JP2022553429A - 長鎖アルコキシ官能基を有するカチオンを含有する非配位性アニオン活性化剤 - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2019年10月28日に出願された仮特許出願第62/926,956号の優先権の利益を主張する。
本出願は、第13族金属酸活性化剤、活性化剤を含む触媒系、およびこのような活性化剤を使用してオレフィンを重合化するための方法に関する。
オレフィン重合のための触媒は多くの場合、触媒前駆体としてのメタロセンに基づき、アルモキサンまたは非配位性アニオンを含有する活性化剤のいずれかを用いて活性化される。非配位性アニオン、例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートは、触媒の結果として生じる金属カチオンを安定化させることが可能である。このような活性化剤は完全にイオン化され、対応するアニオンは極めて非配位性であるため、このような活性化剤は、オレフィン重合触媒活性化剤として有効となり得る。しかし、これらはイオン性塩であるため、このような活性化剤は、多くの場合脂肪族炭化水素に不溶性であり、芳香族炭化水素には難溶性である。このような溶媒の、オレフィンモノマーとの相容性により、かつ得られるポリマー生成物の芳香族炭化水素含有量を減少させるために、脂肪族炭化水素溶媒中でα-オレフィンの大部分の重合を行うことが望ましい。通常、イオン性塩活性化剤は、トルエンなどの芳香族溶媒中溶液の形態でこのような重合に添加する。たとえ少量でも、この目的のためにこのような芳香族溶媒を使用することは有害である。なぜなら、このような芳香族溶媒は、後重合液化ステップで除去し、他の揮発性構成成分から分離しなければならず、このプロセスによって、任意の市販のプロセスのコストおよび複雑性がかなり増大するからである。加えて、活性化剤は多くの場合、油性、扱いにくい材料の形態で存在し、このような形態は取扱いが容易ではなく、計量するか、または反応混合物に正確な量で組み込まれる。
したがって本発明の目的は、活性化剤、これらの活性化剤を含む触媒系、ならびにこのような活性化剤および触媒系を使用してオレフィンを重合するための方法を提供することである。
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中、
Arはアリール基であり、
Eは窒素またはリンであり、
R1は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R2は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3は、C10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される化合物を含んでいてもよい。
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
Qは、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、
[Cat]+は、
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されている]で表される化合物を含んでいてもよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される触媒化合物を含んでいてもよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、アルキルアリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される触媒化合物を含んでもよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができ、
zは1、2、3、または4である]で表される触媒化合物を含んでもよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される触媒化合物を含んでもよい。
以下の図は、実施形態のある特定の態様を例示するために含まれており、独占的な実施形態とみなされるべきではない。開示された主題は、当業者および本開示の利益を有する者が必要に応じて、形態および機能において有意な修正、改変、組合せ、均等化を行うことが可能である。
本発明の理解を促進するため、いくつかの用語および句が以下に定義される。
別途明示されていない限り、すべての溶融温度(Tm)はDSC第2溶融であり、ASTM D3418-03に従い以下のDSC手順を使用して決定される。示差走査熱量測定(DSC)データは、TA InstrumentsモデルQ200機器を使用して得る。約5~約10mgの質量の試料を気密性アルミニウム試料皿内に密閉する。最初に試料を、約10℃/分間の速度で約200℃に徐々に加熱することにより、DSCデータを記録する。試料を、約200℃で約2分間保持し、次いで、約10℃/分間の速度で約-90℃まで冷却し、これに続いて約2分間等温で保ち、約10℃/分間で約200℃に加熱する。第1サイクルの熱イベントも第2サイクルの熱イベントも記録する。本明細書で報告されている融点は、別途明示されていない限り、第2の加熱/冷却サイクル中に得たものである。
本開示の目的のため、周期表の族に対して新規命番方式が使用される。前記命番方式では、族(縦列)は、fブロックの元素(ランタニドおよびアクチニド)を除いて、左から右へ、1から18まで連番で番号付けされている。この方式では、「遷移金属」という用語は、ランタニドおよびアクチニド元素を含めた、周期表の第3~12族の任意の原子を指す。Ti、Zr、およびHfは、例えば、第4族遷移金属である。
「アルケニル」という用語は、1つまたは複数の炭素炭素二重結合を有する直鎖、分岐鎖、または環式炭化水素ラジカルを意味する。これらのアルケニルラジカルは置換されていてもよい。適切なアルケニルラジカルの例として、エテニル、プロペニル、アリル、1,4-ブタジエニルシクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニルなどを挙げることができる。
「アルコキシ」、「アルコキシル」、または「アルコキシド」という用語は、酸素原子に結合しているアルキル基、例えば、アルキルエーテルまたはアリールエーテル基/ラジカルを意味し、アルキル基がC1-C10ヒドロカルビルであるものを含むことができる。アルキル基は直鎖、分岐、または環式であってよい。アルキル基は飽和または不飽和であってよい。適切なアルコキシおよびラジカルの例として、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソ-プロポキシ、n-ブトキシ、イソ-ブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシなどを挙げることができる。
「アリール」または「アリール基」という用語は、炭素含有芳香族環、例えば、フェニルを意味する。同様に、ヘテロアリールは、1個の環炭素原子(または2個もしくは3個の環炭素原子)がヘテロ原子、例えば、N、O、またはSで置き換えられているアリール基を意味する。本明細書で使用される場合、「芳香族」という用語はまた、芳香族複素環配位子と類似の特性および構造(ほぼ平面)を有するが、定義では芳香族ではない複素環置換基である擬似芳香族複素環も指す。
置換複素環とは、複素環基の少なくとも1個の水素原子が、少なくとも1つの非水素基、例えば、ヒドロカルビル基、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基、例えば、ハロゲン(例えば、Br、Cl、FまたはI)または少なくとも1つの官能基、例えば、-NR* 2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR* 2、-AsR* 2、-SbR* 2、-SR*、-BR* 2、-SiR*、-SiR* 3、-GeR*、-GeR* 3、-SnR*、-SnR* 3、-PbR* 3などで置換されている複素環ラジカルを意味し、各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。
「置換フェニル」または「置換フェニル基」という用語は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基、例えば、ハロゲン(例えば、Br、Cl、FまたはI)または少なくとも1つの官能基、例えば、-NR* 2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR* 2、-AsR* 2、-SbR* 2、-SR*、-BR* 2、-SiR*、-SiR* 3、-GeR*、-GeR* 3、-SnR*、-SnR* 3、-PbR* 3などで置き換えられている1つまたは複数の水素基を有するフェニル基を意味し、各R*は、独立して、ヒドロカルビル、ハロゲン、またはハロカルビルラジカルである。好ましくは「置換フェニル」基は、式:
「フルオロフェニル」または「フルオロフェニル基」は1、2、3、4または5個のフッ素原子で置換されているフェニル基である。
「置換フルオレニル」という用語は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基で置き換えられている1個以上の水素基を有するフルオレニル基を意味する。
「アリールアルキル」という用語は、水素がアルキルまたは置換アルキル基で置き換えられているアリール基を意味する。例えば、3,5’-ジ-tert-ブチル-フェニルインデニルは、アリールアルキル基で置換されているインデンである。アリールアルキル基が別の基の上の置換基である場合、これはアリールを介してその基に結合している。例えば、アリール部分はEに結合していてもよい。
特定の異性体(例えば、ブチル)を特定することなく、アルキル、アルケニル、アルコキシド、またはアリール基について言及することは、他に指摘されていない限り、すべての異性体(例えば、n-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチル)を明示的に開示することである。
「環原子」という用語は、環式環構造の一部である原子を意味する。したがって、ベンジル基は6個の環原子を有し、テトラヒドロフランは5個の環原子を有する。
本明細書で使用される場合、特に明記されていない限り、「Cn」という用語は、分子1個当たりn個の炭素原子(式中、nは正の整数である)を有する炭化水素(複数可)を意味する。
「錯体」は、本明細書で使用される場合、また多くの場合、触媒前駆体、プレ触媒、触媒、触媒化合物、遷移金属化合物、または遷移金属錯体と呼ばれる。これらの単語は交換可能なように使用される。
本明細書の記載において、触媒は、触媒前駆体、プレ触媒化合物、触媒化合物または遷移金属化合物と記載することができ、これらの用語は交換可能なように使用される。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。「アニオン配位子」は、金属イオンに1個または複数の対の電子を提供する負の電荷をもつ配位子である。「中性ドナー配位子」は、1個または複数の対の電子を金属イオンに提供する中性の電荷をもつ配位子である。
本開示の目的のため、触媒化合物との関連で、「置換」という用語は、水素基がヒドロカルビル基、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基で置き換えられていることを意味する。例えば、メチルシクロペンタジエン(Cp)はメチル基で置換されているCp基である。
「触媒生産性」は、Wgの触媒(cat)を含む重合触媒を、T時間という期間にわたり使用して、何グラムのポリマー(P)が生成されるかの尺度であり、以下の式:P/(TxW)で表し、gPgcat-1時間-1の単位で表すことができる。「転化率」とは、ポリマー生成物に変換されるモノマーの量であり、モル%として報告され、ポリマー収率および反応器に供給されるモノマーの量に基づき計算される。「触媒活性」は、触媒の活性レベルの尺度であり、使用触媒(cat)1モル(またはmmol)当たり生成された生成物ポリマー(P)の質量(kgP/molcatまたはgP/mmolCat)として報告され、触媒活性はまた、単位時間当たり、例えば、毎時(hr)、例えば、(Kg/mmol時間)で表すこともできる。
「連続的」という用語は、ある期間の間、中断または停止することなく作動する、例えば、反応物質が反応ゾーンに絶えず供給され、反応ゾーン内での反応が停止することなく、生成物が絶えずまたは定期的に回収されるような系を意味する。例えば、ポリマーを生成するための連続プロセスとは、反応物質が1個または複数の反応器に絶えず導入され、ポリマー生成物が絶えず回収されたようなプロセスである。
塊状重合とは、ほとんどまたはまったく不活性溶媒または希釈剤を使用せずに、重合されるモノマーおよび/またはコモノマーを溶媒または希釈剤として使用する重合プロセスを意味する。ほんのわずかの不活性溶媒を触媒およびスカベンジャーのための担体として使用してもよい。塊状重合系は、約25質量%未満の不活性溶媒または希釈剤、例えば、約10質量%未満、例えば、約1質量%未満、例えば、0質量%未満の不活性溶媒または希釈剤を含有する。
本開示は、オレフィン重合プロセスに使用することができる活性化剤化合物に関する。例えば、本開示は、活性化剤、触媒化合物および活性化剤を含む触媒系、ならびに前記触媒系を使用してオレフィンを重合化するための方法を提供する。本開示では、従来の活性化剤化合物と比較して、活性化剤の脂肪族溶媒への溶解度を改善するため、長鎖脂肪族ヒドロカルビル基および長鎖脂肪族エーテル基を有するアンモニウムまたはホスホニウム基を特徴とする活性化剤が記載されている。
本開示は、遷移金属化合物および式(I)、(II)、または(III)の活性化剤化合物を含む触媒系、オレフィンを重合化するための触媒系中の遷移金属化合物を活性化するための式(I)、(II)、または(III)の活性化剤化合物の使用、ならびにオレフィンを重合化するためのプロセスに関し、このプロセスは、重合条件下で、1種または複数のオレフィンを、遷移金属化合物および式(I)、(II)、または(III)の活性化剤化合物を含む触媒系と接触させることを含む。
式(I)、(II)、または(III)の活性化剤化合物は以下にさらに例示される。本明細書に開示されているカチオンと非配位性アニオンの任意の組合せは、本開示のプロセスに使用するのに適しており、よって本明細書に組み込まれている。
非配位性アニオン(NCA)とは、触媒金属カチオンに配位しない、または金属カチオンに配位するが、弱くしか配位しないアニオンを意味する。NCAという用語はまた、多成分性NCA含有活性化剤、例えば、N,N--ジオクタデシルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフチル)ボレートを含むと定義されており、これは酸性カチオン性基および非配位性アニオンを含有する。NCAという用語はまた、中性ルイス酸、例えば、トリス(ペンタフルオロナフチル)ホウ素を含むとも定義されており、このトリス(ペンタフルオロナフチル)ホウ素は触媒と反応して、アニオン性基の引き抜きにより活性化種を形成することができる。NCAは、中性ルイス塩基、例えば、オレフィン系またはアセチレン不飽和モノマーが、それを触媒中心から移動させることができるほど十分弱い程度に配位する。相容性のある、弱く配位する錯体を形成できる任意の金属または半金属を、非配位性アニオンに使用するまたは含有することができる。適切な金属として、アルミニウム、金、および白金を挙げることができる。適切な半金属として、ホウ素、アルミニウム、リン、およびケイ素を挙げることができる。非配位性アニオン活性化剤という用語は、中性活性化剤、イオン性活性化剤、およびルイス酸活性化剤を含む。
本開示は、金属酸または半金属アニオン、例えば、ホウ酸イオンまたはアルミン酸イオンと組み合わせた、長鎖脂肪族ヒドロカルビル基を有するアンモニウムまたはホスホニウム基を含むアンモニウムまたはホスホニウム金属酸または半金属活性化剤化合物などの活性化剤を提供する。本開示の活性化剤が、オレフィン重合において触媒化合物(例えば、第4族メタロセン化合物)と共に使用された場合、異なるカチオン構造を有し、芳香族溶媒により溶解しやすい比較活性化剤を用いて得たものと同等の分子量ならびに溶融温度および活性を有するポリマーが形成され得る。加えて、本開示の活性化剤は脂肪族溶媒に溶解性があることが発見された。
本発明の一部の態様では、本明細書に記載されている活性化剤はメチルシクロヘキサン中、25℃で、約10mM~約100mM、または約20mM~約80mM、または約50mM~約75mMの溶解度を有する。
本発明の一部の態様では、本明細書に記載されている活性化剤は、イソヘキサン中、25℃で、少なくとも10mM(または少なくとも20mM、または少なくとも50mM)の溶解度を有する。
本発明の一部の態様では、本明細書に記載されている活性化剤は、メチルシクロヘキサン中、25℃で、少なくとも10mM(または少なくとも20mM、または少なくとも50mM)の溶解度、およびイソヘキサン中、25℃で、少なくとも10mM(または少なくとも20mM、または少なくとも20mM、または少なくとも50mM)の溶解度を有する。
本明細書で生成されるポリオレフィンは好ましくは、0ppm(あるいは1ppm未満)の芳香族炭化水素を含有する。好ましくは、本明細書で生成されるポリオレフィンは0ppm(あるいは1ppm未満)のトルエンを含有する。
本明細書で使用される触媒系は好ましくは、0ppm(あるいは1ppm未満)の芳香族炭化水素を含有する。好ましくは、本明細書で使用される触媒系は0ppm(あるいは1ppm未満)のトルエンを含有する。
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中、Arはアリール基であり、Eは窒素またはリンであり、R1はC1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、R2はC1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、R3はC10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、Mは元素周期表の第13族から選択される元素であり、dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、各Qは、独立して、水素化物、架橋または非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される活性化剤化合物にさらに関する。
一部の態様では、R1はC1-C10直鎖アルキル基である。特に、一部の態様では、R1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、またはデシルである。一部の態様では、R2はC1-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である。一部の態様では、R3はC10-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である。
