JP4413848B2 - New half metallocene catalyst and method for producing syndiotactic polystyrene using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ビニル芳香族重合体製造用のメタロセン触媒及びそれを利用したスチレン重合方法に係り、さらに詳細には、少量の助触媒を使用しても高い活性、優れた立体規則性及び高い融点を有し、分子量の分布の良好なシンジオタクチックポリスチレンの製造が可能な、高い活性の新たな遷移金属ハーフメタロセン触媒及びそれを利用した重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a metallocene catalyst for producing a vinyl aromatic polymer and a styrene polymerization method using the same, and more particularly, high activity, excellent stereoregularity and high melting point even when a small amount of a cocatalyst is used. The present invention relates to a novel transition metal half metallocene catalyst having high activity and capable of producing syndiotactic polystyrene having a good molecular weight distribution and a method for producing a polymer using the same.
シンジオタクチックポリスチレンは、一般的に、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムのような4族遷移金属に1つまたは2つのシクロアルカンジエニル基を含有したメタロセン触媒で製造されうる。ここで、シクロアルカンジエニル基としては、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル基やこれらの誘導体が使用されうる。 Syndiotactic polystyrene can generally be made with a metallocene catalyst containing one or two cycloalkanedienyl groups on a Group 4 transition metal such as titanium, zirconium or hafnium. Here, as the cycloalkanedienyl group, a cyclopentadienyl, indenyl, fluorenyl group or a derivative thereof may be used.
具体的な例としては、1985年出光興産の石原らは、チタン化合物とアルキルアルミニウム誘導体とを組合せた触媒系を使用して、シンジオタクチックポリスチレンを高い収率で合成できると発表した。これが、すなわち、最初に合成されたシンジオタクチックポリスチレン重合用のメタロセン触媒といえる。また、特許文献1には、4族元素を中心金属として、アルキル基またはアルコキシ基を含む多様な置換体を有する触媒とアルキルアルミニウム誘導体のような助触媒とを利用して、シンジオタクチックポリスチレンの重合について記載している。しかし、これは、反応中に使われるアルキルアルミニウム誘導体の量が多く、重合後に純粋な重合体を得るために、複雑な重合体精製作業が必要であり、触媒活性が0.8kg−PS/(mmol−金属)(mol−スチレン)以下であるという問題点がある。 As a specific example, Ishihara et al. Of Idemitsu Kosan in 1985 announced that syndiotactic polystyrene can be synthesized in a high yield using a catalyst system in which a titanium compound and an alkylaluminum derivative are combined. This is the metallocene catalyst for syndiotactic polystyrene polymerization synthesized first. Patent Document 1 discloses that syndiotactic polystyrene is produced using a catalyst having various substituents containing an alkyl group or an alkoxy group with a group 4 element as a central metal and a promoter such as an alkylaluminum derivative. The polymerization is described. However, this is because the amount of alkylaluminum derivative used in the reaction is large, and in order to obtain a pure polymer after polymerization, a complicated polymer purification operation is required, and the catalytic activity is 0.8 kg-PS / ( There is a problem that it is less than (mmol-metal) (mol-styrene).
また、特許文献2には、3ないし10族の金属とシクロペンタジエニル基とを有するか、または有していない陽イオン形態の有機金属化合物及び前記陽イオン有機金属化合物を安定化させつつ、重合活性には影響を与えない陰イオン有機金属化合物を触媒として使用して、少量のアルキルアルミニウムを添加して高い交代配列度(シンジオタクティシティー)を有するポリスチレンの重合について記載している。重合に使用した触媒量に比べて、反応に使われるスチレンの量は、3500倍以上から多くは500,000倍に至るほどであるので、反応しないスチレンが多く残るという問題点がある。 Patent Document 2 describes a cationic organic metal compound having or not having a group 3 to 10 metal and a cyclopentadienyl group, and stabilizing the cationic organic metal compound, It describes the polymerization of polystyrene having a high degree of alternation (syndiotacticity) by adding a small amount of alkylaluminum using an anionic organometallic compound that does not affect the polymerization activity as a catalyst. Compared to the amount of catalyst used for the polymerization, the amount of styrene used in the reaction ranges from more than 3500 times to as much as 500,000 times, so that there is a problem that a large amount of unreacted styrene remains.
一方、特許文献3では、3ないし6族の元素を中心金属原子として、アルキル基またはアルコキシ基を含む多様な置換体を有する有機金属化合物とアルキルアルミニウム誘導体とを利用するか、または有機金属化合物の陽イオンとそれを安定化させる陰二オンとを利用して、連続的にシンジオタクチックポリスチレンを重合できる反応器を記載している。 On the other hand, in Patent Document 3, an organometallic compound having various substituents containing an alkyl group or an alkoxy group with an element of group 3 to 6 as a central metal atom and an alkylaluminum derivative are used, or an organometallic compound is used. A reactor is described that is capable of continuously polymerizing syndiotactic polystyrene utilizing a cation and an anion to stabilize it.
しかし、前述したように、最近まで研究された文献のほとんどは、チタン元素に結合されたシクロアルカンジエニル基に多様な形態の置換基を導入する変化を追求するか、あるいはチタン元素の他の位置に結合されたクロロ基やメトキシ基を他の簡単な置換体に変える研究について集中してきた。 However, as mentioned earlier, most of the literature studied until recently has sought to introduce changes to the introduction of various forms of substituents into cycloalkanedienyl groups bonded to titanium elements, or other elements of titanium elements. Research has focused on changing the chloro and methoxy groups attached to the position to other simple substitutions.
例えば、本発明者らは、クロロ基やメトキシ基を複数の結合部位を有するトリエタノールアミン基やN−アルキルジエタノールアミン基に変えたハーフメタロセン系触媒系を利用して、既存より高い活性及び交代配列度でシンジオタクチックポリスチレンを得る研究を最近国際ジャーナルに多数報告した((1)非特許文献1、(2)非特許文献2、(3)非特許文献3、(4)非特許文献4、(5)非特許文献5)。それと共に、このような内容を韓国特許にも報告したが、特許文献4には、4族元素を中心金属としてシクロアルカンジエニル基またはその誘導体及びトリエタノールアミン基やN−アルキルジエタノールアミン基を有する触媒と、アルキルアルミニウムまたはその誘導体とを使用して、交代配列度が高いポリスチレンを重合体を生成させうる触媒系及びその重合方法について報告した。また、特許文献5には、非常に高いキラリティを有する置換体をトリエタノールアミンに導入して新たな新規触媒を合成して、高い交代配列度を有するシンジオタクチックポリスチレンを合成したと報告した。しかし、前述した二つの特許の触媒系は、アルキルアルミノキサンの量が多く使われるときにのみ高い活性を示すか、あるいはトリエタノールアミン基やN−アルキルジエタノールアミン基に導入された置換体が、たとえ立体障害を有するとしても、とても高いという致命的な理由のために商業化に非常に不利な点が多い。 For example, the present inventors utilize a half metallocene catalyst system in which a chloro group or a methoxy group is changed to a triethanolamine group or an N-alkyldiethanolamine group having a plurality of binding sites, and thereby have higher activity and alternating sequence than existing ones. Recently, many studies on syndiotactic polystyrene have been reported to international journals ((1) Non-Patent Document 1, (2) Non-Patent Document 2, (3) Non-Patent Document 3, (4) Non-Patent Document 4, (5) Non-patent document 5). At the same time, such a content was also reported to a Korean patent. However, Patent Document 4 has a cycloalkanedienyl group or a derivative thereof and a triethanolamine group or an N-alkyldiethanolamine group with a group 4 element as a central metal. A catalyst system capable of producing a polymer from polystyrene having a high degree of alternating arrangement by using a catalyst and an alkylaluminum or a derivative thereof was reported, and a polymerization method thereof. Patent Document 5 reported that syndiotactic polystyrene having a high alternation degree of synthesis was synthesized by introducing a new novel catalyst by introducing a substituent having very high chirality into triethanolamine. However, the catalyst systems of the two patents mentioned above show a high activity only when a large amount of alkylaluminoxane is used, or a substituent introduced into a triethanolamine group or an N-alkyldiethanolamine group is a steric one. Even with disabilities, there are many disadvantages to commercialization due to the fatal reason of being very expensive.
したがって、既存の触媒と類似したコストを有する触媒として高い活性を有し、固体化合物として取り扱いが容易であり、安定性に優れた触媒の開発が要求され、また、助触媒として使われるアルキルアルミノキサンを少なく使用しても、高い活性を有する触媒が必要な実情である。
本発明が解決しようとする課題は、少量の助触媒を使用しても立体規則性に優れ、高い融点を有し、分子量の分布の良好なシンジオタクチックポリスチレンを製造するための高い活性を有する新たなメタロセン触媒とその触媒を利用したスチレン単独重合方法及びオレフィンとの共重合方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that even if a small amount of a co-catalyst is used, it has excellent stereoregularity, high melting point, and high activity for producing syndiotactic polystyrene with good molecular weight distribution. A novel metallocene catalyst, a styrene homopolymerization method using the catalyst, and a copolymerization method with an olefin are provided.
本発明が解決しようとする他の課題は、前記メタロセン触媒を利用して、立体規則性が卓越し、高い融点を有し、多様な分子量の分布を示すシンジオタクチックスチレン重合体及びオレフィンとの共重合体などのスチレン系重合体を高収率で製造できる方法を提供することである。 Another problem to be solved by the present invention is the use of the metallocene catalyst with syndiotactic styrene polymers and olefins having excellent stereoregularity, high melting points, and various molecular weight distributions. The object is to provide a method capable of producing a styrene polymer such as a copolymer in a high yield.
前記課題を達成するために、本発明者は、高いシンジオタクチックスチレン系重合体を効率的に製造するための新規な触媒をトリエタノールアミン系、N−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン基に、低コストで高い立体障害を与える置換基を導入することによって開発した。 In order to achieve the above object, the present inventor has developed a novel catalyst for efficiently producing a high syndiotactic styrene-based polymer as a triethanolamine-based, N-alkyldiethanolamine-based or N-dialkylethanolamine group. It was developed by introducing substituents that give high steric hindrance at low cost.
本発明による新たなメタロセン触媒は、典型的なハーフメタロセン構造と類似した構造であって、周期律表3族から10族の遷移金属の一方にη5結合を生成するシクロアルカンジエニル基またはその誘導体が結合され、他の一方には、配位子が2つ以上であり、かつ高い立体障害置換基を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子化合物が導入された下記化学式1、2または3で表される構造を有する。 The new metallocene catalyst according to the present invention has a structure similar to a typical half-metallocene structure, and a cycloalkanedienyl group that forms an η 5 bond with one of the transition metals of Groups 3 to 10 of the periodic table or its A triethanolamine, N-alkyldiethanolamine or N-dialkylethanolamine ligand compound having a derivative bonded to the other and having two or more ligands and having a high steric hindrance substituent Has a structure represented by the following chemical formula 1, 2 or 3.
