JP2018509465A - ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体及びその製造方法、その触媒系及び触媒系の応用 - Google Patents

ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体及びその製造方法、その触媒系及び触媒系の応用 Download PDF

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Abstract

本発明は、下記の化学式(I)で表される化学構造を有するヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体及びその製造方法、その触媒系及び触媒系の応用に関する:【化41】ただし、Mは元素の周期表における第3族、第4族、第5族、又は第6族の遷移金属元素であり、ランタノイド系やアクチノイド系元素であってもよい。Xは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、水素元素、ハロゲン、アルキル基R、アルコキシ基OR、メルカプト基SR、カルボキシル基OCOR、アミン基NR2、ホスフィノ基PR2、−OR°O−及びOSO2CF3から選ばれたものである。nは1から4の整数であり、またゼロではない。nとXの電荷数との積として得られた電荷数は中心金属原子Mの電荷数から2を差し引いたものに等しい。Qは2価のラジカルである。Aはπ−配位子である。Zはπ−配位子である。

Description

本発明は、触媒分野に属するものであり、特に、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体、メタロセン錯体をコア成分とする触媒系、メタロセン錯体及び触媒系の製造プロセス、ならびに当該触媒系のα−オレフィンの重合における応用に関するものである。
シクロペンタジエン及びその誘導体がπ−配位として形成した金属有機錯体(通称メタロセン錯体)、特に第3族や第4族遷移金属のメタロセン錯体は、適切な活性化剤と組み合わせる場合に、オレフィンを触媒重合させる超高活性がある。エチレンの触媒重合に広く適用されていることが既に知られている(H. G. Alte et al. Chemcal Reviews 2000, 100, 1205. Metallocene−Based Polyolefins. Preparation, Properties and Technology; Scheirs, J.; Kaminsky, W., Eds.; Wiley: New York, 1999.)。特別な対称構造を有する第4族遷移メタロセン錯体は高い活性があるだけでなく、極めて高い位置と立体選択性もあり、プロピレンの立体配向重合に適用されてイソタクチックポリプロピレン(iPP)やシンジオタクチックポリプロピレン(sPP)を生産することに成功した(Luigi Resconi, Luigi Cavallo, Anna Fait, and Fabrizio Piemontesi, Chemical Reviews 2000, 100, 1253)。
インデン環に関する豊かな置換化学(Halterman, R. L. Chem. Rev. 1992, 92, 965)、インデン環における1位から7位の置換基の無限組み合わせ、及びその潜在的な科学、技術及びビジネスにおける価値に基づいて、置換インデンを主とする第3族や第4族メタロセン錯体であるオレフィン重合触媒、特に架橋した第4族遷移メタロセン錯体であるオレフィン重合触媒は、過去の30年以上に大きな注目を集めている(H. H. Brintzinger, D. Fischer, R. Muelhaupt, B. Rieger, R. M. Waymouth, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143. Luigi Resconi, Luigi Cavallo, Anna Fait, and Fabrizio Piemontesi, Chemical Reviews 2000, 100, 1253)。架橋した置換インデンを配位子とする第4族遷移メタロセン錯体は、実際にメタロセン化学の主流を構成し、金属有機化学理論の発展のために多くの強力な実験的根拠を提供するとともに、ポリオレフィン産業及び高選択性有機合成化学に多くの特別な性質を有する触媒も提供している(Metallocenes:Synthesis,Reactivity,Applications,A. Togni and R. L. Halterman Eds, Wiley, 1998. Metallocenes in Regio− and Stereoselective Synthesis, T. Takahashi Ed, Springer, 2005)。簡単に述べると、メタロセン錯体触媒の発展により、α−オレフィン立体配向重合のメカニズムの解明、ポリオレフィン材の品種や仕様の充実、新規な特別性能を有するポリオレフィン材の提供に、大きく寄与している(Advances in Organometallic Chemistry; F. G. A. Stone; R. West; Eds.; Academic Press: New York, 1980. Transition Metals and Organometallics as Catalysts for Olefin Polymerization; W. Kaminsky; H. Sinn, Eds.; Springer−Verlag: Berlin, 1988. Metallocene−Based Polyolefin; J. Scheirs and W. Kaminsky Eds. Wiley, 2000. Metallocene Catalyzed Polymers: Materials, Properties, Processing & Markets, C. M. Benedikt Ed, William Andrew Publishing, 1999)。現段階の研究は、新たな構造の触媒を開発して、新たな構造の高機能ポリオレフィン製品を得ることにある。
さらに、特別な構造を有する第4族遷移メタロセン錯体も、有効なポリプロピレン系エラストマーポリマー触媒であり、例えば、2位に芳香族基にて置換されたインデンとジルコニウムとのメタロセン化合物(Science 1995, 267, 217)、非対称炭素架橋の置換シクロペンタジエン−インデンとチタンとのサンドイッチ化合物(J. Am.Chem. Soc. 1990, 112, 2030)、ケイ素架橋のシクロペンタジエン−インデンとハフニウムとのサンドイッチ化合物(Macromolecules, 1995, 28, 3771, ibid, 3779)、ケイ素架橋の3−置換インデン−インデンとハフニウムとのサンドイッチ化合物(Macromolecules, 1998, 31, 1000)、1,2−ヘキセニル基による架橋の置換インデン−置換フルベンとハフニウムとのサンドイッチ化合物(Cecilia Cobzaru, Sabine Hild, Andreas Boger, Carsten Troll, Bernhard Rieger Coordination Chemistry Review 2006, 250, 189)などが挙げられる。このような特別な対称構造をコアとする第4族遷移メタロセン錯体を触媒として生産された熱可塑性エラストマー(TPE)に関して、広範な使用と大規模な工業生産が既に知られている。
メタロセン錯体触媒の発展過程において、従来の架橋置換シクロペンタジエン(substituted−Cyclopentadienyl,Cp′)、架橋置換インデン(substituted−Indenyl, Ind′)、架橋置換フルベン(substituted fluorenyl,Flu′), 及びそのCp′/Ind′/Flu′ 同士の組み合わせによって膨大な数のメタロセン錯体クラスタを形成する以外に(Metallocenes:Synthesis,Reactivity,Applications,A。 Togni and R。 L。Halterman Eds,Wiley, 1998)、近年、シクロペンタジエニル環(Cp)において、若しくは与Cp環と隣接する飽和又は不飽和環において、例えば、窒素、リン、酸素、イオウなどのヘテロ原子を導入してなるの一定量のメタロセン錯体もある。ヘテロ原子環含有メタロセン錯体は、オレフィンに対する特別な重合活性、又は特別な位置又は立体選択性を有する(Cecilia Cobzaru, Sabine Hild, Andreas Boger, Carsten Troll, Bernhard Rieger, Coordination Chemistry Reviews 2006,250,189; I.E. Nifant’ev, I. Laishevtsev, P.V. Ivchenko, I.A. Kashulin, S. Guidotti, F. Piemontesi, I. Camurati, L. Resconi, P.A.A. Klusener, J.J.H. Rijsemus, K.P. de Kloe, F.M. Korndorffer, Macromol. Chem.Phys. 2004,205,2275; C. De Rosa, F. Auriema, A. Di Capua, L. Resconi, S. Guidotti, I. Camurati, I.E. Nifant’ev, I.P. Laishevtsev, J. Am. Chem. Soc. 2004,126,17040)。
例えば、CA2204803(DE69811211、EP983280、US6051667、WO1998050392)には、リンヘテロ原子含有メタロセン錯体及びそのエチレン重合の触媒作用に関する優れた活性や分子量分布、及び抜群の高温触媒活性を記載している。それに関る第4族元素メタロセン錯体触媒系は、高温でエチレンを触媒重合させて高分子量のポリエチレンを生産することが可能である。
WO9822486及びEP9706297には、Cpと隣接する五員環において酸素及び/又はイオウ及び/又は窒素を含むメタロセン錯体を記載している。このような錯体は、メチルアルモキサン(MAO)と結合している場合に、プロピレンを重合させる超高活性がある。WO0144318は、イオウ含有π−配位子のメタロセン錯体及びそのエチレン/プロピレンを触媒共重合させるプロセスを公開しているが、得られたエチレン/プロピレンコポリマーの分子量が低いので、実際な応用価値がない。WO03045964は、ジメチルシリルによる架橋の置換チオペンタレン(pentalene)及び置換インデンのジルコニウムメタロセン錯体の製造プロセス及びそのエチレンとプロピレンを触媒共重合させる工程を公開している。WO03045964に記載の工程によれば、このようなジルコニウムメタロセン錯体は非常に高い重合活性があり、得られたエチレン/プロピレンコポリマーは比較的に高い分子量があり、またコポリマーにおけるエチレンの含有量が4重量%から13%の間にあり、その材料特性はRCPとTPEとの間にある。
US6756455には、窒素含有π−配位子のジルコニウムメタロセン錯体を記載しており、特に、架橋したインデノピレン誘導体及び架橋したインデンインドール誘導体が配位されたジルコニウムメタロセン錯体触媒を公開している。このようなジルコニウムメタロセン錯体触媒は、エチレンの単独重合に用いられる場合に、高い活性、高分子量、さらに適切な条件でダブルピーク分子量分布がある。US6683150は、架橋したインデンインドール誘導体を配位子とする第4族遷移メタロセン錯体触媒が広い温度域においてプロピレンの重合を触媒して高分子量のポリプロピレンを生産する例を数多く公開している。WO03089485は、アルミニウム/金属比を非常に低くして、高い活性を有し、適切な担体と配合する場合に高分子量の直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)を生産することができることを特徴とする、窒素含有π−配位子第4族遷移メタロセン錯体とメチルアルモキサン(MAO)とを組み合わせて形成した触媒系を公開している。
WO9924446は、窒素であるヘテロ原子を含むπ−配位子と第4族遷移金属によって形成したメタロセン錯体を公開している。このようなメタロセン錯体は、合成が簡単であるうえ、収率が高く、さらにメチルアルモキサン(MAO)又は変性メチルアルモキサン(MMAO)と活性化させたら優れるオレフィン重合触媒となり、高分子量のポリエチレン及びポリプロピレンをそれぞれに生産することができる。同一の触媒系にてエチレンとプロピレンを共重合させる場合に、得られたコポリマーは、分子量が低いだけではなく、さらにコポリマーにおける二種類のモノマーの分布がランダムではなく、ブロックとなる傾向を示す。それと共に、従来のC2−対称性ジルコニウムメタロセン錯体と比べて、このようなジルコニウムメタロセン錯体触媒は、プロピレンの重合を触媒する際に2,1−や1,3−の誤挿入の確率が大幅に低減されることが可能である。ヘテロ原子含有π−配位のメタロセン錯体は、エチレン及びα−オレフィンの単独重合ための触媒に目立っているが、エチレンとα−オレフィンとの共重合ための触媒に関してただ非常に有限な例があり、また得られた材料は依然としてプラスチックの1種のものに属する(WO03−045964,WO03−0489485)。
本発明は、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体を提供することを一つの目的とする。
本発明は、従来技術によってポリオレフィン材料の立体規則性が50−90%の区間において制御できることを実現できないという課題を解消するように、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体をコア成分とする触媒系を提供することをほかの目的とする。
本発明は、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法を提供することをほかの目的とする。
本発明は、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体をコア成分とする触媒系の、α−オレフィンの単独重合又は共重合を触媒するための応用を提供することをほかの目的とする。
本発明の目的は、下記の手段によってなされたものである。
下記の化学式(I)で表される化学構造を有するものであるヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
Figure 2018509465

