JP2016531978A - 置換メタロセン触媒 - Google Patents

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Abstract

本発明は、4位でC1−C10アルキルにより置換されている2つのインデニル配位子を有する新規架橋ハフニウム遷移金属メタロセン触媒化合物であって、3位が水素であり(架橋位は、位置の1つとして計算に含むと考える)、該架橋原子は、環式環を構成する3個、4個、5個もしくは6個のケイ素原子および/または炭素原子を含む環式基に組み込まれている炭素またはケイ素である、メタロセン触媒化合物に関する。

Description

優先権
本出願は、2013年7月17日出願のUSSN61/847,442に対する利益ならびに優先権を主張する。
本発明は、4位で置換されているインデニル配位子を含む新規架橋ハフニウムメタロセン化合物に関する。
オレフィン重合触媒は、工業において非常に有用である。したがって、触媒の商業的有用性を高め、特性の改善されたポリマーの生産が可能となる新規な触媒系の発見は興味深いものである。
オレフィン重合用触媒は、触媒前駆体としてメタロセンに基づくことが多く、この触媒は、アルモキサンを利用するか、または非配位性陰イオンを含有する活性化剤のどちらか活性化される。
有用なメタロセン触媒は、ビス−インデニル遷移金属化合物に基づくものであった。特に、架橋ビス−2−置換インデニル遷移金属化合物および架橋ビス−2,4−二置換インデニル遷移金属化合物は、プロピレンの重合に有用であり、例えばUS5,276,208およびEP576970を参照されたい。
同様に、環式架橋基がないが、置換インデニル化合物を開示しているWO2011/051705も参照されたい。同様に、一連のansa架橋エチレン−ビス(ヘキサメチルインデニル)ジルコニウムおよびハフニウム錯体が探索された、Ransom, et al. Organometallics (2011), 30(4), pp. 800-814も参照されたい。同様に、官能基がビニル基である官能基化スチレンを添加することにより分岐を有するイソタクチックポリプロピレンを作製するための、Me2Si(2−Me−4−iPrInd)2HfCl2を使用するように思われる、CN2006−10080838(CN101074276Bとも呼ばれる)も参照されたい。同様に、水素の存在下、約50℃〜約160℃の温度、および約3MPa〜約5MPaの圧力で、スラリー条件下、プロピレン(および1種または複数のモノマーを含んでもよい)を、有機アルミニウム化合物および複素環式化合物により処理されたシリカ担持ビス−インデニル第4族メタロセン化合物に接触させて、触媒(rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−1−インデニル)ハフニウム(またはジルコニウム)ジメチル(またはジクロリド)は、本文書に列挙されていることに留意されたい)あたり生成物が30,000lb超となる触媒活性を実現することによるイソタクチックポリプロピレンを生成する方法が開示されている、US7,741,417、US7,220,695およびWO2008/027116も参照されたい。
同様に、第1のトリアルキルアルミニウムと混合して焼成し、次に第2のトリアルキルアルミニウム化合物と混合した担体であって、アルキル基が2個以上の炭素原子を有し、かつ第1および第2のトリアルキルアルミニウム化合物が同一であるかまたは異なっていてもよい、担体の上に、ある種のビス−インデニル化合物が担持されている、US7,385,015も参照されたい。rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−1−インデニル)ハフニウム(またはジルコニウム)ジメチル(またはジクロリド)は、担持され得る触媒として、本文書に列挙されていること、およびジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル)ハフニウムジメチルが実施例に使用されていることに留意されたい。
US7,220,695およびUS7,741,417は、イオン交換層ケイ酸塩(ion−exchanged layered silicate)、有機アルミニウム化合物、および置換されていてもよくまたは無置換であってもよい複素環式化合物からなる、担持されている活性化剤を開示している。rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−1−インデニル)ハフニウム(またはジルコニウム)ジメチル(またはジクロリド)は、担持され得る触媒として、本文書に列挙されていること、およびジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル)ハフニウムジメチルが実施例に使用されていることに留意されたい。
rac−およびmeso−Me2Si(2−Me−4,6−R293−η52MCl2(R=Me、iPr、M=Zr、Hf)などの2,4,6−トリアルキル−置換インデニルフラグメント(fragment)を含有するジルコニウムおよびハフニウムのansa錯体を開示している、"Synthesis and molecular structures of zirconium and hafnium complexes bearing dimethylsilandiyl-bis-2,4,6-trimethylindenyl and dimethylsilandiyl-bis-2-methyl-4,6-diisopropylindenyl ligands" Izmer et al., Journal of Organometallic Chemistry (2005), 690(4), pp. 1067-1079も参照されたい。以下に再生成されている錯体が開示された。これらの化合物を使用する重合は行われなかった。
欧州特許出願公開第EP1209165号およびUS5,739,366は、2位がHまたはC1-3とすることができる、4−イソプロピル−7−メチルインデニル置換ジルコニウム錯体のタイプを開示している。
US5,767,033は、カラム11の43行目にジメチルシリル−ビス{1−(2−メチル−4−i−プロピル−7−メチルインデニル)}ハフニウムジクロリドを明記しており、この実施例においてrac−ジメチルシリル−ビス{1−(2,7−ジメチル−4−イソプロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリドおよびrac−ジフェニルシリル−ビス{1−(2,7−ジメチル−4−イソプロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリドを使用している。環式架橋基は、明記されていないように思われる。
上のいずれも、4位が置換され、3位が置換されておらず、かつ架橋が環式基であり、好ましくは非配位性陰イオン活性化剤と組み合わせて使用される、ハフニウムをベースとするインデニルメタロセン化合物は開示していない。
高融点、高分子量などの特定のポリマー特性を実現するため、転化率またはコモノマーの取込量を向上するため、得られたポリマーの特性に悪影響を及ぼすことなくコモノマー分布を改変させるため、Mwをやはり維持または向上しながらもビニル末端鎖の増加、特に末端鎖におけるビニル不飽和度(vinyl unsaturation)の増加のため、オレフィン重合用の新規な改善された触媒系が、当分野において依然として必要とされている。
したがって、本発明の目的は、新規な触媒化合物、こうした化合物を含む触媒系、およびこうした化合物および系を使用するオレフィンの重合方法を提供することである。
本発明は、4位でC1−C10アルキルにより置換されている2つのインデニル配位子を有する新規架橋ハフニウム遷移金属メタロセン触媒化合物であって、3位が水素であり(架橋位は、位置の1つとして計算に含むと考える)、架橋原子が、環式環を構成する3個、4個、5個もしくは6個のケイ素原子および/または炭素原子を含む環式基に組み込まれている炭素またはケイ素である、メタロセン触媒化合物に関する。
本発明は、式:
[式中、R3はそれぞれ水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C10アルキルであり、R2およびR7はそれぞれ、独立して水素またはC1−C10アルキルであり、R5およびR6はそれぞれ、独立して水素、置換もしくは無置換のC1−C50ヒドロカルビル、または置換もしくは無置換のC1−C50ハロカルビルであり、R4とR5、R5とR6および/またはR6とR7は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式Ra 2Jにより表される架橋基(JはCまたはSiであり、Raはそれぞれ独立して、置換または無置換のC1−C20ヒドロカルビルであり、2つのRaはJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよい)であり、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル(metallocycle)環を形成するか、または2つのXは連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]により表されるメタロセン触媒化合物に関する。
本発明はさらに、前記メタロセン触媒化合物および活性化剤を含む触媒系に関する。
本発明はさらに、オレフィンを上記の前記メタロセン触媒化合物および活性化剤を含む触媒系に接触させるステップを含む、オレフィンを重合する方法に関する。
本発明はさらに、本明細書に記載されている方法により生成されるポリマー組成物に関する。
生成ポリマー中のビニル末端の量に対して、反応器に導入されたエチレン圧(psi)のグラフである。グラフ内の標識は、表4aおよび4bにおける実施例番号に対応している。
定義
本明細書で使用する場合、周期表の族に関する番号付け体系は、CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS, 63(5), 27 (1985)に説明されている、新規表示法である。したがって、「4族金属」とは、周期表の4族からの元素、例えばZr、TiおよびHfである。
用語「ヒドロカルビルラジカル」、「ヒドロカルビル」および「ヒドロカルビル基」は、本明細書全体を通して、互換的に使用される。同様に、用語「基」、「ラジカル」および「置換基」も、本明細書全体を通して、互換的に使用される。本開示では、「ヒドロカルビルラジカル」は、水素原子および最大50個の炭素原子を含有するラジカルであって、線状、分岐、または環式、および環式の場合、芳香族もしくは非芳香族であってもよいラジカルと定義される。
置換ヒドロカルビルラジカルは、少なくとも1個の水素原子が、NR* 2、OR*、SeR*、TeR*、PR* 2、AsR* 2、SbR* 2、SR*、BR* 2、SiR* 3、GeR* 3、SnR* 3、PbR* 3などの少なくとも1つの官能基により置換されているラジカル、または少なくとも1個の非炭化水素(non−hydrocarbon)原子もしくは基(−O−、−S−、−Se−、−Te−、−N(R*)−、=N−、−P(R*)−、=P−、−As(R*)−、=As−、−Sb(R*)−、=Sb−、−B(R*)−、=B−、−Si(R*2−、−Ge(R*2−、−Sn(R*2−、−Pb(R*2−などであり、R*は、独立してヒドロカルビルまたはハロカルビルラジカルであるか、または2つ以上のR*は一緒に連結して、置換もしくは無置換の飽和、部分不飽和、または芳香族環式もしくは多環式環構造を形成してもよい)が、ヒドロカルビルラジカル中に挿入されているラジカルである。
ハロカルビルラジカルは、1個または複数のヒドロカルビル水素原子が、少なくとも1つのハロゲン(例えばF、Cl、Br、I)またはハロゲン含有基(例えばCF3)により置換されているラジカルである。
置換ハロカルビルラジカルは、少なくとも1個のハロカルビル水素またはハロゲン原子が、NR* 2、OR*、SeR*、TeR*、PR* 2、AsR* 2、SbR* 2、SR*、BR* 2、SiR* 3、GeR* 3、SnR* 3、PbR* 3などの少なくとも1つの官能基により置換されているラジカル、または少なくとも1個の非炭素原子もしくは基(−O−、−S−、−Se−、−Te−、−N(R*)−、=N−、−P(R*)−、=P−、−As(R*)−、=As−、−Sb(R*)−、=Sb−、−B(R*)−、=B−、−Si(R*2−、−Ge(R*2−、−Sn(R*2−、−Pb(R*2−などであり、R*は、独立してヒドロカルビルまたはハロカルビルラジカルである)が、ハロカルビルラジカル中に挿入されているラジカルであり、但し、少なくとも1個のハロゲン原子が、元のハロカルビルラジカル上にある。さらに、2つ以上のR*が一緒に連結して、置換もしくは無置換の飽和、部分不飽和、または芳香族環式もしくは多環式環構造を形成してもよい。
本発明の一部の実施形態では、ヒドロカルビルラジカルは、メチル、エチル、エテニルならびにプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オクタデセニル、ノナデセニル、エイコセニル、ヘンエイコセニル、ドコセニル、トリコセニル、テトラコセニル、ペンタコセニル、ヘキサコセニル、ヘプタコセニル、オクタコセニル、ノナコセニル、トリアコンテニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、デシニル、ウンデシニル、ドデシニル、トリデシニル、テトラデシニル、ペンタデシニル、ヘキサデシニル、ヘプタデシニル、オクタデシニル、ノナデシニル、エイコシニル、ヘンエイコシニル、ドコシニル、トリコシニル、テトラコシニル、ペンタコシニル、ヘキサコシニル、ヘプタコシニル、オクタコシニル、ノナコシニル、トリアコンチニル、ブタジエニル、ペンタジエニル、ヘキサジエニル、ヘプタジエニル、オクタジエニル、ノナジエニル、およびデカジエニルの異性体から独立して選択される。同様に、飽和、部分不飽和、および芳香族環式および多環式構造の異性体も含まれ、この場合、ラジカルに上記のタイプの置換がさらに施されていてもよい。例には、フェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、ジエチルフェニル、プロピルフェニル、ジプロピルフェニル、ブチルフェニル、ジブチルフェニル、ベンジル、メチルベンジル、ナフチル、アントラセニル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、メチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロヘプテニル、ノルボルニル、ノルボルネニル、アダマンチルなどが含まれる。本開示の場合、ラジカルが列挙される場合、ラジカルのタイプ、および該ラジカルのタイプに上で定義されている置換が施される場合に形成される他のすべてのラジカルが示される。列挙されたアルキル、アルケニルおよびアルキニルラジカルには、環式異性体を含めたすべての異性体が含まれ、例えば、ブチルには、n−ブチル、2−メチルプロピル、1−メチルプロピル、tert−ブチルおよびシクロブチル(および類似の置換シクロプロピル)が含まれる。ペンチルには、n−ペンチル、シクロペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1−エチルプロピルおよびネオペンチル(および類似の置換シクロブチルおよびシクロプロピル)が含まれる。ブテニルには、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−1−プロペニルおよび2−メチル−2−プロペニル(およびシクロブテニルおよびシクロプロペニル)のE体およびZ体が含まれる。置換基を有する環式化合物には、すべての異性体が含まれ、例えば、メチルフェニルには、オルト−メチルフェニル、メタ−メチルフェニルおよびパラ−メチルフェニルが含まれると考えられる。ジメチルフェニルには、2,3−ジメチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジフェニルメチル、3,4−ジメチルフェニルおよび3,5−ジメチルフェニルが含まれると考えられる。
命名のために、インデニルに関して、以下の番号付け体系が使用される。インデニルは縮合ベンゼン環を有するシクロペンタジエニルと見なされ得ることに留意すべきである。以下の構造が図示され、陰イオンとして命名される。
以下の環構造は、5位および6位の置換基が環構造を形成している、置換インデニルである。特定の化合物の命名のために、これらの配位子は、以下に記載されている。以下に例示されている通り、インダセニル、シクロペンタ[b]ナフタレニル、ヘテロシクロペンタナフチル、ヘテロシクロペンタインデニルなどを含む、こうしたタイプの置換インデニルに関して、類似の番号付けおよび命名体系が使用される。構造がそれぞれ図示され、陰イオンとして命名される。
インダセニルおよびシクロペンタ[b]ナフタレニルの非限定例には、
が含まれる。
ヘテロシクロペンタナフチルの非限定例には、以下
が含まれる。
ヘテロシクロペンタナフチルのさらなる非限定例には、シクロペンタ[g]ホスフィノリル、シクロペンタ[g]イソホスフィノリル、シクロペンタ[g]アルシノリル、およびシクロペンタ[g]イソアルシノリルが含まれる。
ヘテロシクロペンタインデニルの非限定例には、
が含まれる。
ヘテロシクロペンタインデニルのさらなる非限定例には、1−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]ホスフィンドリル、2−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]イソホスフィンドリル、1−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]アルシンドリル、2−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]イソアルシンドリル、インデノ[5,6−b]セレノフェニル、インデノ[5,6−b]テルロフェニル、インデノ[5,6−c]セレノフェニル、インデノ[5,6−c]テルロフェニル、2−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]イソインドリル、および1−ヒドロカルビルシクロペンタ[f]インドリルが含まれ、ここで、ヒドロカルビルは、先に定義されている「ヒドロカルビルラジカル」である。
「環炭素原子」は、環式環構造の一部となる炭素原子である。この定義により、インデニルフラグメントは、9個の環炭素原子を有する。多くの環炭素原子の1個がホウ素原子、炭素原子ではない第14族原子、第15族原子または第16族原子などのヘテロ原子により置きかえられていることも、本発明の範囲内にある。好ましいヘテロ原子には、ホウ素、窒素、酸素、リンおよび硫黄が含まれる。
「結合可能な環の位置」とは、置換基を有することができるかまたは置換基を架橋することができる環の位置である。例えば、インデノ[5,6−c]チエニルは、7つの結合可能な環の位置(炭素原子において)および1つの非結合可能な環の位置(硫黄原子)を有する。
「環構造」とは、1つまたは複数の環式配列で一緒に結合している複数の原子を意味する。
「アルケン」と代替的に呼ばれる「オレフィン」は、少なくとも1つの二重結合を有する、炭素と水素からなる、線状、分岐または環式化合物である。本明細書およびこれに添付されている特許請求の範囲において、ポリマーまたはコポリマーとは、オレフィンを含むものとして呼ばれ、こうしたポリマーまたはコポリマー中に存在しているオレフィンは、オレフィンの重合形態である。例えば、コポリマーが、35質量%〜55質量%の「エチレン」含有量を有すると言われる場合、該コポリマー中のマー単位(mer unit)が、重合反応におけるエチレンから誘導され、かつ前記誘導単位が、該コポリマーの質量に対して、35質量%〜55質量%で存在していると理解される。「ポリマー」は、同一または異なるマー単位を2つ以上有する。「ホモポリマー」は、同一であるマー単位を有するポリマーである。「コポリマー」は、互いに異なるマー単位を2つ以上有するポリマーである。「ターポリマー」は、互いに異なるマー単位を3つ有するポリマーである。マー単位を言及するために使用される「異なる」とは、マー単位が、少なくとも1個の原子により互いに異なるか、または異性体として異なっていることを意味する。したがって、コポリマーの定義には、本明細書で使用する場合、ターポリマーなども含まれる。オリゴマーは、通常、低分子量(25,000g/mol未満、好ましくは2,500g/mol未満のMnなど)または低いマー単位数(75マー単位またはそれ未満)を有するポリマーである。「エチレンポリマー」または「エチレンコポリマー」は、少なくとも50モル%のエチレン誘導単位を含む、ポリマーまたはコポリマーであり、「プロピレンポリマー」または「プロピレンコポリマー」は、少なくとも50モル%のプロピレン誘導単位を含むポリマーまたはコポリマーなどである。
本明細書の文脈では、「ホモ重合」とは、1種のタイプのモノマーから作製されるポリマーを生成すると思われる。例えば、プロピレンのホモ重合はホモポリプロピレンを生成すると思われ、エチレンのホモ重合はホモポリエチレンを生成すると思われる、などである。同様に、「共重合」は、2種以上のモノマータイプを含むポリマーを生成すると思われる。例えば、エチレンコポリマーには、エチレンと、α−オレフィン、環式オレフィンおよびジオレフィン、ビニル芳香族オレフィン、α−オレイン性ジオレフィン、置換α−オレフィン、および/またはアセチレン性不飽和モノマーとのポリマーが含まれる。
α−オレフィンの非限定例には、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、1−ウンデセン 1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ヘンエイコセン、1−ドコセン、1−トリコセン、1−テトラコセン、1−ペンタコセン、1−ヘキサコセン、1−ヘプタコセン、1−オクタコセン、1−ノナコセン、1−トリアコンテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ノネン、3,5,5−トリメチル−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、およびビニルノルボルナンが含まれる。
本発明では、エチレンは、α−オレフィンと見なされることになる。
環式オレフィンおよびジオレフィンの非限定例には、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセン、ノルボルネン、4−メチルノルボルネン、3−メチルシクロペンテン、4−メチルシクロペンテン、ビニルシクロヘキサン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ビニルシクロヘキセン、5−ビニル−2−ノルボルネン、1,3−ジビニルシクロペンタン、1,2−ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジビニルシクロヘキサン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,5−ジビニルシクロオクタン、1−アリル−4−ビニルシクロヘキサン、1,4−ジアリルシクロヘキサン、1−アリル−5−ビニルシクロオクタン、および1,5−ジアリルシクロオクタンが含まれる。
ビニル芳香族性オレフィンおよびジオレフィンの非限定例には、スチレン、パラ−メチルスチレン、パラ−t−ブチルスチレン、ビニルナフチレン、ビニルトルエン、およびジビニルベンゼンが含まれる。
α−オレフィン性ジエンの非限定例には、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,5−ヘプタジエン、1,6−ヘプタジエン、6−メチル−1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、7−メチル−1,7−オクタジエン、1,9−デカジエン、1,11−ドデセン、1,13−テトラデセンおよび9−メチル−1,9−デカジエンが含まれる。
置換α−オレフィン(官能基含有α−オレフィンとも呼ばれる)には、置換α−オレフィンの炭素原子に結合している、少なくとも1個の非炭素第13〜17族原子を含有しているものであって、ケイ素の場合、こうした置換が二重結合に隣接していてもよく、もしくは二重結合の末端にあってもよく、または間のいずれかに存在していてもよく、例えば、B、O、S、Se、Te、N、P、Ge、Sn、Pb、As、F、Cl、BrまたはIなどの非炭素および非ケイ素原子を含むことが企図されており、この場合、こうした非炭素または非ケイ素部位は、二重結合から十分遠く離れて、触媒による配位重合反応を妨害せず、こうして一般にヒドロカルビルの性質を保持する上記のものが含まれる。本発明者らは、二重結合から十分に遠く離れているとは、二重結合と非炭素部位または非ケイ素部位とを分離している、炭素原子数または炭素原子とケイ素原子の数が、好ましくは6個以上、例えば7個または8個または9個、または10個、または11個、または12個、または13個、または14個、またはそれより多いことを意図している。こうした炭素原子、または炭素原子とケイ素原子の数は、二重結合の直ぐ隣から非炭素部位または非ケイ素部位の直ぐ隣までが計算に入れられる。例には、アリルトリメチルシラン、ジビニルシラン、8,8,8−トリフルオロ−1−オクテン、8−メトキシオクタ−1−エン、8−メチルスルファニルオクタ−1−エン、8−ジメチルアミノオクタ−1−エン、またはそれらの組合せが含まれる。官能基が二重結合により近い官能基含有α−オレフィンの使用も、こうしたオレフィンがそれらのα−オレフィン類似体と同じように組み込まれ得る場合、本発明の実施形態の範囲内にある。“Metallocene Catalysts and Borane Reagents in The Block/Graft Reactions of Polyolefins”, T.C. Chung, et al, Polym. Mater. Sci. Eng., v. 73, p. 463 (1995)、およびUS5,153,282のマスクされているα−オレフィンモノマーを参照されたい。こうしたモノマーにより、その後の誘導体化が可能な官能基含有コポリマーと、グラフトおよびブロック型のポリマーセグメントとして使用することができる官能性マクロマーの調製の両方が可能になる。
α−オレフィンは、最大2000のマー単位からなるα−オレフィン性マクロモノマーも含むことができる。
用語「触媒系」とは、触媒前駆体/活性化剤のペア、および任意選択の共活性化剤、および任意選択の担体物質を意味するものと定義される。「触媒系」が、活性化前のこうしたペアを記載するために使用される場合、活性化剤と一緒の、および共活性化剤と一緒であってもよい非活性化触媒(プレ触媒)を意味する。活性化後のこうしたペアを記載するために使用される場合、活性化されている触媒および活性化剤または他の電荷を釣り合わせる部位を意味する。本発明およびこれに添付されている特許請求の範囲のでは、触媒系が、成分の中性の安定な形態を含むものとして記載される場合、該成分のイオン性形態が、モノマーと反応してポリマーを生成する形態であることが、当業者によって十分に理解される。
遷移金属化合物は、プレ触媒における場合のように中性の化学種であってもよく、または活性化されている触媒系における場合のように、対イオンを含む帯電した化学種であってもよい。
触媒前駆体はまた、プレ触媒、触媒、触媒化合物、触媒前駆体、遷移金属化合物、または遷移金属錯体と呼ばれることも多い。これらの語は、互換的に使用される。活性化剤および共触媒もまた、互換的に使用される。捕捉剤は、不純物を捕捉することによりオリゴマー化または重合を促進するために通常、添加される化合物である。一部の捕捉剤はまた、活性化剤として作用することもでき、共活性化剤と呼ぶことができる。捕捉剤ではない、共活性化剤もまた、活性触媒を形成させるために、活性化剤と組み合わせて使用することもできる。一部の実施形態では、共活性化剤は、遷移金属化合物と予め混合して、アルキル化遷移金属化合物を形成させることができる。
重合触媒系は、モノマーを重合してポリマーにすることができる、触媒系である。「陰イオン性配位子」は、1つまたは複数の対の電子を金属イオンに供与する、負に帯電した配位子である。「中性の供与性配位子」は、1つまたは複数の対の電子を金属イオンに供与する、電荷が中性の配位子である。
メタロセン触媒は、少なくとも1つのπ−結合したシクロペンタジエニル部位(またはインデニルなどの置換シクロペンタジエニル部位)、およびより多くの場合、2つのπ−結合したシクロペンタジエニル部位または置換シクロペンタジエニル部位を有する、有機金属化合物として定義される。
非配位性陰イオン(NCA)は、触媒金属陽イオンに配位しないか、または金属陽イオンに配位するが弱くしか配位していない、陰イオンのどちらかを意味するものと定義される。NCAは、オレフィン性またはアセチレン性不飽和モノマーなどの中性ルイス塩基が、触媒中心からNCAにとって換わることができる程、十分弱く配位している。適合可能な弱配位性錯体を形成することができる任意の金属または半金属を使用することができるか、または非配位性陰イオン中に含まれ得る。適切な金属には、以下に限定されないが、アルミニウム、金および白金が含まれる。適切な半金属には、以下に限定されないが、ホウ素、アルミニウム、リンおよびケイ素が含まれる。
化学量論量の活性化剤は、中性またはイオン性のどちらかとすることができる。イオン性活性化剤および化学量論量のイオン性活性化剤という用語は、互換的に使用することができる。同様に、中性の化学量論量の活性化剤およびルイス酸活性化剤という用語は、互換的に使用することができる。
本明細書で使用する場合、Mnは数平均分子量であり、Mwは質量平均分子量であり、Mzは、z平均分子量であり、質量%(wt%)は、質量%であり、mol%は、モルパーセントである。多分散性(PDI)とも呼ばれる分子量分布(MWD)は、MwをMnにより除算したものと定義される。特に明記しない限り、分子量の単位はすべて(例えば、Mw、Mn、Mz)はg/molである。以下の略語が、本明細書において使用される:Meはメチルであり、Etはエチルであり、Prはプロピルであり、cPrはシクロプロピルであり、nPrは、n−プロピルであり、iPrはイソプロピルであり、Buはブチルであり、nBuはノルマルブチルであり、iBuはイソブチルであり、sBuはsec−ブチルであり、tBuはtert−ブチルであり、Octはオクチルであり、Phはフェニルであり、Bnはベンジルであり、THFまたはthfは、テトラヒドロフランであり、MAOはメチルアルモキサンである。
「連続的な」という用語は、中断または休止がなく操作を行う系を意味する。例えば、ポリマーを生成するための連続法は、反応剤が連続的に1つまたは複数の反応器に導入されて、ポリマー生成物が連続的に抜き取られるものと考えられる。
本発明およびその特許請求の範囲では、「アルコキシド」には、アルキル基がC1−C10ヒドロカルビルであるものが含まれる。アルキル基は、直鎖、分岐、または環式とすることができる。
本発明では、「アルキル」基は、炭素および水素からなる線状、分岐または環式ラジカルである。好ましい実施形態では、「アルキル」とは、線状アルキルを指す。
室温は、特に示さない限り、22℃である。
メタロセン触媒化合物
本発明は、4位でC1−C10アルキルにより置換されている2つのインデニル配位子を有する新規架橋ハフニウム遷移金属メタロセン触媒化合物であって、3位が水素であり(架橋位は、位置の1つとして計算に含むと考える)、該架橋は、環式環を構成する3個、4個、5個もしくは6個のケイ素原子および/または炭素原子を含む環式基に組み込まれている炭素またはケイ素であり、好ましくは2、4位、4、7位、2、4、5位、2、4、6位、2、4、7位、または2、4、5、6、7位が、好ましくはC1−C10アルキル基により置換されており、アルキル基が置換されている場合、4と5位、5と6位、および/または6と7位が、一緒に結合されて環構造を形成してもよい、上記のメタロセン触媒化合物に関する。
好ましい実施形態では、本発明は、式
[式中、R3はそれぞれ水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル(好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体)であり、R2およびR7はそれぞれ、独立して水素またはC1−C10アルキル(好ましくは水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体)であり、R5およびR6はそれぞれ、独立して水素または置換もしくは無置換のC1−C50ヒドロカルビル(好ましくは水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体)であり、R4とR5、R5とR6および/またはR6とR7は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式Ra 2Jにより表される架橋基(JはCまたはSiであり、Raはそれぞれ独立して、置換または無置換のC1−C20ヒドロカルビル(好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体)であり、2つのRaがJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよい)であり、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル環を形成するか、または2つのXが連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]によって表されるメタロセン触媒化合物、およびこうした化合物を含む触媒系に関する。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。
本発明の好ましい実施形態では、R2およびR4はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2およびR4はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR5はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4およびR5はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR6はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4およびR6はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4およびR7はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4、R5およびR6はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4、R5およびR6はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4、R5およびR7はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4、R5およびR7はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体である。R2、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7はそれぞれ、同一であり、C1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、およびそれらの異性体からなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7はそれぞれ、同一であり、C1−C5アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびそれらの異性体からなる群から選択される。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、独立してC1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルまたはシクロプロピルである。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、独立してC1−C3アルキル基、好ましくはメチルまたはエチルである。
本発明の好ましい実施形態では、R4はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチルおよびそれらの異性体である。
本発明の好ましい実施形態では、R4はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピルまたはn−ブチルである。
本発明の好ましい実施形態では、R4およびR7はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチルおよびそれらの異性体である。
