JP6986138B2 - 遷移金属化合物、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
下記一般式[I]または[II]で表される遷移金属化合物[A]。
R1、R2、R3、R4、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R1からR4までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、互いに結合していなくてもよく、R13およびR14は互いに結合して環を形成していてもよく、
R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、ZRで表される置換基(ただし、Zは酸素原子または硫黄原子であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる置換基であり、Zを介してフルオレニル配位子と結合している。)、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基(ただし、ZRで表される置換基を除く。)、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R5からR12までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、R5からR12のうち、少なくとも1つはZRで表される置換基であり、
Yは炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子およびスズ原子から選ばれ、
Aは芳香環を含んでいてもよい炭素原子数2〜20の二価の飽和もしくは不飽和の炭化水素基であり、AはYと共に形成する環を含めて2つ以上の環構造を含んでいてもよく、
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、
jは1〜4の整数であり、
Qは、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、アニオン配位子および孤立電子対で配位可能な中性配位子から選ばれ、jが2以上の場合は、複数個あるQは互いに同一であっても異なっていてもよい。〕
[2]
前記一般式[I]または[II]においてZが酸素原子である前記[1]の遷移金属化合物[A]。
前記一般式[I]または[II]においてYがケイ素原子である前記[1]または[2]の遷移金属化合物[A]。
前記一般式[I]または[II]においてMがジルコニウム原子である前記[1]〜[3]のいずれの遷移金属化合物[A]。
前記[1]〜[4]のいずれの遷移金属化合物[A]を含有するオレフィン重合用触媒。
[B][B-1]有機金属化合物、
[B-2]有機アルミニウムオキシ化合物、および
[B-3]遷移金属化合物[A]と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物をさらに含有する前記[5]のオレフィン重合用触媒。
前記[5]または[6]のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを重合する工程[P]を含む、オレフィン重合体の製造方法。
前記工程[P]がエチレンを重合する工程である前記[7]のオレフィン重合体(すなわち、エチレン系重合体)の製造方法。
前記工程[P]がエチレンと非共役ポリエンとを共重合する工程である前記[8]のオレフィン重合体の製造方法。
前記非共役ポリエンが下記一般式[III]で表される前記[9]のオレフィン重合体の製造方法。
R15、R16、R17およびR18は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R15からR18までのうちの任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよく、R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成していてもよく、
以下の(i)から(iv)の要件の少なくとも一つが満たされる。
(i)R15からR18までの少なくとも一つは、二重結合を一つ以上有する炭化水素基である。
(ii)R15からR18までの任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成し、該環は二重合を含んでいる。
(iii)R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成している。
(iv)R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成している。〕
[11]
前記非共役ポリエンが、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)または5−ビニル−2−ノルボルネン(VNB)であることを特徴とする、前記[10]のオレフィン重合体の製造方法。
前記工程[P]がエチレンと炭素数が3から20のα−オレフィンと非共役ポリエンとを共重合する工程である前記[9]〜[11]のいずれかのオレフィン重合体の製造方法。
前記α−オレフィンがプロピレンである前記[12]のオレフィン重合体の製造方法。
前記工程[P]の重合温度が80℃以上である前記[8]〜[13]のオレフィン重合体の製造方法。
前記工程[P]が炭素数3〜20のα−オレフィンを重合する工程である前記[7]のオレフィン重合体の製造方法。
前記工程[P]がエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合する工程である前記[15]のオレフィン重合体の製造方法。
前記α−オレフィンがプロピレンである前記[15]または[16]のオレフィン重合体の製造方法。
本発明に係る遷移金属化合物[A](以下「架橋メタロセン化合物[A]」または「成分(A)」と記載することもある。)は、下記一般式[I]または[II]で表される。
前記一般式[I]および[II]において、
R1、R2、R3、R4、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R1からR4までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく(ただし、シクロペンタジエニル基およびR1〜R4によって形成される構造から、フルオレニル基および置換フルオレニル基は除く。)、互いに結合していなくてもよく、好ましくは互いに結合しておらず、R13およびR14は互いに結合して環を形成していてもよく、互いに結合していなくてもよく、
R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、ZRで表される置換基(ただし、Zは酸素原子または硫黄原子であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる置換基であり、Zを介してフルオレニル配位子と結合している。)、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基(ただし、ZRで表される置換基を除く。)、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R5からR12までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、互いに結合していなくてもよく、R5からR12のうち、少なくとも1つ以上はZRで表される置換基である。
上記一般式[I]、[II]における置換基R1からR4を有するシクロペンタジエニル基としては、R1からR4が水素原子である無置換シクロペンタジエニル基、3−t−ブチルシクロペンタジエニル基、3−メチルシクロペンタジエニル基、3−トリメチルシリルシクロペンタジエニル基、3−フェニルシクロペンタジエニル基、3−アダマンチルシクロペンタジエニル基、3−アミルシクロペンタジエニル基、3−シクロヘキシルシクロペンタジエニル基などの3位1置換シクロペンタジエニル基、3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル基、3−t−ブチル−5−エチルシクロペンタジエニル基、3−フェニル−5−メチルシクロペンタジエニル基、3,5−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル基、3,5−ジメチルシクロペンタジエニル基、3−フェニル−5−メチルシクロペンタジエニル基、3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル基などの3,5位2置換シクロペンタジエニル基などが挙げることができるがこの限りではない。架橋メタロセン化合物の合成のし易さ、製造コスト及び非共役ポリエンの共重合能の観点から、無置換(R1〜R4が水素原子)であるシクロペンタジエニル基が好ましい。
上記一般式[I]、[II]において、R5からR12のうち、少なくとも1つ以上はZRで表される置換基である。
上記一般式[I]においてR13およびR14は互いに同一であっても異なってもよい。R13およびR14としては、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、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、フェニル基、m−トリル基、p−トリル基、4−t−ブチルフェニル基、p−クロロフェニル基、4−ビフェニル基、2−ナフチル基、キシリル基、ベンジル基、m−トリフルオロメチルフェニル基が、高分子量のエチレン/α−オレフィン/非共役ポリエン共重合体を生成させることから、好ましい。
また、AはYとともに形成する環を含めて二つ以上の環構造を含んでいてもよい。
一般式[I]および[II]において、Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、好ましくはジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、より好ましくはジルコニウム原子である。
