JP2013166898A - オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 Download PDF

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Kazuyuki Ito
和幸 伊藤
Akihiko Ishii
昭彦 石井
Norio Nakata
憲男 中田
Tomoyuki Toda
智之 戸田
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

【課題】高分子量のオレフィン重合体を製造し得るオレフィン重合用触媒の提供
【解決手段】一般式(1)で示される錯体を含む、オレフィン重合用触媒。
Figure 2013166898

【選択図】なし

Description

本発明は、ハフニウム錯体を用いたオレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法に関する。
チーグラ・ナッタ型マグネシウム担持高活性チタン触媒により大いに発展したオレフィン重合の化学において、近年、メタロセン触媒の開発がトピックスの一つである。さらに、最近では、さらなる精密な重合プロセスを構築するための触媒として、いわゆるポストメタロセン系触媒の開発が注目されている。
2000年にKolらは、4族金属元素と親和性の高いフェノキシ基と窒素原子とを有する四座配位子を用いて、C対称性を有するジルコニウム錯体を開発し、これを触媒とする1−ヘキセンの重合反応を報告した(非特許文献1〜3)。さらに、Kol(非特許文献4)、およびドイツのOkudaら(非特許文献5,6)は、上記四座配位子の窒素原子を硫黄原子に置き換えた配位子を用いて4族金属錯体を合成し、α−オレフィンの立体選択的重合への展開をしている。
特許文献1では、エタン−1,2−ジチオールから誘導されるジフェノキシチタン、ジルコニムまたはハフニウム錯体のプロピレン重合が報告されている。
本発明者らは、trans−シクロオクタン−1,2−ジチオールから誘導されるジフェノキシチタン、ジルコニウムおよびハフニウム錯体を報告し(非特許文献7)、ジルコニウム錯体を触媒とした1−ヘキセンの重合について報告している(非特許文献8)。さらに、ハフニウム錯体を触媒としたプロピレン、および1−ヘキセンの重合についても報告しているが(特許文献2)、得られる重合体の分子量は十分とは言えず、剛性などの機械強度の観点から更なる改善の余地がある。
WO2007/075299 WO2011/099583
Journal of American Chemical Society, 2000, Volume 122, 10706-10707 Journal of American Chemical Society, 2006, Volume 128, 13062-13063 Journal of American Chemical Society, 2008, Volume 130, 2144-2145 Inorganic Chemistry, 2007, Volume 46, 8114-8116 Journal of American Chemical Society, 2003, Volume 125, 4964-4965 Angewandte Chemie International Edition, 2007, Volume 46, 4790-4793 戸田ら、第58回錯体化学討論会、講演要旨集1Ab−07、2008年9月20日 Journal of American Chemical Society, 2009, Volume 131, 13566-13567
本発明の課題は、炭素原子数3〜10のオレフィンを重合して得られる重合体を、高分子量で製造し得るオレフィン重合用触媒、および前記オレフィン重合用触媒を用いるオレフィン重合体の製造方法を提供することにある。
本発明者は、鋭意検討することにより、上記課題を解決できる新規な触媒を見出した。
本発明は、下記一般式(1)で示される錯体と活性化用助触媒成分を接触させてなる、炭素原子数3〜10のオレフィン重合用の触媒に関するものである。
Figure 2013166898
(式中、nは2または3であり、
およびRは、それぞれ独立に、環を構成する炭素原子数が8〜20であり、置換基を有する多環式飽和炭化水素基を表し、
〜RおよびR〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
〜RおよびR〜R12における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよく、
とR、RとR、RとR、RとR、RとR、RとR、RとR10、およびR11とR12とは、それぞれ独立に、互いに連結して環を形成していてもよく、
2つあるLは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、炭素原子数1〜20の置換アミノ基、炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または炭素原子
数1〜20のカルボキシラート基を表す。)
また、本発明は上記触媒を用いた炭素原子数3〜10のオレフィンの単独重合体または共重合体の製造方法に関する。
本発明によれば、炭素原子数3〜10のオレフィンを重合して得られる重合体を、高分子量で製造することができる。
〔触媒〕
本発明に係る触媒は、一般式(1)で示される錯体と活性化用助触媒成分を接触させてなる、炭素原子数3〜10のオレフィン重合用の触媒である。
Figure 2013166898
まず、一般式(1)で表される錯体について説明する。
nは2または3であり、好ましくは3である。
およびRは、それぞれ独立に、環を構成する炭素原子数が8〜20である、置換基を有する多環式飽和炭化水素基を表している。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、および環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基が挙げられる。
〜RおよびR〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表している。
〜RおよびR〜R12における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ
基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよい。
〜RおよびR〜R12として好ましくは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または置換シリル基であり、より好ましくは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、または置換シリル基である。
このうち、R、R、RおよびR〜R12としては、水素原子であることがさらに好ましい。また、RおよびRとしては、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、または置換シリル基であることがさらに好ましく、炭素原子数1〜20のアルキル基であることが特に好ましい。RおよびRとして特に好ましい形態は、RとRとが同一であって、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、または置換シリル基であり、最も好ましくは、RとRとが同一であって、炭素原子数1〜20のアルキル基である。
上記した、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、およびアリールオキシ基は置換基を有していてもよい。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数1〜20の置換または無置換のアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−sec−ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ−tert−ブチル基、パーフルオロ−n−ペンチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロ−tert−ペンチル基、パーフルオロネオペンチル基、パーフルオロ−n−ヘキシル基、パーフルオロ−n−ヘプチル基、パーフルオロ−n−オクチル基、パーフルオロ−n−デシル基、パーフルオロ−n−ドデシル基、パーフルオロ−n−ペンタデシル基、パーフルオロ−n−エイコシル基、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、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基、ネオヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、およびn−エイコシル基が挙げられる。炭素原子数1〜20の置換または無置換のアルキル基として好ましくは、パーフルオロメチル基、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、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基、ネオヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基およびn−デシル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基であり、より好ましくは、パーフルオロメチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基およびテキシル基などの炭素原子数1〜8のアルキル基であり、さらに好ましくは、パーフルオロメチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基およびtert−ブチル基といった炭素原子数1〜4のアルキル基である。
〜RおよびR〜R12における環を構成する炭素原子数が3〜10の置換また
は無置換のシクロアルキル基としては、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、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−フェニルシクロヘキシル基、1−インダニル基、2−インダニル基、ノルボルニル基、ボルニル基、メンチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、3,5−ジメチルアダマンチル基、3,5,7−トリメチルアダマンチル基、3,5−ジエチルアダマンチル基、3,5,7−トリエチルアダマンチル基、3,5−ジイソプロピルアダマンチル基、3,5,7−トリイソプロピルアダマンチル基、3,5−ジイソブチルアダマンチル基、3,5,7−トリイソブチルアダマンチル基、3,5−ジフェニルアダマンチル基、3,5,7−トリフェニルアダマンチル基、3,5−ジ(p−トルイル)アダマンチル基、3,5,7−トリ(p−トルイル)アダマンチル基、3,5−ジ(3,5−キシリル)アダマンチル基、および3,5,7−トリ(3,5−キシリル)アダマンチル基が挙げられ、好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−インダニル基、2−インダニル基、ノルボルニル基、ボルニル基、メンチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、3,5−ジメチルアダマンチル基、3,5−ジエチルアダマンチル基、3,5−ジフェニルアダマンチル基、3,5−ジ(p−トルイル)アダマンチル基および3,5−ジ(3,5−キシリル)アダマンチル基などの炭素原子数(環を構成する炭素原子以外の炭素原子も含む数)5〜26のシクロアルキル基であり、より好ましくは、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、ノルボルニル基、ボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、3,5−ジメチルアダマンチル基および3,5−ジエチルアダマンチル基などの炭素原子数(環を構成する炭素原子以外の炭素原子も含む数)6〜14のシクロアルキル基である。