ただし、Mは元素の周期表における第3族、第4族、第5族、又は第6族の遷移金属元素であり、ランタノイド系やアクチノイド系元素であってもよい。
Xは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、水素元素、ハロゲン、アルキル基R、アルコキシ基OR、メルカプト基SR、カルボキシル基OCOR、アミン基NR、ホスフィノ基PR、−OR°O−及びOSOCFから選ばれたものである。
nは1から4の整数であり、またゼロではない。nとXの電荷数との積として得られた電荷数は中心金属原子Mの電荷数から2を差し引いたものに等しい。
Qは=CR′、=SiR′、=GeR′、=NR′、=PR′、=BR′を含む2価のラジカルである。
Aは化学式(II)で表される構造を有するπ−配位子である。
Figure 2018509465
Zはπ−配位子であり、Z=A、或いはZは下記の化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、又は(XV)で表される化学構造を有するものである。
Figure 2018509465

さらに、化学構造式(I)において、Aの1価のアニオンπ−配位子が、化学式(II)−Li+で表される化学構造を有するものである。化学式(II)において、シクロペンタジエン環の基本構造が含まれ、シクロペンタジエン構造における活性水素が、求電子反応性を有し、求核剤と交換反応させて化学式(II)−Li+で示される化合物を生成することが可能であり、その基本反応が、反応式(2)に示される。
Figure 2018509465
さらに、反応式(2)において、求核剤は、有機リチウム試薬であるRLi(ただし、RはC−Cのアルキル基又はC−C12のアリール基である。)である。
さらに、Mは第4族におけるジルコニウム、ハフニウム又はチタンである。
さらに、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、本発明に記載する元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子は、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素又は塩素であることが好ましい。
さらに、R°は、C−C40のアルキレン基、C−C30のアリーレン基、C−C40のアルキル置換アリーレン基、C−C40のアリール置換アルキレン基を含む2価のラジカルである。−OR°O−構造において、二つの酸素原子はそれぞれにラジカルの任意の位置にある。
さらに、−OR°O−構造において、二つの酸素原子の位置の組み合わせは、ラジカルにおける隣接するα,β−位又は相間するα,γ−位である。
さらに、Xは、塩素、臭素、C−C20低炭素数のアルキル基又はアリール基である。
さらに、R′は、同一であっても異なっていてもよく、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、R′は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリメチルシリル基、フェニル基又はベンジル基である。
さらに、化学式(II)における記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。
さらに、化学式(II)におけるEは、元素の周期表における第16族又は第15族元素の2価のラジカルであり、酸素ラジカル、イオウラジカル、セレンラジカル、NR″及びPR″を含む。
さらに、R″は、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、R″は、C−C10の直鎖アルキル基、フェニル基、一置換又は多置換のフェニル基、ベンジル基、一置換又は多置換のベンジル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基又は5−フェナントリル基である。
さらに、Rは、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基又は2−チエニル基である。
さらに、R及びRは、それぞれに水素、フッ素又はRであり、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、H、メチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−トリメチルシリルフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル基又は2−ナフチル基である。
さらに、Lは、2価のラジカルであり、且つ下記の化学式(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)又は(VIII)で表される構造を有するものである:
Figure 2018509465
さらに、記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。
さらに、化学式(III)及び(IV)において、iは整数であり、且つゼロに等しくない。
さらに、化学式(III)及び(IV)において、iは2である。
さらに、Rは同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、水素、フッ素又はメチル基である。
さらに、化学式(V)、(VI)、(VII)及び(VIII)において、R及びRは、それぞれに水素、フッ素又はRであり、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)及び(XV)における記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。
さらに、化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)及び(XIV)において、Rは、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。化学式(X)、(XI)、(XIII)及び(XV)において、Rは、水素、フッ素又はRであり、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)及び(XIV)において、Rは、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基又は2−チエニル基である。
さらに、Rは同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基又はフェニル基である。
さらに、Rは同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Rは、C−C20の直鎖又は分岐の、飽和又は不飽和の、一部又は全部がハロゲン化された、直鎖状又は環状の炭素ラジカルである。
さらに、R10は同一であっても異なっていてもよく、R10は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、R10は、水素、フッ素、塩素、メチル基、エチル基又はフェニル基である。
さらに、R11は同一であっても異なっていてもよく、R11は、水素、フッ素、塩素、臭素、OR、SR、OCOR、NR、PRであり、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。若しくは、R11は、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である。
さらに、Jは、元素の周期表における第13族又は第15族元素であり、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、窒素、リン又はヒ素であってもよい。
さらに、Jは、窒素又はリンである。
請求項1に記載のメタロセン錯体(I)から反応式(1)で示される活性化反応によって調製された化学式(Ia)で表される化合物を含む、ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
Figure 2018509465

ただし、LAは、ルイス酸性物質である。
さらに、LAは、溶液において鎖状、環状及び籠状の構造を同時に有する平衡状態にあるポリメチルアルミノキサン又は変性のポリメチルアルミノキサンである。
さらに、活性化反応は、ペンタン及びその異性体、へキサン及びその異性体、ヘプタン及びその異性体、オクタン及びその異性体であってもよい飽和アルカン液体媒体、及び/又は、ベンゼン、トルエン、キシレン及びその異性体、トリメチルベンゼン及びその異性体、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン及びその異性体、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン及びその異性体ならびにポリフルオロベンゼン及びその異性体であってもよい芳香族系液体媒体とを含む均質液体媒体においてなされた。
さらに、活性化反応に用いられる均質液体媒体は、飽和アルカンと芳香族炭化水素が体積分率にて混合してなる2種又は2種以上の混合液体媒体であり、中でも、いずれの1種の液体媒体の体積分率が5%以上である。
さらに、活性化反応は、−100℃〜+250℃の温度域になされ、反応生成物(Ia)の収率が95%以上である。
さらに、活性化反応の反応温度は−75℃〜150℃の間にある。
本発明に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法によれば、合成方法としては、下記のヘテロ原子含有π−配位子の反応式(3)にて示される。
Figure 2018509465

ただし、Tは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、上記のTは単座又は2座の中性配位子である。
LGは脱離基であり、お互いに同一であっても異なっていてもよく、上記のLGは、水素、アルカリ金属元素又は第14族重元素の有機ラジカルである。
さらに、上記の単座配位子は、エーテル系ROR、チオエーテル系RSR、第3級アミン系NR、第3級ホスフィン系PR、環状エーテル、環状チオエーテル系、ケトン系、置換環状ケトン系、置換ピリジン系、置換ピロール系、置換ピペリジン系、エステル系、ラクトン系、アミド系及びラクタム系であり、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、上記の2座配位子は、オルトジエーテル系、α,
(外1)
Figure 2018509465
−ジエーテル系、オルトジアミン系、α,
(外2)
Figure 2018509465
−ジアミン系、オルトジチオエーテル系、α,
(外3)
Figure 2018509465
−ジチオエーテル系
、オルトジホスフィン系及びα,
(外4)
Figure 2018509465
−ジホスフィン系を含む。
さらに、xは、0或いは、整数である1、2又は3である。
さらに、上記のアルカリ金属元素は、リチウム、ナトリウム及びカリウムを含む。上記の第14族重元素の有機ラジカルは、SiR、GeR、SnR、PdR、ZnR、BaR、MgR及びCaRを含んで、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。
さらに、合成過程において、反応媒体は、飽和C−C15アルカン、シクロアルカン又はこれらの2種又は2種以上の混合物である。
さらに、合成過程において、反応媒体は、へキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン又はキシレンである。
さらに、反応温度は、−100℃〜+300℃の範囲である。
さらに、反応温度は、−75℃〜+250℃の範囲である。
さらに、反応温度は、−50℃〜+150℃の範囲である。
上記のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系の、バルクスラリー又は溶媒スラリー重合工程の条件でα−オレフィンの単独重合又は共重合を触媒するための応用。
本発明の有益な効果としては、仮C2構造触媒を合成して、立体規則性が50−90%区間において制御可能なポリオレフィン材料を調製できるということである。
以下、実施例を組み合わせて本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
1.ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体
本発明に係る新規なメタロセン錯体とは、架橋したジシクロペンタジエン誘導体と第3族、第4族、第5族遷移金属及びランタノイド系やアクチノイド系元素と形成した、仮C2対称構造(架橋したジシクロペンタジエン誘導体構造はC1対称性を有するが、位置や立体選択性がC2対称構造の特性を有するので、仮C2対称構造と定義される)を有するサンドイッチ錯体というものである。中でも、少なくとも一つのシクロペンタジエン誘導体は、例えば、O、S、Se、N、P、As、Si、Bなどの非金属元素ようなヘテロ原子を含有する。
本発明に記載の新規な的ヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体は、下記の一般的な化学式(I)で表される通常化学構造を有する。
Figure 2018509465

