JP2012012306A - 架橋メタロセンの製造方法 - Google Patents

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正人 ▲高▼野
Masato Takano
Masaya Tanimoto
匡哉 谷本
Shusuke Hanaoka
秀典 花岡
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Abstract

【課題】温和な条件で架橋メタロセンを製造する方法を提供する。
【解決手段】MWl+2で表される金属錯体とHL−A−LHで表わされる架橋ビスシクロペンタジエン型化合物との反応において、イオン性化合物を添加する工程を含む下式(I)で表わされる架橋メタロセンの製造方法。
Figure 2012012306

[上記式中、Mは元素の周期律表の3族、4族、5族、ランタニド族またはアクチニド族から選択される遷移金属原子を表し、LおよびLは、同一または相異なり、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基を表し、Aは、LおよびLを連結する架橋基を表し、Xは水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基等を有していてもよいアミノ基等を表し、Yは、中性のルイス塩基を表し、mは、0〜4の整数を表し、lは1〜4の整数を表す。WはXと同一であってもよく、水素原子、ハロゲン原子等を表す。]
【選択図】なし

Description

本発明は、架橋メタロセンの製造方法に関する。
従来、メタロセンは、オレフィン重合用の触媒成分として有用であり、これまでに多種多様な化合物が合成されている。メタロセンの重合性能は、化合物の構造に大きく依存する。例えば、二つのシクロペンタジエニル環が架橋された架橋メタロセンによるプロピレンなどのα−オレフィンの重合では、ラセミ体を用いることで立体規則的な重合が可能となる。
ラセミ架橋メタロセンの一般的な製造方法は、配位子である架橋ビスシクロペンタジエンをアニオン化し、次いで、金属ハロゲン化物と反応させた後、生成するメタロセンのラセミ/メソ混合物から、ラセミ体を分離し、精製する工程からなる。一例として、架橋ビスインデニルメタロセンの製造方法を以下に示す(スキーム1,非特許文献1)。
Figure 2012012306
スキーム1

本製造方法では、配位子のアニオン化工程が必要であり、また、前駆体とシクロペンタジエニルジアニオンとの接触方法が煩雑であり、反応容器や工程数がかさむこと、ラセミ体の選択性が低いこと、またそれらの煩雑な分離工程が必要であるといった種々の問題があった。
配位子のアニオン化工程を必要しない、ラセミ選択的架橋メタロセンの製造方法が特許文献1に開示されている(スキーム2,特許文献1)。
Figure 2012012306
スキーム2
本製造方法は、テトラキスジアルキルアミド金属化合物と配位子とを反応させる方法であるが、通常条件として100℃で、3〜24時間という長い時間反応する必要がある。さらには、本反応によりラセミ体を選択的に得るためには、副生成物として発生するジメチルアミン(沸点7℃)の濃度をコントロールする必要がある。完全密閉系あるいはジメチルアミンを完全放出させた場合は、選択的に得ることができず、選択性よくラセミ体を得るためには、副生するジメチルアミンを適度に放出し、その濃度を制御しなければならないなど反応系の制約が大きい。ジメチルアミン濃度は、原料や溶媒の仕込み量、反応条件のみならず、反応装置の大きさ、形状といった様々な因子により変化するため、その制御や反応の再現性の観点から汎用性の高い製造方法とは言えない。
特表平11−501612号明細書
Organometallics,11,2115(1992).
かかる現状において、本発明の解決すべき課題、即ち本発明の目的は、反応系によらず、より温和な条件で架橋メタロセンを製造する方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、架橋メタロセンの新規製造方法を見出した。
すなわち、本発明は、一般式(I)
Figure 2012012306
(式中、Mは元素の周期律表の3族、4族、5族、ランタニド族またはアクチニド族から選択される遷移金属原子を示す。
およびLは、同一または相異なるシクロペンタジエニドを表し、該シクロペンタジエニド上の水素原子は、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルケニル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルキニル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
またはヘテロ環式化合物残基で置換されていてもよい。シクロペンタジエニド上の2つ以上の置換基は連結されて環を形成していてもよく、該環上の水素原子は、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルケニル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルキニル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、または
ヘテロ環式化合物残基で置換されていてもよい。
Aは、LおよびLを連結する架橋基−[Z(R)(R)]−を示す。
Zは、周期律表の14族から選択される原子を示し、Zが複数ある場合は、複数のZは同一でも異なっていてもよい。
およびRは、同一または相異なり、
水素原子、
ハロゲン原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基を示す。
そしてnは、1、2、3または4を表す。
Xは、
水素原子、
ハロゲン原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいホスフィノ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいチオラート基、または
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいカルボキシラート基
を示し、lは1、2、3または4を表す。Xが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のXは連結されていてもよい。Yは、中性のルイス塩基を表し、mは、0、1、2、3または4を表す。Yが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよい。lとmとの総和は、2、3、または4である。)
で表わされる架橋メタロセンの製造方法であって、下記一般式(II)
MWl+2 (II)
(式中、M、Y、lおよびmは上記の通りである。Wは、Xと同一であってもよく、
水素原子、
ハロゲン原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基または炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいホスフィノ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいチオラート基、または
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいカルボキシラート基
を示し、複数のWは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のWは連結されていてもよい。)
で表される金属錯体と下記一般式(III)
Figure 2012012306
(式中、L、LおよびAは上記の通りであり、Hは水素原子を示す。)
で表わされる架橋ビスシクロペンタジエン型化合物との反応において、イオン性化合物を添加する工程を含むことを特徴とする前記製造方法にかかるものである。
本発明によれば、反応系によらず、温和な条件でメタロセン化合物を得ることができる。さらには、エチレン架橋ビスインデニル型のメタロセン化合物を製造する場合においては、ラセミ体を選択的に得ることができる。
本発明における、炭素原子数1〜20のアルキル基とは、直鎖状もしくは分岐状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−エイコシル基が挙げられる。これらのアルキル基はいずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子を置換基として有していてもよい。ハロゲン原子を置換基として有する炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パークロロプロピル基、パーブロモプロピル基、パーフルオロブチル基、パークロロブチル基、パーブロモブチル基、パーフルオロペンチル基、パークロロペンチル基、パーブロモペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パークロロヘキシル基、パーブロモヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パークロロヘプチル基、パーブロモヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パークロロオクチル基、パーブロモオクチル基、パーフルオロノニル基、パークロロノニル基、パーブロモノニル基、パーフルオロデシル基、パークロロデシル基、パーブロモデシル基、パーフルオロドデシル基、パークロロドデシル基、パーブロモドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パークロロペンタデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモエイコシル基が挙げられる。アルキル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜4である。
本発明における炭素原子数3〜20のシクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基が挙げられる。また、これらのシクロアルキル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよい。シクロアルキル基の炭素原子数は、好ましくは3〜8である。
本発明における炭素原子数2〜20のアルケニル基は、直鎖状もしくは分岐状のいずれでもよく、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル、1−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、1−メチル−1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、3−メチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、3−メチル−3−ブテニル基、1−ペンテニル基、2 −ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基が挙げられる。また、これらのアルケニル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アルケニル基の炭素原子数は、好ましくは2〜10であり、より好ましくは2〜5である。
本発明における炭素原子数2〜20のアルキニル基は、直鎖状もしくは分岐状のいずれでもよく、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、3−メチル1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基が挙げられる。また、これらのアルキニル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アルキニル基の炭素原子数は、好ましくは、2〜10であり、より好ましくは2〜5である。
本発明における炭素原子数7〜20のアラルキル基は、ベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(3,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メチル基、(2 ,3 ,5 −トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6 −テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n−プロピルフェニル)メチル基、( イソプロピルフェニル)メチル基、(n−ブチルフェニル)メチル基、(sec−ブチルフェニル)メチル基、(tert−ブチルフェニル)メチル基、(イソブチルフェニル)メチル基、(n−ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n−ヘキシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基が挙げられる。また、これらのアラルキル基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アラルキル基の炭素原子数は、好ましくは7〜12である。
本発明における炭素原子数6〜20のアリール基は、例えば、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,4,5−テトラメチルフェニル基、2,3,4,6−テトラメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、2,4,6−トリイソプロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、n−ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、n−オクチルフェニル基、n−デシルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、n−テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。また、これらのアリール基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アリール基の炭素原子数は、好ましくは6〜11である。
本発明におけるシリル基とは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基であって、ここでハイドロカルビル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基といった直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または、フェニル基などのアリール基が挙げられ、ハロゲン化ハイドロカルビル基とは、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有する上記ハイドロカルビル基である。かかるシリル基としては、例えば、メチルシリル基、エチルシリル基、フェニルシリル基、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジフェニルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−sec−ブチルシリル基、トリ−tert−ブチルシリル基、トリ−イソブチルシリル基、tert−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基が挙げられる。ハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは炭素原子数1〜4である。
における炭素原子数1〜20のアルコキシ基は、直鎖状もしくは分岐状のいずれでもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、イソブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−エイコシルオキシ基が挙げられる。また、これらのアルコキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有していてもよく、例えば、パーフルオロメトキシ基、パーフルオロエトキシ基、パーフルオロプロポキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロペンチルオキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、パーフルオロドデシルオキシ基、パーフルオロペンタデシルオキシ基、パーフルオロエイコシルオキシ基が挙げられる。アルコキシ基の炭素原子数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜4である。
本発明における炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基は、例えば、ベンジルオキシ基、(2−メチルフェニル)メトキシ基、(3−メチルフェニル)メトキシ基、(4−メチルフェニル)メトキシ基、(2,3−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,6−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n−プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n−ブチルフェニル)メトキシ基、(sec−ブチルフェニル)メトキシ基、(tert−ブチルフェニル)メトキシ基、(n−ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n−オクチルフェニル)メトキシ基、(n−デシルフェニル)メトキシ基、(n−テトラデシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基が挙げられる。また、これらのアラルキルオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アラルキルオキシ基の炭素原子数は、好ましくは7〜12である。
