上記と同義であり、CR1B2BH基を有している。式IIIa又はIIIbの中で、Aは、Zが配置されているところにCR1B2BH基を有している。基R1B、R2B及びこれらの好ましい実施の形態は、上述の通りであり、水素であるのが特に好ましい。この基は、Aのヘテロ原子に対してオルト位に配置されているのが好ましく、特に、それがAに存在する場合、窒素原子に対してオルト位に配置されている。A−CR1B2BHは、2−メチルフラン、2,5−ジメチルフラン、2−エチルフラン、1,2−ジメチルピロール、1,2,3−トリメチルピロール、1,3−ジメチルピラゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−デシル−2−メチルイミダゾール、1−メチル−2−ウンデシルイミダゾール、2−ピコリン、2−エチルピリジン、2−プロピルピリジン、2−ベンジルピリジン、2,6−ルチジン、2,4−ルチジン、2,5−ルチジン、2,3−シクロヘプテノピリジン、5−エチル−2−メチルピリジン、2,4,6−コリジン、3−メチルピリダジン、4−メチルピリミジン、4,6−ジメチルピリミジン、2−メチルピラジン、2−エチルピラジン、2,6−ジメチルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、2,3−ジメチルピラジン、2,3−ジエチルピラジン、テトラヒドロキノキサリン、テトラメチルピラジン、キナリジン、2,4−ジメチルキノリン、2,6−ジメチルキノリン、2,7−ジメチルキノリン、2−メチルキノキサリン、2,3−ジメチルキノキサリン又はネオクプロリンを表すのが好ましい。
A−CR1B2BHは、式(VIIa)又は(VIIb):
Figure 2005535726
[但し、E1C〜E4Cがそれぞれ炭素又は窒素を表し、
1C〜R4Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR5C 3を表し、且つ有機基R1C〜R4Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR5C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R1C〜R4C又はR1CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
5Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R5Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
pは、E1C〜E4Cが窒素の場合に0を表し、E1C〜E4Cが炭素の場合に1を表し、
1Cが、窒素、リン、硫黄又は酸素を表し、
6C〜R8Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR9C 3を表し、且つ有機基R6C〜R8Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR9C 3で置換されても良く、そして2個のビシナル基R6C〜R8C又はR6CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
9Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R9Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
gは、G1Cが酸素又は硫黄の場合に0を表し、G1Cが窒素又はリンの場合に1を表す。]
で表される基であるのが特に好ましい。
特に、0個又は1個のE1C〜E4Cが窒素を表し、残りが炭素を表す。式VIIaの特に好ましいA−CR1B2BH環系は、2−ピコリン、2−エチルピリジン、2−プロピルピリジン、2−ベンジルピリジン、2,6−ルチジン、2,4−ルチジン、2,5−ルチジン、2,3−シクロヘプテノピリジン、5−エチル−2−メチルピリジン、2,4,6−コリジン、3−メチルピリダジン、4−メチルピリミジン、4,6−ジメチルピリミジン、2−メチルピラジン、2−エチルピラジン、2,6−ジメチルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、2,3−ジメチルピラジン、2,3−ジエチルピラジン、テトラヒドロキノキサリン、テトラメチルピラジン、キナリジン、2,4−ジメチルキノリン、2,6−ジメチルキノリン、2,7−ジメチルキノリン、2−メチルキノキサリン、2,3−ジメチルキノキサリン又はネオクプロリンである。
好ましいG1Cは、窒素である。式VIIbの特に好ましいA−CR1B2BH環系は、2−メチル−(1,3−オキサゾリル)、2−メチル−(ベンゾオキサゾリル)、2−メチル−(1,3−チアゾリル)、2−メチル−(ベンゾチアゾリル)、2−メチルイミダゾリル、1,2−ジメチルイミダゾリル、1−ブチル−2−メチルイミダゾリル、1−ベンジル−2−メチルイミダゾリル、2−メチル−1−フェニルイミダゾリル又は2−メチルベンゾイミダゾリルである。
脱プロトン化によって形成されるA−CR1B2B-アニオンを単離し、そしてフルベン(VI)と反応させることができるが、更に単離することなくフルベン(VI)と反応させるのが好ましい。更なる反応に用いられる溶剤として、全ての非プロトン性溶剤、特に脂肪族及び芳香族炭化水素、例えばn−ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、デカリン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン又はキシレン、その他に例えばジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテル及びこれらの混合物を使用することができる。次の反応は、−100〜+160℃の範囲、特に−80〜100℃の範囲、特に好ましくは0〜60℃の範囲で行うことができる。40℃を超える温度条件下で、エーテルを含まないか、又はほんの僅かな割合のエーテルを含む脂肪族または芳香族溶剤を使用するのが好ましい。(A−CR1B2B-r(Mss s+におけるAのフルベン(VI)に対するモル比は、通常、0.1:1〜10:1の範囲、好ましくは0.7:1〜1.3:1の範囲、特に好ましくは1:1〜1.1:1の範囲である。
その後、このようにして得られるシクロペンタジエニル環系アニオン(V)を、更に適当な遷移金属化合物、例えばクロムトリクロリド−トリス(テトラヒドロフラン)と反応させて、対応のモノシクロペンタジエニル錯体(A)を得ることができる。
この処理は、上述の処理より特に好ましい。広範囲の配位子構造を合成するために用いることができる。式IIIa及びIIIbにおけるAを有するC2架橋配位子組成物に特に適当である。この処理による収率は極めて高く、多量に高級化するのに適当である。従って、この処理のコストは低いものである。
更に本発明者等は、式(VIII):
Figure 2005535726
[但し、E6A〜E10Aがそれぞれ炭素を表すか、又はE6A〜E10Aの1個以下がリンを表し、且つ隣接する4個のE6A〜E10Aが共役ジエン系を形成し、残りのE6A〜E10Aが更に水素原子を有しており、
1A〜R5Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A、SiR6A 3を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、
6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
Aが無置換、置換又は縮合した複素環環系(複素環基)を表し、
1B〜R4Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R4Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。]
で表されるシクロペンタジエニル化合物(シクロペンタジエニル系)の製造方法であって、
(A−CR1B2B-r(Mss s+を、下式(IX):
Figure 2005535726
[但し、各記号が上記と同義であり、そしてQが脱離基、特に塩素、臭素、ヨウ素、トシレート又はトリフレートを表す。]
で表されるシクロペンタジエニル化合物と反応させることを特徴とする製造方法を見出した。
A−CR1B2B-アニオンの製造方法及び好ましい実施の形態については、上述したとおりであり、この方法に用いられる。
シクロペンタジエニル化合物(IX)は、例えば、式(IX)で表される化合物{但し、基SiR1B2BQを水素でSiR1B2B2と置換しており、且つQが同一又は異なっていても良く、それぞれ脱離基、特に塩素、臭素、ヨウ素、トシレート又はトリフレートを表す。}で表される化合物のE6A〜E10Aの1個において単一のプロトンの除去によって形成される対応のシクロペンタジエニル化合物アニオンの反応によって製造可能である。かかる合成は、例えばEP−A659757に記載されている。
脱プロトン化によって形成されるA−CR1B2B-アニオンを単離し、そしてシクロペンタジエニル化合物(IX)と反応させることができるが、更に単離することなくシクロペンタジエニル化合物(IX)と反応させるのが好ましい。溶剤として、全ての非プロトン性溶剤、特に脂肪族及び芳香族炭化水素、例えばn−ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、デカリン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン又はキシレン、その他にエーテル、例えばジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテル及びこれらの混合物を使用することができる。反応は、−100〜+160℃の範囲、特に−80〜100℃の範囲、特に好ましくは0〜60℃の範囲で行うことができる。40℃を超える温度条件下で、エーテルを含まないか、又はほんの僅かな割合のエーテルを含む脂肪族または芳香族溶剤を使用するのが好ましい。
その後、このようにして得られるシクロペンタジエニル化合物(VIII)を一般的な方法で脱プロトン化し、そして更に適当な遷移金属化合物、例えばクロムトリクロリド−トリス(テトラヒドロフラン)と反応させて、対応のモノシクロペンタジエニル錯体(A)を得ることができる。更に、シクロペンタジエニル化合物(VIII)を、例えば、EP−A742046に記載の方法に類似する方法でクロムアミドと直接反応させて、モノシクロペンタジエニル錯体(A)を得ることも可能である。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を、単独で、又は他の成分と組み合わせて、オレフィンの重合用触媒組成物として用いることができる。本発明者等は、
A)本発明の少なくとも1種のモノシクロペンタジエニル錯体、
B)必要により、有機又は無機担体、
C)必要により、1種以上の活性化合物、
D)必要により、1種以上の、オレフィンの重合に適当な触媒、
E)必要により、少なくとも1種の、周期表第1族、第2族又は第13族の金属、を含むオレフィンの重合用の触媒組成物を見出した。
従って、本発明によるモノシクロペンタジエニル錯体の2種以上をオレフィンまたは複数のオレフィンと同時に接触させて重合することができる。これにより、広範囲のポリマーを製造することができる点で有効である。例えば、このようにして二モードの生成物を製造することができる。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を気相または懸濁液中での重合処理に用いることができるようにするため、メタロセンを固体の状態で使用する、すなわちメタロセンを固体の担体(B)に施すのが屡々有効である。更に、担持モノシクロペンタジエニル錯体は、高い生産性を示す。したがって、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を必要により、有機担体または無機担体(B)に固定して、重合中に担持状態で使用することも可能である。これにより、例えば、反応器中で析出物を回避し、そしてポリマーのモルホロジーを制御することができる。担体材料として、シリカゲル、塩化マグネシウム、酸化アルミニウム、中位の多孔性材料(mesoporous material)、アルミノシリケート、ヒドロタルサイトおよび有機ポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン又は極性官能化ポリマー、例えばエテンとアクリル酸エステル、アクロレイン又は酢酸ビニルの共重合体を使用するのが好ましい。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体と、少なくとも1種の活性化合物(C)及び担体成分(B)を含む触媒組成物が特に好ましい。
担持触媒組成物を得るために、担持触媒組成物を担体成分(B)と反応させることができる。担体成分(B)、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体(A)及び活性化合物(C)を組み合わせる順序は原則として重要ではない。本発明のモノシクロペンタジエニル錯体A)と活性化合物C)は、相互に独立して、または同時に、または担体に固定することができる。各工程の後に固体を適当な不活性溶媒、例えば脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素で洗浄することができる。
担持触媒組成物を製造する好ましい方法において、少なくとも1種の本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を少なくとも1種の活性化合物(C)と、好ましくは溶解性の反応生成物、付加物、または混合物を与える好適な溶媒中で接触させる。次いで、このようにして得られた生成物(調製物)を、脱水又は不動態化担体材料と混合し、溶剤を除去し、これにより得られた担持モノシクロペンタジエニル錯体の触媒組成物を、全ての溶剤又は一部の溶剤が担体材料の細孔から除去されるまで乾燥する。上述の処理の工業的な方法の例は、WO96/00243、WO98/40419またはWO00/05277に記載されている。別の好ましい形態は、まず担体成分B)に活性化合物C)を施し、次いで、この担持された化合物に本発明のモノシクロペンタジエニル錯体A)を接触させる。
担体成分B)として、有機固体又は無機固体であっても良い微分散担体(微粒子状の担体)を使用するのが好ましい。特に、担体成分B)は、多孔性担体、例えばタルク、シート状シリケート、例えばモンモリロナイト、ミカ、そして無機酸化物又は微粒子状のポリマー粉体(例えば、ポリオレフィン又は極性官能基を有するポリマー)とされる。
比表面積が10〜1000m2/gであり、細孔容積が0.1〜5ml/gであり、平均粒径が1〜500μmの担体材料を使用するのが好ましい。
担体材料の比表面積は50〜700m2/g、細孔容積は0.4〜5ml/g、そして平均粒径は5〜350μmである担体が好ましい。比表面積が200〜550m2/gであり、細孔容積が0.5〜3.5ml/gであり、平均粒径が10〜150μmである担体が特に好ましい。
無機担体は、例えば吸着した水分を除去するために熱処理することが可能である。乾燥処理は通常80℃〜300℃、好ましくは100℃〜200℃で行われる。100〜200℃で乾燥は、減圧下及び/又は不活性ガス(例えば、窒素)ブランケット下に行われるか、或いは無機担体を200℃〜1000℃焼成して、所望の固体の構造及び/又は表面の所望のOH基濃度を生成するのが好ましい。担体は、慣用の乾燥剤、例えば金属アルキル、好ましくはアルキルアルミニウム、クロロシラン又はSiCl4、又はメチルアルミノキサンを用いて化学的に処理することができる。適する処理方法については例えばWO00/31090号公報に記載されている。
無機担体材料は化学的に変性可能である。例えば、シリカゲルをNH4SiF6で処理するか、他のフッ素化剤で処理することにより、シリカゲル表面のフッ素化が行われ、或いは、シリカゲルを窒素−、フッ素−又は硫黄−含有基を含むシランで処理することにより対応の変性を受けたシリカゲル表面が得られる
微粒子状のポリオレフィン粉体(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリスチレン)等の有機担体材料を使用可能であり、そして適当な精製又は使用前の乾燥処理により、吸着湿分、溶媒残留物又は他の不純物等を含まないものとすることが好ましい。更に、官能化したポリマー担体、例えばポリスチレン、ポリエチレン又はポリプロピレンを基本とし、これらの官能基、例えばアンモニウム又は水酸化物基を間に介している担体を用いることも可能であり、少なくとも1種類の触媒成分を固定することができる。