一部の態様では、R1はメチルであり、R2はメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルであり、R3はn-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである。
一部の態様では、Qは置換されていてもよいアリール基である。好ましくは、Qはハロゲン置換アリール基であってよい。好ましくは、各Qは、1~30個の炭素原子を有するフッ化ヒドロカルビル基であり、より好ましくは、各Qはフッ化アリール(例えば、フェニルまたはナフチル)基であり、最も好ましくは、各Qはパーフルオロ化アリール(例えば、フェニルまたはナフチル)基である。特に、少なくとも1つの、好ましくはすべてのQはパーフルオロアリール基であってよい。より具体的には、少なくとも1つの、好ましくはすべてのQは、パーフルオロフェニル基またはパーフルオロナフチル基であってよい。
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、Mは第13族原子であり、好ましくはBまたはAlであり、Qは水素化物、架橋または非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される。
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、Eは窒素またはリンであり、R11、R12、およびR13のぞれぞれは独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリールは少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは1~7個のフッ素原子で置換されている]で表されるイオン性ホウ酸アンモニウムまたはホウ酸ホスホニウムである。
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、Eは窒素またはリンであり、R11およびR12のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13はC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基であり、R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは1~7個のフッ素原子で置換されている]で表される活性化剤化合物に関する。
本発明はまた、式(III):
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、Eは窒素またはリンであり、R11およびR12のそれぞれは独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13はC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基であり、R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、30個以上の(または40個以上の)炭素原子を含む]で表される活性化剤化合物に関する。
本明細書に記載されている任意の態様では、好ましくはR14、R15、R16、およびR17のそれぞれは独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、5個のフッ素原子、6個のフッ素原子、または7個のフッ素原子、好ましくは7個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R14は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、5個のフッ素原子、6個のフッ素原子、または7個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R14は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、または5個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R15は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、または5個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R16は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、5個のフッ素原子、6個のフッ素原子、または7個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R17は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、5個のフッ素原子、6個のフッ素原子、または7個のフッ素原子を含むナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R17は独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、または5個のフッ素原子を含むナフチルである。
「助触媒」および「活性化剤」という用語は交換可能なように本明細書で使用され、中性の触媒化合物を触媒活性のある触媒化合物カチオンに変換することによって、本開示の触媒化合物のうちのいずれか1種を活性化することができる任意の化合物と定義される。
式(I)、(II)および(III)のカチオン部分、ならびにNCAである、これらのアニオン部分は、さらに以下に例示される。本明細書に開示されているカチオンとNCAの任意の組合せは、本開示のプロセスに使用するのに適しており、よって本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載されている活性化剤(例えば、上記式(I)、(II)および(III))のカチオン構成成分は、アルキルまたはアリールなどの部分を、遷移金属化合物からプロトン化することを可能にし得るプロトン化されたルイス塩基である。よって、中性脱離基の放出により(例えば、活性化剤のカチオン性構成成分から寄与されたプロトンと、遷移金属化合物のアルキル置換基の組合せから得られるアルカン)、触媒活性種である遷移金属カチオンが生じる。
別の態様では、R1はメチルであり、R2はメチル、n-デシル、n-トリデシル、またはn-イコシルであり、R3はC10-C30直鎖アルキルである。
別の態様では、R1はメチルであり、R2はメチル、n-デシル、n-トリデシル、またはn-イコシルであり、R3はn-デシル、n-トリデシル、またはn-イコシルである。
本明細書に記載されている活性化剤のアニオン構成成分は、式[Mk+Qn]-(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(好ましくは、kは3であり、nは4、5、または6であり、好ましくはMがBの場合、nは4である)、Mは元素周期表の第13族から選択される元素であり、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、水素化物、架橋または非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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20個までの炭素原子を有する)で表されるものを含む。好ましくは、各Qはフッ化ヒドロカルビル基であり、任意で1~20個の炭素原子を有し、より好ましくは、各Qはフッ化アリール基であり、最も好ましくは、各Qはパーフルオロ化アリール基である。一態様では、Qは、置換フェニル、例えば、パーフルオロフェニルである。別の態様では、Qは置換ナフチル、例えば、パーフルオロナフチルである。
少なくとも1つの態様では、R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは独立して、1個のフッ素原子、2個のフッ素原子、3個のフッ素原子、4個のフッ素原子、または5個のフッ素原子を含むフェニルである。
一態様では、ボレート活性化剤はテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを含む。
別の態様では、ボレート活性化剤はテトラキス(ヘプタフルオロナフチアレン-2-イル)ボレートを含む。
M*は、第13族原子、好ましくはBまたはAl、好ましくはBであり、
各R101は、独立して、ハロゲン化物、好ましくはフッ化物であり、
各R102は、独立して、ハロゲン化物、C6-C20置換芳香族ヒドロカルビル基または式-O-Si-Raのシロキシ基(式中、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である)であり、好ましくは、R102はフッ化物またはパーフルオロ化フェニル基であり、
各R103は、ハロゲン化物、C6-C20置換芳香族ヒドロカルビル基または式-O-Si-Raのシロキシ基(式中、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である)であり、好ましくは、R103はフッ化物またはC6パーフルオロ化芳香族ヒドロカルビル基であり、
R102およびR103は、1つまたは複数の飽和または不飽和の、置換または非置換の環を形成することができ、好ましくは、R102およびR103はパーフルオロ化フェニル環を形成する]で表されるものを含む。好ましくは、アニオンは、700g/モルを超える分子量を有し、好ましくは、M*原子上の置換基のうちの少なくとも3つは、180立方Åを超える分子体積をそれぞれ有する。
少なくとも1つの態様では、本開示の活性化剤は、第4族メタロセン触媒化合物と組み合わせて、活性のあるオレフィン重合触媒を形成する場合、他のホウ酸アニオンを使用する比較活性化剤よりも高い分子量(例えば、Mw)のポリマーを生成する。
典型的な活性化剤の触媒に対する比、例えば、すべてのNCA活性化剤の触媒に対する比は約1:1モル比である。代わりの好ましい範囲は、0.1:1~100:1、あるいは0.5:1~200:1、あるいは1:1~500:1あるいは1:1~1000:1を含む。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と本明細書に記載されている活性化剤の組合せと組み合わせることができることも本開示の範囲内である。
一態様では、活性化剤の一般的合成は、3つのステッププロセスを使用して実施することができる。第1ステップでは、エーテル基を含有するアルキル化アミンまたはホスフィンを、水素化ナトリウムの存在下、溶媒(例えば、テトラヒドロフラン)中で、アミノフェノールまたはホスフィノフェノールおよびブロモアルカンから調製する。得られたアルキル化アミンまたはホスフィンを次いで溶媒(例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エーテル、ジクロロメタン、トルエン)に溶解し、過剰(例えば、1.2モル当量)の塩化水素を添加して、塩化アンモニウム塩を形成する。この塩を、通常濾過により反応媒体から単離し、減圧下で乾燥させる。次いで、単離した塩化アンモニウムを、1モル当量のアルカリ金属金属酸または半金属(例えば、ボレートまたはアルミネート)と共に、溶媒(例えば、シクロヘキサン、ジクロロメタン、メチルシクロヘキサン)中で還流まで加熱して、所望のホウ酸アンモニウムまたはアンモニウムアルミネートを、副生成物のアルカリ金属塩化物と共に形成し、副生成物は通常濾過により除去する。
少なくとも1つの実施形態では、本開示のホウ酸アンモニウム活性化剤の脂肪族炭化水素溶媒中の溶解度は、アンモニウム基の脂肪族炭素の数と共に増加する。少なくとも1つの実施形態では、少なくとも10mMの溶解度は、約20個以上の脂肪族炭素原子、例えば、約25個以上の脂肪族炭素原子、例えば、約30個以上の炭素原子、例えば、約35個以上の炭素原子のアンモニウム基を有する活性化剤を用いて達成される。
少なくとも1つの実施形態では、脂肪族溶媒はイソヘキサンおよび/またはメチルシクロヘキサンである。
これらの活性化剤化合物に加えて、スカベンジャーまたは共活性化剤を使用することができる。スカベンジャーまたは共活性化剤として利用することができるアルミニウムアルキルまたはオルガノアルミニウムまたは有機亜鉛化合物として、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、およびジエチル亜鉛が挙げられる。
少なくとも1つの実施形態では、エチレンポリマーを生成するプロセスにおいて、ほとんどまたはまったくスカベンジャーが使用されない。スカベンジャー(例えば、トリアルキルアルミニウム)は、ゼロモル%で存在することができ、あるいはスカベンジャーは、スカベンジャー金属の遷移金属に対するモル比100:1未満、例えば、50:1未満、例えば、15:1未満、例えば、10:1未満で存在する。
遷移金属触媒化合物
上に記載されているような活性化剤による活性化の際に、重合反応などの反応を触媒することが可能な任意の遷移金属化合物は、本開示の重合プロセスにおける使用に適している。メタロセンとして公知の遷移金属化合物は本開示による例示的な触媒化合物である。
「メタロセン」触媒化合物は、好ましくは、遷移金属に結合している、1個、2個または3個の、通常1個または2個の、置換または非置換のシクロペンタジエニル配位子(例えば、置換または非置換のCp、IndまたはFlu)を有する遷移金属触媒化合物である。メタロセン触媒化合物は、本明細書で使用される場合、第3族~第12族の金属錯体、例えば、第4族~第6族の金属錯体、例えば、第4族金属錯体を含むメタロセンを含む。本開示の触媒系のメタロセン触媒化合物は、式:CpACpBM’X’n(式中、各CpAおよびCpBは、独立して、シクロペンタジエニル配位子(例えば、Cp、Ind、またはFlu)およびシクロペンタジエニルとアイソローバルな配位子から選択され、CpAおよびCpBの一方または両方はヘテロ原子を含有してもよく、CpAおよびCpBの一方または両方は1つまたは複数のR’’基で置換されていてもよく、M’は、第3族~第12族の原子およびランタニド基原子から選択され、X’はアニオン性脱離基であり、nは0または1~4の整数であり、各R’’は、独立して、アルキル、置換アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、置換アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、置換アルキニル、ヘテロアルキニル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルキレン、アルカリル、アルカリーレン、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロアルキル、複素環、ヘテロアリール、ヘテロ原子含有基、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビル、シリル、ボリル、ホスフィノ、ホスフィン、アミノ、アミン、エーテル、およびチオエーテルから選択される)で表される非架橋メタロセン触媒化合物であってよい。
TyCpmMGnXq
[式中、Cpは、独立して、置換または非置換のシクロペンタジエニル配位子(例えば、置換または非置換のCp、Ind、またはFlu)または置換または非置換の、シクロペンタジエニルとアイソローバルな配位子であり、Mは、第4族遷移金属であり、Gは、式JR* z(式中、JはN、P、OまたはSであり、R*は直鎖、分岐、または環式のC1-C20ヒドロカルビルであり、zは1または2である)で表されるヘテロ原子基であり、Tは架橋基であり、yは0または1であり、Xは脱離基であり、m=1、n=1、2または3、q=0、1、2または3であり、m+n+qの合計は遷移金属の配位数と等しい]で表される。
少なくとも1つの実施形態では、JはNであり、R*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、シクロオクチル、シクロドデシル、デシル、ウンデシル、ドデシル、アダマンチルまたはこれらの異性体である。
少なくとも1つの態様では、触媒化合物は、C2対称である対称性を有する。
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1-メチル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1-メチル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1-メチル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、
ビス(1-メチル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジメチル、
(n-プロピルシクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、および
(n-プロピルシクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルが挙げられる。
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-メチルインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-メチルフルオレニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-メチル-5,7-プロピルインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-エチル-5-フェニルインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(2-メチル-4-ビフェニルインデニル)McXn、
ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-カルバゾリルインデニル)McXn、
rac-ジメチルシリル-ビス-(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-メチル-1H-ベンズ(f)インデン)McXn、
ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)McXn、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)McXn、
rac-ジメチルシリルビス(2-メチル,3-プロピルインデニル)McXn、
ジメチルシリルビス(インデニル)McXn、
rac-メソ-ジフェニルシリル-ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)McXn、