〜RおよびR〜R12おける炭素原子数2〜20の置換または無置換のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、ホモアリル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、およびデセニル基などが挙げられ、好ましくは炭素原子数3〜6のアルケニル基であり、より好ましくはアリル基またはホモアリル基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数2〜20の置換または無置換のアルキニル基としては、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、3,3−ジメチル−1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−ペンチニル基、4−メチル−1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、4−メチル−1−ペンテニル基、1−ヘキシニル基、1−オクチニル基、およびフェニルエチニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数3〜8のアルキニル基であり、より好ましくは3−メチル−1−ブチニル基、3,3−ジメチル−1−ブチニル基、4−メチル−1−ペンテニル基またはフェニルエチニル基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数7〜30の置換または無置換のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(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、(n−オクチルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基、ジメチル(フェニル)メチル基、ジメチル(4−メチルフェニル)メチル基、ジメチル(1−ナフチル)メチル基、ジメチル(2−ナフチル)メチル基、メチル(エチル)(フェニル)メチル基、メチル(ジフェニル)メチル基、メチルビス(4−メチルフェニル)メチル基、およびトリフェニルメチル基が挙げられ、好ましくはベンジル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基、ジメチル(フェニル)メチル基、ジメチル(4−メチルフェニル)メチル基、ジメチル(1−ナフチル)メチル基、ジメチル(2−ナフチル)メチル基、メチル(エチル)(フェニル)メチル基、メチル(ジフェニル)メチル基、メチルビス(4−メチルフェニル)メチル基、トリフェニルメチル基であり、より好ましくは、ジメチル(フェニル)メチル基、ジメチル(4−メチルフェニル)メチル基、ジメチル(1−ナフチル)メチル基、ジメチル(2−ナフチル)メチル基、メチル(エチル)(フェニル)メチル基、メチル(ジフェニル)メチル基、メチルビス(4−メチルフェニル)メチル基およびトリフェニルメチル基などの炭素原子数9〜20の第3級アラルキル基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数6〜30の置換または無置換のアリール基としては、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、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、イソブチルフェニル基、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、3,5−ジ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、3,5−ジtert−ブチルフェニル基、2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2−トリフルオロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、2,3−ジブロモフェニル基、2,4−ジブロモフェニル基、および2,5−ジブロモフェニル基が挙げられ、好ましくは、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、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、3,5−ジ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、3,5−ジtert−ブチルフェニル基などの炭素原子数6〜20のフェニル基;2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基などのフッ素化フェニル基;2−トリフルオロメチ
ルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基および4−トリフルオロメチルフェニル基などのフッ素化アルキルフェニル基であり、より好ましくは、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,6−キシリル基、3,5−キシリル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,5−ジ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、3,5−ジtert−ブチルフェニル基、2−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基または2,4,6−トリフルオロフェニル基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数1〜20の置換または無置換のアルコキシ基としては、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−n−プロポキシ基、パーフルオロイソプロポキシ基、パーフルオロ−n−ブトキシ基、パーフルオロ−sec−ブトキシ基、パーフルオロイソブトキシ基、パーフルオロ−n−ペンチルオキシ基、パーフルオロネオペンチルオキシ基、パーフルオロ−n−ヘキシルオキシ基、パーフルオロ−n−ヘプチルオキシ基、パーフルオロ−n−オクチルオキシ基、パーフルオロ−n−デシルオキシ基、パーフルオロ−n−ドデシルオキシ基、パーフルオロ−n−ペンタデシルオキシ基、パーフルオロ−n−エイコシルオキシ基、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、およびn−エイコシルオキシ基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜4のアルコキシ基であり、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基またはn−ブトキシ基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数7〜30の置換または無置換のアラルキルオキシ基としては、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、およびアントラセニルメトキシ基が挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜12のアラルキルオキシ基であり、より好ましくはベンジルオキシ基である。
〜RおよびR〜R12における炭素原子数6〜30の置換または無置換のアリールオキシ基としては、例えばフェノキシ基、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、2,4,6−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、2,6−ジイソプロピルフェ
ノキシ基、2−フルオロフェノキシ基、3−フルオロフェノキシ基、4−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2−トリフルオロメチルフェノキシ基、3−トリフルオロメチルフェノキシ基、4−トリフルオロメチルフェノキシ基、2,3−ジフルオロフェノキシ基、2,4−フルオロフェノキシ基、2,5−ジフルオロフェノキシ基、2−クロロフェノキシ基、2,3−ジクロロフェノキシ基、2,4−ジクロロフェノキシ基、2,5−ジクロロフェノキシ基、2−ブロモフェノキシ基、3−ブロモフェノキシ基、4−ブロモフェノキシ基、2,3−ジブロモフェノキシ基、2,4−ジブロモフェノキシ基、および2,5−ジブロモフェノキシ基が挙げられ、好ましくは炭素原子数6〜14のアリールオキシ基であり、より好ましくは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、2,6−ジイソプロピルフェノキシ基、またはペンタフルオロフェノキシ基である。
〜RおよびR〜R12における置換シリル基としては、例えば、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、トリイソブチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基、ジメチル(フェニル)シリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、メチルビス(トリメチルシリル)シリル基、ジメチル(トリメチルシリル)シリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基が挙げられ、好ましくは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、tert−ブチルジメチルシリル基などの炭素原子数3〜20のトリアルキルシリル基;メチルビス(トリメチルシリル)シリル基、ジメチル(トリメチルシリル)シリル基およびトリス(トリメチルシリル)シリル基などの炭素原子数3〜20のハイドロカルビルシリル基を置換基として有するシリル基が挙げられる。
〜RおよびR〜R12における環を構成する炭素原子数が3〜20の置換または無置換のヘテロ環式化合物残基としては、例えば、チエニル基、フリル基、1−ピロリル基、1−イミダゾリル基、1−ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、2−イソインドリル基、1−インドリル基、キノリル基、ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル基、およびN−カルバゾリル基が挙げられ、好ましくはチエニル基、フリル基、1−ピロリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、2−イソインドリル基、1−インドリル基、キノリル基、ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル基、またはN−カルバゾリル基である。
上記R〜Rの定義に関わらず、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。同様に、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。同様に、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。同様に、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。同様に、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。同様に、RとRとは互いに連結して環を形成してもよい。これら環は置換基を有していてもよい。互いに連結して環を形成する場合、好ましくは、ベンゼン環上の2つの炭素原子を含む4〜10員環のハイドロカルビル環または複素環であり、該環は置換基を有していてもよい。