本発明の好ましい実施形態では、R4およびR7はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピルまたはn−ブチルである。
本発明の好ましい実施形態では、R5およびR6はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体であり、R5とR6は、一緒に結合して環構造を形成していてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R5およびR6はそれぞれ、独立してC1−C5アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはそれらの異性体であり、R5とR6は、一緒に結合して環構造を形成していてもよい。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、独立してC1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルまたはシクロプロピルであり、R3、R5、R6およびR7はそれぞれ、水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはそれらの異性体である。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、独立してC1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルまたはシクロプロピルであり、R3、R5、R6およびR7はそれぞれ、水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピルまたはn−ブチルである。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、C1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルまたはシクロプロピルであり、R3、R5およびR6はそれぞれ、水素であり、R4およびR7は、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはそれらの異性体である。
本発明の好ましい実施形態では、R2はそれぞれ、C1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルまたはシクロプロピルであり、R3、R5およびR6はそれぞれ、水素であり、R4およびR7は、独立してC1−C4アルキル基、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピルまたはn−ブチルである。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体であり、R3は水素であり、R5およびR6は一緒に連結して、5員の部分不飽和な環を形成する。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7はそれぞれ、独立してメチル、エチルまたはn−プロピルであり、R5およびR6はそれぞれ、独立してC1−C10アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはそれらの異性体であり、R3は水素であり、R5およびR6は一緒に連結して、5員の部分不飽和な環を形成する。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7はそれぞれ、同一であり、およびC1−C3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、およびそれらの異性体からなる群から選択され、R3、R5およびR6は水素である。
本発明の好ましい実施形態では、Jは、好ましくは、式
(式中、J’は炭素原子またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4、好ましくは2または3であり、R’はそれぞれ、独立して水素またはC1−C10ヒドロカルビル、好ましくは水素である)によって表される。特に好ましいJ基には、シクロペンタメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリルエンなどが含まれる。
本発明の好ましい実施形態では、Xはそれぞれ、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル、ヒドリド、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物イオン、ハロゲン化物イオン、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテルおよびそれらの組合せからなる群から独立して選択され(2つのXが、縮合環または環系の一部を形成していてもよい)、好ましくは、Xはそれぞれ、ハロゲン化物イオンおよびC1−C5アルキル基から独立して選択され、好ましくはXはそれぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチル基、好ましくはメチル基である。
本発明の好ましい実施形態では、R4はアリール基(置換または無置換)ではない。アリール基は、少なくとも1つ(on)の環が芳香族である、単環基または縮合多環基と定義される。置換アリール基は、水素が、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基により置きかえられている、アリール基である。アリール基の例には、フェニル、ベンジル、カルバゾリル、ナフチルなどが含まれる。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4およびR7は、置換または無置換のアリール基ではない。
本発明の好ましい実施形態では、R2、R4、R5、R6およびR7は、置換または無置換のアリール基ではない。
本発明において特に有用なメタロセン化合物には、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデニル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド
の1つまたは複数が含まれる。
好ましい実施形態では、上で列挙されているいずれかの化合物中ジメチルは、ジアルキル(ジエチル、ジプロピル、ジフェニル、ジベンジルなど)またはジハライド(ジフロリド、ジブロミド、またはジヨージドなど)と置きかえられていてもよい。本発明の好ましい実施形態では、触媒化合物は、rac形態にある。本発明の好ましい実施形態では、存在するracおよびメソ形態の質量に対して、触媒化合物の少なくとも90質量%、好ましくは92〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%が、rac形態にある。本発明の好ましい実施形態では、触媒化合物中のracとmesoとの比は、1:100〜100:1、好ましくは1:1〜100:1、好ましくは50:1〜100:1、好ましくは85:1〜100:1である。本発明の好ましい実施形態では、触媒化合物は、90%超のrac、好ましくは95%超のrac、好ましくは98%超のracである。
rac異性体およびmeso異性体の量は、プロトンNMRにより決定される。1H NMRデータは、プレ触媒化合物が完全に溶解する重水素化溶媒を用い、400MHz Bruker分光計を使用する5mmプローブ中、周囲温度(22℃)で収集する。最大パルス幅45°、パルス間隔8秒、およびシグナルの平均化16トランジエントを使用してデータを記録する。
本明細書に記載されている方法のいずれかにおける好ましい実施形態では、1つのメタロセン触媒化合物が使用され、例えば複数のメタロセン触媒化合物は異なる。本発明では、1つのメタロセン触媒化合物は、複数のメタロセン触媒化合物が少なくとも1個の原子によって異なる場合、互いに異なるものと見なされる。例えば「ビス−インデニルジルコニウムジクロリド」は、「(インデニル)(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド」とは異なり、これは、「(インデニル)(2−メチルインデニル)ハフニウムジクロリド」とは異なる。異性体によって単に異なるメタロセン触媒化合物は、それらが「同一」であるかどうかを決定する目的では、同じと見なされ、例えば、rac−ジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル)ハフニウムジメチルおよびmeso−ジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル)ハフニウムジメチルは、ジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル)ハフニウムジメチルの異性体である。さらに、ハフニウム化合物の場合、Zr類似体が、最大3質量%で存在していてもよく、依然として「同一」と見なされる。好ましくは、ジルコニウム類似体は、2質量%未満のZr、より好ましくは1質量%未満のZr、より好ましくは0.5質量%未満のZr、より好ましくは0.1質量%未満で存在している。存在しているZrおよびHfの量は、ICPES(誘導結合プラズマ発光分光法)を使用することにより求められ、これは、J. W. Olesik, “Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy,” in Encyclopedia of Materials Characterization, C. R. Brundle, C. A. Evans, Jr. and S. Wilson, eds., Butterworth-Heinemann, Boston, Mass., 1992, pp. 633-644において記載されている。
一部の実施形態では、2つ以上の異なるメタロセン触媒化合物が、本明細書において使用されている触媒系に存在している。一部の実施形態では、2つ以上の異なるメタロセン触媒化合物は、本明細書に記載されている方法が行われる、反応ゾーンに存在している。2つの遷移金属化合物をベースとする触媒が混合触媒系として1つの反応器で使用される場合、この2つの遷移金属化合物は、これら2つが共存可能であるように選択されるべきである。当業者に公知の1Hまたは13C NMRによるなどの簡単なスクリーニング法を使用して、遷移金属化合物が共存可能であるかどうかを決定することができる。遷移金属化合物に同じ活性化剤を使用するのが好ましいが、非配位性陰イオン活性化剤およびアルモキサンなどの2種の異なる活性化剤を組み合わせて使用することができる。1つまたは複数の遷移金属化合物が、ヒドリド、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルではないX配位子を含有する場合、アルモキサンまたはアルミニウムアルキル(トリイソブチルアルミニウムなど)は通常、非配位性陰イオン活性化剤を添加する前に遷移金属化合物と接触させる。
2つの遷移金属化合物(プレ触媒)は、いかなる比でも使用することができる。(A)遷移金属化合物と(B)遷移金属化合物の好ましいモル比は、(A:B)の範囲が1:1000〜1000:1、代替として1:100〜500:1、代替として1:10〜200:1、代替として1:1〜100:1、および代替として1:1〜75:1、および代替として5:1〜50:1の範囲内に収まる。選択される特定の比は、選択されるプレ触媒そのもの、活性化法および所望の最終生成物に依存するであろう。特定の実施形態では、プレ触媒の両方が同一の活性化剤により活性化される2つのプレ触媒が使用される場合、これらのプレ触媒の分子量に基づく有用なモルパーセントは、(A)10〜99.9%対(B)0.1〜90%、代替として(A)25〜99%対(B)0.5〜50%、代替として(A)50〜99%対(B)1〜25%、および代替として(A)75〜99%対(B)1〜10%である。
好ましい実施形態では、本明細書において使用されるハフニウムビス−インデニルメタロセン化合物は、少なくとも90%のrac異性体であり、このインデニル基は、4位において、C1−C10アルキル基により置換されており、3位は水素であり、架橋は、4員、5員もしくは6員環に組み込まれている炭素またはケイ素である。
本明細書に記載されているメタロセン化合物は、当分野で公知の手順に従って合成される。
活性化剤
用語「共触媒」および「活性化剤」は、本明細書では、互換的に使用され、中性の触媒化合物を触媒的に活性な触媒化合物陽イオンに変換することにより、上記の触媒化合物のいずれか1つを活性化することができる任意の化合物と定義される。非限定的な活性化剤には、例えば、アルモキサン、アルミニウムアルキル、イオン化する活性化剤が含まれ、これらは、中性またはイオン性であり、慣用的なタイプの共触媒とすることができる。好ましい活性化剤には、通常、アルモキサン化合物、修飾アルモキサン化合物、および反応性の高いσ−結合している金属配位子を引き抜いて、金属錯体陽イオンを作り出して電荷を釣り合わせる非配位性陰イオンまたは弱配位性陰イオンをもたらす、イオン化する陰イオン前駆体化合物が含まれる。
一実施形態では、アルモキサン活性化剤は、触媒組成物中の活性化剤として利用される。アルモキサンは、一般に、−Al(R1)−O−サブ単位を含有するオリゴマー化合物であり、ここで、R1はアルキル基である。アルモキサンの例には、メチルアルモキサン(MAO)、修飾メチルアルモキサン(MMAO)、エチルアルモキサンおよびイソブチルアルモキサンが含まれる。アルキルアルモキサンおよび修飾アルキルアルモキサンは、特に引抜き可能な配位子が、アルキル、ハロゲン化物イオン、アルコキシドまたはアミドである場合に、触媒活性化剤として好適である。様々なアルモキサンおよび修飾アルモキサンの混合物も使用することができる。目視で濁りのないメチルアルモキサンを使用するのが好ましいことがある。濁りのある、またはゲル化したアルモキサンをろ過して、濁りのない溶液を生成することができるか、または濁りのないアルモキサンを濁りのある溶液からデカンテーションすることができる。有用なアルモキサンは、修飾メチルアルモキサン(MMAO)共触媒タイプ3A(特許番号の米国特許第5,041,584号により保護されている、Modified Methylalumoxane type3Aという商標名でAkzo Chemicals,Inc.から市販されている)である。
活性化剤がアルモキサン(修飾または非修飾)である場合、一部の実施形態は、触媒化合物よりも5000倍モル過剰(金属触媒部位あたり)のAl/Mで最大量の活性化剤を選択する。最少量の活性化剤対触媒化合物は、1:1のモル比である。代替的な好ましい範囲には、1:1〜500:1、代替として1:1〜200:1、代替として1:1〜100:1、または代替として1:1〜50:1が含まれる。
代替的実施形態では、本明細書において記載されている重合方法において、アルモキサンはほとんど、またはまったく使用されない。好ましくは、アルモキサンは、0モル%で存在し、代替としてアルモキサンは、アルミニウムと触媒化合物遷移金属とのモル比が500:1未満、好ましくは300:1未満、好ましくは100:1未満、好ましくは1:1未満で存在する。
用語「非配位性陰イオン」(NCA)は、陽イオンに配位しないか、または陽イオンに弱くしか配位せず、これにより、中性ルイス塩基によって置きかわられる程、十分に不安定な状態にある陰イオンのどちらかを意味する。「適合可能な」非配位性陰イオンは、最初に形成された錯体が分解する際に、中性物に分解されないものである。さらに、この陰イオンは、これに中性の遷移金属化合物、およびこの陰イオンに由来する中性の副生成物の形成を引き起こさせるような、陰イオン性置換基またはフラグメントを陽イオンに移動させないであろう。本発明による有用な非配位性陰イオンは、適合可能なものであり、そのイオン性電荷を+1で釣り合わせるという意味で遷移金属陽イオンを安定化し、かつ重合中に置きかえを可能にする程、十分な不安定性を依然として保持する。
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、トリスパーフルオロフェニルホウ素メタロイド前駆体、またはトリスパーフルオロナフチルホウ素メタロイド前駆体、ポリハロゲン化ヘテロボラン陰イオン(WO98/43983)、ホウ酸(米国特許第5,942,459号)、またはそれらの組合せなどの中性またはイオン性のイオン化するまたは化学量論量の活性化剤を使用することが本発明の範囲内にある。中性またはイオン性活性化剤を単独で、またはアルモキサンもしくは修飾アルモキサン活性化剤と組み合わせて使用することも、本発明の範囲内である。
化学量論量の中性活性化剤の例には、三置換されている、ホウ素、テルル、アルミニウム、ガリウムおよびインジウム、またはそれらの混合物が含まれる。これらの3つの置換基は、アルキル、アルケニル、ハロゲン、置換アルキル、アリール、アリールハロゲン化物、アルコキシおよびハロゲン化物イオンからそれぞれ独立して選択される。好ましくは、これらの3つの基は、ハロゲン、単環式または多環式(ハロ置換を含む)アリール、アルキルおよびアルケニル化合物、およびそれらの混合物から独立して選択され、好ましいのは、1〜20個の炭素原子を有するアルケニル基、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基および3〜20個の炭素原子を有するアリール基(置換アリールを含む)である。より好ましくは、これらの3つの基は、1〜4個の炭素基を有すアルキル、フェニル、ナフチル、またはそれらの混合物である。さらにより好ましくは、これらの3つの基は、ハロゲン化、好ましくはフッ素化アリール基である。好ましい化学量論量の中性活性化剤は、トリスパーフルオロフェニルホウ素またはトリスパーフルオロナフチルホウ素である。
化学量論量のイオン性活性化剤化合物は、活性なプロトン、またはイオン化している化合物の残りのイオンと配位はしていないが、会合しているか、もしくはこのイオンに弱くしか配位していない一部の他の陽イオンを含有してもよい。こうした化合物などは、欧州出願である欧州特許出願公開第0570982号、同第0520732号、同第0495375号、EP0500944B1、欧州特許出願公開第0277003号、同第0277004号、米国特許第5,153,157号、同第5,198,401号、同第5,066,741号、同第5,206,197号、同第5,241,025号、同第5,384,299号、同第5,502,124号、および1994年8月3日出願の米国特許出願第08/285,380号に記載されており、これらのすべてが、参照により本明細書に完全に組み込まれている。
本発明の方法において活性化剤として有用な好ましい化合物は、好ましくはプロトンを供与することが可能なブレンステッド酸である陽イオン、および比較的大きな(かさ高い)適合可能な非配位性陰イオンであって、2つの化合物が結合した場合に形成される活性な触媒種(4属の陽イオン)を安定化することが可能な陰イオンを含み、前記陰イオンは、オレフィン性、二オレフィン性およびアセチレン性不飽和基質、またはエーテル、アミンなどの他の中性ルイス塩基により置きかえられる程、十分に不安定であろう。有用な適合可能な非配位性陰イオンの2種のクラスは、欧州特許出願公開第0277,003号および欧州特許出願公開第0277,004号において開示された:1)中央に電荷を有する金属または半金属コアに共有結合で配位して、このコアを保護する複数の疎水性ラジカルを含む、陰イオン性配位錯体、および2)カーボネート、金属カルボランおよびボランなどの複数のホウ素原子を含む陰イオン。
好ましい実施形態では、化学量論量の活性化剤は、陽イオンおよび陰イオンの成分を含み、好ましくは、以下の式(1)
(Z)d +(Ad-) (1)
(式中、Zは(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H)+は、ブレンステッド酸であり、Ad-は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数である)によって表される。
Zが、陽イオン成分が(L−H)d +であるような(L−H)である場合、この陽イオン成分は、遷移金属触媒前駆体を含有するかさ高い配位子であるメタロセンに由来する、アルキルまたはアリールなどの部位をプロトン化して、陽イオン性遷移金属種にすることが可能な、プロトン化されているルイス塩基などのブレンステッド酸を含むことができる。好ましくは、活性化している陽イオン(L−H)d +は、遷移金属触媒前駆体にプロトンを供与して、アンモニウム、オキソニウム、ホスホニウム、シリリウム、およびそれらの混合物、好ましくはメチルアミン、アニリン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルアニリン、ジフェニルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、メチルジフェニルアミン、ピリジン、p−ブロモN,N−ジメチルアニリン、p−ニトロ−N,N−ジメチルアニリンのアンモニウム、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンおよびジフェニルホスフィンに由来するホスホニウム、ジメチルエーテル ジエチルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテルに由来するオキソニウム、ジエチルチオエーテルおよびテトラヒドロチオフェンなどのチオエーテルに由来するスルホニウム、ならびにそれらの混合物を含めた、遷移金属陽イオンになることが可能なブレンステッド酸である。
Zが還元可能なルイス酸である場合、好ましくは、式(Ar3+)(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40の置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表され、好ましくは還元可能なルイス酸は、式(Ph3+)(式中、Phは、フェニル、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40の置換ヒドロカルビルにより置換されているフェニルである)によって表される。好ましい実施形態では、還元可能なルイス酸は、トリフェニルカルベニウムである。
陰イオン成分Ad-には、式[Mk+nd-(式中、kは1、2または3であり、nは1、2、3、4、5または6、好ましくは3、4、5または6であり、n−k=dであり、Mは、元素の周期表の13族から選択される元素、好ましくはホウ素またはアルミニウムであり、Qは、独立してヒドリド、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物イオン、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビルおよびハロ置換−ヒドロカルビルラジカルであり、前記Qは、最大20個の炭素原子を有しており、但し、1つだけの出現の場合、Qはハロゲン化物イオンであり、2つのQ基は環構造を形成してもよい)を有するものが含まれる。好ましくは、Qはそれぞれ、1〜20個の炭素原子を有するフッ素化ヒドロカルビル基、より好ましくは、Qはそれぞれ、フッ素化アリール基であり、最も好ましくは、Qはそれぞれ、ペンタフルオロアリール基である。好適なAd-成分の例には、参照により本明細書に完全に組み込まれている、米国特許第5,447,895号に開示されている、二ホウ素化合物も含まれる。
好ましい実施形態では、本発明は、オレフィン(好ましくはエチレン)を、本明細書に記載されているメタロセン触媒化合物、連鎖移動剤、および式(2)
d +(Ad-) (2)
[式中、Zは、(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは、中性ルイス塩基(上でさらに記載されている通り)であり、Hは水素であり、(L−H)はブレンステッド酸(上でさらに記載されている通り)であり、Ad-は、電荷d-を有する非配位性陰イオンを含有するホウ素(上でさらに記載されている通り)であり、dは、1、2または3である]により表される、NCA活性化剤を含有するホウ素に接触させるステップを含む、オレフィンを重合する方法に関する。
上記の式2により表されるNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、還元可能なルイス酸は、式(Ar3+)(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40の置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表され、好ましくは還元可能なルイス酸は、式(Ph3+)(式中、Phは、フェニル、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40の置換ヒドロカルビルにより置換されているフェニルである)によって表される。
上記の式2により表されるNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、Zd +は、式:(L−H)d +(式中、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H)はブレンステッド酸であり、dは、1、2または3である)によって表され、好ましくは(L−H)d +は、アンモニウム、オキソニウム、ホスホニウム、シリリウムおよびそれらの混合物から選択されるブレンステッド酸である。
上記の式2により表されるNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、陰イオン成分Ad-は、式[M*k*+Q* n*]d*-(式中、k*は1、2または3であり、n*は1、2、3、4、5または6(好ましくは1、2、3または4)であり、n*−k*=d*であり、M*はホウ素であり、Q*は、ヒドリド、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物イオン、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、およびハロ置換−ヒドロカルビルラジカルから独立して選択され、前記Q*は、最大20個の炭素原子を有しており、但し、1つだけの出現の場合、Q*はハロゲン化物イオンである)により表される。
本発明はまた、オレフィン(エチレンなど)を、本明細書に記載されているメタロセン触媒化合物、連鎖移動剤、および式(3)
n**(ArNHal)4-n (3)
(式中、Rは、一価の陰イオン性配位子であり、M**は、13属の金属または半金属であり、ArNHalは、ハロゲン化されている窒素含有芳香族環、多環式芳香族環または芳香族環アセンブリ(assembly)であり、この場合、2つ以上の環(または縮合環系)は互いにまたは一緒に直接連結しており、nは、0、1、2または3である)により表されるNCA活性化剤に接触させるステップを含む、オレフィンを重合する方法にも関する。通常、式3の陰イオンを含むNCAはまた、遷移金属化合物により形成されるイオン性触媒錯体を本質的に妨害しない好適な陽イオンも含み、好ましくは、この陽イオンは、上記のZd +である。
上記の式3により表される陰イオンを含むNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、Rは、置換もしくは無置換のC1−C30ヒドロカルビル脂肪族または芳香族基からなる群から選択され、ここで、置換されているとは、炭素原子上の少なくとも1個の水素が、ヒドロカルビル、ハライド、ハロカルビル、ヒドロカルビルまたはハロカルビルで置換されている有機半金属、ジアルキルアミド、アルコキシ、アリールオキシ、アルキスルフィド(alkysulfido)、アリールスルフィド、アルキルホスフィド(alkylphosphido)、アリールホスフィド(arylphosphide)、または他の陰イオン性置換基、フルオライド、かさ高いアルコキシドにより置きかえられていることを意味し、ここでかさ高いとは、C4−C20ヒドロカルビル基、−−SR1、−−NR2 2、および−−PR3 2(R1、R2またはR3はそれぞれ独立して、上で定義されている置換もしくは無置換のヒドロカルビル、またはC1−C30ヒドロカルビル置換有機半金属である)を意味する。
上記の式3により表される陰イオンを含むNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、NCAは、式(Ar3+)(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表される、還元可能なルイス酸を含む陽イオン、好ましくは式(Ph3+)(式中、Phは、フェニル、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40置換ヒドロカルビルにより置換されているフェニルである)により表される還元可能なルイス酸も含む。
上記の式3により表される陰イオンを含むNCAのいずれかにおける好ましい実施形態では、NCAは、式:(L−H)d +(式中、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H)はブレンステッド酸であり、dは、1、2または3である)によって表される陽イオンも含み、好ましくは(L−H)d +は、アンモニウム、オキソニウム、ホスホニウム、シリリウムおよびそれらの混合物から選択されるブレンステッド酸である。
有用な活性化剤のさらなる例は、米国特許第7,297,653号および同第7,799,879号に開示されているものを含む。
本明細書において有用な別の活性化剤は、式(4)
(OXe+d(Ad-e (4)
(式中、OXe+は、e+の電荷を有する陽イオン性酸化剤であり、eは、1、2または3であり、dは、1、2または3であり、Ad-は、d−の電荷を有する非配位性陰イオン(上でさらに記載されている)により表される、陽イオン性酸化剤と適合可能な非配位性陰イオンとの塩を含む。陽イオン性酸化剤の例には、フェロセニウム、ヒドロカルビル置換フェロセニウム、Ag+またはPb+2が含まれる。Ad-の好ましい実施形態には、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが含まれる。
別の実施形態では、本明細書に記載されているメタロセン触媒化合物は、かさ高い活性化剤と一緒に使用することができる。「かさ高い活性化剤」とは、本明細書で使用する場合、式
[式中、
1はそれぞれ独立して、ハライド、好ましくはフルオライドであり、
2はそれぞれ独立して、ハライド、C6−C20置換芳香族ヒドロカルビル基または式−O−Si−Raであるシロキシ基であり、ここで、Raは、C1−C20ヒドロカルビルまたはヒドロカルビルシリル基(好ましくは、R2は、フルオライドまたはパーフルオロ化フェニル基である)であり、
3はそれぞれ、ハライド、C6−C20置換芳香族ヒドロカルビル基または式−O−Si−Raであるシロキシ基であり、ここで、Raは、C1−C20ヒドロカルビルまたはヒドロカルビルシリル基(好ましくは、R3は、フルオライドまたはC6のパーフルオロ化芳香族ヒドロカルビル基である)であり、R2およびR3は、1つまたは複数の飽和もしくは不飽和な置換または無置換の環(好ましくは、R2およびR3は、パーフルオロ化フェニル環を形成する)を形成することができ、
Lは、中性ルイス塩基であり、(L−H)+は、ブレンステッド酸であり、dは、1、2または3である]
によって表される陰イオン性活性化剤を指し、
陰イオンは、1020g/molより大きい分子量を有しており、
B原子上の置換基の少なくとも3つは、それぞれ、250立方Å超、代替として300立方Å超、または代替として500立方Å超の分子体積を有する。
「分子体積」は、本明細書では、溶液中の活性化剤分子の空間的な立体的かさの概数として使用される。様々な分子体積を有する置換基の比較により、より大きな分子体積を有する置換基と比べて、より小さな分子体積を有する置換基を「よりかさ高くない」と見なすことができる。逆に、より大きな分子体積を有する置換基は、より小さな分子体積を有する置換基よりも「よりかさ高い」と見なし得る。
分子体積は、“A Simple “Back of the Envelope” Method for Estimating the Densities and Molecular Volumes of Liquids and Solids,” Journal of Chemical Education, , Vol. 71, No. 11, November 1994, pp. 962-964に報告されている通り計算することができる。立方Åの単位での分子体積(MV)は、式MV=8.3Vs(Vsは、スケール体積(scaled volume)である)を用いて計算される。Vsは、構成原子の相対体積の合計であり、相対体積の以下の表を使用して、置換基の分子式から計算される。縮合環の場合、Vsは、縮合環あたり、7.5%低下する。
本明細書において好適な活性化剤の例示的なかさ高い置換基、およびそれらの個々のスケール体積および分子体積を以下の表に示している。点線の結合は、上の一般式における場合と同様に、ホウ素に結合していることを示す。
本明細書における触媒系において有用な、例示的なかさ高い活性化剤には、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、[4−t−ブチル−PhNMe2H][(C63(C6524B]、および米国特許第7,297,653号に開示されているタイプのものが含まれる。
本発明の方法において活性化剤として使用することができる、ホウ素化合物の例示的ではあるが、非限定的な例は、
トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、トロピリウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(sec−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(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、トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロ−フェニル)ボレート、ジメチル(t−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリメ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、トリエ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、トリプロピ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、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、トリ(t−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(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(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−(2,4,6−トリ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、トロピリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、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、トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)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、およびジアルキルアンモニウム塩(ジ−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、および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)ボレートなど)、およびさらなる三置換ホスホニウム塩(トリ(o−トリル)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(2,6−ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど)
である。
好ましい活性化剤には、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)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、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(パーフルオロフェニル)ボレート、[Ph3+][B(C654 -]、[Me3NH+][B(C654 -]、1−(4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、およびテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロピリジンが含まれる。