1、1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)メチレン-(シクロペンタジエニル)(3,8-ジ-第三級ブチル-1-フルオレニル)McXn(架橋は1位と考える)、
ビス-トリメチルシリルフェニル-メチレン(シクロペンタジエニル)(ジ-t-ブチルフルオレニル)McXn、
ビスフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(ジメチルフルオレニル)McXn、
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス(n-ペンチルシクロペンタジエニル)McXn、
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(n-ブチルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス[(2-トリメチルシリルエチル)シクロペンタジエニル]McXn、
ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)McXn、
ジメチルシリルビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)McXn、
ジメチルシリルビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス(1-n-プロピル-2-メチルシクロペンタジエニル)McXn、
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(1-n-プロピル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)McXn、
ビス(インデニル)McXn、
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)McXn、
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)McXn、
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)McXn;
μ-(CH3)2Si(3-タートブチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)McXn、
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)McXn、
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)McXn、
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)McXn
(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Xは、ハロゲン、水素化物、C1-12アルキル、C2-12アルケニル、C6-12アリール、C7-20アルキルアリール、C1-12アルコキシ、C6-16アリールオキシ、C7-18アルキルアリールオキシ、C1-12フルオロアルキル、C6-12フルオロアリール、およびC1-12ヘテロ原子含有炭化水素、これらの置換誘導体、ならびにこれらの組合せからなる群から選択され、nはゼロまたは1~4の整数であり、好ましくは、Xは、ハロゲン(例えば、臭化物、フッ化物、塩化物)、またはC1-C20アルキル(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、およびペンチル)から選択され、nは1または2であり、好ましくは2である)から選択することができる。
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2;
(式中、McはTi、Zr、およびHfから選択され、RはハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1つまたは複数である。
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)チタニウムジメチル;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)チタニウムジメチル;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)チタニウムジメチル;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2Si(3-タートブチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)チタニウムジメチル2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)チタニウムジメチル;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)チタニウムジメチル;および/または
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)チタニウムジメチル
のうちの1つまたは複数である。
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチルフルオレニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチルインデニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチルフルオレニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチル-5,7-プロピルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-エチル-5-フェニルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(2-メチル-4-ビフェニルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-カルバゾリルインデニル)ジルコニウムジメチル、
ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジメチル、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
rac-ジメチルシリルビス(2-メチル,3-プロピルインデニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルrac-ジメチルシリル-ビス-(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-メチル-1H-ベンズ(f)インデン)ハフニウムジメチル、
rac-メソ-ジフェニルシリル-ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)メチレン-(シクロペンタジエニル)(3,8-ジ-第三級ブチル-1-フルオレニル)ハフニウムジメチル、
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)メチレン-(シクロペンタジエニル)(3,8-ジ-第三級ブチル-1-フルオレニル)ハフニウムXn(架橋は1位と考える)、
ビス-トリメチルシリルフェニル-メチレン(シクロペンタジエニル)(ジ-t-ブチルフルオレニル)ハフニウムジメチル、
ビス-トリメチルシリルフェニル-メチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジメチル、
ビスフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(ジメチルフルオレニル)ハフニウムジメチル、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(n-ペンチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス[(2-トリメチルシリルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムジメチル、
ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(1-n-プロピル-2-メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、および
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(1-n-プロピル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(n-ペンチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス[(2-トリメチルシリルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムジメチル、
ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
ビス(1-n-プロピル-2-メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、
(n-プロピルシクロペンタジエニル)(1-n-プロピル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、および
ジメチルシリル(3-n-プロピルシクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルのうちの1つまたは複数である。
重合プロセスのための遷移金属錯体は任意のオレフィン重合触媒を含むことができる。適切な触媒構成成分は、シクロペンタジエニルアニオンまたは置換シクロペンタジエニルアニオンドナー(例えば、シクロペンタジエニル、フルオレニル、インデニル、メチルシクロペンタジエニル)を特徴としない、遷移金属錯体であると定義される「非メタロセン錯体」を含み得る。適切となり得る非メタロセン錯体のファミリーの例として、後期遷移金属ピリジルビシミン(例えば、米国特許第7,087,686号)、第4族ピリジルジアミド(例えば、米国特許第7,973,116号)、キノリニルジアミド(例えば、米国特許出願公開第2018/0002352号)、ピリジルアミド(例えば、米国特許第7,087,690号)、フェノキシイミン(例えば、Makio, H. et al. (2009) “Development and Application of FI Catalysts for Olefin Polymerization: Unique Catalysis and Distinctive Polymer Formation,” Accounts of Chemical Research, v.42(10), pp. 1532-1544)、および架橋二芳香族錯体(例えば、米国特許第7,091,292号)を挙げることができ、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
「ビスフェノレート錯体」または「ビスフェノレート触媒」という用語は、2個の中性ルイス塩基性ドナー原子(例えば、酸素架橋部分)および2個のアニオン性アリールオキシ(すなわち、脱プロトン化フェノキシ)ドナーを介して金属中心に配位結合している二価陰イオンの四座配位子を特徴とする、米国特許第6,841,502号、国際公開第2017/004462号、およびWO2006/020624に記載のクラスの配位化合物を指す。
「オキサジアゾリルフェノレート錯体」または「オキサジアゾリルフェノレート触媒」という用語は、フェノレート酸素およびオキサジアゾリル窒素原子および2個の他のアニオン配位子を介して二座のオキサジアゾリルフェノレートアニオンに配位結合している金属中心を特徴とするクラスの配位化合物を指す。
「ジエチレントリアミン錯体」または「ジエチレントリアミン錯体」という用語は、三座ジエチレントリアミン配位子および2個の他のアニオン配位子に配位結合している金属中心を特徴とするクラスの配位化合物を指す。
「オキシビス(エチルアミン)錯体」または「オキシビス(エチルアミン)錯体」という用語は、2個のアミノ基の窒素およびエーテル基の酸素および2個の他のアニオン配位子を介して三座オキシビス(エチルアミン)配位子に配位結合している金属中心を特徴とするクラスの配位化合物を指す。
Mcは、第3族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、または第12族金属、例えば、第4族金属であり、
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子含有、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2個以上のR基は、一緒に合わさって、環内に3~100個の非水素原子を有するような環構造を有する環構造を作ってもよく、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
少なくとも1つの態様では、Y1およびY2はOである。
X1およびX2は、独立して、アルキル(例えば、1~10個の炭素を有するアルキル基、例えば、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、およびこれらの異性体)、アリール、アルキルアリール(例えば、ベンジル)、水素化物、アルキルシラン、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、トリフレート、カルボキシレート、アミド(例えば、NMe2)、またはアルキルスルホネートであってよい。
R22は、アルキル基、例えば、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、およびこれらの異性体であってよい。
Ar1はビフェニル基であってよい。
Aは、アルキル基、例えば、プロピルまたはブチルであってよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
zは1、2、3、または4である]で表される。
少なくとも1つの態様では、X1およびX2は、独立して、アルキル(例えば、1~10個の炭素を有するアルキル基、例えば、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、およびこれらの異性体)、アリール、アルキルアリール(例えば、ベンジル)、水素化物、アルキルシラン、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、トリフレート、カルボキシレート、アミド(例えば、NMe2)、またはアルキルスルホネートである。
少なくとも1つの態様では、R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素化物、アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールである。
少なくとも1つの態様では、R41は、フルオロアリール基、例えば、メタ-トリフルオロフェニル基であってよく、R42およびR43は水素であってよく、R43はブチル基、例えば、tert-ブチル基ブチルであってよく、R45はクロロアリール基、例えば、ジクロロフェニル基であってよい。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される。
少なくとも1つの態様では、Y1およびY2は、独立して、OまたはNである。
少なくとも1つの態様では、X1およびX2は、独立して、アルキル(例えば、1~10個の炭素を有するアルキル基、例えば、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、およびこれらの異性体)、アリール、アルキルアリール(例えば、ベンジル)、水素化物、アルキルシラン、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、トリフレート、カルボキシレート、アミド(例えば、NMe2)、またはアルキルスルホネートである。
少なくとも1つの態様では、R51、R52、R53、R54、R55R56、R57、R58、R59、およびR60は、アルキル基、例えば、メチル基である。
本明細書の実施形態では、触媒系は担持材料を含んでもよい。少なくとも1つの実施形態では、担持材料は多孔質担持材料、例えば、タルク、または無機酸化物である。他の担持材料として、ゼオライト、粘土、オルガノ粘土、または任意の他の適切な有機または無機担持材料など、またはこれらの混合物が挙げられる。
少なくとも1つの実施形態では、担持材料は無機酸化物である。本明細書の触媒系で使用するのに適した無機酸化物として、第2族、第4族、第13族、および第14族金属酸化物、例えば、シリカ、アルミナ、およびこれらの混合物が挙げられる。単独でまたはシリカ、もしくはアルミナと組み合わせて利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、他の適切な担持材料、例えば、官能化ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレンも使用することができる。担持材料として、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、粘土などを挙げることもできる。また、これらの担持材料の組合せ、例えば、シリカ-クロム、シリカ-アルミナ、シリカ-チタニアなども使用することができる。担持材料としてまた、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、またはこれらの混合物も挙げられる。
適切な非極性溶媒は、本明細書で使用されている反応物質のすべて、すなわち、活性化剤、および触媒化合物が少なくとも部分的に溶解性があり、反応温度で液体の材料である。好ましい非極性の溶媒は、アルカン、例えば、イソペンタン、ヘキサン、n-ヘプタン、オクタン、ノナン、およびデカンであるが、ただし、シクロアルカン、例えば、シクロヘキサン、芳香族、例えば、ベンゼン、トルエン、およびエチルベンゼンを含む様々な他の材料もまた利用することができる。好ましくは、芳香族溶媒は本開示では除外される。
さらに、1種または複数の異なる電子求引性アニオンの異なる割合での組合せを使用して、担持材料の特定の酸性度を所望のレベルに調整することができる。電子求引性構成成分の組合せは、担持材料と同時にまたは個々に、および所望の化学的に処理された担持材料の酸性度をもたらす任意の順序で接触させることができる。例えば、少なくとも1つの実施形態では、2種以上の電子求引性アニオン供給源は、2つ以上の別個の接触ステップで混ぜ合わせる。