本発明における炭素原子数6〜20のアリールオキシ基は、例えば、フェノキシ基、フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、3−メチルフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2,3−ジメチルフェノキシ基、2,4−ジメチルフェノキシ基、2,5−ジメチルフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,4−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジメチルフェノキシ基、2,3,4−トリメチルフェノキシ基、2,3,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,6−トリメチルフェノキシ基、2,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n−プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n−ブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、n−ヘキシルフェノキシ基、n−オクチルフェノキシ基、n−デシルフェノキシ基、n−テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基が挙げられる。また、これらのアリールオキシ基はいずれもフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子を置換基として有していてもよい。アリールオキシ基の炭素原子数は、好ましくは6〜11である。
本発明におけるアミノ基とは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基であって、ここでハイドロカルビル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基といった直鎖状、分岐状もしくは環状の基、または、フェニル基などのアリール基が挙げられ、ハロゲン化ハイドロカルビル基とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有する上記ハイドロカルビル基である。かかるアミノ基としては、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−sec−ブチルアミノ基、ジ−tert−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、tert−ブチルイソプロピルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、ジ−n−デシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビストリメチルシリルアミノ基、ビス−tert−ブチルジメチルシリルアミノ基が挙げられる。ハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10である。
本発明におけるホスフィノ基とは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいホスフィノ基であって、ここでハイドロカルビル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基といった直鎖状、分岐状もしくは環状の基、または、フェニル基などのアリール基が挙げられ、ハロゲン化ハイドロカルビル基とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有する上記ハイドロカルビル基である。かかるホスフィノ基としては、例えばジメチルホスフィノ基、ジエチルホスフィノ基、ジ−n−プロピルホスフィノ基、ジイソプロピルホスフィノ基、ジ−n−ブチルホスフィノ基、ジ−sec−ブチルホスフィノ基、ジ−tert−ブチルホスフィノ基、ジ−イソブチルホスフィノ基、tert−ブチルイソプロピルホスフィノ基、ジ−n−ヘキシルホスフィノ基、ジ−n−オクチルホスフィノ基、ジ−n−デシルホスフィノ基、ジシクロヘキシルホスフィノ基、ジトリルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、ビストリメチルシリルホスフィノ基、ビス−tert−ブチルジメチルシリルホスフィノ基が挙げられる。ハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10である。
本発明におけるチオラート基とは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいチオラート基であって、ここでハイドロカルビル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基といった直鎖状、分岐状もしくは環状の基、または、フェニル基などのアリール基が挙げられ、ハロゲン化ハイドロカルビル基とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有する上記ハイドロカルビル基である。かかるチオラート基としては、例えばチオフェノキシ基、2,3,4−トリメチルチオフェノキシ基、2,3,5−トリメチルチオフェノキシ基、2,3,6−トリメチルチオフェノキシ基、2,4,6−トリメチルチオフェノキシ基、3,4,5−トリメチルチオフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルチオフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルチオフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、2−フルオロチオフェノキシ基、3−フルオロチオフェノキシ基、4−フルオロフェノキシ基ペンタフルオロチオフェノキシ基、2−トリフルオロメチルチオフェノキシ基、3−トリフルオロメチルチオフェノキシ基、4−トリフルオロメチルチオフェノキシ基、2,3−ジフルオロチオフェノキシ基、2,4−フルオロチオフェノキシ基、2,5−ジフルオロチオフェノキシ基、2−クロロチオフェノキシ基、2,3−ジクロロチオフェノキシ基、2,4−ジクロロチオフェノキシ基、2,5−ジクロロチオフェノキシ基、2−ブロモチオフェノキシ基、3−ブロモチオフェノキシ基、4−ブロモチオフェノキシ基、2,3−ジブロモチオフェノキシ基、2,4−ジブロモチオフェノキシ基、あるいは2,5−ジブロモチオフェノキシ基が挙げられる。ハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10である。
本発明におけるカルボキシラート基とは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいカルボキシラート基であって、ここでハイドロカルビル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基といった直鎖状、分岐状もしくは環状の基、または、フェニル基などのアリール基が挙げられ、ハロゲン化ハイドロカルビル基とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子といったハロゲン原子を置換基として有する上記ハイドロカルビル基である。かかるカルボキシラート基としては、アセテート基、プロピオネート基、ブチレート基、ペンタネート基、ヘキサノエート基、2−エチルヘキサノエート基またはトリフルオロアセテート基が挙げられる。ハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10である。
本発明におけるヘテロ環式化合物残基としては、例えば、ピリジル基、4,6−ジメチルピリジル基、2,6−ジメチルピリジル基、フラニル基、5−メチルフラニル基、2,5−ジメチルフラニル基、チオフェニル基、5−メチルチオフェニル基、2,5−ジメチルチオフェニル基が挙げられる。
本発明は、一般式(I)で表される化合物の製造方法に関するものである。

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式中、Mで示される遷移金属原子は、元素の周期律表(IUPAC無機化学命名法改定版1989)の3族、4族、5族、ランタニド族またはアクチニド族から選択される遷移金属原子であり、好ましくは、3族、4族またはランタニド族から選択される遷移金属原子であり、より好ましくは、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子が挙げられる。
およびLは、同一または相異なるシクロペンタジエニドを表し、該環上の水素原子は、好ましくは、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
で置換されていてもよい。
また、シクロペンタジエニド上の2つ以上の置換基は連結されて、炭素原子数3〜10のハイドロカルビル環または複素環を形成してもよく、該環上の水素原子は、好ましくは、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基またはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
で置換されていてもよい。
かかるシクロペンタジエニドとしては、例えば以下のようなものが挙げられる。(Aは架橋部位を示す。)
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またはLとして好ましくは、以下の化合物である。
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またはLとしてより好ましくは、以下の化合物である。
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とLを架橋する基Aは、−[Z(R)(R)]−を示す。Zは、同一でも異なっていてもよく、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはスズ原子を示し、好ましくは、炭素原子またはケイ素原子である。
およびRは、好ましくは、
水素原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基であり、より好ましくは、水素原子、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基である。
nは、1、2、3または4を表し、好ましくは1または2、より好ましくは2である。
かかる架橋基Aとしては、例えば、−CMe−、−CPh−、−SiMe−、−SiPh−、−SiMePh−、−SiCy−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHCHCHCH−、−CMeCMe−、−CCyCCy−、−CPhCPh−、−C{SiMeC{SiMe−、−SiMeSiMe−、−CHSiMe−、−SiMeCHSiMe−、−SiCySiCy−、−SiPhSiPh−が挙げられ、好ましくは、−CMe−、−CPh−、−SiMe−、−SiPh−、−SiMePh−、−SiCy−、−CHCH−であり、より好ましくは、−CHCH−である。(以降、Meはメチル基、Cyはシクロヘキシル基、Phはフェニル基をそれぞれ表わす。)
Xとして、好ましくは、
ハロゲン原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜10のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基であり、
より好ましくは、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基であり、
特に好ましくは、
塩素原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基である。
Xが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、また、連結されていてもよい。
lは、1、2または3を表す。lとして好ましくは、1、2であり、より好ましくは2である。
Yは中性のルイス塩基を示し、mは、0、1、2、3または4を表す。Yが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよい。lとmとの総和は、2、3、または4であり、好ましくは2または4である。
Yとしては、例えば、エーテル類、アミン類またはチオエーテル類が挙げられ、具体的には、テトロヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサンまたはピリジンが挙げられる。
かかる一般式(I)の化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
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さらに、これらの化合物のジルコニウム原子をチタン原子またはハフニウム原子に変更したもの、これらの化合物の二つのシクロペンタジエニル環を結ぶ架橋基を−CMe−、−CPh−、−SiMe−、−SiPh−、−SiMePh−、−SiCy−、−CHCHCH−に変更したもの、これらの化合物の金属上のジメチルアミノ基を塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、フェノキシ基、ジエチルアミノ基、メチルアニリド基に変更したものも挙げられる。
化合物(I)として好ましくは、以下の化合物である。
Figure 2012012306

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さらに、化合物(I)として好ましいものとして、これらの化合物のジルコニウム原子をチタン原子またはハフニウム原子に変更したもの、これらの化合物の二つのシクロペンタジエニル環を結ぶ架橋基を−CMe−、−SiMe−、−CHCHCH−に変更したもの、これらの化合物の金属上のジメチルアミノ基を塩素原子、フェニル基、ベンジル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、フェノキシ基、メチルアニリド基に変更したものも挙げられる。
化合物(I)としてより好ましくは、以下の化合物である。
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架橋メタロセンは、シクロペンタジエニル環上の置換基の置換位置により、2個のシクロペンタジエニル基が同一である場合は、C2対称を有するラセミ体とCs対称を有するメソ体が存在する。一方で、2個のシクロペンタジエニル基が同一でない場合は、ラセミ体又はメソ体ではなく、C1対称を有するジアステレオマーとなる。シクロペンタジエニル環上の置換基の空間配置が異なるこれらのジアステレオマーは、プロピレンの重合の触媒成分として使用した場合、2個のシクロペンタジエニル基の相対的な空間配置に基づき、アイソタクチックポリプロピレンを与えるラセミ体またはアタクチックポリプロピレンを与えるメソ体のような挙動を示す。そのため、前者は疑似ラセミ体、後者は疑似メソ体と呼ばれる。本発明におけるラセミ体およびメソ体とは、これら擬似ラセミ体および擬似メソ体を包含する。
以下、化合物(I)の製造方法について詳述する。スキーム3に一般式を用いた概略図を示す。
Figure 2012012306
スキーム3 本発明による化合物(I)製造工程
スキーム3に示したように、本発明による化合物(I)の製造方法は、一般式(II)で表される化合物と一般式(III)で表される化合物との反応をイオン性化合物存在下で実施する工程を含むことを特徴とするものである。
一般式(II)中、M、Y、lおよびmは前記の通りであり、Wは、Xと同一であってもよく、
好ましくは、
ハロゲン原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜10のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基であり、
より好ましくは、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基であり、
特に好ましくは、
塩素原子、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基である。
Wが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、また、連結されていてもよい。複数のWが連結した基としては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
かかる一般式(II)の化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Zr(NMe,Zr(NEt,Zr(NMePh),Zr(CHPh),Zr(OPh),Zr(OMe),Zr(OEt),Zr(OPr),Zr(SiMe