前記式で、M1、M2及びM3は、それぞれ独立に周期律表上の3〜10族の遷移元素であり、L1、L2及びL3は、それぞれ独立に下記の化学式4、5、6、7または8で表されるシクロアルカンジエニル配位子であり、 In the above formula, M 1 , M 2 and M 3 are each independently a group 3-10 transition element on the periodic table, and L 1 , L 2 and L 3 are each independently the following chemical formula 4, A cycloalkanedienyl ligand represented by 5, 6, 7 or 8;
前記式で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基、またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、m及びnは、1以上の整数であり、
X1、X2及びX3は、σ−配位子の官能基であって、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、アルキルシリル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、チオアルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミド基、アルコキシアルコール基、アルコールアミン基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリールシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、チオアリールオキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリールアミド基、アリールアルキルアミド基、アリールオキソアルコール基、アルコールアリールアミン基またはアリールアミノアリールオキシ基(ここで、アルキル基は炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
A1、A2、A3、A4、A5及びA6は、中心金属と結合される官能基であって、それぞれ独立に酸素原子または硫黄原子であり、
D1、D2、D3、D4、D5及びD6は、それぞれ独立に、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基または炭素数6ないし40のアリール基であり、
E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E11及びE12は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
Q1、Q2及びQ3は、それぞれ独立に窒素またはリンであり、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)である。
In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom. , Halogen group, alkyl group, cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, alkylsilyl group, haloalkyl group, alkoxy group, alkylsiloxy group, amino group, alkoxyalkyl group, thioalkoxyalkyl Group, alkylsiloxyalkyl group, aminoalkyl group, alkylphosphinoalkyl group, aryl group, arylalkyl group, alkylaryl group, arylsilyl group, arylalkylsilyl group, haloaryl group, aryloxy group, aryloxoalkyl group, thio Aryloxoalkyl group, aryloxoaryl group, arylsiloxane Group, arylalkylsiloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group, or arylphosphinoalkyl group (wherein the alkyl group has 1 to 20 is a linear or branched hydrocarbon group, an aryl group represents an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and m and n are integers of 1 or more,
X 1 , X 2 and X 3 are functional groups of the σ-ligand and each independently represent a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a carbon An alkenyl group of 2 to 20, an alkoxy group, an alkenyloxy group, a thioalkoxy group, an alkylsiloxy group, an amide group, an alkoxy alcohol group, an alcohol amine group, an aryl group, an alkylaryl group, an arylalkyl group, an arylsilyl group, a haloaryl Group, aryloxy group, arylalkoxy group, thioaryloxy group, arylalkylsiloxy group, arylamide group, arylalkylamide group, aryloxoalcohol group, alcoholarylamine group or arylaminoaryloxy group (wherein alkyl group Is 1 to 2 carbon atoms Of a linear or branched hydrocarbon group, an aryl group, a represents.) An aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbons,
A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are functional groups bonded to the central metal, each independently an oxygen atom or a sulfur atom,
D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 and D 6 are each independently an alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 to 40 carbon atoms. An aryl group of
E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 , E 7 , E 8 , E 9 , E 10 , E 11 and E 12 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a haloalkyl group, an alkoxy group, an alkylsiloxy group, an amino group, an alkoxyalkyl group, a thioalkoxyalkyl group, an alkylsiloxyalkyl group, Aminoalkyl group, alkylphosphinoalkyl group, aryl group, arylalkyl group, alkylaryl group, arylsilyl group, arylalkylsilyl group, haloaryl group, aryloxy group, aryloxoalkyl group, thioaryloxoalkyl group, aryloxo Aryl group, arylsiloxy group, arylalkyl Lucyloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group or arylphosphinoalkyl group (wherein the alkyl group is a straight chain having 1 to 20 carbon atoms) Or an aryl group represents an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms).
Q 1 , Q 2 and Q 3 are each independently nitrogen or phosphorus,
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a haloalkyl group, an alkoxyalkyl group, Thioalkoxyalkyl group, alkylsiloxyalkyl group, aminoalkyl group, alkylphosphinoalkyl group, aryl group, arylalkyl group, alkylaryl group, arylsilyl group, arylalkylsilyl group, haloaryl group, aryloxoalkyl group, thioaryl Oxoalkyl group, aryloxoaryl group, arylsiloxy group, arylalkylsiloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group, or ant All phosphinoalkyl group (wherein the alkyl group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the aryl group is an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms). It represents.)
特に、上記化学式1ないし3で、M1−Q1、M2−Q2、M3−Q3間には、配位結合形態の渡環相互作用が存在することが望ましい。 In particular, in the above chemical formulas 1 to 3, it is desirable that a coordinated bond-type transannular interaction exists between M 1 -Q 1 , M 2 -Q 2 , and M 3 -Q 3 .
上記化学式1、2、及び3のメタロセン触媒としては、下記化学式9、10、11、12、13、14、15、16または17であるメタロセン触媒が望ましく、下記化学式のうち、化学式10の化合物は、X線単結晶回折計で構造が分析され、その構造は、図1に表した。 The metallocene catalyst represented by the chemical formulas 1, 2, and 3 is preferably a metallocene catalyst represented by the following chemical formula 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, or 17. The structure was analyzed with an X-ray single crystal diffractometer, and the structure is shown in FIG.
また、本発明は、スチレン系重合体の製造方法において、a)上記化学式1、2または3で表されるハーフメタロセン化合物の主触媒と、b)下記化学式18の反復単位を有するアルキルアルミノキサン、下記化学式19のアルキルアルミニウム及び弱配位ルイス酸からなる群から選択された1種以上の助触媒と、を含む触媒システム下で、スチレン単量体またはスチレン系単量体を単独重合するか、またはオレフィン系単量体と共重合することを特徴とするスチレン系重合体の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides a method for producing a styrenic polymer, in which a) a main catalyst of a half metallocene compound represented by the above chemical formula 1, 2 or 3, b) an alkylaluminoxane having a repeating unit of the following chemical formula 18, Homopolymerizing a styrene monomer or styrenic monomer under a catalyst system comprising one or more cocatalysts selected from the group consisting of alkylaluminum of formula 19 and weakly coordinating Lewis acid, or Provided is a method for producing a styrene polymer, which is copolymerized with an olefin monomer.
上記式で、R14は、水素原子、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であり、R15、R16及びR17は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であるが、前記R15、R16及びR17のうち少なくとも何れか一つは、アルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)を含み、nは、1ないし100の整数である。 In the above formula, R 14 is a hydrogen atom, an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group, an alkylaryl group, or an arylalkyl group, and R 15 , R 16 and R 17, each independently, a hydrogen atom, a halogen group, an unsubstituted or substituted alkyl group, unsubstituted or substituted cycloalkyl group of 20 3 -C, aryl group, is an alkyl group or an arylalkyl group, At least one of R 15 , R 16 and R 17 is an alkyl group (wherein the alkyl group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the aryl group is Represents an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 100.
本発明は、シクロアルカンジエニル基、及び化合物に複数の結合部位を有しつつ、高い立体障害を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系の化合物を含む周期律表3族から10族までの遷移金属ハーフメタロセン触媒を利用して、アルキルアルミノキサンなどの助触媒と共に高活性の触媒系をなし、これを利用して、立体規則性が卓越し、高い融点を有し、多様な分子量の分布を示すシンジオタクチックスチレン重合体及びオレフィンとの共重合体を製造できる。本発明によって製造される重合体は、耐熱性、耐化学性、耐薬品性、そして加工性などに優れ、エンジニアリンプラスチックに多様に応用されうる。 The present invention relates to a cyclic rule comprising a cycloalkanedienyl group and a triethanolamine-based, N-alkyldiethanolamine-based or N-dialkylethanolamine-based compound having a plurality of binding sites and having high steric hindrance. Using a transition metal half-metallocene catalyst from Group 3 to Group 10 to form a highly active catalyst system together with a co-catalyst such as alkylaluminoxane, this system is used to provide excellent stereoregularity and high melting point. Thus, syndiotactic styrene polymers having various molecular weight distributions and copolymers with olefins can be produced. The polymer produced according to the present invention is excellent in heat resistance, chemical resistance, chemical resistance and processability, and can be applied to engineering plastics in various ways.
以下で、本発明を詳細に説明する。
本発明は、スチレン系重合体を重合で製造する時に使われる主触媒として、上記化学式1、2及び3の式を満足するハーフメタロセン触媒及びその触媒を主触媒として使用するスチレン系重合体の製造方法を提供することである。
The present invention is described in detail below.
The present invention relates to a half metallocene catalyst satisfying the above formulas 1, 2 and 3 as a main catalyst used when a styrene polymer is produced by polymerization, and production of a styrene polymer using the catalyst as a main catalyst. Is to provide a method.
本発明の上記化学式1、2、及び3の式を満足するメタロセン触媒は、シクロアルカンジエニル基及び複数の結合部位を有しつつ、高い立体障害を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子が、周期律表3族から10族までの遷移金属に配位されたハーフメタロセン化合物である。したがって、金属中心は、重合時に陽イオン重合活性種を作り出し、このように生成された活性種は、複数の結合部位を有する配位子によって安定化されるため、高い温度で重合時に生成された触媒の活性種が安定して、結局は、高い重合温度で既存の触媒より高い活性を予想できる。したがって、このような触媒系は、高い重合温度及び低い助触媒下で高い重合活性、優れた立体規則性及び高い融点のスチレン重合体だけでなく、重合体の分子量調節も容易であると予想される。 The metallocene catalyst satisfying the above formulas 1, 2, and 3 of the present invention includes a triethanolamine system and an N-alkyldiethanolamine system having a high steric hindrance while having a cycloalkanedienyl group and a plurality of binding sites. And an N-dialkylethanolamine-based ligand is a half metallocene compound in which a transition metal from group 3 to group 10 of the periodic table is coordinated. Thus, the metal center creates a cationic polymerization active species during polymerization, and the active species thus generated are stabilized during the polymerization at a high temperature because they are stabilized by a ligand having multiple binding sites. The active species of the catalyst is stabilized, and eventually higher activity than the existing catalyst can be expected at a high polymerization temperature. Therefore, such a catalyst system is expected not only to have high polymerization activity under a high polymerization temperature and low cocatalyst, excellent stereoregularity and high melting point styrene polymer, but also easy to adjust the molecular weight of the polymer. The
上記化学式1ないし3で表される、複数の結合部位を有しつつ、高い立体障害を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子が含まれたハーフメタロセン化合物は、シクロアルカジエニル構造を有する配位子のアルカリ金属塩を先に製造した後、置換除去が容易な配位子を有する遷移金属化合物と反応させた後、高い立体障害を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子を反応させて製造できる。また、置換除去が容易な配位子を有する遷移金属化合物及び高い立体障害を有するトリエタノールアミン系やN−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子を先に反応させた後、シクロアルカジエニル構造を有する配位子のアルカリ金属塩を反応させて製造できる。 Half metallocene containing triethanolamine, N-alkyldiethanolamine and N-dialkylethanolamine ligands having a plurality of binding sites and having high steric hindrance represented by the above chemical formulas 1 to 3 The compound is prepared by first producing an alkali metal salt of a ligand having a cycloalkadienyl structure, and then reacting with a transition metal compound having a ligand that can be easily substituted and removed, and then triethanol having high steric hindrance. It can be produced by reacting an amine-based, N-alkyldiethanolamine-based or N-dialkylethanolamine-based ligand. In addition, a transition metal compound having a ligand that can be easily replaced and a triethanolamine-based, N-alkyldiethanolamine-based, or N-dialkylethanolamine-based ligand having high steric hindrance are reacted first, It can be produced by reacting an alkali metal salt of a ligand having an alkadienyl structure.
上記メタロセン化合物の製造方法で、シクロアルカンジエニル構造を有する配位子のアルカリ金属塩には、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などがあるが、これら塩は、シクロアルカンジエニル構造を有する配位子とn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、メチルリチウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムtert−ブトキシド、水酸化カリウム、塩化メチルマグネシウム、臭化エチルマグネシウム、ジメチルマグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウムなどを反応させて製造できる。これから合成できるシクロアルカンジエニル基のアルカリ金属塩としては、シクロペンタジエニルリチウム、シクロペンタジエニルナトリウム、シクロペンタジエニルカリウム、シクロペンタジエニルマグネシウム、メチルシクロペンタジエニルリチウム、メチルシクロペンタジエニルナトリウム、メチルシクロペンタジエニルカリウム、テトラメチルシクロペンタジエニルリチウム、テトラメチルシクロペンタジエニルナトリウム、テトラメチルシクロペンタジエニルカリウム、インデニルリチウム、インデニルナトリウム、インデニルカリウム、フルオレニルリチウムなどがある。 In the metallocene compound production method, the alkali metal salt of the ligand having a cycloalkanedienyl structure includes a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, and the like. These salts have a configuration having a cycloalkanedienyl structure. Ligand and n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium tert-butoxide, potassium hydroxide, methylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, dimethylmagnesium, It can be produced by reacting lithium, sodium, potassium and the like. The alkali metal salts of cycloalkanedienyl groups that can be synthesized from this include cyclopentadienyl lithium, cyclopentadienyl sodium, cyclopentadienyl potassium, cyclopentadienyl magnesium, methylcyclopentadienyl lithium, methylcyclopentadiene. Sodium sodium, methylcyclopentadienyl potassium, tetramethylcyclopentadienyl lithium, tetramethylcyclopentadienyl sodium, tetramethylcyclopentadienyl potassium, indenyl lithium, indenyl sodium, indenyl potassium, fluorenyl lithium and so on.