酸化物を、電子求引性構成成分、通常電子求引性アニオンの塩または酸と接触させる方法は、ゲル化、共ゲル化、一方の化合物の別の化合物への含浸、またはこれらの組合せを含むことができる。接触方法の後、担持材料、電子求引性アニオン、および任意の金属イオンの接触混合物はか焼することができる。
本明細書の実施形態では、本開示は、モノマー(例えば、プロピレンまたはエチレン)、および任意でコモノマーを、上に記載されているような活性化剤および少なくとも1種の触媒化合物を含む触媒系と接触させる重合プロセスを提供する。触媒化合物および活性化剤は任意の順序で合わせることができ、通常モノマーとの接触前に合わせる。
少なくとも1つの実施形態では、重合プロセスは、a)1種または複数のオレフィンモノマーを、i)活性化剤およびii)本開示の触媒化合物を含む触媒系と接触させることを含む。活性化剤は非配位アニオン活性化剤である。1種または複数のオレフィンモノマーはプロピレンおよび/またはエチレンであってよく、重合プロセスは、1種または複数のオレフィンモノマーおよび触媒系を70℃以上に加熱して、プロピレンポリマーまたはエチレンポリマー、例えば、プロピレンポリマーを形成することをさらに含む。
少なくとも1つの実施形態では、重合に対するモノマーおよびコモノマーの供給濃度は、供給流の総量に対して、60容量%以下の溶媒、例えば、40容量%以下、例えば、20容量%以下の溶媒である。重合は塊状プロセスで実施することができる。
典型的な重合では、反応の作動時間は300分間まで、例えば、5~250分間、例えば、10~120分間の範囲である。
少なくとも1つの実施形態では、触媒の活性は、少なくとも50g/mmol/時間、好ましくは500g/mmol/時間以上、好ましくは5,000g/mmol/時間以上、好ましくは50,000g/mmol/時間以上である。代替の実施形態では、オレフィンモノマーの転化率は、ポリマー収率および反応ゾーンに入るモノマーの質量に対して、少なくとも10%、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。
少なくとも1つの実施形態では、本開示の触媒系は、ポリオレフィン、例えば、1~10、例えば、1.5~9、例えば、2~7、例えば、2~4、例えば、2.5~3、例えば、約2のMw/Mn値を有するポリエチレン、ポリプロピレン(例えば、iPP)、またはエチレン-オクテンコポリマーを生成することが可能である。
少なくとも1つの実施形態では、プロピレンポリマーなどのポリマーを生成するプロセスに、ほとんどまたはまったくスカベンジャーは使用されない。スカベンジャー(例えば、トリアルキルアルミニウム)は、ゼロモル%で存在することができ、あるいはスカベンジャーは、スカベンジャー金属の遷移金属に対するモル比100:1未満、例えば、50:1未満、例えば、15:1未満、例えば、10:1未満で存在する。
一般的に、ポリマーを生成するために使用される気体流動床プロセスにおいて、1種または複数のモノマーを含有する気体流は、反応条件下、触媒の存在下で流動床を介して連続的に循環させる。気体流は流動床から回収し、反応器に戻して再循環させる。同時に、ポリマー生成物を反応器から回収し、新鮮なモノマーを添加して、重合したモノマーと置き換える。(例えば、すべてが完全に参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,543,399号;第4,588,790号;第5,028,670号;第5,317,036号;第5,352,749号;第5,405,922号;第5,436,304号;第5,453,471号;第5,462,999号;第5,616,661号;および第5,668,228号を参照されたい)
スラリー重合プロセスは一般的に、1~約50の間の大気圧範囲(15psi~735psi、103kPa~5,068kPa)またはそれよりも上で、0℃~約120℃の範囲の温度で作動する。スラリー重合では、固体、微粒子ポリマーの懸濁液が液体重合希釈剤媒体中に形成され、これにモノマーおよびコモノマーを、触媒と共に添加する。希釈剤を含む懸濁液は、揮発性構成成分がポリマーから分離される反応器から断続的にまたは連続的に除去され、任意で蒸留後、反応器に再循環させる。重合媒体に使用される液体希釈剤は通常、3~7個の炭素原子を有するアルカン、例えば、分岐アルカンである。利用する媒体は重合条件下で液体であり、比較的に不活性であるべきである。プロパン媒体が使用される場合、プロセスは反応希釈剤の臨界温度および圧力よりも上で作動しなければならない。例えば、ヘキサンまたはイソブタン媒体を利用する。
反応器は、所望のポリマー溶融特徴に応じて、圧力2,000kPa~5,000kPa、例えば、3,620kPa~4,309kPaで、温度約60℃~約120℃で維持することができる。反応器の大半は二重ジャケット付きパイプの形態なので、ループ壁を介して反応熱は除去される。スラリーは定期的な間隔でまたは連続的に反応器から離脱して、加熱した低圧フラッシュ容器、回転式乾燥器および窒素パージカラムへと順に送られ、イソヘキサン希釈剤ならびにすべての未反応モノマーおよびコモノマーが除去される。次いで、生成した炭化水素を含まない粉末は、様々な用途での使用のために混ぜ合わせる。
所望する場合、他の添加剤、例えば、1種または複数のスカベンジャー、促進剤、重合調整剤、連鎖移動剤(例えば、ジエチル亜鉛)、還元剤、酸化剤、水素、アルミニウムアルキル、またはシランも重合に使用することができる。
溶液重合とは、ポリマーが液体重合媒体、例えば、不活性溶媒またはモノマー(複数可)またはこれらのブレンドに溶解する、重合プロセスである。溶液重合は通常均一である。均一重合とは、ポリマー生成物が重合媒体に溶解する重合である。このような系は通常、Oliveira, J. V. et al. (2000) “High-Pressure Phase Equilibria for Polypropylene-Hydrocarbon Systems,” Ind. Eng. Chem. Res., v.39, pp. 4627-4633に記載されているように濁っていない。一般的に溶液重合は連続反応器内での重合を含み、この反応器内で、形成されたポリマーならびに供給された出発モノマーおよび触媒材料を撹拌して、濃度勾配を減少させるか、または回避し、モノマーは希釈剤もしくは溶媒として作用させるか、または炭化水素が使用されている場合、希釈剤もしくは溶媒として作用させる。適切なプロセスは通常、温度約0℃~約250℃、例えば、約10℃~約150℃、例えば、約40℃~約140℃、例えば、約50℃~約120℃で、および圧力約0.1MPa以上、例えば、2MPa以上で作動する。圧力上限は厳密には制約されないが、通常約200MPa以下、例えば、120MPa以下であることができる。反応器内の温度制御は一般的に、重合熱と、反応器の内容物を冷却するための反応器ジャケットまたは冷却コイルによる反応器の冷却と共に、自動冷却、予冷供給物、液体媒体(希釈剤、モノマーまたは溶媒)の気化、または3種すべての組合せとを平衡に保つことにより得ることができる。予冷供給物と共に断熱性反応器を使用することもできる。溶媒の純度、種類、および量を、特定の種類の重合に対する最大触媒生産性に対して最適化することができる。溶媒はまた触媒担体として導入することもできる。溶媒は、圧力および温度に応じて気相または液相として導入することができる。有利には、溶媒は液相で保持し、液体として導入することができる。溶媒は重合反応器への供給物に入れて導入することができる。
本開示はまた、本明細書に記載されている方法で生成することができる物質の組成物を提供する。
少なくとも1つの実施形態では、ポリオレフィンは、プロピレンホモポリマー、エチレンホモポリマーまたはエチレンコポリマー、例えば、プロピレン-エチレンおよび/またはエチレン-アルファオレフィン(例えば、C4-C20)コポリマー(例えば、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)である。ポリオレフィンは、1を超えるMw/Mnを有することができる。
少なくとも1つの実施形態では、本開示の触媒系は、ポリオレフィン、例えば、溶融温度(Tm)140℃未満、または30℃~150℃、例えば、40℃~140℃、例えば、45℃~135℃、例えば、50℃~135℃を有するポリエチレン、ポリプロピレン(例えば、iPP)、またはエチレン-オクテンコポリマーを生成することが可能である。
少なくとも1つの実施形態では、本開示のポリマーは、0.9を超える、例えば、0.92を超える、例えば、0.95を超えるg’visを有する。
少なくとも1つの実施形態では、本明細書で生成されるポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で決定される場合、単峰性または多峰性分子量分布を有する。「単峰性」とは、GPCトレースが1つのピークまたは屈曲点を有することを意味する。「多峰性」とはGPCトレースが少なくとも2つのピークまたは屈曲点を有することを意味する。n屈曲点とは、曲線の二次導関数の符号が変わる点である(例えば、負から正へ、または正から負へ)。
他に指摘されていない限り、Mw、Mn、MWDは、米国特許第2006/0173123号、24~25ページ、段落[0334]~[0341]に記載されているように、GPCで決定する。
本開示のコポリマーは、逆転コモノマー指数を有することができる。逆転コモノマー指数(RCI,m)は、分子量の関数として、x2(モル%コモノマーC3、C4、C6、C8など)から計算し、x2は、以下の式[式中、nはコモノマー中の炭素原子の数である(C3に対して3、C4に対して4、C6に対して6など)]から得る:
CDR-1,w、CDR-2,w、およびCDR-3,wと表される、3つのコモノマー分布比もまた、%質量(w2)コモノマーシグナルに基づき、以下の通り定義される:
分子量(Mw、Mn、Mw/Mnなど)の分布およびモーメント、コモノマー含有量(C2、C3、C6、など)および長鎖分岐(g’)は、マルチチャネルバンドフィルターベースの赤外線検出器IR5、18アングル光散乱検出器および粘度計を備えた高温ゲル浸透クロマトグラフィー(Polymer Char GPC-IR)を使用することにより決定する。3つのAgilent PLgel 10μm Mixed-B LSカラムを使用して、ポリマー分離を達成する。Aldrich試薬等級1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)を、300ppmの抗酸化剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)と共に移動相として使用する。0.1μmテフロンフィルターを介してTCB混合物を濾過し、GPC装置に入る前に、オンライン脱ガス装置で脱気する。設定流量は1.0mL/分であり、公称注入量は200μLである。移動ライン、カラム、検出器を含む系全体を、145℃で維持したオーブン内に入れる。所与量のポリマー試料を秤量し、80μLのフローマーカー(ヘプタン)を添加した標準バイアル内に密閉する。バイアルをオートサンプラーに載せた後、ポリマーは、8mLのTCB溶媒を添加した装置内で自動的に溶解する。大部分のPE試料に対して約1時間またはPP試料に対して2時間連続的に振盪しながら、ポリマーを160℃で溶解する。濃度計算に使用されるTCB密度は、室温で1.463g/mlであり、145℃で1.284g/mlである。試料溶液濃度は0.2~2.0mg/mlであり、試料の分子量が高いほど、低い濃度を使用する。
c=βI
(式中、βは、PEまたはPP標準物質で決定された質量定数である)。質量回収は、溶出体積に対する濃度クロマトグラフィーの積分面積と、所定の濃度を注入ループ量で掛けたものと等しい注入質量との比から計算する。
従来の分子量(IR MW)は、極めて一般的である較正関係を、700~10Mの範囲の一連の単分散ポリスチレン(PS)標準物質を用いて実施したカラム較正と合わせることにより決定する。各溶出体積でのMWを以下の方程式を用いて計算する;
LS検出器は18-アングルWyatt Technology High Temperature DAWN HELEOSIIである。クロマトグラムの各ポイントのLS分子量(M)は、静的光散乱のためのZimmモデルを使用してLS出力を分析することによって決定する(M.B. Huglin, Light Scattering from Polymer Solutions, Academic Press, 1971):
2つの圧力トランスデューサーを有するWheatstoneブリッジ構成で配置された4つのキャピラリーを有する高温Agilent(またはViscotek Corporation)粘度計を使用して、比粘度を決定する。一方のトランスデューサーは、検出器を横断する全圧力降下を測定し、他方は、ブリッジの2側面の間に配置され、圧力差を測定する。粘度計を介して流れる溶液に対する比粘度、ηsをこれらの出力から計算する。クロマトグラムの各ポイントの固有粘度[η]は、以下の方程式から計算する:
[η]=ηs/c
式中、cは濃度であり、IR5ブロードバンドチャネル出力より決定する。各ポイントでの粘度MWは以下の方程式から計算する:
別途明示されていない限り、すべての濃度はg/cm3で表され、分子量はg/モルで表され、および固有粘度はdL/gで表される。
別途明示されていない限り、すべての分子量は、g/モルで報告される。
別の実施形態では、本明細書で生成されるポリマー(例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン)を、フィルム、成型部品または他の物品へと形成する前に、1種または複数の追加のポリマーと組み合わせる。他の有用なポリマーとして、ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、高ア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、プロピレンおよびエチレン、および/もしくはブテン、および/もしくはヘキセンのランダムコポリマー、ポリブテン、エチレン酢酸ビニル、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリル酸メチル、アクリル酸のコポリマー、ポリメタクリル酸メチルまたは高圧フリーラジカルプロセスで重合可能な任意の他のポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリブテン-1、ア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)、加硫処理したEPR、EPDM、ブロックコポリマー、スチレン系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のコポリマー(EVOH)、芳香族モノマーのポリマー、例えば、ポリスチレン、ポリ-1エステル、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレングリコール、ならびに/またはポリイソブチレンが挙げられる。
上記に記載されているブレンドは、本開示のポリマーを1種または複数のポリマー(上に記載)と混合することによって、反応器を一緒に直列に結合して、反応器ブレンドを生成することによって、または1種より多くの触媒を同じ反応器内で使用して、複数種のポリマーを生成することによって生成することができる。ポリマーは、押出し機に入れる前に一緒に混合することもできるし、または押出し機内で混合することもできる。
前述のポリマー、例えば、前述のポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらのブレンドのうちの1種または複数は、様々な最終用途に使用することができる。このような用途として、例えば、単層もしくは多層インフレートフィルム、押出フィルム、および/またはシュリンクフィルムが挙げられる。これらのフィルムは、多数の周知の押出しまたは共押出技術、例えば、インフレートフィルム気泡フィルム加工技術で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を介して押し出し、次いで膨張させて、一軸配向または二軸配向溶融物を形成してから冷却し、管状のインフレートフィルムを形成し、次いでこれを軸方向に切り開き、広げてフラットフィルムを形成することができる。続いて、フィルムは非配向であってもよいし、同じもしくは異なる程度まで一軸配向、または二軸配向を行ってもよい。フィルムの1つまたは複数の層を横方向および/または縦方向に同じまたは異なる程度まで配向してもよい。一軸配向は、典型的な冷間引抜または熱間引抜法を使用して達成することができる。二軸配向は、幅出し機の装置またはダブルバブルプロセスを使用して達成することができ、個々の層を一緒にする前または後に行ってもよい。例えば、ポリエチレン層は、押出しコーティングするか、または配向ポリプロピレン層の上に積層するか、またはポリエチレンおよびポリプロピレンを一緒に共押し出して、フィルムにしてから配向することもできる。同様に、配向ポリプロピレンを配向ポリエチレンに積層するか、または配向ポリエチレンをポリプロピレン上にコーティングしてから、任意でこの組合せをさらに配向させることもできる。通常フィルムは、縦方向(MD)に、15の比まで、例えば、5~7の間の比で配向させ、横方向(TD)に15の比まで、例えば、7~9の比で配向させる。しかし、少なくとも1つの実施形態では、フィルムはMDとTDの両方向に同程度配向させる。
少なくとも1つの実施形態では、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、火炎処理、またはマイクロ波で改変してもよい。少なくとも1つの実施形態では、表面層の一方または両方をコロナ処理で改変する。
全体的には、本開示の活性化剤、触媒系、および方法は、従来の活性化剤化合物および触媒系と比較して、脂肪族溶媒中の改善された溶解度を提供することができる。本開示の活性化剤、触媒系、および方法は、約25,000~約2,500,000g/モルの質量平均分子量(Mw)および約100℃以上の溶融温度(Tm)を有するポリオレフィンを提供することができる。
本明細書に開示されている実施形態は以下を含む:
A.式(I):
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
(式中、
Arはアリール基であり、
Eは窒素またはリンであり、
R1は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R2は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3は、C10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される化合物。
要素1:R1はC1-C10直鎖アルキル基である。
要素2:R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルである。
要素3:R2はC1-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である。
