JP6363719B2 - 環式アミジン配位子を有する金属錯体 - Google Patents

環式アミジン配位子を有する金属錯体 Download PDF

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Description

本発明は、環式アミジン配位子を含有する金属錯体、その調製プロセス、上記金属錯体を含有する触媒系、上記触媒または触媒系が使用されるポリマーの製造プロセス、およびこのプロセスによって得られるポリマーに関する。
アミジン配位子を含んでなる重合触媒成分、活性剤、および任意選択により捕捉剤の存在下での2〜8個の炭素原子を有する少なくとも1つのオレフィンの重合プロセスは、(特許文献1)から既知である。(特許文献1)には、アミジン配位子を含んでなる第4族金属の有機金属錯体、および活性剤を含んでなる、オレフィン重合のための触媒系を特徴とする、エチレンと、3〜8個の炭素原子を有する少なくとも1つの追加的なアルファオレフィンとの共重合プロセスが開示されている。(特許文献1)には、エチレン、アルファオレフィンおよび1つ以上の非共役ジエンの共重合のためのプロセスも開示されている。
国際公開第2005090418号パンフレット
この既知のプロセスの不利な点は、α−オレフィン、および非共役ジエンなどのポリエンに対する触媒の比較的低い親和性である。加えて、このプロセスに利用される触媒は、高分子量ポリマーの製造に関して限定的な能力を示す。
本発明の目的は、高温でも、より高分子量のポリマーを提供することが可能である触媒成分のより新しい種類を提供することであった。この目的は、式1
CyYML (式1)
(式中、
Cyは、シクロペンタジエニル型配位子であり;
Mは、第4族金属であり;
Lは、中性ルイス塩基性の配位子であって、上記中性配位子の数「j」は、0から、18電子則を満たす量までの範囲にあり;
Xは、アニオン性配位子であり;
nは、アニオン性配位子Xの数を示す整数であり、かつ1または2、好ましくは2であり;
Yは、式2
Figure 0006363719
によって表される環式アミジン含有配位子部分であって、アミジン含有配位子は、イミン窒素原子Nを通して、金属Mに共有結合し;
Sは、−CH−単位であり、かつtは、Sの数を示す整数番号であり、かつ1〜4の範囲、より好ましくは1〜2の範囲、最も好ましくは1であり;
Sub1は、第14族原子を含んでなる脂肪族環式または直鎖置換基であって、これを通して、Sub1がアミン窒素原子Nに結合しており;
Sub2は、2個の炭素原子がspまたはsp混成となり得る、任意選択により置換されたC2単位である)による金属錯体によって達成される。

本発明の好ましい実施形態は、Sub1が、未置換の、またはハロゲン、アミド、シリルもしくはアリール基で置換された、1〜20個の炭素原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルキニル残基である、式1の金属錯体に関する。そのようなSub1の例は、メチル、n−プロピル、i−プロピル、tert−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロヘプチル、オクチル、シクロオクチル、シクロドデシル、オクタデシル、アダマンチル、1−ブテニル、2−ブテニルおよびプロペニルである。
本発明の好ましい実施形態は、Yが一般式2a
Figure 0006363719
(式中、R〜Rは、同一であるか、または異なって、かつそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、任意選択により置換されたC1〜10アルキル基、または任意選択により置換されたC1〜10アルコキシ基を表す)
あるいは一般式2b
Figure 0006363719
(式中、
〜Rは、同一であるか、または異なって、かつそれぞれ、
水素原子、ハロゲン原子、任意選択により置換されたC1〜10アルキル基、任意選択により置換されたC1〜10アルコキシ基を表すか、または隣接するR〜Rは結合して、任意選択により置換された芳香環を形成し得る)
を有する式1の金属錯体に関する。好ましいR〜Rの典型的な例は、水素およびフッ素である。
好ましい実施形態において、Yは一般式2aを有し、R〜Rは、それぞれ、水素原子を表すか、またはYは一般式2bを有し、R〜Rは、それぞれ、水素原子を表すか、もしくはR5はフッ素原子であり、かつSub1は、メチル、n−プロピル、i−プロピル、tert−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロヘプチル、オクチル、シクロオクチル、シクロドデシル、オクタデシル、アダマンチル、1−ブテニル、2−ブテニルもしくはプロペニルであり、かつtは1である。

好ましい実施形態において、第4族金属Mは、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)またはハフニウム(Hf)、最も好ましくはチタンである。
Cy
好ましいシクロペンタジエニル型配位子は、一置換または多置換されており、置換基は、ハロゲン、置換または未置換ヒドロカルビル、置換または未置換ヒドロカルビルオキシ、置換または未置換シリル、および置換または未置換ゲルミル残基、ならびにアミドおよびホスフィド基からなる群から選択される。可能な置換基は、ハロゲン、アミド、ホスフィド、アルコキシまたはアリールオキシ残基である。本明細書で使用される場合、置換シクロペンタジエニル型配位子という用語は、その従来の意味、すなわち、通常、金属に対してη−配位で、Π型結合を通して金属に結合した5員炭素環を有する置換配位子を概括的に包括するように意味される。
したがって、シクロペンタジエニル型という用語は、シクロペンタジエニル、インデニルおよびフルオレニルを含む。一置換または多置換という用語は、シクロペンタジエニル型構造の1個以上の芳香族水素原子が、1個以上の他の残基によって置換されたという事実を指す。置換基の数は、好ましくはシクロペンタジエニル配位子に対して1〜5、好ましくはインデニル配位子に対して1〜7、およびフルオレニル配位子に対して1〜9である。
シクロペンタジエニル配位子のための置換基の例示的なリストは、以下の基を含む。ハロゲンに関しては、F、ClおよびBrが挙げられてもよい。
置換または未置換ヒドロカルビル基に関して、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルなどのC〜C20直鎖および分枝鎖アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニルシクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロデシル、シクロドデシル、イソプロピルドデシル、アダマンチル、ノルボルニル、トリシクロ[5.2.1.0]デシルなどのC〜C20ヒドロカルビル置換および未置換環式脂肪族および多環式脂肪族基;フェニル、メチルフェニル、トリメチルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ナフチル、ブチルフェニル、ブチルジメチルフェニルを含む、C〜C20ヒドロカルビル置換および未置換アリール基;ベンジル、N,N−ジメチルアミノベンジル、N,N−ジメチルアミノメチル、メトキシメチル、ジフェニルホスフィノメチル、フルオロフェニル、トリフルオロメチルフェニル、フルオロメチルおよびシアノエチルを含む、C1〜20置換ヒドロカルビル基が含まれる。
好ましい置換または未置換シリルおよび置換または未置換ゲルミル残基としては、各Rが、水素、C1〜8アルキルまたはアルコキシ基、C6〜10アリールまたはアリールオキシからなる群から選択されるSi−(R、特に、トリス(トリフルオロメチル)シリルまたはトリス(ペルフルオロフェニル)シリル、ならびに各Rが、水素、C1〜8アルキルまたはアルコキシ基、C6〜10アリールまたはアリールオキシ基からなる群から選択される式−Ge−(Rのゲルミル基、例えば、トリス(トリフルオロメチル)ゲルミルまたはトリス(ペルフルオロフェニル)ゲルミルが含まれる。
好ましい置換または未置換ヒドロカルビルオキシ基には、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、フェノキシ、メチルチオ、エチルチオおよびフェニルチオが含まれる。
好ましいアミドおよびホスフィド基には、未置換の、または2個までのC1〜8アルキル基によって置換されたアミド、ならびに未置換の、または2個までのC1〜8アルキル基によって置換されたホスフィド基が含まれる。
好ましい実施形態において、シクロペンタジエニル配位子はメチル基によって五置換され、結果として、Cyは、1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニル、CMeであり、一般にCpと呼ばれる。他の未置換または置換シクロペンタジエニル基、置換または未置換インデニル基、置換または未置換フルオレニル基、置換または未置換テトラヒドロインデニル基、置換または未置換テトラヒドロフルオレニル基、置換または未置換オクタヒドロフルオレニル基、置換または未置換ベンゾインデニル基、置換または未置換ヘテロシクロペンタジエニル基、置換または未置換ヘテロインデニル基、置換または未置換ヘテロフルオレニル基、あるいはそれらの異性体も好ましい配位子Cyである。

Lが、エーテル、チオエーテル、アミン、第3級ホスフェン、イミン、ニトリル、イソニトリルまたは二座もしくは多座配位供与体である式1の金属錯体が好ましい。2個以上の配位子Lが存在する場合、それらは異なる意味を有してもよい。
式1の金属錯体中の中性配位子の数「j」は、0から、当該技術で既知の18電子則を満たす量までの範囲にあってよい。好ましくは、0〜2である。
適切なエーテルは、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アニソール、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、ベラトロール、2−エポキシプロパン、ジオキサン、トリオキサン、フラン、2,5−ジメチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンおよびクラウンエーテルである。適切なチオエーテルは、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、チオフェンおよびテトラヒドロチオフェンである。適切なアミンは、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、アリルアミン、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、トルイジン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピロール、ピペリジン、ピリジン、ピコリン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、2,6−ジ(t−ブチル)ピリジン、キノリンおよびイソキノリンなどであり、好ましくは第3級アミン、例えば、トリアルキルアミン、ピリジン、ビピリジン、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)および(−)−スパルテイン)である。適切な第3級ホスファンは、トリフェニルホスフィンおよびトリアルキルホスファンである。適切なイミンは、ケトイミン、グアニジン、イミノイミダゾリジン、ホスフィンイミンおよびアミジンである。適切な二座配位子は、ジイミン、アルキルまたはアリールジホスファン、ジメトキシエタンである。適切な多座配位子は、トリイミン(例えば、トリス(ピラゾリル)アルカン)、任意選択により第13〜17族のヘテロ原子を有するクラウンエーテル、任意選択により第13〜17族のヘテロ原子を有するアゾ−クラウンエーテル、任意選択により第13〜17族のヘテロ原子を有するホスファ−クラウンエーテル、任意選択により第13〜17族のヘテロ原子を有する第15〜16族のヘテロ原子の組合せを有するクラウンエーテル、および第14〜17族のヘテロ原子を含有するクラウンエーテル、またはそれらの組合せを含む、第13〜17族のヘテロ原子を含んでなる環式多座配位子である。
適切なニトリルは、式Ra)C≡N(式中、Ra)は、個々に、脂肪族ヒドロカルビル、ハロゲン化脂肪族ヒドロカルビル、芳香族ヒドロカルビルおよびハロゲン化芳香族ヒドロカルボニル残基の群から選択される)のものである。好ましいニトリルは、アセトニトリル、アクリロニトリル、シクロヘキサンジニトリル、ベンゾニトリル、ペンタフルオロベンゾニトリル、2,6−ジフルオロベンゾニトリル、2,6−ジクロロベンゾニトリル、2,6−ジブロモベンゾニトリル、4−フルオロ−2−トリフルオロメチルベンゾニトリルおよび3−ピリジンカルボニトリルである。
適切なイソニトリルは、式Rb)N≡C(式中、Rb)は、個々に、脂肪族ヒドロカルビル、ハロゲン化脂肪族ヒドロカルビル、芳香族ヒドロカルビルおよびハロゲン化芳香族ヒドロカルボニル残基の群から選択される)のものである。好ましいイソニトリルは、tert−ブチルイソシアニド(BuNC)、エチルイソシアノアセテート、p−トルエンスルホニルメチルイソシアニドおよびシクロヘキシルイソシアニド、好ましくはtert−ブチルイソニトリル(BuNC)である。