化学式(I)において、
Mは、元素の周期表における第3族、第4族、第5族、又は第6族の遷移金属元素であり、ランタノイド系やアクチノイド系元素であってもよい。さらに、第3族、第4族、又はランタノイド系金属元素が好ましく、第4族におけるジルコニウム、ハフニウム、チタンがより好ましい。
Xは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、水素元素、ハロゲン、アルキル基R、アルコキシ基OR、メルカプト基SR、カルボキシル基OCOR、アミン基(NR)、ホスフィノ基(PR)、−OR°O−又はOSOCFである。ここで、
Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を任意に含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基、C−C30のアリール置換アルキル基である。C−C20の飽和アルキル基及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基など、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
R°は、2価のラジカルであり、例えば、C−C40のアルキレン基、C−C30のアリーレン基、C−C40のアルキル置換アリーレン基、C−C40のアリール置換アルキレン基である。−OR°O−構造において、二つの酸素原子はそれぞれにラジカルの任意の位置にあるが、二つの酸素原子の位置の組み合わせはラジカルにおける隣接する位置(α、β−位)又は相間する(α、γ−位)位置が好ましい。
Xは、上記の無限組み合わせにおいて、ハロゲンである塩素、臭素、及び低炭素数アルキル基やアリール基(例えば、メチル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない)であることが好ましい。
nは、1から4の整数であり、またゼロではない。nとXの電荷数との積として得られた電荷数は中心金属原子Mの電荷数から2を差し引いたものに等しい。
Qは、2価のラジカルであり、例えば、=CR′、=SiR′、=GeR′、=NR′、=PR′、=BR′である。ただし、
R′は、同一であっても異なっていてもよく、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基、C−C30のアリール置換アルキル基である。C−C20の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記の無限組み合わせにおいて、R′は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリメチルシリル基、フェニル基又はベンジル基であることが好ましい。
Aは、化学式(II)で表される一般的な構造を有するπ−配位子である。
Figure 2018509465
一般的な化学式(II)において、記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、このサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。且つ、以下、全ての記号*は同じ意味を表す。
Eは、元素の周期表における第16族又は第15族元素の2価のラジカルであり、例えば、酸素ラジカル、イオウラジカル、ヒ素ラジカル、NR″、PR″である。ただし、
R″は、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基、C−C30のアリール置換アルキル基である。C−C20の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリルメチル基、トリエチルシリルメチル基、トリフェニルシリルメチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C30のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
R″は、上記の無限組み合わせにおいて、C−C10の直鎖アルキル基、フェニル基、一置換又は多置換のフェニル基、ベンジル基、一置換又は多置換のベンジル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、5−フェナントリル基であることが好ましい。以下、全てのR″は同じ意味を表す。
Eは、元素であるイオウ、酸素、NR″及びPR″であることが好ましい。ただし、R″は、上記のとおり定義される。
は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリルメチル基、トリエチルシリルメチル基、トリフェニルシリルメチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
は、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基、2−チエニル基であることが好ましい。以下、全てのRは同じ意味を表す。
及びRは、水素、フッ素又はRである。Rは上記とおり定義される。R及びRは水素であることが好ましい。以下、全てのR及びRは同じ意味を表す。
は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、プロピル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
は、H、メチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−トリメチルシリルフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル基、2−ナフチル基であることが好ましい。また、以下、全てのRは同じ意味を表す。
Lは、下記の一般的な化学式(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)の何れか1種の構造を有する2価のラジカルである。
Figure 2018509465
記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、このサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。また、以下、全ての符号*は同じ意味を表す。
一般的な化学式(III)及び(IV)において、
iは、整数であり、ゼロに等しくなく、iは2であることが好ましい。
は、同一であっても異なっていてもよく、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、C−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
は、水素、フッ素、メチル基であることが好ましい。また、以下、全てのRは同じ意味を表す。
一般的な化学式(V)、(VI)、(VII)、(VIII)において、R及びRは、Rと同じである。Rは上記とおり定義される。R及びRは、水素やフッ素元素であることが好ましい。また、以下、全てのR和Rは同じ意味を表す。
一般的な化学式(I)において、
Zは、π−配位子である。Z=A、Aは上記とおり定義される。或いは、Zは、下記の一般的な化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)で表される化学構造を有するものである。
Figure 2018509465
記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、このサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである。また、以下、全ての符号*は同じ意味を表す。
上記の一般的な化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)において、
は上記とおり定義される。
は、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基、2−チエニル基であることが好ましい。
は、水素、フッ素である、R。Rは上記とおり定義される。Rは、水素であることが好ましい。
は、同一であっても異なっていてもよく、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を任意に含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基,9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチル基ナフタレン、2−メチル基ナフタレンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基であることが好ましい。また、以下、全てのRは同じ意味を表す。
は、同一であっても異なっていてもよく、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を任意に含むアルキル基、C−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40シクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
は、C−C20の直鎖又は分岐の、飽和又は不飽和の、一部又は全部がハロゲン化された、直鎖状又は環状の炭素ラジカルであることが好ましい。また、以下、全てのRは同じ意味を表す。
10は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、C−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のシクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
10は、水素、フッ素、塩素、メチル基、エチル基又はフェニル基であることが好ましい。また、以下、全てのR10は同じ意味を表す。
11は、同一であっても異なっていてもよく、水素、フッ素、塩素、臭素、OR、SR、OCOR、NR、PRの何れか一種である。ただし、Rは上記とおり定義される。若しくは、R11は、同一であっても異なっていてもよく、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子(例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素、塩素など)を任意に含むアルキル基、C−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基、C−C40のアリール置換アルキル基の何れか一種である。C−C40の飽和及びハロゲン化アルキル基の例としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C20の不飽和アルキル基の例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40シクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、1−アダマンタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアルキル置換アリール基の例としては、例えば、2−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2−フルオロ−3−メチルフェニル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−3−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−3−メチルフェニル基、2,6−ジクロロ−4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−メチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−エチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−イソプロピルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジフルオロ−4−トリメチルシリルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。C−C40のアリール置換アルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、p−メチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、p−クロロベンジル基、p−エチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル基、p−tert−ブチルベンジル基、p−トリフルオロメチルベンジル基、p−トリメチルシリルベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、3,4,5−トリフルオロベンジル基、3,5−ビストリメチルシリルベンジル基、3,5−ビストリフルオロメチルベンジル基、フェネチル基、p−メチルフェネチル基、p−フルオロフェネチル基、p−クロルフェネチル基、p−イソプロピルフェネチル基、p−tert−ブチルフェネチル基、p−トリメチルシリルフェネチル基、2,6−ジフルオロフェネチル基、3,5−ジフルオロフェネチル基、3,4,5−トリフルオロフェネチル基、パーフルオロフェネチル基、1−メチルナフタレン基、2−メチルナフタレン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
11は、水素、フッ素、塩素、OCOR、OR、SR、NR、PRであることが好ましい。また、以下、全てのR11は同じ意味を表す。
Jは、元素の周期表における第13族又は第15族元素(例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、窒素、リン、ヒ素)であることが好ましい。
Jは窒素やリンであることが好ましい。以下、全てのJは同じ意味を表す。
一般的な化学構造式(I)において、Aは、1価のアニオンπ−配位子である。且つ、Aの前駆体は中性の安定な有機化合物であり、一般的な化学式(II)で表される化学構造を有するものである。
Figure 2018509465
一般的な化学式(II)において、R、R、R、R、L及びEは上記とおり定義される。一般的な化学式(II)において、シクロペンタジエン環からなる基本構造が含まれる。シクロペンタジエン構造における活性水素は、特別な求電子反応性があり、グリニャール試薬、有機リチウム試薬などの求核剤と交換反応させることができる。その基本反応は、一般反応式(2)に示されている。
Figure 2018509465
一般反応式(2)において、求核剤は、特例として有機リチウム試薬であるRLiを選択するが、有機リチウム試薬だけの使用に限定されるものではない。RはC−Cのアルキル基又はC−C12のアリール基である。
本発明に係るメタロセン錯体の合成は、多段階の、有機化学によってシクロペンタジエン誘導体を合成すること、架橋した配位子を効率よく高収率で合成すること、及び仮C2対称性メタロセン錯体を効率よく高収率で合成することを含む。
本発明に係る新規なヘテロ原子含有π−配位のメタロセン錯体(例えば、一般的な化学式(I)に示すように)は、その合成方法が、下記の一般反応式(3)に示されている。
Figure 2018509465
一般的な反応式(3)において、
一般的な化学式(I)は上記とおり定義される。
一般的な化学式(XVIII)において、M、X及びnは上記とおり定義される。
Tは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、単座又は2座の中性配位子である。
単座配位子としては、例えば、エーテル系ROR、チオエーテル系RSR、第3級アミン系NR3、第3級ホスフィン系PR3、環状エーテル(例えば、置換テトラヒドロフラン、置換フラン、置換ジオキサンなど)、環状チオエーテル系、ケトン系、置換環状ケトン系、置換ピリジン系、置換ピロール系、置換ピペリジン系、エステル系、ラクトン系、アミド系、ラクタム系などである。ただし、Rは上記とおり定義される。
2座配位子としては、例えば、オルトジエーテル系、α,
(外5)
Figure 2018509465
−ジエーテル系、オルトジアミン系、α,
(外6)
Figure 2018509465
−ジアミン系、オルトジチオエーテル系、α,
(外7)
Figure 2018509465
−ジチオエーテル系、オルトジホスフィン系、α,
(外8)
Figure 2018509465
−ジホスフィン系などである。
Tは、上記の無限組み合わせにおいて、中性単座配位子である環状エーテル類及び中性2座配位子であるオルトジアミン類であることが好ましい。
Xは、0或いは、整数である1、2又は3である。
一般的な化学式(XVII)において、Q、A及びZは上記とおり定義される。
LGは脱離基である。その互いに同一であっても異なっていてもよく、水素、アルカリ金属元素(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)又は第14族重元素の有機ラジカル(例えば、SiR、GeR、SnR、PdR及びZnR、BaR、MgR、CaRなど)であるが、これらに限定されるものではない。ただし、Rは上記とおり定義される。
上記の一般的な反応式(3)は、複数種類のメタセシス反応を表す。中でも、最も一般な例としては、アルカリ金属ハロゲン化物(一般的な反応式(3)におけるLGXにおいて、例えば、LGがリチウム、Xが塩素であるもの)を除去して必要なメタロセン錯体(I)を生成するように、LGがアルカリ金属カチオンであるジアニオン配位子と金属ハロゲン化物とのメタセシス反応である。このような一般的な反応タイプは、メタロセン錯体の合成のために最も汎用な合成方法であり、同様に、本発明に係る新規なヘテロ原子含有π−配位メタロセン錯体の合成に適用されることも可能である。一般的な化学式(XVII)において、LGがアルカリ金属カチオン(Li+、Na+、K+)であり、一般的な化学式(XVIII)において、Xがハロゲン(Cl−、Br−、I−)である場合に、このようなメタセシス反応は、通常に熱力学的に制御されるものである。このため、その生成物における各々の異性体の割合は統計的平均値に近接する。