好ましい実施形態では、本活性化剤は、トリアリールカルボニウム(トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、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、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレートなど)を含む。
別の実施形態では、本活性化剤は、1つまたは複数のトリアルキルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジアルキルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジアルキルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジアルキルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジアルキルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリアルキ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−ジアルキ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、N,N−ジアルキル−(2,4,6−トリ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−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、n−ブチル、sec−ブチルまたはt−ブチルである)を含む。
特に好ましい一実施形態では、本明細書に記載されている任意の触媒化合物と組み合わせて使用される活性化剤は、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレートである。
好ましい実施形態では、本明細書に記載されている活性化剤のいずれも、触媒化合物と組み合わせる前またはその後、好ましくは、触媒化合物と混合される前に、一緒に混合され得る。
一部の実施形態では、2種のNCA活性化剤を本重合において使用することができ、第1のNCA活性化剤と第2のNCA活性化剤とのモル比は、任意の比とすることができる。一部の実施形態では、第1のNCA活性化剤と第2のNCA活性化剤とのモル比は、0.01:1〜10,000:1、好ましくは0.1:1〜1000:1、好ましくは1:1〜100:1である。
さらに、典型的な活性化剤対触媒比、例えば、すべてのNCA活性化剤対触媒比は、1:1のモル比である。代替的な好ましい範囲には、0.1:1〜100:1、代替として0.5:1〜200:1、代替として1:1〜500:1、代替として1:1〜1000:1が含まれる。特に有用な範囲は、0.5:1〜10:1、好ましくは1:1〜5:1である。
触媒化合物を、アルモキサンおよびNCA(例えば、イオン化する活性化剤と組み合わせたアルモキサンの使用を議論している、米国特許第5,153,157号、同第5,453,410号、EP0573120B1、WO94/07928およびWO95/14044を参照されたい)と組み合わせることができることも本発明の範囲内にある。
任意選択の捕捉剤または共活性化剤
活性化剤化合物の他に、捕捉剤または共活性化剤が使用され得る。捕捉剤または共活性化剤として利用され得る、アルミニウムアルキルまたは有機アルミニウム化合物には、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムなどが含まれる。ジエチル亜鉛などの他の親オキソ種が使用され得る。
任意選択の担体物質
本明細書における実施形態では、触媒系は不活性担体物質を含んでもよい。好ましくは、この担持が行われる物質は、多孔質担体物質、例えば、タルクおよび無機酸化物である。他の担体物質には、ゼオライト、クレイ、有機クレイ、または任意の他の有機もしくは無機担体物質など、またはそれらの混合物が含まれる。
好ましくは、この担体物質は、微粉砕状形態にある無機酸化物である。本明細書におけるメタロセン触媒系に使用するために好適な無機酸化物物質には、シリカ、アルミナなどの、2、4、13および14属の金属酸化物、およびそれらの混合物が含まれる。単独、またはシリカとの組合せのいずれかで使用することができる他の無機酸化物は、マグネシア、チタニア、ジルコニアなどである。しかし、他の好適な担体物質、例えば、微粉砕ポリエチレンなどの微粉砕官能基化ポリオレフィンを使用することができる。特に有用な担体には、マグネシア、チタニア、ジルコニア、モンモリロナイト、フィロシリケート、ゼオライト、タルク、クレイなどが含まれる。同様に、これらの担体物質の組合せ、例えば、シリカ−クロミウム、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニアなどを使用することができる。好ましい担体物質には、Al23、ZrO2、SiO2およびそれらの組合せ、より好ましくはSiO2、Al23またはSiO2/Al23が含まれる。
担体物質、最も好ましくは、無機酸化物は、約10〜約700m2/gの範囲の表面積、約0.1〜約4.0cc/gの範囲の細孔体積、および約5〜約500μmの範囲の平均粒子サイズを有するのが好ましい。より好ましくは、担体物質の表面積は、約50〜約500m2/gの範囲にあり、約0.5〜約3.5cc/gの細孔体積、および約10〜約200μmの平均粒子サイズである。最も好ましくは、担体物質の表面積は、約100〜約400m2/gの範囲であり、約0.8〜約3.0cc/gの細孔体積、および平均粒子サイズは、約5〜約100μmである。本発明において有用な担体物質の平均細孔サイズは、10〜1000Å、好ましくは50〜約500Å、および最も好ましくは、75〜約350Åの範囲にある。一部の実施形態では、担体物質は、高い表面積のアモルファス性シリカである(表面積=300m2/gm、細孔体積は、1.65cm3/gm)。好ましいシリカは、Davison Chemical Division of W.R. Grace and Companyにより、DAVISON952またはDAVISON955という商標名で上市されている。他の実施形態では、DAVISON948が使用される。
担体物質は、乾燥、すなわち吸収水が不含であるべきである。担体物質の乾燥は、約100℃〜約1000℃、好ましくは少なくとも約600℃で、加熱または焼成することにより行うことができる。担体物質がシリカである場合、約1分間〜約100時間、約12時間〜約72時間、または約24時間〜約60時間の時間、少なくとも200℃、好ましくは約200℃〜約850℃、最も好ましくは約600℃に加熱される。焼成された担体物質は、少なくともいくつかの反応性ヒドロキシル(OH)基を有し、本発明の担持された触媒系を生成しなければならない。この焼成された担体物質は、次に、少なくとも1種のメタロセン化合物および活性化剤を含む、少なくとも1種の重合触媒と接触される。
反応性表面基、通常、ヒドロキシル基を有する担体物質は、非極性溶媒中でスラリーにされ、得られたスラリーは、メタロセン化合物および活性化剤の溶液に接触させる。一部の実施形態では、担体物質のスラリーは、まず、約0.5時間〜約24時間、約2時間〜約16時間、または約4時間〜約8時間の範囲の期間、活性化剤と接触させる。次に、メタロセン化合物の溶液を、単離した担体/活性化剤に接触させる。一部の実施形態では、この担持された触媒系は、インシチュで生成される。代替的実施形態では、担体物質のスラリーは、まず、約0.5時間〜約24時間、約2時間〜約16時間、または約4時間〜約8時間の範囲の期間、触媒化合物と接触させる。次に、担持されたメタロセン化合物のスラリーを、活性化剤溶液に接触させる。
メタロセン、活性化剤および担体の混合物を、約0℃〜約70℃、好ましくは約23℃〜約60℃、好ましくは室温に加熱する。接触時間は、通常、約0.5時間〜約24時間、約2時間〜約16時間、または約4時間〜約8時間の範囲である。
好適な非極性溶媒は、本明細書において使用される反応剤のすべて、すなわち活性化剤およびメタロセン化合物が、この中に少なくとも一部溶解し、かつ反応温度において液状である、物質である。好ましい非極性溶媒は、イソペンタン、ヘキサン、n−ヘプタン、オクタン、ノナン、およびデカンなどのアルカンであるが、シクロヘキサンなどのシクロアルカン、ベンゼン、トルエンおよびエチルベンゼンなどの芳香族炭化水素を含む、他の様々な物質も使用することができる。
重合方法
本明細書における実施形態では、本発明は、モノマー(エチレンなど)および、コモノマーでもよいものを、上記の活性化剤および少なくとも1つのメタロセン化合物を含む触媒系を接触させる、重合方法に関する。触媒化合物および活性化剤を任意の順序で混合してもよく、通常、モノマーと接触させる前に、混合される。
本明細書において有用なモノマーには、C2−C40の置換または無置換アルファオレフィン、好ましくはC2−C20アルファオレフィン、好ましくはC2−C12アルファオレフィン、好ましくはエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセンおよびそれらの異性体が含まれる。好ましい実施形態では、モノマーは、エチレンを含み、1種または複数のC3−C40オレフィン、好ましくはC4−C20オレフィン、または好ましくはC6−C12オレフィンを含むコモノマーを含んでもよい。C3−C40オレフィンモノマーは、線状、分岐または環式であってもよい。C3−C40環式オレフィンは、歪みがあるもしくは歪みのない単環式または多環式であってもよく、ヘテロ原子および/または1つもしくは複数の官能基を含んでいてもよい。
別の好ましい実施形態では、モノマーは、プロピレンを含み、さらにエチレンまたはC4−C40オレフィン、好ましくはC4−C20オレフィン、または好ましくはC6−C12オレフィンの1種または複数を含むコモノマーを含んでもよい。C4−C40オレフィンモノマーは、線状、分岐または環式であってもよい。C4−C40環式オレフィンは、歪みがあるかもしくは歪みのない単環式または多環式であってもよく、ヘテロ原子および/または1つもしくは複数の官能基を含んでいてもよい。本発明の特に好ましい一実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーは存在しない。
別の好ましい実施形態では、モノマーは1−ブテン、または1−ペンテン、または1−ヘキセン、または1−ヘプテン、または1−オクテン、または1−ノネン、または1−デセン、または1−ウンデセン、または1−ドデセンを含み、この重合はホモ重合である。少量のエチレンが加えられてもよい。
例示的なC2−C40オレフィンモノマー(およびコモノマーでもよい)には、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロドデセン、7−オキサノルボルネン、7−オキサノルボルナジエン、それらの置換誘導体、およびそれらの異性体、好ましくは、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、シクロオクテン、1,5−シクロオクタジエン、1−ヒドロキシ−4−シクロオクテン、1−アセトキシ−4−シクロオクテン、5−メチルシクロペンテン、シクロペンテン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ならびにそれらの個々の類縁体および誘導体、好ましくはノルボルネン、ノルボルナジエン、およびジシクロペンタジエンが含まれる。
好ましい実施形態では、1種または複数のジエンは、本明細書において生成するポリマー中、該組成物の総質量に対して、最大10質量%、好ましくは0.00001〜1.0質量%、好ましくは0.002〜0.5質量%、さらにより好ましくは0.003〜0.2質量%で存在している。一部の実施形態では、500ppm以下、好ましくは400ppm以下、または好ましくは300ppm以下のジエンが重合に加えられる。他の実施形態では、少なくとも50ppm、または100ppm以上、または150ppm以上のジエンが重合に加えられる。
本発明において有用な好ましいジオレフィンモノマーには、少なくとも2つの不飽和結合を有する、任意の炭化水素構造、好ましくはC4−C30のものが含まれ、この場合、この少なくとも2つの不飽和結合は、立体特異的触媒または非立体特異的触媒いずれかによって、ポリマーに容易に組み込まれる。ジオレフィンモノマーは、アルファ,オメガ−ジエンモノマー(すなわち、ジ−ビニルモノマー)から選択されるのが、さらに好ましい。より好ましくは、このジオレフィンモノマーは、線状ジ−ビニルモノマーであり、最も好ましくは、4〜30個の炭素原子を含有するものである。好ましいジエンの例には、ブタジエン、ペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン、オクタジエン、ノナジエン、デカジエン、ウンデカジエン、ドデカジエン、トリデカジエン、テトラデカジエン、ペンタデカジエン、ヘキサデカジエン、ヘプタデカジエン、オクタデカジエン、ノナデカジエン、イコサジエン、ヘネイコサジエン、ドコサジエン、トリコサジエン、テトラコサジエン、ペンタコサジエン、ヘキサコサジエン、ヘプタコサジエン、オクタコサジエン、ノナコサジエン、トリアコンタジエンが含まれ、特に好ましいジエンには、1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9−デカジエン、1,10−ウンデカジエン、1,11−ドデカジエン、1,12−トリデカジエン、1,13−テトラデカジエン、および低分子量ポリブタジエン(Mwが1000g/mol未満)が含まれる。好ましい環式ジエンには、シクロペンタジエン、ビニルノルボルネン、ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネン、ジビニルベンゼン、ジシクロペンタジエン、または様々な環の位置に置換基を有するかまたは有していないジオレフィンを含有しているより大きな環が含まれる。
ブテンがコモノマーである一部の実施形態では、ブテン源は、様々なブテンの異性体を含む混合ブテン流とすることができる。1−ブテンモノマーは、重合法により優先的に消費されることが予期される。これらの混合流はリファイニング工程からの排流、例えばC4ラフィネート流であることが多く、したがって、純粋な1−ブテンよりもかなり安価となり得るので、こうした混合ブテン流の使用により、経済的な利益が実現されよう。
好ましくは、コモノマーは、該コポリマー中に、50mol%未満、好ましくは、0.5〜45mol%、好ましくは、1〜30mol%、好ましくは、3〜25mol%、好ましくは、5〜20mol%、好ましくは、7〜15mol%で存在しており、コポリマーのバランスは、主要モノマー(エチレンまたはプロピレンなど)から構成される。
本発明の重合方法は、当分野で公知の任意の方法で実施することができる。当分野で公知の、任意の懸濁重合方法、均一重合方法、バルク重合方法、溶液重合方法、スラリー重合方法または気相重合方法を使用することができる。こうした方法は、回分、半回分、または連続様式で実施することができる。均一重合方法およびスラリー法が好ましい(均一重合方法は、少なくとも生成物の90質量%が、反応媒体に可溶である方法と定義される)。バルク均一法が特に好ましい(バルク法は、反応器へのすべてのフィード中のモノマー濃度が、70体積%以上である方法と定義される)。代替として、溶媒または希釈剤が、反応媒体中に存在しないか、または添加されない(触媒系用のキャリア、または他の添加物として使用される少量のもの、またはモノマー(例えば、プロピレン中のプロパン)に通常、見いだされる量のものを除く)。別の実施形態では、本方法は、スラリー法である。本明細書で使用する場合、用語「スラリー重合方法」は、担持されている触媒が使用され、モノマーが担持されている触媒粒子上で重合される、重合方法を意味する。担持されている触媒から誘導されるポリマー生成物の少なくとも95質量%が、固体粒子として顆粒形態にある(希釈剤に不溶)。
好適な重合用希釈剤/溶媒には、非配位性の不活性液体が含まれる。例には、直鎖および分岐鎖炭化水素(イソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカンおよびそれらの混合物など)、商業的(Isopar(商標))に見いだすことができるものなどの、環式および脂環式炭化水素(シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタン、およびそれらの混合物など)、パーハロゲン化炭素水素(パーフルオロ化C4-10アルカン、クロロベンゼン)、ならびに芳香族およびアルキル置換芳香族化合物(ベンゼン、トルエン、メシチレン、およびキシレンなど)が含まれる。適切な溶媒には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、およびそれらの混合物を含めた、モノマーまたはコモノマーとして働くことができる、液状オレフィンも含まれる。好ましい実施形態では、イソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、およびそれらの混合物、環式および脂環式炭化水素(シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタン、およびそれらの混合物など)などの脂肪族炭化水素溶媒が溶媒として使用される。別の実施形態では、溶媒は芳香族炭化水素ではなく、好ましくは芳香族炭化水素は、溶媒中に、該溶媒の質量に対して、1質量%未満、好ましくは0.5質量%未満、好ましくは0質量%未満で存在する。
好ましい実施形態では、重合用モノマーおよびコモノマーのフィード濃度は、フィード流の総体積に対して、60vol%以下の溶媒、好ましくは40vol%以下、または好ましくは20vol%以下である。好ましくは、本重合はバルク法で実施される。
好ましい重合は、所望のポリマーを得るのに適した、任意の温度および/または圧力で実施することができる。典型的な温度および/または圧力には、約0℃〜約300℃、好ましくは約20℃〜約200℃、好ましくは約35℃〜約150℃、好ましくは約40℃〜約120℃、好ましくは約45℃〜約80℃の範囲の温度、および約0.35MPa〜約20MPa、好ましくは約0.45MPa〜約16MPa、または好ましくは約0.5MPa〜約12MPaの範囲の圧力が含まれる。
典型的な重合では、反応の実施時間は、最大300分間、好ましくは約5〜250分間、または好ましくは、約10〜120分間の範囲にある。
一部の実施形態では、水素は、重合用反応器中、0.001〜50psiゲージ圧(0.007〜345kPa)、好ましくは0.01〜25psiゲージ圧(0.07〜172kPa)、より好ましくは0.1〜10psiゲージ圧(0.7〜70kPa)の分圧で存在する。
代替的実施形態では、触媒の活性は、少なくとも50g/mmol/時、好ましくは500g/mmol/時以上、好ましくは5000g/mmol/時以上、好ましくは50,000g/mmol/時以上、好ましくは100,000g/mmol/時以上である。代替的実施形態では、オレフィンモノマーの転化率は、ポリマー収率に対して少なくとも10%であり、反応ゾーンに入るモノマーの質量は、好ましくは20%以上、好ましくは30%以上、好ましくは50%以上、好ましくは80%以上である。
本発明の一実施形態では、ポリマーを生成するために、本方法においてアルモキサンはほとんど、またはまったく使用されない。好ましくは、アルモキサンは、0mol%で存在し、代替としてアルモキサンは、アルミニウムと遷移金属とのモル比が、500:1以下、好ましくは300:1以下、好ましくは100:1以下で存在する。
本発明の一実施形態では、ポリマーを生成するために、本方法において捕捉剤はほとんど、またはまったく使用されない。捕捉剤は、金属捕捉剤と遷移金属とのモル比が、100:1未満、好ましくは50:1未満、好ましくは20:1未満、好ましくは10:1未満で存在することができる。
好ましい実施形態では、本重合は、1)0〜300℃(好ましくは25〜150℃、好ましくは40〜120℃、好ましくは45〜80℃)の温度で行われ、2)大気圧〜20MPa(好ましくは0.35〜16MPa、好ましくは0.45〜12MPa、好ましくは0.5〜10MPa)の圧力で行われ、3)脂肪族炭化水素溶媒(イソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、およびそれらの混合物、環式および脂環式炭化水素(シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタン、およびそれらの混合物など)など;好ましくは、この場合、芳香族炭化水素は、溶媒中に、該溶媒の質量に対して、1質量%未満、好ましくは0.5質量%未満、好ましくは0質量%未満で好ましくは存在している)中、または芳香族溶媒(トルエン、ベンゼンまたはキシレンなど)中で行われ、4)ここで、本重合に使用される触媒系は、0.5mol%未満、好ましくは0mol%のアルモキサンを含み、代替としてアルモキサンは、アルミニウムと遷移金属とのモル比が、500:1以下、好ましくは300:1以下、好ましくは100:1以下で存在し、)この重合は、好ましくは1つの反応ゾーンで行われ、6)触媒化合物の生産性が、少なくとも80,000g/mmol/時(好ましくは、少なくとも150,000g/mmol/時、好ましくは少なくとも200,000g/mmol/時、好ましくは少なくとも250,000g/mmol/時、好ましくは少なくとも300,000g/mmol/時)であり、7)捕捉剤(トリアルキルアルミニウム化合物など)が存在しなくてもよく(例えば、0mol%で存在し、代替として、捕捉剤は、金属捕捉剤と遷移金属とのモル比が、100:1未満、好ましくは50:1未満、好ましくは20:1未満、好ましくは10:1未満で存在している)、8)水素は、重合用反応器中、0.001〜50psiゲージ圧(0.007〜345kPa)(好ましくは0.01〜25psiゲージ圧(0.07〜172kPa)、より好ましくは0.1〜10psiゲージ圧(0.7〜70kPa))の分圧で存在してもよい。好ましい実施形態では、本重合において使用される触媒系が、1種の触媒化合物しか含まない。「重合ゾーン」とも呼ばれる、「反応ゾーン」は、重合が行われる反応容器、例えば回分用反応器である。複数の反応器が、直列または並列配置で使用される場合、反応器はそれぞれ、個別の重合ゾーンとして見なされる。回分反応器と連続反応器の両方における多段階重合の場合、重合段階はそれぞれ、個別の重合ゾーンとして見なされる。好ましい実施形態では、この重合は、1つの反応ゾーンで行われる。室温は、特に明記されない限り、23℃である。
所望の場合、1種または複数の捕捉剤、促進剤、改質剤、連鎖移動剤(ジエチル亜鉛など)、還元剤、酸化剤、水素、アルミニウムアルキル、またはシランなどの他の添加物も、本重合において使用することができる。
本発明の好ましい実施形態では、70〜150℃などのより高い反応器温度、およびN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレートなど(such)のかさ高い活性化剤が使用される。
本発明の好ましい実施形態では、重合は、超臨界状態または超溶液(supersolution)状態で行われる。
用語「濃厚液体」、「固−液相転移温度」、「相転移」、「固−液相転移圧」、「液−液相転移圧」、「液−液相転移温度」、「曇り点」、「曇り点圧」、「曇り点温度」、「超臨界状態」、「臨界温度(Tc)」、「臨界圧(Pc)」、「超臨界重合」、「均一重合」、「均一重合系」は、参照により本明細書に組み込まれている、US7,812,104に定義されている。
超臨界重合とは、この重合系が濃厚な(すなわち、その密度が300kg/m3以上である)、超臨界状態にある重合法を意味する。
超溶液重合また超溶液重合系とは、この重合が65℃〜150℃の温度、および250〜5,000psi(1.72〜34.5MPa)の間の圧で行われるものであり、好ましくはこの超溶液重合は、C2−C20モノマー(好ましくはプロピレン)を重合し、かつ、1)エチレンおよびC4−C12オレフィンからなる群から選択される1種または複数のコモノマーを(フィード中に存在するすべてのモノマーおよびコモノマーの質量に対して)0〜20質量%、2)希釈剤または溶媒を重合用反応器へのフィードの総質量に対して20〜65質量%、3)捕捉剤を重合用反応器へのフィードの総質量に対して0〜5質量%を有し、4)オレフィンモノマーおよび任意のコモノマーが重合系中に、15質量%以上存在しており、5)重合温度がこの重合系の固−液相転移温度より高く、かつこの重合系の曇り点圧の1MPa下より高い圧超であるが、但し、この重合は、(1)この重合系の臨界温度未満の温度、または(2)この重合系の臨界圧未満の圧で行われる。
本発明の好ましい実施形態では、重合過程は、好ましくは、約60℃〜約200℃、好ましくは65℃〜195℃、好ましくは90℃〜190℃、好ましくは100℃超〜約180℃(105℃〜170℃など)、好ましくは約110℃〜約160℃の温度を含めた、均一(溶液、超溶液または超臨界など)条件下で実施される。この過程は、とりわけ、モノマー組成がプロピレン、またはプロピレンと少なくとも1種のC4−C20α−オレフィンとの混合物を含む場合、とりわけ1.7MPa〜30MPaの間の圧力を含む超溶液下、1.7MPa過剰の圧力で、またはとりわけ15MPa〜1500MPaの間の圧力を含む超臨界条件下で行うことができる。好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、プロピレンは、重合系中、15質量%以上、好ましくは20質量%以上、好ましくは30質量%以上、好ましくは40質量%以上、好ましくは50質量%以上、好ましくは60質量%以上、好ましくは70質量%以上、好ましくは80質量%以上で存在する。代替的実施形態では、存在するモノマーおよび任意のコモノマーは、重合系中、15質量%以上、好ましくは20質量%以上、好ましくは30質量%以上、好ましくは40質量%以上、好ましくは50質量%以上、好ましくは60質量%以上、好ましくは70質量%以上、好ましくは80質量%以上で存在する。
本発明の好ましい実施形態では、重合過程は、約65℃〜約150℃、好ましくは約75℃〜約140℃、好ましくは約90℃〜約140℃、より好ましくは約100℃〜約140℃の温度、および1.72MPa〜35MPaの間、好ましくは5〜30MPaの間の圧力を含む、超溶液条件下で行われる。
本発明の別の特定の実施形態では、重合過程は、約90℃〜約200℃の温度、および15MPa〜1500MPaの間、好ましくは20MPa〜140MPaの間の圧力を含む、超臨界条件(好ましくは、均一超臨界条件、例えば、超臨界点超および曇り点超)下で行われる。
本発明の特定の実施形態は、60℃以上の温度および15MPa(150Bar、または約2175psi)〜1500MPa(15,000Bar、または約217,557psi)の圧力で、3個以上の炭素原子を有する1種または複数のオレフィンモノマーを、1)触媒系と接触させるステップであって、2)1種または複数のコモノマー、3)希釈剤または溶媒、および4)捕捉剤を接触させてもよく、フィード中に存在しているモノマーおよびコモノマーのすべての質量に対して、a)オレフィンモノマーおよび任意のコモノマーが、重合系中、40質量%以上で存在しており、b)プロピレンが80質量%以上で存在しており、c)重合が、重合系の固−液相転移温度より高い温度、および重合系の曇り点圧の2MPa下以上の圧力で行われるステップを含む、プロピレンの重合方法に関する。
本発明の別の特定の実施形態は、65℃〜150℃の温度、および250〜5,000psi(1.72〜34.5MPa)の圧力で、プロピレンを、1)触媒系、2)エチレンおよびC4−C12オレフィンからなる群から選択される1種または複数のコモノマーを(フィード中に存在するすべてのモノマーおよびコモノマーの質量に対して)0〜20質量%、3)希釈剤または溶媒を重合用反応器へのフィードの総質量に対して20〜65質量%、および4)捕捉剤を重合用反応器へのフィードの総質量に対して0〜5質量%に接触させるステップであって、フィード中に存在しているモノマーおよびコモノマーのすべての質量に対して、a)オレフィンモノマーおよび任意のコモノマーが、重合系中、15質量%以上で存在しており、b)プロピレンが80質量%以上で存在しており、c)重合が、重合系の固−液相転移温度より高い温度、および重合系の曇り点圧の1MPa下より高い圧超で行われるが、但し、重合は、(1)重合系の臨界温度未満の温度、または(2)重合系の臨界圧未満の圧で行われるステップを含む、オレフィンの重合方法に関する。
別の実施形態では、本重合は、重合系の固−液相転移温度より高い温度、および重合系の曇り点圧(CPP)の10MPa下以上(好ましくは、CPPの8MPa下以上、好ましくはCPPの6MPa下以上、好ましくはCPPの4MPa下以上、好ましくはCPPの2MPa下以上)の圧力で行われる。好ましくは、本重合は、重合系の固−液相転移温度および圧力より高い温度および圧力、好ましくは重合系の液−液相転移温度および圧より高い温度および圧力で行われる。
代替的実施形態では、本重合は、重合系の固−液相転移温度より高い温度、および重合系の曇り点圧(CPP)の1MPa下より高い(好ましくは、CPPの0.5MPa下より高い、好ましくはCCPより高い)圧で行われ、重合は、(1)重合系の臨界温度未満の温度、または(2)重合系の臨界圧未満の圧力、好ましくは、この重合は、重合系の臨界温度未満の圧力で行われ、最も好ましくは、この重合は、(1)重合系の臨界温度未満の温度、および(2)重合系の臨界圧未満の圧で行われる。
代替として、本重合は、重合系の固−液相転移温度および圧より高い温度および圧力で行われる。代替として、この重合は、重合系の液−液相転移温度および圧より高い温度および圧力で行われる。代替として、この重合は、重合系の液−液相転移温度および圧未満の温度および圧力で行われる。
別の実施形態では、重合系は、好ましくは均一な単一相重合系であり、好ましくは均一な濃厚液体重合系である。
別の実施形態では、反応温度は、好ましくは重合系の臨界温度未満である。好ましくは、温度は、反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移温度より高いか、または反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移温度より少なくとも5℃高いか、または反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移点(phase transformation point)より少なくとも10℃高い。別の実施形態では、温度は、反応器圧における単一相液体媒体の曇り点より高いか、または反応器圧における液体反応媒体の曇り点より2℃以上高い。さらに別の実施形態では、温度は、60℃〜150℃の間、60℃〜140℃の間、70℃〜130℃の間、または80℃〜130℃の間である。一実施形態では、温度は、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃または110℃より高い。別の実施形態では、温度は、150℃、140℃、130℃または120℃より低い。別の実施形態では、曇り点温度は、重合系の超臨界温度より低いか、または70℃〜150℃の間である。
別の実施形態では、本重合は、重合系の固−液相転移温度より高い温度および圧力で行われ、好ましくは、この重合は、固−液相転移温度より少なくとも5℃高い(好ましくは少なくとも10℃高く、好ましくは少なくとも20℃高い)温度、および重合系の曇り点圧より少なくとも2MPa高い(好ましくは少なくとも5MPa高く、好ましくは少なくとも10MPa高い)圧力で行われる。好ましい実施形態では、本重合は、重合系の液−液相転移圧より高い(液−液相転移圧より、好ましくは少なくとも2MPa高く、好ましくは少なくとも5MPaより高く、好ましくは少なくとも10MPa高い)圧で行われる。代替として、本重合は、固−液相転移温度より少なくとも5℃高い(好ましくは少なくとも10℃高く、好ましくは少なくとも20℃高い)温度、およびこの重合系の液−液相転移圧より高い圧(好ましくは少なくとも2MPa高く、好ましくは少なくとも5MPa高く、好ましくは少なくとも10MPa高い)圧で行われる。
別の実施形態では、本重合は、反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移温度より高い温度、好ましくは反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移温度より少なくとも5℃高い温度、または好ましくは反応器圧におけるポリマー含有液体反応媒体の固−液相転移点より少なくとも10℃高い温度で行われる。
別の有用な実施形態では、本重合は、反応器圧における単一相液体反応媒体の曇り点より高い温度、より好ましくは、反応器圧における液体反応媒体の曇り点より2℃以上(好ましくは5℃以上、好ましくは10℃以上、好ましくは30℃以上)高い温度で行われる。代替として、別の有用な実施形態では、本重合は、反応器圧における重合系の曇り点より高い温度、より好ましくは、この重合系の曇り点より2℃以上(好ましくは5℃以上、好ましくは10℃以上、好ましくは30℃以上)高い温度で行われる。
別の実施形態では、重合処理温度は、反応器圧におけるポリマー含有液体重合系の固−液相転移温度より高いか、または反応器圧におけるポリマー含有液体重合系の固−液相転移温度より少なくとも2℃高いか、または反応器圧におけるポリマー含有液体重合の固−液相転移温度より少なくとも5℃高いか、または反応器圧におけるポリマー含有液体重合系の固−液相転移点より少なくとも10℃高い。別の実施形態では、重合処理温度は、反応器圧における単一相液体重合系の曇り点より高いか、または反応器圧における液体重合系の曇り点より2℃以上高いべきである。さらに別の実施形態では、重合処理温度は、50℃〜350℃の間、または60℃〜250℃の間、または70℃〜250℃の間、または80℃〜250℃の間である。例示的な重合温度の下限は、50℃、または60℃、または70℃、または80℃、または90℃、または95℃、または100℃、または110℃、または120℃である。例示的な重合温度の上限は、350℃、または250℃、または240℃、または230℃、または220℃、または210℃、または200℃である。
ポリオレフィン生成物
本発明は、本明細書に記載されている方法によって生成される物質の組成物にも関する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている方法は、Mw/Mnが1超〜4(好ましくは、1超〜3)を有する、プロピレンホモポリマー、またはプロピレン−アルファオレフィン(好ましくはエチレンおよびまたはC4−C20)コポリマー(プロピレン−エチレンコポリマー、プロピレン−ヘキセンコポリマーまたはプロピレン−オクテンコポリマーなど)などのプロピレンコポリマーを生成する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている方法は、Mw/Mnが1超〜4(好ましくは、1超〜3)を有する、エチレンホモポリマー、またはエチレン−アルファオレフィン(好ましくはC3−C20)コポリマー(エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ヘキセンコポリマーまたはエチレン−オクテンコポリマーなど)などのエチレンコポリマーを生成する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている方法は、Mw/Mnが1超〜4(好ましくは、1超〜3)を有する、1−デセン、1−オクテン、1−ヘキセンまたは1−ブテンのホモポリマーを生成する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている方法は、1−ドデセン、1−デセン、1−オクテン、1−ヘキセンおよび/または1−ブテンを含むポリマーまたはオリゴマーであって、Mw/Mnが1超〜4(好ましくは、1超〜3)を有する、ポリマーまたはオリゴマーを生成する。
一般に、本発明の方法は、オレフィンポリマー、好ましくはポリエチレンおよびポリプロピレンのホモポリマーおよびコポリマーを生成する。好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、エチレンまたはプロピレンのホモポリマーであり、好ましくは1種もしくは複数のC3−C20オレフィンコモノマー(好ましくはC3−C12アルファ−オレフィン、好ましくはプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、好ましくはプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン)を0〜25モル%(代替として0.5〜20モル%、代替として1〜15モル%、好ましくは3〜10モル%)有するエチレンのコポリマーであるか、あるいは1種もしくは複数のC2またはC4−C20オレフィンコモノマー(好ましくはエチレンまたはC4−C12アルファ−オレフィン、好ましくはエチレン、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、好ましくはエチレン、ブテン、ヘキセン、オクテン)を0〜25モル%(代替として0.5〜20モル%、代替として1〜15モル%、好ましくは3〜10モル%)有するプロピレンのコポリマーである。