該環として具体的には、シクロブテン環、シクロペンテン環、シクロペンタジエン環、シクロヘキセン環、シクロヘプテン環、シクロオクテン環、ベンゼン環またはナフタレン環、フラン環、2,5−ジメチルフラン環、チオフェン環、2,5−ジメチルチオフェン環、およびピリジン環などが挙げられ、好ましくは、シクロブテン環、シクロペンテン環、シクロペンタジエン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環またはナフタレン環である。
上記R〜R12の定義に関わらず、RとR10、およびR11とR12とは、それぞれ独立に、互いに連結して環を形成してもよく、該環は置換基を有していてもよい。
2つあるLは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、炭素原子数1〜20の置換アミノ基、炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または炭素原子数1〜20のカルボキシラート基を表す。
Lにおける炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換シリル基は、R〜Rにおけるこれらの基と同様である。
Lにおける置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジn−ブチルアミノ基、ジn−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジベンジルアミノ基およびジフェニルアミノ基などの炭素原子数2〜14のハイドロカルビルアミノ基が挙げられ、好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジn−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基またはジベンジルアミノ基である。
Lにおける置換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−テトラメチルチオフェノキシ基、ペンタメチルチオフェノキシ基、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−フルオロチオフェノキシ基、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および2,5−ジブロモチオフェノキシ基などの炭素原子数6〜12のハイドロカルビルチオラート基が挙げられ、好ましくはチオフェノキシ基、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−テトラメチルチオフェノキシ基、ペンタメチルチオフェノキシ基またはペンタフルオロチオフェノキシ基である。
Lにおける炭素原子数1〜20の置換または無置換のカルボキシラート基としては、例えば、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およびトリフルオロアセテート基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜10ハイドロカルビルカルボキシラート基であり、より好ましくは、アセテート基、プロピオネート基、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である。
Lとして好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または置換アミノ基であり、より好ましくは、塩素原
子、臭素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数7〜10のアラルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、または炭素原子数2〜10の置換アミノ基であり、さらに好ましくは、塩素原子、メチル基、エチル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、ベンジル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、フェノキシ基、ジメチルアミノ基、またはジエチルアミノ基であり、特に好ましくは、塩素原子、メチル基、ベンジル基、イソプロポキシ基、フェノキシ基、またはジメチルアミノ基であり、最も好ましくは、塩素原子、またはベンジル基である。
〜R12およびLは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、酸素原子、ケイ素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子を含む置換基を有していてもよい。
一般式(1)で表される錯体として好ましい形態としては、下記の一般式(2)または(3)で表される錯体が挙げられる。
Figure 2013166898
Figure 2013166898
一般式(2)および(3)中の、R〜RおよびR〜R12ならびにLは、一般式(1)における、R〜RおよびR〜R12ならびにLと同じ意味を表す。
nは2または3である。
13、R17、R21およびR30はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
13、R17、R21およびR30として、好ましくは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、より好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または炭素原子数1〜20の置換シリル基であり、さらに好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基、または炭素原子数6〜30のアリール基であり、最も好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基である。
13、R17、R21およびR30における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよい。
22、R23、R31およびR32はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
13、R17、R21およびR30として、好ましくは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、より好ましくは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または炭素原子数1〜20の置換シリル基であり、さらに好ましくは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、または炭素原子数6〜30のアリール基である。最も好ましくは、水素原子、または炭素原子数1〜20のアルキル基である。
22、R23、R31およびR32における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物
残基は、置換基を有していてもよい。
13、R17、R21〜R23およびR30〜R32における炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基および環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基は、R〜RおよびR〜Rにおけるこれらの基と同様である。
24〜R29、およびR33〜R38は、それぞれ独立に、炭素原子数1または2のアルキレン基である。R24〜R29、およびR33〜R38における上記アルキレン基は置換基を有していてもよい。
24〜R29、およびR33〜R38として、好ましくは、炭素原子数1または2のアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数1のアルキレン基である。
一般式(3)で表される錯体としてより好ましい形態としては、下記の一般式(4)で表される錯体が挙げられる。
Figure 2013166898
一般式(4)中のn、R〜RおよびR〜R12ならびにLは、上述のn、R〜RおよびR〜R12ならびにLと同じ意味を表す。
39およびR42は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
39およびR42として好ましくは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6
〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、より好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または炭素原子数1〜20の置換シリル基であり、さらに好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基、または炭素原子数6〜30のアリール基であり、最も好ましくは、炭素原子数1〜20のアルキル基である。
39およびR42における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよい。
40、R41、R43およびR44はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
40、R41、R43およびR44として、好ましくは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、より好ましくは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、または炭素原子数1〜20の置換シリル基であり、さらに好ましくは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、または炭素原子数6〜30のアリール基であり、特に好ましくは、水素原子、または炭素原子数1〜20のアルキル基である。R40、R41、R43およびR44として最も好ましい形態は、R40およびR43が水素原子であり、R41およびR44が炭素原子数1〜20のアルキル基である。
40、R41、R43およびR44における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記ヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよい。
40〜R44における炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基および環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基は、R〜RおよびR〜R12におけるこれらの基と同様である。
一般式(1)で表される錯体の具体例としては、例えば下記の化合物が挙げられる。
Figure 2013166898
Figure 2013166898
Figure 2013166898
Figure 2013166898
また、これらの他にも、例えば、これらの化合物のハフニウム原子に直接結合しているベンジル基を、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、またはt−ブトキシ基に変更した化合物も挙げることができる。
さらには、例えば、上記それぞれの化合物のRおよびRに相当する基を水素原子またはメチル基に変更した化合物も挙げることができる。
さらには、例えば、上記それぞれの化合物の硫黄原子間を架橋している8員環部分を7員環に変更した化合物も挙げることができる。
上記それぞれの化合物におけるR〜R12に相当する基をメチル基、またはエチル基で置換した化合物も挙げることができる。
錯体(1)の好ましい例としては、下記の化合物が挙げられる。
Figure 2013166898
また、これらの化合物のハフニウム原子に直接結合しているベンジル基を、塩素原子に変更した化合物も挙げることができる。
さらには、上記それぞれの化合物のRおよびRに相当する基をメチル基に変更した化合物も挙げることができる。