また、上記の置換除去が容易な配位子を有する遷移金属化合物には、四塩化チタン、四塩化チタンジテトラヒドロフラン、四塩化ジルコニウム、四塩化ハフニウム、四塩化バナジウム、チタンテトラヨード、チタンテトラブロマイド、チタンテトラフルオライド、酸化バナジウムトリ塩化物、チタンテトライソプロポキシド、クロロチタントリイソプロポキシド、ジクロロチタンジイソプロポキシド、トリクロロチタンモノイソプロポキシド、クロロチタントリフェノキシド、クロロチタントリブトキシド、クロロチタントリエトキシドなどがある。 The transition metal compound having a ligand that can be easily removed by substitution includes titanium tetrachloride, titanium tetrachloride ditetrahydrofuran, zirconium tetrachloride, hafnium tetrachloride, vanadium tetrachloride, titanium tetraiodo, titanium tetrabromide, Titanium tetrafluoride, vanadium oxide trichloride, titanium tetraisopropoxide, chlorotitanium triisopropoxide, dichlorotitanium diisopropoxide, trichlorotitanium monoisopropoxide, chlorotitanium triphenoxide, chlorotitanium tributoxide, chlorotitanium Examples include triethoxide.
また、ハーフメタロセン化合物としては、シクロペンタジエニル3塩化チタン、シクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン、シクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン、シクロペンタジエニルチタントリメトキシド、メチルシクロペンタジエニル3塩化チタン、メチルシクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン、メチルシクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン、メチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド、ペンタメチルシクロペンタジエニル3塩化チタン、ペンタメチルシクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン、ペンタメチルシクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド、インデニル3塩化チタン、インデニルメトキシ2塩化チタン、インデニルジメトキシ1塩化チタン及びインデニルチタントリメトキシドなどがある。 The half metallocene compounds include cyclopentadienyl titanium trichloride, cyclopentadienylmethoxy titanium dichloride, cyclopentadienyl dimethoxy titanium monochloride, cyclopentadienyl titanium trimethoxide, and methylcyclopentadienyl trichloride. Titanium, methylcyclopentadienylmethoxy titanium dichloride, methylcyclopentadienyldimethoxy titanium monochloride, methylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride, pentamethylcyclopentadienylmethoxy 2 Titanium chloride, pentamethylcyclopentadienyldimethoxy titanium monochloride, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, indenyl titanium trichloride, indenylmethoxy titanium dichloride, indenyl dimethyl Carboxymethyl 1 and titanium chloride and indenyl titanium trimethoxide.
また、複数の結合部位を有しつつ、高い立体障害を有するトリエタノールアミン系、N−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン系配位子は、エタノールアミンとエポキシドとの反応を通して製造されうる。 In addition, triethanolamine-based, N-alkyldiethanolamine-based and N-dialkylethanolamine-based ligands having a plurality of binding sites and having high steric hindrance can be produced through a reaction between ethanolamine and epoxide.
上記の高い立体障害を有するトリエタノールアミン系、N−アルキルジエタノールアミン系やN−ジアルキルエタノールアミン化合物で、立体障害を与える置換基(化学式1ないし3でE1ないしE12)では、炭素数1〜20のシクロアルキル基、アルキルシリル基または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基でありうる。ここで、アルキル部分は、直鎖型または分岐型の何れも可能である。その例は、次の通りである。2−ジアルキル−2−ヒドロキシエチルアミン、3−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピルアミン、4−ジアルキル−4−ヒドロキシブチルアミン、5−ジアルキル−5−ヒドロキシペンチルアミン、6−ジアルキル−6−ヒドロキシへキシルアミン、N,N−ビス(2−ジアルキル−2−ヒドロキシエチル)アミン、N,N−ビス(3−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピル)アミン、N,N−ビス(4−ジアルキル−4−ヒドロキシブチル)アミン、N,N−ビス(5−ジアルキル−5−ヒドロキシペンチル)アミン、N,N−ビス(6−ジアルキル−6−ヒドロキシへキシル)アミン、N,N,N−トリス(2−ジアルキル−2−ヒドロキシエチル)アミン、N,N,N−トリス(3−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピル)アミン、N,N,N−トリス(4−ジアルキル−4−ヒドロキシブチル)アミン、N,N,N−トリス(5−ジアルキル−5−ヒドロキシペンチル)アミン、N,N,N−トリス(6−ジアルキル−6−ヒドロキシへキシル)アミンのように、アミン基の窒素原子に立体制限的なヒドロキシアルキル基が一つ以上結合されたアルコールアミン化合物と、または(2−ジアルキル−2−ヒドロキシエチル)−2−ヒドロキシエチルアミン、(3−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピル)−3−ヒドロキシプロピルアミン、(4−ジアルキル−4−ヒドロキシブチル)−4−ヒドロキシブチルアミン、(5−ジアルキル−5−ヒドロキシペンチル)−5−ヒドロキシペンチルアミン、(6−ジアルキル−6−ヒドロキシへキシル)−6−ヒドロキシへキシルアミン、(2−ジアルキル−2−ヒドロキシエチル)−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミン、(3−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピル)−ビス(3−ヒドロキシプロピル)アミン、(4−ジアルキル−4−ヒドロキシブチル)−ビス(4−ヒドロキシブチル)アミン、(5−ジアルキル−5−ヒドロキシペンチル)−ビス(5−ヒドロキシペンチル)アミン、(6−ジアルキル−6−ヒドロキシへキシル)−ビス(6−ヒドロキシへキシル)アミンのように、立体制限的な置換基を有するアルコール基を必ず一つ以上含み、しかも立体制限的な置換基を有していないアルコール基を有するアルコールアミン化合物が該当する。 In the above-described triethanolamine-based, N-alkyldiethanolamine-based, and N-dialkylethanolamine compounds having high steric hindrance, the substituent that gives steric hindrance (E 1 to E 12 in Chemical Formulas 1 to 3) has 1 to It may be a 20 cycloalkyl group, an alkylsilyl group, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group, or an alkylaryl group. Here, the alkyl moiety can be either linear or branched. An example is as follows. 2-dialkyl-2-hydroxyethylamine, 3-dialkyl-3-hydroxypropylamine, 4-dialkyl-4-hydroxybutylamine, 5-dialkyl-5-hydroxypentylamine, 6-dialkyl-6-hydroxyhexylamine, N, N-bis (2-dialkyl-2-hydroxyethyl) amine, N, N-bis (3-dialkyl-3-hydroxypropyl) amine, N, N-bis (4-dialkyl-4-hydroxybutyl) amine, N , N-bis (5-dialkyl-5-hydroxypentyl) amine, N, N-bis (6-dialkyl-6-hydroxyhexyl) amine, N, N, N-tris (2-dialkyl-2-hydroxyethyl) ) Amine, N, N, N-tris (3-dialkyl-3-hydroxypropyl) amine, N, N, N-to (4-dialkyl-4-hydroxybutyl) amine, N, N, N-tris (5-dialkyl-5-hydroxypentyl) amine, N, N, N-tris (6-dialkyl-6-hydroxyhexyl) An alcoholamine compound in which one or more sterically restricted hydroxyalkyl groups are bonded to the nitrogen atom of the amine group, such as an amine, or (2-dialkyl-2-hydroxyethyl) -2-hydroxyethylamine, (3- Dialkyl-3-hydroxypropyl) -3-hydroxypropylamine, (4-dialkyl-4-hydroxybutyl) -4-hydroxybutylamine, (5-dialkyl-5-hydroxypentyl) -5-hydroxypentylamine, (6- Dialkyl-6-hydroxyhexyl) -6-hydroxyhexylamine, (2-dia Kill-2-hydroxyethyl) -bis (2-hydroxyethyl) amine, (3-dialkyl-3-hydroxypropyl) -bis (3-hydroxypropyl) amine, (4-dialkyl-4-hydroxybutyl) -bis ( Such as 4-hydroxybutyl) amine, (5-dialkyl-5-hydroxypentyl) -bis (5-hydroxypentyl) amine, (6-dialkyl-6-hydroxyhexyl) -bis (6-hydroxyhexyl) amine In addition, an alcohol amine compound having an alcohol group which always contains at least one alcohol group having a stereo-restrictive substituent and does not have a stereo-restrictive substituent is applicable.
また、前記M1、M2あるいはM3は、周期律表上の4族遷移元素が望ましく、さらに望ましくは、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムである。 The M 1 , M 2 or M 3 is preferably a group 4 transition element on the periodic table, more preferably titanium, zirconium or hafnium.
また、シクロアルカンジエニル骨格を有する配位子には、シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基、2,3,4,5,6,7,8,9−オクタヒドロフルオレニル基などがある。 In addition, the ligand having a cycloalkanedienyl skeleton includes a cyclopentadienyl group, an indenyl group, a fluorenyl group, 4,5,6,7-tetrahydroindenyl group, 2,3,4,5,6, 7,8,9-octahydrofluorenyl group and the like.
また、ハロゲン基には、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基があり、また、上記炭素数1ないし20のアルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、アリル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、エチルシリル基、ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、プロピルシリル基、ジプロピルシリル基、トリプロピルシリル基、ブチルシリル基、ジブチルシリル基、トリブチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、へキシルオキシ基、メチルシロキシ基、ジメチルシロキシ基、トリメチルシロキシ基、エチルシロキシ基、ジエチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基、ブチルジメチルシロキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジン基、ピペリジン基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基、チオメトキシエチル基、チオメトキシブチル基、トリメチルシロキシエチル基、ジメチルアミノエチル基、ジエチルホスフィノブチル基などがある。 In addition, the halogen group includes a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group, and the above alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. Group, alkylsilyl group, haloalkyl group, alkoxy group, alkylsiloxy group, amino group, alkoxyalkyl group, thioalkoxyalkyl group, alkylsiloxyalkyl group, aminoalkyl group, alkylphosphinoalkyl group include methyl group, ethyl group Propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, allyl group, 2-butenyl group, 2-pentenyl group, methylsilyl group, dimethylsilyl group, trimethylsilyl group Group, ethylsilyl group, diethylsilyl group, triethyl Silyl group, propylsilyl group, dipropylsilyl group, tripropylsilyl group, butylsilyl group, dibutylsilyl group, tributylsilyl group, butyldimethylsilyl group, trifluoromethyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, Pentoxy group, hexyloxy group, methylsiloxy group, dimethylsiloxy group, trimethylsiloxy group, ethylsiloxy group, diethylsiloxy group, triethylsiloxy group, butyldimethylsiloxy group, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino Group, pyrrolidine group, piperidine group, methoxyethyl group, methoxypropyl group, methoxybutyl group, thiomethoxyethyl group, thiomethoxybutyl group, trimethylsiloxyethyl group, dimethylaminoethyl group, diethylphosphine There is such Inobuchiru group.
また、炭素数6ないし40のアリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基、アリールホスフィノアルキル基、好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、トリル基、キシリル基、ブチルフェニル基、フェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基、クロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、フェノキシ基、ナフトキシ基、フェノキシエチル基、ビフェノキシブチル基、チオフェノキシエチル基、フェノキシフェニル基、ナフトキシフェニル基、フェニルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基、フェニルジメチルシロキシ基、トリフェニルシロキソエチル基、ジフェニルシロキソフェニル基、アニリン基、トルイジン基、ベンジルアミノ基、フェニルアミノエチル基、フェニルメチルアミノフェニル基、ジフェニルホスフィノエチル基などがある。 In addition, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, arylalkyl group, alkylaryl group, arylsilyl group, arylalkylsilyl group, haloaryl group, aryloxy group, aryloxoalkyl group, thioaryloxoalkyl group, aryloxoaryl group , Arylsiloxy group, arylalkylsiloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group, arylphosphinoalkyl group, preferably phenyl group, biphenyl group Terphenyl, naphthyl, fluorenyl, benzyl, phenylethyl, phenylpropyl, tolyl, xylyl, butylphenyl, phenylsilyl, phenyldimethylsilyl, diphenyl Tylsilyl, triphenylsilyl, chlorophenyl, pentafluorophenyl, phenoxy, naphthoxy, phenoxyethyl, biphenoxybutyl, thiophenoxyethyl, phenoxyphenyl, naphthoxyphenyl, phenylsiloxy, tri Phenylsiloxy group, phenyldimethylsiloxy group, triphenylsiloxoethyl group, diphenylsiloxophenyl group, aniline group, toluidine group, benzylamino group, phenylaminoethyl group, phenylmethylaminophenyl group, diphenylphosphinoethyl group, etc. is there.