好ましい実施形態では、このモノマーはエチレンであり、コモノマーはヘキセンであり、好ましくは、1〜30モル%、代替として1〜20モル%、代替として1〜10モル%のヘキセンである。
好ましい実施形態では、このモノマーはエチレンであり、コモノマーはオクテンであり、好ましくは、1〜30モル%、代替として1〜20モル%、代替として1〜10モル%のオクテンである。
好ましい実施形態では、このモノマーはエチレンであり、コモノマーはデセンであり、好ましくは、1〜30モル%、代替として1〜20モル%、代替として1〜10モル%のデセンである。
好ましい実施形態では、モノマーはエチレンであり、コモノマーはプロピレンであり、好ましくは1〜50モル%、代替として5〜45モル%、代替として5〜40モル%、代替として10〜40モル%、代替として10〜30モル%、代替として20〜40モル%のプロピレンである。好ましい実施形態では、エチレン−プロピレンコポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95%超のビニル不飽和度を含む。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーは、好ましくは1〜50モル%のエチレン、代替として1〜40モル%、代替として1〜モル20%、代替として1〜10モル%のエチレンである。好ましい実施形態では、プロピレン−エチレンコポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95超のビニル不飽和度を含む。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーはヘキセンであり、好ましくは0.1〜50モル%、代替として1〜40モル%、代替として1〜30モル%、代替として1〜20mol%、代替として1〜10mol%、代替として1〜5mol%のヘキセンである。好ましい実施形態では、プロピレン−ヘキセンコポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95%超のビニル不飽和度を含む。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーはオクテンであり、好ましくは0.1〜50モル%、代替として1〜40モル%、代替として1〜30モル%、代替として1〜20mol%、代替として1〜10mol%、代替として1〜5mol%のオクテンである。好ましい実施形態では、プロピレン−オクテンコポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95%超のビニル不飽和度を含む。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーは、デセンであり、好ましくは0.1〜50モル%、代替として1〜40モル%、代替として1〜30モル%、代替として1〜20モル%、代替として1〜10モル%、代替として1〜5モル%のデセンである。好ましい実施形態では、プロピレン−デセンコポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95%超のビニル不飽和度を含む。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーは存在しない。
好ましい実施形態では、モノマーはプロピレンであり、コモノマーは存在せず、ポリマーはイソタクチックである。
好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマーは、50%超のビニル不飽和度、代替として60%超のビニル不飽和度、代替として70%超のビニル不飽和度、代替として80%超のビニル不飽和度、代替として90%超のビニル不飽和度、代替として95%超のビニル不飽和度を含む。
通常、本明細書において生成するポリマーは、3,000〜3,000,000g/mol(好ましくは5,000〜2,000,000g/mol、好ましくは10,000〜1,000,000g/mol、好ましくは15,000〜175,000g/mol、好ましくは15,000〜100,000g/mol、好ましくは15,000〜75,000g/mol、好ましくは15,000〜50,000g/mol)のMw、および/または1超〜40(代替として1.2〜20、代替として1.3〜10、代替として1.4〜5、1.5〜4、代替として1.5〜3)のMw/Mnを有する。
好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により決定すると、一頂型または多頂型分子量分布(MWD=Mw/Mn)を有する。「一頂型」とは、GPCトレースが、1つのピークまたは変曲点を有することを意味する。「多頂型」とは、GPCトレースが、少なくとも2つのピークまたは変曲点を有することを意味する。変曲点は、曲線の二次導関数の符号が変化する(例えば、負から正、またはその反対(vice versus))点である。
好ましい実施形態では、本明細書において生成するコポリマーは、50%以上、好ましくは60%以上、好ましくは70%以上の組成分布幅指数(CDBI)を有する。CDBIは、ポリマー鎖内のモノマーの組成物分布の尺度であり、CDBIを決定する際には、10,000g/mol未満の質量平均分子量(Mw)を有するフラクションを考慮しないことを含め、1993年2月18日に公開されたPCT公開WO93/03093の、具体的にはカラム7および8、ならびにWild et al, J. Poly. Sci., Poly. Phys. Ed., Vol. 20, p. 441 (1982)、ならびに米国特許第5,008,204号において記載されている手順により測定される。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、イソタクチック、好ましくは高イソタクチックである。13C−NMRによる分析により、「イソタクチック」ポリマーは、少なくとも10%のイソタクチックペンタッドを有しており、「高イソタクチック」ポリマーは、少なくとも50%のイソタクチックペンタッドを有しており、「シンジオタクチック」ポリマーは、少なくとも10%のシンジオタクチックペンタッドを有する。好ましくは、イソタクチックポリマーは、少なくとも25%(好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%)のイソタクチックペンタッドを有する。ポリオレフィンは、5%未満のイソタクチックペンタッドおよび5%未満のシンジオタクチックペンタッドを有する場合、「アタクチック」である。
本発明の一実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、以下に記載されている炭素13NMRにより決定すると、75%以上(好ましくは80%以上、好ましくは85%以上、好ましくは90%以上、好ましくは95%以上)のmmトリアドタクティシティー指数を有する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、イソタクチックであり、2,1−または1,3−レジオ欠陥(1,3−レジオ欠陥はまた、時として3,1−レジオ欠陥とも呼ばれ、このレジオ欠陥という用語はまた、レジオエラーとも呼ばれる)を含む。本発明の一部の実施形態では、レジオ欠陥が望ましく、かつ有利であり、特に1,3−レジオ欠陥が望ましい。高いレベルのレジオ欠陥を有するイソタクチックポリマーは、低レベルのエチレンを含有するプロピレン−エチレンコポリマーと類似した特性を有する。本発明の一部の実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、20〜300の全レジオ欠陥/10,000プロピレン単位(13C−NMRにより測定すると、2,1−エリスロおよび2,1−スレオ挿入、ならびに3,1−異性化の合計として定義される)(好ましくは30〜200の全レジオ欠陥/10,000プロピレン単位、好ましくは50〜150全レジオ欠陥/10,000プロピレン単位)。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、エチレン−α−オレフィンコポリマー、好ましくはエチレン−プロピレン、エチレン−ブテン、エチレン−ヘキセン、エチレン−オクテン、またはエチレン−デセンコポリマーであり、これらのコポリマーはブロックである。ブロックコポリマーは、反応性比(r12)の生成物が、1よりも大きいものである。触媒「M」の存在下における、モノマー「E」と「P」との間の共重合は、以下の反応スキームおよび速度式によって表すことができ、ここで、R11は、「E」の後に「E」が挿入する速度であり、R12は、「E」の後に「P」が挿入する速度であり、R21は、「P」の後に「E」が挿入する速度であり、R22は、「P」の後に「P」が挿入する速度であり、k11、k12、k21およびk22は、それぞれに対応する速度定数である。反応スキームおよび速度式は、以下に例示されている。
反応性比r1およびr2は、
である。
1×r2の積は、異なるモノマーが、ポリマー鎖に沿って、それ自体にどのように分布しているかに関する情報を提供する。以下は、交互コポリマー、ランダムポリマーおよびブロックポリマー、ならびにr1×r2の積がそれぞれにどのように関係しているかを例示している。
12=0 交互共重合 EPEPEPEPEPEPEPEPEPEP
12=1 ランダム共重合 PPEPEPEPPEPPPEEPEEPE
12>1 ブロック共重合 PPPPEEEEEEPPPEEEEEPP
ポリオレフィンに関する13C−NMR分光法
ポリプロピレンミクロ構造は、イソタクチックおよびシンジオタクチックジアド([m]および[r])、トリアド([mm]および[rr])およびペンタッド([mmmm]および[rrrr])の濃度を含めて、13C−NMR分光法により求められる。記号「m」または「r」は、対の隣接するプロピレン基の立体化学を記載しており、「m」はメソを指し、「r」はラセミを指す。試料をd2−1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解し、100MHz(またはより高い)NMR分光計を使用して、125℃でスペクトルを記録する。ポリマーの共鳴ピークは、mmmm=21.8ppmを参照する。NMRによるポリマーの特性決定に関与する計算は、A. Bovey in POLYMER CONFORMATION AND CONFIGURATION (Academic Press, New York 1969) and J. Randall in POLYMER SEQUENCE DETERMINATION, 13C-NMR METHOD (Academic Press, New York, 1977)に記載されている。
本明細書において[m/r]として表される「プロピレンタクティシティー指数」は、H.N. Cheng, Macromolecules, 17, p. 1950 (1984)において定義されている通り、計算される。[m/r]が0〜1.0未満の場合、このポリマーは、シンジオタクチックとして一般に記載され、[m/r]が1.0である場合、このポリマーはアタクチックであり、[m/r]が1.0より大きい場合、このポリマーは、イソタクチックとして一般に記載される。
ポリマーの「mmトリアドタクティシティー指数」は、頭−尾配置で結合している3つの隣接するプロピレン単位の配列の相対的なイソタクチック性の尺度である。より詳細には、本発明では、ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマーのmmトリアドタクティシティー指数(「mmフラクション」とも呼ばれる)は、該コポリマー中のすべてのプロピレントリアドに対するメソタクティシティーの単位数の比
(式中、PPP(mm)、PPP(mr)およびPPP(rr)は、フィッシャー投影図において以下に示されている、3つの頭−尾プロピレン単位に関する考えられるトリアド配置における、第2の単位であるメチル基から誘導されるピーク面積を意味する)
として表される。
プロピレンポリマーのmmフラクションの計算は、米国特許第5,504,172号(ホモポリマー:カラム25の49行目〜カラム27の26行目まで、コポリマー:カラム28の38行目〜カラム29の67行目まで)において記載されている。mmトリアドタクティシティーは、13C−NMRスペクトルからどのように求めることができるかに関するさらなる情報に関しては、1)J. A. Ewen, CATALYTIC POLYMERIZATION OF OLEFINS: PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FUTURE ASPECTS OF OLEFIN POLYMERIZATION, T. Keii and K. Soga, Eds. (Elsevier, 1986), pp. 271-292、および2)米国特許出願番号US2004/054086(段落[0043]〜[0054]まで)を参照されたい。
同様に、mジアドおよびrジアドは、以下の通り計算することができ、ここで、mm、mrおよびmrは上で定義されている。
m=mm+1/2mr
r=rr+1/2mr
J. C. Randall’s paper: Polymer Reviews, 1989, 29:2, 201-317からの手順を使用し、エチレン−プロピレンコポリマーに関するモノマー含有量および配列分布を決定するため、13C NMRを使用した。モル%C3の計算、ラン番号、平均配列長およびダイアド/トリアド分布は、上の論文において確立されている方法によって、すべて計算した。r12の計算は、式r12=4*[EE]*[PP]/[EP]2(式中、[EE]、[EP]、[PP]は、ダイアドのモル濃度であり、Eはエチレンであり、Pはプロピレンである)に基づいた。エチレンの他のコポリマーの場合、同様の方法論を使用する。
本発明の別の実施形態では、本明細書において生成するプロピレンポリマー(好ましくはホモポリプロピレン)は、総プロピレンモノマーに対して、レジオ欠陥(13C NMRにより決定)を有する。3種のタイプの欠陥が、レジオ欠陥と定義される:2,1−エリスロ、2,1−スレオおよび3,1−異性化。これらに対する構造およびピークの帰属は、[L. Resconi, L. Cavallo, A. Fait, and F. Piemontesi, Chem. Rev. 2000, 100, pp. 1253-1345]に与えられている。レジオ欠陥はそれぞれ、炭素NMRスペクトルにおいて複数のピークを生じさせ、これらはすべて、測定精度を改善するため、積分して平均が求められる(スペクトル中、これらのピークは他のピークと分離する程度に)。この分析に使用される分離可能な共鳴のケミカルシフトの相殺分は、以下に表にされている。正確なピーク位置は、NMR溶媒の選択に応じてシフトし得る。

それぞれの欠陥の平均積分値を、主要なプロピレンシグナル(CH3、CH、CH2)の1つの積分値により除算し、10000をかけると、10000モノマーあたりの欠陥濃度が求まる。
本明細書において生成するポリマーは、通常、少なくとも50%のアリル鎖末端または3−アルキル鎖末端(好ましくは少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%のアリル鎖末端および/または3−アルキル鎖末端)を有する。
アリル鎖末端は、式
(式中、Mは、ポリマー鎖である)において示される、CH2CH−CH2-によって表される。「アリル性ビニル基」、「アリル鎖末端」、「ビニル鎖末端」、「ビニル末端」、「アリル性ビニル基」、および「末端のビニル」は、以下の記載において、互換的に使用される。アリル鎖末端、ビニリデン鎖末端、ビニレン鎖末端、および他の不飽和鎖末端の数は、少なくとも250MHzのNMR分光計で、溶媒として重水素化テトラクロロエタンを使用し、120℃で1H NMRを使用して求め、選択した場合において、13C NMRにより確認する。Resconiは、J. American Chemical Soc., 114, 1992, ppにおいて、本明細書において有用なビニル末端オリゴマーに関する、プロトンおよび炭素の帰属(無溶媒の過重水素化テトラクロロエタンをプロトンスペクトルに使用し、通常のテトラクロロエタンと過重水素化テトラクロロエタンとの50:50混合物を炭素スペクトルに使用した。すべてのスペクトルは、プロトンの場合500MHz、および炭素の場合125MHzで操作するBRUKER分光計で、100℃で記録した)を報告している。アリル鎖末端は、不飽和基の総モル数(すなわち、アリル鎖末端、ビニリデン鎖末端、ビニレン鎖末端などの合計)のモル百分率として報告する。
「3−アルキルビニル末端基」または「3−アルキルビニル末端」とも呼ばれる3−アルキル鎖末端(この場合、アルキルは、C1−C38アルキルである)は、式
(式中、「・・・・」は、ポリオレフィン鎖を表し、Rbは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどのC1−C38アルキル基またはC1−C20アルキル基である)によって表される。3−アルキル鎖末端の量は、以下で説明されている通り、13C NMRを使用して求められる。
Mn(1H NMR)は、以下のNMR法に従って決定する。1H NMRデータは、250MHz、400MHzまたは500MHz(特許請求の範囲では、500MHzのプロトン周波数を使用し、ポリマー試料は1,1,2,2−テトラクロロエタン−d2(TCE−d2)に溶解して、5mmのガラス製NMRチューブに移す)の1H周波数を有するVarian分光計を使用し、5mmのプローブ中、室温または120℃(特許請求の範囲では、120℃を使用するものとする)のどちらかで収集する。最大パルス幅45℃、パルス間隔5秒、およびシグナルの平均化120トランジェントを使用してデータを記録する。スペクトルシグナルを積分し、炭素1000個あたりの不飽和タイプの数を、様々な基に1000を乗算し、その結果を炭素の総数で除算することによって計算する。Mnは、不飽和種の総数を14,000に分割することにより計算され、g/molという単位を有する。オレフィンタイプのケミカルシフト領域は、以下のスペクトル領域間に存在すると規定される。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、エチレンホモポリマー、プロピレンホモポリマー、またはエチレンとプロピレンのコポリマー、またはエチレンとC4以上のα−オレフィンとのコポリマー、またはプロピレンとC4以上のα−オレフィンとのコポリマーであり、この場合、これらのコポリマーは、0.1〜50mol%のコモノマーを含んでおり、かつ1)少なくとも50%の末端アリル鎖、および2)Mwが5000g/mol以上を有する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、1)少なくとも50%の末端アリル鎖、および2)Mwが5000g/mol以上を有する、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー(0.1〜50mol%のコモノマーを含む)である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、以下の実施例の項目に記載されている通り、GPCにより決定すると、0.95以下、好ましくは0.90以下、好ましくは0.85以下、好ましくは0.80以下、好ましくは0.75以下、好ましくは0.70以下の分岐指数(g’vis)を有する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書において生成するポリマー(好ましくはエチレンポリマーまたはプロピレンポリマー)は、分岐指数(g’vis)が0.95以下(GPCにより決定すると、好ましくは0.90以下、好ましくは0.85以下、好ましくは0.80以下、好ましくは0.75以下、好ましくは0.70以下)を有し、かつ少なくとも50%の末端アリル鎖または3−アルキル末端鎖(好ましくは少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%の末端アリル鎖または3−アルキル末端鎖)を有し、好ましくはMwが5,000〜1,000,000g/mol、代替として20,000〜1,000,000g/mol、代替として100,000〜800,000g/mol、代替として200,000〜600,000g/mol、代替として300,000〜550,000g/mol、代替として330,000g/mol〜500,000g/molを有する。
本発明の別の実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、例えば、少なくとも50mol%のオクテン(好ましくは少なくとも60mol%、少なくとも70mol%、少なくとも80mol%、少なくとも90mol%、少なくとも95mol%、少なくとも98mol%、または少なくとも99mol%のオクテン)を有するオクテンポリマーである。好ましいポリオクテンポリマーは、最大50mol%のC6−C20アルファオレフィン、好ましくはヘキセン(hexane)、デセン、およびドデセンを含む。好ましくは、ポリオクテンは、100℃において5cSt以上の動粘度(ASTM D445)、100以上の粘度指数(ASTM D2270)、−20℃以下の流動点(ASTM D97)、0.86未満の比重(ASTM D4052(15.6/15.6℃))、および200℃を超える引火点(ASTM D92)を有する。
本発明の別の実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、例えば、少なくとも50mol%のデセン(好ましくは少なくとも60mol%、少なくとも70mol%、少なくとも80mol%、少なくとも90mol%、少なくとも95mol%、少なくとも98mol%、または少なくとも99mol%のデセン)を有するデセンポリマーである。好ましいポリデセンポリマーは、最大50mol%のC8−C20アルファオレフィン、好ましくはオクテンおよびドデセンを含む。好ましくは、ポリデセンは、100℃において5cSt以上の動粘度(ASTM D445)、100以上の粘度指数(ASTM D2270)、−20℃以下の流動点(ASTM D97)、0.86未満の比重(ASTM D4052(15.6/15.6℃))、および200℃を超える引火点(ASTM D92)を有する。
代替として、ポリデセンは、100℃において4cSt以上(好ましくは6cSt以上、好ましくは8cSt以上、好ましくは10cSt以上)の動粘度、100以上(好ましくは110以上、好ましくは120以上、好ましくは130以上)の粘度指数、−15℃以下(好ましくは−20℃以下、好ましくは−25℃以下、好ましくは−30℃以下)の流動点、200℃以上(好ましくは220℃以上、好ましくは240℃以上、好ましくは260℃以上)の引火点、および0.88以下(好ましくは0.87以下、好ましくは0.86以下)の比重を有する。
本明細書において調製されるポリマーは、ヘテロ原子含有基を触媒によりまたはなしに、ポリマーと反応させることにより官能基化することができる。例には、触媒的ヒドロシリル化、オゾン分解、ヒドロホルミル化またはヒドロアミノ化、スルホン化、ハロゲン化、ヒドロハロゲン化、ヒドロボレーション、エポキシ化、または極性ジエンとのディールス−アルダー反応、極性芳香族炭化水素とのフリーデルクラフツ反応、遊離ラジカル生成剤(例えば、過酸化物)などの活性化剤とのマレイン酸化が含まれる。官能基化ポリマーは、防曇用または湿潤用添加物、接着促進剤として、オイル用添加物中、および他の多くの用途において使用することができる。好ましい使用には、潤滑油およびまたは燃料用添加物が含まれる。好ましいヘテロ原子含有基には、アミド、アルデヒド、アルコール、酸、無水物、スルホネート、特にコハク酸、マレイン酸および無水マレイン酸が含まれる。
官能基化ポリマーの他の使用には、可塑剤、石鹸用界面活性剤、洗剤、織物用柔軟剤、帯電防止剤などが含まれる。好ましいヘテロ原子含有基には、アミド、アルデヒド、アルコール、酸、無水物、およびスルホネート、特にコハク酸、マレイン酸および無水マレイン酸が含まれる。
一部の実施形態では、本明細書において生成するポリマーは、米国特許第6,022,929号、A. Toyota, T. Tsutsui, and N. Kashiwa, Polymer Bulletin 48, 213-219, 2002、およびJ. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 7433-7434において記載されている通り、官能基化される。
ブレンド
別の実施形態では、本明細書において生成するポリマー(好ましくは、ポリエチレンまたはポリプロピレン)は、フィルム、成形部品または他の物品に形成される前に、1種または複数の追加のポリマーと合わされる。他の有用なポリマーには、ポリエチレン、イソタクチックポリプロピレン、高イソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、プロピレンとエチレン、および/またはブテン、および/またはヘキセンとのランダムコポリマー、ポリブテン、エチレン酢酸ビニル、LDPE、LLDPE、HDPE、エチレン酢酸ビニル、エチレンメチルアクリレート、アクリル酸、ポリメチルメタクリレートまたは高圧遊離ラジカル法により重合可能な任意の他のポリマーのコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリブテン−1、イソタクチックポリブテン、ABS樹脂、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、加硫EPR、EPDM、ブロックコポリマー、スチレンブロックコポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート、PET樹脂、架橋ポリエチレン、エチレンとビニルアルコール(EVOH)とのコポリマー、ポリスチレンなどの芳香族モノマーのポリマー、ポリ−1エステル(poly−1 ester)、ポリアセタール、フッ化ポリビニリデン、ポリエチレングリコール、および/またはポリイソブチレンが含まれる。
好ましい実施形態では、本ポリマー(好ましくは、ポリエチレンまたはポリプロピレン)は、上のブレンド中に、該ブレンド中のポリマーの質量に対して、10〜99質量%、好ましくは20〜95質量%、さらにより好ましくは少なくとも30〜90質量%、さらにより好ましくは少なくとも40〜90質量%、さらにより好ましくは少なくとも50〜90質量%、さらにより好ましくは少なくとも60〜90質量%、さらにより好ましくは少なくとも70〜90質量%で存在している。
上記のブレンドは、本発明のポリマーを1種または複数のポリマー(上記)と混合することによって、反応器ブレンドを作製するために、反応器を一緒に直列に連結することによって、または複数のポリマー種を生成するために、同じ反応器中で2種以上の触媒を使用することによって、生成することができる。これらのポリマーは、押出成形器に入れられる前に一緒に混合することができ、または押出成形器中で混合されてもよい。
ブレンドは、個別の成分を乾式ブレンドし、次いで、例えば、バンバリーミキサー、Haakeミキサー、ブラベンダー密閉式ミキサー、または単軸もしくは2軸押出成形器などのミキサー中で溶融混合することによる、または成分をミキサー中に直接一緒に混合することによるなどの慣用的な装置および方法を使用して形成することができ、上記のミキサーは、重合工程の下流で直接使用されるコンパウンド用押出成形器およびサイドアーム付き押出成形器を含むことができ、これには、フィルム押出成形器のホッパーに、ブレンド用樹脂粉末またはペレットを含み得る。さらに、添加物は、ブレンド中、ブレンドの1種または複数の成分中、および/または所望の場合、フィルムなどのブレンドから形成された製品中に含まれ得る。こうした添加物は、当分野で周知であり、例えば、フィラー、酸化防止剤(例えば、Ciba−Geigyから入手可能な、IRGANOX(商標)1010またはIRGANOX(商標)1076などの立体障害フェノール類)、抗粘着性添加物、粘着剤(ポリブテン、テルペン樹脂、脂肪族および芳香族炭化水素樹脂など)、ステアリン酸アルカリ金属塩およびステアリン酸グリセロール、および水素化ロジン、UV安定剤、熱安定剤、ブロッキング防止剤、離型剤、帯電防止剤、顔料、色素、染料、ワックス、シリカ、フィラー、タルクなどを含むことができる。
フィルム
そのブレンドを含めた、上述のポリマーのいずれも、様々な末端使用用途において、使用することができる。こうした用途には、例えば、単層もしくは多層の、インフレーションフィルム、押出成形フィルム、および/または収縮フィルムが含まれる。これらのフィルムは、インフレーションバブルフィルム加工技法などの任意の数の周知の押出または共押出技法により形成することができ、この場合、組成物は、溶融状態で環状ダイから押し出され、次に、延伸されて単軸または2軸延伸溶融物を形成させた後、冷却して円筒状のインフレーションフィルムに形成することができ、このインフレーションフィルムは、次に、軸方向に切り込みを入れて広げられ、フラットフィルムを形成させることができる。フィルムは、続いて、延伸されない、単軸方向に延伸される、または2軸方向に同じ程度または異なる程度に延伸され得る。フィルムの1つまたは複数の層を、同じまたは異なる程度に、横方向に延伸することができかつ/または縦方向に延伸することができる。単軸延伸は、通常の冷間引抜き法または熱間引抜き法を使用して実施することができる。2軸延伸は、幅出し装置またはダブルバブル法を使用して実施することができ、個々の層が一緒にされる前またはその後に行うことができる。例えば、ポリエチレン層は、延伸済みポリプロピレン層上に押出コーティングまたは積層することができ、またはポリエチレンおよびポリプロピレンは、一緒に共押出ししてフィルムにされ、次に、延伸される。同様に、延伸済みポリプロピレンを積層して、延伸済みポリエチレンにすることができるか、または延伸済みポリエチレンは、ポリプロピレン上にコーティングされて、次に、この組合せ物をさらに一層延伸してもよい。通常、これらのフィルムは、最大15、好ましくは5〜7の間の比で縦方向(MD)に、および最大15、好ましくは7〜9の間の比で横方向(TD)に延伸される。しかし、別の実施形態では、これらのフィルムは、MDおよびTD方向の両方に、同じ程度に延伸される。
フィルムの厚さは、所期用途に応じて、様々とすることができるが、1〜50μmの厚さのフィルムが、通常、好適である。包装用フィルムは、通常、10〜50μmの厚みである。シーリング層の厚さは、通常0.2〜50μmである。フィルムの内側または外側表面の両方に、シーリング層が存在してもよく、またはこのシーリング層は、その内側または外側表面だけに存在してもよい。
別の実施形態では、1つまたは複数の層は、コロナ処理、電子ビーム照射、ガンマ線照射、フレーム処理、またはマイクロ波により改質することができる。好ましい実施形態では、表面層の一方または両方がコロナ処理によって改質される。
成形製品
本明細書に記載されているポリマー(好ましくはプロピレンポリマー)およびそのブレンドは、以下に限定されないが、射出成形法、ガスアシスト射出成形法、押出吹込成形法、射出吹込成形法、射出ストレッチ吹込成形法、圧縮成形法、回転成形法、発泡成形法、熱成形法、シート押出し、および異形押出しを含めた、任意の成形法で、成形製品を調製するために使用することもできる。これらの成形法は、当業者に周知である。
さらに、本明細書に記載されているポリマー(好ましくはプロピレンポリマー)は、当分野で公知の任意の適切な手段により、望ましい末端使用物品に成形することができる。熱成形法、真空成形法、吹込成形法、回転成形法、スラッシュ成形法、トランスファー成形法、湿式レイアップ成形法または接触成形法、鋳型成形法、冷間成形法 マッチド−ダイ成形法、射出成形法、スプレー技法、異形共押出し、またはそれらの組合せが、通常、使用される方法である。
熱成形法は、少なくとも1枚の可撓性プラスチック製シートを所望の形状に形成する方法である。通常、本発明の組成物の押出成形フィルム(および、任意の他の層または材料)をシャトルラックに置き、加熱している間、それを保持する。このシャトルラックは、形成前のフィルムを予め加熱するオーブン内に載せる。一旦、フィルムが加熱されると、シャトルラックを形成用器具に戻して載せる。次に、形成用器具上でフィルムに真空処理を行い、これを、定位置に保持し、形成用器具を閉じる。この器具を閉じた状態にしてこのフィルムを冷却し、次にこの器具を開放する。次に、この器具から成形された積層体を取り出す。一旦、材料シートが、通常、140℃〜185℃またはこれより高い熱成形温度に到達すると、真空、正の気圧、プラグアシスト真空成形法、またはこれらの組合せおよび変形により熱成形が行われる。事前ストレッチバブル工程(pre−stretched bubble step)が、とりわけ大きな部品に使用されて、材料分布が改善される。
吹込成形法は、本発明の組成物に使用するための別の好適な形成手段であり、これには射出吹込成形法、多層吹込成形法、押出吹込成形法、およびストレッチ吹込成形法が含まれ、例えば、ガス槽および他の液体用容器などの実質的に密閉物または中空物にとりわけ好適である。吹込成形法は、例えばCONCISE ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING, pp. 90-92(Jacqueline I. Kroschwitz, ed., John Wiley & Sons 1990)において、一層詳細に記述されている。
同様に、溶融ポリマーを所望の形状および厚さの成形物品に成形および固化する鋳型に、溶融ポリマーを注入することにより、成形物品を作製することができる。実質的に平坦なプロファイルのダイから冷やしたロールへの押出し、あるいはカレンダーリングのいずれかによりシートを作製することができる。所与のシートのいずれも実質的により厚くすることはできるが、一般に、シートは10ミル〜100ミル(254μm〜2540μm)の厚さを有すると考えられる。
不織布および繊維
本明細書において生成するポリマーを使用して、以下に限定されないが、メルトブロー法、スパンボンド法、フィルム開口法(film aperturing)、および短繊維カーディング法(staple fiber carding)を含めた、任意の不織布および繊維作製法で、不織布および繊維を調製するために使用することもできる。連続フィラメント法も使用することができる。好ましくは、スパンボンド法が使用される。スパンボンド法は、当分野で周知である。一般に、この方法は、繊維の紡糸口金への押出しを必要とする。次に、これらの繊維を、高い気流速度を使用して引っ張り出し、エンドレスベルトに置く。次に、カレンダーロールを使用してウェブを加熱し、繊維を互いに結合させるが、音波結合法および接着結合法などの他の技法を使用することもできる。
実験
ゲル浸透クロマトグラフィー
Mw、Mn、Mz、炭素原子数、およびg’visは、スリーイン−ライン(three in−line)検出器、すなわち示差屈折率検出器(DRI)、光散乱(LS)検出器および粘度計を備えた高温サイズ排除クロマトグラフ(Waters CorporationまたはPolymer Laboratories製)を使用することにより決定する。検出器の較正を含めた実験の詳細は、T. Sun, P. Brant, R. R. Chance, and W. W. Graessley, Macromolecules, Volume 34, Number 19, 6812-6820, (2001)およびその中の参照文献において記載されている。3本のPolymer Laboratories PLgel 10mm Mixed−B LSカラムを使用する。公称流速は、0.5cm3/分であり、公称注入量は300μLである。様々な移送ライン、カラムおよび示差屈折率計(DRI検出器)が、145℃に維持したオーブン中に入れられている。実験用の溶媒は、6グラムのブチル化ヒドロキシトルエンを酸化防止剤として、Aldrichの試薬グレードの1,2,4 トリクロロベンゼン(TCB)4リットルに溶解することにより調製する。次に、このTCB混合物を0.7μmのガラス製プレフィルターにより、続いて0.1μmのテフロン(登録商標)製フィルターによりろ過する。次に、TCBをオンラインデガッサーにより脱気した後、サイズ排除クロマトグラフに導入する。ガラス製容器に乾燥ポリマーを入れて、所望量のTCBを加え、次にこの混合物を連続撹拌しながら約2時間、160℃に加熱することにより、ポリマー溶液を調製する。量はすべて、質量測定法で測定する。ポリマー濃度を質量/体積の単位で表すために使用されるTCB密度は、室温では1.463g/mlであり、145℃では1.324g/mlである。注入濃度は、0.75〜2.0mg/mlであり、より高い分子量試料の場合、より低い濃度を使用する。各試料を分析する前に、DRI検出器およびインジェクターをパージする。次に、機器中の流速を0.5ml/分に向上させ、最初の試料を注入する前に、DRIを8〜9時間、安定させる。LSレーザーは、試料分析の1〜1.5時間前に電源を入れる。クロマトグラムにおける各点での濃度cは、以下の式