Xが、ハロゲン原子、C1〜10アルキル基、C7〜20アラルキル基、C6〜20アリール基またはC1〜20炭化水素置換アミノ基、そしてより好ましくは、ハロゲン原子およびC1〜10炭化水素置換アミノ基、最も好ましくは、Cl、F、Br、メチル、ベンジル、メチルトリメチルシリル、フェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、N,N−ジメチルアミノ−フェニル、ビス(N,N−ジメチルアミノ)フェニル、フルオロフェニル、ジフルオロフェニル、トリフルオロフェニル、テトラフルオロフェニル、ペルフルオロフェニル、トリアルキルシリルフェニル、ビス(トリアルキルシリル)フェニルおよびトリス(トリアルキルシリル)フェニルを意味する式1の金属錯体が好ましい。最も好ましくは、Clまたはメチルである。2個以上のXの場合、与えられた意味は、独立する。

アニオン性配位子Xの数はnとして示され、これは、金属の原子価およびアニオン性配位子の原子価次第である。好ましい触媒金属は、それらの最高酸化度(すなわち、4)の第4族金属であり、かつ好ましいアニオン性配位子Xは、モノアニオン(例えばハロゲンまたはヒドロカルビル基、特に、メチルおよびベンジル)である。いくつかの場合、触媒成分の金属は、最高酸化状態になくてもよい。例えば、チタン(III)成分は、1個のみのアニオン性配位子を含有し、そしてチタン(IV)成分は、2個のアニオン性配位子Xを含有する。好ましくは、nは2を意味する。
プロセス
本発明は、さらに、本発明による式1の金属錯体を製造するためのプロセスに関し、式3
Cy ML (式3)
(式中、基Cy、M、L、X、jおよびnは上記の与えられた意味を有する)の金属錯体を、YH、またはYHのヒドロハロゲン酸塩のYH・HHalと反応させる(式中、Yは、式2によって表される環式アミジン含有配位子部分であり、かつHalは、ハロゲン、特にF、ClまたはBrである)。
YHまたはYHのヒドロハロゲン酸塩は、好ましくは、式4
Figure 0006363719
(式中、Sub2、Sおよびtは、上記の与えられた意味を有する)の化合物と反応させる、脂肪族第一級アミンH−Sub1(式中、Sub1およびNは上記の与えられた意味を有する)から誘導される。好ましくは、式4の化合物は、適切な溶媒中に、または溶媒を用いずに、周囲圧力、好ましくは、0.9バール〜1.1バールで、−100〜100℃の温度で溶解される。
脂肪族第一級アミンH−Sub1の添加は、好ましくは階段的に実行される。脂肪族第一級アミンH−Sub1対式4の化合物のモル比は、好ましくは1.8〜0.8の範囲にある。反応は、好ましくは、水の不在下で実行される。好ましくは、反応は、乾燥した、窒素などの不活性ガスの雰囲気下で実行される。好ましくは、反応は、−10〜150℃の範囲の温度で実行される。適切な溶媒としては、脂肪族および芳香族炭化水素溶媒が含まれる。YHのヒドロハロゲン酸塩は、減圧下での揮発性物質の除去によって、または濾過による母液のその後の除去を伴う結晶化によって、当業者に周知の技術を用いて単離されてもよい。
Xがハロゲン原子を意味する式1の金属錯体を得るために、YHまたは好ましくはYHのヒドロハロゲン酸塩を、適切な溶媒中、適切な塩基の存在下で、Xがハロゲン原子を意味する式3の金属錯体に添加する。YHのヒドロハロゲン酸塩は、好ましくは、Yが上記の与えられた意味を有するYH・HBrである。YHのヒドロハロゲン酸塩は、当業者に周知の技術を使用することにより、好ましくは、Yが上記の与えられた意味を有するYHの形態となるために中和される。適切な塩基としては、有機塩基、無機塩基および有機金属化合物が含まれる。適切な塩基のための典型的な例は、トリエチルアミンおよびメチルマグネシウムブロミドである。YHのヒドロハロゲン酸塩と式3の金属錯体との反応は、好ましくは、適切な溶媒中で、周囲圧力、好ましくは、0.9バール〜1.1バールで、0〜90℃の範囲の温度で実行される。より好ましくは、40〜80℃の範囲である。式2の配位子対式3の金属錯体のモル比は、好ましくは、0.8〜1.5の範囲であり、最も好ましくは、比率は0.95〜1.050である。適切な塩基対式2または式3のモル比は、好ましくは、1.0〜5.0の範囲であり、より好ましくは、比率は2〜4である。Xがハロゲン原子を意味する式1の金属錯体は、減圧下での揮発性物質の除去によって、または濾過もしくはデカンテーションによる母液のその後の除去を伴う結晶化によって、当業者に周知の技術を用いて単離されてもよい。
当業者に周知の技術を使用して、置換反応のために適切な試薬を使用することにより、Xがハロゲン原子を意味する式1の金属錯体から、Xが、C1〜10アルキル基、C7〜20アラルキル基、C6〜20アリール基またはC1〜20炭化水素置換アミノ基を意味する式1の金属錯体をさらに得る。好ましくは、グリニャール試薬または有機リチウム試薬が使用される。より好ましくは、メチルマグネシウムクロリドまたはメチルリチウムが使用される。
本発明は、さらに、
a)本発明による式(1)の金属錯体、および
b)捕捉剤
を含んでなる触媒系を提供する。
好ましい化合物の金属錯体a)は、上記されている。捕捉剤は、触媒に悪影響を及ぼす本発明のプロセスに存在する不純物と反応する化合物である。
本発明の好ましい実施形態において、触媒系の捕捉剤b)は、第1〜13族の金属またはメタロイドのヒドロカルビル、あるいは第15または16族の原子を含有する少なくとも1つの立体障害型化合物とのその反応生成物である。
好ましくは、立体障害型化合物の第15または16族原子は、プロトンを有する。これらの立体障害型化合物の例は、tert−ブタノール、イソプロパノール、トリフェニルカルビノール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−エチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチルアニリン、4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルアニリン、4−エチル−2,6−ジ−tert−ブチルアニリン、HMDS(ヘキサメチルジシラザン)、ジイソプロピルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジフェニルアミンなどである。捕捉剤のいくつかの非限定的な例は、その異性体を含むブチルリチウム、ジヒドロカルビルマグネシウム、およびヒドロカルビル亜鉛、ならびに立体障害型化合物または酸、例えば、HF、HCl、HBr、HIとのそれらの反応生成物である。さらに、以下に定義される有機アルミニウム化合物(E)、特に、イソブチルアルミノキサン(IBAO)などのヒドロカルビルアルミノキサンは、捕捉剤b)として使用することができる。
本発明の触媒系は、加えて、使用される捕捉剤とは異なる活性剤を含有してもよい。
シングルサイト触媒のための活性剤は、当該技術において明確に周知である。これらの活性剤は、ホウ素またはアルミニウムなどの第13族原子をしばしば含んでなる。これらの活性剤の例は、E.Y−X.ChenおよびT.J.MarksによってChem.Rev.,2000,100,1391に記載される。好ましい活性剤は、ボラン(C1)、ボレート(C2、C3)または有機アルミニウム化合物(E)例えば、メチルアルミノキサン(MAO)などのアルキルアルミノキサンである。活性化のための共触媒は、好ましくは以下(C1)〜(C3)のいずれかのホウ素化合物および/または有機アルミニウム化合物(E)である。有機アルミニウム化合物(E)は、捕捉剤および/または共触媒として利用されてもよい。
(C1)一般式BQによって表されるホウ素化合物
(C2)一般式G(BQ)によって表されるホウ素化合物
(C3)一般式(J−H)(BQ)によって表されるホウ素化合物
(式中、Bは、三価原子価状態のホウ素原子であり、Q〜Qは、上記と同じ意味を有し、かつQは、基Q〜Qの1つと同じ意味を有し、かつQ〜Qは、同一または異なってもよい。Gは、無機または有機カチオンであり、Jは中性ルイス塩基であり、(J−H)はブレンステッド酸である。
一般式BQによって表されるホウ素化合物(C1)において、Bは三価原子価状態のホウ素原子であり、Q〜Qは、上記の意味を有して、かつ同一であっても異なってもよい。
化合物(C1)の特定の例としては、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)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(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、フェニル−ビス(ペンタフルオロフェニル)ボランなどが含まれ、かつトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが最も好ましい。
一般式G(BQ)によって表されるホウ素化合物(C2)において、Gは、無機または有機カチオンであり、Bは、三価原子価状態のホウ素原子であり、かつQ〜Qは、上記(C1)でQ〜Qに関して定義されたとおりである。
一般式G(BQ)によって表される化合物の無機カチオンGの特定の例としては、フェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、銀カチオンなどが含まれ、それらの有機カチオンGの特定の例としては、トリフェニルメチルカチオンなどが含まれる。Gは、好ましくは、カルベニウムカチオン、特に好ましくは、トリフェニルメチルカチオンである。
(BQ)の例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボレート、フェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどが含まれる。
それらの特定の組合せとして、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、1,1’−ジメチル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、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチル−テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどが記載され、かつトリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)、ボレートが最も好ましい。
一般式(J−H)(BQ)によって表されるホウ素化合物(C3)において、Jは、中性ルイス塩基であり、(J−H)は、ブレンステッド酸であり、Bは、三価原子価状態のホウ素原子であり、かつQ〜Qは、上記(C1)でQ〜Qに関して定義されたとおりである。
一般式(J−H)(BQ)によって表される化合物におけるブレンステッド酸(J−H)の特定の例には、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアリールホスホニウムなどが含まれ、かつ(BQ)として、上記されたものと同じ化合物が記載される。それらの特定の組合せとして、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウム−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−アニリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチル−アニリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリウム−テトラキス−(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリウム−テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、ジイソプロピル−アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシル−アンモニウムテトラキス−(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ジメチルフェニル)−ホスホニウム−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが記載され、かつトリ(n−ブチル)アンモニウム−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートまたはN,N−ジメチルアニリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが最も好ましい。
金属錯体:利用された活性共触媒C1〜C3のモル比は、好ましくは、1:10〜1:0の範囲であり、より好ましくは1:5〜1:0の範囲であり、そして最も好ましくは1:1〜1:0の範囲である。
有機アルミニウム化合物(E)は、炭素−アルミニウム結合を有するアルミニウム化合物であり、そして以下の(E1)〜(E3)から選択される1種以上のアルミニウム化合物が好ましい。
(E1)一般式T AlZ3−aによって表される有機アルミニウム化合物
(E2)一般式{−Al(T)−O−}によって表される構造を有する環式アルミノキサン
(E3)一般式T{−Al(T)−O−}AlT によって表される構造を有する直鎖アルミノキサン
(式中、各T、TおよびTは、炭化水素基であり、かつ全てのT、全てのTおよび全てのTは、それぞれ同一であっても異なってもよい。Zは、水素原子またはハロゲン原子を表し、かつ全てのZ’sは同一であっても異なってもよい。「a」は、0<a≦3を満たす数を表し、「b」は、2以上の整数であり、かつ「c」は、1以上の整数である)。
E1、E2またはE3における炭化水素基は、好ましくは、1〜8個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そしてより好ましくはアルキル基である。