本発明では、上記化学式1、2及び3で表されるスチレン系重合体製造用のハーフメタロセン触媒を、メタロセン触媒を主触媒として、助触媒と共にスチレン単独重合やオレフィンとの共重合に利用すれば、シンジオタクチックスチレン重合体と多様な物性のスチレン共重合体とが得られる。 In the present invention, the half metallocene catalyst for producing a styrene polymer represented by the above chemical formulas 1, 2, and 3 can be used for homopolymerization of styrene or copolymerization with olefin together with a co-catalyst using a metallocene catalyst as a main catalyst. Thus, syndiotactic styrene polymers and styrene copolymers having various physical properties can be obtained.
上記ハーフメタロセン触媒と共に使われる助触媒は、下記化学式18の反復単位を有するアルキルアルミノキサン、または弱配位ルイス酸があり、これらは、化学式19で表示されるアルキルアルミニウムと共に主に使われる。 Co-catalysts used with the half metallocene catalyst include alkylaluminoxanes having a repeating unit of the following chemical formula 18 or weakly coordinated Lewis acids, and these are mainly used together with alkylaluminum represented by the chemical formula 19.
化学式18の化合物は、直鎖状、環状または網目構造が可能であり、具体的には、メチルアルミノキサン、変性されたメチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、へキシルアルミノキサン、及びデシルアルミノキサンなどがある。 The compound of Formula 18 can have a linear, cyclic, or network structure, and specifically includes methylaluminoxane, modified methylaluminoxane, ethylaluminoxane, butylaluminoxane, hexylaluminoxane, and decylaluminoxane.
化学式19の化合物は、具体的には、トリメチルアルミニウム、ジメチルアルミニウム塩化物、ジメチルアルミニウムメトキシド、メチルアルミニウム2塩化物、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウム塩化物、ジエチルアルミニウムメトキシド、エチルアルミニウム2塩化物、トリノルマルプロピルアルミニウム、ジノルマルプロピルアルミニウム塩化物、n−プロピルアルミニウム塩化物、トリイソプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム 、トリイソブチルアルミニウム及びジイソブチルアルミニウム水素化物などがある。 Specifically, the compound of the chemical formula 19 includes trimethylaluminum, dimethylaluminum chloride, dimethylaluminum methoxide, methylaluminum dichloride, triethylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum methoxide, ethylaluminum dichloride, trialuminum. Examples thereof include normal propyl aluminum, dinormal propyl aluminum chloride, n-propyl aluminum chloride, triisopropyl aluminum, trinormal butyl aluminum, triisobutyl aluminum and diisobutyl aluminum hydride.
また、弱配位ルイス酸助触媒は、イオン性または中性の形態の何れも取れ、具体的には、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリ二ウムテトラフェニルボレート、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、ピリジニウムテトラフェニルボレート、ピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、シルバーテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ナトリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボラン、及びトリス(2,4,6−トリフルオロフェニル)ボランなどがある。 The weakly coordinating Lewis acid cocatalyst can take either ionic or neutral form, specifically, trimethylammonium tetraphenylborate, tributylammonium tetraphenylborate, trimethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, Tetramethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetraphenyl borate, dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, pyridinium tetraphenyl borate, pyridinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, silver tetrakis (Pentafluorophenyl) borate, ferrocenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium tetrakis (Pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate, sodium tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate, tris (pentafluorophenyl) ) Borane, tris (2,3,4,5-tetrafluorophenyl) borane, tris (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borane, tris (2,4,6-trifluorophenyl) borane, etc. There is.
上記メタロセン触媒を使用して、スチレン重合やオレフィンとの共重合の実施において、共に使われる助触媒の量は、特別に限定されないが、その種類によって差がありうる。 In the implementation of styrene polymerization or copolymerization with olefin using the metallocene catalyst, the amount of the cocatalyst used together is not particularly limited, but may vary depending on the type.
アルキルアルミノキサンの場合、メタロセン触媒とのモル比が1:1ないし106:1の範囲内で主に使用可能であり、望ましくは、10:1ないし104:1で使われる。また、アルキルアルミノキサンと共に使用されうるアルキルアルミニウムの量は、メタロセン触媒に対して1:1ないし104:1の範囲内で使用可能である。 In the case of alkylaluminoxane, the molar ratio with the metallocene catalyst can be mainly used within the range of 1: 1 to 10 6 : 1, preferably 10: 1 to 10 4 : 1. Also, the amount of alkylaluminum that can be used with the alkylaluminoxane can be used in the range of 1: 1 to 10 4 : 1 with respect to the metallocene catalyst.
弱配位ルイス酸の場合、メタロセン触媒とのモル比が0.1:1ないし50:1の範囲内で使用可能であり、このとき、共に使われるアルキルアルミニウムの量は、メタロセン触媒に対して1:1ないし3000:1、望ましくは、50:1ないし1000:1の範囲内で使われる。 In the case of weakly coordinating Lewis acids, the molar ratio with the metallocene catalyst can be used in the range of 0.1: 1 to 50: 1. It is used in the range of 1: 1 to 3000: 1, preferably 50: 1 to 1000: 1.
本発明の重合用触媒は、無機または有機化合物に担持させて使用してもよい。この場合、その担体は、一定の物質に限定されないが、表面に微細な孔を有し、かつ表面積が広い無機化合物が適当であるが、その例としては、シリカ、アルミナ、マグネシウム塩化物(MgCl2)、ボークサイト、ゼオライト、CaCl2、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaOまたはThO2などがある。前記無機化合物は、単独で使用されうるが、これらの混合物、例えば、SiO2−MgO、SiO2−Al2O3、SiO2−TiO2、SiO2−V2O5、SiO2−CrO2O3、SiO2−TiO2−MgOの形態で使用してもよい。一方、これら化合物は、少量の炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩を含んでもよく、有機化合物としては、澱粉、シクロデキストリン、合成ポリマーなどを含んで使用してもよい。 The polymerization catalyst of the present invention may be used by being supported on an inorganic or organic compound. In this case, the support is not limited to a certain substance, but an inorganic compound having fine pores on the surface and a large surface area is suitable. Examples thereof include silica, alumina, magnesium chloride (MgCl 2), balk site, zeolite, CaCl 2, MgO, ZrO 2 , TiO 2, B 2 O 3, CaO, ZnO, and the like BaO or ThO 2. The inorganic compound may be used alone, but a mixture thereof, for example, SiO 2 —MgO, SiO 2 —Al 2 O 3 , SiO 2 —TiO 2 , SiO 2 —V 2 O 5 , SiO 2 —CrO 2. O 3, may be used in the form of SiO 2 -TiO 2 -MgO. On the other hand, these compounds may contain a small amount of carbonate, sulfate and nitrate, and organic compounds such as starch, cyclodextrin and synthetic polymers may be used.
本発明の触媒系で重合できる単量体としては、スチレンやスチレン誘導体またはオレフィンが可能であり、これらは、スチレンまたはスチレン誘導体を単独重合するか、スチレンとスチレン誘導体との共重合、またはスチレンまたはスチレン誘導体とオレフィンを共重合できる。 The monomer that can be polymerized with the catalyst system of the present invention can be styrene, a styrene derivative or an olefin, which can be a homopolymer of styrene or a styrene derivative, a copolymer of styrene and a styrene derivative, or a styrene or Styrene derivatives and olefins can be copolymerized.
スチレン誘導体としては、スチレンのベンゼン環に置換基を有するものであって、置換基には、ハロゲン基、炭素数1ないし10のアルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオアルコキシ基、シリル基、スズ基、アミン基、ホスフィン基、ハロゲン化アルキル基、炭素数2ないし20のビニル基、アリール基、ビニルアリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基などがある。これらの具体的な例としては、クロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、エチルスチレン、n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、ブトキシスチレン、メチル−4−スチレニルエステル、チオメトキシスチレン、トリメチルシリルスチレン、トリエチルシリルスチレン、tert−ブチルジメチルシリルスチレン、トリメチルスズスチレン、ジメチルアミノスチレン、トリメチルホスフィノスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモメチルスチレン、4−ビニルビフェニル、p−ジビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、4,4’−ジビニルビフェニル及びビニルナフタレンなどがある。 The styrene derivative has a substituent on the benzene ring of styrene, and the substituent includes a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an ester group, a thioalkoxy group, a silyl group, tin Group, amine group, phosphine group, halogenated alkyl group, vinyl group having 2 to 20 carbon atoms, aryl group, vinylaryl group, alkylaryl group, arylalkyl group and the like. Specific examples thereof include chlorostyrene, bromostyrene, fluorostyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, ethylstyrene, n-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, dimethylstyrene, methoxystyrene, ethoxy. Styrene, butoxystyrene, methyl-4-styrenyl ester, thiomethoxystyrene, trimethylsilylstyrene, triethylsilylstyrene, tert-butyldimethylsilylstyrene, trimethyltinstyrene, dimethylaminostyrene, trimethylphosphinostyrene, chloromethylstyrene, bromomethyl Examples include styrene, 4-vinylbiphenyl, p-divinylbenzene, m-divinylbenzene, trivinylbenzene, 4,4'-divinylbiphenyl, and vinylnaphthalene. .
また、共重合に主に利用されうるオレフィンには、炭素数2ないし20のオレフィン、炭素数3ないし20のシクロオレフィンまたはシクロジオレフィン、炭素数4ないし20のジオレフィンなどが可能であり、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−オクテン、1−デセン、シクロペンテン、シクロへキセン、シクロペンタジエン、シクロへキサジエン、ノルボルネン、メチル−2−ノルボルネン、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、及び1、5−へキサジエンなどがある。 Examples of olefins that can be mainly used for copolymerization include olefins having 2 to 20 carbon atoms, cycloolefins or cyclodiolefins having 3 to 20 carbon atoms, and diolefins having 4 to 20 carbon atoms. Specifically, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, cyclopentene, cyclohexene, cyclopentadiene, cyclohexadiene, norbornene, methyl-2-norbornene, There are 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, and 1,5-hexadiene.
本発明の重合用触媒系を利用して重合する場合、重合は、スラリ相、液相、気相及び塊状相で実施されうる。重合がスラリ相や液相で実施される場合、重合媒質として溶媒を使用でき、この時に使われる溶媒としては、ブタン、ペンタン、へキサン、へプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサンなどの炭素数4ないし20のアルカンやシクロアルカン溶媒と、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンなどの炭素数6ないし20の芳香族アレン溶媒と、ジクロロメタン、クロロメタン、クロロホルム、4塩化炭素、クロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンなどの炭素数1ないし20のハロゲン化アルカンやハロゲン化アレン溶媒などがある。これら溶媒は、単独や一定の割合で混合して使用してもよい。また、無溶媒状態では、0.01ないし20気圧の反応器の内部圧力下で気相重合が可能である。 When polymerizing utilizing the polymerization catalyst system of the present invention, the polymerization can be carried out in a slurry phase, a liquid phase, a gas phase and a bulk phase. When the polymerization is carried out in a slurry phase or a liquid phase, a solvent can be used as a polymerization medium, and the solvents used at this time are butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, cyclopentane, methylcyclohexane. Alkane or cycloalkane solvents having 4 to 20 carbon atoms such as pentane and cyclohexane, aromatic allene solvents having 6 to 20 carbon atoms such as benzene, toluene, xylene and mesitylene, dichloromethane, chloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, C1-C20 halogenated alkanes and halogenated compounds such as chloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene There are allene solvents. These solvents may be used alone or mixed at a certain ratio. In the solvent-free state, gas phase polymerization is possible under the internal pressure of the reactor of 0.01 to 20 atmospheres.