Zr(NMeCl,Zr(NMeBr,Zr(NMe,Zr(NMe(OPh),Zr(NMe(OMe),Zr(NMe(OEt)2,Zr(NMe(OPr),Zr(NMeMe,Zr(NMePh,Zr(NMeCy ,Zr(NMe(SiMe,Zr(NMe(CHPh)
Zr(NEtCl,Zr(NEtBr,Zr(NEt,Zr(NEt(OPh),Zr(NEt(OMe),Zr(NEt(OEt),Zr(NEt(OPr),Zr(NEtMe,Zr(NEtPh,Zr(NEtCy ,Zr(NEt(SiMe,Zr(NEt(CHPh)
Zr(NMePh)Cl,Zr(NMePh)Br,Zr(NMePh)I,Zr(NMePh)(OPh),Zr(NMePh)(OMe),Zr(NMePh)(OEt),Zr(NMePh)(OPr),Zr(NMePh)Me,Zr(NMePh)Ph,Zr(NMePh)Cy ,Zr(NMePh)(SiMe,Zr(NMePh)(CHPh)
さらに、これらの化合物のジルコニウム原子をチタン原子またはハフニウム原子に変更したものも挙げられる。
化合物(II)として好ましくは、以下の化合物である。
Zr(NMe,Zr(NEt,Zr(NMePh),Zr(CHPh),Zr(OPh),Zr(OMe),Zr(OEt),Zr(OPr)
Zr(NMeCl,Zr(NMe(OPh),Zr(NMe(OMe),Zr(NMe(OEt)2,Zr(NMe(OPr),Zr(NEtCl,Zr(NEtBr,Zr(NEt,Zr(NEt(OPh),Zr(NEt(OMe),Zr(NEt(OEt),Zr(NEt(OPr),Zr(NMePh)Cl,Zr(NMePh)Br,Zr(NMePh)I,Zr(NMePh)(OPh),Zr(NMePh)(OMe),Zr(NMePh)(OEt),Zr(NMePh)(OPr)
さらに、化合物(II)として好ましいものとして、これらの化合物のジルコニウム原子をチタン原子またはハフニウム原子に変更したものも挙げられる。
化合物(II)としてより好ましくは、以下の化合物である。
Zr(NMe,Zr(NEt,Zr(NMePh),Zr(CHPh),Zr(OPh),Zr(OMe),Zr(OEt),Zr(OPr)
一般式(III)は架橋ビスシクロペンタジエン類縁体を表し、式中、Hは、水素原子を表し、L、LおよびAは前記の通りである。
化合物(III)には、シクロペンタジエニル環の二重結合位置が異なる異性体が存在するが、それらは区別されない。
かかる一般式(III)の化合物としては、例えば、以下の化合物およびそのシクロペンタジエニル部位の二重結合位置の異なる化合物が挙げられる。
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さらに、これらの化合物の二つのシクロペンタジエニル環を結ぶ架橋基を−CMe−、−CPh−、−SiMe−、−SiPh−、−SiMePh−、−SiCy−、−CHCHCH−に変更したものも挙げられる。
化合物(III)として好ましくは、以下の化合物およびシクロペンタジエニル環の二重結合位置の異なる異性体である。
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さらに、化合物(III)として好ましいものとして、これらの化合物の二つのシクロペンタジエニル環を結ぶ架橋基を−CMe−、−SiMe−、−CHCHCH−に変更したものも挙げられる。
イオン性化合物は、陽イオンと陰イオンからなる化合物であり、陽イオンとしては、アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオン、金属陽イオンが挙げられ、陰イオンとしては、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、燐酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオンが挙げられる。イオン性化合物はこれらの陽イオンと陰イオンの組み合わせた化合物である。
イオン性化合物として、好ましくは、ハロゲン化アンモニウムや金属ハロゲン化物であり、より好ましくは塩化テトラブチルアンモニウムである。
スキーム3[工程1]は、化合物(II)と化合物(III)をイオン性化合物存在下で反応させ、化合物(IV)(WとXが同一である場合は化合物(I))へと変換する工程である。本反応では、スキーム3中で示したように反応の形式上、化合物(IV)の他にWH(W,Hは前記の通りである。)で表される化合物が副生成物として生成する。本反応では、反応中にこの副生成物を系外に積極的に除去しても、あるいは、系を密閉状態にしても高収率でメタロセンを得ることが可能である。さらには、例えば、化合物(III)がエチレン架橋ビスインデニル型の場合は、選択的にラセミ体が得られる。一方、特許文献1では、テトラキス(ジメチルアミド)ジルコニウムとビスインデニルエタンとの反応において、反応中に生成するガス状のジメチルアミンを系外に完全に除去しても、あるいは、系内を密閉状態にしてもラセミ選択性は大幅に低下することが開示されており、本発明とは対照的である。
本反応は、ヘリウム、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、窒素またはアルゴン雰囲気下がより好ましい。
本反応では圧力の影響を考慮する必要はなく、大気圧下で反応を行うのが一般的である。
化合物(II)の使用量は、化合物(III)に対して1モル当量以上であればよく、好ましくは、1.0〜2.0モル当量、より好ましくは、1.1〜1.5の範囲で用いればよい。また、反応の過程で化合物(III)が残存する場合は、反応の途中で化合物(II)を追加することで、反応を定量的に進行させることが出来る。
イオン性化合物の使用量は、化合物(II)に対して、0.01〜1モル当量、好ましくは0.05〜0.5モル当量の範囲で用いればよい。
反応温度は、−100℃〜150℃の温度範囲であればよく、好ましくは0℃〜150℃、より好ましくは、50〜130℃、さらに好ましくは、60〜100℃である。
反応時間は、生成物の収率が最も高くなる時間まで行えばよく、好ましくは30分〜12時間、より好ましくは30分〜4時間である。
本反応では、反応に用いる化合物を一部でも溶解させることができ、また、原料や反応生成物を分解しない溶媒を用いればよい。そのような溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテルといったエーテル系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンといった脂肪族ハイドロカルビル溶媒、トルエン、キシレンといった芳香族ハイドロカルビル溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、化合物(II)に対して、0.001 mol/L〜10 mol/L、好ましくは0.01 mol/L〜2 mol/Lである。
反応終了後は、化合物(IV)を精製することが好ましく、特にイオン性化合物を除去することが好ましい。ただし、次工程に悪影響のある化合物が残存していなければ、特に精製する必要はない。化合物(IV)の精製方法は、特に限定されないが、例えば、反応混合物から抽出分離によりイオン性化合物を除去した後、化合物(IV)を含む混合物について再結晶を行えばよい。
[工程2]は、[工程1]で得られた化合物(IV)を化合物(I)へと変換する工程である(WとXが同一ではない場合)。この配位子交換反応は、公知の技術を用いて行うことができる。例えば、特許文献1やOrganometallics,14,5(1995)に記載されているように、アミド錯体とMeNH・HClやSiMeClのような塩素化剤を反応させることで、クロロ錯体へと変換することができる。また、特開2003−231693に開示されているように、該アミド錯体とフェノール類縁体とを反応させることで、アリールオキシ錯体へと変換することができる。
また、Organometallics,12,633(1993)や特開2003−12682号に記載されているように、クロロ錯体とMeLiやPhOLiのような有機金属試薬と反応させることで、アルキル錯体やアリールオキシ錯体へと変換することもできる。
化合物(I)におけるXがハロゲン原子である場合は、Wが炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基である化合物(IV)とハロゲン化剤を反応させればよい。
ハロゲン化剤としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、テトラクロロシランといったハロゲン化シラン、やトリメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩といったアミン塩酸塩が例示される。
本反応は、ヘリウム、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、窒素またはアルゴン雰囲気下がより好ましい。
本反応では圧力の影響を考慮する必要はなく、大気圧下で反応を行うのが一般的である。
反応温度は、−100℃〜150℃の温度範囲であればよく、好ましくは0℃〜150℃、より好ましくは、20〜130℃、さらに好ましくは、20〜100℃である。
反応時間は、生成物の収率が最も高くなる時間まで行えばよく、好ましくは30分〜12時間、より好ましくは30分〜4時間である。
本反応では、反応に用いる化合物を一部でも溶解させることができ、また、原料や反応生成物を分解しない溶媒を用いればよい。そのような溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテルといったエーテル系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンといった脂肪族ハイドロカルビル溶媒、トルエン、キシレンといった芳香族ハイドロカルビル溶媒が挙げられる。
ハロゲン化剤の使用量は、置換する配位子のモル数に応じて決定すればよく、アミド配位子のモル数に対して等モル数のハロゲン化剤を用いればよい。全ての配位子を交換したい場合は、アミド配位子のモル数に対して過剰量のハロゲン化剤を加えてもよい。
また、化合物(I)におけるXがハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基である場合は、Wが炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基である化合物(IV)とXに対応するフェノール誘導体を反応させればよい。
本反応は、ヘリウム、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、窒素またはアルゴン雰囲気下がより好ましい。
本反応では圧力の影響を考慮する必要はなく、大気圧下で反応を行うのが一般的である。
反応温度は、−100℃〜150℃の温度範囲であればよく、好ましくは0℃〜150℃、より好ましくは、20〜130℃、さらに好ましくは、20〜100℃である。
反応時間は、生成物の収率が最も高くなる時間まで行えばよく、好ましくは30分〜12時間、より好ましくは30分〜4時間である。
本反応では、反応に用いる化合物を一部でも溶解させることができ、また、原料や反応生成物を分解しない溶媒を用いればよい。そのような溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテルといったエーテル系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンといった脂肪族ハイドロカルビル溶媒、トルエン、キシレンといった芳香族ハイドロカルビル溶媒が挙げられる。
フェノール誘導体の使用量は、置換する配位子のモル数に応じて決定すればよく、アミド配位子のモル数に対して等モル数のフェノール誘導体を用いればよいが、アミド配位子のモル数に対して大過剰量のフェノール誘導体を用いると、生成物が分解する場合があることから、アミド配位子のモル数に対して1.0〜1.1モル倍が好ましい。
また、化合物(I)におけるXが
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜10のシクロアルキル基
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基
である場合は、Wがハロゲン原子である化合物(IV)にXに対応する有機金属試薬を反応させればよい。
有機金属試薬としては、有機アルカリ金属化合物、グリニヤール試薬、有機アルミニウム化合物、有機亜鉛試薬を用いればよい。
本反応は、ヘリウム、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、窒素またはアルゴン雰囲気下がより好ましい。
本反応では圧力の影響を考慮する必要はなく、大気圧下で反応を行うのが一般的である。
反応温度は、−100℃〜150℃の温度範囲であればよく、好ましくは−80℃〜150℃、より好ましくは、−80〜130℃、さらに好ましくは、0〜130℃である。
反応時間は、生成物の収率が最も高くなる時間まで行えばよく、好ましくは30分〜12時間、より好ましくは30分〜6時間である。
本反応では、反応に用いる化合物を一部でも溶解させることができ、また、原料や反応生成物を分解しない溶媒を用いればよい。そのような溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテルといったエーテル系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンといった脂肪族ハイドロカルビル溶媒、トルエン、キシレンといった芳香族ハイドロカルビル溶媒が挙げられる。
有機金属試薬の使用量は、置換する配位子のモル数に応じて決定すればよく、アミド配位子のモル数に対して等モル数の有機金属試薬を用いればよい。全ての配位子を交換したい場合は、アミド配位子のモル数に対して過剰量の有機金属試薬を加えてもよい。
これらの一連の反応で用いる化合物(IV)は、[工程1]で得られた反応混合物をそのまま用いても、単離したものを用いてもよいが、少なくともイオン性化合物を除去したものを用いるのが好ましい。
以下、本発明を下記の実施例に基づき詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。反応に使用した有機溶媒は、乾燥、脱気したものを用いた。
5,6−ジメチルインデンは、特開2000−38409に記載の方法を参考に合成した。
化合物の同定はNMRスペクトルや質量スペクトルの測定により行った。NMRスペクトルは、核磁気共鳴装置(日本電子社製、JNM−AL400)を用い室温にて測定した。化学シフト値は、テトラメチルシランを基準とした。質量スペクトルは、ガスクロマトグラフ質量分析計(島津製作所製、GCMS−QP5000/QP5050A)を用いて下記条件により測定した。
(1)測定カラム:DB−1(Agilent Technologies社製)
長さ60m、I.D.:0.25mm、Films:0.25μm
(2)測定:100℃〜300℃(10℃/分)300℃ 20分間保持
(3)イオン化:EI(電子イオン化)法
純度は、ガスクロマトグラフ(島津製作所製、GC−2010)または1H NMRスペクトルの測定から求めた。ガスクロマトグラフは下記条件により測定した。
(1)カラム:DB−1(Agilent Technologies社製)
長さ30m、I.D.:0.25mm、Films:0.25μm
(2)測定:100℃〜300℃(10℃/分)300℃ 5分間保持
実施例における反応収率は、反応混合物のH NMRスペクトルの測定により、化合物(III)に由来するシグナルと化合物(IV)に由来するシグナルとの積分強度比から算出した。ラセミ体選択性は、反応混合物のH NMRスペクトルの測定により、ラセミ体とメソ体の積分強度比から算出した。
参考例1
1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタンの合成
窒素置換した50mLシュレンク管に5,6−ジメチルインデン0.24g(純度98%、1.65mmol)とテトラヒドロフラン5mLを仕込み、−40 ℃まで冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液1.1mL(1.6M、1.8mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間攪拌することで、リチウム(5,6−ジメチルインデニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。この溶液を−78 ℃まで冷却した後、ジブロモエタン 0.070mL(0.83mmol)のテトラヒドロフラン(2mL)溶液を滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、12時間撹拌した。反応溶液に飽和塩化アンモニウム水を加え、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタンを主成分とする淡黄色油状物を得た。得られた油状物にジエチルエーテルを加え冷却し、析出した固体を濾別することで、ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタンを白色固体として得た。収量0.11g(0.36mmol)、収率44%。
H NMR(CDCl)δ 1.65 (m,2H),1.90(m,2H),2.29 (s,6H),2.28(s,6H),3.38 (br,2H),6.42,6.73(m, 2H×2),7.13, 7.18(s,1H×2)
13C{H} NMR(CDCl)δ19.9,20.0,29.4,50.2,122.2,124.3,130.7,138.2.