一般式T AlZ3−aによって表される有機アルミニウム化合物(E1)の特定の例としては、トリアルキルアルミニウム、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウムなど;ジアルキルアルミニウムクロリド、例えば、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジヘキシルアルミニウムクロリドなど;アルキルアルミニウムジクロリド、例えば、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジクロリド、ヘキシルアルミニウムジクロリドなど;ジアルキルアルミニウムヒドリド、例えば、ジメチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジプロピルアルミニウムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジヘキシルアルミニウムヒドリドなどが含まれる。
トリアルキルアルミニウムが好ましく、そしてトリエチルアルミニウムまたはトリイソブチルアルミニウムがより好ましい。
一般式{−Al(T)−O−}によって表される構造を有する環式アルミノキサンE2および一般式T{−Al(T)−O−}AlT によって表される構造を有する直鎖アルミノキサンE3の特定の例としては、アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基などが含まれる。bは、2以上の整数であり、かつcは、1以上の整数である。好ましくは、TおよびTはメチル基またはイソブチル基を表し、かつbは2〜40であり、かつcは1〜40である。最も好ましくは、TおよびTはイソブチル基を表し、bは2〜40であり、かつcは1〜40である。
上記アルミノキサンは、様々な方法によって製造される。この方法は特に制限されず、かつアルミノキサンは既知の方法によって製造されてもよい。例えば、適切な有機溶媒(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)中にトリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を溶解することによって調製される溶液を水と接触させて、アルミノキサンを製造する。さらに、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を、結晶水を含有する金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)と接触させて、アルミノキサンを製造する方法が例証される。
金属錯体(1):利用された捕捉剤b)のモル比は、好ましくは、0.1:1000〜0.1:10、より好ましくは、0.1:1000〜0.1:300、そして最も好ましくは、0.14:600〜0.14:400の範囲である。
この触媒系は、そのままで、または担体材料上に担持された形態として、本発明の金属錯体を含有してもよい。
担体材料は、本発明のプロセスが実行される不活性炭化水素溶媒中で溶解しない無機または有機化合物として定義される。適切な無機担体としては、シリカ、マグネシウムハライド、例えば、MgF、MgCl、MgBr、MgI、ゼオライトおよびアルミナが含まれる。適切な有機担体としては、ポリマーが含まれる。ポリマー担体のいくつかの非限定的な例は、ポリオレフィン、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレン、重縮合物、例えば、ポリアミドおよびポリエステル、ならびにそれらの組合せである。
本発明は、担持触媒上の式(1)の金属錯体、ならびに任意選択により捕捉剤および/または活性剤を含んでなる担体材料にも関する。好ましい担体材料は上記で記載される。
重合
本発明は、さらに、少なくとも1種のオレフィンモノマーを重合させることによるポリマーの重合プロセスであって、上記モノマーを式(1)の金属錯体と接触させるステップを含んでなるプロセスを提供する。
重合のための好ましいプロセスは、一般に、気相で、スラリーで、または不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中の溶液で、少なくとも1種のオレフィンモノマーを、本発明による式(1)の金属錯体または触媒系と考慮に入れることによって実行される。適切な溶媒は、気相で、スラリーで、または不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中の溶液である。適切な溶媒は、C5〜12炭化水素、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、それらの異性体および混合物、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ペンタメチルヘプタンおよび水素化ナフサである。本発明のプロセスは、製造される生成物次第で、10〜250℃の温度で実行されてもよい。
オレフィンモノマーは、少なくとも1つの重合性二重結合を含有する分子であるとして理解される。
適切なオレフィンモノマーは、C2〜20オレフィンである。好ましいモノマーとしては、未置換の、または2個までのC1〜6アルキル基によって置換されたエチレンおよびC3〜12アルファオレフィン、未置換の、またはC1〜4アルキル基からなる群から選択される2個までの置換基によって置換されたC8〜12ビニル芳香族モノマー、ならびに未置換の、またはC1〜4アルキル基によって置換されたC4〜12直線もしくは環式ヒドロカルビル基が含まれる。そのようなα−オレフィンの実例となる非限定的な例は、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセンおよび12−エチル−1−テトラデセンである。これらのα−オレフィンは、組合せで使用されてもよい。
モノマーは、少なくとも2つの二重結合を含んでなるポリエンであってもよい。二重結合は、鎖、環系またはそれらの組合せにおける共役または非共役であってよく、それらは環内および/または環外であってよく、かつ異なる量および種類の置換基を有してもよい。これは、ポリエンが少なくとも1つの脂肪族、脂環式もしくは芳香族基、またはそれらの組合せを含んでなってもよいことを意味する。
適切なポリエンには、脂肪族ポリエンおよび脂環式ポリエンが含まれる。より詳しくは、1,4−ヘキサジエン、3−メチル−1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、4−エチル−1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、3−メチル−1,5−ヘキサジエン、3,3−ジメチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘプタジエン、5−エチル−1,4−ヘプタジエン、5−メチル−1,5−ヘプタジエン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、5−エチル−1,5−ヘプタジエン、1,6−ヘプタジエン、1,6−オクタジエン、4−メチル−1,4−オクタジエン、5−メチル−1,4−オクタジエン、4−エチル−1,4−オクタジエン、5−エチル−1,4−オクタジエン、5−メチル−1,5−オクタジエン、6−メチル−1,5−オクタジエン、5−エチル−1,5−オクタジエン、6−エチル−1,5−オクタジエン、1,6−オクタジエン、6−メチル−1,6−オクタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、6−エチル−1,6−オクタジエン、6−プロピル−1,6−オクタジエン、6−ブチル−1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン、4−メチル−1,4−ノナジエン、5−メチル−1,4−ノナジエン、4−エチル−1,4−ノナジエン、5−エチル−1,4−ノナジエン、5−メチル−1,5−ノナジエン、6−メチル−1,5−ノナジエン、5−エチル−1,5−ノナジエン、6−エチル−1,5−ノナジエン、6−メチル−1,6−ノナジエン、7−メチル−1,6−ノナジエン、6−エチル−1,6−ノナジエン、7−エチル−1,6−ノナジエン、7−メチル−1,7−ノナジエン、8−メチル−1,7−ノナジエン、7−エチル−1,7−ノナジエン、1,8−ノナジエン、5−メチル−1,4−デカジエン、5−エチル−1,4−デカジエン、5−メチル−1,5−デカジエン、6−メチル−1,5−デカジエン、5−エチル−1,5−デカジエン、6−エチル−1,5−デカジエン、6−メチル−1,6−デカジエン、6−エチル−1,6−デカジエン、7−メチル−1,6−デカジエン、7−エチル−1,6−デカジエン、7−メチル−1,7−デカジエン、8−メチル−1,7−デカジエン、7−エチル−1,7−デカジエン、8−エチル−1,7−デカジエン、8−メチル−1,8−デカジエン、9−メチル−1,8−デカジエン、8−エチル−1,8−デカジエン、1,9−デカジエン、1,5,9−デカトリエン、6−メチル−1,6−ウンデカジエン、9−メチル−1,8−ウンデカジエンおよび1,13−テトラデカジエン、1,3−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族ポリエンを挙げることができる。
脂環式ポリエンは、少なくとも1つの環式フラグメントから構成されていてもよい。これらの脂環式ポリエンの例は、ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、シクロオクタジエン、2,5−ノルボルナジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジビニルシクロペンタン、1,5−ジビニルシクロオクタン、1−アリル−4−ビニルシクロヘキサン、1,4−ジアリルシクロヘキサン、1−アリル−5−ビニルシクロオクタン、1,5−ジアリルシクロオクタン、1−アリル−4−イソプロペニルシクロヘキサン、1−イソプロペニル−4−ビニルシクロヘキサンおよび1−イソプロペニル−3−ビニルシクロペンタンおよび1,4−シクロヘキサジエンである。好ましいポリエンは、5−メチレン−2−ノルボルネンおよび5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニルノルボルネンおよび2,5−ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン(DCPD)およびビニルシクロヘキセンなどの、少なくとも1つの環内二重結合および任意選択により少なくとも1つの環外二重結合を有するポリエンである。
芳香族ポリエンの例は、ジビニルベンゼン(その異性体を含む)、トリビニルベンゼン(その異性体を含む)およびビニルイソプロペニルベンゼン(その異性体を含む)である。
上記のモノマーの全ては、第13〜17族のヘテロ原子またはそれらの組合せを含んでなる少なくとも1つの基でさらに置換されてもよい。
ホモポリマー、上記のオレフィンモノマーの2種以上に基づくコポリマー、およびそれらのブレンドは、本発明のプロセスによって調製することができる。
好ましい実施形態において、エチレン、少なくとも1種のC3〜12アルファオレフィン、好ましくはプロピレン、および少なくとも1種の非共役ジエン、好ましくは、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニルノルボルネン、2,5−ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエンおよびビニルシクロヘキセンからなる群から、好ましくは、5−エチリデン−2−ノルボルネンおよび5−ビニルノルボルネンからなる群から選択されるジエンに基づくコポリマーは、本発明の金属錯体によって製造される。
本発明のプロセスにおいて、α−オレフィンおよび非共役ジエンなどのポリエンの両方に対する親和性は、既知のプロセスにおけるより有意に高い。
本発明のプロセスの追加的な利点は、極めて高い分子量を有するポリマーを得ることができるということである。これらのポリマーは、好ましくは、デカヒドロナフタレン中135℃で測定した場合7.8〜50dl/gの範囲にある固有粘度(IV)によって、または好ましくは、700,000〜2,000,000g/モルの範囲にある重量平均分子量(Mw)によって特徴づけられる。好ましくは、そのように得られたポリマーは、デカヒドロナフタレン中135℃で測定した場合7.8〜12dl/gの範囲にある固有粘度(IV)および/または700,000〜1,500,000g/モルの範囲にある重量平均分子量(Mw)を有する。極めて高い分子量を有するこれらのポリマーは、通常、90℃における共重合反応によって達成することができる。反応温度がより高い場合、例えば、120℃である場合、溶液中のポリマーの濃度は、反応が90℃で行われた場合の約14%と比較して、30重量%まで、好ましくは、20重量%まで、特に25重量%までとなる可能性があり、このことは、同一装置を用いて、ほぼ30重量%多いポリマーを製造することができることを意味する。本発明のプロセスの別の利点は、高分子量ポリマーを高温でも調製することができるということである。これは、特に、エチレン/α−オレフィンポリエンコポリマーまたはエチレン/α−オレフィン/非共役ポリエンターポリマーの調製のためのプロセスにおいて有利である。
本発明は、さらに、本発明の金属錯体または本発明の触媒系によって入手可能なポリマーに関する。これらの得られたポリマーは、好ましくは、それぞれ上記された重量平均分子量およびIVを有する。
以下、それらに限定されることなく、実施例および比較実験に基づき、本発明を説明する。
試験方法
屈折率(RI)および示差粘度計(DV)検出と連結されたサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