本発明による重合体の製造方法において、重合温度は、−80℃ないし200℃、望ましくは、0℃ないし150℃であり、重合圧力は、スチレン単独重合やオレフィンとの共重合時、コモノマーの圧力を含んで1ないし1000気圧が適当である。 In the method for producing a polymer according to the present invention, the polymerization temperature is −80 ° C. to 200 ° C., preferably 0 ° C. to 150 ° C., and the polymerization pressure is a comonomer pressure during styrene homopolymerization or copolymerization with an olefin. 1 to 1000 atmospheres is suitable.
本発明による重合体製造過程は、大きく、i)反応器に溶媒と単量体または単量体のみを加えて昇温させた後、アルキルアルミニウム、助触媒、そして主触媒であるメタロセン化合物の順で注入するか、ii)主触媒をアルキルアルミニウムと助触媒とであらかじめ活性化させた後、単量体が含まれた反応器に注入するか、iii)単量体にアルキルアルミニウムをあらかじめ加えた後、助触媒で活性化させた主触媒を注入することによってなされうる。また、主触媒を助触媒と接触させて活性化させる反応は、0℃ないし150℃間で0.1ないし240分、望ましくは、0.1ないし60分間実施することが望ましい。 The process for producing a polymer according to the present invention is large. I) After adding a solvent and a monomer or only a monomer to a reactor and raising the temperature, an alkylaluminum, a cocatalyst, and a metallocene compound as a main catalyst are in this order. Or ii) pre-activate the main catalyst with alkylaluminum and cocatalyst and then inject into the reactor containing the monomer, or iii) add alkylaluminum to the monomer in advance Later, it can be done by injecting the main catalyst activated with the cocatalyst. The reaction for activating the main catalyst by contacting with the cocatalyst is preferably carried out between 0 ° C. and 150 ° C. for 0.1 to 240 minutes, preferably 0.1 to 60 minutes.
上記重合体製造過程に使われる主触媒であるメタロセン化合物の量は、特に限定されないが、反応系内の中心金属の濃度として10−8ないし1.0Mが適当であり、理想的には、10−7ないし10−2M濃度が適当である。 The amount of the metallocene compound as the main catalyst used in the polymer production process is not particularly limited, but 10 −8 to 1.0 M is suitable as the concentration of the central metal in the reaction system, and ideally 10 -7 to 10 -2 M concentration is suitable.
上記触媒系を使用した重合反応から得られるシンジオタクチックスチレン重合体及び共重合体は、主触媒と助触媒との種類及び量、反応温度、反応圧力、そして単量体の濃度を調節することによって、分子量1000ないし10,000,000の範囲、分子量分布1.1ないし100の範囲で多様に調節できる。 The syndiotactic styrene polymer and copolymer obtained from the polymerization reaction using the above catalyst system should adjust the type and amount of main catalyst and cocatalyst, reaction temperature, reaction pressure, and monomer concentration. Can be adjusted in various ways within a molecular weight range of 1,000 to 10,000,000 and a molecular weight distribution range of 1.1 to 100.
以下の実施例及び比較例を通して、本発明をさらに詳細に説明する。但し、実施例は、本発明を例示するためのものであり、これにのみ限定するものではない。 The present invention will be described in more detail through the following examples and comparative examples. However, an Example is for demonstrating this invention and is not limited only to this.
〔実施例〕
[実施例1:Cp*Ti(OCMe2CH2)3N(触媒1)の合成]
<(HOCMe2CH2)3Nの製造>
10ml(20mmol)のアンモニア(NH3、2M solution in MeOH)と4.76g(66mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20mlの栓式ガラス瓶に入れ、常温で12時間撹拌した後、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移し、また、ガラス瓶を20mlのアセトンで3回洗浄した後、内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去した後、少量のへキサンに何れも溶解した後、冷蔵庫に放置すれば、無色の固体が得られた。溶液を濾過し、真空下で乾燥して、4.6g(収率98%)の白色の固体(HOCMe2CH2)3Nを得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR (300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=2.55(s, 6H, CH2)、 1.16(s,18H,CMe2)、13C{1H}NMR(75.4MHz,CDCl3,ppm):δ=69.92 (OCMe2)、61.02(CH2N)、27.40(OCMe2)。
〔Example〕
Example 1 Synthesis of Cp * Ti (OCMe 2 CH 2 ) 3 N (Catalyst 1)
<Production of (HOCMe 2 CH 2 ) 3 N>
10 ml (20 mmol) of ammonia (NH 3 , 2M solution in MeOH), 4.76 g (66 mmol) of isobutylene oxide and a stirrer are placed in a 20 ml stoppered glass bottle and stirred at room temperature for 12 hours. Was transferred to a 250 ml flask and the glass bottle was washed three times with 20 ml of acetone and the contents were combined. After removing all the solvent with a rotary distiller, each was dissolved in a small amount of hexane, and then left in a refrigerator, a colorless solid was obtained. The solution was filtered and dried under vacuum to give 4.6 g (98% yield) of a white solid (HOCMe 2 CH 2 ) 3 N, the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300.13MHZ, CDCl 3 , ppm): δ = 2.55 (s, 6H, CH 2 ), 1.16 (s, 18H, CMe 2 ), 13 C { 1 H} NMR (75.4 MHz, CDCl3, ppm) : δ = 69.92 (OCMe2), 61.02 (CH 2 N), 27.40 (OCMe 2 ).
<Cp*Ti(OCMe2CH2)3N(触媒1)の製造>
上記で合成した(HOCMe2CH2)3N 2mmol(0.47g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、6mmol(0.84ml)のトリエチルアミンを加えて、無色のきれいな溶液を作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 2mmol(0.578g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去し、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥してオレンジ−黄色の固体生成物である下記の化学式9の触媒1を0.8g(収率97%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR (300.13MHz, CDCl3, ppm):δ=3.16(dd, J1,2=6.6Hz, J1,3=11.9Hz, 3H, CH2)、2.81(dd, J1,2=7.4Hz, J1,3=11.9Hz, 3H, CH2)。1.96(s, 15H, C5Me5)、1.20 (s, 9H, CMe2)、 1.11(s, 9H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.4MHz, CDCl3, ppm): δ=125.7(C5Me5)、84.34(OCMe2)、 61.35(CH2N)、31.17(OCMe2)、29.30(OCMe2)、11.95(C5Me5)。EI-MS:m/z=414。
<Production of Cp * Ti (OCMe 2 CH 2 ) 3 N (Catalyst 1)>
(HOCMe 2 CH 2 ) 3 N 2 mmol (0.47 g) synthesized above was put in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 6 mmol (0.84 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2 mmol (0.578 g) of Cp * TiCl 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum, and dried for a long time to obtain 0.8 g (yield 97%) of catalyst 1 of the following chemical formula 9, which is an orange-yellow solid product, and the 1 HNMR result was as follows. is there.
1 H NMR (300.13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 3.16 (dd, J 1,2 = 6.6 Hz, J 1,3 = 11.9 Hz, 3H, CH 2 ), 2.81 (dd, J 1,2 = 7.4Hz, J 1,3 = 11.9Hz, 3H , CH 2). 1.96 (s, 15H, C 5 Me 5 ), 1.20 (s, 9H, CMe 2 ), 1.11 (s, 9H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.4 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 125.7 (C 5 Me 5 ), 84.34 (OCMe 2 ), 61.35 (CH 2 N), 31.17 (OCMe 2 ), 29.30 (OCMe 2 ), 11.95 (C 5 Me 5 ). EI-MS: m / z = 414.
[実施例2:Cp*Ti(OCMe2CH2)2N(CH2CH2O)(触媒2)の合成]
<(HOCMe2CH2)2N(CH2CH2O)の製造>
3.05g(50mmol)のエタノールアミンと7.93g(110mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20mlの栓式ガラス瓶に入れ、常温で12時間撹拌した後、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移し、また、ガラス瓶を20mlのアセトンで3回洗浄した後、内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去した後、長時間真空下で乾燥して10g(収率97%)の無色のオイルである(HOCMe2CH2)2N(CH2CH2OH)を得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR (300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=3.60(t, J=5.4Hz, 2H, CH2CH2N)、2.77(t, J=5.4Hz, 2H, CH2CH2N)、2.53(s, 4H, CMe2CH2N)、 1.17(s, 12H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=71.03(OCH2)、68.81(OCMe2)、61.39(NCH2)、60.49(NCH2)、28.21(OCMe2)。
Example 2: Cp * Ti (OCMe 2 CH 2) Synthesis of 2 N (CH 2 CH 2 O ) ( catalyst 2)
<Production of (HOCMe 2 CH 2 ) 2 N (CH 2 CH 2 O)>
3.05 g (50 mmol) of ethanolamine, 7.93 g (110 mmol) of isobutylene oxide and a stir bar were placed in a 20 ml stoppered glass bottle, stirred at room temperature for 12 hours, and then the colorless sticky contents were transferred to a 250 ml flask. The glass bottle was washed with 20 ml of acetone three times, and the contents were combined. After removing all solvent with a rotary distiller, it was dried under vacuum for a long time to obtain 10 g (yield 97%) of colorless oil (HOCMe 2 CH 2 ) 2 N (CH 2 CH 2 OH). The 1 HNMR results are as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 3.60 (t, J = 5.4 Hz, 2H, CH 2 CH 2 N), 2.77 (t, J = 5.4 Hz, 2H, CH 2 CH 2 N ), 2.53 (s, 4H, CMe 2 CH 2 N), 1.17 (s, 12H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 71.03 (OCH 2 ), 68.81 (OCMe 2 ), 61.39 (NCH 2 ), 60.49 (NCH 2 ), 28.21 (OCMe 2 ).
<Cp*Ti(OCMe2CH2)2N(CH2CH2O)(触媒2)の製造>
上記で合成した(HOCMe2CH2)2N(CH2CH2OH)1.45mmol(0.298g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、トリエチルアミン4.8mmol(0.7ml)を加えて、無色のきれいな溶液に作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 1.45mmol(0.42g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去し、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式10の触媒2を0.56g(収率100%)得、1HNMR結果は、次の通りである。また、本触媒を単結晶X線回折計によって構造分析した結果を図1に示した。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.10(t, J=5.5Hz, 2H, CH2CH2N)、2.94-2.80(m, 6H, CH2CH2N and CMe2CH2N)、1.85(s, 15H, C5Me5)、0.90(d, J=7.4Hz, 12H, CMe2)、13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=121.4(C5Me5)、 81.29(OCH2)、70.91(OCMe2)、70.50(NCH2)、63.35(NCH2)、31.79(OCMe2)、31.14(OCMe2)、11.13(C5Me5)、EI-MS: m/z=385。
<Production of Cp * Ti (OCMe 2 CH 2 ) 2 N (CH 2 CH 2 O) (Catalyst 2)>
1.45 mmol (0.298 g) of (HOCMe 2 CH 2 ) 2 N (CH 2 CH 2 OH) synthesized above was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 4.8 mmol (0.7 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 1.45 mmol (0.42 g) of Cp * TiCl 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.56 g (yield 100%) of catalyst 2 of the following chemical formula 10 as a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows. The results of structural analysis of the catalyst by a single crystal X-ray diffractometer are shown in FIG.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.10 (t, J = 5.5 Hz, 2H, CH 2 CH 2 N), 2.94-2.80 (m, 6H, CH 2 CH 2 N and CMe 2 CH 2 N), 1.85 (s, 15H, C 5 Me 5 ), 0.90 (d, J = 7.4 Hz, 12H, CMe 2 ), 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 121.4 (C 5 Me 5 ), 81.29 (OCH 2 ), 70.91 (OCMe 2 ), 70.50 (NCH 2 ), 63.35 (NCH 2 ), 31.79 (OCMe 2 ), 31.14 (OCMe 2 ), 11.13 (C 5 Me 5 ), EI-MS: m / z = 385.