担体成分B)として適当な無機酸化物は、元素周期表の2、3、4、5、13、14、15及び16族の元素の酸化物の中から見出すことができる。単体として好まし酸化物の例は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム並びに単体のカルシウム、アルミニウム、珪素、マグネシウム又はチタンの混合酸化物、更に対応の酸化物の混合物である。単独で、または上述の酸化物担体との組み合わせとして使用される他の無機酸化物は、例えば、MgO、CaO、AlPO4、ZrO2、TiO2又はB23又はこれらの混合物である。
オレフィンの重合用触媒に用いる固体の担体成分B)として、シリカゲルを使用するのが好ましい。なぜなら、寸法および構造がオレフィン重合用の担体として適当である粒子をこの材料から製造することができるからである。一次粒子として知られている小さな顆粒状の粒子からなる球形の凝集物である噴霧乾燥シリカゲルが特に有用であると見出された。シリカゲルを使用前に乾燥及び/又はか焼(焼成)することができる。
他の好ましい担体B)は、ヒドロタルサイトおよびか焼されたヒドロタルサイトである。鉱物学において、ヒドロタルサイトは、以下の理想式:
Figure 2005535726
を有し、その構造がブルーサイトMg(OH)2の構造から誘導される天然材料である。ブルーサイトは、密集したヒドロキシルイオンからなる二層の間で金属イオンを八面体の孔隙に配置させている層構造で結晶化するが、その際、八面体の孔隙における全ての第二層のみが塞がれている。ヒドロタルサイトにおいて、マグネシウムイオンの一部をアルミニウムイオンに置き換え、これにより、層の包みにプラスの電荷がもたらされる。これは、結晶化による水と共に中間層に配置されるアニオンによって補償される。
かかる層構造は、マグネシウム−アルミニウムの水酸化物の場合ばかりでなく、一般に、層構造を有し、且つ下式:
Figure 2005535726
[但し、M(II)が2価の金属、例えばMg、Zn、Cu、Ni、Co、Mn、Ca及び/又はFeを表し、
M(III)が酸化の金属、例えばAl、Fe、Co、Mn、La、Ce及び/又はCrを表し、
xが0.5間隔で0.5〜10までの数を表し、
Aが侵入型のアニオンを表し、
nが侵入型アニオンの電荷を表し、1〜8までの範囲であっても良く、通常1〜4までの範囲であり、そして
zが1〜6までの整数であり、特に2〜4までを表す。]
で表わされ混合状態の金属水酸化物の場合に見出された。考え得る侵入型(間入型)アニオンは、有機アニオン、例えばアルコキシドアニオン、アルキルエーテルスルフェート、アリールエーテルスルフェートまたはグリコールエーテルスルフェート、無機アニオン、例えば特に炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩、塩化物、硫酸塩またはB(OH)4 -或いはポリオキソ金属アニオン、例えばMo724 6-またはV1028 6-である。しかしながら、複数のかかるアニオンの混合物も含まれる場合がある。
したがって、層構造を有するこのような混合金属水酸化物の全ては、本発明の目的のためにヒドロタルサイトとして見なされる。
ヒドロタルサイトを、か焼、すなわち加熱によってか焼ヒドロタルサイトに転化することができ、これにより、所望のヒドロキシル基含有量を設定することができる。更に、結晶構造も変化する。本発明によって使用されるか焼ヒドロタルサイトの製造は、通常、180℃を超える温度で行われる。250℃〜1000℃、特に400℃〜700℃の条件で3〜24時間に亘ってか焼するのが好ましい。か焼中に固体上を空気又は不活性ガスを通過させるか、或いは真空を用いることができる。
加熱時に、天然または合成のヒドロタルサイトから最初に水を放出させ、すなわち乾燥が生じる。その他の加熱時、すなわち実際のか焼処理時に、金属水酸化物がヒドロキシル基および侵入型アニオンを取り除いて、金属酸化物に転換され、その際に、OH基または侵入型アニオン、例えば炭酸塩を依然としてか焼ヒドロタルサイト中に存在させることができる。これに対する基準は、強熱減量である。これは、2工程、すなわち最初に乾燥炉中で200℃にて30分間に亘って、その後にマッフル炉中で950℃にて1時間に亘って加熱されるサンプルによって経験される質量損失である。
これにより、成分(B)として使用されるか焼ヒドロタルサイトは、2価および3価の金属M(II)およびM(III)(但し、M(II)のM(III)に対するモル比は0.5〜10の範囲が一般的であり、0.75〜8の範囲が好ましく、特に1〜4である。)の混合酸化物である。更に、通常のレベルの不純物、例えばSi、Fe、Na、CaまたはTi並びに塩化物および硫酸塩も含まれる場合がある。
好ましいか焼ヒドロタルサイトB)は、M(II)がマグネシウムであり、M(III)がアルミニウムである混合酸化物である。かかるアルミニウム−マグネシウム混合酸化物は、Condea Chemie GmbH, Hamburgより商標名プラロックスMg(Puralox Mg)で得ることができる。
構造的な変換が完全または実質的に完全であるか焼ヒドロタルサイトが好ましい。か焼、すなわち構造の変換を、例えばX線回折像によって確認することができる。
使用されるヒドロタルサイト、か焼ヒドロタルサイトまたはシリカゲルは、5〜200μm、好ましくは10〜150μm、特に好ましくは15〜100μm、特に20〜70μmの平均粒径d50および一般に0.1〜10cm3/g、好ましくは0.2〜5cm3/gの細孔容積、そして30〜1000m2/g、好ましくは50〜800m2/g、特に100〜600m2/gの比表面積を有する微粒子状の粉末として用いられるのが一般的である。本発明のモノシクロペンタジエニル錯体は、仕上げ処理された触媒組成物中のモノシクロペンタジエニル錯体濃度が担体(B)1gあたりに、5〜200μモル、好ましくは20〜100μm、特に好ましくは25〜70μmとなるような量で用いられるのが好ましい。
本発明による一部のモノシクロペンタジエニル錯体は、それ自体殆ど重合活性を有していないので、良好な重合活性を示すことができるようにするために、錯体を活性化剤、すなわち成分C)と接触させる。このような理由から、触媒組成物は必要によりさらに成分C)として1種以上の活性化合物、好ましくは少なくとも1種のカチオン形成化合物C)を含む。
モノシクロペンタジエニル錯体A)と反応して、触媒活性、又はより活性な化合物に転化させ得る好適な化合物C)としては、例えば、アルミノキサン、非荷電の強ルイス酸、ルイス酸カチオンを有するイオン性化合物、またはカチオンとしてブレンステッド酸を有するイオン性化合物等化合物が好ましい。
アルミノキサンとして、例えば、WO00/31090に記載されている化合物を使用することができる。特に有用なアルミノキサンは、式(X)または(XI):
Figure 2005535726
[但し、基R1D〜R4Dが、相互に独立してそれぞれC1−C6−アルキル基、好ましくは、メチル、エチル、ブチル、またはイソブチルを表わし、
lが1〜30、好ましくは5〜25の整数を表わす。]
で表わされる開鎖状(直鎖)または環状アルミノキサン化合物である。
特に有用なアルミノキサン化合物は、メチルアルミノキサンである。
これらのオリゴマーのアルミノキサン化合物は、トリアルキルアルミニウム溶液と水との制御された反応によって慣用的に製造される。このようにして得られたオリゴマーのアルミノキサン化合物は、様々な長さの直鎖状分子と環状分子の混合物の形で存在するのが一般的である。従って、上記のlの値は平均値として見なされる。アルミノキサン化合物は、他のアルキル金属、通常はアルキルアルミニウムとの混合物として存在することもある。成分C)として好適なアルミノキサン製品(調製物)は市販されている。
更に、式(X)または(XI)におけるアルミノキサン化合物の代わりに、炭化水素基の一部を水素原子またはアルコキシ、アリールオキシ、シロキシまたはアミドの各基で置換した変性アルミノキサンを、成分C)として使用することができる。
モノシクロペンタジエニル錯体A)とアルミノキサン化合物を、依然として存在するアルキルアルミニウムを含むアルミノキサン化合物におけるアルミニウムの、モノシクロペンタジエニル錯体A)における遷移金属に対する原子比が1:1〜1000:1、好ましくは10:1〜500:1、特に好ましくは20:1〜400:1の範囲になるような量で使用することが有効であることが見出された。
別の種類の好適な活性化合物C)は、ヒドロキシアルミノキサンである。このアルミノキサンは、例えば、1当量のアルミニウムに対して、0.5〜1.2当量の水、好ましくは0.8〜1.2当量の水をアルキルアルミニウム、特にトリイソブチルアルミニウムに、低温で、一般的には0℃未満で添加することによって製造可能である。かかる化合物及びオレフィン重合での使用法は、例えば、WO00/24787に記載されている。ヒドロキシアルミノキサン化合物におけるアルミニウムの、モノシクロペンタジエニル錯体A)における遷移金属に対する原子は、1:1〜100:1の範囲が一般的であり、1:1〜50:1の範囲が好ましく、特に20:1〜40:1の範囲である。モノシクロペンタジエニル金属ジアルキル化合物A)を使用するのが好ましい。
非荷電の強ルイス酸として、式(XII):
Figure 2005535726
[但し、M2Dが元素周期律表の第13族の元素、好ましくはB、AlまたはGa、特に好ましくはBを表わし、
1D、X2DおよびX3Dがそれぞれ水素、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、炭素原子数1〜10個のアルキル部分と炭素原子数6〜20個のアリール部分とを有するアルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキルまたはハロアリール、またはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素、好ましくはハロアリール、特に好ましくはペンタフルオロフェニルを表わす。]
で表わされる化合物が好ましい。
非荷電の強ルイス酸の他の例は、WO00/31090に記載されている。
この種の成分C)として特に有用な化合物は、ボランおよびボロキシン、例えばトリアルキルボラン、トリアリールボラン、またはトリメチルボロキシンである。少なくとも2個の過フッ素化アリール基を有するボランを使用するのが特に好ましい。X1D、X2DおよびX3Dが同一である式(XII)で表わされる化合物が特に好ましく、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが極めて好ましい。
好適な化合物C)は、式(XII)で表されるアルミニウム又はホウ素化合物を水、アルコール、フェノール誘導体、チオフェノール誘導体又はアニリン誘導体と反応させることによって製造するのが好ましく、その際に、ハロゲン化、特に過フッ素化アルコール及びフェノールが特に重要である。特に有用な化合物の例は、ペンタフルオロフェノール、1,1−ビス(ペンタフルオロフェニル)メタノール及び4−ヒドロキシ−2,2’、3,3’、4,4’、5,5’、6,6’−ノナフルオロビフェニルである。式(XII)で表される化合物とブレンステッド酸の組み合わせ例は、特に、メチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール、トリメチルアルミニウム/1−ビス(ペンタフルオロフェニル)メタノール、トリメチルアルミニウム/4−ヒドロキシ−2,2’、3,3’、4,4’、5,5’、6,6’−ノナフルオロビフェニル、トリエチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール及びトリイソブチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール及びトリエチルアルミニウム/4,4’−ジヒドロキシ−2,2’、3,3’、4,4’、5,5’、6,6’−オクタフルオロビフェニルヒドレートである。
式(XII)で表される他の好適なアルミニウム及びホウ素化合物において、R1DがOH基を表す。この種の化合物の例は、ボロン酸及びボリン酸、特に過フッ素化アリール基を有するボリン酸、例えば(C652BOHである。
活性化合物C)として適当な非荷電の強ルイス酸は、ボロン酸と2当量のトリアルキルアルミニウムとの反応生成物又はトリアルキルアルミニウムと2当量の酸性のフッ素化、特に過フッ素化炭化水素化合物、例えばペンタフルオロフェノール又はビス(ペンタフルオロフェニル)ボリン酸との反応生成物を含む。
ルイス酸カチオンを有する好適なイオン性化合物には、式(XIII):
Figure 2005535726
[但し、M3Dが元素周期律表の第1〜16族に属する元素を表し、
1からQzがC1−C28−アルキル、C6−C15−アリール、炭素原子数1〜28個のアルキル部分と炭素原子数6〜20個のアリール部分とを有するアルキルアリールまたはアリールアルキルまたはハロアルキルまたはハロアリール、置換基としてC1−C10−アルキルを有していてもよいC3−C10−シクロアルキル、ハロゲン、C1−C28−アルコキシ、C6−C15−アリールオキシ、シリル、またはメルカプト基等の1価に負帯電した基を表わし、
aが1〜6の整数を表わし、
zが0〜5の整数を表わし、
dがа−zの差を表わすが、dは1以上である。]
で表わされるカチオンの塩様化合物が含まれる。
特に有用なカチオンは、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、およびスルホニウムカチオン、更にカチオン性遷移金属錯体である。トリフェニルメチルカチオン、銀カチオンおよび1,1’−ジメチルフェロセニルカチオンが特に特記に値する。これらは、非配位の対イオンを有しているのが好ましく、特に、WO91/09882にも記載されているホウ素化合物、特にテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラートが好ましい。
非配位アニオンを含む塩は、ホウ素またはアルミニウム化合物、例えばアルキルアルミニウムを、2個以上のホウ素またはアルミニウムが互いに結合するように反応可能な第2の化合物、例えば水、および上記ホウ素またはアルミニウム化合物とイオン化したイオン性化合物を形成する第3の化合物、例えばトリフェニルクロロメタン、又は必要により塩基、好ましくは有機窒素含有塩基、例えばアミン、アニリン誘導体又は窒素の複素環式化合物と組み合わせることによって製造することもできる。更に、同様にホウ素またはアルミニウム化合物と反応する第4の化合物,例えばペンタフルオロフェノールを添加することができる。
カチオンとしてブレンステッド酸を含むイオン性化合物も同様に、非配位対イオンを有しているのが好ましい。ブレンステッド酸として、プロトン化アミンまたはアニリン誘導体が特に好ましい。好ましいカチオンは、N,N−ジメチルアニリニウム、N,N−ジメチルシクロヘキシルアンモニウム、N,N−ジメチルベンジルアンモニウム、および後の2つの誘導体である。
WO97/36937に記載されているようなアニオン性ホウ素複素環式化合物を含む化合物、特にジメチルアニリニウムボラタベンゼンまたはトリチルボラタベンゼンも成分C)として適当である。
好適なイオン性化合物C)は、少なくとも2個の過フッ素化アリール基を有するホウ酸塩(ボレート)を含む。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、特にN,N−ジメチル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、N,N−ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートまたはトリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが特に好ましい。
2個以上のボレートアニオンを、2価のアニオン[(C652B−C64−B(C6522-のように互いに結合することができ、或いはボレートアニオンを、架橋基を介して担体表面の好適な官能基に結合することもできる。
他の好適な活性化合物C)は、WO00/31090に列挙されている。
非荷電の強ルイス酸、ルイス酸カチオンを有するイオン性化合物、またはカチオンとしてブレンステッド酸を有するイオン性化合物の量は、モノシクロペンタジエニル錯体A)に対して、0.1〜20当量が好ましく、1〜10当量が好ましい。
好適な活性化合物C)は、ジ[ビス(ペンタフルオロフェニル)ボロキシ]メチルアランのようなホウ素−アルミニウム化合物である。この種のホウ素−アルミニウム化合物は、例えばWO99/06414に記載されている。
上述の全ての活性化合物C)の混合物を使用することもできる。好ましい混合物は、アルミノキサン、特にメチルアルミノキサンと、イオン性化合物、特にテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートアニオンを含む化合物及び/又は非荷電の強ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを含む化合物である。