要素4:R3はC10-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である。
要素6:R2は、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである。
要素7:R3は、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである。
要素8:Eは窒素である。
要素10:Mはホウ素であり、Eは窒素である。
要素11:Qは置換されていてもよいアリール基である。
要素12:Qはハロゲン置換アリール基である。
要素13:Qはパーフルオロアリール基である。
要素14:Qはパーフルオロフェニル基である。
要素16:R1、R2、およびR3は合わせて20個以上の炭素原子を含む。
要素17:Arはフェニル基である。
Aに適用可能な例示的組合せは、これらに限定されないが、1または5および3;1または5および4;5、6、および7;1または5および3、8、または10;8および9;5~7および10;ならびに5~7、10および12、13、14または15を含む。
B.式(II):
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
Qは、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、
[Cat]+は、
要素18:Qは置換されていてもよいアリール基である。
要素19:Qはハロゲン置換アリール基である。
要素20:Qはパーフルオロアリール基である。
要素21:Qはパーフルオロフェニル基である。
要素22:Qはパーフルオロナフチル基である。
Bに適用可能な例示的組合せは、これらに限定されないが、18および23;19および23;20および23;21および23;ならびに22および23を含む。
C.式(III):
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されている]で表される化合物。
要素24:R11およびR12のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13はC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基である。
要素25:R11、R12、およびR13は合わせて30個以上の炭素原子を含む。
要素26:R11、R12、およびR13は合わせて40個以上の炭素原子を含む。
要素27:Eは窒素である。
Cに適用可能な例示的組合せは、これらに限定されないが、24および25または26;24および27;ならびに25または26および27を含む。
要素1~17、要素18~23、または要素24~27のうちの1つまたは複数とそれぞれ組み合わせた実施形態A、B、およびCのそれぞれは、以下の追加の要素のうちの1つまたは複数を任意の組合せで有することができる:
要素29:化合物は、イソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する。
実施形態D:触媒と、要素1~17、要素18~23、または要素24~27のうちの1つまたは複数、ならびに要素28~30のうちの1つまたは複数とをそれぞれ組み合わせた実施形態A、B、およびCの化合物を含む活性化剤を含む触媒系。
実施形態Dは、以下の追加の要素のうちの1つまたは複数を任意の組合せで有することができる:
要素31:担持材料をさらに含む。
要素32:担持材料は、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、およびこれらの混合物から選択される。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される。
要素35:触媒はC2対称である。
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(3-タートブチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミドMc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Rは、ハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1つまたは複数である。
要素37:触媒はrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチルである。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり;
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、アルキルアリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される。
要素43:Y1およびY2はOである。
要素44:X1およびX2はベンジルである。
要素45:Aはプロピルまたはブチルである。
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
zは、1、2、3、または4である]で表される。
要素50:X1およびX2はベンジルである。
要素51:触媒は式(CAT-7):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される。
実施形態Eは、以下の追加の要素のうちの1つまたは複数を任意の組合せで有することができる:
要素55:少なくとも1種のオレフィンはプロピレンを含む。
要素56:ポリオレフィンは、約25,000~約300,000g/モルのMwおよび約100℃~約130℃の溶融温度を有する。
要素57:少なくとも1種のオレフィンはエチレンを含む。
要素58:ポリオレフィンは約250,000~約2,500,000g/モルのMwおよび約120℃~約140℃の溶融温度を有する。
F:2種以上の異なるオレフィンを、要素31~54のうちの1つまたは複数と組み合わせた実施形態Dの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
要素59:2種以上のオレフィンはエチレンおよびオクテンである。
要素60:ポリオレフィンは、約50,000~約1,500,000g/モルのMwおよび約25℃~約100℃の溶融温度を有する。
実施形態EおよびFは、以下の追加の要素のうちの1つまたは複数を有することができる:
要素61:接触は気相またはスラリー相内で実施される。
G:要素1~17、要素18~23、または要素24~27のうちの1つまたは複数と組み合わせた実施形態A、B、またはCのいずれか1種の化合物および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
H:要素31~54のうちの1つまたは複数と組み合わせた実施形態Dの触媒系、および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
1.式(I):
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中:
Arはアリール基であり、
Eは窒素またはリンであり、
R1であり、C1-C30、置換されていてもよい、直鎖アルキル基あり、
R2は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3は、C10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される化合物。
2.R1がC1-C10直鎖アルキル基である、段落1の化合物。
3.R1が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルである、段落1または段落2のいずれかの化合物。
5.R3がC10-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である、段落1~4のいずれか1つの化合物。
6.R1がメチルである、段落1~5のいずれか1つの化合物。
7.R2が、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落1~6のいずれか1つの化合物。
8.R3が、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落1~7のいずれか1つの化合物。
9.Eが窒素である、段落1~8のいずれか1つの化合物。
10.Mがホウ素であり、kが3である、段落1~9のいずれか1つの化合物。
11.Mがホウ素およびEが窒素である、段落1~10のいずれか1つの化合物。
12.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落1~11のいずれか1つの化合物。
13.Qがハロゲン置換アリール基である、段落1~12のいずれか1つの化合物。
14.Qがパーフルオロアリール基である、段落1~13のいずれか1つの化合物。
15.Qがパーフルオロフェニル基である、段落1~14のいずれか1つの化合物。
16.Qがパーフルオロナフチル基である、段落1~14のいずれか1つの化合物。
17.R1、R2、およびR3が合わせて20個以上の炭素原子を含む、段落1~16のいずれか1つの化合物。
18.Arがフェニル基である、段落1~16のいずれか1つの化合物。
19.式(II):
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
Qは、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、
[Cat]+は、
20.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落19の化合物。
21.Qがハロゲン置換アリール基である、段落19~20のいずれか1つの化合物。
22.Qがパーフルオロアリール基である、段落19~21のいずれか1つの化合物。
23.Qがパーフルオロフェニル基である、段落19~22のいずれか1つの化合物。
24.Qがパーフルオロナフチル基である、段落19~22のいずれか1つの化合物。
25.Mがホウ素である、段落19~24のいずれか1つの化合物。
26.式(III):
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されている]で表される化合物。
27.R11およびR12のそれぞれが、独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13がC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基である、段落26の化合物。
29.R11、R12、およびR13が合わせて40個以上の炭素原子を含む、段落26~28のいずれか1つの化合物。
30.Eが窒素である、段落26~29のいずれか1つの化合物。
31.メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1~30のいずれか1つの化合物。
32.イソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1~30のいずれか1つの化合物。
33.メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度およびイソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1~30のいずれか1つの化合物。
34.触媒および段落1~33のいずれか1つの化合物を含む活性化剤を含む触媒系。
35.担持材料をさらに含む、段落34の触媒系。
36.担持材料がAl2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、およびこれらの混合物から選択される、段落35の触媒系。
37.触媒が式(IV):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、段落34~36のいずれか1つの触媒系。
39.触媒がC2対称である、段落37の触媒系。
40.触媒が、
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Rは、ハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1種または複数である、段落37の触媒系。
41.触媒がrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチルである、段落37~40のいずれかの触媒系。
42.触媒が、式(CAT-2):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
46.McがZrである、段落45の触媒系。
47.Y1およびY2がOである、段落45~46のいずれか1つの触媒系。
48.X1およびX2がベンジルである、段落45~47のいずれか1つの触媒系。
49.Aがプロピルまたはブチルである、段落45~48のいずれか1つの触媒系。
50.触媒が式(CAT-5):
Mcは元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
zは1、2、3、または4である]で表される段落34~36のいずれか1つの触媒系。
53.McがZrである、段落52の触媒系。
54.X1およびX2がベンジルである、段落52~53のいずれかの触媒系。
55.触媒が式(CAT-7):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、段落34~36のいずれかの触媒系。
57.触媒が、式(CAT-8):
59.少なくとも1種のオレフィンを、段落34~58のいずれか1つの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
60.少なくとも1種のオレフィンがプロピレンを含む、段落59の方法。
61.ポリオレフィンが、約25,000~約300,000g/モルのMwおよび約100℃~約130℃の溶融温度を有する、段落60の方法。
62.少なくとも1種のオレフィンがエチレンを含む、段落59の方法。
63.ポリオレフィンが、約250,000~約2,500,000g/モルのMwおよび約120℃~約140℃の溶融温度を有する、段落62の方法。
64.2種以上の異なるオレフィンを、段落34~58のいずれか1つの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む、方法。
65.2種以上のオレフィンがエチレンおよびオクテンである、段落64の方法。
66.ポリオレフィンが、約50,000~約1,500,000g/モルのMwおよび約25℃~約100℃の溶融温度を有する、段落65の方法。
67.接触が気相またはスラリー相内で実施される、段落59~66のいずれか1つの方法。
68.段落1~33のいずれか1つの化合物および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
69.段落34~57のいずれか1つの触媒系および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
1A.式(I):
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中、
Arはアリール基であり、
Eは窒素またはリンであり、
R1はC1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R2はC1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3はC10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される化合物。
2A.R1がC1-C10直鎖アルキル基である、段落1Aの化合物。
3A.R1がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルである、段落1Aまたは段落2Aの化合物。
4A.R2がC1-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である、段落1Aまたは段落2Aの化合物。
6A.R1がメチルである、段落1Aの化合物。
7A.R2がメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落6Aの化合物。
8A.R3が、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落7Aの化合物。
9A.Eが窒素である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
10A.Mがホウ素であり、kが3である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
11A.Mがホウ素であり、Eが窒素である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
12A.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
13A.Qがハロゲン置換アリール基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
14A.Qがパーフルオロアリール基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
15A.Qがパーフルオロフェニル基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
16A.Qがパーフルオロナフチル基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
17A.R1、R2、およびR3が合わせて20個以上の炭素原子を含む、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
18A.Arがフェニル基である、段落1A、2Aまたは6A~8Aのいずれか1つの化合物。
19A.式(II):
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
Qは、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、
[Cat]+は、
20A.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落19Aの化合物。
21A.Qがハロゲン置換アリール基である、段落20Aの化合物。
22A.Qがパーフルオロアリール基である、段落19A~21Aのいずれか1つの化合物。
23A.Qがパーフルオロフェニル基である、段落19A~21Aのいずれか1つの化合物。
24A.Qがパーフルオロナフチル基である、段落19A~21Aのいずれか1つの化合物。