上記一般式(1)で表される錯体は、下記一般式(5)で表される化合物(以下、化合物(5)と称する)および下記一般式(6)で表される化合物(以下、化合物(6)と称する)を出発原料として下記の反応スキーム1により製造することができるが、本方法に限定されるものではない。
Figure 2013166898
化合物(5)中のnおよびR〜R12は、それぞれ上記一般式(1)におけるnおよびR〜R12と同様である。
化合物(6)中のLは、上記一般式(1)におけるLと同様である。化合物(6)は、例えば、Hf(CHPh)、HfCl(CHPh)、Hf(CHSiMe、HfF、HfCl、HfBr、HfI、Hf(OMe)、Hf(OEt)、Hf(Oi−Pr)、HfCl(O−i−Pr)、Hf(O−n−Bu)、Hf(O−i−Bu)、Hf(O−t−Bu)、Hf(NMe、HfCl(NMeおよびHf(NEt等が挙げられる。好ましくは、Hf(CHPh)、HfCl(CHPh)、Hf(CHSiMe、HfCl、HfBr、Hf(OMe)、Hf(OEt)、Hf(Oi−Pr)、Hf(O−i−Bu)、Hf(O−t−Bu)、Hf(NMe、HfCl(NMeまたはHf(NEtである。
上記反応スキーム1においては、溶媒中で、化合物(5)と化合物(6)とをそのまま反応させてもよく、必要に応じて化合物(5)を塩基と反応させた後に化合物(6)を反応させてもよい。化合物(5)に反応させる塩基としては、例えば、有機リチウム試薬、Grignard試薬および金属水素化物が挙げられる。具体的には、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラザン、カリウムヘキサメチルジシラザン、水素化ナトリウムおよび水素化カリウムを挙げることができる。なかでも、n−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、カリウムヘキサメチルジシラザン、水素化ナトリウムおよび水素化カリウムが好ましい。
上記一般式(1)で表されるハフニウム錯体、化合物(6)、および化合物(5)と塩基とを反応させて得られる化合物は、空気および湿気に対して不安定である。そのため、反応スキーム1における反応は脱水脱酸素下で行うことが好ましい。具体的には、乾燥ヘリウム、乾燥アルゴンまたは乾燥窒素下であり、乾燥アルゴン下または乾燥窒素下がより好ましい。
上記反応スキーム1において、化合物(5)の使用量は、化合物(6)に対して1モル当量以上であればよく、好ましくは、1.0〜1.5の範囲で用いればよい。また、反応
の過程で化合物(5)が残存する場合は、反応の途中で化合物(6)を追加してもよい。
化合物(5)と化合物(6)とを反応させる温度は、好適には−100℃〜150℃の温度範囲であり、より好適には−80℃〜50℃の温度範囲である。ただし、この範囲に限定される意図ではない。
化合物(5)と化合物(6)との反応は、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5分間〜48時間であり、より好ましくは10分間〜24時間であり、さらに好ましくは30分間〜18時間である。
化合物(5)と塩基とを反応させる場合、化合物(5)と塩基とを反応させる温度は、好適には−100℃〜150℃の温度範囲であり、より好適には−80℃〜50℃の温度範囲である。ただし、この範囲に限定される意図ではない。
また、化合物(5)と塩基とを反応させる時間は、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5分間〜24時間であり、より好ましくは10分間〜12時間、さらに好ましくは30分間〜3時間である。
化合物(5)と塩基とを反応させる場合に、化合物(5)と塩基とを反応させて生じた化合物と、化合物(6)とを反応させる温度は、好適には−100℃〜150℃の温度範囲であり、より好適には−80℃〜50℃の温度範囲ある。ただし、この範囲に限定される意図ではない。
また、化合物(5)と塩基とを反応させて生じた化合物と、化合物(6)とを反応させる時間は、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5分間〜48時間であり、より好ましくは10分間〜24時間であり、さらに好ましくは、30分間〜3時間である。
反応スキーム1に示す反応の際に用いる溶媒は、類似の反応で一般的に用いられる溶媒であれば特に制限されるものではなく、ハイドロカーボン溶媒およびエーテル系溶媒が挙げられる。好ましくは、トルエン、ベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランであり、より好ましくは、ジエチルエーテル、トルエン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、ペンタン、ヘプタンおよびシクロヘキサンである。
化合物(5)は、例えば、非特許文献8に記載の方法に準じて合成することができる。具体的には下記反応スキーム2により製造することができる。しかしながら、化合物(5)の調製方法は、本方法に限定されるべきものではない。以下、反応スキーム2における各ステップについて説明する。
Figure 2013166898
上記一般式(7)〜(10)で表される各化合物(以下、それぞれ化合物(7)〜化合物(10)と称する)の少なくとも何れかに含まれるnおよびR〜R12は、それぞれ一般式(1)におけるnおよびR〜R12と同様である。
化合物(8)および化合物(10)におけるX’はアニオン性脱離基を表し、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子等のハロゲン原子、アセテート基、トリフルオロアセテート基、ベンゾエート基、CFSO基、CHSO基、4−MeCSO基またはPhSO基等であり、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFSO基、CHSO基、4−MeCSO基またはPhSO基である。
[step1]
trans−シクロヘプタン−1,2−ジチオール(n=2である場合の化合物(7))またはtrans−シクロオクタン−1,2−ジチオール(n=3である場合の化合物(7))に1.0〜4.0モル当量、好ましくは1.0〜1.5モル当量の化合物(8)を塩基存在下で反応させ、化合物(9)を合成することができる。
塩基としては、特に限定されるべきものではないが、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムおよび炭酸カルシウム等の無機塩基、ならびにトリエチルアミンおよびトリイソブチルアミン等のアミン塩基が挙げられ、好ましくはアミン塩基である。
本反応は、空気、ヘリウム、アルゴンまたは窒素雰囲気下で行うことができる。好ましくは、ヘリウム、アルゴンまたは窒素雰囲気下、より好ましくは、窒素またはアルゴン雰囲気下である。
反応終了後、必要に応じて化合物(9)を精製してもよい。精製方法としては、例えば、反応溶液に対して塩化アンモニウム水溶液、塩酸水溶液または塩化ナトリウム水溶液を加え、次いで酢酸エチルまたはジエチルエーテルを加え、抽出操作を行い、過剰の塩基または塩を除去する方法が挙げられる。さらに蒸留、再結晶およびシリカゲルクロマトグラフィー等の精製操作により、純度を高めることができる。
[step2]
化合物(9)に1.0〜4.0モル当量、好ましくは1.0〜1.5モル当量の化合物
(10)を塩基存在下で反応させ、化合物(5)を合成することができる。
塩基としては、特に限定されるべきものではないが、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムおよび炭酸カルシウム等の無機塩基、ならびにトリエチルアミンおよびトリイソブチルアミン等のアミン塩基が挙げられ、好ましくはアミン塩基である。
本反応は、空気、ヘリウム、アルゴンまたは窒素雰囲気下で行うことができる。好ましくは、ヘリウム、アルゴンまたは窒素雰囲気下、より好ましくは、窒素またはアルゴン雰囲気下である。
反応終了後、必要に応じて化合物(5)を精製してもよい。精製方法としては、例えば、反応溶液に対して塩化アンモニウム水溶液、塩酸水溶液または塩化ナトリウム水溶液を加え、次いで酢酸エチルまたはジエチルエーテルを加え、抽出操作を行い、過剰の塩基または塩を除去する方法が挙げられる。さらに蒸留、再結晶およびシリカゲルクロマトグラフィー等の精製操作により、純度を高めることができる。
[step1]の反応条件を制御することで、反応器内で生成した化合物(9)と化合物(10)とを反応させ、化合物(5)を得ることもできる。
また、RとRとが同じ基であり、RとRとが同じ基であり、RとRとが同じ基であり、RがRと同じ基であり、かつRとR10の基の組み合わせがR11とR12の基の組み合わせとが同じ基である場合には、化合物(8)と化合物(10)とを合わせて、化合物(7)に対して2.0〜8.0モル当量、好ましくは2.0〜4.0モル当量を塩基存在下で反応させることにより、化合物(5)を合成することもできる。
化合物(5)の具体例としては下記の化合物が挙げられる。
Figure 2013166898
Figure 2013166898
Figure 2013166898
Figure 2013166898
また、これらの他にも、例えば、これらの化合物のRまたはRに相当する基を水素原子、メチル基で置換した化合物も挙げることができる。
さらには、例えば、上記それぞれの化合物の硫黄原子間を架橋している8員環部分を7員環に変更した化合物も挙げることができる。
上記それぞれの化合物におけるR〜R12に相当する基をメチル基、またはエチル基で置換した化合物も挙げることができる。
上記で説明した一般式(1)で表される錯体は、炭素原子数3〜10のオレフィンの単独重合または2種以上の重合可能なオレフィンの共重合により重合体を製造するに際して、重合用触媒成分として使用され、好ましくは、単独重合用触媒成分である。
重合用触媒としては、上記一般式(1)で表される錯体および活性化用助触媒成分(以下、助触媒成分(A)とする)を接触させて得られる重合用触媒が用いられる。助触媒成
分(A)としては、周期律表第13族元素を含む活性化助触媒成分が挙げられ、例えば、(A−1)有機アルミニウム化合物、および
(A−2)ホウ素化合物
からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含んでいることが好ましい。
〔有機アルミニウム化合物(A−1)〕
本発明に用いられる有機アルミニウム化合物(A−1)としては、公知の有機アルミニウム化合物を使用でき、例えば、(A−1−1)一般式E AlY 3−aで表される有機アルミニウム化合物、(A−1−2)一般式{−Al(E)−O−}で表される構造を有する環状のアルミノキサン、および(A−1−3)一般式E{−Al(E)−O−}AlE で表される構造を有する線状のアルミノキサン(ここで、E、E、およびEは、炭素数1〜8のハイドロカルビル基であり、全てのE、全てのEおよび全てのEは同じであっても異なっていてもよい。Yは水素原子またはハロゲン原子を表し、全てのYは同じであっても異なっていてもよい。aは1、2または3であり、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)のうちのいずれか、あるいはそれらの2〜3種の混合物を例示することができる。
一般式E AlY 3−aで表される有機アルミニウム化合物(A−1−1)の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムおよびトリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライドおよびジヘキシルアルミニウムクロライド等のジアルキルアルミニウムクロライド;メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、プロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライドおよびヘキシルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムジクロライド;ならびに、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドおよびジヘキシルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド等を例示することができる。好ましくは、トリアルキルアルミニウムであり、より好ましくは、トリエチルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミニウムである。