モノシクロペンタジエニル錯体A)と活性化合物C)の両方を、溶媒、好ましくは炭素原子数6〜20個の芳香族炭化水素、特にキシレン、トルエン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンまたはこれらの混合物中で使用するのが好ましい。
担体B)として同時に使用可能な活性化合物C)を使用することも可能である。かかる組成物は、例えば、ジルコニウムアルコキシドで処理し、次いで、例えば四塩化炭素を用いて塩素化することによって無機酸化物から得られる。かかる組成物の製造法は、例えば、WO01/41920に記載されている。
同様に広範囲の生成物は、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体A)を少なくとも1種の、オレフィンの重合に適当な他の触媒D)と組み合わせて用いることによって得ることもできる。従って、触媒組成物において必要により使用される成分D)としてオレフィンの重合に適当である1種以上の触媒を用いることができる。考え得る触媒D)には、特に、チタンを基礎とする典型的なチーグラ−ナッタ触媒及び酸化クロムを基礎とする典型的なフィリップス触媒である。
原則として、考え得る成分D)は、有機基を含み且つ触媒A)及び必要によりB)及び/又はE)の存在下で成分C)との反応後にオレフィン重合用の活性触媒を形成する周期表第III族〜第XII族の遷移金属又はランタニドの化合物である。これは、通常、少なくとも1種の単座配位子又は多座配位子をシグマ結合又はパイ結合を間に介して中心原子に結合させている化合物である。好適な配位子には、シクロペンタジエニル基を含む配位子とシクロペンタジエニル基を含まない配位子の両方が含まれる。Chem. Rev. 2000, 第100巻, No 4には、オレフィンの重合に適当であるこのような化合物D)の多くを記載している。多核シクロペンタジエニル錯体もオレフィンの重合に適当である。
別の適当な成分D)は、少なくとも1種のシクロペンタジエニル型配位子を含み、一般にメタロセン錯体と称される化合物である。特に有用なメタロセン錯体は、式(XIV):
Figure 2005535726
[但し、M1Eがチタン、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、モリブデン又はタングステン、又は周期表第3族の元素及びランタニドを表し、
Eがフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水素、C1〜C10アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C15アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、−OR6E又は−NR6E7Eを表し、又は2個の基XEが置換又は無置換のジエン配位子、特に1,3−ジエン配位子を形成し、そしてXEが同位置又は異なっていても良く、相互に結合可能であり、
1E〜E5Eがそれぞれ炭素を表すか、又は1個以下のE1E〜E5Eがリン又は窒素を表し、炭素を表すのが好ましく、
tがM1Eの原子価に応じて1、2又は3を表し、式(XIV)で表されるメタロセン錯体が非荷電状態となるように選択され、
6E、R7EがそれぞれC1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、炭素原子数1〜10個のアルキル部分と炭素原子数6〜20個のアリール部分とを有するアルキルアリール、アリールアルキル、フルオロアルキルまたはフルオロアリールを表し、
1E〜R5Eが相互に独立して、それぞれ水素、C1−C22−アルキル、置換基としてC1−C10−アルキルを有していても良い5〜7員のシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、C2〜C22アルケニル、C6〜C22アリール、炭素原子数1〜16個のアルキル部分と炭素原子数6〜21個のアリール部分とを有するアリールアルキル、NR8E 2、N(SiR8E 32、OR8E、OSiR8E 3、SiR8E 3を表し、且つ有機基R1E〜R5Eは、ハロゲンで置換されていても良く、及び/又は2個の基R1E〜R5E、特にビシナル基が相互に合体して、5員、6員又は7員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1E〜R5Eが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む5員、6員又は7員の複素環を形成しても良く、
8Eが同一でも、異なっていても良く、それぞれC1−C10アルキル、C3−C10シクロアルキル、C6−C15アリール、C1−C4アルコキシ又はC6−C10アリールオキシを表し、
1EがXEと同義であるか、又は下式:
Figure 2005535726
{但し、R9E〜R13Eが相互に独立して、それぞれ水素、C1−C22−アルキル、置換基としてC1−C10−アルキルを有していても良い5〜7員のシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、C2〜C22アルケニル、C6〜C22アリール、炭素原子数1〜16個のアルキル部分と炭素原子数6〜21個のアリール部分とを有するアリールアルキル、NR14E 2、N(SiR14E 32、OR14E、OSiR14E 3、SiR14E 3を表し、且つ有機基R9E〜R13Eは、ハロゲンで置換されていても良く、及び/又は2個の基R9E〜R13E、特にビシナル基が相互に合体して、5員、6員又は7員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R9E〜R13Eが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む5員、6員又は7員の複素環を形成しても良く、
14Eが同一又は異なっていても良く、それぞれC1−C10アルキル、C3−C10シクロアルキル、C6−C15アリール、C1−C4アルコキシ又はC6−C10アリールオキシをを表し、
6E〜E10Eがそれぞれ炭素を表すか、又は1個以下のE6E〜E10Eがリン又は窒素を表し、炭素を表すのが好ましい。}
で表され、或いは
基R4E及びZ1Eが合体して、以下の基:
−R15E v−A1E
{但し、R15Eが以下の
Figure 2005535726
(式中、R16E、R17E及びR18Eが同一でも、異なっていても良く、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、トリメチルシリル基、C1−C10アルキル基、C1−C10フルオロアルキル基、C6−C10フルオロアリール基、C6−C10アリール基、C1−C10アルコキシ基、C7−C15アルキルアリールオキシ基、C2−C10アルケニル基、C7−C40アリールアルキル基、C8−C40アリールアルケニル基又はC7−C40アルキルアリール基を表し、又は2個の隣接基がこれらを含む原子と合体して、炭素原子数4〜15個の飽和又は不飽和環を形成し、
2Eがケイ素、ゲルマニウム又はスズを表し、ケイ素を表すのが好ましい。)
を表し、
1Eが、
Figure 2005535726
又は無置換、置換もしくは縮合の複素環基を表し、且つ
19Eが相互に独立してそれぞれC1−C10アルキル、C3−C10シクロアルキル、C6−C15アリール、C7−C18アルキルアリール又はSi(R20E3を表し、
20Eが水素、C1−C10−アルキル、置換基としてC1−C4−アルキルを有していても良いC6〜C15アリール又はC3〜C10シクロアルキルを表し、
vが1、又はA1Eが無置換、置換又は縮合の複素環基の場合に0であっても良い。}
を形成し、又は
基R4E及びR12Eが相互に合体して、基−R15E−を形成する。]
で表される錯体である。
1Eは、例えばブリッジR15Eと合体して、アミン、エーテル、チオエーテルまたはホスフィンを形成可能である。しかしながら、A1Eは、炭素環員の他に酸素、硫黄、窒素およびリンからなる群から選択されるヘテロ原子を含むことができる無置換、置換または縮合のヘテロ芳香族環基であっても良い。炭素の他に環原子として1〜4個の窒素原子及び/又は硫黄もしくは酸素原子を含む5員環のヘテロアリール基の例は、2−フリル、2−チエニル、2−ピロリル、3−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、3−イソチアゾリル、5−イソチアゾリル、1−ピラゾリル、3−ピラゾリル、5−ピラゾリル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、5−イミダゾリル、1,2,4−オキサジアゾール−3−イル、1,2,4−オキサジアゾール−5−イル、1,3,4−オキサジアゾール−2−イルまたは1,2,4−トリアゾール−3−イルである。1〜4個の窒素原子及び/又はリン原子を含むことができる6員のへテロアリール基の例は、2−ピリジニル、2−ホスファベンゾイル、3−ピリダジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、2−ピラジニル、1,3,5−トリアジン−2−イル、1,2,4−トリアジン−3−イル、1,2,4−トリアジン−5−イルまたは1,2,4−トリアジン−6−イルである。5または6員環のヘテロアリール基は、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、トリアルキルシリルまたはハロゲン(例えば、フッ素、塩素、臭素)で置換されていても良く、または1個以上の芳香族化合物もしくはヘテロ芳香族化合物と縮合されていても良い。ベンゾ縮合の5員ヘテロアリール基の例は、2−インドリル、7−インドリル、2−クマロニル、7−クマロニル、2−チアナフテニル、7−チアナフテニル、3−インダゾリル、7−インダゾリル、2−ベンゾイミダゾリルおよび7−ベンゾイミダゾリルである。ベンゾ縮合の6員へテロアリール基の例は、2−キノリル、8−キノリル、3−シンノリル、8−シンノリル、1−フタラジル、2−キナゾリル、4−キナゾリル、8−キナゾリル、5−キノキサリル、4−アクリジル、1−フェナントリジルおよび1−フェナジルである。複素環の命名法及びナンバリング(数字付与)は、L. Fieser and M. Fieser, Lehrbuch der organischen Chemie, 第3版改訂版, Verlag Chemie, Weinheim 1957を利用する。
式(XIV)における基XEは同一であり、好ましくはフッ素、塩素、臭素、C1〜C7アルキル、アリールアルキルを表し、特に塩素、メチル又はベンジルを表すのが好ましい。
かかる錯体の合成は、それ自体公知の方法によって行うことができ、好ましくは適当な環式の置換炭化水素アニオンをチタン、ジルコニウム、ハフニウム又はクロムのハロゲン化物と反応させることによって行うことができる。
式(XIV)で表されるメタロセン錯体の中で、以下の
Figure 2005535726
Figure 2005535726
が特に好ましい。
式(XIVa)で表される化合物の中で、
1Eがチタン、バナジウム又はクロムを表し、
Eが塩素、C1〜C10アルキル、フェニル、アルコキシ又はアリールオキシを表し、
tが1又は2を表し、
1E〜R5Eがそれぞれ水素、C1−C6−アルキルを表すか、又は2個の隣接基R1E〜R5Eが相互に合体して、置換又は無置換のベンゾ基を形成しても良い、化合物が好ましい。
式(XIVb)で表される化合物の中で、
1Eがチタン、ジルコニウム、バナジウム、ハフニウム又はクロムを表し、
Eがフッ素、塩素、C1〜C4アルキル又はベンジルを表すか、又は2個の基XEが置換又は無置換のブタジエン配位子を形成し、
tが、クロムの場合に0を表し、その他の場合に1又は2を表し、2を表すのが好ましく、
1E〜R5Eがそれぞれ水素、C1−C8−アルキル、C6−C8−アリール、NR8E 2、OSiR8E 3、Si(R8E3を表し、
9E〜R13Eがそれぞれ水素、C1−C8−アルキル、C6〜C8アリール、NR14E 2、OSiR14E 3、SiR14E 3を表し、或いは、
2個の基R1E〜R5E及び/又はR9E〜R13EをC5環と合体させて、インデニル又は置換インデニル環系を形成する、化合物が好ましい。
シクロペンタジエニル基が同一である式(XIVb)の化合物が特に有用である。
式(XIVb)で表される特に有用な化合物D)の例は、下記の化合物である:
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1−n−ブチル−3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド及びビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、更に対応するジメチルジルコニウム化合物が含まれる。
式(XIVc)で表される特に有用な化合物は、
15Eが、以下の
Figure 2005535726
を表し、
1Eがチタン、ジルコニウム又はハフニウム、特にジルコニウムを表し、
Eが同一又は異なっていても良く、それぞれ塩素、C1〜C4アルキル、ベンジル、フェニル又はC7〜C15アルキルアリールオキシを表す、化合物である。
式(XIVc)で示される特に有用な化合物は、下式(XIVc’):
Figure 2005535726
[但し、基R’が同一でも異なってもよく、それぞれ水素、C1−C10アルキル、C3−C10シクロアルキル、好ましくはメチル、エチル、イソプロピル又はシクロヘキシル、C6−C20アリール、好ましくはフェニル、ナフチル又はメシチル、C7−C40アリールアルキル、C7−C40アルキルアリール、好ましくは4−tert−ブチルフェニル、又は3,5−ジ−tert−ブチルフェニルまたはC8−C40アリールアルケニルを意味し、
5E及びR13Eが同一でも異なってもよく、それぞれ水素、C1−C6アルキル、好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル又はtert−ブチルを意味し、そして
環(環基)S及びTが、同一であっても異なってもよく、飽和、不飽和又は部分的に飽和しているものである。]
で表される化合物である。
式(XIVc’)のメタロセンのインデニル又はテトラヒドロインデニル配位子は2位、2位及び4位、4位及び7位、2位、4位及び7位、2位及び6位、2位、4位及び6位、2位、5位及び6位、2位、4位、5位及び6位、又は2位、4位、5位、6位及び7位に置換基を有すると好ましく、2位及び4位に置換基を有すると特に好ましい。置換位置を示すためには以下の命名法(番号付与)が用いられる。
Figure 2005535726
更に、成分D)として、ラセミ型又は擬ラセミ型の架橋ビスインデニル錯体を使用するのが好ましい。ここで、擬ラセミなる用語は、2個のインデニル配位子が、錯体における他の全ての置換基を無視した場合に相互にラセミ配列状態である錯体を意味する。
特に有用な触媒D)の(XIVc)及び(XIVc’)の例は以下の通りである。
ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
テトラメチルエチレン−9−フルオレニルシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−tert−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、
ジメチルシランジイルビス(3−メチル−5−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(3−エチル−5−イソプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−エチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル−)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
メチルフェニルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
メチルフェニルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ハフニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4-(1−ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4-(1−ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4-(1−ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−i−ブチル−4-(1−ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4-(9−フェナントリル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2,7−ジメチル−4−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[p−トリフルオロメチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[3’,5’−ジメチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジエチルシランジイルビス(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−n−ブチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイルビス(2−へキシル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)−(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−(1−ナフチル)インデニル)−(2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−エチル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[3’,5'−ビス−tert-ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4'-tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[1'-ナフチル]インデニル)−ジルコニウムジクロリド、及び
エチレン(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[4’−tert-ブチルフェニル]インデニル)ジルコニウムジクロリド、及び
対応のジメチルジルコニウム、ジルコニウムモノクロリドモノ(アルキルアリールオキシド)及びジルコニウムジ(アルキルアリールオキシド)化合物である。錯体は、ラセミ型で使用されるのが好ましい。
かかる錯体の合成はそれ自体公知の方法により行われるが、好ましくは適当に置換された、環式炭化水素アニオンと、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、又はクロムのハロゲン化物との反応により行われると好ましい。適する製造法の例は、例えば、Journal of Organometallic Chemistry 369(1989), 359-370に記載されている。
式(XIVd)で表される特に有用な化合物は、以下のような化合物である、
1Eがチタン又はジルコニウム、特にチタンを表し、
Eが塩素、C1〜C4アルキル又はフェニルを表すか、又は2個の基XEが置換又は無置換のブタジエン配位子を形成し、
15Eが、以下の
Figure 2005535726
を表し、
1Eが、以下の
Figure 2005535726
を表し、
tが1又は2を表し、2を表すのが好ましく、
1E〜R3E及びR5Eが、それぞれ水素、C1−C10−アルキル、好ましくはメチル、C3−C10−シクロアルキル、C6〜C15アリール、NR8E 2、Si(R8E3を表し、又は2個の隣接基が炭素原子数4〜12個の環基を形成し、且つ全てR1E〜R3E及びR5Eのがメチルを表すのが好ましい。
式(XIVd)で表される特に有用な錯体D)は、
ジメチルシランジイル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(ベンジルアミノ)チタンジクロリド、
ジメチルシランジイル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(tert−ブチルアミノ)チタンジクロリド、
ジメチルシランジイル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(アダマンチル)チタンジクロリド、及び
ジメチルシランジイル(インデニル)(tert−ブチルアミノ)チタンジクロリド、である。
特に有用な式(XIVd)で表される化合物の別群は、以下のような化合物である:
1Eがチタン、バナジウム又はクロム、好ましくは酸化状態IIIを意味し、
Eが塩素、C1-C4アルキル又はフェニルを意味するか、又は2個のXE基が置換又は無置換のブタジエン配位子を形成し、
15Eが、以下の
Figure 2005535726
を表し、
1Eが、−OR19E、−NR19E 2、−PR19E 2を表すか、又は無置換、置換又は縮合の複素環基、特にヘテロ芳香族環基を表し、
vは1であるか、又はA1Eが無置換、置換又は縮合の複素環基を意味する場合に0又は1であっても良く、
1E〜R3E及びR5Eが、それぞれ水素、C1−C10−アルキル、C3−C10−シクロアルキル、C6〜C15アリール、Si(R8E3を表し、又は2個の隣接基が炭素原子数4〜12個の環基をする。
好ましい実施の形態において、A1Eは無置換、置換又は縮合のヘテロ芳香族環基であり、M1Eはクロムである。A1Eが無置換又は8位又は2位において置換、例えばアルキル置換のキノリル又はピリジル結合であり、例えば、8−キノリル、8−(2−メチルキノリル)、8−(2,3,4−トリメチルキノリル)、8−(2,3,4,5,6,7−ヘキサメチルキノリル)であり、vが0であり、そしてM1Eがクロムである。
この種の好ましい触媒D)は、
1−(8−キノリル)−2−メチル−4−メチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−3−イソプロピル−5−メチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)テトラヒドロインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2−メチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2−イソプロピルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2−エチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2−tert−ブチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)ベンゾインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−キノリル)−2−メチルベンゾインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチル−4−メチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))テトラヒドロインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−8−(2−メチルキノリル))インデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−イソプロピルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−エチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−tert−ブチルインデニルクロム(III)ジクロリド、
1−(8−(2−メチルキノリル))ベンゾインデニルクロム(III)ジクロリド、又は
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチルベンゾインデニルクロム(III)ジクロリド、である。
更に、製造が容易であることに起因して、R15EがCH=CH又は1,2−フェニレンを表し、A1Eが−NR19E 2を表す化合物、及びR15EがCH2、C(CH32又はSi(CH32を表し、A1Eが無置換若しくは置換の8−キノリル又は無置換若しくは置換の2−ピリジルを表す化合物が好ましい。
このような官能性のシクロペンタジエニル配位子の製造法は、以前から知られていた。これらの錯化配位子への種々の合成経路は、例えばM. Enders等によってChem. Ber. (1996), 129, 459-463頁又はP. Jutzi and U. Siemeling等によってJ. Orgmet. Chem. (1995), 500, 175-185頁に記載されている。金属錯体、特にクロム錯体は、適当な金属塩、例えば金属塩化物を配位子アニオンと反応させる(例えば、DE−A−19710615の実施例に類似の方法を用いる)ことによって簡易な方法で得ることができる。
他の好適な触媒D)には、シクロペンタジエニル又はヘテロシクロペンタジエニルと縮合状態のヘテロシクリル(ヘテロシクリル(複素環式化合物)は芳香族性であり、窒素及び/又は硫黄を含んでいる。)から形成される少なくとも1種の配位子を含むメタロセンが含まれる。このような化合物は、例えばWO98/22486に記載されている。これは、特にジメチルシランジイル(2−メチル−4−フェニルインデニル)(2,5−ジメチル−N−フェニル−4−アザペンタレン)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロアズレニル)ジルコニウムジクロリド又はジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−フェニル−4−ヒドロアズレニル)ジルコニウムジクロリドである。
他の好適な触媒D)には、メタロセン化合物を、例えばジルコニウムアルコキシドで処理し、その後に例えば四塩化炭素で塩素化した無機酸化物と組み合わせた組成物である。かかる組成物の製造法は、例えばWO−A01/4920に記載されている。
好適な触媒D)には、クロムが構造的な特徴として少なくとも1個のイミド基を有するイミドクロム化合物も含まれる。この化合物及びその製造法は、例えばWO91/09148に記載されている。
別の好適な成分D)には、3座の巨視的な大環状配位子を含む遷移金属錯体、特に置換及び無置換の1,3,5−トリアザシクロヘキサン及び1,4,7−トリアザシクロノナンが含まれる。この種の触媒において、クロム錯体が同様に好ましい。この種の好ましい触媒は、[1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]クロムトリクロリド、[1,3,5−トリエチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]クロムトリクロリド、[1,3,5−トリオクチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]クロムトリクロリド、[1,3,5−トリドデシル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]クロムトリクロリド及び[1,3,5−トリベンジル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]クロムトリクロリドである。
別の好適な触媒D)は、例えば、下式XV〜XIX:
Figure 2005535726
で表され、遷移金属が単体のTi、Zr、Hf、Sc、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Pd、Pt及び希土類金属の元素から選択される、少なくとも1種の配位子を含む遷移金属錯体である。中心金属としてニッケル、鉄、コバルト又はパラジウムを有する化合物が好ましい。
Fは、元素周期表第15族の元素、好ましくはN又はPを表し、Nが特に好ましい。分子中の2個又は3個の原子EFが同一でも異なっていても良い。
配位子組成物XV〜XIX内で同一でも異なっていても良い基R1F〜R25Fは、下記の通りである:
1F及びR4Fが相互に独立して、それぞれ炭化水素基又は置換炭化水素基、好ましくは元素EFに隣接する炭素原子を少なくとも2個の炭素原子に結合させている炭化水素基を表し、
2F及びR3Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、R2F及びR3Fが相互に合体して、1個以上のヘテロ原子が含まれていても良い環基を形成しても良く、
6F及びR8Fが相互に独立して、それぞれ炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、
5F及びR9Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、
6F及びR5F又はR8F及びR9Fが相互に合体して、環基を形成しても良く、
7Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、2個のR7Fが相互に合体して、環基を形成しても良く、
10F及びR14Fが相互に独立して、それぞれ炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、
11F、R12F、R12F'及びR13Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、2個以上のゲミナル又はビシナル基R11F、R12F、R12F'及びR13Fが相互に合体して、環基を形成しても良く、
15F及びR18Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、
16F及びR17Fが相互に独立して、それぞれ水素、炭化水素基又は置換炭化水素基を表し、
19F及びR25Fが相互に独立して、それぞれC2−C20アルケニル、C6−C20アリール、アルキル部分の炭素原子数1〜10個及びアリール部分の炭素原子数6〜20個のアルキルアリールを表し、且つ有機基R19F及びR25Fがハロゲンで置換されていても良く、
20F〜R24Fが相互に独立して、それぞれ水素、C1−C20アルキル、C2−C20アルケニル、C6−C20アリール、アルキル部分の炭素原子数1〜10個及びアリール部分の炭素原子数6〜20個のアルキルアリール又はSiR26F 3を表し、且つ有機基R20F〜R24Fがハロゲンで置換されていても良く、そして2個のビシナル基R20F〜R24Fが相互に合体して、5〜6員環を形成しても良く、
26Fが相互に独立して、それぞれ水素、C1−C20アルキル、C2−C20アルケニル、C6−C20アリール、アルキル部分の炭素原子数1〜10個及びアリール部分の炭素原子数6〜20個のアルキルアリールを表し、そして2個の基R26Fが相互に合体して、5〜6員環を形成しても良く、
xが0又は1を表し、且つxが0である場合に式(XVI)の錯体がマイナスに荷電され、そして
yが1〜4までの整数を表し、2又は3を表すのが好ましい。
中心金属としてFe、Co、Ni、Pd又はPtを有し、式(XV)で表される配位子を含む遷移金属錯体が特に有用である。Ni又はPdで表されるジイミン錯体が特に好ましく、例えば
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンパラジウムジクロリド、
ジ(ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンパラジウムジクロリド、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンパラジウムジクロリド、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンパラジウムジクロリド、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンパラジウムジクロリド、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンニッケルジクロリド、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンジメチルニッケル、
1,1’−ビピリジルパラジウムジクロリド、
1,1’−ビピリジルニッケルジクロリド、
1,1’−ビピリジルジメチルパラジウム、
1,1’−ビピリジルジメチルニッケル、である。
特に有用な化合物(XIX)には、J. Am. Chem. Soc. 120, 4049頁以降 (1998)、J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1998, 849及びWO98/27124に記載されている化合物も含まれる。EFは窒素を表すのが好ましく、(XIX)のR19F及びR25Fはフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラニル、o−、m−、p−メチルフェニル、2,3−、2,4−、2,5−もしくは2,6−ジメチルフェニル、−ジクロロフェニルもしくは−ジブロモフェニル、2−クロロ−6−メチルフェニル、2,3,4−、2,3,5−、2,3,6−、2,4,5−、2,4,6−もしくは3,4,5−トリメチルフェニルを表すのが好ましく、特に2,3−もしくは2,6−ジメチルフェニル、−ジイソプロピルフェニル、−ジクロロフェニルもしくは−ジブロモフェニル及び2,4,6−トリメチルフェニルである。同時に、RF及びR24Fが水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、ベンジル又はフェニル、特に水素又はメチルを表す。R21F及びR23Fが水素を表すのが好ましく、R22Fが水素、メチル、エチル又はフェニル、特に水素を表すのが好ましい。遷移金属Fe、Co又はNi、特にFeを有する配位子XIXで表される錯体が好ましい。