c=KDRIDRI/(dn/dc)
(式中、KDRIは、DRIを較正することにより決定される定数であり、(dn/dc)は、この系の場合の屈折率増分である)を使用して、ベースラインを差し引いたDRIシグナルIDRIから計算する。145℃および、λ=690nmにおけるTCBの屈折率は、n=1.500である。本発明およびそれに添付されている特許請求の範囲では、プロピレンポリマーの場合、(dn/dc)=0.104であり、ブテンポリマーの場合、0.098であり、それ以外は0.1である。SEC法のこの説明全体のパラメータに関する単位は、濃度はg/cm3で表され、分子量はg/モルで表され、固有粘度はdL/gで表されるようにする。
LS検出器は、Wyatt Technology High Temperature mini−DAWNである。クロマトグラムにおける各点での分子量Mは、静的光散乱法に関するZimmモデル(M.B. Huglin, LIGHT SCATTERING FROM POLYMER SOLUTIONS, Academic Press, 1971)
を使用して、LSからの流出物を解析することにより求める。
ここで、ΔR(θ)は、散乱角θにおいて測定される過剰レイリー散乱強度であり、cはDRI分析から決定されたポリマー濃度であり、A2は第2ビリアル係数[本発明では、プロピレンポリマーの場合、A2=0.0006であり、ブテンポリマーの場合、0.0015であり、その他の場合、0.001である]であり、プロピレンポリマーの場合、(dn/dc)=0.104であり、ブテンポリマーの場合0.098であり、その他の場合0.1であり、P(θ)は単分散ランダムコイルに関する形状因子であり、Koはこの系の場合の光学定数
(式中、NAはアボガドロ数であり、(dn/dc)はこの系の場合の屈折率増分である)である。145℃およびλ=690nmにおけるTCBの屈折率は、n=1.500である。
2つの圧変換器を有するホイートストンブリッジ構成に配置した4つのキャピラリーを有する、高温Viscotek Corporation粘度計を使用して、比粘度を求める。変換器の1つは検出器間の全圧力低下を測定し、架橋の両端の間に配設されているもう一方の方は、差圧を測定する。粘度計を流動する溶液の比粘度ηsは、それらの流出物から計算する。クロマトグラムにおける各点での固有粘度[η]は、以下の式
ηs=c[η]+0.3(c[η])2
(式中、cは濃度であり、DRI流出物から求めた)から計算する。
分岐指数(g’vis)は、SEC−DRI−LS−VIS法の流出物を用いて以下の通り計算する。試料の平均固有粘度[η]avgは、
(式中、合計は、積分領域間でのクロマトグラフスライス全体のものである)によって計算される。分岐指数g’visは、
(式中、本発明およびその特許請求の範囲では、線状エチレンポリマーの場合、α=0.695およびk=0.000579であり、線状プロピレンポリマーの場合、α=0.705、k=0.000262であり、線状ブテンポリマーの場合、α=0.695およびk=0.000181である)として定義される。Mvは、LS分析によって決定される分子量に基づく、粘度−平均分子量である。
出発原料
空気および水分に敏感な化合物を用いる操作はすべて、標準シュレンク技法を使用して、完全に精製されているアルゴン雰囲気中、または制御雰囲気のグローブボックス(Vacuum Atmospheres Co.)中のどちらかで行った。合成用のテトラヒドロフラン(THF、Merck=Merck KGaA、Darmstadt、ドイツ)およびジエチルエーテル(Merck)は、LiAlH4上で蒸留することにより精製し、不活性雰囲気下、ナトリムベンゾフェノンケチル上で保管した。使用前に、これらの溶媒をベンゾフェノンケチルから蒸留した。ベンゼン(Merck)、トルエン(Merck)、p−キシレン(Merck)およびヘキサン(Merck)などの炭化水素溶媒は、通常、CaH2上で蒸留し、不活性雰囲気下、Na/K合金上で保管した。使用前に、これらの溶媒をNa/K合金から蒸留した。塩化メチレン(および、NMR測定用のCCl22)は蒸留し、不活性雰囲気下、CaH2上で保管した。使用前に、この溶媒をCaH2から蒸留した。セライト(Aldrich)は、180℃の真空オーブン中で乾燥した。p−トルエンスルホン酸(TsOH、Aldrich)、ヘキサン中の2.5M nBuLi(Chemetall GmbH)、エーテル中のMeMgBr(Aldrich)、THF中の臭化エチルマグネシウム(Aldrich)、THF中の臭化イソプロピルマグネシウム(Aldrich)、THF中の塩化tert−ブチルマグネシウム(Aldrich)、HfCl4およびHfCl4(THF)2(Strem)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(pd(dba)2、Strem)、PtBu3(Strem)、Na2SO4(Akzo Nobel)、ニッケル(II)アセチルアセトネート(Merck)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN、Merck)、P410(Merck)、無水エタノール(Merck)、96%エタノール(Merck)、メタノール(Merck)、ナトリウムランプ(Merck)、ZnCl2(Merck)、マロン酸ジエチル(Acros)、リチウムtert−ブトキシド(Acros)、2−ブロモトルエン(Acros)、塩化3−クロロプロパノイル(Acros)、水酸化カリウム(Merck)、塩化チオニル(Merck)、AlCl3(Merck)、12M HCl(必要に応じて希釈、Reachim、Moscow、ロシア)、96%H2SO4(Reachim)、酢酸エチル(Merck)、臭化メチル(Acros Organics)、NH4Cl(Merck)、NaBH4(Aldrich)、無水K2CO3(Merck)、MgSO4(Merck)、CuCN(Merck)、N−ブロモスクシンイミド(Alfa Aesar)、臭化2−ブロモベンジル(Aldrich)、臭化2−ブロモ−2−メチルプロピオニル(Aldrich)、1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(Aldrich)、メチルシクロヘキサン(Merck)、ヒドラジン水和物(Merck)、シリカゲル60(40〜63um、Merck)、NaHCO3(Merck)、四塩化炭素(Reakhim、Moscow、ロシア)、85%オルトリン酸(Reachim)、およびCDCl3(Deutero GmbH)は、そのまま使用した。臭化シクロプロピルマグネシウム(cPrMgBr)は、THF中、臭化シクロプロピル(Aldrich)とマグネシウム片(Acros)から得た。
2,4,7−トリメチルインデンは、[Kaminsky, W.; Rabe, O.; Schauwienold, A.-M.; Schupfner, G. U.; Hanss, J.; Kopf, J. J. Organomet. Chem., 1995, 497, 181-194]において記載されている通りに得た。(2−ブロモベンジル)マロン酸ジエチルは、マロン酸ジエチルのナトリウム塩と臭化2−ブロモベンジルから、[Izmer, V. V.; Lebedev, A. Y.; Nikulin, M. V.; Ryabov, A. N.; Asachenko, A. F.; Lygin, A. V.; Sorokin, D. A.; Voskoboynikov, A. Z. Organometallics, 2006, 25, 1217-1229]中の(2−ブロモベンジル)メチルマロン酸ジエチルについて記載されている通りに得た。1,1−ジクロロシロラン、1,1−ジクロロシリナンおよび1,1−ジクロロシレタンは、それぞれ、[West, R. J. Am. Chem. Soc,. 1954, 76, 6015-6017]および[Denmark, S. E.; Griedel, B. D.; Coe, D. M.; Schnute, M. E., J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 7026-7043]において記載されている通りに得た。7−ブロモ−2−メチル−1H−インデン(4/7−ブロモ−2−メチル−1H−インデン)は、[Izmer, V. V.; Lebedev, A. Y.; Nikulin, M. V.; Ryabov, A. N.; Asachenko, A. F.; Lygin, A. V.; Sorokin, D. A.; Voskoboynikov, A. Z. Organometallics, 2006, 1217]において記載されている通りに得た。
分析用および半分取用液体クロマトグラフィーは、996Photodiode Array Detector、Nova−Pack C18またはHR Silica(60A、6μm、3.9および19×300mm)およびSymmetry C18(5μm、4.6×250mm)カラムを含む、Waters Delta600HPLCシステムを使用して実施した。MPLC(中圧液体クロマトグラフィー、圧5〜15bar)は、MPLCガラスカラムおよび金具(Ace Glass)、J1gear−well pump head(Heidolph)、996Photodiode Array DetectorおよびFraction Collector II(Waters Corp.)を備えたPD5130駆動ポンプを使用して実施した。1Hおよび13Cスペクトルは、Brucker Avance−400分光計により記録した。1Hおよび13Cのケミカルシフトは、テトラメチルシラン(TMS)に対して測定した。1H NMRスペクトルの帰属は、二重共鳴および核オーバーハウザー効果(NOE)実験に基づいて行った。CHNマイクロ分析は、CHN−O−Rapid analyzer(Heraecus Ltd.、Banau、ドイツ)を使用して行った。
(例1)他にはシクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、1,1−シロランジイル−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(1)の合成
1,1−ビス(2,4,7−トリメチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
2,4,7−トリメチルインデン39.6g(0.25mol)のエーテル350ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi100ml(0.25mol)をゆっくりと加えた。得られた懸濁液を室温で30分間、撹拌し、次に、THF50mlを加えると、沈殿物が溶解した。得られた混合物を1時間、撹拌し、次に−60oCまで冷却し、CuCN1.12g(12.5mmol)を加えた。形成した混合物を室温で40分間、撹拌し、次に1,1−ジクロロシロラン19.4g(0.125mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で一晩、撹拌し、次に、冷水200mlを加えた。有機層を分離した。水層をジクロロメタン(2×50ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水(3×100ml)により洗浄し、Na2SO4で脱水して蒸発乾固した。出発インデンは、クーゲルロール蒸留装置を使用して留去した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン−ジクロロメタン=10:1、体積)を使用して粗生成物を精製した。収率46.1g(92%)のracおよびmeso化合物の約4:3混合物の黄色油状物。C28H34Siの計算値: C, 84.36; H, 8.60. 実測値: C, 84.59; H, 8.85. 1H NMR (CDCl3): meso生成物, δ 6.89 (d, J = 7.5 Hz, 2H, インデニルの5-H), 6.78 (d, J = 7.5 Hz, 2H, インデニルの6-H), 6.58 (s, 2H, インデニルの3-H), 3.38 (s, 2H, インデニルの1-H), 2.37 (s, 6H, インデニルの7-Me), 2.35 (s, 6H, インデニルの4-Me), 1.89 (s, 6H, インデニルの2-Me), 1.15 (m, 2H, シラシクロペンタンの2,2’-H), 0.89 (m, 2H, m, 2H, シラシクロペンタンの5,5’-H), 0.55 (m, 2H, m, 2H, シラシクロペンタンの3,3’-H), 0.27 (m, 2H, m, 2H, シラシクロペンタンの4,4’-H); rac生成物, δ 6.87 (d, J = 7.5 Hz, 2H, インデニルの5-H), 6.75 (d, J = 7.5 Hz, 2H, インデニルの6-H), 6.64 (s, 2H, インデニルの3-H), 3.45 (s, 2H, インデニルの1-H), 2.34 (s, 6H, インデニルの7-Me), 2.32 (s, 6H, インデニルの4-Me), 2.14 (s, 6H, インデニルの2-Me), 1.03 (m, 2H, m, 2H, シラシクロペンタンの2,5-H), 0.69 (m, 2H, m, 2H, シラシクロペンタンの2’,5’-H), 0.52 (m, 4H, m, 2H, シラシクロペンタンの3,3’,4,4’-H).
他にはシクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、1,1−シロランジイル−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(1)
上で得られた架橋配位子19.9g(50mmol)のエーテル350ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi40.0ml(100mmol)をゆっくりと加えた。この混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−50oCまで冷却し、HfCl4(THF)223.2g(50mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌した。形成した黄色沈殿物をガラスフリット(G3)でろ別し、エーテル100mlにより洗浄して真空で乾燥した。この手順により、rac−およびmeso−ハフノセンジクロリド、ならびにLiClの混合物28.5gが得られた。1H NMR (CD2Cl2): δ 6.96 (m), 6.74-6.80 (m), 6.59 (m), 2.70 (s), 2.63 (s), 2.60 (s), 2, 2.27 (s), 2.06 (m), 1.90-1.98 (m), 1.58-1.66 (m).
(例2)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチルと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ジメチルハフニウム(2)の合成
THF250ml中のrac−、meso−ハフノセンおよびLiCl(1、例1から)からなる、上で得られた混合物18.2g(28.2mmol)の懸濁液に、エーテル中の3.05M MeMgBr35ml(107mmol)を加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、次に、蒸発乾固した。残留物を熱トルエン250mlにより処理し、次に、トルエンを真空で除去した。形成した生成物を熱メチルシクロヘキサン300mlを使用して、残留物から抽出した。−30℃でこの抽出物から沈殿した結晶を採集し、生成物を抽出するため、母液を再度使用した。−30℃で抽出物から固体物質が沈殿しなくなるまで、この手順を繰り返した。合わせた沈殿物をTHF(2×40ml)により洗浄し、次に真空で乾燥した。この手順により純粋なrac−ジルコノセンジメチル錯体が10.2g(60%)得られた。C30H38HfSiの計算値: C, 59.54; H, 6.33. 実測値: C, 59.45; H, 6.24. 1H NMR (C6D6): δ 6.91 (dd, J = 6.8 Hz, J = 1.0 Hz, 2H, インデニルの5-H), 6.70 (d, J = 6.8 Hz, 2H, インデニルの6-H), 6.68 (m, 2H, インデニルの3-H), 2.46 (s, 6H, インデニルの7-Me), 2.30 (s, 6H, インデニルの4-Me), 1.98 (s, 6H, インデニルの2-Me), 1.93-2.01 (m, 4H, シラシクロペンタンの3,3’,4,4’-H), 1.67-1.77 (m, 2H, シラシクロペンタンの2,5-H), 1.23-1.33 (m, 2H, シラシクロペンタンの2’,5’-H), -1.00 (s, 6H, HfMe2).
(例3)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(3)の合成
4−ブロモ−2−エチルインダン−1−オン
ナトリウム金属30.4g(1.32mol)および乾燥エタノール830mlから調製したナトリウムエトキシド溶液に、(2−ブロモベンジル)マロン酸ジエチル364g(1.10mol)を加えた。この溶液を10分間、撹拌し、次に、15分間、激しく撹拌することにより、ブロモエタン98.5ml(1.32mol)を少量ずつ加えた。得られた混合物を4時間、還流し、次に、KOH185g(3.30mol)の水溶液450mlを加えた。この混合物を4時間、還流し、次に大気圧下でエタノールを留去した。得られた溶液をジエチルエーテルにより抽出し、次に、12M HClにより水層を酸性にしてpH1〜2にし、次に酢酸エチル(3×300ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水(2×100ml)により洗浄し、Na2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。得られた油状物を160〜200℃で脱炭酸(decarboxilated)した。この次に、塩化チオニル280ml(3.85mol)を加え、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。過剰の塩化チオニルを大気圧で留去し、残留物を真空で蒸留すると、それぞれ(respective)の酸塩化物(b.p.102〜125℃/4mbar)が216g得られた。ジクロロメタン500ml中のAlCl3130g(975mmol)の撹拌懸濁液に、−10℃で塩化2−(2−ブロモベンジル)ブタノイル216g(780mmol)のジクロロメタン100ml溶液を滴下して加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、氷2000gに注ぎ入れた。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(2×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水性NaHCO3、水により洗浄し、Na2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。この残留物を真空で蒸留すると、無色油状物が158g(60%)得られ、これを室温で静置すると固化した(b.p.126℃/1mmHg)。C11H11BrOの計算値: C, 55.25; H, 4.64. 実測値: C, 55.03; H, 4.90. 1H NMR (CDCl3): δ 7.70 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.64 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.22 (m, 1H), 3.22 (dd, J=17.6 Hz, J=7.9 Hz, 1H), 2.70 (dd, J=17.6 Hz, J=3.9 Hz, 1H), 2.61 (m, 1H), 1.89-1.99 (m, 1H), 1.47-1.58 (m, 1H), 0.99 (t, J=7.3 Hz, 3H).。
7−ブロモ−2−エチル−1H−インデン(2−エチル−4/7−ブロモインデンとも呼ばれる)
4−ブロモ−2−エチルインダン−1−オン195g(816mmol)のTHF800ml溶液に、0℃でNaBH437.2g(980mmol)を加え、次に、0℃でMeOH450mlを滴下して加えた。得られた混合物をさらに1時間、撹拌し、次に蒸発乾固した。残留物を熱水1000mlに注ぎ入れ、形成した混合物を室温まで冷却し、粗生成物をジクロロメタン(3×300ml)により抽出した。有機層を分離し、Na2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。この残留物のトルエン800ml溶液に、TsOH0.8gを加え、形成した混合物を反応が完結(TLC)するまで還流した。この後、この反応混合物をシリカゲル60(40〜63um)パッドに通し、蒸発乾固した。収率180g(98%)の無色液体。C11H11Brの計算値: C, 59.22; H, 4.97. 実測値: C, 59.53; H, 5.20. 1H NMR (CDCl3): δ 7.19-7.25 (m, 2H), 7.09-7.12 (m, 1H), 6.53 (m, 1H), 3.31 (s, 2H), 2.53 (q, J=7.5 Hz, 2H), 1.24 (t, J=7.5 Hz, 3H).
2−エチル−4/7−メチル−1H−インデン
THF700ml中の2−エチル−4/7−ブロモインデン30.0g(0.132mol)、Pd(dba)21.53g(2.64mmol)およびtBu3P1.00g(5.28mmol)からなる混合物に、室温でTHF中の3.05M臭化メチルマグネシウム66.0ml(0.198mol)を滴下して加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、室温まで冷却して、次に飽和水性NH4Cl150mlを加えた。この次に、THFを真空で溶媒蒸発させ、粗生成物を酢酸エチル(3×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により生成物を単離した。収率20.9g(99%)の2つのインデン異性体からなる混合物の無色油状物。C12H14の計算値: C, 91.08; H, 8.92. 実測値: C, 91.23; H, 8.80. 1H NMR (CDCl3): δ 7.14-7.19 (m, 2H), 6.95 (m, 1H), 6.54 (m, 1H), 3.24 (s, 2H), 2.55 (q, J=7.6 Hz, 2H), 2.36 (s, 3H), 1.26 (t, J=7.6 Hz, 3H).
1,1−ビス(2−エチル−4−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
0℃に冷却した2−エチル−4/7−メチル−1H−インデン7.00g(44.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi17.6ml(44.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.394g(4.40mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシロラン2.91ml(22.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水20mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×50ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル上のフラッシュクロマトグラフィー60(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率6.80g(78%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色ガラス状固体。
C28H34Siの計算値: C, 84.36; H, 8.60. 実測値: C, 84.53; H, 8.72. 1H NMR (CDCl3): δ 6.96-7.11 (m), 6.66 (s), 6.53 (s), 3.43 (s), 3.40 (s), 2.44-2.60 (m), 2.41 (s), 2.40 (s), 2.16-2.33 (m), 1.05-1.33 (m), 0.85-0.92 (m), 0.50-0.71 (m), 0.31 (m).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(3)
0℃に冷却した1,1−ビス(2−エチル−4−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン3.40g(8.00mmol)のエーテル100ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi6.80ml(16.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)23.96g(8.00mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン50mlに溶解し、この溶液を80oCまで加熱し、次にセライトパッドによりろ過した。ろ液を結晶化させるために放置した。得られた沈殿物をさらに、トルエンから再結晶した(3回)。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶性固体として1.05g(20%)得られた。C28H32Cl2HfSiの計算値: C, 52.06; H, 4.99. 実測値: C, 52.10; H, 5.12. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.46 (d, J= 8.5 Hz, 2H), 7.05 (d, J= 6.4 Hz, 2H), 6.89 (dd, J= 8.5 Hz, J= 6.4 Hz, 2H), 6.67 (s, 2H), 2.78 (m, 2H), 2.38 (m, 2H), 2.32 (s, 6H), 2.16 (m, 2H), 1.95 (m, 2H), 1.87 (m, 4H), 1.11 (t, J=7.4 Hz, 6H).
(例4)他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(4)の合成
2,7−ジエチル−1H−インデン
THF中の1.03M臭化エチルマグネシウム150ml(158mmol)に、−30℃でZnCl223.4g(172mmol)のTHF100ml溶液を加えた。得られた混合物を室温で30分間、撹拌し、次に、THF400mlにより希釈した。この次に、2−エチル−4/7−ブロモインデン30.0g(0.132mol)、Pd(dba)21.53g(2.64mmol)およびtBu3P1.05g(5.28mmol)を加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、室温まで冷却して、次に飽和水性NH4Cl150mlを加えた。テトラヒドロフランを真空で溶媒蒸発させ、粗生成物を残留物から酢酸エチル(3×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により生成物を単離した。収率22.6g(98%)の無色油状物。C13H16: の計算値C, 90.64; H, 9.36. 実測値: C, 90.43; H, 9.50. 1H NMR (CDCl3): δ 7.20-7.24 (m, 1H), 7.14-7.16 (m, 1H), 6.98-7.01 (m, 1H), 6.54 (m, 1H), 3.29 (s, 2H), 2.72 (q, J= 7.7 Hz, 2H), 2.55 (q, J= 7.5 Hz, 2H), 1.31 (t, J= 7.7 Hz, 3H), 1.26 (t, J= 7.5 Hz, 3H).
1,1−ビス(2,4−ジエチル−1H−インデン−1−イル)シレタン
0℃に冷却した2,4−ジエチル−1H−インデン9.10g(53.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi21.0ml(53.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.238g(2.65mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシレタン3.73ml(26.5mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水20mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×50ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率9.51g(87%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色ガラス状固体。C29H36Siの計算値: C, 84.40; H, 8.79. 実測値: C, 84.63; H, 8.92. 1H NMR (CDCl3): δ 7.13 (m), 6.97-7.06 (m), 6.76 (m), 6.71 (s), 6.60 (s), 3.29 (s), 3.24 (s), 2.76 (m), 2.32-2.53 (m), 2.09 (m), 1.92 (m), 1.82 (m), 1.24 (m), 1.17 (m), 1.06(m).
他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(4)
0℃に冷却した1,1−ビス(2,4−ジエチル−1H−インデン−1−イル)シレタン8.60g(20.8mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi16.7ml(41.6mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)29.68g(20.8mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン150mlに溶解し、得られた混合物をセライトパッドによりろ過した。このろ液を約90mlまで溶媒蒸発させた。室温で沈殿した結晶を採集し、次に、トルエン50mlから再結晶した。この手順により純粋なrac錯体がオレンジ色結晶として2.48g(18%)得られた。C29H34Cl2HfSiの計算値: C, 52.77; H, 5.19. 実測値: C, 52.53; H, 5.09. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.36 (d, J= 8.6 Hz, 2H), 7.10 (d, J= 6.9 Hz, 2H), 6.92 (dd, J= 8.6 Hz, J= 6.9 Hz, 2H), 6.72 (s, 2H), 2.68-2.85 (m, 8H), 2.38 (m, 2H), 2.15 (m, 4H), 1.30 (t, J= 7.6 Hz, 6H), 1.14 (t, J= 7.4 Hz, 6H).
(例5)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(5)の合成
4/7−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン
2−エチル−4/7−ブロモインデン35.0g(157mmol)、Pd(dba)21.80g(3.14mmol)およびtBu3P1.27g(6.28mmol)のTHF400ml溶液に、室温でTHF中の0.76M臭化シクロプロピルマグネシウム310ml(235mmol)を滴下して加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、室温まで冷却して、次に飽和水性NH4Cl250mlを加えた。テトラヒドロフランを真空で溶媒蒸発させ、粗生成物を酢酸エチル(3×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により生成物を単離した。収率28.3g(98%)の2つのインデン異性体からなる約7:1混合物の無色油状物。C14H16の計算値: C, 91.25; H, 8.75. 実測値: C, 91.10; H, 8.81. 1H NMR (CDCl3): δ 7.19-7.20 (m, 1H, B), 7.14-7.16 (m, 1H, A), 7.09-7.10 (m, 1H, A), 7.02 (m, 1H, B), 6.81 (m, 1H, B), 6.78 (m, 1H, B), 6.65 (d, J= 7.7 Hz, 1H, A), 6.51 (m, 1H, A), 3.37 (s, 3H, A), 3.32 (s, 3H, B), 2.53 (m, 2H+2H, A+B), 2.08 (m, 1H, B), 1.95 (m, 1H, A), 1.25 (t, J= 7.5 Hz, 3H, B), 1.24 (t, J= 7.5 Hz, 3H, A), 0.93-0.96 (m, 2H+2H, A+B), 0.71-0.75 (m, 2H+2H, A+B).
1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
0℃に冷却した4/7−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン9.00g(49.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi19.6ml(49.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.22g(2.45mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシロラン3.22ml(24.5mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水200mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×50ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率9.77g(89%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色ガラス状固体。C32H38Siの計算値: C, 85.27; H, 8.50. 実測値: C, 85.03; H, 8.31. 1H NMR (CDCl3): δ 7.19 (m), 6.95-7.04 (m), 6.85 (s), 6.76-6.78 (m), 6.72 (s), 3.43 (s), 3.39 (s), 2.48-2.55 (m), 2.36-2.44 (m), 2.21-2.27 (m), 2.06-2.12 (m), 1.35-1.40 (m), 1.29-1.33 (m), 1.13-1.17 (m), 1.03-1.08 (m), 0.90-0.98 (m), 0.71-0.78 (m), 0.64-0.69 (m), 0.58 (m), 0.32 (m).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(5)
0℃に冷却した1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン−1−イル)シロラン8.30g(18.4mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi14.7ml(36.8mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)28.55g(18.4mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン150mlに溶解し、得られた混合物をセライトパッドによりろ過した。ろ液を約100mlまで溶媒蒸発させて、この溶液を結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として1.55g(12%)得られた。C32H36Cl2HfSiの計算値: C, 55.05; H, 5.20. 実測値: C, 55.17; H, 5.33. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.45 (d, J= 7.8 Hz, 2H), 6.88-6.94 (m, 6H), 2.80 (m, 2H), 2.42 (m, 2H), 2.15 (m, 2H), 1.87-1.98 (m, 8H), 1.13 (t, J= 7.3 Hz, 6H), 0.84-0.93 (m, 6H), 0.73 (m, 2H).
