JP2968503B2 - シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーを製造するための二座配位型三価のチタン錯体触媒 - Google Patents
シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーを製造するための二座配位型三価のチタン錯体触媒Info
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Description
三価のチタン錯体に関し、さらに詳しくは、触媒として
二座配位型三価のチタン錯体を用いてシンジオタクチッ
クビニル芳香族ポリマーを製造する方法に関する。
ビニル芳香族化合物を含むポリマーは、3つの部類に分
けることができる。すなわちアタクチック、イソタクチ
ックおよびシンジオタクチックである。シンジオタクチ
ックの立体配置をとるビニル芳香族ポリマーは、アタク
チックおよびイソタクチックの同様なポリマーよりも多
くの優れた特性を有している。たとえば、シンジオタク
チックポリスチレンは、高い融点(約270℃)、低密
度(約1.04kg/cm3)、低誘電率(約2.
6)、高いビカー(vicat)軟化温度(約254
℃)、優れた耐薬品性、および耐水(水蒸気)性、なら
びに低吸湿性を含む長所をもっている。前記の数値は、
ある一連の特定の条件のもとである特定のシンジオタク
チックポリスチレンで測定されたものである。もちろ
ん、これらの数値は、ポリマーの異なる分子量および多
くの別の因子の結果として変動する傾向がある。
を含む三価のチタン基触媒が、シンジオタクチックビニ
ル芳香族ポリマーを製造するために使用されている。た
とえば、国際公開第95/10551号パンフレット
(1995)は、シンジオタクチックビニル芳香族ポリマー
を製造するための三価のチタン基触媒組成物を開示して
いる。そのような触媒組成物には、ペンタメチルシクロ
ペンタジエニルチタン(III)ジメトキシド(Cp*Ti
(OMe)2(式中、Cp*はペンタメチルシクロペンタ
ジエニルを表し、Meはメチルを表す))、ホウ酸塩、
およびヒドロカルビレーション(hydrocarby
lation)剤などが挙げられる。さらに、欧州特許
第0,655,467号明細書は、ビニル芳香族ポリマ
ーを製造するために別の三価のチタン基触媒を使用する
ことを開示している。
性が不充分であること、立体選択性が劣ること、および
これらの触媒でえられるポリマーは満足できない分子量
分布を示すという点では、これらの触媒は多くの短所を
もっている。
は、高度のシンジオタクチック性をもつビニル芳香族ポ
リマーを製造するために使用する新規の三価のチタン錯
体を提供することによって、前記の問題を解決すること
である。本発明の三価のチタン錯体は、−1(マイナス
1)価の二座配位子によって配位されるので、このチタ
ン錯体は三価のチタンと二座配位子とのあいだには配位
結合またはキレート結合によって安定化される。ビニル
芳香族ポリマーを製造するための触媒として本発明で開
示されている二座配位型三価のチタン錯体を用いること
により、触媒活性および立体選択性を高めることができ
るので、これで製造されるビニル芳香族ポリマーの分子
量分布は狭くなる。
ンタジエニル基、nは0〜5の整数、Rは炭素数1〜1
2のアルキル、アリール、置換型アルキルまたは置換型
アリール、(BD)は
りなる群から選択される二座配位子である。ただし、C
5RnH5-nが非置換型シクロペンタジエニル基の場合、
(BD)は
する二座配位型チタン錯体に関する。
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(CH2C6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(CH2C6H4−ο−NM
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5H5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5Me5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5H5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジメ
チル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5Me5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジ
メチル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5H5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5Me5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5H5)Ti(アセチルアセトン)2、および (η5−C5Me5)Ti(アセチルアセトン)2(式中、
η5−C5H5はシクロペンタジエニル基を表し、Meは
メチル基を表し、そしてη5−C5Me5はペンタメチル
シクロペンタジエニル基を表す)よりなる群から選択さ
れる1つで表されるのが好ましい。
族ポリマーを製造するための二座配位型触媒組成物にお
いて、 (a)前記式(I)によって表される二座配位型チタン
錯体触媒と、 (b)メチルアルミンオキサン(MAO)、トリアルキ
ルアルミニウム、ジアルキルアルミニウム、置換不活性
でかつ非配位型アニオン、およびそれらの混合物よりな
る群から選択される活性化共触媒とからなることを特徴
とする前記触媒組成物にも関する。
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロ
ピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リブチルアルミニウム、およびトリイソブチルアルミニ
ウム(TIBA)よりなる群から選択されるのが好まし
い。
ホウ酸塩であるのが好ましい。
オロフェニル)ホウ酸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)ホウ酸トリフェ
ニルカルベニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ホウ酸トリメチルアンモニウム、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ホウ酸フェロセニウム、テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ジメチルフェロセ