参考例2
1,2−ビス(5,6−ジエチルインデニル)エタンの合成
(1)3−クロロ−1−(3,4−ジエチルフェニル)−1−プロパノンの合成
窒素置換した200 mL三口フラスコに塩化アルミニウム29 g(217mmol)とニトロメタン58 mLを仕込み、10 ℃まで冷却した後、1,2−ジエチルベンゼン26g(純度92%、181 mmol)と3−クロロプロパノイルクロリド25g(純度98%、190 mmol)の混合溶液を滴下した。この溶液を室温まで昇温し、1時間撹拌した。反応溶液を、氷を加えた濃塩酸へ撹拌しながら注ぎ、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順にそれぞれ2回洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、3−クロロ−1−(3,4−ジエチルフェニル)−1−プロパノン(化合物(II))を含む褐色オイルを得た。収量は41 g(純度92%, 166 mmol)であり、収率は91%であった。得られた3−クロロ−1−(3,4−ジエチルフェニル)−1−プロパノンは特に精製せず、そのまま次の反応に用いた。
H NMR(CDCl)δ 1.24 (t, 3H), 1.25 (t, 3H), 2.70 (q, 4H), 3.43 (t, 2H), 3.43 (t, 2H), 7.25 (d, 1H), 7.72 (d, 1H), 7.77 (s, 1H)
質量スペクトル 224(M
(2)ジエチルインダノンの合成
窒素置換した200 mL三口フラスコに3−クロロ−1−(3,4−ジエチルフェニル)−1−プロパノン 41 g(純度92%, 166 mmol)と濃硫酸88 mLを仕込み、90 ℃まで昇温した後、2時間撹拌した。反応溶液を、撹拌しながら氷に注ぎ、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順にそれぞれ2回洗浄した後、有機層を活性炭で処理した。活性炭を濾別し、濾液を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、5,6−ジエチルインダノンと4,5−ジエチルインダノンを含む褐色オイルを得た。収量は25 g(純度91%, 122 mmol, 異性体比 68:32)であり、収率は73%であった。
5,6−ジエチルインダノン
H NMR(CDCl)δ 1.25(t,3H),1.27(t,3H)、2.65〜2.76(m,6H),3.08(quasi−t,2H),7.28 (s, 1H), 7.58 (s, 1H)
4,5−ジエチルインダノン
H NMR(CDCl)δ 1.19(t,3H),1.26(t,3H),2.65〜2.76(m,6H),3.08(quasi−t,2H),7.22(d,1H),7.56(d,1H)
質量スペクトル 188(M
(3)5,6−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾンの合成
窒素置換した200 mL三口フラスコに5,6−ジエチルインダノンと4,5−ジエチルインダノンを含む混合物25g(純度 91 %、122 mmol、異性体比 68:32)とメタノール 290 mLを加えた。ここに、p−トルエンスルホニルヒドラジン 28g(純度97%、147 mmol)とピリジン 4 g(純度99%、51 mmol)を加え、室温で2日間撹拌した。このとき、5,6−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾンと4,5−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾンを含む黄白色固体が析出した。析出した固体を濾別した後、1Lフラスコに移した。ここにジクロロメタン500 mLを加え室温で撹拌し、4,5−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾンを含む不要成分を抽出した。この懸濁液を濾過し、回収した固体を減圧下乾燥することで、5,6−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾンを白色固体として得た。収量は22 g(62 mmol、異性体含有率 <5%)であり、収率は51%であった。
H NMR(CDCl)δ 1.20(t,3H),1.22(t,3H), 2.41(s, 3H),2.63−2.66(m,6H),3.02(m,2H),7.09(s, 1H),7.53(s,1H),7.30(d,2H),7.91(d,2H)
(4)5,6−ジエチルインデンの合成
窒素置換した200 mL三口フラスコに5,6−ジエチルインダン−1−p−トルエンスルホニルヒドラゾン24g(67 mmol)と1,2−ジメトキシエタン 280 mLを仕込み、フラスコを水冷しながらn−BuLiのヘキサン溶液 84 mL(1.60 mol/L, 135 mmol)を滴下した。反応溶液を還流温度まで昇温した。2時間撹拌した後、反応溶液に水60 mLを加え、反応を停止させた。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和食塩水で2回洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下揮発成分を留去した。得られた褐色懸濁液をヘプタンで抽出、濾過し、濾液をシリカゲルに通過させた。シリカゲルをヘプタンで洗浄した後、濾液と洗液を合わせて減圧下、溶媒を留去することで、5,6−ジエチルインデンを無色オイルとして得た。収量は8.8 g(純度95%、48 mmol)であり、収率は72%であった。1,2−ジエチルベンゼンからの収率は、24%であった。
H NMR (CDCl)δ1.23(t,3H),1.24(t,3H),2.68(q,4H),3.33(m,2H),6.45−6.47(m,1H),6.82−6.85(m,1H),7.21(s,1H), 7.27(s,1H)
質量スペクトル 172(M
(5)1,2−ビス(5,6−ジエチルインデニル)エタンの合成
窒素置換した500 mL四口フラスコに5,6−ジエチルインデン8.76g(純度95%、48.4mmol)とテトラヒドロフラン190mLを仕込み、氷冷した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液 33.3mL(1.6M、53.3mmol)を滴下した。溶液の色は淡黄色から褐色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに2時間攪拌することで、リチウム(5,6−ジエチルインデニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。この溶液を−68 ℃まで冷却した後、ジブロモエタン 2.11mL(24.2mmol)のテトラヒドロフラン(63mL)溶液を滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、2時間撹拌した。反応溶液に飽和塩化アンモニウム水を加え、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、ビス(5,6−ジエチルインデン−1−イル)エタンを主成分とする黄色油状物を得た。収量は、9.80gであった。
ビス(5,6−ジエチルインデン−1−イル)エタン(ジアステレオマー混合物)
H NMR(CDCl)δ1.24,1.53,1.67,1.93,2.06,2.68,3.41,6.44,6.75,7.15,7.16,7.19,7.22.
窒素置換した200mLシュレンク管に先に得られた黄色油状物9.80gとテトラヒドロフラン125mLを仕込み、氷冷した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液 34.7mL(1.6M、55.5mmol)を滴下した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに2時間撹拌した。反応溶液に水を加え、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和食塩水で2回洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下揮発成分を留去した。得られた黄色固体をエタノールにより洗浄後、減圧下乾燥することで、ビス(5,6−ジエチルインデン−3−イル)エタンを淡黄色固体として得た。収量は、7.03g(純度93%、17.6mmol)であり、収率は66%であった。
H NMR(CDCl)δ1.25(m,12H),2.71,(m,8H),2.93(br,4H),3.31(br,4H),6.23(br,2H), 7.21,7.30(s,2H×2).