一般式{−Al(E)−O−}で表される構造を有する環状のアルミノキサン(A−1−2)におけるE、および一般式E{−Al(E)−O−}AlE で表される構造を有する線状のアルミノキサン(A−1−3)におけるEの具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基およびネオペンチル基等のアルキル基を例示することができる。なかでも、メチル基およびイソブチル基が好ましい。
一般式{−Al(E)−O−}におけるbは2以上の整数であり、一般式E{−Al(E)−O−}AlE におけるcは1以上の整数である。なかでも、bは2以上40以下であることが好ましく、cは1以上40以下であることが好ましい。
上記のアルミノキサンは各種の方法で作られる。その方法については特に制限はなく、公知の方法に準じて作ればよい。例えば、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウム等)を適当な有機溶剤(ベンゼン、トルエン、および脂肪族ハイドロカーボン等)に溶かした溶液を水と接触させてアルミノキサンを作る方法が挙げられる。あるいは、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウム等)を結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物等)に接触させてアルミノキサンを作る方法が挙げられる。
また、上記の方法で得られる、一般式{−Al(E)−O−}で表される構造を有する環状のアルミノキサン(A−1−2)、および一般式E{−Al(E)−O−}AlE で表される構造を有する線状のアルミノキサン(A−1−3)は、必要に応じて、揮発成分を留去して乾燥して用いてもよい。さらに、揮発成分を留去して乾燥して得られた化合物を適当な有機溶剤(ベンゼン、トルエン、および脂肪族ハイドロカーボン等)で洗浄して、再度乾燥して用いてもよい。
〔ホウ素化合物(A−2)〕
本発明に用いられるホウ素化合物(A−2)としては、(A−2−1)一般式BR45
46 47で表されるホウ素化合物、(A−2−2)一般式W(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物、および(A−2−3)一般式(V−H)(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物の何れかを好適に使用できる。
一般式BR45 46 47で表されるホウ素化合物(A−2−1)において、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、R45〜R47はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基、1〜20個の炭素原子を含む置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基または2〜20個の炭素原子を含む2置換アミノ基であり、それらは同じであっても異なっていてもよい。好ましいR45〜R47はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、および炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基である。
ホウ素化合物(A−2−1)の具体例としては、トリフェニルボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、およびフェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等が挙げられ。なかでも、トリフェニルボランおよびトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが好ましい。
一般式W(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物(A−2−2)において、Wは無機または有機のカチオンであり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、R45〜R48はホウ素化合物(A−2−1)におけるR45〜R47と同様である。すなわち、R45〜R48はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基、1〜20個の炭素原子を含む置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基または2〜20個の炭素原子を含む2置換アミノ基であり、それらは同じであっても異なっていてもよい。好ましいR45〜R48はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基である。
無機のカチオンであるWとしては、フェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、および銀陽イオン等が挙げられる。また、有機のカチオンであるWとしては、トリフェニルカルベニウムカチオン等が挙げられる。(BR45 46 47
48としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボレート、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボレ−ト、およびテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート等が挙げられる。
一般式W(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物(A−2−2)の具体例としては、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1,1’−ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、およびトリフェニルカルベニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート等を挙げることができる。なかでも、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが特に好ましい。
一般式(V−H)(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物(A−2−3)おいて、Vは中性ルイス塩基であり、(V−H)はブレンステッド酸であり、Bは3価の原子価状態のホウ素原子であり、R45〜R48はホウ素化合物(A−2−1)におけるR45〜R47と同様である。すなわち、R45〜R48はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基、1〜20個の炭素原子を含む置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基または2〜20個の炭素原子を含む2置換アミノ基であり、それらは同じであっても異なっていてもよい。好ましいR45〜R48はハロゲン原子、炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基、および炭素原子数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基である。
ブレンステッド酸である(V−H)としては、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、およびトリアリールホスホニウム等が挙げられる。一方、(BR45 46 47 48としては、上述したものと同様のものが挙げられる。
一般式(V−H)(BR45 46 47 48で表されるホウ素化合物(A−2−3)の具体例としては、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、ジイソプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、およびトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を挙げることができる。なかでも、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、およびN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが好ましい。
上記一般式(1)で表される錯体と助触媒成分(A)とを接触させて得られるオレフィン重合用触媒を製造する際の接触は、一般式(1)で表される錯体と助触媒成分(A)とが接触し、触媒が形成されるならどのような手段によってもよい。例えば、あらかじめ溶媒で希釈して、もしくは希釈せずに一般式(1)で表される錯体と助触媒成分(A)とを混合して接触させる方法、および一般式(1)で表される錯体と助触媒成分(A)とを別々に重合槽に供給して重合槽の中でこれらを接触させる方法等を採用することができる。
ここで、助触媒成分(A)としては複数種類を組み合わせて使用する場合があるが、それらのうちの一部をあらかじめ混合して使用してもよいし、別々に重合槽に供給して使用してもよい。
助触媒成分(A)として有機アルミニウム化合物(A−1)を使用する場合の使用量は、一般式(1)で表される錯体に対する有機アルミニウム化合物(A−1)のモル比が例えば0.01〜10,000の範囲であり、好ましくは1〜5,000の範囲である。また、助触媒成分(A)としてホウ素化合物(A−2)を使用する場合の使用量は、一般式(1)で表される錯体に対するホウ素化合物(A−2)のモル比が例えば0.01〜100の範囲であり、好ましくは1.0〜50の範囲である。
重合反応器において重合反応前に触媒を製造する場合、各成分を溶液状態または溶媒に懸濁もしくはスラリー化した状態で供給する際の各成分の濃度は、重合反応器に各成分を供給する装置の性能などの条件により、適宜選択されるが、一般に、一般式(1)で表される錯体の濃度が、例えば0.0001〜10,000mmol/L、より好ましくは、0.001〜1,000mmol/L、さらに好ましくは、0.01〜100mmol/Lの範囲であり、有機アルミニウム化合物(A−1)の濃度が、Al原子換算で、例えば0.01〜10,000mmol/L、より好ましくは、0.05〜5,000mmol/L、さらに好ましくは、0.1〜2,000mmol/Lの範囲であり、ホウ素化合物(A−2)の濃度が、例えば0.001〜500mmol/L、より好ましくは、0.01〜250mmol/L、さらに好ましくは、0.05〜100mmol/Lの範囲となるように各成分を用いることが望ましい。
上記一般式(1)で表される錯体と、上記有機アルミニウム化合物(A−1)および上記ホウ素化合物(A−2)の少なくとも一方とを接触させて得られるオレフィン重合用触媒として、一般式(1)で表される錯体と有機アルミニウム化合物(A−1)とを接触させて得られるオレフィン重合用触媒を用いる際は、有機アルミニウム化合物(A−1)としては、上記の環状のアルミノキサン(A−1−2)および線状のアルミノキサン(A−1−3)の少なくとも一方を用いることが好ましい。また他に好ましいオレフィン重合用触媒の態様としては、一般式(1)で表される錯体、有機アルミニウム化合物(A−1)およびホウ素化合物(A−2)を接触させて得られるオレフィン重合用触媒が挙げられ、その際の有機アルミニウム化合物(A−1)としては上記の有機アルミニウム化合物(A−1−1)が使用しやすく、ホウ素化合物(A−2)としては、ホウ素化合物(A−2−1)またはホウ素化合物(A−2−2)が好ましい。
〔オレフィン重合体の製造方法〕
本発明におけるオレフィン重合体の製造方法は、上記触媒の存在下に炭素原子数3〜10のオレフィンを単独で重合させるか、また2種以上のオレフィンを共重合させることを含む方法である。