ニウム、およびテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ホウ酸銀、よりなる群から選択されるのが好ましい。
ンであるのが好ましい。
ニウムとホウ酸塩との混合物であるのが好ましい。
物の、触媒として有効な量の存在のもとで1種以上のビ
ニル芳香族モノマーを重合させることを特徴とするシン
ジオタクチックビニル芳香族ポリマーの製造方法に関す
る。
の脂肪族、脂環式および芳香族炭化水素基ならびにハロ
ゲン原子よりなる群から別々に選択される)で表される
のが好ましい。
るのが好ましい。
l2を(BD)Liと反応させる段階からなり、R、n
および(BD)が請求項1における定義と同じで定義さ
れることを特徴とする前記二座配位型チタン錯体を調製
する方法にも関する。
5-n)Ti(BD)2によって表される。この実施態様で
は(C5RnH5-n)Ti(BD)2という二座配位型チタ
ン錯体は、(C5RnH5-n)TiCl2を(BD)Liと
反応させる段階を含む方法によって調製できる。記号、
R、nおよび(BD)はこれらの前記の定義と同じであ
る。
配位基は、三価のチタンと配位結合またはキレート結合
を形成することができる。
ものが挙げられる:
ある)。すでに定義したように、C5RnH5−nが非
置換シクロペンタジエニル基の場合、(BD)は
型シクロペンタジエニル基である。好ましい(C5RnH
5-n)は、η5−シクロペンタジエニルまたはη5−ペン
タメチルシクロペンタジエニルである。
は次式のものが挙げられる: (η5−C5Me5)Ti(C6H4−ο−CH2NM
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(CH2C6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(CH2C6H4−ο−NM
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5H5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5Me5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5H5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジメ
チル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5Me5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジ
メチル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5H5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5Me5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5H5)Ti(アセチルアセトン)2、および (η5−C5Me5)Ti(アセチルアセトン)2 (式中、η5−C5H5はシクロペンタジエニル基を表
し、Meはメチル基を表し、そしてη5−C5Me5はペ
ンタメチルシクロペンタジエニル基を表す)。
触媒と組み合わせて1つの触媒組成物を形成することで
き、その触媒組成物を高度のシンジオタクチック性をも
つビニル芳香族ポリマーを製造するために使用すること
ができる。
ン(MAO)、トリアルキルアルミニウム、ジアルキル
アルミニウム、置換不活性で非配位型アニオンの塩、ま
たはそれらの混合物が可能である。
アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピル
アルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリブ
チルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミニウム
(TIBA)よりなる群から選択されるのが好ましい。
ウ酸塩が好ましい。本発明で使用すると効果があるホウ
酸塩の例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ホウ酸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)ホウ酸トリフェニルカルベ
ニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸
トリメチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロ
フェニル)ホウ酸フェロセニウム、テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)ホウ酸ジメチルフェロセニウム、お
よびテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸銀な
どが挙げられる。
ン、またはアトアルキルアルミニウムとホウ酸塩との混
合物が好ましい。
び活性化共触媒を含む本発明の触媒組成物を使用するこ
とにより、シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーを
合成することができる。本発明の触媒組成物を、触媒と
して有効な量を存在させて、1種以上のビニル芳香族モ
ノマーを重合させることができる。
I):
の脂肪族、脂環式および芳香族炭化水素基ならびにハロ
ゲン原子よりなる群から選択される)によって表すこと
ができる。そのようなモノマーの例としてはスチレン、
クロロスチレン、n−ブチルスチレン、p−ビニルスチ
レン、α−メチルスチレンなどが挙げられ、スチレンが
特に適している。
していて、そのチタン錯体を、シンジオタクチックビニ
ル芳香族ポリマーの製造用の触媒として使用することが
できる。本発明のその新規のチタン錯体の鍵となる要素
の1つは、中心の三価のチタンに配位する−1価の二座
配位子(BD)をこのチタン錯体が含むことであり、従
って、このチタン錯体は、三価のチタンと二座配位子と
のあいだの配位結合またはキレート結合によって安定化
する。ビニル芳香族ポリマーを製造するための触媒とし
て二座配位型三価のチタン錯体を用いることによって、
触媒活性および立体選択性を高めることができ、そして
これによって製造されるポリマーは、先行技術の方法で
えられるポリマーよりも狭い分子量分布をもつ。
となく、本発明の方法および長所をさらに充分に説明し
ようとするためのものであり、したがって当業者にとっ
ては多くの修正および変更は明らかであろう。
4−ο−CH2NMe2)2の調製) [(C5Me5)TiCl2]x1.27gを100ミリ
リットルのシュレンク(Schlenk)フラスコの中
に入れた後、エーテル50ミリリットルを添加して撹拌
した。その後、(C6H4−ο−CH2NMe2)Li1.
