JP6458138B2 - メタロセン化合物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2014年6月3日付の韓国特許出願第10−2014−0067698号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
R1は下記化学式aまたはbで示すベンゼン環にヒューズされた(fused)5角または6角の芳香族環を含む構造を有し、
R2は水素であり、
R3〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。
R1は下記化学式aまたはbで示すベンゼン環にヒューズされた5角または6角の芳香族環を含む構造を有し、
R2は水素であり、
R3〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンであり;
R1は化学式1の定義と同じであり、
R2〜R7は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R8〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、−MX1X2、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり、この時、R8〜R12のうちの少なくとも1つは−MX1X2で置換されており;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。
R1は下記化学式aまたはbで示すベンゼン環にヒューズされた5角または6角の芳香族環を含む構造を有し、
R2は水素であり、
R3〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。
R1は下記化学式aまたはbで示すベンゼン環にヒューズされた5角または6角の芳香族環を含む構造を有し、
R2は水素であり、
R3〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンであり;
R1は化学式1の定義と同じであり、
R2およびR7はそれぞれ独立に、水素であり、
R3〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R8〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、−MX1X2、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり、この時、R8〜R12のうちの少なくとも1つは−MX1X2で置換されており;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。
R2〜R7は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
X3はハロゲンであり;
XはC、N、O、またはSであり;
Aは−B(OH)2、またはグリニャール試薬である。
R13は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換された炭素数1〜20の炭化水素であり;
nは2以上の整数であり;
R13は前記化学式8で定義されたのと同じであり;
Jはアルミニウムまたはボロンであり;
Eは中性または陽イオン性ルイス酸であり;
Hは水素原子であり;
Zは13族元素であり;
A’は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の水素原子が、ハロゲン、炭素数1〜20の炭化水素、アルコキシまたはフェノキシで置換もしくは非置換の炭素数6〜20のアリール基、または炭素数1〜20のアルキル基である。
下記の実施例に使用された有機試薬および溶媒は、特別な言及がなければ、アルドリッチ(Aldrich)社から購入して標準方法で精製して使用した。合成の全ての段階において、空気と水分の接触を遮断して実験の再現性を高めた。
(1)ブロモヒドリンの合成
500mLのフラスコに、35mL(300mmol)のインデン(indene)を入れて、150mLのDMSOと15mLの水で希釈した。この溶液を0℃まで冷却させた後、これに53g(300mmol、1equiv.)のN−ブロモスクシンイミド(N−bromosuccineimide)を10分かけてゆっくり入れた。2時間後、反応物は800mLの冷水に注ぎ込んで生成される結晶をろ過しながら十分な量の水で洗って、約80%の収率で白色結晶形態のブロモヒドリン(bromohydrin)を得た。
前記反応で得られたブロモヒドリン化合物中の25gを取って、300mLのトルエンに溶かした後、500mgのp−トルエンスルホン酸(p−toluene sulfonic acid)を入れて、90℃まで昇温させて20時間以上撹拌した。反応物を常温まで冷やした後、十分な量の水で洗ってから、MgSO4で水分を除去し、ろ過および減圧乾燥して、褐色濃縮物を得た。これを100mL程度のヘキサンに溶かし、シリカパッド(silica pad)を通してヘキサンを溶離剤(eluent)でろ過して、黄色い粘性のないオイル(2−ブロモインデン(2−bromoindene))を60〜70%の収率で得た。
最後に、100mLのシュレンクフラスコ(schlenk flask)に、2.7g(13.8mmol)に2−ブロモインデン(2−bromoindene)を入れて、60mLのDME(dimethyl ether)と20mLの水との混合液に溶かした。これに3.4g(18mmol)の1−ナフタレンボロン酸(1−naphthalene boronic acid)、2.8g(21mmol)のK2CO3を入れて、アルゴンガスを10分間バブリングして、溶媒中の酸素を除去した。以降、アルゴン下、加熱を始めて温度が90℃に達すると、800mg(0.7mmol、5mol%)のパラジウム(O)テトラキス(トリフェニルホスフィン)(Palladium(O)tetrakis(triphenylphosphine)(Pd/C)を入れて、6時間撹拌した。以降、反応混合物は常温まで冷やし、200mLの水に注ぎ込んで生成される褐色沈殿をろ過し、50mL程度のエーテル(ether)で洗ってから、乾燥して、2.4g(67%)の白色固体を得た。
(1)ブロモヒドリンの合成
500mLのフラスコに、35mL(300mmol)のインデン(indene)を入れて、150mLのDMSOと15mLの水で希釈した。この溶液を0℃まで冷却させた後、これに53g(300mmol、1equiv.)のN−ブロモスクシンイミド(N−bromosuccineimide)を10分かけてゆっくり入れた。2時間後、反応物は800mLの冷水に注ぎ込んで生成される結晶をろ過しながら十分な量の水で洗って、約80%の収率で白色結晶形態のブロモヒドリン(bromohydrin)を得た。