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,4−ジメチルフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,4,6−トリメチルフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2−クロロ−6−メチルフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,6−ジイソプロピルフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,6−ジクロロフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ピリジンジカルボキシアルデヒドビス(2,6−ジイソプロピルフェニルイミン)鉄ジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,4−ジメチルフェニルイミン)コバルトジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,4,6−トリメチルフェニルイミン)コバルトジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2−クロロ−6−メチルフェニルイミン)コバルトジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,6−ジイソプロピルフェニルイミン)コバルトジクロリド、
2,6−ジアセチルピリジンビス(2,6−ジクロロフェニルイミン)コバルトジクロリド、
2,6−ピリジンジカルボキシアルデヒドビス(2,6−ジイソプロピルフェニルイミン)コバルトジクロリド、が特に好ましい。
使用し得る別の触媒D)は、イミノフェノキシド錯体である。この錯体の配位子を、例えば置換又は無置換のサリチルアルデヒド及び第一級アミン、特に置換又は無置換のアリールアミンから製造する。pi系(pi環系)に1個以上のヘテロ原子を含むpi配位子、例えばボレートベンゼン配位子、ピロリルアニオン又はホスホリルアニオンを有する遷移金属錯体を、触媒D)として使用することもできる。
触媒D)として好適な他の錯体は、二座又は三座のキレート配位子を有する錯体である。かかる配位子において、例えば、エーテル官能基がアミン又はアミド官能基に結合し、アミドがピリジン等のヘテロ芳香族化合物に結合する。
このような成分A)〜D)の組み合わせにより、例えば、二モードの生成物を製造するか、又はコモノマーをその場で生成することが可能となる。オレフィンの重合に一般的である少なくとも1種の触媒D)、必要により1種以上の活性化合物C)の存在下に少なくとも1種のモノシクロペンタジエニル錯体A)を使用するのが好ましい。本実施の形態において、触媒の組み合わせA)及びD)に応じて、1種以上の活性化合物C)が有効なこともある。重合触媒D)も同様に担持されていても良く、そして本発明の錯体A)と同時に又は任意の順序で用いることができる。例えば、モノシクロペンタジエニル錯体A)および重合触媒D)を一緒にB)又は種々の担体B)に施すことができる。種々の触媒の混合物を成分D)として使用することもできる。モノシクロペンタジエニル錯体A)の重合触媒D)に対するモル比は、通常、1:100〜100:1の範囲であり、1:20〜20:1の範囲が好ましく、1:10〜10:1の範囲が特に好ましい。
さらに、触媒組成物は、他の成分E)(追加成分)として、式(XX):
Figure 2005535726
[但し、MGはLi、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、亜鉛を表し、Li、Na、K、Mg、ホウ素、アルミニウム又は亜鉛を表すのが好ましく、
1Gは、水素、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、炭素原子数1〜10個のアルキル部分と炭素原子数6〜20個のアリール部分とを有するアルキルアリールまたはアリールアルキルを表わし、
2GとR3Gは、それぞれ、水素、ハロゲン、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、炭素原子数1〜20個のアルキル部分と炭素原子数6〜20個のアリール部分とを有するアルキルアリールまたはアリールアルキルまたはアルコキシを表わし、又はC1−C10−アルキル若しくはC6−C15−アリールを有するアルコキシを表し、
Gは1〜3の整数を表わし、
GおよびtGは、0〜2の範囲の整数を表わす。但し、rG+sG+tGの合計はMGの価数に対応する。]
で表される金属化合物を含んでいてもよい。
尚、上式において、成分E)は成分C)と同一でない。式(XX)で表わされる種々の金属化合物の混合物を使用することもできる。
式(XX)で表わされる金属化合物のうち、MGがリチウム、マグネシウム、ホウ素又はアルミニウムでかつR1GがC1−C20−アルキルである金属化合物が好ましい。
式(XX)で表わされる特に好ましい金属化合物は、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、n−ブチル−n−オクチルマグネシウム、n−ブチル−n−ヘプチルマグネシウム、特にn−ブチル−n−オクチルマグネシウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ジメチルアルミニウム塩化物(クロリド)、ジメチルアルミニウムフッ化物(フロリド)、メチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムクロリドおよびトリメチルアルミニウム、およびこれらの混合物である。アルキルアルミニウムとアルコールの部分加水分解生成物も使用することができる。
金属化合物E)を使用する場合、この化合物は触媒組成物中にモノシクロペンタジエニル錯体A)における遷移金属に対する式(XX)の化合物におけるMGのモル比が2000:1〜0.1:1、好ましくは800:1〜0.2:1、特に好ましくは100:1〜1:1になるような量で存在しているのが好ましい。
一般に、固体触媒を式(XX)で表される他の金属化合物E)(固体触媒の調製で使用される金属化合物E)と異なっていてもよい。)を一緒に、オレフィンの重合又は共重合用触媒組成物の成分として使用する。特に固体触媒が所定の活性化合物C)を含んでいない場合、触媒組成物は、固体触媒に加えて、固体触媒に含まれる活性化合物C)と同一又は異なっていてもよい1種以上の活性化合物C)を更に含むことができる。
本発明の触媒組成物を製造するためには、少なくとも1種の成分A)及び/又は成分C)を担体B)上に物理吸着または化学反応、すなわち各成分の担体表面への反応基による共有結合によって固定するのが好ましい。担体成分B)、成分A)および成分C)を組み合わせる順序は、重要ではない。成分A)とC)は、相互に独立して、または同時に、または成分B)と予め混合した形で添加することができる。各処理工程の後に固体を適当な不活性溶媒、例えば脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素で洗浄することができる。
好ましい形態において、モノシクロペンタジエニル錯体A)と活性化合物C)とを、通常は溶解性の反応生成物、付加物、または混合物を得る好適な溶媒中で接触させる。次いで、このようにして得られた生成物(調製物)を前処理した担体B)と接触させ、そして溶媒を完全にまたは部分的に除去する。これにより、易流動性粉末の形の固体を得るのが好ましい。上述の処理の工業的な実施の例は、WO96/00243、WO98/40419またはWO00/05277に記載されている。別の好ましい形態では、まず担体B)にカチオン形成化合物C)を施し、次いで、この担持されたカチオン形成化合物にモノシクロペンタジエニル錯体A)を接触させる。
成分D)も同様に、成分A)及び必要によりB)、C)及びE)と任意の順序で反応させることができる。最初に、D)を成分C)と接触させ、その後、成分A)及びB)、更にC)と上述したように処理するのが好ましい。別の好ましい実施の形態において、固体触媒を上述したように成分A)、B)及びC)から調製して、これを重合中、重合の開始時又は重合の直前に成分E)と接触させる。最初にE)を重合すべきα−オレフィンと接触させ、次いで上述したように成分A)、B)およびC)を含む触媒固体を添加するのが好ましい。
モノシクロペンタジエニル錯体A)を、重合すべきオレフィンと接触させる前又は接触させた後、成分C)及び/又は成分D)と接触させることができる。オレフィンとの混合前に1種以上の成分C)を用いて予備活性化し、この混合物をオレフィンと接触させた後に同一又は別の成分C)及び/又はD)を更に添加することも可能である。予備活性化は、10〜100℃の範囲で行われるのが一般的であり、20〜80℃の範囲が好ましい。
まず触媒組成物をα−オレフィン、好ましくは直鎖状C2−C10−1−アルケン、特にエチレンまたはプロピレンと予備重合させ、次いで得られた予備重合固体触媒を実際の重合で使用することもできる。予備重合において使用された固体触媒の、この固体上に重合されたモノマーに対する質量比は、一般的には1:1〜1:1000、好ましくは1:1〜1:200の範囲である。
更に、変性成分としての少量のオレフィン、好ましくはα−オレフィン、例えばビニルシクロヘキサン、スチレンまたはフェニルジメチルビニルシラン、帯電防止化合物または好適な不活性化合物、例えばワックスまたはオイルを添加剤として触媒組成物の製造中または製造後に添加することができる。遷移金属化合物B)に対する添加剤のモル比は、通常、1:1000〜1000:1の範囲であり、1:5〜20:1の範囲が好ましい。
本発明の触媒組成物は、オレフィンの重合、特にα−オレフィン、すなわち末端に二重結合を有する炭化水素の重合に適当である。好適なモノマーには、官能化オレフィン性不飽和化合物、例えばアクロレイン、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルまたはアミド誘導体、例えばアクリラート、メタクリルラート、またはアクリロニトリル、またはビニルエステル、例えば酢酸ビニルも含まれる。アリール置換α−オレフィンを含む非極性オレフィン化合物を使用するのが好ましい。特に好ましいα−オレフィンは、直鎖状または分枝状のC2−C12−1−アルケン、特に直鎖状のC2−C10−1−アルケン、例えばエテン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、または分枝状のC2−C10−1−アルケン、例えば4−メチル−1−ペンテン、共役または非共役のジエン、例えば1,3−ブタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、または芳香族ビニル化合物、例えばスチレンまたは置換スチレンである。種々のα−オレフィンの混合物を重合することもできる。エテン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテンおよび1−デセンからなる群から選択された少なくとも1種のオレフィンを重合するのが好ましい。
好適なオレフィンには、二重結合が1個以上の環系を含むことができる環構造の一部であるオレフィンが含まれる。例としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、およびメチルノルボルネン、並びにジエン、例えば5−エチリデン−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、またはエチルノルボルナジエンが挙げられる。
2種以上のオレフィンの混合物を重合させることもできる。一部の知られている鉄及びコバルトの錯体と対照的に、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体は、高級α−オレフィンの場合であっても良好な重合活性を示すので、その共重合に対する安定性が特に重要なものとなる。特に、本発明のモノシクロペンタジエニル錯体を、エテン又はプロペンの重合又は共重合に用いることができる。エテンの重合におけるコモノマーとして、C3−C8−α−オレフィン又はノルボルネン、特に1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンおよび/または1−オクテンを使用するのが好ましい。少なくとも50モル%のエテンを含むモノマー混合物を使用するのが好ましい。プロピレンの重合におけるコモノマーとしては、エテンおよび/またはブテンが好ましい。
重合は、オレフィンの重合に使用される慣用的な反応器内で、塊状(バルク)、懸濁媒、気相、または超臨界媒体中で公知の方法で行うことができる。重合は、回分法により行なうことができ、または、好適には連続的に1段階以上の工程で行なうことができる。管状反応器またはオートクレーブでの高圧重合法、溶液法、懸濁法、撹拌気相法または気相流動層法が可能である。
重合は、通常、−60〜350℃の温度および0.5〜4000bar(バール)の圧力下で0.5〜5時間、好適には0.5〜3時間の平均滞留時間の条件で行なわれる。重合を行なうための有効な圧力および温度範囲は、重合法に大きく依存するのが一般的である。通常、1000〜4000bar、特に2000〜3500barの圧力下で行なわれる高圧重合法の場合、一般に、高い重合温度も設定する。これらの高圧重合法における有効な温度範囲は、200〜320℃、特に220〜290℃である。低圧重合法の場合、一般にポリマーの軟化温度より少なくとも数℃低い温度に設定されるのが有用である。これらの重合法では、特に、50〜180℃、好ましくは70〜120℃の温度が設定される。懸濁重合法の場合、重合は、通常、懸濁媒中で、好ましくはイソブタン等の不活性炭化水素又は炭化水素の混合物中で、或いはその他にモノマーそれ自体中で行なわれる。重合温度は、一般的には−20〜115℃の範囲であり、圧力は、一般的には1〜100barの範囲である。懸濁液の固体含有量は、一般的には10〜8%の範囲である。重合は、例えば、撹拌式オートクレーブ中で回分法、または例えば管状反応器、好ましくはループ反応器中で連続的に行なうことができる。重合は、US−A−3242150およびUS-A-3248179に記載されているようなフィリップスPF法により行うのが特に好ましい。気相重合は、30〜125℃の範囲で行なわれるのが一般的である。
上述の重合法の中で、気相重合、特に気相流動床反応器内での気相重合、溶液重合、および懸濁重合、特にループ式反応器および撹拌式タンク反応器内での懸濁重合が特に好ましい。気相重合は、循環ガスの一部を露点未満に冷却して、2相混合物として反応器に戻すような凝縮形態または過凝縮形態で行なうこともできる。2領域の重合領域を相互に結合し、そしてポリマーをこれらの2領域に交互に何度も通過させる多領域反応器を用いることも可能である。2領域は、異なる重合条件を有していてもよい。かかる反応器は、例えば、WO97/04015に記載されている。様々な重合方法、または同一の重合方法を、所望により直列に接続して、例えばHostalen法にて、重合カスケードを形成して行なうこともできる。2種以上の同一又は異なっていてもよい方法を用いて反応器を平行に配置することも可能である。更に、モル質量調整剤、例えば水素、または帯電防止剤等の一般的な添加物を重合に使用することができる。
本発明のモノシクロペンタジエニル錯体及びこの錯体を含む触媒組成物は、組み合わせ合成によって製造可能であり、或いはその重合活性は、組み合わせ法を用いて試験可能である。
本発明の方法により、オレフィンのポリマーを製造することができる。本発明を説明するために本実施の形態で使用される“重合”となる用語は、ポリマー化およびオリゴマー化の両方を意味する。すなわち、本発明の方法により、約56〜3000000g/モルの範囲のモル質量Mwを有するオリゴマーおよびポリマーを製造することができる。
良好な機械的特性に起因して、本発明の触媒組成物を使用して製造されたオレフィンポリマーは、フィルム、繊維および成形体の製造に特に有用である。