オレフィンは、モノオレフィンまたはジオレフィンであることができる。
モノオレフィンの例としては、プロピレン、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−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテンおよびビニルシクロヘキサンなどの炭素原子数3〜10の1−アルケン(枝分かれしていてもよい)、または、シクロペンテン、シクロヘキセン、5−メチルノルボルネン、5−エチルノルボルネン等などの環状アルケンを挙げることができる。また、本明細書におけるモノオレフィンには、モノオレフィン(例えば、エチレン)の一部の水素原子が芳香族基で置換されているスチレン等も含まれる。
モノオレフィンとして、好ましくは、プロピレン、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−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン、またはビニルシクロヘキサンであり、より好ましくはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン、またはビニルシクロヘキサンであり、さらに好ましくはプロピレン、または1−ブテンである。
ジオレフィンとしては、例えば、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,4−ペンタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9−デカジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、1,5−シクロオクタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロオクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、ブタジエン、およびイソプレンを挙げることができる。
ジオレフィンとして、好ましくは、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、1,5−シクロオクタジエン、1,3−シクロオクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、ブタジエン、またはイソプレンであり、より好ましくは、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、またはブタジエンである。
重合方法も、特に限定されるべきものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族ハイドロカーボン、ベンゼン、トルエン等の芳香族ハイドロカーボン、またはメチレンジクロライド等のハロゲン化ハイドロカーボンを溶媒として用いる溶媒重合、またはスラリー重合等が可能であり、また、連続重合、回分式重合のどちらでも可能である。
重合反応の温度および時間は、所望の重合平均分子量、ならびに触媒の活性度および使用量を考慮して決定することができる。重合温度は通常、−50℃〜200℃の範囲をとり得るが、特に、−20℃〜100℃の範囲が好ましい。重合圧力は通常、常圧〜50MPaが好ましい。重合時間は、一般的に、目的とするポリマーの種類、および反応装置により適宜決定されるが通常、1分間〜20時間の範囲、好ましくは5分間〜18時間の範囲をとることができる。但し、これらの範囲に制限される意図ではない。また、本発明は共重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することもできる。
重合反応に溶媒を使用する場合、溶媒中の各化合物の濃度は、特に制限はない。溶媒中の上記一般式(1)で表される錯体の濃度は、例えば、1×10−8mmol/L〜10mol/Lの範囲を選択でき、助触媒成分の濃度は、例えば、1×10−8mmol/L〜10mol/Lの範囲を選択することができる。また、オレフィン:溶媒は体積比で100:0〜1:1,000の範囲を選択することができる。但し、これらの範囲は例示であって、それらに限定される意図ではない。また、溶媒を使用しない場合も、上記の範囲を参考に適宜濃度の設定をすることができる。
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳細に説明する。実施例中の各項目の測定値は、下記の方法で測定した。
(1)融点
熱分析装置 示差走査熱量計(Diamond DSC Perkin Elmer社
製)を用いて下記の方法で測定した。
1)サンプル約10mgを窒素雰囲気下、220℃ 5分間保持
2)冷却 220℃〜20℃(5℃/分)2分間保持
3)測定 20℃〜220℃(5℃/分)
(2)分子量および分子量分布
各重合体のポリスチレン換算重量平均分子鎖長(Aw)およびポリスチレン換算数平均分子鎖長(An)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により下記条件で算出した。検量線は、標準ポリスチレンを用いて作成し、ポリスチレンのQファクター(/Å)として41.3を用いた。
<測定条件>
装置 : TSK HLC−8121GPC/HT (東ソー社製)
カラム : TSKgel GMHHR‐H(20) 2本
測定温度: 152℃
溶媒 : o-ジクロロベンゼン(0.05% BHT添加)
溶媒流量: 1ml/min
試料濃度: 0.05%
カラム・装置校正用試料: TSK標準ポリスチレンF−2000〜A−1000(東ソー製)
ポリプロピレンの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、上記条件により算出したポリスチレン換算重量平均分子鎖長(Aw)およびポリスチレン換算数平均分子鎖長(An)をもとに、ポリプロピレンのQファクター(/Å)を26.4として算出した。
分子量(Mw, Mn)=分子鎖長(Aw, An)×Qファクター
(3)ポリプロピレンのアイソタクチック・ペンタッド分率([mmmm](%))
ポリプロピレンの[mmmm]分率は下記条件で測定した13C−NMRスペクトルにおける、19.4〜22.2ppmのメチル炭素に帰属されるピーク面積(I(CH))に対する21.64〜22.02ppmのmmmmペンタッドのメチル炭素に帰属されるピーク面積(I(mmmm))の割合として求めた。
<測定条件>
装置 :Bruker社製 AVANCE600 10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,2−ジクロロベンゼン/1,2−ジクロロベンゼン−d=75/25(容積比)の混合液
測定温度:130℃
測定方法:プロトンデカップリング法
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
化学シフト値基準:テトラメチルシラン
(4)ポリプロピレン2,1−挿入率、1,3−挿入率(%)
上記条件により測定した13C−NMRスペクトルおいて、以下のように定義する範囲のピーク面積から、2,1−挿入率、1,3−挿入率(%)を求めた。
<算出方法>
ピーク面積の定義
I(CH):19.4〜22.2ppmのピーク面積の合計
I(2,1):16.4〜18.8ppmと14.5〜15.8ppmのピーク面積の合計I(1,3):27.6〜27.8ppmのピーク面積
2,1%算出式
2,1% = 0.5×I(2,1)/(I(CH)+I(2,1)+I(1,3))×100
1,3%算出式
1,3% =I(1,3)/(I(CH)+I(2,1)+I(1,3))×100
(5)ポリブテンのアイソタクチック・ペンタッド分率([mmmm](%))
ポリブテンの[mmmm]分率は下記条件で測定した13C−NMRスペクトルにおける、26.4〜28.1ppmにピークトップを有するすべてのピークの面積の総和を100としたときの、27.61〜28.1ppmのピーク面積とした。
(6)1,5−ヘキサジエン閉環重合率
下記条件により1,5−ヘキサジエン重合体のH−NMRスペクトル測定を行い、JACS,115,91(1993)に記載の方法に従って、閉環重合と1,2−挿入の比から閉環重合率を求めた。
H−NMR測定条件:
<規則性測定条件、ポリ(1,5−ヘキサジエン)>
装置 :Bruker社製 DPX400
測定溶媒:クロロホルム−d
測定温度:25℃
測定方法:プロトンカップリング法
パルス幅:30度
パルス繰り返し時間:1秒
測定基準:重クロロホルム中の残留クロロホルム
窓関数 :負の指数関数
(6)固有粘度([η])(単位:dl/g)
ウベローデ型粘度計を用い、測定温度135℃にて溶媒にテトラリンを用いて測定した。
(参考例1)
trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタンの合成
(1)4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノールの合成
窒素置換した50 mLシュレンクに、4-tert-ブチルフェノール3.3 g(22 mmol)、3,5-ジメチル-1-アダマンタノール 4.0 g(22 mmol)およびジクロロメタン20 mLを加え、氷浴で0℃まで冷却した。ここに硫酸 1.2 mL(22 mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。反応溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液に注いだ。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で揮発成分を留去した。得られた白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:ヘキサン=1:10)で精製することで4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノール 4.0 g(収率 59%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.874 (s, 6H), 1.20 (s, 2H), 1.29 (s, 9H), 1.35〜1.45 (m, 4H), 1.70〜1.78 (m, 4H), 1.95 (m,2H), 2.17 (m, 1H), 4.56 (s, 1H), 6.56 (d, J = 8 Hz, 1H), 7.06 (dd, J = 2 Hz, 8 Hz, 1H), 7.2〜7.3 (5H), 7.24 (d, J = 2 Hz, 1H).
(2)4-tert-ブチル-6-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチルフェノールの合成
窒素置換した100 mL二口フラスコに、4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノール4.0 g(13 mmol)、塩化マグネシウム4.8 g(50 mmol)、パラホルムアルデヒド2.1 g(70 mmol)およびテトラヒドロフラン50 mLを加えた。ここにトリエチルアミン6.7 mL(48 mmol)を加え、3時間加熱還流した。反応溶液を室温まで放冷した後、不溶物を濾過した。濾液から減圧下で揮発成分を留去した後、残渣に酢酸エチルおよび水を加えた。有機層を1 M HCl、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下で溶媒を留去することで、5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)サリチルアルデヒド(収率96%)を含む混合物4.2 gを得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.874 (s, 6H), 1.2〜2.2 (m, 22H), 7.32 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 2 Hz, 1H)
, 9.85 (s, 1H), 11.7 (s, 1H).