上記の汎用の合成方法を採用する以外に、本発明に係る新規なヘテロ原子含有π−配位メタロセン錯体は、複数種類のほかの製造方法を採用してもよい。
例えば、一般的な化学式(XVII)における脱離基LGが水素である場合に、一般的な化学式(XVIII)において、XがR又はNRを採用してもよく、ただし、Rは上記とおり定義される。このような反応において、中性配位子(LGがHである)と第3族から第6族遷移金属アルキル基化合物又は第3族から第6族遷移金属有機アミン基化合物とは、適切な溶媒において適切な温度域にメタセシス反応させて、中性アルカン又は中性第2級アミンを脱離させると共に、所望のπ−配位のメタロセン錯体(I)を生成させる。中でも、第4族遷移金属有機アミンと架橋した中性π−配位子とが適切な有機溶媒において適切な温度域内に反応させて第4族遷移メタロセン錯体を生成する反応はかなり実用化されている(J. N. Christopher; G. M. Diamond; R. F. Jordan; J. L. Petersen,Organometallics 1996,15,4038. G. M. Diamond; R. F. Jordan; J. L. Petersen,JACS, 1996, 118, 8024。)。
適切な溶媒としては、飽和C−C15アルカン及びシクロアルカン(例えば、ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘプタン、オクタン、シクロオクタン、n−ドデカンなど)、又は芳香炭化水素及び置換芳香炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、o−キシレン,m−キシレン、p−キシレン、トリメチルベンゼン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなど)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。中でも、へキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン又はキシレンが好ましい。上記の有機溶媒における2種又は2種以上の混合物を反応媒体として用いても良い。好ましい反応温度は−100〜+300℃の範囲である。より好ましい反応温度は、通常に−75〜+250℃の範囲である。最も好ましい反応温度は−50〜+150℃の範囲である。
さらに、例えば、一般的な化学式(XVII)において、LGは、第14族重元素の有機ラジカル(例えば、SiR、GeR、SnR、PdR、ZnR、BaR、MgR、CaRなど)であり、一般的な化学式(XVIII)において、Xはハロゲン(Cl、Br、I)、アルコキシ基OR、メルカプト基SR、カルボキシル基OCOR、OCOCF、OSOCFから選ばれてもよく、Rは上記とおり定義される。このような反応において、中性配位子(第14族重元素の有機ラジカル、例えば、SiR、GeR、SnR、PdR、ZnR、BaR、MgR、CaRなど)と一般的な化学式(XVIII)で表われる化合物は、適切な溶媒において適切な温度域にメタセシス反応させて中性の有機分子を脱離させる。特に、例えば、一般的な化学式(XVII)において、LGがSnRであり、一般的な化学式(XVIII)において、XがClである場合に、上記メタセシス反応によって中性のClSnR分子が脱離される。一般的な化学式(XVII)において、LGがGeRであり、一般的な化学式(XVIII)において、XがORである場合に、上記メタセシス反応は、適切な溶媒において適切な温度域に中性のROGeR分子を脱離させて、所望のπ−配位のメタロセン錯体分子を生じることは一般的な化学式(I)に合致している。このようなメタセシス反応によって第4族遷移メタロセン錯体を調製することに関して記載もある。例えば、US6657027(WO02076999,DE10114345,EP1373284)には、Cp−LG(Cpが置換シクロペンタジエン、置換インデンなどであり、LGがSnRであるもの)と第4族遷移金属ハロゲン化物とが反応させて、いわゆる供与体−受容体にて架橋した複数種類の第4族遷移メタロセン錯体を調製したことが記載されている。
適切な溶媒は、飽和C−C15アルカン及びシクロアルカン、芳香炭化水素から選ばれても良い。アルカン及びシクロアルカンとしては、例えば、ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘプタン、オクタン、シクロオクタン、n−ドデカン、及びこれらの部分的にフッ素化されたまたはパーフルオロ化されたアルカン及びシクロアルカンなどが挙げられ、芳香炭化水素及び部分的にフッ素化されたまたはパーフルオロ化された芳香炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、トリフルオロメチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、トリメチルベンゼン、フルオロベンゼン、o−ジフルオロベンゼン、m−ジフルオロベンゼン、p−ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、パーフルオロベンゼンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。中でも、へキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン及びキシレンが好ましい。上記の有機溶媒における2種又は2種以上的混合物を反応媒体として用いても良い。好ましい反応温度は−100〜+300℃の範囲である。より好ましい反応温度は、通常に−75〜+250℃の範囲である。最も好ましい反応温度は−50〜+150℃の範囲である。
一般的な反応式(3)にて代表されるメタセシス反応において、一般的な化学式(XVII)が中性である場合に、つまり、LGが水素であり、一般的な化学式(XVIII)においてXがアルキル基R又はアミン基NRである場合に、あるいは、一般的な化学式(XVII)においてLGが第14族重元素の有機ラジカル、例えばSiR、GeR、SnR、PdR、ZnR、BaR、MgR、CaRなどであり、一般的な化学式(XVIII)においてXがハロゲン(Cl、Br、I)、アルコキシ基OR、アルキルチオ基SR、カルボキシル基OCOR、OCOCF、OSOCF(Rは上記とおり定義される)である場合に、生成物への選択性を調整して熱力学的安定性の高い異性体の生成に有利となるように、このようなメタセシス反応は、溶媒の極性、反応温度などの条件を調整して反応熱力学を制御することが可能である。例えば、一般的な化学式(I)において、AがZに等しい場合、一般的な化学式(I)で表されるものは、最も一般的な仮C2対称構造を有するメタロセン錯体というものである。仮C2対称構造の化合物は、通常に、2種類の異性体、即ちラセミ体(Racemic)とメソ体(Meso)がある。一般的な化学式(I)においてAがZに等しくない場合に、それで表されるものは、C1対称構造に定義されるメタロセン錯体である。本発明に用いられるのは、仮C2対称構造のメタロセン錯体(pseudo−C2 symmetric metallocenes)であり、これは、その触媒活性中心の周辺空間環境が一部C2対称性の特徴を具備しているためである。仮C2対称構造の化合物は、通常に2種類の空間異性体もあり、即ちシス型(Syn、本発明に係るメタロセン錯体におけるR置換基が分子の同じ側にあるもの)とトランス型(Anti、本発明に係るメタロセン錯体におけるR置換基が分子の反対側にあるもの)がある。C2対称性及び仮C2対称性メタロセン錯体の異性体において、そのラセモ(Rac)及びトランス型(Anti)異性体は、通常にメソ(Meso)及びシス型(syn)異性体より高い熱力学の安定性を具備している。一般的な反応式(3)における中性配位子である一般的な化学式(XVII)で表われるものと一般的な化学式(XVIII)で表われるTxMXnとのメタセシス反応は、熱力学制御可能な特徴があり、溶媒の極性、反応温度、反応基質濃度及びほかの反応条件などを調整することによって、高い熱力学安定性を有する異性体(ラセモ、Rac、及びトランス型、anti)の生成速率を最大限に向上させることができる。このような特別な熱力学選択性反応の特徴は、いわゆる供与体−受容体にて架橋した第4族遷移メタロセン錯体の調製(US6657027,WO0207699,DE10114345,EP1373284)、及びアミン脱離反応にて第4族遷移メタロセン有機アミン錯体の調製(J. N. Christopher; G. M. Diamond, R. F. Jordan; J. L. Petersen,Organometallics 1996, 15, 4038. G. M. Diamond; R. F. Jordan; J. L. Petersen; JACS, 1996, 118, 8024.)に成功に適用されている。
中心金属原子であるMの種類(第3族から第6族金属、ランタノイド系やアクチノイド系金属)、π−配位子A及びZの種類,π−配位子AとZとの間の架橋基Qの種類、及び配位子Xの種類、さらにQ、X、A、Zにおける置換基R、R°、R´、R″、RからR11の種類がかなり豊富であることに基づいて、そのお互いの組み合わせによって非常に数豊富な誘導体群を生じる。このため、一般的な化学式(I)にて代表される新規なヘテロ原子含有π−配位のメタロセン錯体は、数巨大な新規な特別な化学構造や反応及び触媒特性を有するメタロセン錯体群を含み、極めて大きな基礎理論研究及び実際応用(例えば、非対称有機合成化学、オレフィンとα−オレフィンとの均質相又は非均質相触媒重合化学における応用)を行う探索価値があることが言うまでもない。下記のジメチルシリルにて架橋したメタロセン錯体の合成ルートで示されているこのような仮C2対称性第4族遷移メタロセン錯体の合成ルート(下記の反応式に示すように)は、本発明においてメタロセンオレフィン重合触媒の合成のための採用された典型的な方法を示すが、本発明実施例における全てのメタロセン錯体は、いずれもこの典型的な方法にて合成されることを意味することではない。
Figure 2018509465
メタロセン錯体の最適収率及び最適純度を達成するように、異なるタイプのメタロセン錯体は完全に異なる合成ルートを採用しても良い。下記の反応式に示されているのは、同一のメタロセン錯体分子のほかの合成ルートを意味し、これによって、このようなメタロセン錯体の合成ルートの多重選択性を表す。
Figure 2018509465
上記の2組の反応式は、いずれも
Figure 2018509465
を例として説明し、式(II)が
Figure 2018509465
である場合に、同じ反応過程があり、区別としては、“E”と“L”の空間位置の交換にある。
2.新規なヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体をコア成分とする触媒系
本発明にて合成されたメタロセン錯体は、特定な活性化処理及び担持化を経て活性触媒系を形成する。当該触媒系の構成としては、通常に担体ZT、助触媒ZC、主触媒ZH及び活性化剤HHである。担体ZTは、通常に比表面積の高い酸性無機酸化物であって、例えば、SiO、Al、ベントナイトマスク、カオリンなどの合成又は天然の無機多孔質又は層状構造材料である。助触媒ZCは、通常に強いルイス酸性物質であって、例えば、ポリメチルアルモキサン(PMAO)、変性MAO(MMAO)、有機ホウ素化合物、一部又は全部がフッ素化された芳香族ボラン系化合物(例えば、LiB(C、B(C、LiB(C、PhCB(Cなど)である。主触媒ZHは、上記に合成された1種のメタロセン錯体又は2種のメタロセン錯体の組み合わせである。活性化剤HHは、メタロセン活性サイトに配位されるアニオン(ハロゲン、アルコキシ基、アミン基、シリルオキシ基など)を置換又は交換反応させる化学物質(例えば、アルキルアルミニウム系化合物、アルキル基ホウ素系化合物、フォーマット試薬、有機リチウム試薬など)から選ばれた何れか1種であり、且つ当該物質がメタロセン錯体を中性又はカチオン化合物に形成させるものである。触媒系の製造工程は、重合工程に応じてZT、ZC、ZH、HHとの4種類の組分についてそれぞれに処理及び組み合わせを行ってなされる。一般的に慣用の、目的とする触媒を組み合わせるプログラムは、(1)ZH+HHから活性化メタロセン触媒溶液を形成して、当該溶液をZT+ZCからなる担持助触媒に加えること;(2)ZH+HHからなる活性触媒溶液を助触媒ZCの溶液に加えて混合させて、当該混合溶液を担体ZTに加えること;(3)ZC+ZHからなる活性触媒溶液を担体ZTに加え、最後に活性化剤HHを加えること(又は、活性化剤HHは省略されて加えられなくても良い);(4)ZH+HHの活性化触媒溶液をZT+HHからなる活性化担体に加えること(助触媒ZCは省略されて加えられなくても良い)ように態様がある。本発明触媒の製造工程の多様性によって、当該触媒系の重合工程の適応性は広くになる。
本発明は、さらに、上記の新規な的ヘテロ原子含有π−配位のメタロセン錯体をコア組分として活性触媒系を形成してオレフィンの単独重合又は共重合を触媒作用させることに係る。ここに、先ず上記の新規なヘテロ原子含有π−配位のメタロセン錯体をコア組分として活性触媒系を形成する製造工程を考慮する。
周知するように、メタロセン錯体の活性化方法又は活性化工程の選択は触媒の触媒効率、例えば触媒の高温熱安定性(触媒の有効寿命)、触媒の活性(触媒の単位時間当たりの重合収率)、触媒の重合鎖増長速率及び鎖除去速率に対する相対選択性(ポリマーの分子量の大きさ及び分子量の分布)、触媒活性中心のオレフィンに対する位置や立体選択性(重合鎖のミクロ構造)に直接影響している。活性化工程の選択(活性化剤自体、活性化剤とメタロセン錯体との割合、温度、媒体、担体の種類、担体の物理的形態)は、さらにポリマーの見かけ上の形態(凝縮系物理学性質)に直接影響している。したがって、触媒工程の成功または失敗及びポリマーの物理機械的性質の良否は、触媒の活性化工程と密接に関連している。
本発明に係る上記の新規なヘテロ原子含有π−配位的メタロセン錯体をコア組分として活性の触媒系を形成すること、即ち触媒の活性化工程は、下記の一般的な反応式(1)で示される。
Figure 2018509465
一般的な反応式(1)において、構造式(I)は上記とおり定義される。LAは、体積巨大な、電子の非局在化な、配位性に乏しいルイス酸性物質である。このような物質の代表としては、溶液において鎖状、環状及び籠状構造を同時に有する平衡状態にあるポリメチルアルモキサン(PMAO)及びこれに基づいて変性されたポリメチルアルモキサン(MMAO)というものである。
Figure 2018509465
本発明における上記の体積巨大な、電子の非局在化な、配位性に乏しいアニオンとしては、下記の多くの例から選ばれてもよく、例えば、[B(C,[(CH)B(C,[B(C,[B(2,6−(CH−C,[B(2,4,6−(CH−C,[B(2,3,5,6−(CH−CH),[B(2,6−(CF−C,[B(2,4,6−(CF−C,[B(2,3,5,6−(CF−CH),[B(3,5−(CH−C,[B(3,4,5−(CH−C,[B(3,5−(CF−C,[B(3,4,5−(CF−C,[B(2,6−(CF−C,[B(2,4,6−(CF−C,[B(2,3,5,6−(CF−CF),[B(3,5−(CF−C,[B(3,4,5−(CF−C,[Al(C,[(CH)Al(C,[Al(C,[Al(2,6−(CH−C,[Al(2,4,6−(CH−C,[Al(2,3,5,6−(CH−CH),[Al(3,5−(CH−C,[Al(3,4,5−(CH−C,[Al(2,6−(CH−C,[Al(2,4,6−(CH−C,[Al(2,3,5,6−(CH−CF),[Al(3,5−(CH−C,[Al(3,4,5−(CH−C,[Al(2,6−(CF−C,[Al(2,4,6−(CF−C,[Al(2,3,5,6−(CF−CH),[Al(3,5−(CF−C,[Al(3,4,5−(CF−C,[Al(2,6−(CF−C,[Al(2,4,6−(CF−C,[Al(2,3,5,6−(CF−CF),[Al(3,5−(CF−C,[Al(3,4,5−(CF−C,{t−Bu−CH=C[B(C(CH)},{Ph−CH=C[B(C(CH)},{(C)−CH=C[B(C(CH)},{t−Bu−CH=C[Al(C(CH)},{Ph−CH=C[Al(C(CH)},{(C)−CH=C[Al(C(CH)},[1,1’−C12−2,2’=B(C,[1,1’−C12−2,2’=Al(C,[FB(1−C−2−C,[(CH)B(1−C−2−C,[(C)B(1−C−2−C,[(C)Al(1−C−2−C,[FAl(1−C−2−C]−,[(CH)Al(1−C−2−C]−,],[HB(1−C−2−C]−,[HAl(1−C−2−C]−,[(CH)B(2−C10,[(CH)Al(2−C10,[(CH)B(p−CSiMe,[B(p−CSiMe,[(CH)B(p−CSi(n−Bu),[B(p−CSi(n−Bu),[(CH)B(p−CSi(i−Bu),[B(p−CSi(i−Bu),[(CH)B(p−CSi(t−Bu),[B(p−CSi(t−Bu),[(CB−C−B(C,[C−1,2−(B(C=,[C−1,2−(Al(C=,[(C)−1,2−(B(C−1’,2’−(C)]=,[(C)−1,2−(Al(C−1’,2’−(C)]=,[(CB−CN−B(C,[(CAl−CN−Al(C,[((CBNC)Ni]=,[((CAlNC)Ni]=,[(1,1’−C12−2,2’−B],[(1,1’−C12−2,2’−Al],[B(O−C,[Al(O−C,[(CAl−C−Al(C,[(CH)Al(p−CSiMe,[Al(p−CSiMe,[(CH)Al(p−CSi(n−Bu),[Al(p−CSi(n−Bu),[(CH)Al(p−CSi(i−Bu),[Al(p−CSi(i−Bu),[(CH)Al(p−CSi(t−Bu),[Al(p−CSi(t−Bu),[C(C,[C(2,6−(CH−C,[C
(2,4,6−(CH−C,[C(3,5−(CH−C,[C(3,4,5−(CH−C,[C(2,6−(CF−C,[C(2,4,6−(CF−C,[C(3,5−(CF−C,[C(3,4,5−(CF−C,[C(2,6−(CH−C,[C(2,4,6−(CH−C,[C(3,5−(CH−C,[C(3,4,5−(CH−C,[C(2,6−(CF−C,[C(2,4,6−(CF−C,[C(3,5−(CF−C,[C(3,4,5−(CF−C,[C(C,[Li(Ta(OC(・−OC,[Nb(OC,[PF,[AsF,[SbF,[BF,[ClO]−,炭素ボランアニオン(例えば[C12,[CB1112)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