参考例3
1,2−ビス(テトラヒドロ−s−インダセニル)エタンの合成
(1)3−クロロ−1−(2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−イル)−1−プロパノンの合成
窒素置換した500 mL四口フラスコに塩化アルミニウム 53.3 g(400.0 mmol)とニトロメタン 164 mLを仕込み、インダン 23.6 g(純度99%、200.0 mmol)と3−クロロプロパノイルクロリド 25.4 g(純度98%、200.0 mmol)の混合溶液を滴下した。室温で5時間撹拌した後、反応溶液を、氷を加えた濃塩酸へ撹拌しながら注ぎ、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順に洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、3−クロロ−1−(2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−イル)−1−プロパノンを含む褐色オイルを得た。収量は44.3 g(純度75%、159.8 mmol)であり、 収率は80%であった。得られた3−クロロ−1−(2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−イル)−1−プロパノンは特に精製せず、そのまま次の反応に用いた。
H NMR(CDCl)δ 2.06−2.13(m,2H),2.90(t,4H),3.38(t, 2H),3.79(t,2H),7.26(d,1H),7.73(d,1H),7.79(s,1H)
(2)3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オンの合成
窒素置換した500 mL四口フラスコに3−クロロ−1−(2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−イル)−1−プロパノン 44.3 g(純度75%、 159.8 mmol)と濃硫酸 167 mLを仕込み、90 ℃まで昇温した後、8時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応溶液を、撹拌しながら氷に注ぎ、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順に洗浄した後、有機層を活性炭で処理した。活性炭を濾別し、濾液を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オンを含む褐色個体を得た。酢酸エチル/ヘキサンより再結晶することで淡黄色の固体として3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オンを得た。収量は20.1 g(純度98%、116.4 mmol)であり、収率は73%であった。
H NMR(CDCl)δ 2.09−2.17(m,2H),2.68(t,2H),2.90−2.97(m, 4H),3.07(t,2H),7.27(s,1H),7.57(s,1H)
(3)3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オールの合成
窒素置換した300 mL四口フラスコに3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オン 20.1 g(純度98%、116.4 mmol)とテトラヒドロフラン 47 mL、エタノール 93 mLを仕込み、0 ℃まで冷却した。粉末の水素化ホウ素ナトリウム 4.4 g(116.4 mmol)を0 ℃で少量ずつ加えた後、室温まで昇温し、15時間撹拌した。反応混合物に水を加え、ジエチルエーテルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらにジエチルエーテルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、水、飽和食塩水の順に洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オールを含む黄色個体を得た。テトラヒドロフラン/ヘキサンより再結晶することで、淡黄色の固体として3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オールを得た。収量は14.9 g(純度90%、77.1 mmol)であり、収率は66%であった。
H NMR(CDCl)δ 1.67(s,1H),1.91−1.99(m,1H),2.08(quintet,2H),2.44−2.52(m,1H),2.72−2.80(m,1H),2.85−2.89(m, 4H),2.97−3.04(m,1H),5.18(s,1H),7.11(s,1H),7.26(s,1H)
(4)1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセンの合成
窒素置換した300 mL四口フラスコに3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−オール 14.9 g(純度90%、77.1 mmol)とp−トルエンスルホン酸 0.2 g(1.2 mmol)、トルエン 134 mLを仕込み、60 ℃まで昇温した後、3時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応溶液を炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順に洗浄し、その後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセンを含む淡黄色オイルを得た。ヘプタンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、無色オイルとして1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセンを得た。収量は9.9 g(純度98%、62.3 mmol)であり、収率は81%であった。この無色オイルは、冷蔵庫で固化した。
H NMR(CDCl)δ 2.10(quintet,2H),2.92(t, 4H),3.34(s,2H),6.46−6.48(m,1H),6.81−6.83(m,1H),7.25(s,1H),7.32(s,1H)
(5)1,2−ビス(テトラヒドロ−s−インダセニル)エタンの合成
窒素置換した300 mL四口フラスコに1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセン 9.9 g(純度98%、62.3 mmol)とテトラヒドロフラン 97mLを仕込み、−78 ℃まで冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液 39.4mL(1.66 M、65.4 mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに3時間攪拌することで、リチウム(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。この溶液を−78 ℃まで冷却した後、ジブロモエタン 2.7mL(31.2mmol)を滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに12時間攪拌した。反応溶液に水を加え、ジエチルエーテルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらにジエチルエーテルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで得られた固体をエタノールで洗浄後、減圧下乾燥することにより、ビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)エタンの白色固体を得た。収量は6.0 g(17.7 mmol)であり、収率は57%であった。
H NMR(CDCl)δ 1.47−1.56(m,1H),1.64−1.71(m,1H),1.87−1.95(m,1H),1.96−2.05(m,1H),2.05−2.13(m,4H),2.87−2.94(m, 8H),3.35−3.43(m,2H),6.44(dd,2H),6.73−6.75(m,2H),7.18(s,1H),7.19(s,1H),7.23(s,1H),7.26(s,1H)
参考例4
1,2−ビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタンの合成
(1)2,3,5,6,7,8−ヘキサヒドロ−5,5,8,8−テトラメチル−1H−ベンズ[f]インデン−1−オンの合成
窒素気流下1000mL四つ口フラスコに、1,2−ジクロロベンゼン(310mL)、塩化アルミニウム(40g,0.30mol)を入れた。この溶液に、1,1’,4,4’−テトラメチル−2,3−ジヒドロナフタレン(41g,0.20mol)と塩化アクリロイル(16mL,0.20mol)の混合物を10分間かけて滴下した。1,2−ジクロロベンゼン(190mL)を加え、室温にて15時間撹拌した。反応液を60℃まで昇温し7時間撹拌した。その後、70℃まで昇温した後5時間撹拌した。2000mLビーカーに氷水300mL、濃塩酸150mLを仕込み、反応液をゆっくり滴下した。酢酸エチルを200mL加え、分液後、有機層を1N塩酸水溶液、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。ガスクロマトグラフィー測定により反応物を分析した。その結果、生成したインダノン誘導体に占める、目的の化合物(2,3,5,6,7,8−ヘキサヒドロ−5,5,8,8−テトラメチル−1H−ベンズ[f]インデン−1−オン)の面積百分率(GC面百値)は99%以上であり、その位置異性体(1,2,6,7,8,9−ヘキサヒドロ−6,6,9,9−テトラメチル−3H−ベンズ[e]インデン−3−オン)の面積百分率(GC面百率)は1%未満であった。酢酸エチルを留去した後、温度60℃にて1,2−ジクロロベンゼンを減圧留去すると粘張性の高い油状物質と混在して結晶が析出した。結晶を少量のメタノール還流温度で溶解させ、放冷し、無色析出晶(37g,0.13mol,収率65%)を濾取し乾燥した。
H NMR(CDCl3):δ 7.75(s,1H),7.43(s,1H),3.08(t,J=6.0Hz),2.66(t,J=6.0Hz),1.71(brs,2H),1.62(brs,2H),1.30(s,12H).
(2)5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−オールの合成
窒素置換した2000 mL二口フラスコに(2,3,5,6,7,8−ヘキサヒドロ−5,5,8,8−テトラメチル−1H−ベンズ[f]インデン−1−オン) 37.3 g(純度>99%、153.8 mmol)とテトラヒドロフラン 1060 mLを仕込み、0 ℃まで冷却した。粉末の水素化ホウ素ナトリウム 12.4 g(327.8 mmol)を0 ℃で少量ずつ加えた後、メタノール710mLを加えた。室温まで昇温し、3時間撹拌した。反応混合物に氷水を加え、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、水、飽和食塩水の順に洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−オールを含む黄色個体を得た。塩化メチレンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、淡黄色の固体として5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−オールを得た。収量は19.0 g(純度>99%、86.1 mmol)であり、収率は51%であった。
H NMR(CDCl)δ 1.30(s,12H),1.68(m,4H),1.89−1.96(m,1H),2.46−2.50(m,1H),2.75−2.81(m,1H),2.97−3.02(m, 1H),5.20(s,1H),7.21(s,1H),7.39(s,1H)
(3)5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデンの合成
窒素置換した200 mL二口フラスコに5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−オール 4.2 g(純度 90%、47.7 mmol)とp−トルエンスルホン酸 0.08 g(0.3 mmol)、THF 155 mLを仕込み、還流温度まで昇温した後、26時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応溶液を炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水の順に洗浄し、その後、有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデンを含む淡黄色オイルを得た。ヘプタンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、白色固体として5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデンを得た。収量は4.7 g(純度>99%、20.8 mmol)であり、収率は44%であった。
H NMR(CDCl)δ1.32(s,12H),1.70(s, 4H),3.35(s,2H),6.46−6.48(m,1H),6.81−6.83(m,1H),7.36(s,1H),7.44(s,1H)
(4)1−ブロモ−2− (5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタンの合成
窒素置換した1000 mL三口フラスコに参考例4にて合成した5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン 23.0 g (純度>99%, 102mmol)とテトラヒドロフラン 600 mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液67.1 mL (1.59 M, 107 mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウム(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した2000 mL三口フラスコにジブロモエタン 35.5 mL (406 mmol)とテトラヒドロフラン 200 mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウム(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニド)のテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は薄い橙色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに2時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水200 mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して、黄色油状物を1−ブロモ−2− (5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−イル)エタンと1−ブロモ−2− (5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)エタンの混合物(94:6)として得た。収量は29.9 g(純度 89%, 80 mmol)であり,収率は79%であった。
1−ブロモ−2−(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−イル)エタン
H NMR (CDCl):δ 7.30 (s,1H),6.79 (dd,1H,J=5.6,2.0),6.43(dd,1H,J = 5.6,2.0), 3.66(t,1H),3.50(t,2H,J =8.0),2.42−2.33(m,1H),2.13−2.04(m,1H),1.74(s,4H),1.31(s,12H)
1−ブロモ−2− (5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)エタン
H NMR(CDCl):δ 6.24(s,1H),3.63 (m,2H),3.31(s, 2H), 3.12(t,2H,J=8.6). (主成分のシグナルと重なるため全てのシグナルを帰属できなかった。)
(5)1,2−ビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタンの合成
窒素置換した200 mL二口フラスコに5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン2.20g(純度95%、10.3mmol)とテトラヒドロフラン48mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液6.7mL(1.6M、10.8mmol)を滴下した。溶液の色は無色から褐色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに2時間攪拌することで、リチウム(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。この溶液を−78 ℃まで冷却した後、1−ブロモ−2− (5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタン3.94g(純度88%、10.3mmol)のテトラヒドロフラン(16mL)溶液を滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、4時間撹拌した。反応溶液に水を加え、酢酸エチルで有機物を抽出した。分液後、水層をさらに酢酸エチルで抽出した。全ての抽出液を合わせ、飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去し、得られた黄褐色固体を、ヘプタン/酢酸エチルの混合溶媒(v/v=30/1)を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。得られた黄色固体をエタノールで洗浄後、減圧下乾燥することで、ビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタンを淡黄色固体として得た。収量は、1.22g(純度93%、2.37mmol)であり、収率は23%であった。
H NMR(CDCl):δ1.29(s,4H),1.31(s,24H),1.62−1.69(m,2H),1.70(s,4H),1.91―1.99(m,2H),3.42(br,2H),6.46(d,2H,J=8Hz),6.75(d,2H,J=8Hz),7.29(s,2H),7.36(s,2H).
13C{H}NMR(CDCl):δ32.07,32.09,32.26,32.31,34.40,34.46,35.29,35.33,50.05,118.74,120.85,130.89,138.48,141.37,141.97,143.03,144.77.
参考例5
1−(5,6−ジエチルインデニル)−2−インデニルエタンの合成
(1)1−ブロモ−2−(5,6−ジエチルインデニル)エタンの合成
窒素置換した100mLシュレンク管に参考例2にて合成した5,6−ジエチルインデン0.816 g (純度98%, 4.64mmol)と テトラヒドロフラン21mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液3.07 mL (1.59 M, 4.88 mmol)を滴下した。溶液の色は無色から茶色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウム5,6−ジエチルインデニドのテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した100 mLのシュレンク管にジブロモエタン4.41 g (23.2 mmol)とテトラヒドロフラン7mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウム(5,6−ジエチルインデニル)のテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は橙色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに2時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水10mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去することで、1−ブロモ−2−(5,6−ジエチルインデン−1−イル)エタンを黄色液体として得た。収量1.25 g (純度87%, 3.79 mmol), 収率81%。
H NMR(CDCl) :δ1.24(t,6H),2.11(dt,1H),2.39(dt,1H),2.69(dq,4H),3.46(dd,2H),3.65(ddd,1H),6.43(dd,),6.79(d,1H),7.18(s,1H),7.22(s,1H).
(2)(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)エタンの合成
窒素置換した100 mLシュレンク管にインデン2.05 g (純度98%, 16.9 mmol)と テトラヒドロフラン52 mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液10.6 mL (1.59 M, 16.9 mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウム インデニドのテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した100 mLシュレンク管に1−ブロモ−2−(5,6−ジエチルインデニル)エタンの異性体混合物4.62 g(純度85%,14.1mmol)とテトラヒドロフラン17mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウムインデニドのテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は赤色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに終夜撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水10mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して、(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)エタンの異性体混合物を黄色油状物として得た。収量は、4.19g (純度 76%, 10.1 mmol)であり,収率は72%であった。
(3)(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)エタンの異性化
窒素置換した100 mLシュレンク管に(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)エタンの異性体混合物4.19 g (純度76%, 10.1 mmol)とテトラヒドロフラン39mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液14.9mL(1.59M,23.7mmol)を滴下した。溶液の色は黄色から茶色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに2時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水20mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去し、得られた黄色油状物をヘプタンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで淡黄色の固体として(5,6−ジエチルインデン−3−イル)(インデン−3−イル)エタンを得た。収量は9.1g(純度 >98%,8.05mmol)であり,収率は58%であった。
H NMR(CDCl):δ 1.25 (t,6H), 2.71(dq,4H),2.94 (br,4H),3.31 (br,2H),3.35(br,2H),6.21(br,1H),6.31 (br,1H),7.20(s,1H),7.21(m,1H),7.29(s,1H),7.31(dd,1H),7.41(d,1H),7.48(d,1H).