[実施例3:Cp*Ti(OCMe2CH2)2N(CH2CH2O)(触媒3)の合成]
<(HOCMe2CH2)N(CH2CH2OH)2の製造>
5.26g(50mmol)のジエタノールアミンと3.61g(55mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20mlの栓式ガラス瓶に入れて、常温で12時間撹拌した後、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移し、また、ガラス瓶を20mlアセトンで3回洗浄した後、内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去した後、長時間真空下で乾燥して8.6g(収率97%)の無色のオイルである(HOCMe2CH2)N(CH2CH2OH)2を得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR (300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.62(br s, 3H, OH)、3.58(t, J=4.7Hz, 4H, CH2CH2N)、2.65(t, J=4.7Hz, 2H, CH2CH2N)、2.42(s, 2H, CMe2CH2N)、1.15(s, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=70.73(OCH2)、66.85(OCMe2)、59.94(NCH2)、59.21(NCH2)、27.73(OCMe2)。
Example 3 Synthesis of Cp * Ti (OCMe 2 CH 2 ) 2 N (CH 2 CH 2 O) (Catalyst 3)
<Production of (HOCMe 2 CH 2 ) N (CH 2 CH 2 OH) 2 >
5.26 g (50 mmol) of diethanolamine, 3.61 g (55 mmol) of isobutylene oxide and a stirrer are placed in a 20 ml stoppered glass bottle and stirred at room temperature for 12 hours, and then the colorless sticky contents are transferred to a 250 ml flask. The glass bottle was washed with 20 ml acetone three times, and the contents were combined. After removing all the solvent with a rotary distiller, it was dried under vacuum for a long time and was 8.6 g (yield 97%) of colorless oil (HOCMe 2 CH 2 ) N (CH 2 CH 2 OH) 2 The 1 HNMR results are as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.62 (br s, 3H, OH), 3.58 (t, J = 4.7 Hz, 4H, CH 2 CH 2 N), 2.65 (t, J = 4.7Hz, 2H, CH 2 CH 2 N), 2.42 (s, 2H, CMe 2 CH 2 N), 1.15 (s, 6H, CMe 2). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 70.73 (OCH 2 ), 66.85 (OCMe 2 ), 59.94 (NCH 2 ), 59.21 (NCH 2 ), 27.73 (OCMe 2 ).
<Cp*Ti(OCMe2CH2)N(CH2CH2O)2(触媒3)の製造>
前記で合成した(HOCMe2CH2)N(CH2CH2OH)2 1.45mmol(0.257g)シュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、トリエチルアミン4.8mmol(0.7ml)を加えて、無色のきれいな溶液に作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 1.45mmol(0.42g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去し、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記化学式11の触媒3を0.51g(収率98%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.17(t, J=5.4Hz, 4H, CH2CH2N)、2.93-2.85(m, 6H, CH2CH2N and CMe2CH2N)、1.86(s, 15H, C5Me5)、0.90(s, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=121.9(C5Me5)、81.94(OCH2)、70.70(OCMe2)、67.46(NCH2)、59.56(NCH2)、32.13(OCMe2)、11.07(C5Me5)、EI-MS: m/z=357。
<Production of Cp * Ti (OCMe 2 CH 2 ) N (CH 2 CH 2 O) 2 (Catalyst 3)>
The (HOCMe 2 CH 2 ) N (CH 2 CH 2 OH) 2 1.45 mmol (0.257 g) synthesized above was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 4.8 mmol (0.7 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 1.45 mmol (0.42 g) of Cp * TiCl 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.51 g (yield 98%) of catalyst 3 of the following chemical formula 11 as a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.17 (t, J = 5.4 Hz, 4H, CH 2 CH 2 N), 2.93-2.85 (m, 6H, CH 2 CH 2 N and CMe 2 CH 2 N), 1.86 (s , 15H, C 5 Me 5), 0.90 (s, 6H, CMe 2). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 121.9 (C 5 Me 5 ), 81.94 (OCH 2 ), 70.70 (OCMe 2 ), 67.46 (NCH 2 ), 59.56 (NCH 2 ) 32.13 (OCMe 2 ), 11.07 (C 5 Me 5 ), EI-MS: m / z = 357.
[実施例4:Cp*Ti(OPh)3N(触媒4)の合成]
トリス(2−ヒドロキシフェニル)アミン2mmol(0.59g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、6mmol(0.84ml)のトリエチルアミンを加えて、無色のきれいな溶液を作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 2mmol(0.578g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去し、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥してオレンジ−黄色の固体生成物である下記の化学式12の触媒4を0.49g(収率52%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.43(d, J=7.9Hz, 3H, Ph-H)、7.04(t, J=8.0Hz, 3H, Ph-H)、6.69(t, J=7.9Hz, 3H, Ph-H)、6.51(d, J=8.0Hz, 3H, Ph-H)、2.15(s, 15H, C5Me5)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=164.0(Ph)、1(Ph)、128.9(Ph)、128.5(Ph)、126.0(C5Me5)、119.2(Ph)、116.6(Ph)、11.56(C5Me5)。EI-MS: m/z=473。
[Example 4: Synthesis of Cp * Ti (OPh) 3 N (catalyst 4)]
2 mmol (0.59 g) of tris (2-hydroxyphenyl) amine was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 6 mmol (0.84 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After lowering the temperature of the system to -78 ° C., was dissolved in another Schlenk flask Cp * TiCl 3 2mmol a (0.578 g) in toluene 30 ml, was added dropwise to the solution slowly the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.49 g (yield 52%) of catalyst 4 of the following chemical formula 12, which is an orange-yellow solid product, and the 1 HNMR result was as follows. is there.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 7.43 (d, J = 7.9 Hz, 3H, Ph-H), 7.04 (t, J = 8.0 Hz, 3H, Ph-H), 6.69 ( t, J = 7.9 Hz, 3H, Ph—H), 6.51 (d, J = 8.0 Hz, 3H, Ph—H), 2.15 (s, 15H, C 5 Me 5 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 164.0 (Ph), 1 (Ph), 128.9 (Ph), 128.5 (Ph), 126.0 (C 5 Me 5 ), 119.2 (Ph ), 116.6 (Ph), 11.56 (C 5 Me 5 ). EI-MS: m / z = 473.
[実施例5:Cp*TiCl{(OCMe2CH2)2NMe}(触媒5)の合成]
<(HOCMe2CH2)2NMeの製造>
25ml(50mmol)のメチルアミン(2M solution in MeOH)と7.93g(110mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20ml栓式ガラス瓶に入れて、50℃で12時間撹拌した後、常温に反応温度を下げ、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移した。ガラス瓶を20mlのアセトンで3回洗浄した後、前記250mlのフラスコに内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去した後、長時間真空下で乾燥して8.7g(収率99%)の無色のオイルである(HOCMe2CH2)2NMeを得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300. 13MHz, CDCl3, ppm):δ=3.86(s, 2H, OH)、2.46(s, 4H, CMe2 CH2N)、2.42(s, 3H, NMe)、1.10(s, 12H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=72.05(OCMe2)、71.48(OCMe2)、61.39(NCH2)、60.49(NMe)、28.21(OCMe2)。
Example 5: Synthesis of Cp * TiCl {(OCMe 2 CH 2 ) 2 NMe} (Catalyst 5)]
<Production of (HOCMe 2 CH 2 ) 2 NMe>
25 ml (50 mmol) of methylamine (2M solution in MeOH), 7.93 g (110 mmol) of isobutylene oxide and a stir bar were placed in a 20 ml stoppered glass bottle, stirred at 50 ° C. for 12 hours, and then the reaction temperature was lowered to room temperature. The colorless sticky contents were transferred to a 250 ml flask. The glass bottle was washed with 20 ml of acetone three times, and then the contents were combined with the 250 ml flask. After removing all solvent on a rotary evaporator, long and dried under vacuum to give a colorless oil 8.7 g (99% yield) (HOCMe 2 CH 2) 2 NMe and, 1 HNMR results It is as follows.
1 H NMR (300.13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 3.86 (s, 2H, OH), 2.46 (s, 4H, CMe 2 CH 2 N), 2.42 (s, 3H, NMe), 1.10 (s , 12H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 72.05 (OCMe 2 ), 71.48 (OCMe 2 ), 61.39 (NCH 2 ), 60.49 (NMe), 28.21 (OCMe 2 ).
<Cp*TiCl{(OCMe2CH2)2NMe}(触媒5)の製造>
上記で合成した(HOCMe2CH2)2NMe 2.42mmol(0.424g)のシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、トリエチルアミン5mmol(0.8ml)を加えて、無色のきれいな溶液に作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 2.42mmol(0.7g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去し、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式13の触媒5を0.85g(収率89%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=2.67(q, J=11.6Hz, 4H, CH2N)、2.58(s, 3H, NMe)、2.04(s, 15H, C5Me5)、1.18(d, J=4.4Hz, 12H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=125.1(C5Me5)、88.13(OCMe2)、73.68(NCH2)、50.29(NMe)、28.59(OCMe2)、12.17(C5Me5)。EI-MS: m/z=393。
<Production of Cp * TiCl {(OCMe 2 CH 2 ) 2 NMe} (Catalyst 5)>
The (HOCMe 2 CH 2 ) 2 NMe 2.42 mmol (0.424 g) synthesized above was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 5 mmol (0.8 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2.42 mmol (0.7 g) of Cp * TiCl 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and then the solution was slowly added dropwise to the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.85 g (yield 89%) of catalyst 5 of the following chemical formula 13 which is a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 2.67 (q, J = 11.6 Hz, 4H, CH 2 N), 2.58 (s, 3H, NMe), 2.04 (s, 15H, C 5 Me 5 ), 1.18 (d, J = 4.4 Hz, 12H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 125.1 (C 5 Me 5 ), 88.13 (OCMe 2 ), 73.68 (NCH 2 ), 50.29 (NMe), 28.59 (OCMe 2 ), 12.17 (C 5 Me 5 ). EI-MS: m / z = 393.
[実施例6:Cp*Ti(OMe){(OCMe2CH2)2NMe}(触媒6)の合成]
実施例5で合成した配位子(HOCMe2CH2)2NMe 2.42mmol(0.424g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*Ti(OMe)3 2.42mmol(0.67g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式14の触媒6を0.83g(収率92%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.01(s, 3H, OMe)、2.73(q, J=12.0Hz, 4H, CH2N)、2.61(s, 3H, NMe)、2.01(s, 15H, C5Me5)、1.21(d, J=5.2Hz, 12H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=125.9(C5Me5)、87.44(OCMe2)、75.15(NCH2)、62.32(OMe)、51.33(NMe)、29.43(OCMe2)、11.29(C5Me5)。
Example 6 Synthesis of Cp * Ti (OMe) {(OCMe 2 CH 2 ) 2 NMe} (Catalyst 6)
Ligand (HOCMe 2 CH 2 ) 2 NMe 2.42 mmol (0.424 g) synthesized in Example 5 was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2.42 mmol (0.67 g) of Cp * Ti (OMe) 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. Added. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.83 g (yield 92%) of catalyst 6 of the following chemical formula 14 which is a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.01 (s, 3H, OMe), 2.73 (q, J = 12.0 Hz, 4H, CH 2 N), 2.61 (s, 3H, NMe), 2.01 (s, 15H, C 5 Me 5), 1.21 (d, J = 5.2Hz, 12H, CMe 2). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 125.9 (C 5 Me 5 ), 87.44 (OCMe 2 ), 75.15 (NCH 2 ), 62.32 (OMe), 51.33 (NMe), 29.43 (OCMe 2 ), 11.29 (C 5 Me 5 ).