本発明の触媒組成物は、オレフィンの重合において極めて高い生産性を示し、重合後のポリマーの後処理において利点を示し、これによりポリマーにおける触媒残留物に関しても問題がほとんど生じないという利点を示す。本発明の触媒組成物を使用して製造されたポリマーは、高い生産性を必要とする用途に特に有用である。さらに、本発明の触媒組成物は、遷移金属化合物に対するアルミノキサンのモル比が比較的小さく、そしてコモノマーを高いレベルで取り込んだ場合でも、極めて良好な活性を示す。従って、触媒組成物は、0.89〜0.93g/cm3の密度及び20000〜140000g/モルの分子量のエチレン共重合体の製造に特に適当である。
ポリマーのコモノマー含有量(ポリマー中におけるヘキセンの質量%)、ポリマー鎖における1000個の炭素原子あたりのメチル側鎖含有量(CH3/1000C)を、IR分光法によって測定した。
η値を、溶剤としてのデカリンを用い、130℃で自動ウッベローデ粘土計(Lauda PVS 1)によって測定した(ISO1628、130℃、0.001g/mlのデカリン)。
モル質量分布及びこの分布から誘導される平均値Mn、Mw及びMw/Mnの測定を、ドイツ工業規格55672に基づく方法で高温ゲル透過クロマトグラフィによって、下記の条件下で行った(PE標準を用いる較正):
溶剤:1,2,4−トリクロロベンゼン、
流速:1ml/分、
温度:140℃。
密度[g/cm3]を、ISO1183に準拠して測定した。
以下の表での略語は、下記の通りである:
cat.: 触媒
t(poly): 重合時間
polymer: 形成されたポリマーの量
Mw: 質量平均モル質量
Mn: 数平均モル質量
denstiy: ポリマーの密度
prod.: 1時間あたり、使用された触媒(クロム錯体)1ミリモルあたりに得られたポリマー(g単位)における触媒の生産性。
全ての触媒調製物及び取り扱いは、不活性ガス条件下で行われた。全ての溶剤を乾燥し、そして脱気した。
[実施例1]
1.1 2−[2−(1H−インデン−3−イル)エチル]ピリジンの調製(H. Dressler and R. J. Kurland等によってJ. Org. Chem. 29 1 175-178頁に記載されているように行った)
43g(0.47モル)の2−ビニルピリジンを、60〜90℃の条件下に56ml(0.48モル)のインデンを40mlのトルエン及び4g(0.036モル)の固体のカリウムtert−ブトキシドに溶解した混合物に40分間で添加した。その後、混合物を115℃で更に2時間撹拌し、室温に冷却し、そして2mlの氷酢酸を用いて中和した。不溶性成分をろ過し、ろ液を減圧下に蒸留した。これにより、42gの2−[2−(1H−インデン−3−イル)エチル]ピリジン(40%、2mmでの沸点161〜163℃)。
Figure 2005535726
1.2 (3−(2−ピリジルエチル)インデニル)クロムジクロリドの調製
Figure 2005535726
22.1g(0.1モル)の2−[2−(1H−インデン−3−イル)エチル]ピリジンを470mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を−100℃に冷却した。62.5mlの15%濃度n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(0.1モル)をゆっくり滴下した。滴下後、反応混合物を−100℃で更に50分間撹拌した。次いで、混合物を室温まで暖めた。更に2時間撹拌した後、溶液を−60℃まで冷却し、そして38g(0.1モル)のクロムトリクロリドトリス(テトラヒドロフラン)を撹拌しながら添加した。混合物を室温までゆっくりと暖め、次いで、室温にて更に10時間撹拌した。その後、反応混合物を20分間還流し、そして室温まで冷却した。沈殿した固体をろ過し、暖かいテトラヒドロフランで洗浄した。次いで、固体をジエチルエーテルでせんじょうし、減圧下に乾燥した。これにより、28.1gの(3−(2−ピリジルエチル)インデニル)クロムジクロリドを得た(82%)。
[実施例2]
a)担体の予備処理:Condea Chemie, GmbH社(現在はSasol Chemie社)の100gのプラロックス(Puralox)MG61(か焼タルサイト)を180℃で6時間加熱した。
b)触媒の担体への施し(担持):実施例1より得た148.9gの錯体(82.1ミリモル)を、MAOをトルエンに溶解した11.42mlの4.75M溶液(Albemarle社)と混合し、そして混合物を15分間撹拌した。これにより得られた溶液を、62gの予備処理か焼タルサイトに10分間で添加し、混合物を更に60分間撹拌した。その後、触媒を、10-3mbarにて室温で乾燥した。これにより、淡緑色の粉末が得られた。
[実施例3]
重合
接触温度計(contact thermometer)、テフロン(登録商標)ブレードを有する撹拌器、加熱マントル及び気体導入管を備える1Lの四つ口フラスコにおいて、重合実験を行った。15.5μモルの(3−(2−ピリジルエチル)インデニル)クロムジクロリドを、アルゴン下に250mlのトルエンと一緒に40℃でフラスコに導入した。触媒を活性化するために、7.77ミリモルの1.6MのMAOのトルエン溶液を添加した。
エチレンの導入前に、3mlのヘキセンをフラスコに導入し、そして約40L/時のエチレンを大気圧下に20分間の初期導入によって通過させた。残留量のヘキセン(別の8ml)を、滴下漏斗によって10分間で導入した。
15mlの濃塩酸及び50mlのメタノールの混合物を添加することによって反応を停止させ、そして混合物を更に15分間撹拌した。更に250mlのメタノールを添加し、そして15分間撹拌した後、混合物をろ過し、固体をメタノールで3回洗浄し、そして70℃で乾燥した。これにより、8.9gの、397972g/モルのMw、3.34のMw/Mn、6.2%のヘキセン含有量及び0.9053g/cm3の密度を有するエチレン−ヘキセン共重合体(触媒の活性:1.735g/(1ミリモルのCr・時))を得た。
[実施例4]重合
400mlのイソブタン及び2mlのトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(60mgのトリイソブチルアルミニウムに対応する)を、アルゴンで不活性状態にした1Lのオートクレーブに導入し、そして149mgの、実施例2b)より得た固体触媒を最終的に添加した。70℃及び40barのエチレン圧条件下で重合を60分間行った。圧力を開放することによって重合を停止させ、生成物を底部バルブから排出した。これにより、157gの、0.9228g/cm3の密度、412kg/m3の嵩密度及び32.28dl/gのη値を有するポリエチレンが得られた。
生産性:1050gのPE/1gの固体触媒。
[実施例5]
5.1 2−{2−[1−(トリメチルシリル)−1H−インデン−3−イル]エチル}ピリジンの調製
2−[2−(1H−インデン−3−イル)エチル]ピリジン(14.88g、0.0637モル)を190mlのジエチルエーテルに溶解した。これにより得られた溶液を−90℃に冷却し、その後、15%n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(42.08ml、67.3ミリモル)を添加した。この温度条件下、得られた混合物を更に30分間撹拌し、そして室温まで到達させた。室温で更に1時間撹拌した後、混合物を−90℃まで冷却し、SiMe3Cl(9.4ml、74ミリモル)を10mlのジエチルエーテルに溶解した溶液で処理した。これにより得られた混合物を室温まで暖め、そして12時間撹拌した。その後、混合物を最初に水、その後に塩化アンモニウム水溶液で処理した。有機層を分離し、水性層をジエチルエーテルで3回抽出した。有機層を集めて、ブライン(塩性溶液)で洗浄し、そしてMgSO4で乾燥した。ろ過後、溶剤をろ液から除去して、15.97g(81%)の2−{2−[1−(トリメチルシリル)−1H−インデン−3−イル]エチル}ピリジンを油として得て、分離することなく次の段階で使用した。
Figure 2005535726
5.2 2−{2−[1−(トリメチルシリル)インデニル]エチル}ピリジンクロムジクロリドの調製
Figure 2005535726
2−{2−[1−(トリメチルシリル)−1H−インデン−3−イル]エチル}ピリジン(15.97g、54.5ミリモル)を170mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、−100℃まで冷却した。ヘキサンにおける15%のn−ブチルリチウム(34ml、54.5ミリモル)を添加し、この温度で、得られた混合物を更に1時間撹拌した。反応混合物を室温まで暖め(約2時間で)、その後に−60℃まで冷却した。20.42g(54.5ミリモル)のクロムトリクロリドトリス(テトラヒドロフラン)を添加し、これにより得られた混合物を室温まで暖め、12時間撹拌した。その後、90mlの溶剤を除去し、得られた緑色の懸濁液を20分間還流し、その後、ゆっくりと室温まで冷却した。緑色の沈殿をろ過し、ジエチルエーテルで2回洗浄して、15.6gの緑色粉末を得た。ジクロロメタン/ジエチルエーテルの混合物から再結晶化することにより、5g(22%)の2−{2−[1−(トリメチルシリル)インデニル]エチル}ピリジンクロムジクロリドを暗緑色粉末として得た。
[実施例6]
6.1 2−[2−(1H−インデン−1−イル)−2−メチルプロピル]ピリジンの調製
α−ピコリン(1.97ml、20ミリモル)を10mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、−20℃まで冷却し、ヘキサンにおける15%n−ブチルリチウム(13ml、20ミリモル)を撹拌しながら10分間で添加した。冷却浴を取り除き、温度が室温に上昇させつつ溶液を1時間撹拌した。これにより得られた混合物を、1−(1−メチルエチリデン)−1H−インデン(3.12g、20ミリモル)を5mlのテトラヒドロフラン(5ml)に溶解した溶液で、激しく撹拌しながら処理した。これにより得られた溶液を14時間撹拌し、60mlの15%塩酸で加水分解した。有機層を単離し、水性層を酢酸エチルで1回洗浄し、その後、アンモニア水溶液で中和し、ジクロロメタンで3回抽出した。有機層を集めて、MgSO4で乾燥し、ろ過し、溶剤を除去して、4.28g(86%)の2−[2−(1H−インデン−1−イル)−2−メチルプロピル]ピリジンを油として得た。生成物は、NMR純度を有していたので、更に蒸留する必要はなかった。
Figure 2005535726
6.2 2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]ピリジンクロムジクロリドの調製
Figure 2005535726
2−[2−(1H−インデン−1−イル)−2−メチルプロピル]ピリジン(4.28g、17.2ミリモル)を53mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、−100℃まで冷却した。ヘキサンにおける15%のn−ブチルリチウム(10.7ml、17.2ミリモル)を添加し、この温度で、得られた混合物を更に1時間撹拌した。反応混合物を室温まで暖め(約2時間で)、その後に−60℃まで冷却した。6.44g(17.2ミリモル)のクロムトリクロリドトリス(テトラヒドロフラン)を添加し、これにより得られた混合物を室温まで暖め、12時間撹拌した。その後、30mlの溶剤を除去し、得られた緑色の沈殿をろ過し、ジエチルエーテルで2回洗浄して、3.6gの緑色粉末を得た。ジクロロメタン/ジエチルエーテルの混合物から再結晶化することにより、2.1gの2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]ピリジンクロムジクロリドを暗緑色粉末として得た。
[実施例7]
7.1 2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−4−メチル−1,3−チアゾールの調製
2,4−ジメチル−1,3−チアゾール(3.2g、28.1ミリモル)を20mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を−78℃に冷却し、15%n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(17.5ml、28ミリモル)を撹拌しながら15分間で添加した。これにより得られた黄色の懸濁液を20分間撹拌し、その後、1−(1−メチルエチリデン)−1H−インデン(4.6g、29ミリモル)を5mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、温度を−78℃に維持しつつ、激しく撹拌しながら添加した。反応混合物を14時間で室温まで到達させた。これにより得られた混合物を、塩化アンモニウム飽和溶液で加水分解した。
有機層を単離し、水性層をジクロロメタンで3回抽出した。有機層を集めて、MgSO4で乾燥し、ろ過し、そして溶剤を除去した。粗生成物を、シリカでのカラムクロマトグラフィによってさらに精製した。開始時に、5/1のヘキサン/酢酸エチル溶出液混合物を用いた(1−(1−メチルエチリデン)−1H−インデンからの分離に用いた)。その後、溶出液混合物を、1/1のヘキサン/酢酸エチルに変更した。溶剤を除去後、5.62g(74%)の2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−4−メチル−1,3−チアゾールを油として得た。
Figure 2005535726
7.2 2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]−4−メチル−1,3−チアゾールクロムジクロリドの調製
Figure 2005535726
2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−4−メチル−1,3−チアゾール(5.62g、21ミリモル)を70mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、−100℃まで冷却した。ヘキサンにおける15%のn−ブチルリチウム(13.7ml、22ミリモル)を添加し、この温度で、得られた混合物を更に1時間撹拌した。反応混合物を室温まで暖め(約2時間で)、その後に−60℃まで冷却した。8.6g(23ミリモル)のクロムトリクロリドトリス(テトラヒドロフラン)を添加し、これにより得られた混合物を室温まで暖め、12時間撹拌した。得られた緑色の沈殿をろ過し、ジエチルエーテルで2回洗浄して、4.3gの緑色粉末を得た。ジクロロメタン/ジエチルエーテルの混合物から再結晶化することにより、2.7g(33%)の2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]−4−メチル−1,3−チアゾールクロムジクロリドを暗緑色結晶として得た。
[実施例8]
8.1 2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−1−フェニル−1H−イミダゾールの調製
1.58gの2−メチル−1−フェニル−1H−イミダゾール(10ミリモル)を15mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を−78℃に冷却し、6.25mlの15%n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(10ミリモル)を添加した。これにより得られた混合物を更に20分間撹拌し、その後、1.56gの1−(1−メチルエチリデン)−1H−インデン(10ミリモル)を5mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液で、温度を−78℃に維持しつつ、激しく撹拌しながら処理した。反応混合物を室温まで到達させ、14時間撹拌し、そして塩化アンモニウム飽和溶液で加水分解した。有機層を単離し、水性層をジクロロメタンで3回抽出した。有機層を集めて、MgSO4で乾燥し、ろ過し、そして溶剤を除去した。粗生成物を、固定相としてのシリカでのカラムクロマトグラフィによって精製した。開始時に、5/1のヘキサン/酢酸エチル溶出液混合物を用いた(1−(1−メチルエチリデン)−1H−インデンからの分離に用いた)。その後、溶出液混合物を、1/1のヘキサン/酢酸エチルに変更した。溶剤を除去後、2.13g(69%)の2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−1−フェニル−1H−イミダゾールを油として得た。
Figure 2005535726
8.2 2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]−1−フェニル−イミダゾールクロムジクロリドの調製
Figure 2005535726