反応(1)にて代表される触媒活性化反応は、通常に特定な均質液体媒体においてなされ、汎用の液体媒体は、複数の種類があり、例えば、C−C12の飽和アルカン、C−C12の芳香族炭化水素である。最適な液体媒体としては、構造(I)にて代表される金属錯体及びLAにて代表されるルイス酸を完全に溶解させて均一な反応系を生じるものである。汎用の液体反応媒体は、ペンタン、へキサン、ヘプタン、オクタンなどの飽和アルカン及びその異性体を含む。芳香族系液体媒体は、ベンゼン、トルエン、キシレン及びその異性体、トリメチルベンゼン及びその異性体、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン及びその異性体、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン及びその異性体、さらにポリフルオロベンゼン及びその異性体を含む。最も汎用するのは、ペンタン及びその異性体、へキサン及びその異性体、ヘプタン及びその異性体、トルエン、キシレン及びその異性体である。実際には、へキサン及びその異性体、ヘプタン及びその異性体、トルエン、クロロベンゼンなどが優先に選択される。反応式(1)にて代表される触媒活性化反応部分の場合に、2種又は2種以上の混合液体媒体も用いられる。混合液体媒体とは、飽和アルカンと芳香族炭化水素とを規定の体積分率に従って混合させてなるものであり、中でも1種の液体媒体の体積分率が5%以上である。
反応(1)にて代表される触媒活性化反応は、特定な均質相媒体における反応が一定な温度域になされる必要があり、反応生成物(Ia)を95%以上生成する。反応温度の範囲は−100〜250℃の区間に選択され、通常に反応温度が−75〜150℃の間に制御される。最適な反応温度区間は、式(I)にて代表される金属錯体及びLAの溶解性及び反応性と関連する。
本発明は、上記の新規なヘテロ原子含有π−配位的メタロセン錯体をコア組分として活性触媒系を形成することによってオレフィンの単独重合又は共重合を触媒させることに関するものである。上記の方法で形成した活性錯体触媒は、バルクスラリー又は溶媒スラリーの重合工程の条件でalpha−オレフィンを重合させる機能を有する。
本発明における上記のメタロセン触媒系にてα−オレフィン(例えば、プロピレン)を重合させることは通常にバルクスラリー重合工程に適用される。適切な重合条件及び触媒の調整によって、溶媒スラリー重合工程又は気相重合工程にも適用される。
本発明は、上記のメタロセン触媒系にてα−オレフィン(例えば、プロピレン)とオレフィン(例えば、エチレン)及びほかのα−オレフィン(例えば、ブチレン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1など)とを共重合させることは、通常にバルクスラリー重合工程に適用される。適切な重合条件及び触媒の調整によって、溶媒スラリー重合工程又は気相重合工程にも適用される。
本発明に係る技術に採用されている分析及び特性評価法は、下記とおりである。
配位子及び配合物の分析は核磁気及び質量分析計にて行い、ポリマーの分析はメルトフローインデクサー、DSC、GPC分析計、核磁気などの分析手段にて行う。
メルトフローインデクサー:6542型番、Initially CEAST scientific instruments社製
核磁気:AV400、ドイツBRUKER社製
質量分析計:5973N、米国アジレント社製
DSC分析計:200F3、ドイツネッチ社製
GPC分析計:Waters2000,米国 Waters社製
実施例1
中間生成物aの合成:
Figure 2018509465
反応式における中間生成物aの合成:
フェニルボロン酸を基質として、3:1であるPE/EA(石油エーテル/酢酸エチル)にて触媒、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)及びエチレングリコールと生成物とを分離させ、(TBAB及びエチレングリコール)を繰り返し使用し、3回目の反応に82.2%の分離収率が得られた。
Figure 2018509465
中間生成物bの合成:
中間生成物aを5mmol秤量し、100mlの二つ口反応バイアルに加え、THF(テトラヒドロフラン)を40ml入れ、氷水浴に入れて十分に冷却させ、Red−Al(水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム)を5mmol滴下し、15minをかかって全てが滴下終了し、2hを反応させ、室温に昇温させ、室温で一晩反応させた。10%のHCl溶液を調製し、反応系に滴下することにより、白色の固体が析出し、体系が酸性となった。ブフナー漏斗で吸引ろ過し、有機相を収集し、THFにて白色固体を2次抽出し、抽出液を収集し、有機相と抽出液を合併し乾燥させ、スピン蒸着乾燥を経て粗製品が得られ、収率は68.4%であった。
配位子Zの合成:
中間生成物bをトルエンに溶解させた後、シュウ酸及び4Aモレキュラーシーブを入れ、混合物を120℃の温度で2h還流反応させ、反応過程において薄層クロマトグラフィーボードにて反応完了したか否かを検証し、反応終了後、過剰の炭酸水素ナトリウム溶液にて洗浄した後、有機相を分離させ、酢酸エチルにて水層を3回抽出し、有機相と合併して乾燥させ、スピン蒸着によって溶媒を除去させ、配位子Zが得られ、収率は84%であった。
の合成:
Figure 2018509465
生成物の量が1molとなるように原料の使用量を計算し、2000mlの一つ口反応バイアルに入れ、イソプロピルアルコールを加え、オイルバスを80℃まで昇温させ、攪拌の条件で1.3h還流反応させた後、室温に降温し、溶液がこげ茶色を呈し、NaHCO水溶液にて洗浄し、茶色懸濁液が得られ、ろ過させ、茶色粉末状固体26.5gが得られ(理論収量:28.1g)、カラムにて生成物を精製させ、配位子Aの収率は94.3%であった。
二塩化ジルコニウム配合物の合成:
Figure 2018509465
反応式における中間生成物1の合成:
グローブボックスに配位子A(Fw=281.35、28.14グラム、100mmol)を秤量し、1000mLの二つ口丸底フラスコに置き、フラスコをグローブボックスから取り出し、Sclenk系に移動させた。高純度の窒素雰囲気において500mLの無水エーテルに溶解させた。丸底フラスコを0℃以下の氷水浴に置いて冷却させ、持続の攪拌下で高純度の窒素雰囲気においてn−ブチルリチウムのへキサン溶液(2.40M/L溶液、44ml、105mmol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、反応系は、室温まで自然に昇温させ、溶液がダークレッドとなった。反応は25℃に4h保温させ、窒素ガス保護の条件でTeflonキャピラリーにて上記の調製した有機リチウム溶液をジメチルジクロロシラン(MeSiCl、Fw=129.06、d=1.07g/mL、60.0ml、500mmol)を含む無水エーテル(30mL、<0℃)溶液にゆっくり滴下した。反応は、窒素ガス保護の条件で一晩撹拌し、窒素ガス保護下でサイフォン濾過法にてLiClをろ過し除去し、余量である固体LiClを少量の無水エーテルにて抽出し、サイフォン濾過させた。合併した濾液は、真空引きにて溶媒及び未反応のMeSiClを除去し、中間生成物1が得られ、収率は98%であった。
反応式における中間生成物2の合成:
不活性ガスグローブボックスに2−メチルベンゼンインデン有機分子(Fw=180.25、18.02g、100mmol)を秤量し、1000mLの二つ口丸底フラスコに置き、丸底フラスコをグローブボックスからSchlenk系に移動させた。高純度の窒素ガスの保護下で上記の2−メチルベンゼンインデンを無水エーテル500mLに溶解させ、丸底フラスコを0℃以下の氷水浴に置いた。上記の2−メチルベンゼンインデンのエーテル溶液にn−ブチルリチウムへキサン溶液(2.40M/L、41.6mL、100mmol)をゆっくり滴下し、滴下終了後反応系を25℃に5h保温反応させ、2−メチルベンゼンインデンリチウム塩のエーテル溶液(中間生成物2)を調製した。
反応式における中間生成物3の合成:
窒素ガスの保護下で中間生成物1を無水エーテル(500mL)に溶解させ、<0℃に冷却し、キャピラリーサイフォン法にて中間生成物2のエーテル溶液を中間生成物1のエーテル溶液にゆっくり滴下し、滴下終了後反応系を室温まで自然に昇温させ、28℃で高純度の窒素雰囲気中に一晩撹拌した。上記のダークレッド溶液は、サイフォン濾過させた法によってLiClを除去し、余量である固体を少量の無水エーテルにて1回抽出洗浄させ、サイフォン濾過させた。合併した濾液は、真空減圧で溶媒を除去し、つり合いおもりまでに真空乾燥させ、中間生成物3が得られ、純度が95%超えであった。
不活性ガスグローブボックスに中間生成物3(Fw=517.74、20.92g、40.4mmol)を秤量し、1000mLの二つ口丸底フラスコに置き、丸底フラスコをグローブボックスからSchlenk系に移動させた。高純度の窒素ガスの保護下で上記の中間生成物3を無水エーテル500mLに溶解させ、丸底フラスコを0℃以下の氷水浴に置いた。上記の中間生成物3のエーテル溶液にn−ブチルリチウムへキサン溶液(2.40M/L、33.6ml、80.8mmol)をゆっくり滴下し、滴下終了後反応系を25℃に5h保温反応させ、中間生成物3のリチウム塩のエーテル溶液を調製した。
不活性ガスグローブボックスにZrCl(Fw=233.04、9.4g、40.4mmol)を秤量し、500mLの二つ口丸底フラスコに置き、丸底フラスコをグローブボックスからSchlenk系に移動させた。高純度の窒素ガスの保護及び持続の攪拌下で0℃以下(塩水氷浴)に冷却されたZrCl固体に無水エーテル250mLを加えた。上記の中間生成物3のリチウム塩のエーテル溶液をキャピラリーサイフォン法によって上記のZrClの懸濁液にゆっくり滴下し、滴下終了後反応系を25℃に19h保温反応させ、仮−C2対称性ジルコニウムメタロセン錯体を調製した。反応懸濁液はチェリーレッドを呈し、当該懸濁液は減圧により溶媒を除去し、一定重量までに真空乾燥させ、仮−C2対称性ジルコニウムメタロセン錯体の粗製品が得られ、粗製品の核磁気水素スペクトル解析によれば、不純物は、主にへキサン及び大量のLiClであり、錯体の純度は95%超えであった。
5Lのオートクレーブを真空引きさせ、窒素ガスにて3回置換した後、MAO(メチルアルモキサン)溶液3600μmol及びプロピレン1000gをオートクレーブに入れ、二塩化ジルコニウム配合物8μmol及びMAO(メチルアルモキサン)400μmolを室温の条件で30min活性化させ、高圧窒素ガスにてオートクレーブに圧入し、65℃まで昇温させ、1h重合反応させ、重合生成物139gが得られ、触媒活性は1.74×10gPP/molcat.h、分子量Mは22.5、分布は2.0、立体規則性は87%であった。
実施例2
の合成は下記とおりであり、その他の条件は実施例1と同様であった。
Figure 2018509465
製品中間生成物aの合成:
生成物の量が1molとなるように原料の使用量を計算し、2500mlの二つ口反応バイアルに置き、氷水浴の条件で20min攪拌させ、臭化2−ブロモ−2−メチルプロピオニル及び無水塩化メチレンを秤量し、分液ロートに入れ、反応バイアルにゆっくり滴下し、ナフタレン及び無水塩化メチレンを秤量して分液ロートに入れ、速やかに溶解された後反応系にゆっくり滴下し、反応バイアルにおける溶液の色が速やかには黄色となり、徐々にブラウンレッドとなり、その後無水塩化メチレンを入れて分液ロートをリンスし、30min反応させた後、氷を取り出し、水浴を室温までゆっくり昇温させ、反応を続いて、HBrガスの放出なしが観察されたら、反応終了とみなされる。大量の水で洗浄し、不純物及び未反応の原料を除去し、分液された後、有機相を収集し、無水塩化メチレンにて水相における生成物を抽出し、3回繰り返し、抽出相と有機相とを合併し乾燥させ、ロータリーエバポレータにて溶媒を留去させ、粗製品aを精製し、収率は64.5%であった。
製品中間生成物bの合成:
中間生成物aを秤量し、1000ml二つ口フラスコに入れ、THFを400ml加え、氷水浴に入れて十分に冷却させ、Red−Alを滴下し、15minをかかって全てが滴下終了し、2hを反応させ、室温に昇温させ、室温で一晩反応させた。10%のHCl溶液を調製し、反応系に滴下することにより、白色の固体が析出し、体系が酸性となった。ブフナー漏斗で吸引ろ過し、有機相を収集し、THFにて白色固体を2次抽出し、抽出液を収集し、有機相と抽出液を合併し乾燥させ、スピン蒸着乾燥を経て粗製品が得られ、収率は68.4%であった。
配位子Zの合成:
製品中間生成物bをトルエンに溶解させた後、シュウ酸及び4Aモレキュラーシーブを入れ、混合物を120℃の温度で2h還流反応させ、反応過程において薄層クロマトグラフィーボードにて反応完了したか否かを検証し、反応終了後、過剰の炭酸水素ナトリウム溶液にて洗浄した後、有機相を分離させ、酢酸エチルにて水層を3回抽出し、有機相と合併して乾燥させ、スピン蒸着によって溶媒を除去させて、配位子Zが得られ、収率は84%であった。最終収率は37.1%であった。
配位子Zと配位子Aとを反応させて二塩化ジルコニウム配合物を調製し、実施例1における条件に従って重合反応させ、重合生成物255gが得られ、触媒活性は3.19×10gPP/molcat.h、分子量Mは24.5、分布は2.0、立体規則性は76%であった。
実施例3−実施例24
実施例1の条件に従って、中間生成物aの構造及び合成方法は、下記とおりである。
Figure 2018509465
4−ブロモ−2−メチル−1−インダノン(0.056g、0.25mmol)、フェニルボロン酸Ar−B(OH)(0.3mmol)、炭酸カリウムKCO(0.069g、0.5mmol)、PEG−400(ポリエチレングリコール−400)(2g)、テトラブチルアンモニウムブロミドTBAB(0.08g、0.25mmol)を順次秤量し、触媒である酢酸パラジウムPd(OAc)を加え、110℃で加熱攪拌し、得られた結果は、下記の表に示す。
Figure 2018509465
Figure 2018509465
Figure 2018509465
Figure 2018509465
反応式における中間生成物bの合成:
中間生成物aを3mmol秤量し、100mlの二つ口反応バイアルに加え、テトラヒドロフランTHFを40ml入れ、氷水浴に入れて十分に冷却させ、赤アルミニウムRed−Alを滴下し、15minをかかって全てが滴下終了し、2hを反応させ、室温に昇温させ、室温で一晩反応させた。10%のHCl溶液を調製し、反応系に滴下することにより、白色の固体が析出し、体系が酸性となった。ブフナー漏斗で吸引ろ過し、有機相を収集し、テトラヒドロフランにて白色固体を2次抽出し、抽出液を収集し、有機相と抽出液を合併し乾燥させ、スピン蒸着乾燥を経て粗製品が得られた。
反応式における配位子Zの合成:
中間生成物b 2mmolをトルエンに溶解させた後、シュウ酸及び4Aモレキュラーシーブを入れ、混合物を120℃の温度で2h還流反応させ、反応過程において薄層クロマトグラフィーボードにて反応完了したか否かを検証し、反応終了後、過剰の炭酸水素ナトリウム溶液にて洗浄した後、有機相を分離させ、酢酸エチルにて水層を3回抽出し、有機相と合併して乾燥させ、スピン蒸着によって溶媒を除去させて、配位子を調製した。
これによって22個の配位子Zが得られ、実施例1の条件に従って22個の二塩化ジルコニウム配合物が得られ、その後、重合反応させ、下記の評価結果が得られた。
Figure 2018509465
実施例25
実施例1において、A化合物の代わりに、下記の構造の化合物を用いる以外、同様な操作手順に従って行った。
Figure 2018509465
化合物の合成:
1−インダノン2.65g(20mmol)を秤量し、250mLの二つ口フラスコに加え、イソプロピルアルコール100mLを入れ、固体が完全に溶解したまで混合物をゆっくり攪拌した。その後、フェニルヒドラジン塩酸塩20mmol(1.0当量)をゆっくり入れ、添加後反応混合物を室温で30分間続いて攪拌させた後、オイルバスで還流にゆっくり加熱し、混合物が1.3時間還流した後、加熱を停止させ、室温まで冷却させ、少量の固体が析出した。
後処理:飽和炭酸水素ナトリウム溶液50mLを調製し、得られた上記の溶液にゆっくり入れ、続いて攪拌し大量の固体が析出し、ろ過された後、それぞれに炭酸水素ナトリウム溶液、水にてケーキを洗浄し、褐色固体5.1gが得られ、収率は98%であった。
実施例1の重合条件により、当該A構造化合物及びZ構造化合物から得られた二塩化ジルコニウム配合物8μmolにて重合させ、重合生成物155gが得られ、触媒活性は1.94×10gPP/molcat.h、分子量Mは24、分布は2.0、立体規則性は85%であった。
実施例26
実施例1の操作手順により、重合過程においてヘキセン−130gを入れ、重合生成物220gが得られ、触媒活性は2.75×10gPP/molcat.h、分子量Mは20、分布は2.4、立体規則性は71%であった。
実施例27
実施例1の操作手順により、重合過程においてトリイソブチルアルミニウム2.4mmolを入れる以外、同様に行って、重合生成物184gが得られ、触媒活性は2.3×10gPP/molcat.h、分子量Mは25.5、分布は2.0、立体規則性は88%であった。
実施例28
実施例1の操作手順により、π−配位子のメタロセン錯体の合成反応温度が−75℃である以外、同様に行って、重合生成物95gが得られ、触媒活性は1.06×10gPP/molcat.h、分子量Mは19.5、分布は2.1、立体規則性は80%であった。
実施例29
実施例1の操作手順により、重合過程において脱水へキサン2Lを入れ、重合級プロピレンを導入して、重合生成物45gが得られ、触媒活性は0.56×10gPP/molcat.h、分子量Mは27.4、分布は2.2、立体規則性は88%であった。
実施例30
実施例1の操作手順により、π−配位子のメタロセン錯体の合成反応温度が150℃である以外、同様に行って、重合生成物255gが得られ、触媒活性は3.19×10gPP/molcat.h、分子量Mは24.8、分布は2.1、立体規則性は91%であった。
実施例31
中間生成物a及びb、ならびに配位子Zは実施例1と同様に合成された。
の合成:
Figure 2018509465