装置:PL220 DRIを備えたPL220(Polymer Laboratories)SEC
濃度検出器および
Viscotek 220R粘度計検出器。
検出器は、並列配置で作動される。
脱ガス装置:PL−DG 802
データ処理:Viscotekデータ処理ソフトウェア、TriSEC 2.7以上のバージョン
カラム:PLgel Olexis(4倍)
校正:直鎖ポリエチレン(PE)(分子量0.4〜4000kg/モル)標準によるユニバーサルキャリブレーション
温度:160℃
流速:1.0ml/分
射出体積:0.300ml
溶媒/溶離剤:約1g/lのIonol安定剤を有する蒸留された1,2,4−トリクロロベンゼン
試料調製:約150℃で4時間溶解
1.2ミクロンAgフィルターを通しての濾過
試料濃度約1.0mg/ml
固有粘度(IV)は、溶媒としてデカヒドロナフタレン中、135℃で測定した。
フーリエ変換赤外線分光法(FT−IR)を使用して、当該技術で既知の方法によって、コポリマーの組成を決定した。FT−IR測定によって、全組成に対する重量パーセントで様々なモノマーの組成が得られる。
Bruker Avance 300分光計で、NMR(H 300MHz,13C 75.7MHzおよび19F 282MHz)スペクトルを測定した。
パート1:配位子および化合物の合成
概要
全ての実験は、シュレンク管技術を使用して、窒素下で実行した。トルエン、ヘキサンおよびジクロロメタンは、溶媒精製システムBraun SPS−800によって提供された。他の全ての試薬は、さらなる精製を行わず、受け取られたままで使用された。
比較実験のための化合物の合成
MeCpTiCl(NC(Ph)(iPrN))(化合物A)の合成
(MeCpTiCl(NC(Ph)(iPrN))は、国際公開第2005/090418号パンフレットの化合物6に関して記載されるとおりに調製した。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(iPrN))(化合物AM)の合成
CpTi{NC(Ph)NiPr}Cl(3)(1.00g、2.20ミリモル)の撹拌トルエン(15mL)溶液に、MeLi(2.80mL、EtO中1.6M、4.40ミリモル)を滴下により添加し、そして得られた溶液を16時間撹拌した。次いで、揮発性物質を真空下で除去し、次いで、黄色固体をn−ヘキサン(50mL)中で抽出した。約15mLまで溶液を濃縮し、その後、−30℃で24時間貯蔵すると、大きい黄色結晶として所望の生成物の結晶化が得られ、これを単離し、そして真空下で乾燥させた。収量=0.37g(40%)。生成物は、H−NMRおよび13C−NMRによって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(2,6−MePhN)(化合物B)の合成
MeCpTiMe(NC(Ph)(2,6−MePhN)は、国際公開第2005/090418号パンフレットの化合物11に関して記載されるとおりに調製した。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(2,6−MePhN)(化合物BM)の合成
トルエン(150mL)中の化合物B(2.02g、4.14ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(THF中3M、3.08mL、9.24ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、一晩撹拌した。混合物を濃縮し、そしてヘキサンを添加した(50mL)。それを濾去して、混合物を約20mLまで濃縮した。溶液を−80℃で貯蔵した。24時間後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、黄色粉末として生成物を得た(0.833g、1.86ミリモル、45%)。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):8.08−6.79(m,7H);4.12(s,2H);2.16(s,6H);1.89(s,15H);0.48(s,6H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):141.9;138.4;138.0;136.7;130.8;128.8;128.6;128.2;124.6;123.3;120.6;52.5;47.3;18.8;12.4によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(2,4,6−MePhN)(化合物C)の合成
2−(2,4,6−トリメチルフェニル)イソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(2.00g、6.04ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.748g、6.04ミリモル)の混合物をトルエン(60mL)中に溶解し、そしてトリエチルアミン(2.10mL、15.1ミリモル)を添加した。これを一晩50℃で撹拌した。これを濾去して、濾液を約5mLまで濃縮した。ヘキサン(30mL)を添加し、20分間撹拌した。これを濾去し、減圧下で乾燥させ、黄色固体(1.84g、3.68ミリモル、61%として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):2.00(s,15H);2.08(s,3H);2.12(s,6H);3.97(s,2H);6.79(s,2H);6.86(d,1H);7.10(m,2H);8.26(d,1H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):141.2;137.2;131.6;129.7;129.1;127.8;126.1;123.0;54.0;21.4;18.9;13.4によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(2,4,6−MePhN)(化合物CM)の合成
トルエン(40mL)中の化合物C(503mg、1.00ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(THF中3M、1.00mL、3.00ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、一晩撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.150mL、1.15ミリモル)を添加し、そして15分間撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去し、そしてヘキサンを添加した(50mL)。これを濾過して、揮発性物質を減圧下で除去し、黄色粉末(230mg、0.497ミリモル、50%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.50(s,6H);1.90(s,15H);2.09(s,3H);2.18(s,6H);4.16(s,2H);6.79(s,2H);6.97(d,1H);7.18(m,2H);7.95(d,1H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):141.8;137.9;137.5;130.8;129.5;124.6;123.3;120.5;52.8;47.2;21.4;18.8;12.4によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
本発明の実施例のための化合物の合成
2−シクロペンチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子1)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(1.96g、10.0ミリモル)をトルエン(20mL)中に溶解し、そしてトルエン(10mL)中に溶解されたシクロペンチルアミン(0.851g、10.0ミリモル)を20分以内に滴下により添加した。これを一晩50℃で撹拌した。溶媒を約5mLまで蒸発させ、そしてジエチルエーテル(40mL)を添加した。これを濾去し、ジエチルエーテル(3×20mL)で洗浄し、そして減圧下で乾燥させ、白色固体(1.49g、5.30ミリモル、53%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.58−1.73(m,2H);1.79−1.96(m,4H);2.31−2.44(m,2H);4.69(s,2H);5.21(m,1H);7.53(d,1H);7.63(m,2H);8.93(d,1H);9.65(s,1H);10.18(s,1H).によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(c−CN)(化合物1)の合成
2−シクロペンチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(0.500g、1.78ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.515g、1.78ミリモル)の混合物をトルエン(50mL)中に溶解し、そしてトリエチルアミン(1.30mL、9.38ミリモル)を添加した。これを一晩50℃で撹拌した。トルエン(40mL)を添加し、熱溶液(70℃)を濾去した。濾液を約20mLまで濃縮し、そしてヘキサン(50mL)を添加し、そして20分間撹拌した。これを濾去して、減圧下で乾燥させ、黄色固体(0.405g、0.836ミリモル、50%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.29−1.69(8H,m);2.20(s,15H);3.54(2H,s);4.28−4.42(1H,m);6.81−6.88(1H,m);7.05−7.11(2H,m);7.90−7.98(1H,m)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(c−CN)(化合物1M)の合成
トルエン(30mL)中の化合物1(200mg、0.440ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(THF中1M、1.76mL、1.76ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.10mL)を添加し、そして30分間撹拌した。混合物を濃縮して、ヘキサンを添加した(100mL)。これを濾去して、溶媒を乾固するまで蒸発させ、黄色固体(60mg、収率31%)として化合物1Mを得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.68(s,6H);1.19−1.37(m,4H);1.57(m,2H);1.81(m,2H);2.07(s,15H);3.71(s,2H);4.85(m,1H);6.95(d,1H);7.13(m,2H);7.82(d,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−シクロヘキシルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子2)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(4.90g、25.0ミリモル)をトルエン(10mL)中に溶解し、そしてトルエン(10mL)中に溶解されたシクロヘキシルアミン(2.48g、25.0ミリモル)を20分以内に滴下により添加した。これを一晩50℃で撹拌した。溶媒を約10mLまで蒸発させ、そしてジエチルエーテル(20mL)を添加した。これを濾去し、ジエチルエーテル(2×20mL)で洗浄し、そして減圧下で乾燥させ、白色固体(6.71g、22.8ミリモル、91%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.10−2.14(10H,m);4.67(2H,s);4.95(1H,m);7.51(1H,d);7.58−7.68(2H,m);9.05(1H,d);9.81(1H,s);10.25(1H,s)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(c−C11N)(化合物2)の合成
2−シクロペキシルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(2.95g、10.0ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(2.89g、10.0ミリモル)の混合物をトルエン(50mL)中に溶解し、そしてトリエチルアミン(3.49mL、25.0ミリモル)を添加した。これを一晩50℃で撹拌した。トルエン(40mL)を添加し、熱溶液(70℃)を濾去した。濾液を約20mLまで濃縮し、そしてヘキサン(50mL)を添加し、そして20分間撹拌した。これを濾去して、減圧下で乾燥させ、黄色固体(1.53g、3.27ミリモル、33%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.85−1.70(10H,m);2.18(s,15H);3.55(2H,s);4.15(1H,m);6.85(1H,m);7.07(2H,m);7.90(1H,m)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):141.3;131.2;127.1;124.9;123.0;53.5;48.2;32.0;26.3;26.1;13.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(c−C11N)(化合物2M)の合成