14gを0℃でゆっくりと添加すると、赤緑色の溶液が
急に赤褐色に変わった。この時に生成した溶液を室温の
状態で反応を約5時間続けた。最後に、この反応溶液を
濾過してLiClを除去した後、ペンタンで再結晶化す
ると暗赤色の固体1.5gをえた;収率=66%。
C6H4−ο−NMe2)2の調製) (C6H4−ο−CH2NMe2)Liを(CH2C6H4−
ο−NMe2)Liに置き換えること以外は実施例1と
同じ手順を使った。最終生成物は、暗赤褐色の固体であ
った;収率=60%。
ヒドロキシキノリン)2の調製) (C6H4−ο−CH2NMe2)Liを、8−ヒドロキシ
キノリンリチウム塩の2当量に置き換えること以外は実
施例1と同じ手順を使った。最終生成物の収率は45%
であった。
ac)2の調製) (C6H4−ο−CH2NMe2)Liを、アセチルアセト
ン(acac)のリチウム塩に置き換え、かつ溶媒とし
てエーテルをTHFに置き換えること以外は実施例1と
同じ手順を使った。反応を室温で約5時間行ない、この
反応が終わると、この時の反応溶液を抽出した後、トル
エンで再結晶化すると赤褐色の固体をえた。
マー300ミリリットルおよび10重量%のメチルアル
ミンオキサン(MAO)溶液3.6ミリリットルの混合
物を、1リットルの反応容器の中に装入した。この反応
容器を60℃まで加熱した。次に、実施例1でえられた
触媒0.0066ミリモルを添加した後、90分間反応
を行なった。反応終了後、この反応生成物をメタノール
/塩酸混合物で洗浄して触媒成分を分解し、乾燥してポ
リマー19gをえた。次にこのポリマーをメチルエチル
ケトンを用いて沸騰のもとに5時間ソックスレー(So
xhlet)抽出を行ない、不溶成分17.2gをえ
た。このえられたシンジオタクチックポリマーについ
て、重量平均分子量は2,630,000、数平均分子
量は1,310,000および熱示差分析における融点
は271℃であった。なお、触媒活性は、式:x/(y
×Tiの分子量×時間)(式中、xは反応物の重量
(g)、yは添加した触媒のモル数である)により求め
た。
ンジオタクチックポリスチレンを製造するための実施例
6に記載したのと同じ手順を使った。実施例6でえたシ
ンジオタクチックポリスチレンを分析すると、重量平均
分子量が184,000、数平均分子量が98,00
0、および分子量分布が1.87であった。他の結果を
表1に示した。
I)ジメトキシドCp*Ti(OMe)2で置き換えるこ
と以外はシンジオタクチックポリスチレンを製造するた
めの実施例5に記載したのと同じ手順を使った。これら
の結果を表1に示した。
明は、実例付きの説明を目的として行なってきた。前記
の教示に照すと、自明の修正または変更は可能である。
本発明の原理およびその実際の適用について最良の実例
を提供することにより、意図している特定の用途に適す
るように当業者が本発明をいろいろな実施態様でまたは
いろいろな修正により利用できるように、これらの実施
態様を選択して説明した。そのような全ての修正および
変更が、添付の特許請求の範囲に対して正当、適法、か
つ公正に権利が与えられる範囲にしたがって解釈される
ばあい、この特許請求の範囲によって限定される本発明
の範囲内にある。
ク性をもつビニル芳香族ポリマーを製造するために使用
する新規の三価のチタン錯体を提供することができる。
Claims (11)
- 【請求項1】 式(I):(CR n H 5-n )Ti(BD) 2 (I) (式中、C5RnH5-nは置換型または非置換型シクロペ
ンタジエニル基、 nは0〜5の整数、Rは炭素数1〜12のアルキル、ア
リール、置換型アルキルまたは置換型アリール、(B
D)は 【化1】 (式中、R 1 は炭素数1〜6の置換基)よりなる群から
選択される二座配位子である。ただし、C 5 R n H 5-n が
非置換型シクロペンタジエニル基の場合、(BD)は 【化2】 ではない)によって表されることを特徴とする二座配位
型チタン錯体。 - 【請求項2】( η5−C5Me5)Ti(C6H4−ο−CH2NM
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(CH2C6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(CH2C6H4−ο−NM
e2)2、 (η5−C5H5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5Me5)Ti(OC6H4−ο−NMe2)2、 (η5−C5H5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5Me5)Ti(C6H4−ο−OCH3)2、 (η5−C5H5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジメ
チル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5Me5)Ti(9−ヒドロキシ−N,N−ジ
メチル−1−ナフチルアミン)2、 (η5−C5H5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5Me5)Ti(8−ヒドロキシキノリン)2、 (η5−C5H5)Ti(アセチルアセトン)2、および
(η5−C5Me5)Ti(アセチルアセトン)2(式中、
η5−C5H5はシクロペンタジエニル基を表し、Meは
メチル基を表し、そしてη5−C5Me5はペンタメチル
シクロペンタジエニル基を表す)よりなる群から選択さ
れる1つで表されることを特徴とする請求項1記載のチ
タン錯体。 - 【請求項3】 シンジオタクチックビニル芳香族ポリマ
ーを製造するための二座配位型触媒組成物において、 (a)請求項1記載の式(I)によって表される二座配
位型チタン錯体触媒と、(b)メチルアルミンオキサン