(例6)他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(6)の合成
1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン−1−イル)シレタン
0℃に冷却した4/7−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン9.05g(49.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi19.7ml(49.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.22g(2.45mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシレタン3.45g(24.5mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水200mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率9.46g(88%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色ガラス状固体。C31H36Siの計算値: C, 85.26; H, 8.31. 実測値: C, 85.01; H, 8.17. 1H NMR (CDCl3): δ 7.11 (m), 7.02 (m), 6.95 (m), 6.88 (s), 6.72-6.79 (m), 3.30 (s), 3.25 (s), 2.33-2.56 (m), 2.05-2.13 (m), 1.95 (m), 1.84 (m), 1.17-1.22 (m), 1.07 (m), 0.90-0.97 (m), 0.64-0.75(m).
他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(4−シクロプロピル−2−エチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(6)
0℃に冷却した1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−エチル−1H−インデン−1−イル)シレタン8.30g(19.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi15.2ml(38.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)28.83g(19.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン150mlに溶解し、得られた溶液をセライトパッドによりろ過した。ろ液を約100mlまで溶媒蒸発させて、次に結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、トルエン50mlから再結晶した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として1.43g(11%)得られた。C31H34Cl2HfSiの計算値: C, 54.43; H, 5.01. 実測値: C, 54.32; H, 4.94. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.34 (d, J= 8.1 Hz, 2H), 6.88-6.94 (m, 6H), 2.69-2.83 (m, 4H), 2.35-2.43 (m, 2H), 2.06-2.24 (m, 4H), 1.92-1.96 (m, 2H), 1.15 (t, J= 7.3 Hz, 6H), 0.85-0.93 (m, 6H), 0.74 (m, 2H).
(例7)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(7)の合成
2,4/7−ジメチル−1H−インデン
4/7−ブロモ−2−メチル−1H−インデン10.0g(48mmol)、Pd(dba)20.55g(0.96mmol)およびtBu3P0.39g(1.92mmol)のTHF200ml溶液に、室温でTHF中の3.05M臭化メチルマグネシウム19.0ml(57.0mmol)を滴下して加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、室温まで冷却して、次に飽和水性NH4Cl100mlを加えた。この次に、THFを真空で溶媒蒸発させ、粗生成物を酢酸エチル(3×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水し、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により生成物を単離した。収率6.45g(94%)の2つのインデン異性体からなる混合物の無色油状物。C11H12の計算値: C, 91.61; H, 8.39. 実測値: C, 91.83; H, 8.34. 1H NMR (CDCl3): δ 7.14-7.21 (m, 2H), 6.96 (d, J= 7.2 Hz, 1H), 6.53 (m, 1H), 3.22 (s, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.20 (s, 3H).
1,1−ビス(2,4−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
0℃に冷却した2,4/7−ジメチル−1H−インデン6.29g(44.0mmol)のエーテル150ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi17.5ml(44.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF30mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.20g(2.20mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシロラン3.41g(22.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水100mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率2.88g(38%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色油状物。C26H30Siの計算値: C, 84.26; H, 8.16. 実測値: C, 84.07; H, 8.01. 1H NMR (CDCl3): δ 7.20-7.23 (m), 7.04-7.07 (m), 6.93-6.99 (m), 6.64 (s), 6.54 (s), 3.37 (s), 3.35 (s), 2.39 (s), 2.38 (s), 2.16 (s), 2.05 (s), 1.27-1.33 (m), 1.04-1.18 (m), 0.46-0.64 (m), 0.36 (m).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(7)
0℃に冷却した1,1−ビス(2,4−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シロラン1.70g(4.60mmol)のエーテル50ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi3.70ml(9.20mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)22.10g(4.60mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン50mlに溶解し、セライトパッドによりろ過した。ろ液を約20mlまで溶媒蒸発させて、得られた溶液を結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として0.23g(8%)得られた。C26H28Cl2HfSiの計算値: C, 50.53; H, 4.57. 実測値: C, 50.38; H, 4.60. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.48 (d, J= 8.7 Hz), 7.07 (d, J= 6.8 Hz, 2H), 6.90 (dd, J= 8.7 Hz, J= 6.8 Hz, 2H), 6.63 (s, 2H), 2.32 (s, 6H), 2.28 (s, 6H), 2.10-2.19 (m, 2H), 1.87-1.92 (m, 6H).
(例8)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4−イソプロピル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(4−イソプロピル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(8)の合成
7−イソプロピル−2−メチル−1H−インデン
4/7−ブロモ−2−メチル−1H−インデン35.1g(0.167mol)の溶液に、室温でTHF中の0.61M臭化イソプロピルマグネシウム413ml(0.252mol)を滴下して加えた。この次に、Pd(dba)21.92g(3.34mmol)およびtBu3P1.35g(6.68mmol)のTHF700ml溶液を加えた。この混合物を60℃で一晩、撹拌し、室温まで冷却して、次に飽和水性NH4Cl150mlを加えた。この次に、THFを真空で溶媒蒸発させ、粗生成物を酢酸エチル(3×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により生成物を単離した。収率28.7g(99%)の無色油状物。C13H16の計算値: C, 90.64; H, 9.36. 実測値: C, 90.81; H, 9.54. 1H NMR (CDCl3), δ: 7.25 (m, 1H, 5-H), 7.14 (m, 1H, 4-H), 7.06 (m, 1H, 6-H), 6.53 (m, 1H, 3-H), 3.31 (m, 2H, 1,1’-H), 3.12 (七重線, J = 6.94 Hz, 1H, CHMe2), 2.20 (s, 3H, 2-Me), 1.33 (d, J = 6.94 Hz, 6H, CHMe2).
1,1−ビス(4−イソプロピル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
0℃に冷却した7−イソプロピル−2−メチル−1H−インデン7.50g(44.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi17.6ml(44.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.40g(4.40mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシロラン3.40g(22.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水100mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率3.43g(38%)のracおよびmeso化合物からなる約3:2混合物の黄色油状物。C30H38Siの計算値: C, 84.44; H, 8.98. 実測値: C, 84.37; H, 9.13. 1H NMR (CDCl3): δ 7.20-7.23 (m), 7.01-7.07 (m), 6.71 (s), 6.66 (s), 3.36 (s), 3.35 (s), 3.15-3.23 (m), 2.14 (s), 2.01 (s), 1.25-1.29 (m), 1.04-1.18 (m), 0.84-0.89 (m), 0.55 (m), 0.39 (m).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4−イソプロピル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス(4−イソプロピル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(8)
0℃に冷却した1,1−ビス(4−イソプロピル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン2.00g(4.70mmol)のエーテル50ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi3.80ml(9.40mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)22.17g(4.70mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン100mlに溶解し、セライトパッドによりろ過した。ろ液を約40mlまで溶媒蒸発させて、得られた溶液を結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として0.60g(19%)得られた。C30H36Cl2HfSiの計算値: C, 53.45; H, 5.38. 実測値: C, 53.41; H, 5.55. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.49 (d, J= 8.7 Hz, 2H), 7.14 (d, J= 7.1 Hz, 2H), 6.95 (dd, J= 8.7 Hz, J= 7.1 Hz, 2H), 6.73 (s, 2H), 3.03 (七重線, J= 6.9 Hz, 2H), 2.31 (s, 6H), 2.12 (m, 2H), 1.82-2.00 (m, 6H), 1.32 (d, J= 6.9 Hz, 6H), 1.25 (d, J= 6.9 Hz, 6H).
(例9)他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(9)の合成
1,1−ビス(2,4−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シレタン
0℃に冷却した2,4/7−ジメチル−1H−インデン6.40g(44.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi17.6ml(44.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.40g(4.40mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシレタン3.10g(22.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水100mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率6.19g(79%)のracおよびmeso化合物からなる約2:1混合物の黄色油状物。C25H28Siの計算値: C, 84.21; H, 7.91. 実測値: C, 84.37; H, 8.18. 1H NMR (CDCl3): δ 7.13 (m), 6.94-7.03 (m), 6.78 (m), 6.68 (s), 6.58 (s), 3.21 (s), 3.16 (s), 2.41 (s), 2.39 (s), 2.13 (s), 1.95 (s), 1.87 (m), 1.15-1.30 (m), 0.97-1.07 (m), 0.79-0.90 (m).
他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(9)
0℃に冷却した1,1−ビス(2,4−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シレタン2.00g(5.60mmol)のエーテル50ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi4.50ml(11.2mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)22.60g(5.60mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン100mlに溶解し、得られた溶液をセライトパッドによりろ過した。ろ液を約40mlの体積まで溶媒蒸発させて、得られた溶液を結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、トルエン−メチルシクロヘキサン(約10:1体積)の混合物から再結晶した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として0.24g(15%)得られた。C25H26Cl2HfSiの計算値: C, 49.72; H, 4.34. 実測値: C, 49.81; H, 4.48. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.36 (d, J= 8.5 Hz, 2H), 7.06 (d, J= 6.8 Hz, 2H), 6.88 (dd, J= 8.5 Hz, J= 6.8 Hz, 2H), 6.62 (s, 2H), 2.82 (m, 2H), 2.32 (s, 6H), 2.23 (s, 6H), 2.07-2.18 (m, 4H).
(例10)他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(4−tert−ブチル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(4−tert−ブチル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(10)の合成
2−tert−ブチルトルエン
−10℃に冷却したニッケル(II)アセチルアセトネート3.30g(13.0mmol)、1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート4.16g(13.0mmol)、リチウムtert−ブトキシド20.6g(0.258mol)およびTHF100mlからなる混合物に、−10℃で15分間激しく撹拌することにより、THF中の0.86M塩化tert−ブチルマグネシウム300ml(0.258mol)を滴下して加えた。この次に、−10℃で2−ブロモトルエン29.4g(0.172mol)を滴下して加えた。得られた混合物をこの温度でさらに3時間、撹拌し、次に室温で一晩撹拌し、最後に塩化アンモニウムの溶液に注ぎ入れることによりクエンチした。粗生成物をエーテル(3×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。残留物を真空で蒸留すると、無色油状物(b.p.116〜123oC/100mmHg)が得られた。収率10.1g(43%)の2−tert−ブチルトルエンおよび2−イソブチルトルエンからなる約10:3混合物。この混合物をさらに精製することなく、次の工程に使用した。C11H16の計算値: C, 89.12; H, 10.88. 実測値: C, 89.04; H, 10.95. 1H NMR (CDCl3), δ: 7.41 (m, 1H, フェニルの3-H), 7.12-7.19 (m, 3H, フェニルの4,5,6-H), 2.58 (s, 3H, フェニルの1-Me), 1.45 (s, 9H, tBu).
臭化2−tert−ブチルベンジル
N−ブロモスクシンイミド77.4g(0.435mol)、上で得られた2−tert−ブチルトルエンと2−イソブチルトルエンとの混合物(約10:3の比)46.0g(0.311mol)、AIBN0.9gおよびテトラクロロメタン550mlからなる混合物を1時間、還流した。得られた混合物をガラスフリット(G3)によりろ過し、ろ液を蒸発乾固した。残留物を真空で蒸留すると、臭化2−tert−ブチルベンジルおよび臭化2−イソブチルベンジルからなる約13.2:1混合物が37.0g(53%)(b.p 77〜82oC/4mmHg)得られた。C11H15Brの計算値: C, 58.17; H, 6.66. 実測値: C, 58.31; H, 6.80. 1H NMR (CDCl3), δ: 7.48 (m, 1H, フェニルの4-H), 7.40 (m, 1H, フェニルの5-H), 7.22-7.29 (m, 2H, フェニルの3,6-H), 4.86 (s, 2H, CH2Br), 1.49 (s, 9H, tBu).
4−tert−ブチル−2−メチルインダノン−1
ナトリウム金属3.75g(0.163mol)および乾燥エタノール120mlから調製したナトリウムエトキシド溶液に、メチルマロン酸ジエチル28.4g(0.163mol)を加えた。この溶液を10分間、撹拌し、次に、15分間、激しく撹拌することにより、上で得られた臭化2−tert−ブチルベンジルと臭化2−イソブチルベンジル(13.2:1の比)との混合物37.0g(0.163mol)を少量ずつ加えた。得られた混合物を4時間、還流し、次に、KOH27.5gの水溶液(100ml)を加えた。この混合物を4時間、還流し、次に大気圧下でエタノールを留去した。得られた溶液をエーテル(2×300ml)により抽出し、次に、12M HClによりこの水層を酸性にしてpH1〜2にし、エーテル(3×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水(2×100ml)により洗浄し、Na2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。残留物をn−ヘキサン250mlにより洗浄した。得られた白色固体を160〜200℃で脱炭酸した。この手順によりオレンジ色固体が21.7g(61%)得られた。P410154gおよび85%オルトリン酸102gから得られたポリリン酸に、80℃で激しく撹拌することにより、2−メチル−3−(2−tertブチルフェニル)プロピオン酸25.6g(0.116mol)を一度に加えた。得られた混合物を80℃で1.5時間、撹拌し、次に冷水1000cm3に注ぎ入れた。生成物をエーテル(3×150ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。残留物をシリカゲル60(40〜63um、溶離液:n−ヘキサン:酢酸エチル=6:1、体積)のパッドに通した。この手順により黄色油状物が15.6g(66%)得られた。こうして、臭化2−tert−ブチルベンジルからの表題生成物の総収率が、40%であった。C14H18Oの計算値: C, 83.12; H, 8.97. 実測値: C, 83.27; H, 9.11. 1H NMR (CDCl3), δ: 7.63 (m, 1H, 7-H), 7.60 (m, 1H, 5-H), 7.32 (m, 1H, 6-H), 3.65 (dd, J = 16.7 Hz, J = 7.7 Hz, 1H, 3-H), 2.89 (dd, J = 16.7 Hz, J = 4.2 Hz, 1H, 3’-H), 2.69 (m, 1H, 2-H), 1.43 (s, 9H, tBu), 1.31 (d, J = 7.5 Hz, 3H, 2-Me).
7−tert−ブチル−2−メチル−1H−インデン
THF80ml中に4−tertブチル−2−メチルインダノン−1 15g(74mmol)を含有するフラスコに、0℃でNaBH42.80g(74mmol)を加えた。この次に、0℃で1時間、MeOH40mlを滴下して加えた。得られた混合物を1時間撹拌し、次に溶媒を蒸発させた。残留物を水500mlに注ぎ入れ、粗生成物をジクロロメタン(3×70ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をシリカゲル60(40〜63um)のパッドに通した。得られた溶出物を蒸発乾固した。残留物をトルエン250mlに溶解し、TsOH1gを加え、得られた混合物を1時間、還流した。この後、この反応混合物を水性炭酸カリウムにより洗浄し、シリカゲル60(40〜63um)のパッドに通した。得られた溶出物を蒸発乾固すると、黄色結晶性生成物が13g(96%)得られた。C14H18の計算値: C, 90.26; H, 9.74. 実測値: C, 90.51; H, 9.65. 1H NMR (CDCl3), δ: 7.14-7.23 (m, 3H, 4,5,6-H), 6.50 (m, 1H, 3-H), 3.53 (s, 2H, 1,1’-H), 2.18 (m, 3H, 2-Me), 1.46 (s, 9H, tBu).
1,1−ビス(4−tert−ブチル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シレタン
0℃に冷却した7−tert−ブチル−2−メチル−1H−インデン8.00g(43.0mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi17.2ml(43.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF50mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.39g(4.30mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシレタン3.03g(21.5mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水100mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン/エーテル20/1)により残留物を精製した。収率9.40g(98%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色結晶性固体。C31H40Siの計算値: C, 84.48; H, 9.15. 実測値: C, 84.22; H, 9.00. 1H NMR (CDCl3): δ 7.13-7.17 (m), 7.03-7.07 (m), 6.95-6.98 (m), 6.70 (s), 6.68 (s), 3.14 (s), 3.13 (s), 2.17 (s), 1.90 (s), 1.73-1.79 (m), 1.41 (s), 1.40 (s), 1.15 (m), 1.02-1.10 (m), 0.85-0.92 (m), 0.72 (m).
他にはrac−シクロトリメチレンシリレン−ビス(4−tert−ブチル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス(4−tert−ブチル−2−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド(10)
0℃に冷却した1,1−ビス(4−tert−ブチル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シレタン2.00g(4.50mmol)のエーテル60ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi3.60ml(9.10mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−70℃まで冷却し、HfCl4(THF)22.10g(4.50mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次に、蒸発乾固した。この残留物をトルエン50mlに溶解し、得られた溶液をセライトパッドによりろ過した。ろ液を約10mlまで溶媒蒸発させて、この溶液を結晶化させるために置いた。室温で沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により純粋なrac錯体が黄色結晶として0.20g(6.4%)得られた。C31H38Cl2HfSiの計算値: C, 54.11; H, 5.57. 実測値: C, 54.02; H, 5.41. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.40 (d, J= 8.6 Hz, 2H), 7.21 (d, J= 7.2 Hz, 2H), 6.92 (dd, J= 8.6 Hz, J= 7.2 Hz, 2H), 6.90 (s, 2H), 2.80 (m, 2H), 2.29 (s, 6H), 2.18-2.23 (m, 2H), 2.10-2.15 (m, 2H), 1.38 (s, 18H).
(例11)他にはrac−シクロペンタメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シリナンジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(11)の合成
4,7−ジメチルインダン−1−オン
ジクロロメタン900ml中のAlCl3224g(1.68mol)の撹拌懸濁液に、室温で3時間、塩化3−クロロプロパノイル186g(1.5mol)、p−キシレン148g(1.4mol)およびジクロロメタン175mlからなる混合物を滴下して加えた。この混合物を室温で2時間、撹拌し、次に、砕いた氷1000g上に注ぎ入れた。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(3×200ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水性K2CO3により洗浄し、K2CO3で脱水してシリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通し、次に蒸発乾固すると、暗色油状液体が284g得られた。この液体を96%硫酸2000mlに室温で加え、次に、得られた混合物を室温で撹拌した。得られた暗色溶液を40分間、90℃まで加熱し、この温度で1時間、撹拌した。室温まで冷却した後、反応混合物を砕いた氷4000gおよび氷水4000ml上に注ぎ入れ、ジクロロメタン2000mlを加えた。有機層を分離し、水層をジクロロメタンにより抽出した(水相900mlあたり100ml)。合わせた有機抽出物水により、次に水性K2CO3により洗浄し、K2CO3で脱水してシリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通した。溶出物を蒸発乾固すると、わずかに黄色い固体の塊状物が得られた。後者(the later)の塊状物をn−ヘキサン500mlから再結晶化すると(加温→室温→0oC、一晩)、4,7−ジメチルインダン−1−オン195g(87%)が白色結晶性物質として得られた。元素分析: C11H12Oの計算値: C, 82.46; H, 7.55. 実測値: C, 82.54; H, 7.65. 1H NMR (CDCl3): δ 7.22 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 2.93 (m, 2H), 2.63 (m, 2H), 2.58 (s, 3H), 2.28 (s, 3H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 208.18, 154.63, 135.73, 134.23, 134.02, 132.65, 129.05, 36.49, 24.12, 17.81, 17.23.
4,7−ジメチル−1H−インデン
5℃に冷却した4,7−ジメチルインダン−1−オン181g(1.13mol)のTHF1100ml溶液に、NaBH464g(1.69mol)を加えた。この次に、この混合物に、5℃で約5時間、激しく撹拌することによりメタノール550mlを滴下して加えた。この混合物を室温で一晩、撹拌し、次に、蒸発乾固した。得られた白色の塊状物にジクロロメタン1500mlおよび水1000mlを加え、得られた混合物を2M HClにより酸性にしてpH約4にした。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(2×250ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固すると、白色固体の塊状物が得られた。この塊状物のトルエン2000ml溶液に、TsOH2gを加え、この混合物を還流するまで急速に加熱し、15分間、ディーン−スタークヘッドを用いて還流し、次に水浴を用いて室温まで冷却した。得られた溶液を10%水性Na2CO3により洗浄した。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(2×150ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をK2CO3で脱水し、次に、シリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通した。このシリカゲルパッドをジクロロメタン250mlによりさらに洗浄した。合わせた溶出物を蒸発乾固すると、わずかに黄色の液体が得られ、次に、真空で蒸留すると、無色液体が134g(83%)(b.p.100〜110℃/12mmHg)得られた。元素分析: C11H12の計算値: C, 91.61; H, 8.39. 実測値: C, 91.48; H, 8.42. 1H NMR (CDCl3): δ 6.95-7.02 (m, 2H), 6.91 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 6.54 (dt, J = 5.6 Hz, J = 1.8 Hz, 1H), 3.26 (s, 2H), 2.41 (s, 3H), 2.32 (s, 3H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 143.19, 142.11, 133.22, 130.48, 130.12, 127.67, 127.53, 125.76, 38.23, 18.40, 18.26.
1,1−ビス(4,7−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シリナン
4,7−ジメチル−1H−インデン10.8g(75.0mmol)のエーテル250ml溶液に、−50℃でヘキサン中の2.5M nBuLi30.0ml(75.0mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で5時間、撹拌し、次に得られた懸濁液を−50℃まで冷却して、CuCN1.70g(19.0mmol)を加えた。この混合物を−25℃で30分間、撹拌し、1,1−ジクロロシリナン6.35g(37.6mmol)を一度に加えた。この次に、この混合物を周囲温度で一晩撹拌し、次に、シリカゲル60(40〜63um)のパッドでろ過し、このパッドをさらにジクロロメタン(2×75ml)により洗浄した。合わせたろ液を蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン、次に、ヘキサン/ジクロロメタン10:1)により残留物を精製すると、表題化合物がわずかに黄色い油状物として12.3g(85%)得られた。元素分析: C27H32Siの計算値: C, 84.31; H, 8.39. 実測値: C, 84.55; H, 8.48. 1H NMR (CDCl3): δ 6.82-6.99 (m), 6.45 (dd, J = 5.3および1.8 Hz), 6.10 (dd, J = 5.3および1.8 Hz), 3.42 (s), 3.34 (s), 2.39 (s), 2.34 (s), 2.24 (s), 1.46-1.55 (m), 1.35-1.46 (m), 1.13-1.23 (m), 0.82-0.94 (m), 0.66 (t, J = 6.5 Hz), 0.37 (t, J = 6.6 Hz).
他にはrac−シクロペンタメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シリナンジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(11)
−60℃に冷却した1,1−ビス(4,7−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シリナン5.08g(13.2mmol)のエーテル200ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi10.6ml(26.5mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で一晩、撹拌した。得られた薄オレンジ色懸濁液を−40℃まで冷却し、HfCl4(THF)26.14g(13.2mmol)を加えた。この反応混合物を24時間撹拌し、次に蒸発乾固した。残留物を熱トルエン200mlにより処理した。熱い間に、この混合物ガラスフリット(G4)によりろ過した。このろ液を約100mlまで溶媒蒸発させた。室温で沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により、meso異性体約5%が混入しているrac−ハフノセンジクロリドが4.36g(52%)得られた。−30℃で結晶化することにより、母液から第2の結晶収穫物を得た。この手順により2.39gのrac−およびmeso錯体からなる約1:4混合物が得られた。こうして、この合成において単離されたrac−およびmeso−ハフノセンの総収率は、6.75g(81%)であった。meso体5%が混入しているRac錯体(上で得られたものとして、4.36g)をトルエン100mlから再結晶した。室温でこの溶液から沈殿したオレンジ色結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順により純粋なrac−メタロセンが2.20g得られた。元素分析: C27H30Cl2HfSiの計算値: C, 51.31; H, 4.78. 実測値: C, 51.45; H, 4.69. 1H NMR (CD2Cl2): δ 6.88 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 6.87 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.06 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 2.48 (s, 6H), 2.25 (s, 6H), 2.03-2.17 (m, 2H), 1.89-2.03 (m, 2H), 1.65-1.80 (m, 4H), 1.51-1.61 (m, 2H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 133.31, 132.41, 132.28, 128.29, 127.57, 126.32, 118.56, 117.52, 92.38, 30.37, 25.05, 22.74, 19.32, 17.75.
(例12)他にはrac−シクロペンタメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチルと命名される、rac−1,1−シリナンジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチル(12)の合成
−30℃に冷却したトルエン45ml中のrac−シリナンジイル−ビス[η5−4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(11)1.27g(2.01mmol)の懸濁液に、エーテル中の2.11M臭化メチルマグネシウム4.00ml(8.44mmol、2.1当量)を一度に加え、この反応混合物を室温で一晩、撹拌した。この反応混合物を溶媒蒸発させて約20mlにし、ガラスフリット(G4)によりろ過した。−30℃で12時間でこの溶液から沈殿した黄色結晶を採集し、冷(−30℃)n−ヘキサン(2×5ml)により洗浄し、真空で乾燥した。この手順により、rac−シリナンジイルビス[η5−4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチルが1.09g(92%)得られた。元素分析: C29H36HfSiの計算値: C, 58.92; H, 6.14. 実測値: C, 59.11; H, 6.30. 1H NMR (C6D6): δ 6.91 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.70 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 5.77 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 2.31 (s, 6H), 2. 30 (s, 6H), 1.77-2.04 (m, 4H), 1.49-1.59 (m, 2H), 1.37-1.49 (m, 2H), 1.22-1.33 (m, 2H), -1.2 (s, 6H).
(例13)他にはシクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、1,1−シロランジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(13)の合成
1,1−ビス(4,7−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
4,7−ジメチル−1H−インデン14.4g(100mmol)のエーテル250ml溶液に、−50℃でヘキサン中の2.5M nBuLi40.0ml(100mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で5時間、撹拌し、次に得られた懸濁液を−50℃に冷却して、CuCN2.24g(25.0mmol)を加えた。得られた混合物を−25℃で30分間、撹拌し、次に、1,1−ジクロロシロラン7.76g(50.0mmol)を一度に加えた。この次に、この混合物を周囲温度で一晩、撹拌した。この溶液をシリカゲル60(40〜63um)のパッドでろ過し、このパッドをさらにジクロロメタン(2×100ml)により洗浄した。合わせたろ液を蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン−ジクロロメタン=10:1、体積)により残留物を精製した。収率16.4g(89%)のわずかに黄色の油状物としての1,1−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)シロラン。元素分析: C26H30Siの計算値: C, 84.26; H, 8.16. 実測値: C, 86.39; H, 8.25. 1H NMR (CDCl3): δ 6.81-6.99 (m), 6.47 (dd, J = 5.3および1.8 Hz), 6.22 (dd, J = 5.3および1.8 Hz), 3.41 (s), 3.39 (s), 2.40 (s), 2.38 (s), 2.37 (s), 2.33 (s), 1.20-1.38 (m), 0.99-1.20 (m), 0.63-0.78 (m), 0.26-0.37 (m), 0.24 (t, J = 6.8 Hz).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、Rac−1,1−シロランジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(13)
−78℃に冷却した1,1−ビス(4,7−ジメチル−1H−インデン−1−イル)シロラン9.53g(25.7mmol)のエーテル250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi20.6ml(51.5mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で一晩、撹拌した。得られた薄オレンジ色溶液を−50℃まで冷却し、HfCl4(THF)211.95g(25.7mmol)を加えた。この反応混合物を24時間撹拌し、次に蒸発乾固した。残留物を熱トルエン200mlにより処理した。得られた熱混合物をガラスフリット(G4)によりろ過した。このろ液を溶媒蒸発させて100mlにし、加熱して沈殿物を溶解した。室温、3時間でこの溶液から沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順によりrac−ハフノセンジクロリドが7.80g(49%)得られた。約40mlまで溶媒蒸発させて、−30℃で一晩、結晶化させた後、母液から第2の結晶収穫物を得た。この手順により1.76gのracおよびmeso錯体からなる約4:1混合物が得られた。こうして、この合成において単離されたrac−およびmeso−ハフノセンジクロリドの総収率は、9.56g(60%)であった。元素分析: C26H28Cl2HfSiの計算値: C, 50.53; H, 4.57. 実測値: C, 50.45; H, 4.68. 1H NMR (CD2Cl2): δ 6.96 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 6.95 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.79 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.14 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 2.57 (s, 6H), 2.34 (s, 6H), 2.17-2.29 (m, 2H), 1.74-1.91 (m, 4H), 1.61-1.74 (m, 2H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 133.40, 132.47, 132.05, 128.32, 127.55, 126.41, 118.74, 118.44, 92.36, 27.44, 24.10, 19.33, 17.66.