25A.Mがホウ素である、段落19A~21Aのいずれか1つの化合物。
26A.式(III):
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
27A.R11およびR12のそれぞれが独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13がC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基である、段落26Aの化合物。
28A.R11、R12、およびR13が合わせて30個以上の炭素原子を含む、段落27Aの化合物。
29A.R11、R12、およびR13が合わせて40個以上の炭素原子を含む、段落27Aの化合物。
30A.Eが窒素である、段落26A~29Aのいずれか1つの化合物。
31A.メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1A、2A、6A~8A、または19A~29Aのいずれか1つの化合物。
32A.イソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1A、2A、6A-8A、または19A~29Aのいずれか1つの化合物。
33A.メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度およびイソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1A、2A、6A~8A、または19A~29Aのいずれか1つの化合物。
34A.触媒、および段落1A、2A、6A~8A、または19A~29Aのいずれか1つの化合物を含む活性化剤を含む触媒系。
35A.担持材料をさらに含む、段落34Aの触媒系。
36A.担持材料がAl2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、およびこれらの混合物から選択される、段落35Aの触媒系。
37A.触媒が、式(IV):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり;
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される段落34A~36Aのいずれか1つの触媒系。
38A.Tが、ジアルキルシリル、ジアリールシリル、ジアルキルメチル、ジアリールメチル、エチレニル、またはヒドロカルビルエチレニルから選択される任意の架橋基であり、エチレニル中の1個、2個、3個または4個の水素原子がヒドロカルビルで置換されている、段落37Aの触媒系。
40A.触媒が、
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Rは、ハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1つまたは複数である、段落37Aの触媒系。
41A.触媒がrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチルである、段落37Aの触媒系。
42A.触媒が、式(CAT-2):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり;
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
46A.McがZrである、段落45Aの触媒系。
47A.Y1およびY2がOである、段落45Aの触媒系。
48A.X1およびX2がベンジルである、段落45Aの触媒系。
49A.Aがプロピルまたはブチルである、段落45Aの触媒系。
50A.触媒が、式(CAT-5):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され。
zは1、2、3、または4である]で表される、段落34Aの触媒系。
53A.McがZrである、段落52Aの触媒系。
54A.X1およびX2がベンジルである、段落52Aの触媒系。
55A.触媒が、式(CAT-7):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される段落34Aの触媒系。
57A.触媒が、式(CAT-8):
59A.少なくとも1種のオレフィンを、段落34Aの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
60A.少なくとも1種のオレフィンがプロピレンを含む、段落59Aの方法。
61A.ポリオレフィンが、約25,000~約300,000g/モルのMwおよび約100℃~約130℃の溶融温度を有する、段落60Aの方法。
62A.少なくとも1種のオレフィンがエチレンを含む、段落59Aの方法。
63A.ポリオレフィンが約250,000~約2,500,000g/モルのMwおよび約120℃~約140℃の溶融温度を有する、段落62Aの方法。
64A.2種以上の異なるオレフィンを、段落34Aの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
65A.2種以上のオレフィンがエチレンおよびオクテンである、段落64Aの方法。
66A.ポリオレフィンが、約50,000~約1,500,000g/モルのMwおよび約25℃~約100℃の溶融温度を有する、段落65Aの方法。
67A.接触が気相またはスラリー相内で実施される、段落59Aの方法。
68A.接触が気相またはスラリー相内で実施される、段落64Aの方法。
69A.段落1A、2A、6A~8A、または19A~29Aのいずれか1つの化合物および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
70A.段落34Aの触媒系および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
1B.式(I):
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中、
Arはアリール基;
Eは窒素またはリン;
R1は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R2は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3は、C10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである]で表される化合物。
2B.R1がC1-C10直鎖アルキル基である、段落1Bの化合物。
3B.R1が、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルである、段落1Bの化合物。
4B.R2がC1-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基.である、段落2Bの化合物。
5B.R3がC10-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である、段落2Bの化合物。
7B.R2が、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落6Bの化合物。
8B.R3が、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、段落7Bの化合物。
9B.Eが窒素である、段落1Bの化合物。
10B.Mがホウ素であり、kが3である、段落1Bの化合物。
11B.Mがホウ素であり、Eが窒素である、段落1Bの化合物。
12B.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落11Bの化合物。
13B.Qがハロゲン置換アリール基である、段落11Bの化合物。
14B.Qがパーフルオロアリール基である、段落11Bの化合物。
15B.Qがパーフルオロフェニル基である、段落11Bの化合物。
16B.Qがパーフルオロナフチル基である、段落11Bの化合物。
17B.R1、R2、およびR3が合わせて20個以上の炭素原子を含む、段落11Bの化合物。
18B.Arがフェニル基である、段落1Bの化合物。
19B.式(II):
[Cat]+[MQ4]-(II)
[式中、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
Qは、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、
[Cat]+は、
20B.Qが置換されていてもよいアリール基である、段落19Bの化合物。
21B.Qがハロゲン置換アリール基である、段落20Bの化合物。
22B.Qがパーフルオロアリール基である、段落19Bの化合物。
23B.Qがパーフルオロフェニル基である、段落19Bの化合物。
24B.Qがパーフルオロナフチル基である、段落19Bの化合物。
25B.Mがホウ素である、段落19Bの化合物。
26B.式(III):
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されている]で表される化合物。
27B.R11およびR12のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13はC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基である、段落26Bの化合物。
29B.R11、R12、およびR13が合わせて40個以上の炭素原子を含む、段落27Bの化合物。
30B.Eが窒素である、段落26Bの化合物。
31B.化合物がメチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1Bの化合物。
32B.化合物がイソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1Bの化合物。
33B.化合物が、メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度およびイソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、段落1Bの化合物。
34B.触媒および段落1Bの化合物を含む活性化剤を含む触媒系。
35B.担持材料をさらに含む、段落34Bの触媒系。
36B.担持材料が、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、およびこれらの混合物から選択される、段落35Bの触媒系。
37B.触媒が、式(IV):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される段落34Bの触媒系。
38B.Tが、ジアルキルシリル、ジアリールシリル、ジアルキルメチル、ジアリールメチル、エチレニル、またはヒドロカルビルエチレニルから選択される任意の架橋基であり、エチレニル中の1個、2個、3個または4個の水素原子がヒドロカルビルで置換されている、段落37Bの触媒系。
39B.触媒がC2対称である、段落37Bの触媒系。
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(3-タートブチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Rは、ハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1つまたは複数である、段落37Bの触媒系。
41B.触媒がrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチルである、段落37Bの触媒系。
42B.触媒が、式(CAT-2):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり;
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
46B.McがZrである、段落45Bの触媒系。
47B.Y1およびY2がOである、段落45Bの触媒系。
48B.X1およびX2がベンジルである、段落45Bの触媒系。
49B.Aがプロピルまたはブチルである、段落45Bの触媒系。
50B.触媒が、式(CAT-5):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができ、
zは1、2、3、または4である]で表される、段落34Bの触媒系。
53B.McがZrである、段落52Bの触媒系。
54B.X1およびX2がベンジルである、段落52Bの触媒系。
55B.触媒が、式(CAT-7):
[式(VII)中、
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、段落34Bの触媒系。
57B.触媒が、式(CAT-8):
59B.少なくとも1種のオレフィンを、段落34Bの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
60B.少なくとも1種のオレフィンがプロピレンを含む、段落59Bの方法。
61B.ポリオレフィンが、約25,000~約300,000g/モルのMwおよび約100℃~約130℃の溶融温度を有する、段落60Bの方法。
62B.少なくとも1種のオレフィンがエチレンを含む方法。
63B.ポリオレフィンが約250,000~約2,500,000g/モルのMwおよび約120℃~約140℃の溶融温度を有する、段落62Bの方法。
64B.2種以上の異なるオレフィンを、段落34Bの触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む方法。
65B.2種以上のオレフィンがエチレンおよびオクテンである、段落64Bの方法。
66B.ポリオレフィンが約50,000~約1,500,000g/モルのMwおよび約25℃~約100℃の溶融温度を有する、段落65Bの方法。
67B.接触が気相またはスラリー相内で実施される、段落59Bの方法。
68B.接触が気相またはスラリー相内で実施される、段落64Bの方法。
69B.段落1Bの化合物および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
70B.段落34Bの触媒系および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない溶液。
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸リチウムエーテレート(Li-BF20)をBoulder Scientificから購入した。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(DMAH-A1)をGrace Davisonから購入し、トルエン中で水素化ナトリウムと反応させることによって、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレン-2-イル)ホウ酸ナトリウム(Na-BF28)に変換した。テトラキス(ヘプタフルオロナフタレン-2-イル)ホウ酸N,N-ジメチルアニリニウム(DMAH-A2)をGrace Davisonから購入した。EXXAL(商標)13はExxonMobil Chemical Company、Houston、Texasで生産されたオキソアルコールであり、異性体の混合物である。すべての他の試薬は、SIGMA-Aldrichから購入し、そのまま使用した。すべての無水溶媒はSIGMA-Aldrichから購入した。溶媒(SIGMA-Aldrich)は窒素を注入し、モレキュラーシーブ上で貯蔵した。
実施例
活性化剤構成成分として使用したホウ酸アニオンおよびアンモニウムカチオンを表3に示す。
ホウ酸アンモニウム活性化剤の一般的な合成:3ステッププロセスを使用して、ホウ酸アンモニウム活性化剤を調製した。第1ステップでは、エーテル基を含有するアルキル化アミンを、溶媒(例えば、テトラヒドロフラン)中、水素化ナトリウムの存在下で、アミノフェノールおよびブロモアルカンから調製した。次いで、生成したアルキル化アミンを溶媒(例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エーテル、ジクロロメタン、トルエン)に溶解し、過剰の(約1.2モル当量)の塩化水素を添加して、塩化アンモニウム塩を形成した。この塩を反応媒体から濾過で単離し、減圧下で乾燥させた。次いで、単離した塩化アンモニウムを、1モル当量のアルカリ金属ホウ酸塩と共に、溶媒(例えばシクロヘキサン、ジクロロメタン、メチルシクロヘキサン)中で加熱還流して、副生成物アルカリ金属塩化物と共にホウ酸アンモニウムを形成した。副生成物は通常濾過で除去する。選択されたホウ酸アンモニウムに対する合成の詳細を記載する実施例が以下に付与されている。
N-メチル-N-オクタデシル-4-(オクタデシルオキシ)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(C4-A1):55℃で1.5時間加熱しながら、上記N-メチル-N-オクタデシル-4-(オクタデシルオキシ)アニリニウムクロリド塩(0.5g、0.75mmol)を20mLのイソヘキサン中で、Li-BF20(0.52g、0.75mmol)を用いてスラリー化した。周辺温度に冷却した時点で、溶液を濾過し、透明な無色の油状物質へと濃縮した。ホウ酸塩を収率89%で得た。
N-メチル-N-オクタデシル-4-(オクタデシルオキシ)アニリニウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレン-2-イル)ボレート(C4-A2):55℃で1.5時間加熱しながら、上記N-メチル-N-オクタデシル-4-(オクタデシルオキシ)アニリニウムクロリド塩(0.5g、0.75mmol)を20mLのイソヘキサン中でNa-BF28(0.78g、0.75mmol)を用いてスラリー化した。周辺温度に冷却した時点で、溶液を濾過し、褐色の油状物質へと濃縮した。ホウ酸塩を収率89%で得た。
N-メチル-N-デシル-4-(デシルオキシ)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(C1-A1):80℃で1.5時間加熱しながら、上記N-メチル-N-デシル-4-(デシルオキシ)アニリニウムクロリド塩(0.25g、0.56mmol)を、20mLのシクロヘキサン中で、Li-BF20(0.43g、0.56mmol)を用いてスラリー化した。周辺温度に冷却した時点で、追加のシクロヘキサンを添加し、溶液を濾過し、透明な無色の油状物質へと濃縮した。ホウ酸塩を収率28%で得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 0.88 (m, 6H), 1.27 (m, 30H), 1.81 (m, 2H), 3.22 (s, 3H), 3.48 (m, 2H), 3.98 (m, 2H), 7.01 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 8.0 Hz, 2H).