[実施例7:Cp*TiCl{(OCMe2CH2)NMe(CH2CH2O)}(触媒7)の合成]
<(HOCMe2CH2)NMe(CH2CH2OH)の製造>
7.51g(100mmol)のN−メチルエタノールアミンと7.93g(110mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20mlの栓式ガラス瓶に入れて、50℃で12時間撹拌した後、常温に反応温度を下げ、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移した。また、ガラス瓶を20mlのアセトンで3回洗浄した後、前記250mlフラスコに内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去した後、長時間真空下で乾燥して14.3g(収率97%)の無色のオイルである(HOCMe2CH2)NMe(CH2CH2OH)を得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=3.56(t, J=5.4Hz, 2H, NCH2CH2)、3.41(br, s, 2H, OH)、2.60(t, J=5.5Hz, 2H, NCH2CH2)、2.37(s,3H, NMe)、2.34(s, 2H, CMe2CH2N)、1.12(s, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=70.72(OCH2)、68.29(OCMe2)、61.75(NCH2)、45.46(NMe)、27.62(OCMe2)。
[Example 7: Synthesis of Cp * TiCl {(OCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 O)} (catalyst 7)]
<Production of (HOCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 OH)>
7.51 g (100 mmol) of N-methylethanolamine, 7.93 g (110 mmol) of isobutylene oxide and a stirring bar were placed in a 20 ml stoppered glass bottle and stirred at 50 ° C. for 12 hours, and then the reaction temperature was lowered to room temperature. The colorless sticky contents were transferred to a 250 ml flask. The glass bottle was washed with 20 ml of acetone three times, and then the contents were combined with the 250 ml flask. After removing all the solvent with a rotary still, it was dried under vacuum for a long time to give 14.3 g (97% yield) of colorless oil (HOCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 OH). The obtained 1 HNMR results are as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 3.56 (t, J = 5.4 Hz, 2H, NCH 2 CH 2 ), 3.41 (br, s, 2H, OH), 2.60 (t, J = 5.5Hz, 2H, NCH 2 CH 2 ), 2.37 (s, 3H, NMe), 2.34 (s, 2H, CMe 2 CH 2 N), 1.12 (s, 6H, CMe 2). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 70.72 (OCH 2 ), 68.29 (OCMe 2 ), 61.75 (NCH 2 ), 45.46 (NMe), 27.62 (OCMe 2 ).
<Cp*TiCl{(OCMe2CH2)NMe(CH2CH2O)}(触媒7)の製造>
上記で合成した(HOCMe2CH2)NMe(CH2CH2OH)2.42mmol(0.356g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。ここに、トリエチルアミン5mmol(0.8ml)を加えて、無色のきれいな溶液に作った。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*TiCl3 2.42mmol(0.7g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。翌日、セライトフィルタを通してアンモニウム塩を除去して、黄色のきれいな溶液を得た。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式15の触媒7を0.77g(収率88%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.36 - 4.28(m, 2H, CH2O)、2.86 - 2.79(m, 1H, CH2CH2N)、2.72(d, J=3.3Hz, 2H, CMe2CH2N)、2.70 - 2.61(m, 1H, CH2CH2N)、2.58(s, 3H, NMe)、1.97(s, 15H, C5Me5)、1.22(d, J=10Hz, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=125.8(C5Me5)、85.95(OCH2)、72.88(OCMe2)、68.29(CH2CH2N)、61.60(CMe2CH2N)、47.79(NMe)、31.92(OCMe2)、31.16(OCMe2)、12.00(C5Me5)。 EI-MS: m/z=363。
<Production of Cp * TiCl {(OCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 O)} (Catalyst 7)>
2.42 mmol (0.356 g) of (HOCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 OH) synthesized above was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. To this, 5 mmol (0.8 ml) of triethylamine was added to make a colorless clean solution. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2.42 mmol (0.7 g) of Cp * TiCl 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and then the solution was slowly added dropwise to the system. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The next day, the ammonium salt was removed through a celite filter to give a clean yellow solution. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.77 g (yield 88%) of the catalyst 7 of the following chemical formula 15 as a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.36-4.28 (m, 2H, CH 2 O), 2.86-2.79 (m, 1H, CH 2 CH 2 N), 2.72 (d, J = 3.3Hz, 2H, CMe 2 CH 2 N), 2.70-2.61 (m, 1H, CH 2 CH 2 N), 2.58 (s, 3H, NMe), 1.97 (s, 15H, C 5 Me 5 ), 1.22 ( d, J = 10 Hz, 6H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 125.8 (C 5 Me 5 ), 85.95 (OCH 2 ), 72.88 (OCMe 2 ), 68.29 (CH 2 CH 2 N), 61.60 ( CMe 2 CH 2 N), 47.79 (NMe), 31.92 (OCMe 2 ), 31.16 (OCMe 2 ), 12.00 (C 5 Me 5 ). EI-MS: m / z = 363.
[実施例8:Cp*Ti(OMe){(OCMe2CH2)NMe(CH2CH2O)}(触媒8)の合成]
実施例7で合成した配位子(HOCMe2CH2)NMe(CH2CH2O)2.42mmol(0.356g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*Ti(OMe)3 2.42mmol(0.67g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式16の触媒8を0.76g(収率91%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.25(m, 2H, CH2O)、4.01 (s, 3H, OMe)、2.77(m, 1H, CH2CH2N)、2.65(d, J=3.8Hz, 2H, CMe2CH2N)、2.85(m, 1H, CH2CH2N)、2.51(s, 3H, NMe)、2.01(s, 15H, C5Me5)、1.19(d, J=9.1Hz, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=125.3(C5Me5)、84.15(OCH2)、77.93(OCMe2)、65.75(CH2CH2N)、63.51(OMe)、62.58(CMe2CH2N)、48.94(NMe)、32.88(OCMe2)、30.09(OCMe2)、11.79(C5Me5)。
[Example 8: Synthesis of Cp * Ti (OMe) {(OCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 O)} (catalyst 8)]
2.42 mmol (0.356 g) of the ligand (HOCMe 2 CH 2 ) NMe (CH 2 CH 2 O) synthesized in Example 7 was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2.42 mmol (0.67 g) of Cp * Ti (OMe) 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. Added. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.76 g (yield 91%) of catalyst 8 of the following chemical formula 16, which is a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.25 (m, 2H, CH 2 O), 4.01 (s, 3H, OMe), 2.77 (m, 1H, CH 2 CH 2 N), 2.65 (d, J = 3.8Hz, 2H, CMe 2 CH 2 N), 2.85 (m, 1H, CH 2 CH 2 N), 2.51 (s, 3H, NMe), 2.01 (s, 15H, C 5 Me 5 ) 1.19 (d, J = 9.1 Hz, 6H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 125.3 (C 5 Me 5 ), 84.15 (OCH 2 ), 77.93 (OCMe 2 ), 65.75 (CH 2 CH 2 N), 63.51 ( OMe), 62.58 (CMe 2 CH 2 N), 48.94 (NMe), 32.88 (OCMe 2 ), 30.09 (OCMe 2 ), 11.79 (C 5 Me 5 ).
[実施例9:Cp*Ti(OMe)2(OCMe2CH2NMe2)(触媒9)の合成]
<HOCMe2CH2NMe2の製造>
20ml(40mmol)のジメチルアミン(HNMe2、2M solution in MeOH)と3.17g(46mmol)のイソブチレンオキシド及び撹拌子を20mlの栓式ガラス瓶に入れて、常温で12時間撹拌した後、無色の粘つく内容物を250mlのフラスコに移し、また、ガラス瓶を20mlアセトンで3回洗浄した後、内容物を合せた。回転蒸留器で全ての溶媒を除去して2.6g(収率55%)の無色の液体であるHOCMe2CH2NMe2を得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=3.43(br s, 1H, OH)、2.33(s, 6H, NMe2)、2.24(s, 2H, CH2N)、1.13(s, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ= 69.92(OCMe2)、61.02(CH2N)、27.40(OCMe2)。
Example 9 Synthesis of Cp * Ti (OMe) 2 (OCMe 2 CH 2 NMe 2 ) (Catalyst 9)
<Production of HOCMe 2 CH 2 NMe 2 >
20 ml (40 mmol) of dimethylamine (HNMe 2 , 2M solution in MeOH), 3.17 g (46 mmol) of isobutylene oxide and a stirrer are placed in a 20 ml stoppered glass bottle and stirred at room temperature for 12 hours. The contents were transferred to a 250 ml flask and the glass bottle was washed 3 times with 20 ml acetone before the contents were combined. All solvents were removed by rotary distillation to obtain 2.6 g (yield 55%) of colorless liquid HOCMe 2 CH 2 NMe 2 , and the 1 HNMR results are as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 3.43 (br s, 1H, OH), 2.33 (s, 6H, NMe 2 ), 2.24 (s, 2H, CH 2 N), 1.13 (s , 6H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 69.92 (OCMe 2 ), 61.02 (CH 2 N), 27.40 (OCMe 2 ).
<Cp*Ti( OMe)2(OCMe2CH2NMe2)(触媒9)の製造>
上記で合成したHOCMe2CH2NMe2 2.42mmol(0.284g)をシュレンクフラスコに入れてトルエン30mlでよく溶解した。このシステムの温度を−78℃に下げた後、他のシュレンクフラスコにCp*Ti(OMe)3 2.42mmol(0.67g)をトルエン30mlで溶解した後、その溶液をゆっくり前記システムに一滴ずつ添加した。添加が終われば、常温にゆっくり温度を上げ、一晩中撹拌した。真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して黄色の固体生成物である下記の化学式17の触媒9を0.64g(収率88%)得、1HNMR結果は、次の通りである。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=4.12(s, 6H, OMe)、2.68(s, 2H, CH2N)、2.55(s, 6H, NMe2)、1.98(s, 15H, C5Me5)、1.12(d, J=7.8Hz, 6H, CMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=124.5(C5Me5)、76.34(OCMe2)、65.29(OMe)、63.75(NMe)、47.36(NMe2)、34.51(OCMe2)、11.33 (C5Me5)。
<Production of Cp * Ti (OMe) 2 (OCMe 2 CH 2 NMe 2 ) (Catalyst 9)>
HOCMe 2 CH 2 NMe 2 2.42 mmol (0.284 g) synthesized above was placed in a Schlenk flask and well dissolved in 30 ml of toluene. After the temperature of the system was lowered to −78 ° C., 2.42 mmol (0.67 g) of Cp * Ti (OMe) 3 was dissolved in 30 ml of toluene in another Schlenk flask, and the solution was slowly added dropwise to the system. Added. When the addition was complete, the temperature was slowly raised to room temperature and stirred overnight. The solvent was removed under vacuum and dried for a long time to obtain 0.64 g (yield 88%) of the catalyst 9 of the following chemical formula 17, which is a yellow solid product, and the 1 HNMR result is as follows.
1 H NMR (300, 13 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 4.12 (s, 6H, OMe), 2.68 (s, 2H, CH 2 N), 2.55 (s, 6H, NMe 2 ), 1.98 (s, 15H, C 5 Me 5 ), 1.12 (d, J = 7.8 Hz, 6H, CMe 2 ). 13 C { 1 H} NMR (75.47 MHz, CDCl 3 , ppm): δ = 124.5 (C 5 Me 5 ), 76.34 (OCMe 2 ), 65.29 (OMe), 63.75 (NMe), 47.36 (NMe 2 ), 34.51 (OCMe 2 ), 11.33 (C 5 Me 5 ).
[実施例10:スチレン単独重合体の製造(液相重合)]
上記で合成された実施例1ないし9のハーフメタロセン触媒をそれぞれスチレン単独液相重合を下記のように実施した。高純度の窒素雰囲気の重合反応器に精製されたへプタン70mlを加えて50℃に昇温させた。スチレン30ml、トリイソブチルアルミニウム(1.0Mトルエン溶液)0.5ml及びメチルアルミノキサン(2.1Mトルエン溶液、Akzo社製)0.44mlを順次に注入した。それを強く撹拌しつつ、前記それぞれのメタロセン触媒が溶けている0.75ml(3.75μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させ、濾過して白色の固体沈殿物を得た。この沈殿物をエタノールで洗浄し、50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に表した。また、前記それぞれの重合体をメチルエチルケトンで12時間還流させて抽出し、溶けずに残っている重合体が得られた。この重合体を炭素元素核磁気共鳴分光法で分析した結果、シンジオタクチック構造を有することが確認できた。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に表した。
[Example 10: Production of styrene homopolymer (liquid phase polymerization)]
The half metallocene catalysts of Examples 1 to 9 synthesized above were each subjected to styrene homo-liquid phase polymerization as follows. 70 ml of purified heptane was added to the polymerization reactor in a high-purity nitrogen atmosphere, and the temperature was raised to 50 ° C. 30 ml of styrene, 0.5 ml of triisobutylaluminum (1.0 M toluene solution) and 0.44 ml of methylaluminoxane (2.1 M toluene solution, manufactured by Akzo) were sequentially injected. While stirring vigorously, a 0.75 ml (3.75 μmol Ti) toluene solution in which the respective metallocene catalyst was dissolved was added. After stirring for 1 hour, a 10 wt% hydrochloric acid-ethanol solution was added to stop the reaction, followed by filtration to obtain a white solid precipitate. This precipitate was washed with ethanol and dried in a vacuum oven at 50 ° C. overnight to obtain a final styrene polymer. The polymerization results and polymer properties for each catalyst are shown in Table 1 below. In addition, the respective polymers were extracted by refluxing with methyl ethyl ketone for 12 hours to obtain polymers that remained undissolved. As a result of analyzing this polymer by carbon element nuclear magnetic resonance spectroscopy, it was confirmed that it had a syndiotactic structure. The polymerization results and polymer properties for each catalyst are shown in Table 1 below.