参考例6
1−(テトラヒドロ−s−インダセニル)−2−インデニルエタンの合成
(1)1−ブロモ−2−(テトラヒドロ−s−インダセニル)エタンの合成
窒素置換した100 mLシュレンク管に参考例3にて合成した1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセン1.0 g(純度87%,5.6mmol)とテトラヒドロフラン26mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液3.7mL(1.60M,5.83mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウム(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニド)のテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した100mLのシュレンク管にジブロモエタン2.4mL(27.8mmol)とテトラヒドロフラン9 mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウム(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニド)のテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は橙色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに2時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水10mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して得られた黄色油状物をヘプタンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、1−ブロモ−2−(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)エタンと1−ブロモ−2−(3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)エタンの混合物(83:17)として得た。収量は1.25g(純度97%,4.6 mmol)であり、収率は83%であった。
1−ブロモ−2−(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)エタン
H NMR(CDCl):δ 7.21(s,1H),6.79(dd, 1H), 6.43 (dd,1H),3.63−3.67(m, 1H),3.45(quasi−t,2H),2.89−2.95(m,4H),2.34−2.42 (m,1H),2.07−2.2.16(m,3H). GCMS m/z: 262(M+).
1−ブロモ−2−(3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)エタン
H NMR(CDCl): δ 7.32(s,1H),6.26(s,1H),3.30(t,2H),3.12(t,2H).(主成分のシグナルと重なるため全てのシグナルを帰属できなかった。)
(2)(テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)エタンの合成
窒素置換した50mLシュレンク管にインデン0.65g(純度98%,5.7 mmol)と テトラヒドロフラン17mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液3.6 mL(1.60M,5.7mmol)を滴下した。溶液の色は無色から褐色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウムインデニドのテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した50mLのシュレンク管に1−ブロモ−2−(テトラヒドロ−s−インダセニル)エタンの異性体混合物1.3g(純度97%,4.8mmol)とテトラヒドロフラン6mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウムインデニドのテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は橙色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに2時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水20mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して得られた黄色油状物をヘプタンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)(インデン−1−イル)エタンを主成分とする異性体混合物を得た。収量は1.24g(純度 >99%,4.2 mmol)であり,収率は88%であった。
1H NMR(CDCl3):δ 1.67(m,2H),1.88(m,2H),2.11(m,4H),2.91(m,8H),3.37(br,2H),6.44(dd,2H),6.74(dd,2H),7.24(s,2H),7.26(s,2H)
(3)(テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)エタンの異性化
窒素置換した50mLシュレンク管に(テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)エタンの異性体混合物 1.1g (純度>99%,3.7mmol)とテトラヒドロフラン19mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液5.1mL(1.60M,8.1mmol)を滴下した。溶液の色は無色から褐色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水19mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して、得られた黄色油状物をヘプタンを展開溶媒としたカラムクロマトグラフィーにより精製することで1−(3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)−2−(インデン−3−イル)エタンを白色固体として得た。収量は0.82g(2.7mmol)であり、収率は74%であった。
H NMR(CDCl):δ 7.48(d,1H),7.40(d,1H),7.33(s,1H),7.29−7.33(m,1H), 7.26 (s,1H),7.20−7.23(m,1H),6.30(s,1H),6.22(s,1H),3.35(s,2H),3.30(s,2H),2.92(m,8H),2.11(quintet, 2H).
13C{H} NMR(CDCl):δ 145.4,144.4,144.2,140.0,143.9,143.0,142.0,140.9,127.8,127.1,126.0,124.5,123.7,119.9,118.9,114.8,37.7,37.2,32.73,32.65,26.3
GCMS m/z: 298 (M+).
参考例7
1−(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)−2−インデニルエタンの合成
窒素置換した1000 mL三口フラスコにインデン12.5 g (純度98%, 108 mmol)と テトラヒドロフラン324 mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液67.7 mL (1.59 M, 108 mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌することで、リチウムインデニドのテトラヒドロフラン溶液を調整した。別途、窒素置換した1000 mL三口フラスコに参考例4にて合成した1−ブロモ−2−(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−1−イル)エタンと1−ブロモ−2−(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)エタンの混合物(94:6) 29.9g(純度89%,80mmol)とテトラヒドロフラン108 mLを仕込み、−78℃まで冷却した。ここに、先に調整したリチウムインデニドのテトラヒドロフラン溶液を徐々に滴下した。溶液の色は赤色に変化した。滴下終了後、反応溶液を室温まで昇温した後、さらに終夜撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水200 mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して、(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)の異性体混合物を黄色油状物として得た。収量は21.6g(純度 72%,42 mmol)であり、収率は72%であった。
窒素置換した500 mL三口フラスコに先の黄色油状物21.6g(純度72%,42 mmol)とテトラヒドロフラン274mLを仕込み、氷浴により冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液88.5 mL(1.59M,141mmol)を滴下した。溶液の色は無色から黄色に変化した。この溶液を室温まで徐々に昇温し、さらに1時間撹拌した。この溶液を水浴により冷却しながら、蒸留水137mLを滴下した。有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。分離した有機層と抽出液をあわせ、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下、揮発成分を留去して、得られた黄色油状物をヘプタン/塩化メチレンの混合溶媒(v/v=9/1)を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エタノール/塩化メチレンより再結晶することで淡黄色の固体として(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)(インデン−3−イル)エタンを得た。収量は9.1 g(純度>98%, 24mmol)であり,収率は57%であった。
H NMR(CDCl): δ 7.49−7.20(m, 4H),7.44(s,1H),7.34(s,1H),6.33(s,1H),6.23(s,1H),3.37(s,2H),3.31(s,2H),2.94(s,4H),1.71(s,4H),1.32(s,12H).GCMS m/z:368 (M).
実施例1
エチレンビスインデニルジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した100mLのシュレンクに、1,2−ビスインデニルエタン(1.67g,6.47mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(1.90g,7.12mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.18g,0.65mmol)、ヘキサン(38mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、還流温度まで昇温した後、1時間撹拌した。室温まで冷却した後、揮発成分を減圧留去した。得られた反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は>95%であり、ラセミ選択率は97%であった。得られた赤色固体をトルエン/ヘキサン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去した。得られた固体にヘキサン(6mL)加え濾過し、得られた橙色固体をヘキサン(6 mL)で洗浄することで、エチレンビスインデニルジルコニウムビス(ジメチルアミド)を橙色固体として得た。収量は、1.04 g(2.40 mmol)であり、収率は、37%であったH NMR(CDCl): δ 7.69(dd,2H),7.49(dd,2H),7.08−7.04(m,2H),6.40(d,2H),6.06(d,2H),3.67−3.64(m,2H),3.48−3.45(m,2H),2.36(s,12H)
比較例1
エチレンビスインデニルジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した50mLシュレンク管に、1,2−ビスインデニルエタン(0.26g,1.00mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.27g,1.00mmol)、トルエン(10mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、100℃まで昇温した後、25時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は82%であり、ラセミ選択率は57%であった。
実施例2
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成(1)
1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタン(1.0g,3.1mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.92g,3.45mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.087g,0.31mmol)、トルエン(17mL)を用い、反応温度を60℃、反応時間を3時間とし、実施例1と同様の方法により合成した。反応収率は91%であり、ラセミ選択率は98%であった。精製後の収量は、1.0g(2.1mmol)であり、収率は、68%であった。
H NMR(CDCl): δ 2.17(s,6H),2.32(s,6H),2.34(s,12H),3.38−3.41(m,2H),3.57−3.60(m,2H), 5.92(d,2H),6.22(d,2H),7.13(s,2H),7.38(s,2H).
比較例2
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した50mLシュレンク管に、1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタン(1.06g,3.36mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.90g,3.36mmol)およびトルエン(12mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、80℃で15時間、次いで、100℃で20時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は、78%であり、ラセミ選択率は90%であった。
実施例3
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成(2)
窒素置換した300mL四口フラスコに、1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタン(5.02g,15.8mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(4.66g,17.3mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.44g,1.58mmol)、トルエン(84mL)を入れた。この溶液を100℃まで昇温した後、2時間撹拌した。この間、窒素を反応系内に流通し、副生成物であるジメチルアミンを積極的に放出した。反応溶液を室温まで冷却した後、揮発成分を減圧留去した。得られた反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は95%であり、ラセミ選択率は98%であった。得られた赤色固体をヘプタンで洗浄後、トルエン/ヘキサン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を橙色固体として得た。収量は、5.05g(10.3mmol)であり、収率は、65%であった。
実施例4
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成(3)
窒素置換したテフロン(登録商標)コック付きNMR測定用チューブ(5φ)に1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタン(25mg,0.08mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(23mg,0.09mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(2mg,0.008mmol)、トルエン−d(0.8mL)を入れた。反応系を密閉状態とし、60℃で2.5時間反応させた。H NMRスペクトルから、反応収率は82%であり、ラセミ選択率は96%であった。
実施例5
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した50mLシュレンク管に実施例2で合成したエチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(0.30g,0.61mmol)とトルエン(5mL)を入れた。この溶液を氷浴により冷却し、フェノール(0.12g,1.28mmol)のトルエン(5mL)溶液を滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで昇温し、さらに30分撹拌した。減圧下、揮発成分を留去した後、得られた黄色固体をペンタンで洗浄することで、エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジフェノキシドを黄白色固体として得た。収量は、0.29g(0.49mmol)であり、収率は、80%であった。
H NMR(CDCl): δ 1.89(s,6H),2.24(s,6H),3.73(s,4H),6.05(d,2H),6.20(d,4H),6.21(d,2H),6.70(t,2H),6.94(s,2H),7.09−7.13(m,4H),7.51(s,2H).
実施例6
エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素置換した50mLシュレンク管に実施例2で合成したエチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(0.21g,0.43mmol)とジクロロメタン(5mL)を入れた。この溶液に、SiMeCl(0.19g,1.71mmol)を加え、室温で撹拌した。このとき反応溶液は、橙色溶液から黄色懸濁液となった。30分後、減圧下揮発成分を留去した。得られた黄色固体をヘキサンで洗浄した後、ジクロロメタンで抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレンビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを黄色固体として得た。収量は、0.16g(0.38mmol)であり、収率は、
89%であった。
H NMR(CDCl): δ 2.36(s,6H),2.37(s,6H),3.68(m,4H),6.07(d,2H),6.42(d,2H),7.24(s,2H),7.36(s,2H).