0.71gの2−[2−(1H−インデン−3−イル)−2−メチルプロピル]−1−フェニル−1H−イミダゾール(2.26ミリモル)を10mlのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、−100℃まで冷却した。ヘキサンにおける15%のn−ブチルリチウム(1.48ml、2.37ミリモル)を添加し、この温度で、得られた混合物を更に1時間撹拌した。反応混合物を室温まで暖め(約2時間で)、その後に−60℃まで冷却した。0.9g(2.4ミリモル)のクロムトリクロリドトリス(テトラヒドロフラン)を添加し、これにより得られた混合物を室温まで暖め、12時間撹拌した。その後、溶剤を除去し、残留物をジクロロメタンで抽出した。抽出液から溶剤を除去した後、粗生成物を、ジクロロメタン/ジエチルエーテルの5/1混合物から再結晶化して、0.37g(38%)の2−[2−(インデニル)−2−メチルプロピル]−1−フェニル−イミダゾールクロムジクロリドを青緑色の結晶として得た。
[実施例9]
重合
接触温度計、テフロン(登録商標)ブレードを有する撹拌器、加熱マントル及び気体導入管を備える1Lの四つ口フラスコにおいて、重合実験を行った。表2に示されている量の各々の錯体を250mlのトルエンに溶解した溶液に、適量のMAO(10%濃度のトルエン溶液、Cr:Al 1:500)を加え、混合物を水浴上で40℃に加熱した。共重合の場合(表2を参照乞う)、エチレンの導入直前に、3mlのヘキセンをフラスコに導入し、エチレンの導入後、更なる量のヘキセン(表2を参照乞う)を、滴下漏斗によって15分間で導入した。次いで、大気圧下に約20〜40L/時の流速条件でエチレンをフラスコに通過させた(単独重合及び共重合の両方の場合)。一定のエチレン流量条件下に表2に示された時間の経過後、メタノール性HCl溶液(15mlの濃塩酸を50mlのメタノールに溶解)を添加することによって重合を停止させた。次いで、250mlのメタノールを添加し、これにより得られた白色ポリマーをろ過し、メタノールで洗浄し、そして70℃で乾燥した。
本発明の触媒は、特に興味深い重合特性を示していた。エチレンの単独重合において、触媒により、広範な分子量分布を示すポリマーが得られ、処理特性が向上した。エチレンの共重合の場合、得られた共重合体(一般に、HDPEより加工容易である)の分子量分布は、極めて狭いものであり、これにより機械特性が向上した。全ての触媒は、高レベルのコモノマーを容易に取り込んだ。
Aが式(IIIb)で表される場合(実施例7及び8の触媒)、単独重合体及び共重合体は、ほぼ同じ分子量を有しており、コモノマーが重合の停止に対して影響を与えないか、又はほんの僅かに与えることを示していた。ジルコノセンジクロリド等のメタロセンによる重合の場合、コモノマーにより、通常、ポリマーの分子量の重要な低減がもたらされる。
Figure 2005535726

Claims (12)

  1. 下式:
    (Cp)(−Z−A)mM (I)
    [但し、Cpがシクロペンタジエニル基を表し、
    Zが、AとCpとの間のブリッジであり、以下の
    Figure 2005535726
    {式中、L1B〜L3Bが相互に独立して、それぞれ炭素又はケイ素を表し、
    1B〜R6Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R6Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル基若しくはビシナル基R1B〜R6B又は基R1B〜R6BとAが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。}
    からなる群から選択され、
    Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
    Mが酸化状態3のチタン、バナジウム、クロム、モリブデン及びタングステンからなる群から選択される金属を表し、
    mが1、2又は3を表す。]
    で表される構造を含むモノシクロペンタジエニル錯体。
  2. 下式:
    (Cp)(−Z−A)mMXk (V)
    [但し、Cpがシクロペンタジエニル基を表し、
    Zが、AとCpとの間のブリッジであり、以下の
    Figure 2005535726
    {式中、L1B〜L3Bが相互に独立して、それぞれ炭素又はケイ素を表し、
    1B〜R6Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R6Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル基又はビシナル基R1B〜R6Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。}
    からなる群から選択され、
    Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
    Mが酸化状態3のチタン、クロム、モリブデン及びタングステンからなる群から選択される金属を表し、
    mが1、2又は3を表し、
    Xが相互に独立して、それぞれフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水素、C1〜C10アルキル、C2〜C10アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR12、OR1、SR1、SO31、OC(O)R1、CN、SCN、β−ジケトネート、CO、BF4 -、PF6 -又は嵩高い非配位アニオンを表し、
    1、R2が相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR3 3を表し、且つ有機基R1、R2がハロゲンで置換されても良く、そして2個の基R1、R2が相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    3が相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R3が相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    kが1、2又は3を表す。]
    で表される請求項1に記載のモノシクロペンタジエニル錯体。
  3. シクロペンタジエニル基Cpが、下式(II):
    Figure 2005535726
    [但し、E1A〜E5Aがそれぞれ炭素を表し、または1個を超えないE1A〜E5Aがリンを表し、
    1A〜R5Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A 3、SiR6A 3又はBR6A 2を表し、且つ有機基R1A〜R5Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R5Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R5Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、そして1個、2個又は3個の置換基R1A〜R5Aが基−Z−Aを表し、
    6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良い。]
    で表される請求項1又は2に記載のモノシクロペンタジエニル錯体。
  4. シクロペンタジエニル基Cpと−Z−Aが合体して、下式(IV):
    Figure 2005535726
    [但し、E1A〜E5Aがそれぞれ炭素を表し、または1個を超えないE1A〜E5Aがリンを表し、
    1A〜R4Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A 3又はSiR6A 3を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、
    6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成し、
    Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
    Zが、AとCpとの間のブリッジであり、以下の
    Figure 2005535726
    {式中、L1B〜L3Bが相互に独立して、それぞれ炭素又はケイ素を表し、
    1B〜R6Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R6Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R6Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。}
    からなる群から選択される。]
    で表される請求項1〜3のいずれか1項に記載のモノシクロペンタジエニル錯体。
  5. Aが、下式(IIIa)又は(IIIb):
    Figure 2005535726
    [但し、E1C〜E4Cがそれぞれ炭素又は窒素を表し、
    1C〜R4Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、SiR5C 3を表し、且つ有機基R1C〜R4Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR5C 3で置換されていても良く、そして2個のビシナル基R1C〜R4C又はR1CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    5Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R5Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    pは、E1C〜E4Cが窒素の場合に0を表し、E1C〜E4Cが炭素の場合に1を表し、
    1Cが、窒素、リン、硫黄又は酸素を表し、
    6C〜R8Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR9C 3を表し、且つ有機基R6C〜R8Cがハロゲン又は窒素、そして更にC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR9C 3で置換されていても良く、そして2個のビシナル基R6C〜R8C又はR6CとZが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    9Cが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R9Cが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    gは、G1Cが酸素又は硫黄の場合に0を表し、G1Cが窒素又はリンの場合に1を表す。]
    を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のモノシクロペンタジエニル錯体。
  6. Zが、−C(R1B2B)−Si(R3B4B)−、−CH2−C(R3B4B)−及び1,2−フェニレンからなる群から選択される請求項1〜5のいずれか1項に記載のモノシクロペンタジエニル錯体。
  7. A)請求項1〜6のいずれか1項に記載の少なくとも1種のモノシクロペンタジエニル錯体、
    B)必要により、有機又は無機担体、
    C)必要により、1種以上の活性化合物、
    D)必要により、オレフィン重合に適当な他の触媒、
    E)必要により、少なくとも1種の、周期表第1族、第2族又は第13族の金属化合物、を含むオレフィンの重合用の触媒組成物。
  8. 請求項7に記載の触媒組成物を含み、且つ該触媒組成物に対して、1種以上の直鎖のC2〜C10−1−アルケンを触媒組成物に対して1:0.1〜1:1000のモル比で重合させた予備重合触媒組成物。
  9. 請求項7又は8に記載の触媒組成物をオレフィンの重合又は共重合に使用する方法。
  10. オレフィンを請求項7又は8に記載の触媒組成物の存在下に重合又は共重合することによるポリオレフィンの製造方法。
  11. 式(V):
    Figure 2005535726
    [但し、R1A〜R4Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A 3又はSiR6A 3を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、
    6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
    1B〜R4Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R4Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良く、
    sが元素周期表第1族、第2族又は第3族の金属を表し、
    sが相互に独立して、それぞれフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水素、C1〜C10アルキル、C2〜C10アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR12、OR1、SR1、SO31、OC(O)R1、CN、SCN、β−ジケトネート、CO、BF4 -、PF6 -又は嵩高い非配位アニオンを表し、
    sが0、1又は2を表し、
    rが1又は2を表し、且つs+rがMs−1の酸化状態である。]
    で表されるシクロペンタジエニル化合物の製造方法であって、
    (A−CR1B2B-r(Mss s+を、下式(VI):
    Figure 2005535726
    で表されるフルベンと反応させることを特徴とする製造方法。
  12. 式(VIII):
    Figure 2005535726
    [但し、E6A〜E10Aがそれぞれ炭素を表すか、又は1個を超えないE6A〜E10Aがリンを表し、且つE6A〜E10Aの隣接する4個が共役ジエン系を形成し、残りのE6A〜E10Aが更に水素原子を有しており、
    1A〜R4Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、NR6A 2、N(SiR6A 32、OR6A、OSiR6A 3又はSiR6A 3を表し、且つ有機基R1A〜R4Aがハロゲンで置換されても良く、そして2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、及び/又は2個のビシナル基R1A〜R4Aが相互に合体して、N、P、O及びSからなる群から選択される少なくとも1個の原子を含む複素環を形成し、
    6Aが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個のゲミナル基R6Aが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    Aが無置換、置換又は縮合したヘテロ芳香族環基を表し、
    1B〜R4Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、アルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール又はSiR7B 3を表し、且つ有機基R1B〜R4Bがハロゲンで置換されても良く、そして2個のゲミナル又はビシナル基R1B〜R4Bが相互に合体して、5又は6員環を形成しても良く、
    7Bが相互に独立して、それぞれ水素、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール又はアルキル部分に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部分に6〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールを表し、そして2個の基R7Bが相互に合体して、5又は6員環を形成していても良い。]
    で表されるシクロペンタジエニル化合物の製造方法であって、
    (A−CR1B2B-r(Mss s+を、下式(IX):
    Figure 2005535726
    [但し、各記号が上記と同義であり、そしてQが脱離基を表す。]
    で表されるシクロペンタジエニル化合物と反応させることを特徴とする製造方法。
JP2004532082A 2002-08-13 2003-08-11 モノシクロペンタジエニル錯体 Pending JP2005535726A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10237646A DE10237646A1 (de) 2002-08-13 2002-08-13 Monocyclopentadienylkomplexe
US41139302P 2002-09-17 2002-09-17