[比較例1]
上記実施例10で使用した触媒を従来の触媒であるCp*Ti(OMe)3を使用したことを除いては、上記実施例10と同様に実施し、触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に示した。
[Comparative Example 1]
Except that the catalyst used in Example 10 above was Cp * Ti (OMe) 3 which is a conventional catalyst, the same procedure as in Example 10 was performed, and the polymerization results and polymer properties for the catalyst were as follows. It showed in Table 1.
[比較例2]
上記実施例10で使用した触媒を従来の触媒であるCp*Ti(OCH2CH2)Nを使用したことを除いては、上記実施例10と同様に実施し、触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に示した。
[Comparative Example 2]
The catalyst used in Example 10 is the same as Example 10 except that Cp * Ti (OCH 2 CH 2 ) N, which is a conventional catalyst, is used. The physical properties are shown in Table 1 below.
[比較例3]
上記実施例10で使用した触媒を従来の触媒であるCp*Ti(OCHMeCH2)3Nを使用したことを除いては、上記実施例10と同様に実施し、触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に示した。
[Comparative Example 3]
The catalyst used in Example 10 is the same as Example 10 except that the conventional catalyst Cp * Ti (OCHMeCH 2 ) 3 N is used. The polymerization results and polymer properties for the catalyst are as follows. Is shown in Table 1 below.
[実施例11:スチレン単独重合体の製造(塊状相重合)]
上記で合成された実施例1ないし9のハーフメタロセン触媒のうち幾つかを選択して使用して、下記のような方法でスチレン塊状相重合を実施した。
高純度の窒素雰囲気の重合反応器に精製されたスチレン100mlを加えて50℃に昇温させた。次いで、トリイソブチルアルミニウム(1.0Mトルエン溶液)5mlとメチルアルミノキサン(2.1Mトルエン溶液、Akzo社製)5mlを順次に注入した。それを強く撹拌しつつ、前記メタロセンが溶けている5ml(50μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させて濾過した後、エタノールで洗浄して50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。また、前記それぞれの重合体をメチルエチルケトンで12時間還流させて抽出し、溶けずに残っている重合体が得られた。この重合体を炭素核磁気共鳴分光法で分析した結果、シンジオタクチック構造を有することが確認できた。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。
[Example 11: Production of styrene homopolymer (bulk phase polymerization)]
Using some of the half metallocene catalysts of Examples 1 to 9 synthesized above, styrene bulk phase polymerization was carried out by the following method.
100 ml of purified styrene was added to the polymerization reactor in a high purity nitrogen atmosphere and the temperature was raised to 50 ° C. Subsequently, 5 ml of triisobutylaluminum (1.0 M toluene solution) and 5 ml of methylaluminoxane (2.1 M toluene solution, manufactured by Akzo) were sequentially injected. While strongly stirring it, 5 ml (50 μmol Ti) of toluene solution in which the metallocene was dissolved was added. After stirring for 1 hour, the reaction was stopped by adding a hydrochloric acid-ethanol solution having a concentration of 10% by weight, filtered, washed with ethanol, and dried overnight in a 50 ° C. vacuum oven to obtain the final styrene polymer. Got. The polymerization results and polymer properties for each catalyst are shown in Table 2 below. In addition, the respective polymers were extracted by refluxing with methyl ethyl ketone for 12 hours to obtain polymers that remained undissolved. As a result of analyzing this polymer by carbon nuclear magnetic resonance spectroscopy, it was confirmed that it had a syndiotactic structure. The polymerization results and polymer properties for each catalyst are shown in Table 2 below.
[比較例4]
上記実施例11で使用した触媒を従来の触媒であるCp*Ti(OMe)3を使用したことを除いては、上記実施例11と同様に実施し、触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。
[Comparative Example 4]
Except that the catalyst used in Example 11 above was Cp * Ti (OMe) 3 which is a conventional catalyst, the same procedure as in Example 11 was carried out, and the polymerization results and polymer properties for the catalyst were as follows. Table 2 shows.
[比較例5]
上記実施例11で使用した触媒を従来の触媒であるCp*Ti(OCH2CH2)Nを使用したことを除いては、上記実施例11と同様に実施し、触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。
[Comparative Example 5]
The catalyst used in Example 11 is the same as Example 11 except that Cp * Ti (OCH 2 CH 2 ) N, which is a conventional catalyst, is used. The physical properties are shown in Table 2 below.
上記表1及び2を参照すれば、本発明によるハーフメタロセン触媒系を利用して重合したスチレン単独重合体は、立体規則性が卓越し、高い融点を有し、多様な分子量分布をなすことが分かる。 Referring to Tables 1 and 2, the styrene homopolymer polymerized using the half metallocene catalyst system according to the present invention has excellent stereoregularity, a high melting point, and various molecular weight distributions. I understand.
以上、本発明は、記載された具体例を中心として詳細に説明したが、本発明の範囲及び技術的思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能であるというのは、当業者において明白な事実であり、このような変形及び修正が特許請求の範囲に属するということも当然である。 Although the present invention has been described in detail with a focus on the specific examples described above, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the present invention and the scope of the technical idea. Of course, it is obvious that such variations and modifications fall within the scope of the claims.
本発明は、ビニル芳香性重合体に関連の技術分野に適用可能である。 The present invention is applicable to technical fields related to vinyl aromatic polymers.
Claims (18)
M1、M2及びM3は、それぞれ独立に周期律表上の3〜10族の遷移元素であり、
L1、L2及びL3は、それぞれ独立に下記の化学式4、5、6、7または8で表すシクロアルカンジエニル配位子であり、
X1、X2及びX3は、σ−配位子の官能基であって、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、アルキルシリル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、チオアルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミド基、アルコキシアルコール基、アルコールアミン基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリールシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、チオアリールオキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリールアミド基、アリールアルキルアミド基、アリールオキソアルコール基、アルコールアリールアミン基またはアリールアミノアリールオキシ基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
A1、A2、A3、A4、A5及びA6は、中心金属と結合される官能基であって、それぞれ独立に酸素原子または 硫黄原子であり、
D1、D2、D3、D4、D5及びD6は、それぞれ炭素原子であり、
E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E11及びE12は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、但し、E 1 、E 2 、E 3 、E 4 、E 5 、及びE 6 の全てが同時に水素原子であることはなく、E 7 、E 8 、E 9 、及びE 10 の全てが同時に水素原子であることはなく、E 11 及びE 12 の全てが同時に水素原子であることはなく、
Q1、Q2及びQ3は、それぞれ独立に窒素またはリンであり、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)である。] A half metallocene catalyst represented by the following chemical formula 1, 2 or 3.
M 1 , M 2 and M 3 are each independently a group 3-10 transition element on the periodic table,
L 1 , L 2 and L 3 are each independently a cycloalkanedienyl ligand represented by the following chemical formula 4, 5, 6, 7 or 8;
X 1 , X 2 and X 3 are functional groups of the σ-ligand and each independently represent a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a carbon An alkenyl group of 2 to 20, an alkoxy group, an alkenyloxy group, a thioalkoxy group, an alkylsiloxy group, an amide group, an alkoxy alcohol group, an alcohol amine group, an aryl group, an alkylaryl group, an arylalkyl group, an arylsilyl group, a haloaryl Group, aryloxy group, arylalkoxy group, thioaryloxy group, arylalkylsiloxy group, arylamide group, arylalkylamide group, aryloxoalcohol group, alcoholarylamine group or arylaminoaryloxy group (wherein alkyl group Has 1 to 0 is a linear or branched hydrocarbon group, the aryl group is a C 6 -C represents an aromatic or heteroaromatic group 40.),
A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are functional groups bonded to the central metal, each independently an oxygen atom or a sulfur atom,
D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 and D 6 are each a carbon atom ;
E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 , E 7 , E 8 , E 9 , E 10 , E 11 and E 12 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a haloalkyl group, an alkoxy group, an alkylsiloxy group, an amino group, an alkoxyalkyl group, a thioalkoxyalkyl group, an alkylsiloxyalkyl group, aminoalkyl group, alkylphosphino alkyl group, aryl group, arylalkyl group, alkylaryl group, aryl silyl group, arylalkyl silyl group, a haloaryl group, an aryloxy group, Ariruo key Soarukiru group, Chioariruo key Soarukiru group, aryl oxo aryl Group, arylsiloxy group, arylalkyl Lucyloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group or arylphosphinoalkyl group (wherein the alkyl group is a straight chain having 1 to 20 carbon atoms) Or an aryl group represents an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms), provided that E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , And E 6 are not simultaneously hydrogen atoms, E 7 , E 8 , E 9 , and E 10 are not all hydrogen atoms at the same time , and all E 11 and E 12 are simultaneously hydrogen atoms. Is not an atom,
Q 1 , Q 2 and Q 3 are each independently nitrogen or phosphorus,
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group, a haloalkyl group, an alkoxyalkyl group, thio alkoxyalkyl group, an alkyl siloxy group, an aminoalkyl group, the alkyl phosphino alkyl group, aryl group, arylalkyl group, alkylaryl group, aryl silyl group, arylalkyl silyl group, a haloaryl group, Ariruo key Soarukiru group, Chioariruo key Soarukiru Group, aryloxoaryl group, arylsiloxy group, arylalkylsiloxy group, allylsiloxoalkyl group, arylsiloxoaryl group, arylamino group, arylaminoalkyl group, arylaminoaryl group or aryl Ruphosphinoalkyl group (wherein the alkyl group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the aryl group represents an aromatic or heteroaromatic group having 6 to 40 carbon atoms. ). ]
下記化学式18の反復単位を有するアルキルアルミノキサン、下記化学式19のアルキルアルミニウム及び弱配位ルイス酸からなる群から選択された1種以上の助触媒と、を含む触媒システム下でスチレン単量体またはスチレン系単量体を単独重合または共重合するか、またはオレフィン系単量体と共重合することを特徴とするスチレン系重合体の製造方法。
A styrene monomer or styrene under a catalyst system comprising: an alkylaluminoxane having a repeating unit of formula 18; and one or more promoters selected from the group consisting of an alkylaluminum of formula 19 and a weakly coordinating Lewis acid. A method for producing a styrenic polymer comprising homopolymerizing or copolymerizing a monomer based on copolymerization or copolymerizing with an olefin monomer.
i)スチレン系単量体にアルキルアルミニウムを加える段階と、
ii)主触媒のハーフメタロセン触媒を助触媒と接触させて活性化させる段階と、
iii)前記活性化されたii)の触媒を、前記i)のスチレン系単量体及びアルキルアルミニウムが充填された反応器に注入し、重合反応を実施する段階と、を含むことを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。 The polymerization process is
i) adding alkylaluminum to the styrenic monomer;
ii) activating the half-metallocene catalyst of the main catalyst by contacting with a co-catalyst;
and iii) injecting the activated catalyst of ii) into a reactor filled with the styrenic monomer and alkylaluminum of i) and carrying out a polymerization reaction. The manufacturing method of the styrenic polymer of Claim 3.
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