実施例7
エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
(1)エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した100mLシュレンク管に1,2−ビス(5,6−ジエチルインデニル)エタン(1.39g,3.74mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(1.00g,3.74mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.26g,0.93mmol)とトルエン(22mL)を入れた。この溶液を60℃まで昇温した後、窒素雰囲気下で2時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は71%であったので、反応溶液にテトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.46g,1.72mmol)を加え、窒素雰囲気下、60℃で1時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、揮発成分を減圧留去した。得られた反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は>95%であり、ラセミ選択率は>98%であった。反応混合物得られた赤色油状物をヘキサンで抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を含む赤色油状物を得た。収量は、2.11gであった。
H NMR(CDCl): δ 1.24(t,6H),1.34(t,6H),2.38(s,12H),2.63−2.72(m,8H),3.40−3.42(m,2H),3.63−3.66(m,2H),5.90(d,2H),6.23(d,2H),7.20(s,2H),7.43(s,2H).
(2)エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した100mLシュレンク管に(1)で得られたエチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を含む赤色油状物2.11gとトルエン(17mL)を入れた。この溶液に、フェノール(0.70g,7.4mmol)のトルエン(20mL)溶液を滴下し、1時間後、反応溶液にさらにフェノール(0.38g,4.0mmol)のトルエン(5mL)溶液を滴下した。室温で30分撹拌した後、反応溶液をセライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下揮発成分を留去した後、得られた固体をペンタンにより洗浄した。ジクロロメタン/ペンタンから再結晶することで、エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムジフェノキシドを淡黄色結晶として得た。収量は、0.73g(1.13mmol)であり、収率は、30%であった。
H NMR(CDCl): δ 0.94(t,6H),1.36(t,6H),2.17(q,2H),2.40(q,2H),2.57−2.66(m,4H),3.77−3.82(m,4H),6.03(d,2H),6.18−6.22(m,6H),6.69(t,2H),6.97(s,2H),7.06−7.10(m,4H),7.57(s,2H).
比較例3
エチレンビス(5,6−ジエチルインデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した100mLシュレンク管に、1,2−ビス(5,6−ジエチルインデニル)エタン(3.49g,9.34mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(2.50g,9.34mmol)およびトルエン(56mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、100℃で14時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は、65%であったので、反応溶液にテトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.50g,1.87mmol)を加え、窒素雰囲気下110℃で16時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は、86%であり、ラセミ選択率は80%であった。
実施例8
エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
(1)エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した500mL四口フラスコにビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)エタン(10.0g,29.57mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(7.94g,29.68mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.82g,2.96mmol)とトルエン(173mL)を入れた。この溶液を70℃まで昇温した後、窒素雰囲気下で1時間撹拌した。この間、窒素を反応系内に流通し、副生成物であるジメチルアミンを積極的に放出した。反応溶液を室温まで冷却した後、減圧下揮発成分を留去した。反応混合物の1H NMRスペクトルの測定から、反応収率は>99%であり、ラセミ選択率は>95%であった。得られた赤色固体をトルエン/ヘキサン(v/v=2/1)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から、減圧下溶媒を留去することで、エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を主成分とする赤色固体を得た。収量は、16.15gであった。
H NMR(CDCl): δ 1.97−2.06(m,4H),2.36(s,12H),2.64−2.73(m,2H),2.78−2.97(m,6H),3.36−3.46(m, 2H),3.52−3.61(m,2H),5.94(d,2H),6.25(d,2H),7.17(s,2H),7.43(s,2H).
(2)エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した500mL四口フラスコに(1)で合成したエチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(16.15g)およびトルエン(175mL)を加えた。この溶液を70℃まで昇温した後、フェノール(5.57g,59.19mmol)のトルエン(31mL)溶液を滴下した。25分後、反応溶液を室温まで冷却し、減圧下揮発成分を留去した。得られた橙色固体をトルエン/ヘキサン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から、減圧下溶媒を留去した後、得られた固体をヘキサン、ジエチルエーテルの順で洗浄することで、エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムジフェノキシドを淡黄色固体として得た。収量は、9.0g(29.6mmol)であり、収率は50%であった。
H NMR(CDCl): δ 1.69−1.92(m,4H),2.28−2.40(m,2H),2.59−2.62(m,2H),2.74−2.97(m, 4H),3.66−3.78(m,4H),6.08(d,2H),6.22(d,4H),6.25(d,2H),6.70(t,2H),6.97(s,2H),7.11(t,4H),7.56(s,2H).
比較例4
エチレンビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
1,2−ビス(1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセニル)エタン(0.85g,2.5mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.67g,2.5mmol)およびキシレン(25mL)を用い、反応条件を125℃、16時間としたこと以外は比較例1と同様の方法により合成した。反応収率は、94%であり、ラセミ選択率は84%であった。
実施例9
エチレンビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した50mLシュレンク管に、1,2−ビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)エタン(1.1g,2.3mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.65g,2.45mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.06g,0.23mmol)、トルエン(25mL)を入れた。この溶液を100℃まで昇温した後、2時間撹拌した。室温まで冷却した後、トルエンを減圧留去し、赤色固体を得た。H NMRスペクトルの測定から、反応収率は68%であり、ラセミ選択率は>95%であった。
得られた赤色固体をヘキサンで洗浄後、トルエン/ヘキサン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレンビス(5,6,7,8−テトラヒド−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を橙色固体として得た。収量は、0.32g(0.49mmol)であり、収率は、21%であった。
H NMR(CDCl3): δ 7.66(s,2H),7.41(s,2H),6.23(d,2H,J=4Hz),5.92(d,2H,J=4Hz),3.69−3.66(m,2H),3.44−3.42(m,2H),2.45(s,12H),1.74−1.66(m,8H),1.44(s,12H),1.38(s,6H),1.21(s,6H).
(2)エチレンビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した50mLシュレンク管に、エチレンビス(5,6,7,8−テトラヒド−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(0.67g,1.02mmol)およびトルエン(10mL)を入れた。この溶液を100℃まで昇温した後、フェノール0.19g(2.0mmol)のトルエン(5mL)溶液を滴下し、1時間撹拌した。室温まで冷却した後、減圧下揮発成分を留去し、得られた固体をトルエン/ヘプタン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出した。抽出液をセライトをのせたグラスフィルターにて濾過した後、濾液から減圧下溶媒を留去した。得られた固体をヘプタン(18mL)中、60℃で1時間撹拌した。室温まで冷却後、固体を濾取し、ジエチルエーテル(10mL)にて2回洗浄した。減圧下乾燥することで、エチレンビス(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)ジルコニウムジフェノキシドを淡黄色固体として得た。収量は、0.37g(0.49mmol)であり、収率は、48%であった。
H NMR(CDCl3): δ 7.83(s,2H),7.18(s,2H),7.09(t,4H,J=8Hz),6.72(t,2H,J=8Hz),6.30(d,4H,8Hz),6.15(d,2H,J=4Hz),5.87(d,2H,J=4Hz),3.96−3.90(m,2H),3.77−3.71(m,2H),1.69−1.64(m,4H),1.57−1.54(m,4H),1.56(s,6H),1.40(s,6H),1.14(s,6H),0.78(s,6H).
実施例10
エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
(1)エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した(100mLシュレンク管)に、(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)エタン(1.20g,3.82mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(1.23g,4.58mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.106g,0.38mmol)、トルエン(27.9mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、60℃まで昇温した後、2時間撹拌した。室温まで冷却した後、揮発成分を減圧留去した。得られた反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は60%であり、ラセミ選択率は91%であった。
得られた赤色固体にペンタン3mLで洗浄後、60℃のヘプタン30mLで抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を橙色固体として得た。収量は、0.89g(1.82mmol)であり、収率は、48%であった。
H NMR(CDCl): δ 1.24(t,3H),1.35(t,3H),2.38(s,3H),2.43(s,3H),2.53(m,1H),2.67(m,1H),2.67(m,1H),2.71(m,2H),3.44(m,2H),3.66(m,2H),5.95(d,1H),6.01(d,1H),6.24(d,1H),6.39(d,1H),6.79(dd,1H),7.04(dd,1H),7.20(s,1H),7.43(s,1H),7.49(d,1H),7.67(d,1H).
(2)エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した20mLシュレンク管に、エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(0.300g,0.610mmol)およびトルエン(4.6mL)を入れた。この溶液を0℃まで冷却した後、フェノール(0.115g,1.22mmol)のトルエン(2.3mL)溶液を滴下し、23℃まで昇温後、1時間撹拌した。減圧下揮発成分を留去し、得られた反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は78%であった。得られた固体をトルエン/ヘプタン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出した。抽出液をセライトをのせたグラスフィルターにて濾過した後、濾液から減圧下溶媒を留去し、減圧下乾燥することで、エチレン(5,6−ジエチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドを淡黄色固体として得た。収量は、0.209g(0.352mmol)であり、収率は、58%であった。
H NMR(CDCl): δ 0.96(t,3H),1.36(t,3H),2.20(m,1H),2.39(m,1H),2.61(m,2H),3.77−3.88(m,4H),5.97(d,1H),6.01(d, 1H),6.15(d,1H),6.17(d, 1H),6.20(d,2H),6.28(d,1H),6.31(d,2H),6.72 (m,2H),6.99(dd,1H),6.99(s,1H〕,7.06−7.12(m,4H),7.15(dd,1H),7.26(d,1H),7.58(s,1H),7.86(d,1H).
実施例11
エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
(1)エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素置換した100mLシュレンク管に、(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)エタン(2.00g,6.70mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(1.97g,7.37mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.19g,0.67mmol)、トルエン(45mL)を入れた。この溶液を窒素雰囲気下、60℃まで昇温した後、2時間撹拌した。反応混合物のH NMRスペクトルから、反応収率は92%であり、ラセミ選択率は98%であった。反応溶液を室温まで冷却した後、揮発成分を減圧留去した。得られた赤色粘性物をペンタンで洗浄後、トルエン/ヘキサン(v/v=1/2)混合溶媒で抽出し、セライトをのせたグラスフィルターにて濾過した。濾液から減圧下溶媒を留去することで、エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)を橙色固体として得た。収量は、2.53g(2.53mmol)であり、収率は、79%であった。
H NMR(CDCl): δ 2.00−2.04(m,2H),2.36(s,6H),2.42(s,6H),2.69−2.74(m,1H),2.63−2.72(m,1H),2.81−2.90(m,2H),2.90−2.95(m,2H),3.40−3.45(m,2H),3.60−3.64(m,2H),5.95(d,1H),6.05(d,1H),6.25(d,1H),6.38(d,1H),6.77−6.81(m,1H),7.02−7.06(m,1H),7.17(s,1H),7.45(s,1H),7.48(d,1H),7.66(d,1H).