(例14)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチルと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス[4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチル(14)の合成
−30℃に冷却したトルエン75ml中のrac−シロランジイル−ビス[η5−4,7−ジメチル−1H−インデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(13)3.10g(5.04mmol)の懸濁液に、エーテル中の2.11M臭化メチルマグネシウム10.0ml(21.1mmol、2.1当量)を一度に加え、この反応混合物を室温で一晩、撹拌した。次に、この反応混合物を溶媒蒸発させて約40mlにし、ガラスフリット(G4)によりろ過して、最後に溶媒蒸発させて約25mlにした。−30℃、12時間でこの溶液から沈殿した結晶を採集し、冷(−30℃)n−ヘキサン(2×5ml)により洗浄し、真空で乾燥した。この手順により、rac−シロランジイルビス[η5−4,7−ジメチルインデン−1−イル]ハフニウムジメチルが2.47g(85%)得られた。元素分析: C28H34HfSiの計算値: C, 58.27; H, 5.94. 実測値: C, 58.43; H, 6.12. 1H NMR (CDCl3): δ 6.88 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 6.85 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.64 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 5.77 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 2.38 (s, 6H), 2.32 (s, 6H), 2.03-2.15 (m, 2H), 1.58-1.72 (m, 2H), 1.38-1.58 (m, 4H), -1.79 (s, 6H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 132.21, 131.98, 129.14, 126.05, 125.74, 124.06, 118.45, 111.50, 86.49, 40.32, 26.96, 23.65, 19.30, 17.14.
(例15)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジクロリド(15)の合成
4,7−ジメチルインダン
エチレングリコール1100ml中の、KOH124g(2.21mol)、4,7−ジメチルインダン−1−オン91.4g(570.5mmol)およびヒドラジン水和物102mlからなる混合物を5時間、還流した。次に、還流コンデンサを、コンデンサを備えたクライゼン蒸留ヘッドに交換し、蒸留温度が195℃に到達するまで、水、ヒドラジン水和物、表題生成物およびエチレングリコールからなる混合物を蒸留した。室温まで冷却した残留物にエチレングリコール300ml、2回目の分量の2,2−ジメチルインダン−1−オン(182.5g、1.139mol)およびヒドラジン水和物(144ml)を加え、この還元手順を上記の通り繰り返した。合わせた蒸留物を水1000mlにより希釈し、粗生成物をジクロロメタン(3×300ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を1M HClにより洗浄して無水K2CO3で脱水し、シリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通し、得られたろ液を蒸発乾固すると、わずかに黄色い液体が得られた。この液体を真空で蒸留すると、4,7−ジメチルインダンが無色液体(b.p.88〜90oC/10mmHg)として68.1g(82%)得られた。元素分析: C11H14の計算値: C, 90.35; H, 9.65. 実測値: C, 90.47; H, 9.50. 1H NMR (CDCl3): δ 6.86 (s, 2H), 2.82 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.21 (s, 6H), 2.05 (五重線, J = 7.6 Hz, 2H). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 142.53, 130.84, 126.99, 31.62, 24.17, 18.86.
2,4,8−トリメチル−3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1(2H)−オン
−30℃に冷却したジクロロメタン300ml中のAlCl3333g(2.5mol)の懸濁液に、臭化2−ブロモ−2−メチルプロピオニル223g(970mmol)、およびジクロロメタン250ml中のインダン137.8g(942mmol)の溶液を30分間、加えた。次に、冷却浴を取り去り、この溶液を室温で5時間、撹拌した。この反応混合物を粉砕した氷2kgに注ぎ入れ、有機層を分離し、水層をジクロロメタン(3×300ml)により抽出した。合わせた有機抽出物を水性K2CO3により洗浄して無水K2CO3で脱水し、シリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通し、ろ液を蒸発乾固すると、灰色の半結晶性塊状物が得られた。この塊状物を真空で蒸留すると、2,4,8−トリメチル−3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1(2H)−オンがわずかに緑色の油状物(b.p.175〜180oC/2mmHg)として159.1g(79%)得られ、これは室温で迅速に結晶化した。元素分析: C15H18Oの計算値: C, 84.07; H, 8.47. 実測値: C, 84.22; H, 8.26. 1H NMR (CDCl3): δ 3.19 (dd, J = 16.9および8.1 Hz, 1H, 3-CHH’), 2.90 (t, J = 7.8 Hz, 2H, インダンのCH2), 2.88 (t, J = 7.8 Hz, 2H, インダンのCH2), 2.66 (m, 1H, 2-H), 2.54 (s, 3H, 8-CH3), 2.49 (dd, J = 16.9および3.3 Hz, 1H, 3-CHH’), 2.19 (s, 3H, 4-CH3), 2.12 (五重線, J = 7.8 Hz, インダンのCH2), 1.29 (d, J = 7.3, 3H, 2-CH3). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 210.63, 152.07, 149.99, 143.11, 132.07, 131.26, 127.72, 42.69, 32.95, 32.01, 30.75, 24.56, 16.75, 14.42, 14.33.
4,6,8−トリメチル−1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセン
5℃に冷却した2,4,8−トリメチル−3,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1(2H)−オン77.6g(362mmol)のTHF400ml溶液に、NaBH420.6g(545mmol)を加えた。この次に、この激しく撹拌した混合物に、5℃で約5時間、メタノール200mlを滴下して加えた。得られた混合物を室温で3時間、撹拌し、次に蒸発乾固して残留物をジクロロメタン500mlと2M HCl500mlとの間に分配した。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(100ml)によりさらに抽出した。合わせた有機抽出物を蒸発乾固すると、白色固体の塊状物が得られた。この塊状物のトルエン1000ml溶液に、TsOH1gを加え、この混合物を20分間、ディーン−スタークヘッドを用いて還流し、次に水浴を用いて室温まで冷却した。この反応混合物を10%水性K2CO3により洗浄した。有機層を分離し、水層をジクロロメタン(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をK2CO3で脱水し、次に、シリカゲル60(40〜63um)の短いパッドに通した。このシリカゲルパッドをジクロロメタン100mlによりさらに洗浄した。合わせた有機溶出物を蒸発乾固すると、黄色固体の塊状物が得られた。後者の塊状物をn−ヘキサン200mlから再結晶した(加温→室温→0oC→−30oC、一晩)。この手順により4,6,8−トリメチル−1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセン58.2g(81%)が白色微細結晶性粉末として得られた。元素分析: C15H18の計算値: C, 90.85; H, 9.15. 実測値: C, 90.99; H, 9.27. 1H NMR (CDCl3): δ 6.56 (q, J = 1.3 Hz, 1H, 3-H), 3.16 (s, 2H, 1-CH2), 2.86 (br. t, J = 7.3 Hz, 4H, インダンの2つのCH2), 2.27 (s, 3H, CH3), 2.20 (s, 3H, CH3), 2.14 (s, 3H, CH3), 2.09 (五重線, J = 7.3 Hz, インダンのCH2). 13C{1H} NMR (CDCl3): δ 144.10, 142.84, 141.08, 140.34, 138.51, 125.76, 125.54, 122.21, 41.55, 31.58, 31.43, 24.91, 17.00, 15.61, 15.36.
1,1−ビス(2,4,8−トリメチル−1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)シロラン
−78℃に冷却した4,6,8−トリメチル−1,2,3,5−テトラヒドロ−s−インダセン7.78g(39.2mmol)のTHF250ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi15.7ml(39.3mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で5時間、撹拌し、次に得られた薄オレンジ色溶液を−50℃に冷却して、CuCN0.88g(9.82mmol、25%)を加えた。得られた混合物を−25℃で30分間、撹拌し、次に、1,1−ジクロロシロラン3.04g(19.6mmol)を一度に加えた。この次に、この混合物を周囲温度で一晩、撹拌した。この溶液をシリカゲル60(40〜63um)のパッドでろ過し、このパッドをさらにジクロロメタン(3×75ml)により洗浄した。合わせた溶出液を蒸発乾固した。残留物をヘキサン−ジクロロメタン(1:1、体積)の混合物に溶解し、得られた溶液をガラスフリット(G3)によりろ過した。得られた黄色粉末をヘキサン30mlにより粉末にし、次にろ別して真空で乾燥した。この手順により1,1−ビス(2,4,8−トリメチル−1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)シロラン8.10g(86%)が白色粉末として得られた。元素分析: C34H42Siの計算値: C, 85.29; H, 8.84. 実測値: C, 85.40; H, 9,14. 1H NMR (CDCl3): δ 6.60 (s), 6.54 (s), 3.37 (s), 2.69-2.91 (m), 2.29 (s), 2.24 (s), 1.99-2.12 (m), 2.00 (s), 1.87 (s), 1.11-1.21 (m), 0.98-1.11 (m), 0.84-0.95 (m), 0.65-0.80 (m), 0.42-0.59 (m), 0.20-0.33 (m).
他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジクロリド(15)
−78℃に冷却したエーテル200ml中の1,1−ビス(2,4,8−トリメチル−1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル)シロラン3.92g(8.19mmol)の懸濁液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi6.60ml(16.5mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で一晩撹拌した。配位子前駆体(proligand)は徐々に、完全に溶解し、次に新たな白色沈殿物が形成した。得られた混合物を−50℃まで冷却し、HfCl42.63g(8.21mmol)を加えた。この反応混合物を24時間、撹拌すると、黄色沈殿物を多量に含む薄オレンジ色溶液になった。得られた混合物を蒸発乾固し、残留物を熱トルエン200mlにより処理した。この熱混合物をガラスフリット(G4)によりろ過した。ろ液から沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順によりrac−ハフノセンジクロリドが0.94g得られた。約50mlまで溶媒蒸発させて、−30℃で一晩、結晶化させることにより、母液から第2の結晶収穫物を得た。この手順によりrac−ハフノセンが1.02g得られた。こうして、この合成において単離された錯体の総収率は、1.96g(33%)であった。元素分析: C34H40Cl2HfSiの計算値: C, 56.24; H, 5.55. 実測値: C, 56.42; H, 5.51. 1H NMR (CDCl3): δ 6.70 (s, 2H), 3.00-3.15 (m, 2H), 2.73-3.00 (m, 6H), 2.49 (s, 6H), 2.17-2.28 (m, 4H), 2.23 (s, 6H), 2.21 (s, 6H), 1.97-2.13 (m, 4H), 1.80-1.96 (m, 2H), 1.46-1.63 (m, 2H).
(例16)他にはrac−シクロテトラメチレンシリレン−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジメチルと命名される、rac−1,1−シロランジイル−ビス[4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジメチル(16)の合成
−30℃に冷却したトルエン30mlおよびエーテル10mlからなる混合物中のrac−1,1−シロランジイル−ビス[η5−4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル]ハフニウムジクロリド(15)350mg(0.48mmol)の懸濁液に、エーテル中の2.11M臭化メチルマグネシウム1.00ml(2.11mmol)を一度に加え、この反応混合物を室温で3日間、撹拌した。次に、この反応混合物を溶媒蒸発させて約20mlにし、ガラスフリット(G4)によりろ過して、ろ液を蒸発乾固した。この手順により、meso体約2%が混入しているラセミ錯体が225mg(68%)得られた。元素分析: C36H46HfSiの計算値: C, 63.09; H, 6.77. 実測値: C, 69.21; H, 6.83. 1H NMR (CDCl3): δ 6.63 (s, 2H), 2.84-3.08 (m, 4H), 2.78 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 2.43 (s, 6H), 2.26 (s, 6H), 2.10-2.22 (m, 4H), 1.94-2.10 (m, 4H), 2.02 (s, 6H), 1.72-1.87 (m, 2H), 1.31-1.47 (m, 2H), -1.56 (s, 6H).
(例17)他にはシクロトリメチレンシリレン−ビス[2,4,7−トリメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス[2,4,7−トリメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(17)の合成
1,1−ビス(2,4,7−トリメチル−1H−インデン−1−イル)シレタン
0℃に冷却した2,4,7−トリメチル−1H−インデン7.50g(47.0mmol)のエーテル150ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi19.0ml(47.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌した。この次に、THF30mlを加え、得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.42g(4.70mmol)を加えた。この混合物を−30℃まで温め、この温度で2時間、撹拌し、次に、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシレタン3.31g(23.5mmol)を加えた。得られた混合物を室温で12時間、撹拌し、次に水100mlを加え、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(2×100ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をMgSO4で脱水し、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により残留物を精製した。収率3.20g(36%)のracおよびmeso化合物からなる約1:1混合物の黄色油状物。C27H32Siの計算値: C, 84.31; H, 8.39. 実測値: C, 84.10; H, 8.47. 1H NMR (CDCl3): δ 6.87-6.90 (m), 6.73-6.78 (m), 6.65 (s), 6.62 (s), 3.39 (s), 3.38 (s), 2.35 (s), 2.32 (s), 2.24 (s), 2.06 (s), 1.81 (s), 1.48 (m), 1.34 (m), 0.86-1.01 (m).
他にはシクロトリメチレンシリレン−ビス[2,4,7−トリメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリドと命名される、rac−1,1−シレタンジイル−ビス[2,4,7−トリメチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(17)
−60℃に冷却した1,1−ビス(2,4,7−トリメチル−1H−インデン−1−イル)シレタン3.27g(8.50mmol)のエーテル85ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi6.80ml(17.0mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で一晩、撹拌した。得られた薄赤色溶液を−60℃まで冷却し、HfCl42.73g(8.52mmol)を加えた。この反応混合物を24時間、撹拌すると、黄色沈殿物を多量に含む薄黄色溶液になった。得られた混合物を蒸発乾固し、残留物を熱トルエン200mlにより処理した。この熱混合物をガラスフリット(G4)によりろ過した。このろ液を溶媒蒸発させて約50mlにし、黄色沈殿物をろ別した。室温で一晩、得られたろ液の溶液から沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順によりmeso−ハフノセンが198mg得られた。最初の結晶化後に残ったフィルター上の黄色沈殿物を熱トルエン100mlにより処理した。得られた熱混合物をガラスフリット(G4)によりろ過した。上記の手順を2回、繰り返し、各回に熱トルエン100mlを使用した。合わせたろ液を溶媒蒸発させて約10mlにした。室温、一晩でこの溶液から沈殿した黄色結晶を採集し、真空で乾燥した。この手順によりrac−ハフノセンジクロリドが415mg得られた。
meso−シレタンジイル−ビス[η5−2,4,7−トリメチル−1H−インデン−1−イル]ハフニウムジクロリド:
元素分析: C27H30Cl2HfSiの計算値: C, 51.31; H, 4.78. 実測値: C, 51.44; H, 7.90.
1H NMR (CDCl3): δ 6.80 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.61 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 2.61-2.74 (m, 2H), 2.66 (s, 6H), 2.51 (s, 6H), 2.31 (s, 6H), 2.19-2.39 (m, 4H).
rac−シレタンジイル−ビス[η5−2,4,7−トリメチル−1H−インデン−1−イル]ハフニウムジクロリド:
元素分析: C27H30Cl2HfSiの計算値: C, 51.31; H, 4.78. 実測値: C, 51.39; H, 4.69.
1H NMR (CDCl3): δ 7.00 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.82 (s, 2H), 6.77 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 2.59-2.72 (m, 2H), 2.59 (s, 6H), 2.32 (s, 6H), 2.25 (s, 6H), 2.22-2.37 (m, 2H), 2.07-2.20 (m, 2H).
(例18)rac−テトラメチルシリレン−ビス[4−シクロプロピル−2−メチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(18)の合成
7−シクロプロピル−2−メチル−1H−インデン
4/7−ブロモ−2−メチル−1H−インデン2.00g(9.57mmol)、Pd(dba)20.11g(0.19mmol)、tBu3P0.077g(0.38mmol)およびTHF15mlからなる混合物を室温で5分間、撹拌し、次に、THF中の0.66M cPrMgBr21.7ml(14.4mmol)を5分間、加えた。得られた混合物を60℃で12時間、撹拌し、次に水性NH4Cl50mlに注ぎ入れた。有機層を分離し、水層を酢酸エチル(3×20ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をブライン(30ml)により洗浄し、Na2SO4で脱水して、蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン)により粗生成物を精製した。収率1.55g(95%)の無色油状物。C13H14の計算値: C, 91.71; H, 8.29. 実測値: C, 91.60; H, 8.43. 1H NMR (CDCl3): δ 7.14 (m, 1H, インデニルの5-H), 7.07 (m, 1H, インデニルの4-H), 6.64 (m, 1H, インデニルの7-H), 6.49 (m, 1H, インデニルの3-H), 3.35 (s, 2H, インデニルの1,1-H), 2.18 (m, 3H, Me), 1.94 (m, 1H, cPrの1-H), 0.94 (m, 2H, cPrの2,3-H), 0.73 (m, 2H, cPrの2’,3’-H).
1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン
0℃に冷却した7−シクロプロピル−2−メチル−1H−インデン5.40g(32.0mmol)のエーテル100ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi12.8ml(32.0mmol)を加えた。この混合物を室温で12時間、撹拌し、次に、THF11.1mlを加えた。得られた混合物を−60℃まで冷却し、CuCN0.14g(1.60mmol)を加えた。次に、この混合物を−30℃まで温め、この温度で30分間、撹拌し、−60℃まで冷却して、1,1−ジクロロシロラン2.10ml(16.0mmol)を加えた。得られた混合物を室温で24時間、撹拌し、次に、水40mlを加えた。有機層を分離し、水層を酢酸エチル(2×50ml)により抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水して、次に蒸発乾固した。シリカゲル60上のフラッシュクロマトグラフィー(40〜63um、溶離液:ヘキサン−ジクロロメタン=10:1、体積)により粗生成物を精製した。収率4.73g(70%)のracおよびmeso化合物からなる混合物の黄色油状物。C30H34Siの計算値: C, 85.25; H, 8.11. 実測値: C, 85.39; H, 8.27. 1H NMR (CDCl3): δ 7.19 (m), 6.93-7.03 (m), 6.83 (m), 6.75-6.78 (m), 3.37 (s), 3.35 (s), 2.16 (s), 2.04-2.10 (m), 1.30-1.35 (m), 1.12-1.19 (m), 1.04-1.10 (m), 0.86-0.95 (m), 0.70-0.77 (m), 0.62-0.68 (m), 0.48-0.58 (m), 0.38 (m).
rac−シクロテトラメチルシリレン−ビス[4−シクロプロピル−2−メチルインデン−1−イル]ハフニウムジクロリド(18)
0℃に冷却した1,1−ビス(4−シクロプロピル−2−メチル−1H−インデン−1−イル)シロラン1.60g(3.78mmol)のエーテル50ml溶液に、ヘキサン中の2.5M nBuLi3.05ml(7.56mmol)を加えた。この混合物を室温で12時間、撹拌し、次に−50℃まで冷却し、HfCl4(THF)21.75g(3.78mmol)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、撹拌し、次に、ガラスフリット(G4)によりろ過した。この沈殿物を熱トルエン100mlに注ぎ入れ、形成した熱懸濁液をセライトパッドによりろ過した。ろ液を真空で濃縮し70mlにした。室温でこの溶液から沈殿した結晶を採集し、真空で乾燥した。得られた結晶性粉末(実際にはrac錯体とmeso−錯体との約1:1混合物)をトルエン−エーテル(2:1、体積)180mlから再結晶すると、純粋なrac錯体0.51g(20%)が黄色結晶性物質として得られた。C30H32Cl2HfSiの計算値: C, 53.77; H, 4.81. 実測値: C, 53.54; H, 4.69. 1H NMR (CD2Cl2): δ 7.46 (m, 2H, インデニルの7-H), 6.87-6.94 (m, 4H, インデニルの5,6-H), 6.83 (m, 2H, インデニルの3-H), 2.28 (s, 6H, 2-Me), 2.11 (m, 2H, シロランの3/3’-H), 1.87-2.01 (m, 8H, cPrの1-H, シロランの2,2’-Hおよび3/3’-H), 0.81-0.93 (m, 6H, cPrの2/3-H), 0.67-0.73 (m, 2H, cPrの2/3-H).
以下の重合例において使用した比較化合物には、
rac−(PhC242Si(4,7−Me2Ind)2HfMe2(表4aおよび4b中の触媒IDはC−A)、
rac−(n−C6132Si[4,7−Me2Ind]2HfMe2(表4aおよび4b中の触媒IDはC−B)、
rac−(Me2Si)2[4,7−Me2Ind]2HfMe2(表4aおよび4b中の触媒IDはC−C)、
rac−CH2CH2[5−t−Bu−7−MeInd]2HfMe2(表4aおよび4b中の触媒IDはC−D)、
rac−Me2Si[2−Me−4−PhInd]2ZrMe2(表4aおよび4b中の触媒IDはC−E)、
(Ind=インデニル、Me=メチル、n−C613=n−ヘキシル、Ph=フェニル、PhC24=フェネチル、tBu=tert−ブチル、CH2CH2=エチレン)が挙げられる。
重合例
プレ触媒(上で調製した化合物1〜18、または比較化合物C−A〜C−E)の溶液をトルエン(ExxonMobil Chemical−無水、N2下で保管)(98%)を使用して作製した。プレ触媒溶液は、通常、0.5mmol/Lとした。明記する場合、一部のプレ触媒は、トリイソブチルアルミニウム(TiBAl、無溶媒、AkzoNobel)を使用して事前にアルキル化した。事前アルキル化は、適量のトルエン中にプレ触媒をまず溶解し、次に、最終プレ触媒溶液が0.5mmolプレ触媒/Lおよび10mmol TiBAl/Lとなるよう、20当量のTiBAlを加えることによって行った。
重合用グレードであるトルエンおよび/またはイソヘキサンである溶媒は、ExxonMobil Chemical Co.により供給され、以下の一連のカラム:直列につないだ2本のLabclear(Oakland、Calif.)製の500ccのOxyclearシリンダー、次いで乾燥3Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填した2本直列の500ccカラム、および乾燥5Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填した2本直列の500ccカラムに通すことによって精製する。
1−オクテン(98%)(Aldrich Chemical Company)をNaK上で一晩撹拌し、次いで塩基性アルミナ(Aldrich Chemical Company、Brockman Basic1)でろ過することによって乾燥した。1−デセンは、活性化13×モレキュラーシーブ(これは、パージした乾燥窒素ガス流下で、200℃で少なくとも4時間、焼成することにより活性化した)20グラムを含む未処理原料1リットルと、Oxi−Clear触媒(Altech Associates、IncまたはDeerfield、Ill.60115から購入)10グラムとを、窒素の乾燥不活性雰囲気下、グローブボックス内で少なくとも2日間、混合することにより精製した。次に、モレキュラーシーブおよび脱酸素触媒をグローブボックス中でろ過することにより除去すると、精製した1−デセンが得られた。代替として、フィードを窒素雰囲気下、活性化した単独の13×モレキュラーシーブ床に通すことにより精製した。
重合グレードのエチレンを使用し、これを以下の一連のカラム:Labclear(Oakland、Calif.)製の500ccのOxyclearシリンダー、次いで乾燥3Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填した500ccカラム、および乾燥5Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填した500ccカラムに通すことによってさらに精製した。
重合グレードのプロピレンを使用し、これを以下の一連のカラム:3Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填したLabclear製の2250ccのOxiclearシリンダー、次に5Åモルシーブ(8〜12メッシュ、Aldrich Chemical Company)を充填した2本直列の500ccカラム、次に、Selexsorb CD(BASF)を充填した500ccカラム、最後に、Selexsorb COS(BASF)を充填した500ccカラムに通すことによってさらに精製した。
プレ触媒の活性化は、メチルアルモキサン(MAO、トルエン中の10質量%、Albemarle Corp.)、ジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレート(Boulder Scientific CorおよびAlbemarle Corp)またはジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート(Albemarle Corp)のいずれかによった。MAOは、トルエン溶液中の0.5質量%または1.0質量%として使用した。実験項において報告したMAOのマイクロモルは、MAO中のアルミニウムのマイクロモルに基づく。MAOの式量は、58.0グラム/モルである。ジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレートおよびジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレートは、通常、トリルエン中の5mmol/L溶液として使用した。
ジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレートまたはジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレートを使用して実施する重合の場合、反応器に活性化剤およびプレ触媒を導入する前に、トリ−n−オクチルアルミニウム(TnOAl、無溶媒、AkzoNobel)も捕捉剤として使用した。TnOAlは、通常、トルエン中の5mmol/L溶液として使用した。
反応器の説明および調製
重合は、温度制御用内部ヒーター、ガラス製インサート(C2、C2/C8、C2/C10、C10、およびC8の実施の場合、反応器の内容積=23.5mL、C3およびC2/C3の実施の場合、22.5mL)、入り口用セプタム、窒素、エチレンおよびプロピレンの制御供給器を装備し、かつ使い捨てPEEK機械式撹拌器(800RPM)を装備した、オートクレーブを使用して、不活性雰囲気(N2)のドライボックス中で実施した。このオートクレーブに110℃または115℃で5時間、次に25℃で5時間、乾燥窒素をパージすることにより準備を整えた。
エチレン重合(PE)またはエチレン/1−オクテン共重合(EO):
反応器を上記の通りに準備を整え、次にエチレンをパージした。MAOで活性化した実施の場合、室温および大気圧で、シリンジによりトルエン、1−オクテン(使用する場合、100μL)および活性化剤(MAO)を加えた。次に、800RPMで撹拌しながら、この反応器を処理温度(80℃)にし、処理圧力(75psiゲージ圧=618.5kPaまたは200psiゲージ圧=1480.3kPa)までエチレンを投入した。次に、このプレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に加えた。ジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレートで活性化した実施の場合、室温および大気圧で、シリンジによりトルエン、1−オクテン(使用する場合、100μLまたは200μL)および捕捉剤(TnOAl、0.5μmol)を加えた。次に、800RPMで撹拌しながら、この反応器を処理温度(80℃)にし、処理圧力(75psiゲージ圧=618.5kPaまたは200psiゲージ圧=1480.3kPa)までエチレンを投入した。活性化剤溶液、次いでプレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に注入した。重合の間、エチレンをオートクレーブに導入し(コンピューター制御した電磁弁の使用による)、反応器のゲージ圧(+/−2psiゲージ圧)を維持した。反応器の温度をモニタリングし、通常、+/−1℃以内に維持した。重合は、約50psiのO2/Ar(5モル%のO2)ガス混合物を約30秒間、オートクレーブに添加することにより停止させた。所定の累積エチレン量の添加(psiでの最大クエンチ値)または最大30分間の重合時間(最大クエンチ時間)後、この重合をクエンチした。その後、この反応器を冷却し、排気した。溶媒を真空で除去した後、ポリマーを単離した。報告した収率は、ポリマーおよび残存触媒の総質量を含む。触媒活性は、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol・時)として報告する。エチレンホモ重合の実施を表1にまとめ、およびエチレン/1−オクテン共重合の実施を表2aおよび2bにまとめている。
エチレン/1−デセン共重合(ED):
反応器を上記の通りに準備を整え、次にエチレンをパージした。室温および大気圧で、シリンジにより、トルエン(4.0ml)、1−デセン(1.0ml)、および捕捉剤(TnOAl、1.0μmol)を加えた。次に、800RPMで撹拌しながら、この反応器を処理温度(T=80、100または120℃)にし、処理圧力(50psiゲージ圧=446.1kPa)までエチレンを投入した。次に、プレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に加えた。重合の間、エチレンをオートクレーブに導入し(コンピューター制御した電磁弁の使用による)、反応器のゲージ圧(+/−2psiゲージ圧)を維持した。反応器の温度をモニタリングし、通常、+/−1℃以内に維持した。重合は、約50psiのO2/Ar(5モル%のO2)ガス混合物を約30秒間、オートクレーブに添加することにより停止させた。所定の累積エチレン量の添加(最大クエンチ値20psi)または最大30分間の重合時間後、この重合をクエンチした。この反応器を冷却し、排気した。溶媒を真空で除去した後、ポリマーを単離した。実際の重合時間(クエンチ時間)および収率を表3に報告する。報告した収率は、ポリマーおよび残存触媒の総質量を含む。触媒活性は、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol・時)として報告する。
プロピレン重合(PP):
反応器を上記の通りに準備を整え、次に40℃に加熱し、次に大気圧でプロピレンガスをパージした。MAOにより活性化したランの場合、トルエンまたはイソヘキサン、MAOおよび液体プロピレン(1.0mL)をシリンジにより加えた。次に、この反応器を、800RPMで撹拌しながら、処理温度(70℃または100℃)まで加熱した。このプレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に加えた。ジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレートまたはジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロナフチルボレートにより活性化したランの場合、イソヘキサン、液体プロピレン(1.0mL)および捕捉剤(TnOAl、0.5μmol)をシリンジにより加えた。次に、この反応器を、800RPMで撹拌しながら、処理温度(70℃または100℃)にした。活性化剤溶液、次いでプレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に注入した。反応器の温度をモニタリングし、通常、+/−1℃以内に維持した。約50psiのO2/Ar(5モル%のO2)ガス混合物を約30秒間、オートクレーブに添加することにより重合を停止した。重合は、約8〜20psi(psiでの最大クエンチ値)という所与の圧力減少に基づいて、または表5aに列挙している実験の場合、最大30分間の重合時間、または表4aに列挙している実験の場合、最大45分間の重合時間でクエンチした。この反応器を冷却し、排気した。溶媒を真空で除去した後、ポリマーを単離した。実際のクエンチ時間(s)および最大クエンチ値(psi)を報告する。報告した収率は、ポリマーと残存触媒との合計質量を含む。触媒活性は、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol・時)として報告する。プロピレンのホモ重合の実施例は、表4aおよび4b(PPまたはCPPだけで開始したEx#)および表5aおよび5bに報告されている。
エチレン−プロピレン共重合(EP):
反応器を上記の通りに準備を整え、次に40℃に加熱し、次に大気圧でエチレンガスをパージした。次に、列挙したエチレン圧(10、20、40、60または80psid)をこの反応器に加えた。イソヘキサンおよび捕捉剤(TnOAl、0.5μmol)をシリンジにより加えた。次に撹拌器を始動し、800RPMに維持した。次に、液体プロピレン(1.0ml)を反応器に注入した。次に、この反応器を処理温度(70℃)にした。活性化剤溶液、次いでプレ触媒溶液をシリンジにより、処理条件にある反応器に注入した。反応器の温度をモニタリングし、通常、+/−1℃以内に維持した。約50psiのO2/Ar(5モル%のO2)ガス混合物を約30秒間、オートクレーブに添加することにより重合を停止した。重合は、約10〜20psiの所与の圧力減少に基づいて、または最大45分間の重合時間でクエンチした。この反応器を冷却し、排気した。溶媒を真空で除去した後、ポリマーを単離した。各ランに関して、クエンチ時間(s)および最大クエンチ値(psi)を表4aに報告する。報告した収率は、ポリマーと残存触媒との合計質量を含む。触媒活性は、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol・時)として報告する。エチレン/プロピレン共重合例を表4aおよび4bに集めている。
1−デセン(PD)および1−オクテン(PO)のホモ重合:
反応器を上記の通りに準備を整えた。室温および大気圧で、シリンジにより、トルエン(4.0ml)、1−デセンまたは1−オクテン(1.0ml)および捕捉剤(TnOAl、2.0μmol)を加えた。次に、この反応器を、800RPMで撹拌しながら、処理温度(T=80、100または120℃)にした。活性化剤溶液(0.044μmol)、次いでプレ触媒溶液(0.040μmol)をシリンジにより、処理条件にある反応器に注入した。この反応器の温度をモニタリングし、通常、+/−1℃以内に維持した。重合は120分間の反応時間後、停止させた。この反応器を冷却し、排気した。溶媒を真空で除去した後、ポリマーを単離した。報告した収率は、ポリマーおよび残存触媒の総質量を含む。触媒活性は、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol・時)として報告する。1−デセンのホモ重合および1−オクテンのホモ重合の例を、表7に集めている。
ポリマー特性決定
分析用試験の場合、震とう器オーブン中、165℃で約3時間、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT、99%、Aldrich製)を含有する1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB、99+%純度、Sigma−Aldrich製)にポリマーを溶解することにより、ポリマー試料溶液を調製した。溶液中のポリマーの通常の濃度は、0.1〜0.9mg/mLであり、BHT濃度は、1.25mg/1ml(TCB)であった。試料を試験するために135℃に冷却した。
それらの各々が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第6,491,816号、同第6,491,823号、同第6,475,391号、同第6,461,515号、同第6,436,292号、同第6,406,632号、同第6,175,409号、同第6,454,947号、同第6,260,407号、および同第6,294,388号に記載されている、自動化「迅速GPC」系を使用して、高温サイズ排除クロマトグラフィーを実施した。分子量(質量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn))、および分子量分布(MWD=Mw/Mn)(これは、時としてポリマーの多分散性(PDI)とも呼ばれる)は、蒸発光散乱検出器を装備しており、かつポリスチレン標準(Polymer Laboratories: Polystyrene Calibration Kit S−M−10:Mp(ピークMw)は、5000と3,390,000との間)により較正したSymyx Technology GPCを使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した。Polymer Laboratoriesの直列した3本のPLgel10μm Mixed−B 300×7.5mmカラムを使用して、試料(TCB中のポリマー溶液250μLをこの系に注入した)を2.0mL/分の流速の溶離液(試料温度135℃、オーブン/カラム165℃)で流した。カラムの広がり補正は使用しなかった。数値解析は、Symyx Technologiesから入手可能なEpoch(登録商標)ソフトウェアを使用して行った。得られた分子量は、線状ポリスチレン標準に対するものである。表1、2b、3、4b、5bおよび7中の、上で定義したMn、MwおよびPDIの見出しの下に分子量データを報告する。
示差走査熱量(DSC)測定は、ポリマーの融点を決定するためのTA−Q100 instrumentで実施した。試料を220℃で15分間、プレアニーリングし、次に、一晩、室温まで冷却した。次に、この試料を100℃/分の速度で220℃まで加熱し、次に50℃/分の速度で冷却した。加熱時間中に、融点を収集した。結果は、表1、2b、4bおよび5bのTm(℃)の見出しの下に報告する。
赤外分析用試料は、安定化したポリマー溶液をシラン処理したウェハ(部品番号S10860、Symyx)上に堆積させることにより調製した。この方法により、約0.12から0.24mgの間のポリマーが、ウェハセル上に堆積する。続いて、Pikes’ MappIR specular reflectance sample accessoryを装備したBrucker Equinox 55 FTIR分光計で、この試料を分析した。5000cm-1〜500cm-1のスペクトル範囲に及ぶスペクトルを、32スキャンで2cm-1の分解能で収集した。
エチレン−1−オクテンコポリマーの場合、コポリマー中のオクテンの質量%は、約1375cm-1のメチル変角バンドを測定することにより決定した。このバンドのピーク高さを、光路長差を補正した、約4321cm-1における結合バンドおよび倍音バンドにより正規化した。この正規化したピーク高さを、1H NMRデータからの個々の較正曲線に関連づけて、オクテンが約2〜35質量%の濃度範囲内の質量%でのオクテン含量を予測した。通常、0.98以上のR2相関が達成される。表2bのC8質量%の見出しの下に、これらの数字を報告する。
エチレン−プロピレンコポリマーの場合、質量%エチレンは、メチレンの振動バンド(約770cm-1〜700cm-1)の測定により決定する。4500cm-1〜4000cm-1の範囲における結合バンドおよび倍音バンドのバンド領域の合計により、上記のバンドのピーク面積を正規化する。次に、この正規化したバンド領域を、13C NMRデータからの較正曲線に補正し、約5〜40質量%の濃度範囲内のエチレンの質量%を予測する。通常、0.98以上のR2相関が達成される。表4bのC2質量%の見出しの下に、これらの数字を報告する。
13C NMR分光法を使用して、表5aおよび5bに収集されている実験において生成した一部のポリプロピレンポリマー試料を特性決定した。特に示さない限り、13C NMR分光法用のポリマー試料をd2−1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解し、この試料を150MHzの13C NMR周波数を有するNMR分光計を使用して、125℃で記録した。ポリマーの共鳴ピークは、mmmm=21.8ppmを参照する。NMRによるポリマーの特性決定に関与する計算は、“Polymer Conformation and Configuration" Academic Press, New York 1969 and J. Randall in "Polymer Sequence Determination, Carbon-13 NMR Method", Academic Press, New York, 1977におけるF. A. Boveyの研究に従う。