窒素置換した100 mLフラスコに、上記混合物 4.2 gとテトラヒドロフラン20 mLおよびメタノール20 mLとを加え、氷冷した。ここに水素化ホウ素ナトリウム 490 mg(13 mmol)をゆっくり加え、室温まで昇温後、1時間撹拌した。反応溶液から減圧下で揮発成分を留去した後、水および酢酸エチルを加えた。有機層を1 M HCl、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下、溶媒を留去した後、得られた無色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=1:10〜1:5)で精製することで4-tert-ブチル-6-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチルフェノール3.4 g(収率81%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.875 (s, 6H), 1.2〜2.2 (m, 23H), 4.85 (d, J = 5 Hz, 2H), 6.88 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.55 (s, 1H).
(3)臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルの合成
窒素置換した200 mLフラスコに、4-tert-ブチル-6-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチルフェノール3.4 g(9.9 mmol)とジクロロメタン20 mLを加えた。ここに、三臭化リン6.6 mL(1.0 M ジクロロメタン溶液, 6.6 mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。反応溶液に水を加え、有機層をさらに水で2回洗浄した後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で揮発成分を留去することで、臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル3.95
g(収率98%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.882 (s, 6H), 1.22 (s, 2H), 1.28 (s, 9H), 1.35〜1.45 (m, 4H), 1.70〜1.78 (m, 4H), 1.96 (m,2H), 2.19 (m, 1H), 4.57 (s, 1H), 7.08 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.27 (d, J =
2 Hz, 1H).
(4)trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタンの合成
窒素置換した50 mLシュレンクに、臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル1.0 g(2.5 mmol)、trans-シクロオクタン-1,2-ジチオール 0.18 g(1.0 mmol)およびテトラヒドロフラン 7 mLを加え、氷冷した。ここに、トリエチルアミン 0.7 mL(5.0 mmol)を加え、0℃で1時間、室温で2時間撹拌した。さらに臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル0.05
g(0.013 mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液から減圧下で揮発成分を留去した後、酢酸エチルおよび塩化アンモニウム水溶液を加えた。有機層を水、飽和食塩水の順で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=1:10)で精製することで、trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタン1.0 g(収率>99%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.88 (s, 12H), 1.2〜2.2 (m, 56H), 2.59 (m, 2H), 3.77 (d, J = 14 Hz, 2H), 3.87 (d, J = 14 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 2 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 2 Hz, 2H).
(参考例2)
{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3- (3, 5-ジメチル-1-アダマンチル) -2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウムの合成
窒素雰囲気下のグローブボックス中、50 mLシュレンク管でtrans-1,2-ビス(5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタン 83 mg(0.10 mmol)のトルエン(1 mL)溶液に、ジクロロ{1,1’-オキシビス
[エタン][ビス(フェニルメチル)ハフニウム]}51 mg(0.10 mmol)のトルエン(1 mL)溶液を室温で滴下した。1.5時間後、減圧下で揮発成分を留去した。得られた残渣をペンタンで洗浄し、減圧下で乾燥することで、{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3- (3, 5-ジメチル-1-アダマンチル) -2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム 55 mg (収率51%)を白色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.901 (s, 12H), 1.0〜2.4 (m, 56H), 2.58 (brs, 2H), 3.88 (d, J = 14 Hz, 2H), 4.54
(d, J = 14 Hz, 2H), 6.85 (d, J = 2 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 2 Hz, 2H).
(参考例3)
trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタンの合成
(1)6-(1-アダマンチル)-2-(ヒドロキシメチル)-p-クレゾールの合成
窒素置換した1L四口フラスコに、2-(1-アダマンチル)-p-クレゾール20.9 g(86.1 mmol)、塩化マグネシウム16.4 g(172 mmol)、パラホルムアルデヒド13.0 g(433 mmol)およびテトラヒドロフラン400 mLを加えた。ここにトリエチルアミン24 mL(172 mmol)を加え、2.5時間加熱還流した。反応溶液を室温まで放冷した後、不溶物を濾過した。濾液から減圧下で揮発成分を留去した後、残渣に酢酸エチルを加え、1M HCl、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した後、減圧下で溶媒を留去することで、2-(1-アダマンチル)-5-メチルサリチルアルデヒドを含む混合物19.2 gを得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 〜 2.25 (15H), 2.32(s, 3H), 6.98 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 2 Hz, 1H), 9.82 (s, 1H), 11.64 (s, 1H).
次いで、窒素置換した500 mL四口フラスコに、上記混合物19.2 gとテトラヒドロフラン135 mLおよびメタノール80 mLとを加え、氷冷した。ここに水素化ホウ素ナトリウム1.60 g(42.5 mmol)をゆっくり加え、室温まで昇温した後、14.5時間撹拌した。減圧下で揮発成分を留去した後、酢酸エチルを加え、1M HCl、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 クロロホルム:へキサン=1:3〜1:0)で精製することで、6-(1-アダマンチル)-2-(ヒドロキシメチル)-p-クレゾール8.80 g(収率38%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 (m, 6H), 2.01 (br, 1H), 2.07 (m, 3H), 2.15 (m, 6H), 2.25 (s, 3H), 4.81 (d, J = 4 Hz, 2H), 6.70 (d, J = 2 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.50 (s, 1H).
(2)臭化3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルの合成
窒素置換した200 mL四口フラスコに、6-(1-アダマンチル)-2-(ヒドロキシメチル)-p-クレゾール 8.80 g(32.3 mmol)およびジクロロメタン132 mLを加えた。ここに、三臭化リン15 mL(1.23 M ジクロロメタン溶液,18.5 mmol)を加え、室温で3.5時間撹拌した。反応溶液を氷水に加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で揮発成分を留去することで、臭化3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル11.1 g(粗収率103%)を淡黄色固体として得た。1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 (m, 6H), 2.09 (m, 3H), 2.12 (m, 6H), 2.26 (s, 3H), 4.54 (s, 2H), 6.92 (d, J
= 2 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 2 Hz, 1H).
(3)trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタンの合成
窒素置換した200 mL四口フラスコに、臭化3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル7.04 g(21.0 mmol)およびtrans-シクロオクタン-1,2-ジチオール1.83 g(10.4 mmol)とテトラヒドロフラン100 mLとを加えた。ここに、トリエチルアミン4.3 mL(3
1 mmol)を加え、室温で21.5時間撹拌した。反応溶液を濾過し、濾液から減圧下で揮発成分を留去した。得られた残渣に酢酸エチルおよび塩化アンモニウム水溶液を加えた。有機層をさらに塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=20:1)で精製することで、trans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタンとtrans-1-(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)-2-スルファニルシクロオクタンとの6:1混合物6.61 gを得た。この混合物および臭化3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル1.36 g(3.98 mmol)をテトラヒドロフラン100
mLに溶解し、氷冷した。ここに、トリエチルアミン0.74 mL(5.31 mmol)を加え、15.5時間撹拌した。反応溶液を濾過し、濾液から減圧下で揮発成分を留去した。得られた残渣に酢酸エチルおよび塩化アンモニウム水溶液を加え、有機層をさらに塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒
酢酸エチル:へキサン=20:1)で精製し、得られた固体をさらにヘキサンにて室温でリパルプ洗浄することで、trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタン6.08 g(収率85%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.2〜2.0 (m, 12H), 1.77 (m, 12H), 2.05 (m, 6H), 2.13 (12H), 2.24 (s, 6H), 2.67 (m, 2H), 3.73 (d, J = 13 Hz, 2H), 3.82 (d, J = 13 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 2Hz, 2H),
6.83 (s, 2H), 6.97 (d, J = 2 Hz, 2H).
(参考例4)
{シクロオクタンジイル-trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-オキソイルベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウムの合成
窒素雰囲気下のグローブボックス中、50 mLシュレンク管でtrans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタン 1.0 g(1.5 mmol)のトルエン(15 mL)溶液に、ジクロロジベンジルハフニウム・ジエチルエーテル錯体 0.74 g(1.5 mmol)のトルエン(15 mL)溶液を室温で滴下した。2時間後、反応溶液を濾過し、濾液から減圧下で揮発成分を留去した。得られた固体をジクロロメタン/ヘキサン混合溶媒に溶解し、減圧下で濃縮した。析出した固体を回収し、減圧下で乾燥させることで{シクロオクタンジイル-trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-オキソイルベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム 1.1 g (収率 79%)をベージュ色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.7〜2.3 (m, 48H), 2.62 (bs, 2H), 3.81 (d, J = 14 Hz, 2H), 4.50 (d, J = 14 Hz, 2H), 5.501 (s, 2H), 6.68 (s, 2H), 7.14 (s, 2H).