トルエン(40mL)中の化合物2(500mg、1.07ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(THF中3M、1.07mL、3.21ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.15mL)を添加し、そして30分間撹拌した。混合物を濃縮して、ヘキサンを添加した(100mL)。これを濾去して、溶媒を乾固するまで蒸発させ、黄色固体(0.350g、収率76%)として化合物2Mを得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.66(s,6H);1.07−1.80(m,10H);2.07(s,15H);3.76(s,2H);4.32(m,1H);6.96(d,1H);7.15(m,2H);7.83(d,1H)および13C NMR 75MHz(C)δ(ppm):141.8;130.4;124.1;123.1;120.2;52.1;47.5;45.3;31.9;26.7;26.4;12.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−シクロヘプチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子3)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(1.96g、10.0ミリモル)をトルエン(50mL)中に溶解し、そしてシクロヘプチルアミン(1.13g、10.0ミリモル)を20分以内に滴下により添加した。これを5時間、50℃で撹拌した。溶媒をデカンテーションによって除去し、そして白色固体残渣をジエチルエーテル(3×15mL)で洗浄し、そして一晩減圧下で乾燥させ、白色粉末(1.56g、5.05ミリモル、51%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.51−1.96(m,10H);2.15(m,2H);4.69(s,2H);5.09(m,1H);7.52(d,1H);7.63(m,2H);8.98(d,1H);9.77(s,1H);10.28(s,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(c−C13N)(化合物3)の合成
2−シクロヘプチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(500mg、1.62ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(468mg、1.62ミリモル)の混合物をトルエン(40mL)中に溶解し、そしてトリエチルアミン(0.60mL、4.33ミリモル)を添加した。これを4時間、50℃で撹拌し、そして別の部分のトリエチルアミン(0.60mL、4.33ミリモル)を添加した。これを72時間、50℃で撹拌した。溶液を濾去し、そして濾液を約5mLまで濃縮し、そしてヘキサン(40mL)を添加し、そして20分間撹拌した。これを濾去して、減圧下で乾燥させ、黄色固体(303mg、0.630ミリモル、39%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.09−1.68(m,12H);2.19(s,15H);3.55(s,2H);4.28−4.42(m,1H);6.81−6.89(m,1H);7.05−7.11(m,2H);7.10−7.17(m,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(c−C13N)(化合物3M)の合成
トルエン(30mL)中の化合物3(200mg、0.42ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(THF中1M、1.66mL、1.66ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.10mL)を添加し、そして30分間撹拌した。混合物を濃縮して、ヘキサンを添加した(100mL)。これを濾去して、溶媒を乾固するまで蒸発させ、黄色固体(110mg、0.247ミリモル、収率59%)として化合物3Mを得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.67(s,6H);1.23−1.61(m,12H);2.09(s,15H);3.78(s,2H);4.53(m,1H);6.98(m,1H);7.14(m,2H);7.82(m,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−シクロオクチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子4)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(3.00g、15.3ミリモル)およびシクロオクチルアミン(1.95g、15.3ミリモル)を、溶媒を用いずに室温で混合した。反応を5分間、室温で実行した。得られた暗色ゲルをジエチルエーテル(3×20mL)で洗浄し、白色固体(3.72g、11.5ミリモル、75%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.7(m,15H);4.7(s,2H);5(s,1H);7.6(m,4H)および13C NMR(75MHz)(CDCl)δ(ppm):24.2;27.4;31.3;52.3;56.9;126.7;129.4;160.8.によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(c−C15N)(化合物4)の合成
トルエン(30mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.50g、5.30ミリモル)および2−シクロオクチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(1.70g、5.30ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(2.80mL、21.0ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、一晩撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約10mLまで濃縮した。フラスコを−20℃で貯蔵した。2日後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、明るい黄色の粉末(2.12g、4.24ミリモル、81%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.26−1.89(m,14H);2.30(s,15H);3.68(s,2H);4.53(s,1H);7.02(m,1H);7.20(m,2H);8.07(m,1H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):13.6;25.4;26.4;27.1;32.6;48.1;54.1;123.0;125.2;127.1;131.2;135.2;141.3;159.9.によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(c−C15N)(化合物4M)の合成
トルエン(30mL)中の化合物4(400mg、0.800ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(EtO中3M、0.533mL、1.60ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。ヘキサンを添加し(15mL)、得られた懸濁液を濾去して、そして溶媒を乾固するまで蒸発させ、黄色固体(0.29g、0.63ミリモル、78%)として化合物4Mを得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.78(s,6H);1.32−1.89(m,14H);2.20(s,15H);3.89(s,2H);4.76(s,1H);7.02(m,1H);7.20(m,2H);8.07(m,1H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):12.7;25.6;26.5;27.3;32.6;45.6;47.4;52.6;123.0;125.2;127.1;131.2;135.2;141.3;159.9によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−シクロドデシルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子5)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(3.00g、15.3ミリモル)およびシクロドデシルアミン(2.80g、15.3ミリモル)を、溶媒を用いずに室温で混合した。反応を5分間、室温で実行した。得られた暗色ゲルをジエチルエーテル(3×20mL)で洗浄し、白色固体(4.40g、11.6ミリモル、76%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.38(m,22H);4.75(s,2H);4.98(s,1H);7.60(m,3H),9.02(d,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(c−C1223N)(化合物5)の合成
トルエン(30mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.53g、5.27ミリモル)および2−シクロドデシルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(2.00g、5.27ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(2.80mL、21.0ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、一晩撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約10mLまで濃縮した。フラスコを−80℃で貯蔵した。2日後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、黄色粉末(2.20g、3.95ミリモル、75%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.22−1.78(m,22H);2.31(s,15H);3.76(s,2H);4.5(m,1H,(−CH)2CH−N);6.96−7.33(m,4H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):13.7;22.9;24.2;24.5;24.9;25.2;29.1;49.1;52.3;122.9;125.9;126.0;127.2;129.7;131.2;141.1;161.4によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(c−C1223N)(化合物5M)の合成
トルエン(30mL)中の化合物5(400mg、0.719ミリモル)の溶液に、メチルマグネシウムクロリド溶液(Et2O中3M、0.473mL、1.42ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。赤色からオレンジ色への色変化が観察された。ヘキサンを添加し(15mL)、得られた懸濁液を濾去して、そして溶媒を乾固するまで蒸発させ、黄色固体(0.29g、0.56ミリモル、81%)として化合物5Mを得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.78(s,6H);1.48−1.70(m,22H);2.19(s,15H);3.95(s,2H);4.81(m,1H);7.12(m,1H);7.27(m,2H);7.86(m,1H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):11.0;21.5;22.6;22.7;23.1;23.1;27.5;44.7;46.1;48.0;118.5;121.3;122.7;126.5;128.7;135.4;139.7;156.0.によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−tert−ブチル−1−イミンヒドロブロミド(配位子6)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(4.97g、25.4ミリモル)をトルエン(100mL)中に溶解し、そしてtert−ブチルアミン(2.69g、25.4ミリモル)を周囲温度で添加した。これを30時間、還流するまで加熱(浴温度115℃)および撹拌した。別の部分のtert−ブチルアミン(1.62mL、15.3ミリモル)を添加し、さらに30時間還流下で撹拌した。これを濾去し、トルエン(50mL)で洗浄し、減圧下で乾燥させ、明るいピンク色の固体(5.06g、18.8ミリモル、75%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):9.07(d,1H),7.91−7.10(m,4H),4.96(s,2H),1.77(s,9H)および13C NMR(75MHz)(CDCl)δ(ppm):161.0;140.1;133.7;130.4;129.5;126.3;122.5;58.1;55.8;28.53によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(t−CN)(化合物6)の合成