N,N-ジメチル-4-(オクタデシルオキシ)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(C3-A1):80℃で1.5時間加熱しながら、上記N,N-ジメチル-4-(オクタデシルオキシ)アニリニウムクロリド塩(1.16g、2.72mmol)を、50mLのシクロヘキサン中で、Li-BF20(2.07g、2.72mmol)を用いてスラリー化した。周辺温度に冷却した時点で、セライトを介して溶液を濾過し、粘性の油状物質へと濃縮した。この油状物質を塩化メチレンに再び溶解し、濾過し、濃縮して、ホウ酸塩を収率81%で得た。1H NMR (400 MHz, C6D6, δ): 0.88 (m, 3H), 1.25 (m, 30H), 1.81 (m, 2H), 3.29 (m, 5H), 3.99 (m, 2H), 7.01 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 8.0 Hz, 2H).
ヘプタフルオロナフタレニル求核剤と反応してテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ホウ酸塩を生成できるホウ素試薬として、ハロゲン化ホウ素、トリアルキルボレート、およびアルカリ金属テトラハロボレートが挙げられる。ヘプタフルオロナフタレニル求核剤と反応して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ホウ酸塩を生成することができるホウ素試薬として、一般式B(X)3(L)(式中、各Xは、独立して、ハロゲン、アルコキシド、カルボキシレート、アルキルスルホネート、および水素化物から選択され、Lはルイス塩基である)の錯体が挙げられる。ヘプタフルオロナフタレニル求核剤と反応して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ホウ酸塩を生成することができるホウ素試薬として、一般式J[B(X)4](式中、各Xは、独立して、ハロゲン、アルコキシド、カルボキシレート、アルキルスルホネート、および水素化物から選択され、Jは、第1族または第2族金属を含有するカチオン性基である)の錯体が挙げられる。ヘプタフルオロナフタレニル求核剤と反応して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ホウ酸塩を生成することができるホウ素試薬として、BCl3、BBr3、BF3、BF3(OEt2)、B(OMe)3、B(OEt)3、B(OiPr)3、B(OBu)3、B(OMe)2Cl、B(OiPr)2Cl、LiBF4、NaBF4、LiBCl4、NaBCl4が挙げられる。
ジエチルエーテルおよび塩化イソプロピルマグネシウム塩化リチウム錯体を合わせて、溶液を形成する。2-ブロモ-1,3,4,5,6,7,8-ヘプタフルオロナフタレンを添加し、混合物およびそれを撹拌して、リチウムブロモクロロ(ヘプタフルオロナフタレニル)マグネシエートを形成する。次いで、三塩化ホウ素を混合物に添加して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレートを混合した金属塩として形成する。
リチウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレート
トルエンおよびブチルリチウムを合わせて、溶液を形成し、これを-20℃に冷却する。2-ブロモ-1,3,4,5,6,7,8-ヘプタフルオロナフタレンを添加し、混合物およびそれを撹拌して、ヘプタフルオロナフタレニルリチウムを形成する。次いで、三塩化ホウ素を混合物に添加して、リチウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレートを形成する。
マグネシウム金属、ジエチルエーテル、およびヨウ素の小さな結晶を合わせる。混合物を1時間撹拌し、次いで2-ブロモ-1,3,4,5,6,7,8-ヘプタフルオロナフタレンのジエチルエーテル中溶液を滴下添加して、ヘプタフルオロナフタレニルマグネシウムブロミドを形成する。次いで、ホウ酸トリイソプロピルを混合物に添加して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ホウ酸塩を形成する。
リチウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレート
テトラヒドロフランおよび1,2,3,4,5,6,8-ヘプタフルオロナフタレンを合わせて、溶液を形成する。この混合物にリチウムtert-ブトキシドを添加し、混合物を加熱して、ヘプタフルオロナフタレニルリチウムを形成する。次いで、三塩化ホウ素を混合物に添加して、リチウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレートを形成する。
トルエン、2-ブロモ-1,3,4,5,6,7,8-ヘプタフルオロナフタレンおよび塩化銅(I)を合わせる。次いでブチルリチウムを滴下添加し、混合物およびそれを撹拌する。次いで、三塩化ホウ素を混合物に添加して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレートを金属塩として形成する。
混合した金属塩としてのテトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレート
ヘキサンおよびジブチルマグネシウムを合わせて、溶液を形成する。2-ブロモ-1,3,4,5,6,7,8-ヘプタフルオロナフタレンを添加し、混合物およびそれを撹拌して、ビス(ヘプタフルオロナフタレニル)マグネシウムを形成する。次いで、臭化銅(I)および三塩化ホウ素を混合物に添加して、テトラキス(ヘプタフルオロナフタレニル)ボレートを混合金属塩として形成する。
溶媒、重合等級トルエン、およびイソヘキサンはExxonMobi lChemical Companyから供給され、一連のカラムを通過させることで精製した:2個の直列のLabclear(Oakland、Calif.)製500cc Oxyclearシリンダー、これに続いて、乾燥3Åモレキュラーシーブ(8~12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した、2個の直列の500ccカラム、および乾燥5Åモレキュラーシーブ(8~12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した、2個の直列の500ccカラム。NaK上で終夜撹拌することで、1-オクテン(C8)および1-ヘキセン(C6)(98%、Aldrich Chemical Company)を乾燥させ、これに続いて塩基性アルミナ(Aldrich Chemica lCompany、Brockman Basic 1)を介して濾過した。
重合等級プロピレン(C3)を使用し、一連のカラムを通過させることでさらに精製した:Labclear製2,250cc Oxiclearシリンダー、これに続いて3Åモレキュラーシーブ(8~12メッシュ;Aldrich Chemica lCompany)を充填した2,250ccカラム、次いで5Åモレキュラーシーブ(8~12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した2個の直列の500ccカラム、次いで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。
重合は、並行圧力反応容器内で、それぞれが完全に参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,306,658号;第6,455,316号;第6,489,168号;WO2000/009255;およびMurphy, V. et al. (2003) “A Fully Integrated High-Throughput Screening Methodology for the Discovery of New Polyolefin Catalysts: Discovery of a New Class of High Temperature Single-Site Group (IV) Copolymerization Catalysts,” J. Am. Chem Soc., v.125, pp. 4306-4317に全般的に記載されているように行なった。実験は、不活性雰囲気(N2)のドライボックス内で、温度制御用外部ヒーター、ガラス挿入部(C2およびC2/C8に対する反応器の内部体積=23.5mL;C3実験に対する反応器の内部体積は22.5mL)、セプタム入口を備え、窒素、エチレンおよびプロピレンの供給が調節され、使い捨てPEEK機械撹拌装置(800RPM)を備えたオートクレーブを使用して行なった。オートクレーブは、110℃または115℃で5時間、次いで25℃で5時間、乾燥窒素でパージすることにより準備した。特定の量、温度、溶媒、反応物質、反応物質比、圧力、および他の変数は多くの場合、重合実験ごとに変化するが、以下は並行圧力反応容器で実施される典型的な重合について記載する。
以下の重合例では、他に特定されていない限り、溶液中に溶解した触媒系を使用した。
触媒。以下の重合例に使用されている触媒は、以下に示す構造CAT-1~CAT-9を有するメタロセンおよび非メタロセン触媒を含む。
エチレン-オクテン共重合(EO)。一連のエチレン-オクテン重合を並行圧力反応容器で実施した。これらの実験では、触媒をホウ酸アンモニウム活性化剤と共に使用した。典型的な実験では、自動化シリンジを使用して、以下の試薬を反応器に導入したが、利用する場合には、以下の順序で導入した:イソヘキサン(0.50mL)、1-オクテン(100μL)、追加のイソヘキサン(0.50mL)、ホウ酸アンモニウム活性化剤(0.005M、100μL)を含有するセルに注入されるTNOALスカベンジャーのイソヘキサン溶液、追加のイソヘキサン(0.50mL)、それぞれの重合触媒のトルエン溶液(50μL、0.4mM)、追加のイソヘキサン(0.50mL)、それぞれの活性化剤のトルエン溶液(55μL、0.4mM)、次いでそれぞれの実験に対する全溶媒体積が5mLとなるような量での追加のイソヘキサン。触媒およびホウ酸アンモニウム活性化剤を1:1.1比で使用した。各反応は、約100psigのエチレン(モノマー)気体を適用しながら、50~120℃の間の特定された温度範囲、通常100℃で実施した。各反応を作動させる時間は約20分間(約1,200秒)またはおよそ20psigのエチレン気体の取り込みが観察されるまでであり、この時点で、空気(約300psig)で反応をクエンチした。十分なポリマー収率が達成された場合(例えば、少なくとも約10mg)、ポリエチレン生成物を以下に記載されているRapid GPCで分析した。作動条件およびデータは以下の表に報告されている。
ポリマーに組み込まれたエチレンの質量パーセントは、Bruker Equinox 55+ IRの反射モードで、高速FT-IR分光法により決定した。蒸着技術により薄膜フォーマットで試料を調製した。公知のエチレン含有範囲質量%を有する一連の試料を使用して、FT-IR法を較正した。エチレン-1-オクテンコポリマーに対して、約1,375cm-1におけるメチル変形バンドの測定を介して、コポリマー中のオクテン質量%を決定した。このバンドのピーク高さを約4,321cm-1での組合せおよび倍音帯により正規化した。これを路長差について補正する。
一連の重合および共重合を、Symyx Technologies、Inc.が開発した並行圧力反応容器(PPR)内で実施した。これらの重合では、メタロセンrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチル(CAT-1)を、いくつかの異なるホウ酸アンモニウム活性化剤と共に使用した。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表4~6に示されている。
別の一連の重合および共重合を実施した。これらの重合で使用した触媒はCAT-2であった。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表7および8に示されている。
別の一連の共重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-1およびCAT-2を、DMAH-A1、DMAH-A2、C3-A1、およびC3-A2活性化剤と共に使用した。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表9に示されている。
分子量については、比較活性化剤による傾向とは反対の傾向がまた見られた。DMAH-A1活性化剤と比べて、DMAH-A2活性化剤でより高い分子量ポリマーが生成された。しかし、C3-A2活性化剤と比べて、C3-A1活性化剤でより高い分子量ポリマーが生成された。2種の触媒を比較すると、CAT-1は、より狭い分布でより低い分子量のポリマーを生成した。CAT-2は、大きな標準偏差でより高い分子量のポリマーを生成した。
標準偏差が大きいためこれ以上結論付けができなかった。融点は、分子量およびコモノマー組込みにおける傾向と全般的に一致した。
CAT-1およびCAT-2触媒およびC1活性化剤を用いた重合
別の一連の共重合を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-1およびCAT-2をDMAH-A1、DMAH-A2、C1-A1、およびC1-A2活性化剤と共に使用した。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表10に示されている。
別の一連のプロピレン単独重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-3およびOMC1を触媒として使用した。DMAH-A1、C4-A1、およびM2HTH-A1(ジ(水素添加タロウ)メチルアミン-BF20)を活性化剤として使用した。重合は100℃および160psiで実施した。データおよび作動条件は表11に示されている。
別の一連のプロピレン単独重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-4を触媒として使用した。DMAH-A2およびC4-A2を活性化剤として使用した。重合は100℃および160psiで実施した。データおよび作動条件は表12に示されている。
CAT-5およびCAT-6触媒およびC2およびC4活性化剤を用いた重合
別の一連のエチレン-オクテン共重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-5およびCAT-6を触媒として使用した。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表13に示されている。
表13の重合実験17~32は触媒CAT-6で得た結果を示している。この触媒は、C4活性化剤と共にうまく機能し、1,000,000~1,100,000g/モル周辺で高分子量ポリマーを生成した。ポリマーにおけるオクテン組込みは、CAT-4で生成されたものと同様であり、6.4~10.9質量%の範囲であった。融点は、より高い分子量により、109.5~115.3℃と相応して高かった。
別の一連のプロピレン単独重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、活性化剤としてのC2およびC4と共に、オキサジアゾールCAT-7を触媒として使用した。重合は100℃および160psiで実施した。データおよび作動条件は表14に示されている。