(2)エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素置換した100mLシュレンク管に、エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(2.01g,4.22mmol)およびトルエン(31mL)を入れた。この溶液を100℃まで昇温した後、フェノール(0.80g,8.45mmol)のトルエン(15mL)溶液を滴下した。30分後反応溶液を室温まで冷却した後、減圧下揮発成分を留去し、得られた固体をトルエン/ヘプタン(v/v=1/1)混合溶媒で抽出した。抽出液をセライトをのせたグラスフィルターにて濾過した後、濾液から減圧下溶媒を留去した。得られた固体をヘプタン中、加熱撹拌した。室温まで冷却後、固体を濾取し、少量のジエチルエーテルにて2回洗浄した。減圧下乾燥することで、エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドを白色固体として得た。収量は、1.17g(2.04mmol)であり、収率は、48%であった。
H NMR(CDCl): δ 1.72−1.79(m,1H),1.80−1.87(m,1H),2.33−2.37(m,1H),2.62−2.69(m,1H),2.74−2.82(m,1H),2.82−2.92(m,1H),3.74−3.81(m,4H),5.97(d,2H),6.15(d,1H),6.20(d,1H),6.23(d,1H),6.25(d,1H),6.29(d,1H),6.30(d,2H),6.71−6.75(m,2H),6.98(s,1H),6.99−7.02(m,1H),7.08−7.13(m,4H),7.14−7.18(m,1H),7.27(d,1H),7.57(s,1H),7.87(d,1H).
比較例5
エチレン(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
(1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセニル)(インデニル)エタン(0.71g,2.39mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.64g,2.39mmol)およびトルエン(15mL)を用い、反応条件を110℃、7時間、次いで、120℃で9時間としたこと以外は比較例1と同様の方法により合成した。反応収率は、78%であり、ラセミ選択率は83%であった。
実施例12
エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成(1)
(1)エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)の合成
窒素気流下100mLシュレンク管に、(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)(インデン−3−イル)エタン(1.5g, 4.07mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(1.20g,4.48mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.11g,0.41mmol)、トルエン(25mL)を入れた。この溶液を室温にて10分間撹拌した。反応液を100℃まで昇温した後、1時間撹拌した。室温まで冷却した後、トルエンを減圧留去し、赤色固体を得た。H NMRスペクトルの測定から、反応収率は>95%であり、ラセミ選択率は93%であった。得られた赤色固体にヘキサン(5mL)を加え、その反応液を60℃まで昇温した後、1時間撹拌した。室温まで冷却した後、セライトを使用し、トルエン/ヘキサン(v/v=1/2)混合溶媒により濾過・洗浄を行い、不溶成分であるテトラn−ブチルアンモニウムクロライドを除去した。その濾液の溶媒を減圧留去し、ヘキサン(5mL)を加え、60℃まで昇温した後1時間撹拌し、室温まで冷却すると、赤色析出晶が析出した。結晶を少量のヘキサンで洗浄し、赤色析出晶(0.45g,0.92mmol, 収率23%)を濾趣し乾燥した。
H NMR (CDCl): δ 7.67(d,1H,J=7.8),7.66(s,1H),7.44(d,1H,J=8.6),7.40(s,1H),7.05(t,1H,J=7.6),6.79(t,1H,J=7.6),6.40(d,1H,J=3.1),6.22(d,1H,J=3.1),5.99(dd,2H,J=3.1,6.3),3.64−3.70(m,2H),3.41−3.49(m,2H),2.45(s,6H),2.43(s,6H),1.63−1.74(m,4H),1.45(s,3H),1.44(s,3H),1.39(s,3H),1.21(s,3H).
(2)エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素気流下100mLシュレンク管に、エチレンエチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミド)(0.44g, 0.80mmol)、トルエン(7mL)を入れた。この溶液を室温にて10分間撹拌した。その溶液を100℃まで昇温し、その溶液にフェノール(0.15g, 1.60mmol)を溶解させたトルエン溶液(3mL)を1.0mL/分の速度で加えた。その反応溶液を100℃で1時間撹拌した。室温まで冷却した後、トルエンを減圧留去し、黄色固体を得た。その黄色固体にヘキサン(5mL)を加え、その反応液を60℃まで昇温した後、1時間撹拌した。室温まで冷却した後、ヘキサン(10mL)及びジエチルエーテル(15mL)により濾過・洗浄を行い、黄色固体(0.30g,0.47mmol, 収率59%)を濾趣し乾燥した。
H NMR(CDCl): δ 7.17(d,1H,J=7.9),7.83(s,1H),7.21−7.26(m,2H),7.06−7.17 (m,5H),6.97(m,1H),6.70−6.76(m, 2H),6.33(d,2H,J=7.8),6.27(d,2H,J=7.8),6.24(d,1H,J=3.3),6.14(d,1H,J=3.3),6.03 (d,1H,J=3.3),5.95(d,1H,J=3.3),3.84−3.94(m,2H),3.72−3.81(m,2H),1.65−1.71(m,2H),1.56(s,3H),1.41(s,3H),1.19−1.38(m,2H),1.16(s,3H),0.81(s,3H).
実施例13
エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成(2)
(1)エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライドの合成
窒素気流下100mLシュレンク管に、(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデン−3−イル)(インデン−3−イル)エタン(1.0g, 2.72mmol)、テトラキスジメチルアミノジルコニウム(0.87g,3.26mmol)、テトラn−ブチルアンモニウムクロライド(0.08g,0.27mmol)、ヘキサン(23mL)を入れた。この溶液を室温にて10分間撹拌した。反応液を昇温し還流下1時間撹拌した。室温まで冷却した後、セライトを使用し、ヘキサンにより濾過・洗浄を行い、不溶成分であるテトラn−ブチルアンモニウムクロライドを除去した。その濾液の溶媒を減圧留去し、赤色固体(1.45g)を得た。
窒素気流下100mL四つシュレンクに、得られた赤色固体を(1.0g),トルエン(10mL)を入れた。その溶液にクロロトリメチルシラン(0.94mL, 7.35mmol)を加え、室温下1時間撹拌した。セライトを使用し、トルエンにより濾過・洗浄を行い、その濾液の溶媒を減圧留去し、赤褐色固体を得た。その固体をヘキサンにより洗浄し、その後乾燥し無色固体(0.86g,1.63mmol,収率89%)を得た。
H NMR(CDCl): δ 7.66(d,1H,J=8.6),7.57(s,1H),7.47(d,1H,J=8.6),7.45(s, 1H),7.31(m,1H),7.17(m,1H),6.51(d,1H,J=3.3),6.43(d,1H,J=3.3),6.10(m,2H),3.75(m,4H),1.73(m,4H),1.41(s,3H),1.38(s,3H),1.37(s,3H),1.31(s,3H).
(2)エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドの合成
窒素気流下100mLシュレンク管に、フェノール(0.16g, 1.71mmol)、トルエン(5mL)を入れた。その溶液を5℃まで冷却し、n−ブチルリチウム溶液(1.65M)(1.04mL, 1.71mmol)を加え30分間攪拌した。その反応溶液に、エチレン(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチルベンズ−f−インデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド(0.41g, 0.78mmol)を溶解させたトルエン溶液(5mL)を1.0mL/分の速度で加えた。反応液を昇温し還流下3時間撹拌した。室温まで冷却した後、セライトを使用し、トルエンにより濾過・洗浄を行い、不溶成分であるリチウムクロライドを除去した。その濾液のトルエンを減圧留去し、黄色固体を得た。その黄色固体にヘキサン(5mL)を加え、ヘキサン(10mL)及びジエチルエーテル(15mL)により濾過・洗浄を行い、黄色固体(0.28g,0.44mmol, 収率56%)を濾趣し乾燥した。
本実施例と公知の方法による種々のエチレン架橋ビスインデニルジルコニウムビス(ジメチルアミド)合成の反応成績を表1にまとめた。本発明では、より温和な条件でも短時間にて該化合物を合成することができる。
表1 エチレン架橋ビスインデニルジルコニウムビス(ジメチルアミド)合成の反応成績

Figure 2012012306
a)特許文献1実施例9
本発明と公知の方法による反応系による反応成績(実施例2〜4)の違いを表2にまとめた。公知技術では、反応系の違いが反応成績に大きく反映されており、特定の反応系において高反応収率、高ラセミ選択率となっているが、本発明では、反応系によらず、高い反応収率と高いラセミ選択率を示している。
表2 各反応系による反応成績の違い
Figure 2012012306
a)特許文献1実施例9,b)特許文献1実施例2,c)特許文献1実施例8
実施例2〜4:1,2−ビス(5,6−ジメチルインデニル)エタン
+Zr(NMe
参考例9〜11:1,2−ビスインデニルエタン+Zr(NMe

Claims (6)

  1. 一般式(I)
    Figure 2012012306
    (式中、Mは元素の周期律表の3族、4族、5族、ランタニド族またはアクチニド族から選択される遷移金属原子を示す。
    およびLは、同一または相異なるシクロペンタジエニドを表し、該シクロペンタジエニド上の水素原子は、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルケニル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルキニル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
    またはヘテロ環式化合物残基で置換されていてもよい。シクロペンタジエニド上の2つ以上の置換基は連結されて環を形成していてもよく、該環上の水素原子は、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルケニル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数2〜20のアルキニル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、または
    ヘテロ環式化合物残基で置換されていてもよい。
    Aは、LおよびLを連結する架橋基−[Z(R1)(R2)]−を示す。
    Zは、周期律表の14族から選択される原子を示し、Zが複数ある場合は、複数のZは同一でも異なっていてもよい。
    1およびR2は、同一または相異なり、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基を示す。
    そしてnは、1、2、3または4を表す。
    Xは、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいホスフィノ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいチオラート基、または
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいカルボキシラート基
    を示し、lは1、2、3または4を表す。Xが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のXは連結されていてもよい。Yは、中性のルイス塩基を表し、mは、0、1、2、3または4を表す。Yが複数ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよい。lとmとの総和は、2、3、または4である。)
    で表わされる架橋メタロセンの製造方法であって、下記一般式(II)
    MWl+2 (II)
    (式中、M、Y、lおよびmは上記の通りである。Wは、Xと同一であってもよく、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいアミノ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいホスフィノ基、
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいチオラート基、または
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいカルボキシラート基
    を示し、複数のWは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のWは連結されていてもよい。)
    で表される金属錯体と下記一般式(III)
    Figure 2012012306
    (式中、L、LおよびAは上記の通りであり、Hは水素原子を示す。)
    で表わされる架橋ビスシクロペンタジエン型化合物との反応において、イオン性化合物を添加する工程を含むことを特徴とする前記製造方法。
  2. 一般式(I)および一般式(II)におけるMが4族遷移金属原子を表し、一般式(II)におけるWが−NR(RおよびRは、同一または相異なり、水素原子、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基を示し、RとRは連結されていてもよい。Nは窒素原子を表す。)で表される基であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
  3. イオン性化合物が塩化物であることを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
  4. 一般式(I)および一般式(III)におけるLおよびLが、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    で置換されていてもよいインデニドであり、該インデニド上の2つ以上の置換基は連結されて環を形成してもよく、該インデニド上の水素原子は、
    ハロゲン原子、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または
    炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基もしくはハロゲン化ハイドロカルビル基を置換基として有していてもよいシリル基、
    で置換されていてもよいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
  5. 一般式(I)および一般式(III)における架橋基Aが−CHCH−基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
  6. 一般式(I)および一般式(III)におけるMが、ジルコニウム原子であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
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