トルエン(100mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.891g、3.08ミリモル)および2−tert−ブチル−1−イミンヒドロブロミド(0.824g、3.07ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(1.02mL、7.36ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、94時間撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約10mLまで濃縮した。フラスコを−80℃で貯蔵した。2日後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、黄色粉末(300mg、0.672、22%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):8.09−6.71(m,4H);3.63(s,2H);2.19(s,15H);1.28(s,9H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):140.2;137.1;131.1;127.3;125.4;122.5;56.7;51.4;28.7;13.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(Ph)(t−CN)(化合物6M)の合成
トルエン(40mL)中の化合物6(1.00g、2.30ミリモル)の溶液に、メチルリチウム溶液(ヘキサン中1.6M、3.10mL、5.00ミリモル)を−80℃で滴下により添加した。赤色からオレンジ色への色変化が即座に観察された。混合物を室温まで加温し、そして4時間撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.150mL、1.15ミリモル)を添加し、そして15分間撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去した。これをヘキサン(3×15mL)で抽出し、濾過し、そして減圧下での溶媒の除去によって、ワックス状固体(0.58g、1.43ミリモル、64%)として生成物が得られた。
このワックス状固体は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.61(m,1H);7.19−7.13(m,2H);6.91(m,1H);3.85(s,2H);2.07(s,15H);1.44(s,9H),0.64(s,6H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):158.3;140.1;138.1;130.0;127.6;123.6;122.3;119.9;55.2;50.0;47.2;28.1;12.3によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−アダマンチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子7)の合成
2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(2.60g、13.3ミリモル)をトルエン(150mL)中に溶解し、そしてアダマンチルアミン(2.00g、13.3ミリモル)を周囲温度で添加した。これを一晩、還流するまで加熱(浴温度115℃)および撹拌した。これを濾去し、白色固体(3.79g、10.9ミリモル、82%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.7(m,6H);2.0(m,3H);2.3(m,6H);5.0(s,2H);7.6(m,4H);8.5(s,1H)および13C NMR(75MHz)(CDCl)δ(ppm):29.9;35.77;39.6;59.9;130.4;140.3;169.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(アダマンチルN)(化合物7)の合成
トルエン(30mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.50g、5.20ミリモル)および2−アダマンチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(1.80g、5.20ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(2.80mL、21.0ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、7日間撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約10mLまで濃縮した。フラスコを−80℃で貯蔵した。3日後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、黄色粉末(191mg、0.364ミリモル、7%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.70(m,6H);1.85(m,3H);2.1(m,6H);2.29(“m”,15H);3.82(s,2H);7.11−7.33(m,4H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):13.5;30.5;36.6;40.5;50.4;58.1;122.4;125.5;127.1;131.1によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−オクタデシルイソインドリン−1−イミン(配位子8)の合成
2−ブロモメチルベンゾニトリル(7.65g、39.0ミリモル)をトルエン(50mL)中に溶解し、そして150mlのトルエン中に溶解されたオクタデシルアミン(8.09g、30ミリモル)(溶解性は非常に悪い)を1時間以内に滴下により添加した。混合物を3日間、70℃で撹拌した。混合物を約50mLまで濃縮し、そしてジエチルエーテル(70mL)を添加した。これを濾去し、ジエチルエーテル(2×25mL)で洗浄した。固体を減圧下で4時間乾燥させ、配位子8の臭化水素塩(13.9g、38.8ミリモル、99%)を得た。
トルエン中の低い溶解性のため、したがって、次のステップにおける低い反応性のため、配位子8の臭化水素塩を中和した。中和は、以下の手順によって実行した:
配位子8の臭化水素塩(5.00g、10.7ミリモル)を、水酸化ナトリウムの水溶液(100mLのHO中4.30gのNaOH)に添加した。混合物を10分間撹拌した。これをジエチルエーテル(3×50mL)で抽出し、組み合わせた有機相をMgSO上で乾燥させ、濾過し、そして減圧下で溶媒を除去し、明るい黄色の固体(3.26g、8.48ミリモル、79%)として生成物を得た。
配位子8は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.87(t,3H);1.25(m,30H);1.70(m,2H);3.61(t,2H);4.44(s,2H);7.37−7.50(m,3H);7.83(d,1H)によって特徴づけられる。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(n−C1837N)(化合物8)の合成
トルエン(30mL)中の2−オクタデシルイソインドリン−1−イミン(0.385g、1.00ミリモル)の溶液に、0℃で、メチルマグネシウムブロミド溶液(BuO中1M、1.00mL、1.00ミリモル)を添加した。これを室温まで加温し、そして溶液を、カニューレを用いて、トルエン(30mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.289g、1.00ミリモル)の溶液を含有する別のフラスコに移した。反応物を50℃まで加熱し、そして72時間撹拌した。溶液を濾去し、そして濾液は約5mLまで濃縮した。フラスコを−80℃で貯蔵した。2日後、残りの液体をデカンテーションによって除去し、そして得られた固体を減圧下で乾燥させ、黄色粉末(ミリグラム量、<5%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.92(t,3H);1.38(m,32H);2.21(s,15H);3.32(m,2H);3.48(t,2H);6.82(d,1H);7.02(m,2H);7.95(m,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−シクロオクチル−7−フルオロイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子9)の合成
トルエン(40mL)中の2−(ブロモメチル)−6−フルオロベンゾニトリル(1.50g、7.01ミリモル)の溶液に、トルエン(20mL)中のシクロオクチルアミン(0.892g、7.01ミリモル)の溶液を20分以内に滴下により添加した。これを一晩50℃で撹拌した。溶液を約10mLまで濃縮し、ジエチルエーテル(40mL)を添加し(40mL)、濾去した。これをジエチルエーテル(3×20mL)で洗浄し、減圧下で乾燥させ、白色固体(0.567g、1.66ミリモル、24%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.55−2.12(m,14H);4.81(s,2H);5.25(m,1H);7.09(s,1H);7.30(d,1H);7.42(d,1H);7.73(m,1H);11.26(s,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(7−フルオロ−Ph)(c−C15N)(化合物9)の合成
トルエン(40mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.466g、1.61ミリモル)および2−シクロオクチル−7−フルオロイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(0.550g、1.61ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(0.550mL、4.00ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、そして7日間撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約5mLまで濃縮し、そしてヘキサンを添加した(50mL)。これを濾去し、減圧下で乾燥させ、黄色粉末(506mg、0.986ミリモル、61%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):1.19−1.69(m,14H);2.23(s,15H);3.48(s,2H);4.48(m,1H);6.50(d,1H);6.64(m,1H);6.83(m,1H),19FNMR(300MHz)(C)δ(ppm):−113.93および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):140.0;132.7;129.1;127.6;118.6;116.0;53.7;47.7;32.4;27.3;25.9;25.2;13.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiMe(NC(7−フルオロ−Ph)(c−C15N)(化合物9M)の合成
トルエン(40mL)中の化合物9(350mg、0.682ミリモル)の溶液に、−80℃でメチルマグネシウムクロリド溶液(THF中3M、0.680mL、2.04ミリモル)を滴下により添加した。混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。トリメチルシリルクロリド(0.100mL)を滴下により添加し、そして反応物を1時間撹拌した。混合物を濃縮し、そしてヘキサンを添加した(50mL)。これを濾去し、減圧下で乾燥させ、黄色粉末(84mg、0.178ミリモル、27%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):0.73(s,6H);1.32−1.65(m,14H);2.12(s,15H);3.71(s,2H);4.58(m,1H);6.60(d,1H);6.68(d,1H);6.86(m,1H),19FNMR(300MHz)(C)δ(ppm):−118.27および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):144.1;131.8;120.5;118.8;115.8;115.6;52.1;47.5;47.1;32.3;27.4;26.1;25.5;12.6によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
1−シクロオクチルピロリジン−2−イミン(配位子10)の合成