前記反応で得られたブロモヒドリン化合物中の25gを取って、300mLのトルエンに溶かした後、500mgのp−トルエンスルホン酸(p−toluene sulfonic acid)を入れて、90℃まで昇温させて20時間以上撹拌した。反応物を常温まで冷やした後、十分な量の水で洗ってから、MgSO4で水分を除去し、ろ過および減圧乾燥して、褐色濃縮物を得た。これを100mL程度のヘキサンに溶かし、シリカパッド(silica pad)を通してヘキサンを溶離剤(eluent)でろ過して、黄色い粘性のないオイル(2−ブロモインデン(2−bromoindene))を60〜70%の収率で得た。
最後に、100mLのシュレンクフラスコ(schlenk flask)に、2.7g(13.8mmol)に2−ブロモインデン(2−bromoindene)を入れて、60mLのDME(dimethyl ether)と20mLの水との混合液に溶かした。これに3.4g(18mmol)の2−ナフタレンボロン酸(2−naphthalene boronic acid)、2.8g(21mmmol)のK2CO3を入れて、アルゴンガスを10分間バブリングして、溶媒中の酸素を除去した。以降、アルゴン下、加熱を始めて温度が90℃に達すると、800mg(0.7mmol、5mol%)のパラジウム(O)テトラキス(トリフェニルホスフィン)(Palladium(O)tetrakis(triphenylphosphine)(Pd/C)を入れて、6時間撹拌した。以降、反応混合物は常温まで冷やし、200mLの水に注ぎ込んで生成される褐色沈殿をろ過し、50mL程度のエーテル(ether)で洗ってから、乾燥して、2.4g(67%)の白色固体を得た。
共重合体の製造
アルゴン下、触媒(20μmol)をフラスコに入れて、20mLのトルエンを入れて撹拌して、1mMの触媒溶液を作った。この時、触媒は前記実施例1〜2および比較例1〜2の触媒をそれぞれ使用した。
Claims (11)
- 下記化学式1で示すメタロセン化合物。
R1は下記化学式aまたはbで示す構造である。
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。 - 前記化学式1のR2〜R6はそれぞれ独立に、水素であり、R9〜R12はそれぞれ独立に、水素、または炭素数4〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基である、請求項1に記載のメタロセン化合物。
- 前記Mはチタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、またはハフニウム(Hf)である、請求項1または2に記載のメタロセン化合物。
- 前記X1およびX2はそれぞれ独立に、ハロゲン、または炭素数1〜20のアルキル基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のメタロセン化合物。
- 下記化学式2で示す化合物と、
下記化学式3で示す化合物とを反応させる段階を含む、請求項1に記載の化学式1のメタロセン化合物の製造方法。
R1は下記化学式aまたはbで示す構造である。
R 2 〜R6は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
R9〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンであり;
R1は化学式1の定義と同じであり、
R2〜R 6 は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり、
R 7 は、水素原子であり;
前記化学式3において、
R8〜R12は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数4〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、−MX1X2、炭素数1〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール、炭素数6〜20のアルキルアリール、または炭素数6〜20のアリールアルキルであり、この時、R 8 は−MX 1 X 2 であり;
Mは4族遷移金属であり;および
X1およびX2は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20のアルキル;炭素数2〜20のアルケニル;炭素数6〜20のアリール;炭素数7〜20のアルキルアリール;炭素数7〜20のアリールアルキル;炭素数1〜20のアルキルアミド;炭素数6〜20のアリールアミド;または炭素数1〜20のアルキリデンである。 - 前記反応は、塩基の存在下、有機溶媒下で−80℃〜−20℃の温度で撹拌して行われる、請求項6に記載のメタロセン化合物の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のメタロセン化合物を含む触媒組成物の存在下、
エチレンと炭素数4以上のアルファオレフィン系共単量体を重合する段階を含む、オレフィン系重合体の製造方法。 - 前記アルファオレフィン系共単量体は、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテンおよび1−デセンからなる群より選択される1種以上である、請求項9に記載のオレフィン系重合体の製造方法。
- 前記触媒組成物は、
下記化学式6、化学式7、または化学式8で示す化合物からなる群より選択された1種以上の助触媒をさらに含む、請求項9または10に記載のオレフィン系重合体の製造方法。
[化学式6]
−[Al(R13)−O]n−
前記化学式6において、
R13は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、ハロゲン;炭素数1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換された炭素数1〜20の炭化水素であり;
nは2以上の整数であり;
[化学式7]
J(R13)3
前記化学式7において、
R13は前記化学式6で定義されたのと同じであり;
Jはアルミニウムまたはボロンであり;
[化学式8]
[E−H]+[ZA’4]-または[E]+[ZA’4]-
前記化学式8において、
Eは中性または陽イオン性ルイス酸であり;
Hは水素原子であり;
Zは13族元素であり;
A’は互いに同一または異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の水素原子が、ハロゲン、炭素数1〜20の炭化水素、アルコキシまたはフェノキシで置換もしくは非置換の炭素数6〜20のアリール基、または炭素数1〜20のアルキル基である。
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