(参考例5)
[シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス(2-オキソイル-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルスルファニル)]ジベンジルハフニウムの合成
以下の実験はアルゴン雰囲気のグローブボックス中で行った。50 mLのシュレンク管中、trans-1,2-ビス(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルスルファニル)シクロオクタン 192 mg(0.313 mmol)をトルエン10 mLに溶かし、この溶液に室温でテトラベンジルジルコニウム170 mg(0.313 mmol)のトルエン溶液10 mLを滴下し、さらに1時間攪拌した。トルエンを減圧下で留去し、残渣をヘキサン2 mLで洗浄した後、乾燥し、[シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス(2-オキソイル-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルスルファニル)]ジベンジルハフニウム209 mg(収率69%)を無色結晶として得た。
融点:203℃ 分解
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, C6D6)
1.18-1.94 (m, 48H), 2.35 (m, 2H), 2.61 (d, J = 12Hz, 2H), 2.88 (d, J = 12Hz, 2H), 3.13 (d, J = 14Hz, 2 H), 3.41 (d, J = 14Hz, 2 H), 6.62 (d, J = 2Hz, 2H), 6.78 (t, J = 8Hz, 2H), 7.10 (t, J = 8Hz, 4H), 7.29 (t, J = 8Hz, 4H), 7.57 (d, J = 2Hz, 2H)
13C-NMR (100.4 MHz, δ, ppm, C6D6)
25.1, 26.2, 28.8, 30.5, 31.8, 32.1, 34.2, 35.6, 49.1, 77.2, 121.4, 121.8, 124.6,
125.6, 126.0, 129.3, 138.5, 141.1, 148.4, 157.9.
元素分析:計算値(C5272Hf)C, 64.27%; H, 7.47%.
実測値:C, 63.87%; H, 7.59%.
(参考例6)
d−MAOの調製方法
3方コックを取り付けた攪拌子入りの200mL2口フラスコを窒素置換し、東ソー・ファインケム社製PMAO−Sトルエン溶液(アルミニウム含量6.1wt%)を100mLシリンジで測り取り、フラスコに投入した。この溶液を減圧し揮発成分を除去した。得られた白色固体を脱水トルエン100mLに再溶解した後、揮発成分を減圧除去した。この操作を更に2回繰り返し、白色粉末14.1gを得た。
(参考例7)
d−MMAO3Aの調製方法
東ソー・ファインケム社製PMAO−Sトルエン溶液(アルミニウム含量6.1wt%)を東ソー・ファインケム社製MMAO3Aトルエン溶液(アルミニウム含量7.0wt%)にしたこと以外は参考例6と同様に実施した。
<プロピレン単独重合>
(実施例1)
内容積400 mLの撹拌機付きオートクレーブを真空乾燥してアルゴンで置換した後、溶媒としてトルエン40 mL、モノマーとしてプロピレン80 gを仕込み、反応器を40℃まで昇温した。昇温後、d−MAO 117 mgを投入し、続いて参考例2で合成した{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.50 μmol)を投入して重合を開始した。温度を40℃に保ちながら、60分間重合を行った。結果を表1に示した。
(実施例2)
d−MAOの代わりにd−MMAO3Aを用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施した。結果を表1に示した。
(実施例3)
内容積400 mLの撹拌機付きオートクレーブを真空乾燥してアルゴンで置換した後、溶媒としてトルエン40 mL、モノマーとしてプロピレン80 gを仕込み、反応器を40℃まで昇温した。昇温後、トリイソブチルアルミニウム(1.0 mol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.5
mmol)を投入し、続いて参考例2で合成した{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.50 μmol)、さらに続いてトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(4.0 mmol/L、トルエン溶液)0.63 mL(2.5 μmol)を投入して重合を開始した。温度を40℃に保ちながら、60分間重合を行った。結果を表1に示した。
(比較例1)
d−MAO投入量を118 mgとし、{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.50 μmol)の代わりに参考例4で合成した{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-オキソイルベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.20 mL(0.20 μmol)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施した。結果を表1に示した。
(比較例2)
d−MAO投入量を124 mgとし、{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.50 μmol)の代わりに参考例5で合成した[シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス(2-オキソイル-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルスルファニル)]ジベンジルハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)1.0 mL(1.0 μmol)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施した。結果を表1に示した。
(比較例3)
{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.5 mL(0.50 μmol)の代わりに参考例4で合成した{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-オキソイルベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム(1.0 mmol/L、トルエン溶液)0.50 mL(0.50 μmol)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして実施した。結果を表1に示す。
Figure 2013166898
本発明は、ポリオレフィンの製造に関する分野に有用である。

Claims (10)

  1. 下記一般式(1)で示される錯体と活性化用助触媒成分を接触させてなる、炭素原子数3〜10のオレフィン重合用触媒。
    Figure 2013166898
    (式中、nは2または3であり、
    およびRは、それぞれ独立に、環を構成する炭素原子数が8〜20であって、置換基を有する多環式飽和炭化水素基を表し、
    〜RおよびR〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
    〜RおよびR〜R12における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基およびヘテロ環式化合物残基は、置換基を有していてもよく、
    とR、RとR、RとR、RとR、RとR、RとR、RとR10、およびR11とR12とは、それぞれ独立に、互いに連結して環を形成していてもよく、
    2つあるLは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、炭素原子数1〜20の置換アミノ基、炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または炭素原子数1〜20のカルボキシラート基を表す。)
  2. 上記錯体が下記の一般式(2)または(3)で表される、請求項1に記載の触媒。
    Figure 2013166898
    (式中、nは2または3であり、
    〜RおよびR〜R12ならびにLは、それぞれ上記一般式(1)におけるR〜RおよびR〜R12ならびにLと同じ意味を表し、
    13、R17、R21およびR30はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
    22、R23、R31およびR32はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
    13、R17、R21〜R23およびR30〜R32における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基および上記アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、
    14〜R16、およびR18〜R20は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、
    24〜R29、およびR33〜R38は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜2のアルキレン基であり、
    14〜R16、R18〜R20、R24〜R29、およびR33〜R38における上記アルキレン基は置換基を有していてもよい。)
  3. 上記錯体が下記の一般式(4)で表される、請求項1または2の何れかに記載の触媒。
    Figure 2013166898
    (式中、nは2または3であり、
    〜R、およびR〜R12は、それぞれ上記一般式(1)におけるR〜RおよびR〜R12と同じ意味を表し、
    39およびR42はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
    40、R41、R43およびR44はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表し、
    39〜R44における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基および上記アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。)
  4. 〜R12が水素原子である、請求項1〜3の何れか1項に記載の触媒。
  5. 上記活性化用助触媒成分は、ホウ素化合物または有機アルミニウム化合物である、請求項1〜4の何れか1項に記載の触媒。
  6. nは3である、請求項1〜5の何れか1項に記載の触媒。
  7. 、R、RおよびRが水素原子である、請求項1〜6の何れか1項に記載の触媒。
  8. およびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1〜20のアルキル基、環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、または炭素原子数1〜20の置換シリル基である、請求項1〜7の何れか1項に記載の触媒。
  9. 2つあるLは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アミノ基、炭素原子数1〜20のアル
    キル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、または炭素原子数1〜20の置換アミノ基である、請求項1〜8の何れか1項に記載の触媒。
  10. 請求項1〜9の何れか1項に記載の触媒を用いて炭素原子数3〜10のオレフィンを単独重合または共重合する、オレフィン重合体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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