2−インデンケトン2.65g(20mmol)を秤量し、250mLの二つ口フラスコに加え、イソプロピルアルコール100mLを入れ、固体が完全に溶解したまで混合物をゆっくり攪拌した。その後、1,1−ジフェニルヒドラジン塩酸塩4.5g(20mmol、1.0当量)をゆっくり入れ、添加後反応混合物を室温で30分間続いて攪拌させた後、オイルバスで還流にゆっくり加熱し、混合物を2時間還流させて加熱を停止し、室温まで冷却させ、少量の固体が析出した。
後処理:飽和炭酸水素ナトリウム溶液50mLを調製し、得られた上記の溶液にゆっくり入れ、続いて攪拌して大量の固体が析出し、ろ過された後、それぞれに炭酸水素ナトリウム溶液、水にてケーキを洗浄し、褐色固体4.1gが得られ、収率は73%であった。
二塩化ジルコニウム配合物の合成:
Figure 2018509465
アンプルに配位子A0.64g(Fw=219.28、2.9mmol)を秤量し、無水エーテル30mLを入れて溶解した。高純度Nの保護下でアンプルを0℃氷水浴に置いて冷却させながら攪拌し、それにシリンジにてnBuLi/hexane(へキサン)1.75mL(2.01mol/L、3.5mmol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、反応系を室温まで自然に昇温させ、溶液が黒赤色を呈した。反応は、室温で4hを攪拌させた。N保護下で0℃の氷水浴に置いて上記のリチウム塩溶液をジメチルジクロロシラン1.75mL(MeSiCl、Fw=129.04、d=1.07g/mL、14.5mmol)を含む無水エーテル溶液(20mL)にゆっくり滴下した(20min)。溶液が黒赤色を呈し、大量のLiClを発生し、反応は室温で一晩撹拌し、抽出し乾燥されて灰白色の固体中間生成物1が得られた。
配位子Z0.60g(Fw=206.28、2.9mmol)を秤量し、アンプルに移動させ、無水エーテル20mLにて溶解させ、溶液が無色を呈した。高純度Nの保護下でアンプルを0℃氷水浴に置いて冷却させながら攪拌し、それにシリンジにてnBuLi/hexane1.45mL(2.01mol/L、2.9mmol)をゆっくり滴下した。反応系は、自然に昇温し、溶液が無色から黄色に変化し、最後にオレンジ色となり、室温で5h攪拌させて中間生成物2が得られた。
5h後、抽出し乾燥された中間生成物1を無水エーテル30mLに溶解させ、溶液が黒赤色を呈した。中間生成物1のエーテル溶液を−30℃の低温冷浴に置いて冷却させながら攪拌し、中間生成物2のエーテル溶液を中間生成物1(15min)にゆっくり滴下し、滴下終了後、反応系を自然昇温させ、溶液は黒赤色を呈し、室温で一晩撹拌した。LiClを除去し、溶媒をスピン乾燥させ、中間生成物3が得られ、最終収率は38.6%であった。
Figure 2018509465
上記の中間生成物3(Fw=481.70、1.12mmol、540mg)を無水エーテルに溶解させ、灰白色の懸濁物となった。アンプルを0℃氷水浴中に置いて冷却させながら攪拌し、Nの保護下でnBuLi/hexane1.42mL(1.6mol/L、2.24mmol)をゆっくり入れ、不溶物は徐々に溶解し、溶液は黄色となった。室温まで自然に昇温して室温で5h攪拌させて中間生成物3のリチウム塩溶液が得られた。グローブボックスから0.262gのZrCl(Fw=233.04、1.12mmol)を取り出してアンプルに入れ、N保護下で30mLの無水エーテルを加えた。ZrClのエーテル溶液を−40℃の低温冷浴に置いて冷却させながら攪拌し、上記の中間生成物3のリチウム塩溶液をZrClの懸濁液中(20min)にゆっくり入れ、滴下終了後反応系を室温まで自然に昇温させ、室温で一晩撹拌し、二塩化ジルコニウム配合物を調製した。黄色の固体が析出し、ろ過し抽出し乾燥させ、生成物はオレンジ色の固体482mgであり、収率は66.7%であった。
5Lのオートクレーブを真空引きさせ、窒素ガスにて3回置換させた後、MAO(メチルアルモキサン)溶液3600μmol及びプロピレンをオートクレーブ1000gに入れ、二塩化ジルコニウム配合物8μmol及びMAO(メチルアルモキサン)400μmolを室温の条件で30min活性化させ、高圧窒素ガスにてオートクレーブに圧入し、65℃まで昇温させ、1h重合反応させ、重合生成物155gが得られ、触媒活性は1.94×10gPP/molcat.h、分子量Mは23.5、分布は2.1、立体規則性は85%であった。
実施例32
の合成は下記とおりであり、その他の条件は実施例31と同様である。
Figure 2018509465
中間生成物aの合成:
生成物の量が1molとなるように原料の使用量を計算し、2500mlの二つ口反応バイアルに置き、氷水浴の条件で20min攪拌させ、臭化2−ブロモ−2−メチルプロピオニル及び無水塩化メチレンを秤量し、分液ロートに入れ、反応バイアルにゆっくり滴下し、ナフタレン及び無水塩化メチレンを秤量し、分液ロートに入れ、速やかに溶解された後反応系にゆっくり滴下し、反応バイアルにおける溶液の色は速やかに黄色となり、徐々にブラウンレッドとなり、その後、無水塩化メチレンを入れて分液ロートをリンスし、30min反応させた後、氷を取り出し、水浴を室温までゆっくり昇温させ、反応を続いて、HBrガスの放出なしが観察されたら、反応終了とみなされる。大量の水で洗浄し、不純物及び未反応の原料を除去し、分液された後有機相を収集し、無水塩化メチレンにて水相における生成物を抽出し、3回繰り返し、抽出相と有機相とを合併し乾燥させ、ロータリーエバポレータにて溶媒を留去させ、粗製品aを精製し、収率は64.5%であった。
中間生成物bの合成:
中間生成物aを秤量し、1000ml二つ口反応バイアルに加え、THFを400ml加え、氷水浴に入れて十分に冷却させ、Red−Alを滴下し、15minをかかって全てが滴下終了し、2hを反応させ、室温に昇温させ、室温で一晩反応させた。10%のHCl溶液を調製し、反応系に滴下することにより、白色の固体が析出し、体系が酸性となった。ブフナー漏斗で抽出し、有機相を収集し、THFにて白色固体を2次抽出し、抽出液を収集し、有機相と抽出液を合併し乾燥させ、スピン蒸着乾燥を経て粗製品が得られ、収率は68.4%であった。
配位子Zの合成:
中間生成物bをトルエンに溶解させた後、シュウ酸及び4Aモレキュラーシーブを入れ、混合物を120℃の温度で2h還流反応させ、反応過程において薄層クロマトグラフィーボードにて反応完了したか否かを検証し、反応終了後、過剰の炭酸水素ナトリウム溶液にて洗浄した後、有機相を分離させ、酢酸エチルにて水層を3回抽出し、有機相を合併して乾燥させ、スピン蒸着によって溶媒を除去させ、配位子Zが得られ、収率は84%であった。最終収率は37.1%であった。
配位子Z及び配位子Aから二塩化ジルコニウム配合物を反応調製し、実施例1の条件に従って重合反応させ、重合生成物460gが得られ、触媒活性は5.75×10gPP/molcat.h、分子量Mは25.4、分布は2.0、立体規則性は66%であった。
実施例33−実施例54
実施例3から実施例24の合計22個の配位子Zから、実施例31の条件に従って22個の二塩化ジルコニウム配合物が得られ、その後、重合反応させ、下記の評価結果が得られた。
Figure 2018509465