PCT/EP2003/008900 WO2004020479A2 (en) 2002-08-13 2003-08-11 Monocyclopentadienyl complexes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005535726A true JP2005535726A (ja) 2005-11-24

Family

ID=31979450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004532082A Pending JP2005535726A (ja) 2002-08-13 2003-08-11 モノシクロペンタジエニル錯体

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20060089253A1 (ja)
EP (1) EP1534724B1 (ja)
JP (1) JP2005535726A (ja)
KR (1) KR20050075749A (ja)
AT (1) ATE319727T1 (ja)
AU (1) AU2003258599A1 (ja)
BR (1) BR0313335A (ja)
ES (1) ES2259775T3 (ja)
WO (1) WO2004020479A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535808A (ja) * 2005-03-24 2008-09-04 バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー モノシクロペンタジエニル錯体

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039877A1 (de) 2004-08-17 2006-02-23 Basell Polyolefine Gmbh Silylhalogenidsubstituierte Cyclopentadienylkomplexe der Gruppe 6
DE102004061618A1 (de) * 2004-12-17 2006-06-22 Basell Polyolefine Gmbh Monocyclopentadienylkomplexe
US8222179B2 (en) * 2007-08-30 2012-07-17 The Regents Of The University Of Michigan Porous coordination copolymers and methods for their production
WO2009080174A1 (en) * 2007-12-19 2009-07-02 Basell Polyolefine Gmbh Ethylene terpolymers
US20110213107A1 (en) 2010-03-01 2011-09-01 Sandor Nagy Activation of monocyclopentadienyl group 6 complexes
US8501651B2 (en) 2010-09-24 2013-08-06 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst systems and polymer resins having improved barrier properties
US8828529B2 (en) * 2010-09-24 2014-09-09 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst systems and polymer resins having improved barrier properties

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3242150A (en) 1960-03-31 1966-03-22 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for the recovery of solid olefin polymer from a continuous path reaction zone
US3248179A (en) 1962-02-26 1966-04-26 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for the production of solid polymers of olefins
US3709853A (en) 1971-04-29 1973-01-09 Union Carbide Corp Polymerization of ethylene using supported bis-(cyclopentadienyl)chromium(ii)catalysts
US4015059A (en) 1975-12-29 1977-03-29 Union Carbide Corporation Fused ring catalyst and ethylene polymerization process therewith
US5547675A (en) 1989-09-13 1996-08-20 Exxon Chemical Patents Inc. Modified monocyclopentadienyl transition metal/alumoxane catalyst system for polymerization of olefins
CA2193882C (en) 1994-06-24 2005-07-26 Anthony Nicholas Speca Polymerization catalyst systems, their production and use
WO1996013529A1 (en) 1994-10-31 1996-05-09 Dsm N.V. Catalyst composition and process for the polymerization of an olefin
DE19516801A1 (de) 1995-05-08 1996-11-14 Hoechst Ag Organometallverbindung
IT1275573B (it) 1995-07-20 1997-08-07 Spherilene Spa Processo ed apparecchiatura per la pomimerizzazione in fase gas delle alfa-olefine
DE69703438T2 (de) 1996-03-29 2001-03-08 The Dow Chemical Co., Midland Metallocen cokatalysator
WO1998004570A1 (de) 1996-07-30 1998-02-05 Studiengesellschaft Kohle Mbh Organochrom-verbindungen enthaltende katalysatoren und ihre verwendung in der alkenpolymerisation
ZA9710211B (en) 1996-11-15 1998-06-03 Montell Technology Company Bv Heterocyclic metallocenes and polymerization catalysts.
US6214761B1 (en) 1996-12-17 2001-04-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Iron catalyst for the polymerization of olefins
US6417305B2 (en) 1996-12-17 2002-07-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Oligomerization of ethylene
IL129929A0 (en) 1996-12-17 2000-02-29 Du Pont Polymerization of ethylene with specific iron or cobalt complexes novel pyridinebis (imines) and novel complexes of pyridinebis(imines) with iron and cobalt
US6423848B2 (en) 1996-12-17 2002-07-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Tridentate ligand
DE19757563A1 (de) 1997-03-07 1999-07-08 Targor Gmbh Geträgertes Katalysatorsystem, Verfahren zur Herstellung und seine Verwendung zur Polymerisation von Olefinen
EP0968158B1 (en) 1997-03-07 2005-08-10 Basell Polyolefine GmbH Method of preparing substituted indanones, the substituted indanones and metallocenes prepared therefrom
JPH10261251A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Sony Corp 受信装置、受信方法、送信装置、送信方法、送受信装置、および、送受信方法
DE19713194C2 (de) * 1997-03-27 1999-04-01 Hkr Sensorsysteme Gmbh Verfahren und Anordnung zum Erkennen von Eigenschaften einer Probe auf der Basis der Massenspektroskopie
DE19733017A1 (de) 1997-07-31 1999-02-04 Hoechst Ag Chemische Verbindung
US7906451B2 (en) 1998-03-30 2011-03-15 E.I. Du Pont De Nemours And Company Mixed polymerization catalyst component for polymerizing olefins
US6297338B1 (en) 1998-03-30 2001-10-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of olefins
DE19833170A1 (de) 1998-07-23 2000-01-27 Targor Gmbh Verfahren zur Herstellung eines metallhaltigen Trägerkatalysators oder einer Trägerkatalysatorkomponente durch Tränkung einer Trägersubstanz
UA57864C2 (uk) 1998-10-08 2003-07-15 Бп Кемікалз Лімітед Спосіб полімеризації олефінів з використанням місточкових металевих комплексів
US6500949B2 (en) 1998-10-08 2002-12-31 Dow Global Technologies Inc. Bridged metal complexes
EP1119575B1 (en) 1998-10-08 2003-09-03 The Dow Chemical Company Bridged metal complexes
US6555494B2 (en) 1998-10-23 2003-04-29 Albemarle Corporation Transition metal compounds having conjugate aluminoxate anions, their preparation and their use as catalyst components
US6492292B2 (en) 1998-10-23 2002-12-10 Albemarle Corporation Gelatinous compositions formed from hydroxyaluminoxane, solid compositions formed therefrom, and the use of such compositions as catalyst components
US6812182B2 (en) 1998-10-23 2004-11-02 Albemarle Corporation Compositions formed from hydroxyaluminoxane and their use as catalyst components
US20040002420A1 (en) 1998-10-23 2004-01-01 Feng-Jung Wu Stable catalysts and co-catalyst compositions formed from hydroxyaluminoxane and their use
DE19858016A1 (de) 1998-12-16 2000-06-21 Basf Ag Neue Metallocenkomplexe
DE19935592A1 (de) 1999-08-02 2001-02-08 Elenac Gmbh Imidochromverbindungen in Katalysatorsystemen für die Olefinpolymerisation
US6548442B1 (en) 1999-12-03 2003-04-15 Phillips Petroleum Company Organometal compound catalyst
US6723675B1 (en) 2000-05-25 2004-04-20 Univation Technologies, Llc Catalyst for the production of olefin polymers
GB0020613D0 (en) * 2000-08-21 2000-10-11 Borealis Tech Oy Catalysts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535808A (ja) * 2005-03-24 2008-09-04 バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー モノシクロペンタジエニル錯体

Also Published As

Publication number Publication date
US20070155918A1 (en) 2007-07-05
EP1534724A2 (en) 2005-06-01
AU2003258599A1 (en) 2004-03-19
EP1534724B1 (en) 2006-03-08
KR20050075749A (ko) 2005-07-21
BR0313335A (pt) 2005-06-14
ES2259775T3 (es) 2006-10-16
AU2003258599A8 (en) 2004-03-19
US20060089253A1 (en) 2006-04-27
US7541481B2 (en) 2009-06-02
ATE319727T1 (de) 2006-03-15
WO2004020479A3 (en) 2004-10-14
WO2004020479A2 (en) 2004-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7973114B2 (en) Monocyclopentadienyl complexes
EP1824888B1 (en) Monocyclopentadienyl complexes
US7544826B2 (en) Monocyclopentadienyl complexes
US7202373B2 (en) Monocyclopentadienyl complexes
EP1534724B1 (en) Monocyclopentadienyl complexes
EP1778400B1 (en) Cyclopentadienyl complexes of group 6 substituted by silyl halides
US7629464B2 (en) Monocyclopentadienyl complexes
JP2006528951A (ja) 三座の窒素含有リガンドを有する遷移金属錯体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091027