「立体欠陥/10,000モノマー単位」として測定される立体欠陥は、mmrr、mmrm+rrmr、およびrmrmの共鳴ピークの5000倍の強度の合計から計算する。計算に使用した強度は、試料中のモノマーの総数に正規化する。2,1レジオ欠陥/10,000モノマーおよび1,3レジオ欠陥/10,000モノマーを測定する方法は、標準法に従う。さらなる参照文献には、Grassi, A. et.al. Macromolecules, 1988, 21, 617-622 and Busico et.al. Macromolecules, 1994, 27, 7538-7543が挙げられる。平均メソランレングス=10000/[(立体欠陥/10000C)+(2,1−レジオ欠陥/10000C)+(1,3−レジオ−欠陥/10000C)]。
一部の試料の場合、ポリマーの末端基の分析は、30°の単一フリップ角、RFパルスで実施したVarian Unity+400MHz機器を使用する1H NMRによって求めた。パルス間に8秒の遅れを伴う120パルスをシグナル平均した。ポリマー試料を加熱したd2−1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解し、シグナル収集を120℃で行った。5.55〜5.31ppmの間の共鳴を使用して、ビニレンを1000個の炭素原子あたりのビニレン数として測定した。5.30〜5.11ppmの間の共鳴を使用して、三置換末端基(「trisubs」)を1000個の炭素原子あたりの三置換基数として測定した。5.13〜4.98ppmの間の共鳴を使用して、ビニル末端基を1000個の炭素原子あたりのビニル数として測定した。4.88〜4.69ppmの間の共鳴を使用して、ビニリデン末端基を1000個の炭素原子あたりのビニリデン数として測定した。表4bに報告されている値は、%ビニレン、%三置換(%trisub)、%ビニルおよび%ビニリデンであり、ここで、百分率は、1000個の炭素原子あたりの総オレフィン性不飽和度に対するものである。
重合結果は、以下の表1、2a、2b、3、4a、4b、5a、5b、6および7に収集されている。「Ex#」は、実施例番号を表す。Ex#カラムの見出しの下に、以下の略語が定義される。PE=ポリエチレン、EO=エチレン−1−オクテン、ED=エチレン−1−デセン、PP=ポリプロピレン、EP=エチレン−プロピレン、CPP=比較ポリプロピレン、CEP=比較エチレン−プロピレン、PD=ポリデセン、およびPO=ポリオクテン。CPPおよびCEPと同様の「C」で始まる例は、比較例である。「触媒ID」は、実験に使用したプレ触媒を特定する。プレ触媒を特定する対応番号は、合成実験の項目に位置している。比較例のプレ触媒は、C−Aなどの、「C」の後にダッシュおよび文字を伴って命名される。触媒ID番号の次のアスタリスクは、このプレ触媒が、20当量のTiBAlにより予めアルキル化されたことを示している。「活性化剤ID」は、使用した活性化剤を特定する。「A」はMAOに相当し、「B」はジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロフェニルボレートに相当し、「C」はジメチルアニリニウムテトラキスパーフルオロナフチルボレートに相当する。「触媒(μmol)」は、反応器に加えられたプレ触媒の量である。活性化剤としてMAOを使用したすべての実験の場合、活性化剤/プレ触媒のモル比は500であった。ボレート活性化剤BまたはCを使用したすべての実験の場合、活性化剤/プレ触媒のモル比は1.1であった。T(℃)は、通常、+/−1℃以内に維持された重合温度である。「収率」はポリマー収率であり、触媒残留物の補正はしていない。「クエンチ時間(s)」は、重合ランの実際の継続時間(秒)である。エチレンをベースとする重合ランに関する「クエンチ値(psi)」は、実験に関する、エチレン取込み(転化率)の設定最大量である。重合クエンチ時間が最大設定時間よりも短い場合、エチレン取込量の設定最大値に到達するまで重合を実施した。プロピレン、1−オクテンまたは1−デセンのホモ重合の実施の場合、クエンチ値は、重合中のプロピレン、1−オクテンまたは1−デセンの最大設定圧力減少(転化率)を示す。
すべての実施の場合で、反応器に加えたトルエンの総量は5mlであり、エチレン圧はエチレン75psiゲージ圧に維持し、最大クエンチ値は、20psiに設定した。すべての重合実施例は、エチレン取込量(最大値または最大クエンチ値)対最大重合時間でクエンチした。「na」は、データが入手できなかったことを示す。
すべての実施の場合で、反応器に加えたトルエンの総量は、1−オクテン100ulを加えた場合、4.9mlであるか、または1−オクテンを200ul加えた場合、4.8mlとした。エチレン圧は、実験により示されている通り、エチレン75psiゲージ圧または200ゲージ圧に維持した。すべての重合実施例は、エチレン取込量(最大クエンチ値)対最大重合時間でクエンチした。

本明細書に記載されている文献はすべて、いかなる優先権文献および/または試験手順を含め、それらが本文書と矛盾しない程度に、参照により本明細書に組み込まれているが、但し、最初に出願された出願または出願書類に指定されていない、いかなる優先権書類も参照により本明細書に組み込まれていない。上述の一般説明および具体的な実施形態から明らかなように、本発明の形態が例示され、かつ記載されているが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができる。したがって、本発明はこれにより限定されることを意図するものではない。同様に、用語「含む(comprising)」は、オーストラリア法では、用語「含む(including)」と同義語と見なされる。同様に、組成物、元素、または元素の群が、移行句「含む」に続く場合はいつでも、本発明者らは、組成物、1つまたは複数の元素の列挙に先行する「から本質的になる(consisting essentially of)」、「からなる(consisting of)」、「からなる群から選択される(selected from the group of consisting of)」、または「である(is)」という移行句を伴うものと同じ組成物または元素の群もやはり企図し、その逆も同様であることが理解される。
本明細書に記載されている文献はすべて、いかなる優先権文献および/または試験手順を含め、それらが本文書と矛盾しない程度に、参照により本明細書に組み込まれているが、但し、最初に出願された出願または出願書類に指定されていない、いかなる優先権書類も参照により本明細書に組み込まれていない。上述の一般説明および具体的な実施形態から明らかなように、本発明の形態が例示され、かつ記載されているが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができる。したがって、本発明はこれにより限定されることを意図するものではない。同様に、用語「含む(comprising)」は、オーストラリア法では、用語「含む(including)」と同義語と見なされる。同様に、組成物、元素、または元素の群が、移行句「含む」に続く場合はいつでも、本発明者らは、組成物、1つまたは複数の元素の列挙に先行する「から本質的になる(consisting essentially of)」、「からなる(consisting of)」、「からなる群から選択される(selected from the group of consisting of)」、または「である(is)」という移行句を伴うものと同じ組成物または元素の群もやはり企図し、その逆も同様であることが理解される。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕以下の式により表されるメタロセン触媒化合物。
[式中、R 3 はそれぞれ水素であり、R 4 はそれぞれ、独立してC 1 −C 10 アルキルであり、R 2 およびR 7 はそれぞれ、独立して水素またはC 1 −C 10 アルキルであり、R 5 およびR 6 はそれぞれ、独立して水素、置換もしくは無置換のC 1 −C 50 ヒドロカルビル、または置換もしくは無置換のC 1 −C 50 ハロカルビルであり、R 4 とR 5 、R 5 とR 6 および/またはR 6 とR 7 は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式R a 2 Jにより表される架橋基であり、ここでJはCまたはSiであり、R a はそれぞれ独立して、置換または無置換のC 1 −C 20 ヒドロカルビルであり、2つのR a がJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよく、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル環を形成するか、または2つのXは連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]
〔2〕R 2 、R 4 およびR 7 が、独立して、C 1 −C 10 アルキルであり、R 3 、R 5 およびR 6 が水素である、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔3〕R 2 、R 4 およびR 7 が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔4〕R 2 およびR 4 が、独立してC 1 −C 10 アルキルである、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔5〕R 4 およびR 7 が、独立してC 1 −C 10 アルキルである、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔6〕Xがそれぞれ1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル、ヒドリド、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテル、およびそれらの組合せ(2つのXが、縮合環または環系の一部を形成していてもよい)からなる群から独立して選択される、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔7〕Jが、式
(式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC 1 −C 10 ヒドロカルビルである)によって表される、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔8〕Jが、シクロペンタメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレンである、前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物。
〔9〕シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデニル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド;および、上で列挙されているいずれかの化合物中のジメチルが、ジエチル、ジプロピル、ジフェニル、ジベンジル、ジフロリド、ジブロミドまたはジヨージドにより置きかえられているいずれかの化合物からなる群から選択される、メタロセン触媒化合物。
〔10〕活性化剤および前記〔1〕に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
〔11〕活性化剤、およびR 2 、R 4 およびR 7 が、独立してC 1 −C 10 アルキルであり、R 3 、R 5 およびR 6 が水素である、前記〔6〕に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
〔12〕R 2 、R 4 およびR 7 が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔13〕Jが、式:
(式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC 1 −C 10 ヒドロカルビルである)
によって表される、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔14〕Jが、シクロペンタメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレンである、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔15〕活性化剤および前記〔9〕に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
〔16〕活性化剤がアルモキサンを含む、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔17〕アルモキサンが、アルミニウムと触媒化合物遷移金属とのモル比が100:1以上で存在する、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔18〕活性化剤が非配位性陰イオン活性化剤を含む、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔19〕活性化剤が、式
(Z) d + (A d-
(式中、Zは、(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H) + は、ブレンステッド酸であり、A d- は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数である)によって表される、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔20〕活性化剤が、式:
(Z) d + (A d-
(式中、A d- は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数であり、Zは、式:(Ar 3 + )(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C 1 −C 40 ヒドロカルビルもしくはC 1 −C 40 置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表される還元可能なルイス酸である)
によって表される、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔21〕活性化剤が、
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、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、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、[4−t−ブチル−PhNMe 2 H][(C 6 3 (C 6 5 2 4 B]、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、トロピリウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(sec−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(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、トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロ−フェニル)ボレート、ジメチル(t−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメ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、トリエ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、トリプロピ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、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、トリ(t−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(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(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−(2,4,6−トリ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、トロピリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、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、トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)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−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
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(o−トリル)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(2,6−ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、
1−(4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロピリジン、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)
の1つまたは複数である、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔22〕担持されている、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔23〕シリカ上に担持されている、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔24〕2つの触媒化合物を含み、これらの少なくとも1つが、式:
[式中、R 3 はそれぞれ水素であり、R 4 はそれぞれ、独立してC 1 −C 10 アルキルであり、R 2 およびR 7 はそれぞれ、独立して水素またはC 1 −C 10 アルキルであり、R 5 およびR 6 はそれぞれ、独立して水素、置換もしくは無置換のC 1 −C 50 ヒドロカルビル、または置換もしくは無置換のC 1 −C 50 ハロカルビルであり、R 4 とR 5 、R 5 とR 6 および/またはR 6 とR 7 は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式R a 2 Jにより表される架橋基(JはCまたはSiであり、R a はそれぞれ独立して、置換または無置換のC 1 −C 20 ヒドロカルビルであり、2つのR a がJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよい)であり、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル環を形成するか、または2つのXが連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]によって表される、前記〔10〕に記載の触媒系。
〔25〕1種または複数のオレフィンを前記〔10〕に記載の触媒系に接触させるステップを含む、オレフィンの重合方法。
〔26〕Xがそれぞれ1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル、ヒドリド、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテル、およびそれらの組合せ(2つのXが、縮合環または環系の一部を形成していてもよい)からなる群から独立して選択される、前記〔25〕に記載の方法。
〔27〕R 4 およびR 2 とR 7 の少なくとも1つが、独立してC 1 −C 10 アルキルである、前記〔25〕に記載の方法。
〔28〕R 2 、R 4 およびR 7 が、独立してC 1 −C 10 アルキルであり、R 3 、R 5 およびR 6 が水素である、前記〔25〕に記載の方法。
〔29〕R 2 、R 4 およびR 7 が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、前記〔25〕に記載の方法。
〔30〕Jが、式:
(式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC 1 −C 10 ヒドロカルビルである)
によって表される、前記〔25〕に記載の方法。
〔31〕1種または複数のオレフィンを前記〔15〕に記載の触媒系に接触させるステップを含む、オレフィンの重合方法。
〔32〕活性化剤がアルモキサンを含む、前記〔25〕に記載の方法。
〔33〕アルモキサンが、アルミニウムと触媒化合物遷移金属とのモル比が100:1以上で存在する、前記〔25〕に記載の方法。
〔34〕活性化剤が非配位性陰イオン活性化剤を含む、前記〔25〕に記載の方法。
〔35〕活性化剤が、式:
(Z) d + (A d-
(式中、Zは、(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H) + は、ブレンステッド酸であり、A d- は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数である)
によって表される、前記〔25〕に記載の方法。
〔36〕活性化剤が、式
(Z) d + (A d-
(式中、A d- は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数であり、Zは、式(Ar 3 + )(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C 1 −C 40 ヒドロカルビルもしくはC 1 −C 40 の置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表される還元可能なルイス酸である)によって表される、前記〔25〕に記載の方法。
〔37〕活性化剤が、
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、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、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、
N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、[4−t−ブチル−PhNMe 2 H][(C 6 3 (C 6 5 2 4 B]、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、トロピリウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(sec−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(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、トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロ−フェニル)ボレート、ジメチル(t−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメ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、トリエ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、トリプロピ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、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、トリ(t−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(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(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−(2,4,6−トリ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、トロピリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、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、トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)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−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、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(o−トリル)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(2,6−ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、1−(4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロピリジン、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)
の1つまたは複数である、前記〔25〕に記載の方法。
〔38〕約0℃〜約300℃の温度、約0.35MPa〜約10MPaの範囲の圧力、および最大300分間の時間で行われる、前記〔25〕に記載の方法。
〔39〕少なくとも50%のアリル鎖末端を有するポリマーを得るステップをさらに含む、前記〔25〕に記載の方法。
〔40〕オレフィンが、エチレンおよびまたはプロピレンを含む、前記〔25〕に記載の方法。

Claims (40)

  1. 以下の式により表されるメタロセン触媒化合物。
    [式中、R3はそれぞれ水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C10アルキルであり、R2およびR7はそれぞれ、独立して水素またはC1−C10アルキルであり、R5およびR6はそれぞれ、独立して水素、置換もしくは無置換のC1−C50ヒドロカルビル、または置換もしくは無置換のC1−C50ハロカルビルであり、R4とR5、R5とR6および/またはR6とR7は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式Ra 2Jにより表される架橋基であり、ここでJはCまたはSiであり、Raはそれぞれ独立して、置換または無置換のC1−C20ヒドロカルビルであり、2つのRaがJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよく、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル環を形成するか、または2つのXは連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]
  2. 2、R4およびR7が、独立して、C1−C10アルキルであり、R3、R5およびR6が水素である、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  3. 2、R4およびR7が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  4. 2およびR4が、独立してC1−C10アルキルである、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  5. 4およびR7が、独立してC1−C10アルキルである、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  6. Xがそれぞれ1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル、ヒドリド、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテル、およびそれらの組合せ(2つのXが、縮合環または環系の一部を形成していてもよい)からなる群から独立して選択される、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  7. Jが、式
    (式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC1−C10ヒドロカルビルである)によって表される、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  8. Jが、シクロペンタメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレンである、請求項1に記載のメタロセン触媒化合物。
  9. シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4,7−トリメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジメチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデニル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−シクロプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−t−ブチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2,4−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4,7−ジエチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−エチル−4−メチルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(2−メチル−4−イソプロピルインデン−1−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジメチル、
    シクロテトラメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロペンタメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド、
    シクロトリメチレンシリレン−ビス(4,6,8−トリメチル−1,2,3−トリヒドロ−s−インダセン−5−イル)ハフニウムジクロリド;および、上で列挙されているいずれかの化合物中のジメチルが、ジエチル、ジプロピル、ジフェニル、ジベンジル、ジフロリド、ジブロミドまたはジヨージドにより置きかえられているいずれかの化合物からなる群から選択される、メタロセン触媒化合物。
  10. 活性化剤および請求項1に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
  11. 活性化剤、およびR2、R4およびR7が、独立してC1−C10アルキルであり、R3、R5およびR6が水素である、請求項6に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
  12. 2、R4およびR7が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、請求項10に記載の触媒系。
  13. Jが、式:
    (式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC1−C10ヒドロカルビルである)
    によって表される、請求項10に記載の触媒系。
  14. Jが、シクロペンタメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレンである、請求項10に記載の触媒系。
  15. 活性化剤および請求項9に記載のメタロセン触媒化合物を含む、触媒系。
  16. 活性化剤がアルモキサンを含む、請求項10に記載の触媒系。
  17. アルモキサンが、アルミニウムと触媒化合物遷移金属とのモル比が100:1以上で存在する、請求項10に記載の触媒系。
  18. 活性化剤が非配位性陰イオン活性化剤を含む、請求項10に記載の触媒系。
  19. 活性化剤が、式
    (Z)d +(Ad-
    (式中、Zは、(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H)+は、ブレンステッド酸であり、Ad-は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数である)によって表される、請求項10に記載の触媒系。
  20. 活性化剤が、式:
    (Z)d +(Ad-
    (式中、Ad-は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数であり、Zは、式:(Ar3+)(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表される還元可能なルイス酸である)
    によって表される、請求項10に記載の触媒系。
  21. 活性化剤が、
    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、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、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、[4−t−ブチル−PhNMe2H][(C63(C6524B]、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、トロピリウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(sec−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(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、トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロ−フェニル)ボレート、ジメチル(t−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメ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、トリエ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、トリプロピ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、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、トリ(t−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(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(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−(2,4,6−トリ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、トロピリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、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、トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)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−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
    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(o−トリル)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(2,6−ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、
    1−(4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロピリジン、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)
    の1つまたは複数である、請求項10に記載の触媒系。
  22. 担持されている、請求項10に記載の触媒系。
  23. シリカ上に担持されている、請求項10に記載の触媒系。
  24. 2つの触媒化合物を含み、これらの少なくとも1つが、式:
    [式中、R3はそれぞれ水素であり、R4はそれぞれ、独立してC1−C10アルキルであり、R2およびR7はそれぞれ、独立して水素またはC1−C10アルキルであり、R5およびR6はそれぞれ、独立して水素、置換もしくは無置換のC1−C50ヒドロカルビル、または置換もしくは無置換のC1−C50ハロカルビルであり、R4とR5、R5とR6および/またはR6とR7は、一緒に結合して環構造を形成していてもよく、Jは、式Ra 2Jにより表される架橋基(JはCまたはSiであり、Raはそれぞれ独立して、置換または無置換のC1−C20ヒドロカルビルであり、2つのRaがJを組み込む環式構造を形成し、この環式構造は、飽和または部分飽和の環式または縮合環系であってもよい)であり、Xはそれぞれ、一価の陰イオン性配位子であるか、または2つのXが連結し、かつ金属原子と結合してメタラサイクル環を形成するか、または2つのXが連結してキレート配位子、ジエン配位子もしくはアルキリデン配位子を形成する]によって表される、請求項10に記載の触媒系。
  25. 1種または複数のオレフィンを請求項10に記載の触媒系に接触させるステップを含む、オレフィンの重合方法。
  26. Xがそれぞれ1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル、ヒドリド、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテル、およびそれらの組合せ(2つのXが、縮合環または環系の一部を形成していてもよい)からなる群から独立して選択される、請求項25に記載の方法。
  27. 4およびR2とR7の少なくとも1つが、独立してC1−C10アルキルである、請求項25に記載の方法。
  28. 2、R4およびR7が、独立してC1−C10アルキルであり、R3、R5およびR6が水素である、請求項25に記載の方法。
  29. 2、R4およびR7が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルおよびそれらの異性体からなる群から独立して選択される、請求項25に記載の方法。
  30. Jが、式:
    (式中、J’は炭素またはケイ素原子であり、xは1、2、3または4であり、R’はそれぞれ独立して水素またはC1−C10ヒドロカルビルである)
    によって表される、請求項25に記載の方法。
  31. 1種または複数のオレフィンを請求項15に記載の触媒系に接触させるステップを含む、オレフィンの重合方法。
  32. 活性化剤がアルモキサンを含む、請求項25に記載の方法。
  33. アルモキサンが、アルミニウムと触媒化合物遷移金属とのモル比が100:1以上で存在する、請求項25に記載の方法。
  34. 活性化剤が非配位性陰イオン活性化剤を含む、請求項25に記載の方法。
  35. 活性化剤が、式:
    (Z)d +(Ad-
    (式中、Zは、(L−H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり、Hは水素であり、(L−H)+は、ブレンステッド酸であり、Ad-は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数である)
    によって表される、請求項25に記載の方法。
  36. 活性化剤が、式
    (Z)d +(Ad-
    (式中、Ad-は、電荷d−を有する非配位性陰イオンであり、dは1〜3の整数であり、Zは、式(Ar3+)(式中、Arは、アリール、またはヘテロ原子、C1−C40ヒドロカルビルもしくはC1−C40の置換ヒドロカルビルにより置換されているアリールである)によって表される還元可能なルイス酸である)によって表される、請求項25に記載の方法。
  37. 活性化剤が、
    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、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、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、
    N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフチル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
    トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、[4−t−ブチル−PhNMe2H][(C63(C6524B]、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(t−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、トロピリウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(sec−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(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、トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロ−フェニル)ボレート、ジメチル(t−ブチル)アンモニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス−(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメ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、トリエ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、トリプロピ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、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、トリ(t−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(3,5−ビス(トリフルオロメチル)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(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−(2,4,6−トリ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、トロピリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、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、トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリエチルシリリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ベンゼン(ジアゾニウム)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−(i−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、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(o−トリル)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(2,6−ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、1−(4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)−2,3,5,6−テトラフルオロピリジン、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)
    の1つまたは複数である、請求項25に記載の方法。
  38. 約0℃〜約300℃の温度、約0.35MPa〜約10MPaの範囲の圧力、および最大300分間の時間で行われる、請求項25に記載の方法。
  39. 少なくとも50%のアリル鎖末端を有するポリマーを得るステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
  40. オレフィンが、エチレンおよびまたはプロピレンを含む、請求項25に記載の方法。
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