実施例55
実施例31において、A化合物を下記の構造の化合物に変更させる以外、の同様な操作過程により行った。
Figure 2018509465
化合物の合成:
2−インデンケトン2.65g(20mmol)を秤量し、250mLの二つ口フラスコを加え、その後イソプロピルアルコール100mLを入れ、固体が完全に溶解したまで混合物をゆっくり攪拌した。その後、フェニルヒドラジン塩酸塩20mmol(1.0当量)をゆっくり入れ、添加後反応混合物を室温で30分間を続いて攪拌させた後、オイルバスで還流にゆっくり加熱し、混合物を2時間還流させて加熱を停止し、室温まで冷却させ、少量の固体が析出した。
後処理:飽和炭酸水素ナトリウム溶液50mLを調製し、得られた上記の溶液にゆっくり入れ、続いて攪拌し大量の固体が析出し、ろ過された後、それぞれに炭酸水素ナトリウム溶液、水にてケーキを洗浄し、褐色固体4.1gが得られ、収率は93%であった。
実施例1の重合条件により、当該A構造化合物及びZ構造化合物から得られた二塩化ジルコニウム配合物8μmolにて重合させ、重合生成物134gが得られ、触媒活性は1.68×10gPP/molcat.h、分子量Mは22、分布は2.0、立体規則性は88%であった。
実施例56
実施例311の操作過程により、重合過程に30gのヘキセン−1を入れ、重合生成物234gが得られ、触媒活性は2.93×10gPP/molcat.h、分子量Mは19.5、分布は2.4、立体規則性は63%であった。
実施例57
実施例31の操作過程により、重合過程にトリイソブチルアルミニウム2.4mmolを入れる以外、同様に行って重合生成物145gが得られ、触媒活性は1.81×10gPP/molcat.h、分子量Mは26.5、分布は2.1、立体規則性は85%であった。
実施例58
実施例31の操作過程により、π−配位子のメタロセン錯体の合成反応温度は−75℃でありる以外、同様に行って重合生成物145gが得られ、触媒活性は0.61×10gPP/molcat.h、分子量Mは22.5、分布は2.0、立体規則性は86%であった。
実施例59
実施例31の操作過程により、重合過程に脱水へキサン2Lを入れた後、重合級プロピレンを導入して、重合生成物65gが得られ、触媒活性は0.81×10gPP/molcat.h、分子量Mは25.5、分布は2.2、立体規則性は86%であった。
実施例60
実施例31の操作過程により、π−配位子のメタロセン錯体の合成反応温度は150℃である以外、同様に行って、重合生成物220gが得られ、触媒活性は2.75×10gPP/molcat.h、分子量Mは24、分布は2.1、立体規則性は85%であった。
もちろん、本発明はさらにほかの複数の実施例もあり、本発明の精神と要旨を離れることなく本発明に基づいて様々な対応する改良および変更を行うことが可能であるが、これらの対応する改良および変更がいずれも本発明請求の範囲の保護範囲に属することは、当業者にとって明らかである。