4−ブロモブチロニトリル(0.740g、5.00ミリモル)およびシクロオクチルアミン(0.636g、5.00ミリモル)を、溶媒を用いずに混合し、そして100℃まで一晩加熱した。反応混合物は固体となった。これをジクロロメタン(20mL)中に溶解し、そしてジエチルエーテルを添加した(50mL)。これを濾去し、ジエチルエーテル(2×25mL)で洗浄した。これを再びジクロロメタン(40mL)中に溶解し、MgSO上で乾燥させた。これを濾去し、減圧下で乾燥させ、白色粉末(380mg、1.38ミリモル、28%)として生成物の臭化水素塩を得た。
トルエン中の低い溶解性のため、したがって、次のステップにおける低い反応性のため、配位子10の臭化水素塩を中和した。中和は、以下の手順によって実行した:
配位子10の臭化水素塩(1.300g、4.72ミリモル)を、水酸化ナトリウムの水溶液(100mLのHO中4.30gのNaOH)に添加した。混合物を10分間撹拌した。これをジエチルエーテル(3×50mL)で抽出し、組み合わせた有機相をMgSO上で乾燥させ、濾過し、そして減圧下で溶媒を除去し、明るい黄色の固体(0.69g、3.54ミリモル、75%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):1.43−1.76(m,14H);2.90(m,2H);2.41(m,1H);2.56(t,2H);3.36(t,2H);4.15(s,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
(MeCp)(1−シクロオクチルピロリジン−2−イミナト)TiCl(化合物10)の合成
トルエン(30mL)中のペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.042g、3.60ミリモル)および配位子10(700mg、3.60ミリモル)の溶液に、トリエチルアミン(1.25mL、9.00ミリモル)を添加した。反応物を50℃まで加熱し、そして72時間撹拌した。溶液を濾去し、濾液を約5mLまで濃縮し、そしてヘキサン(20mL)を添加した。フラスコを一晩−80℃で貯蔵し、濾去した。これをトルエン/ヘキサンから再結晶し、生成物(65mg、0.144ミリモル、収率4%)を得た。
この粉末は、(300MHz)(C)δ(ppm):1.08(m,2H);1.20(m,2H);1.35−1.64(m,14H);2.15(s,15H);2.54(t,2H);4.21(m,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−プロピルイソインドリン−1−イミン(配位子11)の合成
プロピルアミン(4.11ml、50.0ミリモル)を、トルエン(70mL)中の4−ブロモメチルベンゾニトリル(9.80g、50.0ミリモル)の溶液に添加し、そして一晩50℃まで加熱した。白色固体を濾去し、トルエン(40mL)、続いてヘキサン(60mL)で洗浄した。これを減圧下で12時間乾燥させ、白色粉末(10.9g、47.7ミリモル、85%)として生成物の臭化水素塩を得た。
H NMRによって観察可能な)未反応のプロピルアミンの存在のために、中和手順を実行した。
2−プロピルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(12.0g、47.0ミリモル)を、水酸化ナトリウムの水溶液(100mLのHO中9.41g)に添加した。有機相を除去し、そしてジエチルエーテルの洗浄(4×50mL)を使用して、水層からさらに抽出した。次いで、組み合わせた有機相をMgSO上で乾燥させ、濾過し、そして、全ての揮発性物質を除去した。油状物が形成した。沈殿を促進するためにヘキサン(10mL)を添加したが、固体沈殿は形成されなかった。溶媒を一晩減圧下で除去した。モレキュラーシーブを使用して、さらに18時間、生成物を乾燥させた。モレキュラーシーブをデカンテーションによって除去し、そして溶媒を減圧下で除去した。ジエチルエーテル(15mL)を添加し、一晩撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去し、続いて、ジエチルエーテル(15mL)で第2の洗浄を行い、淡ピンク/紫色粉末(4.09g、23.5ミリモル、50%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):7.60(d,1H);7.41−7.30(m,3H);6.20(s,1H);4.35(s,2H);3.45(t,2H);1.71−1.58(m,2H);0.90(t,3H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(n−CN)(化合物11)の合成
トリエチルアミン(1.93mL、13.8ミリモル)を、トルエン(60mL)中の2−プロピルイソインドリン−1−イミン(0.600g、3.45ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.00g、3.45ミリモル)の溶液に添加した。これを72時間、60℃まで加熱した。トリエチルアミン塩を濾過し、そしてトルエンを除去したところ、オレンジ/茶色ワックス様沈殿が得られた。過剰トルエンの除去を促進するために、沈殿物をヘキサン(80mL)で洗浄した。次いで、全ての揮発性物質を減圧下で除去し、黄色粉末(0.750g、1.76ミリモル、51%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.88−7.85(m,1H);7.09−7.02(m,2H);6.87−6.84(m,1H,);3.52(s,2H);3.21(t,2H);2.17(s,15H);1.40−1.28(m,2H);0.80(t,3H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm):160.7;141.0;134.7;131.0;126.9;124.6;122.7;52.0;46.4;22.2;13.2;11.5によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−ブチルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子12)の合成
ブチルアミン(2.47mL、25.0ミリモル)を、トルエン(70mL)中の2−ブロモメチルベンゾニトリル(4.90g、25.0ミリモル)の溶液に添加し、そして一晩50℃まで加熱した。白色固体を濾去し、トルエン(100mL)、続いてヘキサン(80mL)で洗浄した。これを減圧下で12時間乾燥させ、明るい黄色の粉末(5.38g、20.0ミリモル、80%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):10.25(brs,1H);9.78(brs,1H);9.01(d,1H);7.69−7.51(m,3H);4.73(s,2H);4.20(t,2H);1.86−1.76(m,2H);1.61−1.49(m,2H);0.98(t,3H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(n−CN)(化合物12)の合成
トリエチルアミン(1.00ml、7.43ミリモル)を、トルエン(35mL)中の2−ブチルイソインドリン−1−イミン(0.500g、1.86ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.54g、1.86ミリモル)の溶液に添加した。これを一晩50℃まで加熱した。トリエチルアミン塩を濾過し、そして全ての揮発性物質を減圧下で除去した。これをヘキサンで洗浄し、減圧下で乾燥させ、黄色粉末(0.64g、1.45ミリモル、78%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.90−7.87(m,1H);7.08−7.04(m,2H);6.87−6.84(m,1H);3.52(s,2H);3.24(t,2H);2.18(s,15H);1.34−1.18(m,4H);0.89(t,3H)および13C NMR(75MHz)(C);δ160.7;141.0;134.7;131.0;128.3;126.9;124.6;122.8;52.1;44.9;30.9;20.6;14.1;13.3によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−アリルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子13)の合成
アリルアミン(1.13ml、15.0ミリモル)を、トルエン(20ml)中の2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(2.94g、15.0ミリモル)の溶液に添加した。溶液を72時間、50℃まで加熱した。白色固体を濾去し、トルエン(30ml)、続いてヘキサン(30ml)で洗浄し、真空下で乾燥させ、白色粉末(3.59g、14.2ミリモル、95%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):10.34(brs,1H);9.79(brs,1H);8.99−8.97(d,1H);7.69−7.51(m,3H);6.00−5.93(ddt,1H);5.44−5.38(dd,1H);5.39−5.36(dd,1H);4.85−4.83(d,2H);4.74(s,2H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(n−アリルアミン)(化合物13)の合成
トリエチルアミン(2.20ml、15.8ミリモル)を、トルエン(60mL)中の2−アリルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(1.00g、3.95ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(1.14g、3.95ミリモル)の溶液に添加した。これを一晩50℃まで加熱した。不活性雰囲気を保持しながら、トリエチルアミン塩(黄色沈殿)を濾去すると、触媒生成物を含有するオレンジ/赤色液体が残った。トルエンを減圧下で除去し、黄色粉末(0.540、1.27ミリモル、32%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.85−7.82(dd,1H);7.07−7.02(m,2H);6.86−6.83(d,1H);5.57−5.52(ddt,1H);4.96−4.93(dd,1H);4.96−4.90(dd,1H);3.91−3.89(d,2H);3.56(s,2H);2.16(s,15H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm)160.4;141.1;134.4;133.2;131.1;128.3;127.3;124.6;122.8;117.8;51.7;47.1;13.3によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MePhCpTiCl(NC(Ph)(n−アリルアミン)(化合物14)の合成
トリエチルアミン(1.10ml、7.90ミリモル)を、トルエン(40mL)中の2−アリルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(0.50g、1.98ミリモル)およびテトラメチルフェニルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.69g、1.98ミリモル)の溶液に添加した。これを一晩50℃まで加熱した。次いで、溶液を濾過して、トリエチルアミン塩(黄色沈殿)を除去し、そしてトルエンを減圧下で除去した。次いで、生成物をヘキサン(60ml)で再抽出し、そして逆濾過し、明るい黄色の粉末(0.480g、0.99ミリモル、50%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.84−7.80(m,1H);7.73−7.70(m,2H);7.24−6.98(m,5H);6.73−6.70(m,1H);5.42−5.29(ddt,1H);4.88−4.84(dd,1H);4.83−4.76(dd,1H);3.76−3.74(d,2H);3.36(s,2H);2.34(s,6H);2.23(s,6H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm)160.5;141.1;135.6;134.4;133.1;132.1;131.3;131.1;128.3;128.2;127.2;126.6;125.0;122.6;118.0;51.6;47.3;14.5;13.4によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
2−ホモアリルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子15)の合成
ブト−3−エン−1−アミン(2.30ml、25.0ミリモル)を、トルエン(70ml)中の2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(4.90g、25.0ミリモル)の溶液に添加した。アミンの添加時に、溶液は即座に無色から濃緑色に変化した。混合物を72時間50℃まで加熱し、この間、白色沈殿(淡ピンク色溶液)が形成した。次いで、沈殿物を濾過し、トルエン(2×80ml)、続いてヘキサン(80ml)で洗浄した。溶媒を減圧下で除去し、白色粉末(4.81g、18.0ミリモル、72%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):10.21(brs,1H);9.77(brs,1H);8.96−8.94(d,1H);7.69−7.50(m,3H);6.08−5.94(ddt,1H);5.18−5.07(m,2H);4.76(s,2H);4.28−4.24(t,2H);2.67−2.60(q,1H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)(n−ホモアリルアミン)(化合物15)の合成