(MAO)、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルア
ルミニウム、置換不活性でかつ非配位型アニオン、およ
びそれらの混合物よりなる群から選択される活性化共触
媒とからなることを特徴とする前記触媒組成物。 - 【請求項4】 前記トリアルキルアルミニウムが、トリ
メチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプ
ロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、
トリブチルアルミニウム、およびトリイソブチルアルミ
ニウム(TIBA)よりなる群から選択されることを特
徴とする請求項3記載の触媒組成物。 - 【請求項5】 前記置換不活性でかつ非配位型アニオン
がホウ酸塩であることを特徴とする請求項3記載の触媒
組成物。 - 【請求項6】 前記ホウ酸塩が、テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)ホウ酸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)ホウ酸トリ
フェニルカルベニウム、テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ホウ酸トリメチルアンモニウム、テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸フェロセニウム、テ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ジメチルフ
ェロセニウム、およびテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ホウ酸銀、よりなる群から選択されることを特徴
とする請求項5記載の触媒組成物。 - 【請求項7】 前記活性化共触媒がメチルアルミンオキ
サンであることを特徴とする請求項3記載の触媒組成
物。 - 【請求項8】 前記活性化共触媒が、トリアルキルアル
ミニウムとホウ酸塩との混合物であることを特徴とする
請求項3記載の触媒組成物。 - 【請求項9】 請求項3記載の二座配位型触媒組成物
の、触媒として有効な量の存在のもとで1種以上のビニ
ル芳香族モノマーを重合させることを特徴とするシンジ
オタクチックビニル芳香族ポリマーの製造方法。 - 【請求項10】 前記ビニル芳香族モノマーが、式(I
I): 【化3】 (式中、各R2は、水素、炭素数1〜10の脂肪族、脂
環式および芳香族炭化水素基ならびにハロゲン原子より
なる群から別々に選択される)で表されることを特徴と
する請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 前記ビニル芳香族モノマーがスチレン
であることを特徴とする請求項10記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
TW86109240A TW390892B (en) | 1997-06-28 | 1997-06-28 | Bidentate coordinated trivalent group IVB metal complex catalyst for preparing syndiotactic vinyl aromatic polymer |
TW86109240 | 1997-06-28 |
Publications (2)
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JPH1180173A JPH1180173A (ja) | 1999-03-26 |
JP2968503B2 true JP2968503B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
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Family Applications (1)
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JP10898A Expired - Lifetime JP2968503B2 (ja) | 1997-06-28 | 1998-01-05 | シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーを製造するための二座配位型三価のチタン錯体触媒 |
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Country | Link |
---|---|
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WO2018135395A1 (ja) | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 富士フイルム株式会社 | 非水二次電池用電解液、非水二次電池及び金属錯体 |
-
1997
- 1997-06-28 TW TW86109240A patent/TW390892B/zh not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-01-05 JP JP10898A patent/JP2968503B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Title |
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Publication number | Publication date |
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