Claims (56)

  1. 下記の化学式(I)で表される化学構造を有することを特徴とするヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
    Figure 2018509465
    ただし、Mは元素の周期表における第3族、第4族、第5族、又は第6族の遷移金属元素(ランタノイド系やアクチノイド系元素を含む)であり。
    Xは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、水素元素、ハロゲン、アルキル基R、アルコキシ基OR、メルカプト基SR、カルボキシル基OCOR、アミン基NR、ホスフィノ基PR、−OR°O−及びOSOCFから選ばれたものである。
    nは1から4の整数であり、またゼロではない。nとXの電荷数との積として得られた電荷数は中心金属原子Mの電荷数から2を差し引いたものに等しい。
    Qは、=CR′、=SiR′、=GeR′、=NR′、=PR′、=BR′を含む2価のラジカルである。
    Aは化学式(II)で表される構造を有するπ−配位子である。
    Figure 2018509465

    Zはπ−配位子であり、Z=A、或いはZは下記の化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、又は(XV)で表される化学構造を有するものである。
    Figure 2018509465
  2. 化学構造式(I)において、Aの1価のアニオンπ−配位子は、化学式(II)−Li+で表される化学構造を有するものであり、
    化学式(II)において、シクロペンタジエン環の基本構造が含まれ、シクロペンタジエン構造における活性水素は、求電子反応性を有し、求核剤と交換反応させて化学式(II)−Li+で示される化合物を生成することが可能であり、その基本反応は、反応式(2)に示される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
    Figure 2018509465
  3. 反応式(2)において、求核剤は、有機リチウム試薬であるRLi(ただし、RはC−Cのアルキル基又はC−C12のアリール基である。)である、ことを特徴とする請求項2に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  4. Mは第4族におけるジルコニウム、ハフニウム又はチタンである、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  5. Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  6. R°は、C−C40のアルキレン基、C−C30のアリーレン基、C−C40のアルキル置換アリーレン基、C−C40のアリール置換アルキレン基を含む2価のラジカルであり、
    −OR°O−構造において、二つの酸素原子はそれぞれにラジカルの任意の位置にある、
    ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  7. −OR°O−構造において、二つの酸素原子の位置の組み合わせは、ラジカルにおける隣接するα,β−位又は相間するα,γ−位である、ことを特徴とする請求項6に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  8. Xは、塩素、臭素、C−C20低炭素数のアルキル基又はアリール基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  9. R′は、同一であっても異なっていてもよく、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  10. R′は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリメチルシリル基、フェニル基又はベンジル基である、ことを特徴とする請求項9に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  11. 化学式(II)における記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  12. 化学式(II)におけるEは、元素の周期表における第16族又は第15族元素の2価のラジカルであり、酸素ラジカル、イオウラジカル、セレンラジカル、NR″及びPR″であってもよい、ことを特徴とする請求項11に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  13. R″は、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項12に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  14. R″は、C−C10の直鎖アルキル基、フェニル基、一置換又は多置換のフェニル基、ベンジル基、一置換又は多置換のベンジル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基又は5−フェナントリル基である、ことを特徴とする請求項12に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  15. は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項11に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  16. は、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基又は2−チエニル基である、ことを特徴とする請求項15に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  17. 及びRは、それぞれに水素、フッ素又はR(ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。)である、ことを特徴とする請求項11に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  18. は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項11に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  19. は、H、メチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−トリメチルシリルフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル基又は2−ナフチル基である、ことを特徴とする請求項18に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  20. 上記の元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子は、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、イオウ、酸素、フッ素又は塩素である、ことを特徴とする請求項5、15、17及び18のいずれか一項に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  21. Lは、2価のラジカルであり、且つ下記の化学式(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)又は(VIII)で表される構造を有するものである、ことを特徴とする請求項11に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
    Figure 2018509465
  22. 記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  23. 化学式(III)及び(IV)において、iは整数であり、且つゼロに等しくない、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  24. 化学式(III)及び(IV)において、iは2である、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  25. は同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  26. は、水素、フッ素又はメチル基である、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  27. 化学式(V)、(VI)、(VII)及び(VIII)において、R及びRは、それぞれに、水素、フッ素又はR(ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。)である、ことを特徴とする請求項21に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  28. 化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)及び(XV)における記号*は、化学結合、原子又はラジカルに繋がって、*につながるサイトが同類の化学結合、原子又はラジカルと一つの化学単結合を形成することを示すものである、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  29. 化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)及び(XIV)において、Rは、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基であり、
    化学式(X)、(XI)、(XIII)及び(XV)において、Rは、水素、フッ素又はR(ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。)である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  30. 化学式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)及び(XIV)において、Rは、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−フリル基又は2−チエニル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  31. は同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  32. は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基又はフェニル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  33. は同一であっても異なっていてもよく、Rは、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  34. は、C−C20の直鎖又は分岐の、飽和又は不飽和の、一部又は全部がハロゲン化された、直鎖状又は環状の炭素ラジカルである、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  35. 10は同一であっても異なっていてもよく、R10は、水素、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  36. 10は、水素、フッ素、塩素、メチル基、エチル基又はフェニル基である、ことを特徴とする請求項35に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  37. 11は同一であっても異なっていてもよく、R11は、水素、フッ素、塩素、臭素、OR、SR、OCOR、NR、PR(ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。)であり、或いは、
    11は、C−C40の飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C40のシクロアルキル基、C−C40のアリール基、C−C40のアルキル置換アリール基又はC−C40のアリール置換アルキル基である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  38. Jは、元素の周期表における第13族又は第15族元素であり、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、窒素、リン又はヒ素であってもよい、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  39. Jは、窒素又はリンである、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体。
  40. 請求項1に記載のメタロセン錯体(I)から反応式(1)で示される活性化反応によって調製された化学式(Ia)で表される化合物を含む、ことを特徴とするヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
    Figure 2018509465
    ,
    ただし、LAはルイス酸性物質である。
  41. LAは、溶液において鎖状、環状及び籠状の構造を同時に有する平衡状態にあるポリメチルアルミノキサン又は変性のポリメチルアルミノキサンである、ことを特徴とする請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
  42. 活性化反応は、ペンタン及びその異性体、へキサン及びその異性体、ヘプタン及びその異性体、オクタン及びその異性体であってもよい飽和アルカン液体媒体、及び/又は、ベンゼン、トルエン、キシレン及びその異性体、トリメチルベンゼン及びその異性体、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン及びその異性体、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン及びその異性体ならびにポリフルオロベンゼン及びその異性体であってもよい芳香族系液体媒体である均質液体媒体においてなされた、ことを特徴とする請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
  43. 活性化反応に用いられる均質液体媒体は、飽和アルカンと芳香族炭化水素が体積分率にて混合してなる2種又は2種以上の混合液体媒体であり、中でも1種の液体媒体の体積分率が5%以上である、ことを特徴とする請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
  44. 活性化反応は、−100℃〜+250℃の温度域になされ、反応生成物(Ia)の収率が95%以上である、ことを特徴とする請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
  45. 活性化反応の反応温度は−75℃〜150℃の間にある、ことを特徴とする請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系。
  46. 下記のヘテロ原子含有π−配位子の反応式(3)にて示される、ことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
    Figure 2018509465
    ,
    ただし、Tは、お互いに同一であっても異なっていてもよく、上記のTは単座又は2座の中性配位子である。
    LGは脱離基であり、お互いに同一であっても異なっていてもよく、上記のLGは、水素、アルカリ金属元素又は第14族重元素の有機ラジカルである。
  47. 上記の単座配位子は、エーテル系ROR、チオエーテル系RSR、第3級アミン系NR、第3級ホスフィン系PR、環状エーテル、環状チオエーテル系、ケトン系、置換環状ケトン系、置換ピリジン系、置換ピロール系、置換ピペリジン系、エステル系、ラクトン系、アミド系及びラクタム系を含み、ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  48. 上記の2座配位子は、オルトジエーテル系、α,
    (外9)
    Figure 2018509465
    -ジエーテル系、オルトジアミン系、α,

    (外10)
    Figure 2018509465
    -ジアミン系、オルトジチオエーテル系、α,

    (外11)
    Figure 2018509465
    -ジチオエーテル系、オルトジホスフィン系及びα,

    (外12)
    Figure 2018509465
    -ジホスフィン系を含む、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π-配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  49. xは、0或いは、整数である1、2又は3である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  50. 上記のアルカリ金属元素は、リチウム、ナトリウム及びカリウムを含み、
    上記の第14族重元素の有機ラジカルは、SiR、GeR、SnR、PdR、ZnR、BaR、MgR及びCaR(ただし、Rは、C−C20の直鎖又は分岐のアルキル基、飽和又は不飽和のアルキル基、ハロゲン化又はノンハロゲン化のアルキル基、或いは元素の周期表における第13族乃至第17族元素であるヘテロ原子を含むアルキル基、或いはC−C20のシクロアルキル基、C−C30のアリール基、C−C30のアルキル置換アリール基又はC−C30のアリール置換アルキル基である。)を含む、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  51. 合成過程において、反応媒体は、飽和C−C15アルカン、シクロアルカン又はこれらの2種又は2種以上の混合物である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  52. 合成過程において、反応媒体は、へキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン又はキシレンである、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  53. 反応温度は−100℃〜+300℃の範囲である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  54. 反応温度は−75℃〜+250℃の範囲である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  55. 反応温度は−50℃〜+150℃の範囲である、ことを特徴とする請求項46に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体の合成方法。
  56. 請求項40に記載のヘテロ原子含有π−配位子のメタロセン錯体触媒系の、バルクスラリー又は溶媒スラリー重合工程の条件でα−オレフィン単独重合又は共重合を触媒作用ための応用。
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