別の一連のエチレン-オクテン共重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-8を触媒として使用した。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表15で示されている。
別の一連のエチレン-オクテン共重合反応を並行圧力反応容器内で実施した。これらの重合では、CAT-9を触媒として使用した。活性化剤はメチルアルモキサン(MAO)、DMAH-A1、DMAH-A2、C4-A1、C4-A2、C2-A1、およびC2-A2であった。重合は100℃および100psiで実施した。データおよび作動条件は表16および17に示されている。
Claims (69)
- 式(I)で表される化合物。
[Ar(EHR1R2)(OR3)]d +[Mk+Qn]d-(I)
[式中、
Arはアリール基であり、
Eは窒素またはリンであり、
R1は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R2は、C1-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
R3は、C10-C30の、置換されていてもよい直鎖アルキル基であり、
Mは、元素周期表の第13族から選択される元素であり、
dは1、2または3であり、kは1、2、または3であり、nは1、2、3、4、5、または6であり、n-k=dであり、
各Qは、独立して、水素化物、架橋もしくは非架橋のジアルキルアミド、ハロゲン化物、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、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである] - R1がC1-C10直鎖アルキル基である、請求項1に記載の化合物。
- R1がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルである、請求項1または請求項2のいずれかに記載の化合物。
- R2がC1-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- R3がC10-C20の、置換されていてもよい直鎖アルキル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
- R1がメチルである、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。
- R2がメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物。
- R3がn-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、またはn-イコシルである、請求項1~7のいずれか1項に記載の化合物。
- Eが窒素である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
- Mがホウ素であり、kが3である、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
- Mがホウ素であり、Eが窒素である、請求項1~10のいずれか1項に記載の化合物。
- Qが置換されていてもよいアリール基である、請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがハロゲン置換アリール基である、請求項1~12のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロアリール基である、請求項1~13のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロフェニル基である、請求項1~14のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロナフチル基である、請求項1~14のいずれか1項に記載の化合物。
- R1、R2、およびR3が合わせて20個以上の炭素原子を含む、請求項1~16のいずれか1項に記載の化合物。
- Arがフェニル基である、請求項1~16のいずれか1項に記載の化合物。
- Qが置換されていてもよいアリール基である、請求項19に記載の化合物。
- Qがハロゲン置換アリール基である、請求項19~20のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロアリール基である、請求項19~21のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロフェニル基である、請求項19~22のいずれか1項に記載の化合物。
- Qがパーフルオロナフチル基である、請求項19~22のいずれか1項に記載の化合物。
- Mがホウ素である、請求項19~24のいずれか1項に記載の化合物。
- 式(III)で表される化合物。
[R11R12R13EH]+[BR14R15R16R17]-(III)
[式中、
Eは窒素またはリンであり、
R11、R12、およびR13のそれぞれは、独立して、C1-C30直鎖アルキル基またはアリール基であり、アリール基は、少なくとも1つのC10-C30アルコキシ基で置換されており、R11、R12、およびR13は合わせて、26個以上の炭素原子を含み、
R14、R15、R16、およびR17のそれぞれは、独立して、アリール基であり、R14、R15、R16、およびR17の少なくとも1つは、1~7個のフッ素原子で置換されている] - R11およびR12のそれぞれが独立して、C1-C30直鎖アルキルであり、R13がC10-C30アルコキシ基で置換されているアリール基である、請求項26に記載の化合物。
- R11、R12、およびR13が合わせて30個以上の炭素原子を含む、請求項26~27のいずれか1項に記載の化合物。
- R11、R12、およびR13が合わせて40個以上の炭素原子を含む、請求項26~28のいずれか1項に記載の化合物。
- Eが窒素である、請求項26~29のいずれか1項に記載の化合物。
- メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、請求項1~30のいずれか1項に記載の化合物。
- イソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、請求項1~30のいずれか1項に記載の化合物。
- メチルシクロヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度およびイソヘキサン中、25℃で少なくとも10mMの溶解度を有する、請求項1~30のいずれか1項に記載の化合物。
- 触媒、および請求項1~33のいずれか1項に記載の化合物を含む活性化剤を含む、触媒系。
- 担持材料をさらに含む、請求項34に記載の触媒系。
- 担持材料が、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、シリカ粘土、酸化ケイ素/粘土、およびこれらの混合物から選択される、請求項35に記載の触媒系。
- 触媒が、式(IV):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり;
nは0または1であり、
Tは、S、O、PR’、NR’、SiR”2、CH2、CHR”、またはCR”2から選択される任意の架橋基であり、R’はC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、R”は水素またはC1-C30の置換されていてもよいヒドロカルビル基であり、
L1およびL2は、独立して、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、インデニル、置換インデニル、テトラヒドロインデニル、置換テトラヒドロインデニル、フルオレニル、または置換フルオレニル基であり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、請求項34~36のいずれか1項に記載の触媒系。 - Tが、ジアルキルシリル、ジアリールシリル、ジアルキルメチル、ジアリールメチル、エチレニル、またはヒドロカルビルエチレニルから選択される任意の架橋基であり、エチレニル中の1個、2個、3個または4個の水素原子がヒドロカルビルで置換されている、請求項37に記載の触媒系。
- 触媒がC2対称である、請求項37に記載の触媒系。
- 触媒が、
ジメチルシリルビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(1-メチル、3-n-ブチルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ビス(インデニル)Mc(R)2;
ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)Mc(R)2;
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
ジメチルシリル(テトラメチルシクロペンタジエニル)(t-ブチルアミド)Mc(R)2;
1,1’-ビス(4-トリエチルシリルフェニル)(メチレン)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(シクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(3-タートブチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-アダマンチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(フルオレニル)(1-タートブチルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(C6H5)2C(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-シクロドデシルアミド)Mc(R)2;
μ-(CH3)2Si(η5-2,6,6-トリメチル-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル)(タートブチルアミド)Mc(R)2(式中、Mcは、Ti、Zr、およびHfから選択され、Rは、ハロゲンまたはC1-C5アルキルから選択される)のうちの1つまたは複数である、請求項37に記載の触媒系。 - 触媒がrac-ジメチルシリル-ビス(インデニル)ハフニウムジメチルである、請求項37~40のいずれかに記載の触媒系。
- 触媒が、式(V):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33およびR34は、独立して、水素化物、ハロゲン化物、置換されていてもよいヒドロカルビル、ヘテロ原子を含有する、置換されていてもよいヒドロカルビル、アルコキシ、アリールオキシ、シリル、ボリル、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオおよびセレノであり、2つ以上のR基が一緒に合わさって環構造を作ってもよく、その環構造は環内に3~100個の非水素原子を有し、
AはC1-C50アルキル基であり、
Y1およびY2は、独立して、O、S、NRaおよびPRaから選択され、Raは置換されていてもよいヒドロカルビルであり、
Ar1は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、アルキルアリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、請求項37に記載の触媒系。 - McがZrである、請求項45に記載の触媒系。
- Y1およびY2がOである、請求項45~46のいずれか1項に記載の触媒系。
- X1およびX2がベンジルである、請求項45~47のいずれか1項に記載の触媒系。
- Aがプロピルまたはブチルである、請求項45~48のいずれか1項に記載の触媒系。
- 触媒が、式(VIa)または(VIb):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり
R41、R42、R43、R44、R45は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができ、
zは1、2、3、または4である]で表される、請求項34~36のいずれか1項に記載の触媒系。 - McがZrである、請求項52に記載の触媒系。
- X1およびX2がベンジルである、請求項52~53のいずれかに記載の触媒系。
- 触媒が、式(VII):
Mcは、元素周期表の第4族から選択される元素であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアルキル、置換ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ハロ、シリル、ボリル、ホスフィノ、アミノ、チオアルキル、チオアリール、ニトロ、およびこれらの組合せからなる群から選択され、
Y1およびY2は、独立して、O、N、NH、またはSであり、
X1およびX2は、独立して、水素、ハロゲン、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、シリル、シリルカルビル、置換シリルカルビル、ゲルミルカルビル、置換ゲルミルカルビル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ボリル、アミノ、ホスフィノ、エーテル、チオエーテル、ホスフィン、アミン、カルボキシレート、アルキルチオ、アリールチオ、1,3-ジオネート、オキサレート、カーボネート、ニトレート、もしくはスルフェートであるか、またはX1とX2の両方が連結し、金属原子と結合して、約3~約20個の炭素原子を含有する金属環を形成するか、または両方が一緒になって、オレフィン、ジオレフィンもしくはアライン配位子であることができる]で表される、請求項34~36のいずれかに記載の触媒系。 - 少なくとも1種のオレフィンを、請求項34~58のいずれか1項に記載の触媒系に接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む、方法。
- 少なくとも1種のオレフィンがプロピレンを含む、請求項59に記載の方法。
- ポリオレフィンが、約25,000~約300,000g/モルのMwおよび約100℃~約130℃の溶融温度を有する、請求項60に記載の方法。
- 少なくとも1種のオレフィンがエチレンを含む、請求項59に記載の方法。
- ポリオレフィンが、約250,000~約2,500,000g/モルのMwおよび約120℃~約140℃の溶融温度を有する、請求項62に記載の方法。
- 2種以上の異なるオレフィンを、請求項34~58のいずれか1項に記載の触媒系と接触させること、およびポリオレフィンを得ることを含む、方法。
- 2種以上のオレフィンがエチレンおよびオクテンである、請求項64に記載の方法。
- ポリオレフィンが、約50,000~約1,500,000g/モルのMwおよび約25℃~約100℃の溶融温度を有する、請求項65に記載の方法。
- 接触が気相またはスラリー相内で実施される、請求項59~66のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~33のいずれか1項に記載の化合物および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない、溶液。
- 請求項34~57のいずれか1項に記載の触媒系および脂肪族溶媒を含む溶液であって、芳香族溶媒が存在しない、溶液。
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