トリエチルアミン(1.50ml、10.7ミリモル)を、トルエン(40ml)中の2−ホモアリルイソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(0.50g、2.68ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.78g、2.68ミリモル)の溶液に添加し、そして一晩50℃まで加熱した。トリエチルアミン塩の濾過を実行し、続いて、減圧下でのトルエンの蒸発を実行した。
次いで、トルエン(15ml)中に少量の生成物を溶解し、そしてダブルシュレンクの他の側面に約100mlのヘキサンを添加することによって、精製手順を実行した。次いで、減圧はを印加し、そしてセットアップを一晩そのままにした(撹拌することなく)。触媒生成物を含有するシュレンクへの約40mlのヘキサンの拡散が生じ、より多くの黄色沈殿が得られた。沈殿物を逆濾過し、そして乾固するまで蒸発させて、黄色粉末(0.360g、0.820ミリモル、30%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.88−7.86(m,1H);7.07−7.03(m,2H);6.85−6.83(m,1H);5.79−5.65(ddt,1H);5.10−5.04(dd,1H);4.99−4.95(dd,1H);3.53(s,2H);3.35−3.30(t,2H);2.17(s,15H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm)160.7;141.0;135.3;134.6;131.0;127.1;124.6;122.7;117.4;52.2;44.3;33.2;13.3によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
(E)−2−(ブト−2−エン−1−イル)イソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(配位子16)の合成
(E)−ブト−2−エン−1−アミン(1.78g、25.0ミリモル)を、トルエン(70ml)中の2−(ブロモメチル)ベンゾニトリル(4.90g、25.0ミリモル)の溶液に添加した。溶液を一晩50℃まで加熱した。白色沈殿が形成し、これを濾過し(不活性雰囲気を保持しながら)、そしてヘキサン(20ml)で洗浄し、白色粉末(5.88g、22.0ミリモル、88%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(CDCl)δ(ppm):10.20(brs,1H);9.66(brs,1H);8.87−8.85(d,1H);7.67−7.48(m,3H);6.03−5.88(m,1H);5.75−5.59(m,1H);4.70−4.69(m,4H);1.76−1.73(d,3H)によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
MeCpTiCl(NC(Ph)((E)−2−(ブト−2−エン−1−アミン))(化合物16)の合成
トリエチルアミン(1.04ml、7.49ミリモル)を、トルエン(40ml)中の(E)−2−(ブト−2−エン−1−イル)イソインドリン−1−イミンヒドロブロミド(0.500g、1.87ミリモル)およびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド(0.540g、1.87ミリモル)の溶液に添加し、そして一晩50℃まで加熱した。トリエチルアミン塩をは濾過によって除去し、そしてトルエンを減圧下で除去した。次いで、黄色沈殿物をヘキサン(30ml)によって洗浄し、そして減圧下で乾燥させ、黄色粉末(0.220g、0.500ミリモル、27%)として生成物を得た。
この粉末は、H NMR(300MHz)(C)δ(ppm):7.88−7.85(m,1H);7.07−7.01(m,2H);6.85−6.82(m,1H);5.46−5.35(m,1H);5.31−5.22(m,1H);3.90−3.88(d,2H);3.56(s,2H);2.17(s,15H);1.50−1.48(dd,3H)および13C NMR(75MHz)(C)δ(ppm)160.3;141.1;134.6;131.1;130.0;128.3;127.1;126.0;124.6;122.8;51.6;46.6;17.7;13.3によって特徴づけられた。
Figure 0006363719
パート2:バッチEP共重合の実施例および比較実験
バッチ共重合は、ダブルインターミグ(intermig)およびバッフルを備えた2リットルバッチオートクレーブで実行した。反応温度は、90℃+/−3℃に設定され(表1および2中に示されるデータ)(表3中の反応に関しては120+/−3℃)、これはLauda Thermostatによって制御した。供給流(溶媒およびモノマー)は、当業者に既知の水、酸素および極性化合物などの触媒に悪影響を及ぼす不純物を除去するための様々な吸着メディアと接触させることによって精製された。重合の間、エチレンおよびプロピレンモノマーを反応器のガスキャップに絶え間なく供給した。反応器の圧力は、背圧バルブによって一定にした。
窒素の不活性雰囲気中、反応器をペンタメチルヘプタン(PMH)(950mL)、MAO(Chemtura、トルエン中10重量%のAl、0.10Mまで希釈される)、およびBHT(Sigma Aldrich、ヘキサン中0.2M)で充填した。1350rpmで撹拌しながら、反応器を90℃(表1および2で示されるデータ)(表3の反応に関しては120℃)まで加熱した。反応器を7バールまで加圧し、エチレン、プロピレンの決定された比率に調整した。15分後、触媒成分を反応器に添加し、その後、触媒容器をPMH(50mL)で洗い落とした。10分の重合後、モノマー流を停止し、そして溶液を慎重に、イソプロパノール中Irganox−1076の溶液を含有する2LのErlenmeyerフラスコに入れ、そして減圧下の100Cで一晩乾燥させた。ポリマーを、固有粘度(IV)、分子量分布(SEC−DV)および組成(FT−IR)に関して分析した。
実験結果を、表1、2および3に示す。
Figure 0006363719
Figure 0006363719
Figure 0006363719
パート3:バッチEPDM三元重合(一般的手順)
バッチ三元重合は、ダブルインターミグ(intermig)およびバッフルを備えた2リットルバッチオートクレーブで実行した。反応温度は、90℃に設定され、これはLauda Thermostatによって制御した。供給流(溶媒およびモノマー)は、当業者に既知の水、酸素および極性化合物などの触媒に悪影響を及ぼす不純物を除去するための様々な吸着メディアと接触させることによって精製された。重合の間、エチレンおよびプロピレンモノマーを反応器のガスキャップに絶え間なく供給した。反応器の圧力は、背圧バルブによって一定にした。
窒素の不活性雰囲気中、反応器をペンタメチルヘプタン PMH(950mL)、MAO10T(Crompton、トルエン中10重量%、BHTおよび5−エチリデン−2−ノルボネン(ENB、2.8mL)で充填した。1350rpmで撹拌しながら、反応器を90℃まで加熱した。反応器を加圧し、エチレン、プロピレンおよび水素(0.35NL/時間)の決定された比率に調整した。15分後、触媒成分を反応器に添加し、その後、触媒容器をPMH(50mL)で洗い落とした。10分の重合後、モノマー流を停止し、そして溶液を慎重に、イソプロパノール中Irganox−1076の溶液を含有する2LのErlenmeyerフラスコに入れ、そして減圧下の100Cで一晩乾燥させた。ポリマーを組成(FT−IR)に関して分析した。
実験結果を表4に示す。
Figure 0006363719
結果:
90℃+/−3℃(表1、2および3を参照のこと)ならびに120℃+/−3℃(表4を参照のこと)で動作するために最適化された使用される反応器において、より多くの触媒がより熱形成を導くという事実のために、触媒の量は、このそれぞれの範囲の熱形成を与えるために選択された。たとえ触媒量が異なるとしても、特定の結果を確立するためにデータを使用することができる。
注目すべきパラメーターは、それらがどの程度の分子量の大きさを達成可能であるかを示すため、好ましくは、IVおよびMw値である。より高い温度では通常、より低いIVおよびMw値が得られるため、それぞれ約90℃および120℃に温度を制限するための上記の触媒の少ない量は、同量の場合、より高い温度を導き、このことは、より低いIVおよびMw値をもたらし、これは、この影響の埋め合わせをするよりも、この影響を増幅さえする。
本発明の化合物は、比較例より高いIVおよびMw値を導く。

Claims (12)

  1. 式1
    CyYML (式1)
    [式中、
    Cyは、シクロペンタジエニル型配位子であり;
    Mは、チタンであり;
    Lは、中性ルイス塩基性の配位子であって、前記中性配位子の数「j」は、0から、18電子則を満たす量までの範囲にあり;
    Xは、アニオン性配位子であり;
    nは、アニオン性配位子Xの数を示す整数であり、かつ1または2であり;
    Yは、一般式2a
    Figure 0006363719
    (式中、R〜Rは、同一であるかまたは異なって、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、非置換又は置換のC1〜10アルキル基、非置換又は置換のC1〜10アルコキシ基を表す)
    あるいは一般式2b
    Figure 0006363719
    (式中、R〜Rは、同一であるかまたは異なって、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、非置換又は置換のC1〜10アルキル基、非置換又は置換のC1〜10アルコキシ基を表すか、または隣接するR〜Rは結合して、非置換又は置換の芳香環を形成し得る)
    によって表される環式アミジン含有配位子部分であって、前記環式アミジン含有配位子は、イミン窒素原子Nを通して、Mに共有結合し;
    Sは、−CH−単位であり、かつtは、Sの数を示す整数であり、かつ1であり;
    Subは、非置換の、またはハロゲンアミド、シリル、もしくはアリール基で置換された、1〜20個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアルキニル残基であって、Subはアミン窒素原子Nに結合している。]の金属錯体。
  2. Lが、エーテル、チオエーテル、アミン、第3級ホスファン、イミン、ニトリル、イソニトリルまたは多座配位供与体である、請求項1に記載の金属錯体。
  3. jが0、1または2である、請求項1または2に記載の金属錯体。
  4. Xが、ハロゲン原子、C1〜10アルキル基、C7〜20アラルキル基、C6〜20アリール基またはC1〜20炭化水素置換アミノ基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属錯体。
  5. Subが、メチル、n−プロピル、i−プロピル、tert−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロヘプチル、オクチル、シクロオクチル、シクロドデシル、オクタデシル、アダマンチル、1−ブテニル、2−ブテニルおよびプロペニルから選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属錯体。
  6. Yが、一般式2bを有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属錯体。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体の製造方法であって、式3
    CyML (式3)
    の金属錯体を、YHまたはYHのヒドロハロゲン酸塩であるYH・HHalと反応させる方法(式中、基Cy、M、L、X、j、nおよびYは、請求項1〜6のいずれか一項に記載のものと同じ意味を有し、かつHalはハロゲンである)。
  8. a)請求項1〜6のいずれか一項に記載の式1の金属錯体、および
    b)捕捉剤
    を含んでなる触媒系。
  9. 前記捕捉剤b)が、第1〜13族の金属またはメタロイドのヒドロカルビル、あるいは第15または16族の原子を含有する少なくとも1つの立体障害型化合物とのその反応生成物である、請求項8に記載の触媒系。
  10. 少なくとも1種のオレフィンモノマーを、請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体、または請求項8または9に記載の触媒系と接触させるステップを含んでなる、少なくとも1種のオレフィンモノマーを重合することによるポリマーの調製方法。
  11. オレフィンモノマーが、エチレンおよび少なくとも1種のC〜C12−α−オレフィンを含んでなる、請求項10に記載の方法。
  12. エチレン、少なくとも1種のC3〜12アルファオレフィン、および少なくとも1種の非共役ジエンがオレフィンモノマーとして使用される、請求項10または11に記載の方法。
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