前記遷移金属化合物[A]の好ましい態様としては、たとえば、ジメチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジエチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジエチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-n−プロピルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-n-プロピルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジイソプロピルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジイソプロピルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-n−ブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-n−ブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジイソブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジイソブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-tert−ブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-tert−ブチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロヘキシルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロヘキシルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロへプチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジシクロへプチルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-m-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-m-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、1-シラシクロペンチリデンシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、1-シラシクロペンチリデンシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドが挙げられる。さらに、ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチル、ジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチル、ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、およびジp-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-4,4,7,7-テトラメチル-3,4,7,8,9,12-ヘキサヒドロ-2H-シクロペンタ-[2,1-g:3,4-g']ジクロメニル)ジルコニウムジクロリドも挙げられる。
本発明に係る遷移金属化合物[A]は、たとえば国際公開第01/27124号の第84〜92頁に記載された製造方法を、式(12)で表される化合物として、式(12)の中のR5〜R12が本発明における上述した式[I]または[II]で定義されるR5〜R12とそれぞれ一致する化合物を用いて実施することにより、製造することができる。
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、本発明の遷移金属化合物[A]を含んでいる。
[B][B-1]有機金属化合物、[B-2]有機アルミニウムオキシ化合物、および[B-3]遷移金属化合物[A]と反応してイオン対を形成する化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(以下「化合物[B]」ともいう。)
をさらに含有する。
(C)担体
をさらに含有する。
(D)有機化合物成分
をさらに含有してもよい。
化合物[B](以下「成分(B)」と記載することもある。)は、
[B-1]有機金属化合物(以下「成分(B-1)」ともいう。)、好ましくは下記一般式(B-1a)で表される有機アルミニウム化合物[B-1a]、下記一般式(B-1b)で表される第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物[B-1b]、または下記一般式(B-1c)で表される第2族または第12族金属のジアルキル化合物[B-1c]、
Ra mAl(ORb)n Hp Xq … (B-1a)
〔一般式(B-1a)中、Ra およびRb は、炭素原子数が1〜15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。〕
Ma AlRa 4 … (B-1b)
〔一般式(B-1b)中、Ma はLi、NaまたはKを示し、Ra は炭素原子数が1〜15(好ましくは1〜4)の炭化水素基を示す。〕
Ra rMbRb s Xt … (B-1c)
〔一般式(B-1c)中、Ra およびRb は、炭素原子数が1〜15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mb は、Mg、ZnおよびCdから選ばれ、Xはハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。〕、
[B-2]有機アルミニウムオキシ化合物(以下「成分(B-2)」ともいう。)、および
[B-3]遷移金属化合物[A]と反応してイオン対を形成する化合物(以下「成分(B-3)」ともいう。)
からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。
有機アルミニウム化合物[B-1a]としては、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ-n-ブチルアルミニウム、トリ-n-ヘキシルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウムなどのトリ-n-アルキルアルミニウム、
トリイソ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sec-ブチルアルミニウム、トリ-t-ブチルアルミニウム、トリ-2-メチルブチルアルミニウム、トリ-3-メチルヘキシルアルミニウム、トリ-2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリ分岐状アルキルアルミニウム、
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム、
トリフェニルアルミニウム、トリ(4-メチルフェニル)アルミニウムなどのトリアリールアルミニウム、
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド、
一般式(i-C4H9)xAly(C5H10)z(式中、x、y、zは正の数であり、z≦2xである。)で表されるイソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム、
イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド、
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド、
エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド、
一般式Ra 2.5Al(ORb)0.5などで表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム、
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)などのアルキルアルミニウムアリーロキシド、
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、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド、
エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド、
エチルアルミニウムジクロリドなどのアルキルアルミニウムジハライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム、
エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドおよびその他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム、
エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウム
などを例示することができる。また、上記一般式Ra mAl(ORb)nHpXqで表される化合物に類似する化合物も使用することができ、例えば窒素原子を介して2以上のアルミニウム化合物が結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。このような化合物として具体的には、(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2などを挙げることができる。
有機アルミニウムオキシ化合物[B-2]としては、例えば、従来公知のアルミノキサンであってもよく、特開平2−78687号公報に例示されているようなベンゼンに対して不溶性または難溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。従来公知のアルミノキサンは、例えば、下記(1)〜(4)の方法によって製造することができ、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。
遷移金属化合物[A]と反応してイオン対を形成する化合物[B-3](以下「イオン性化合物[B-3]」ともいう。)としては、例えば、特表平1−501950号公報、特表平1−502036号公報、特開平3−179005号公報、特開平3−179006号公報、特開平3−207703号公報、特開平3−207704号公報、米国特許第5321106号明細書等に記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が挙げられる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
担体[C]としては、例えば、無機または有機の化合物であって、顆粒状ないしは微粒子状の固体が挙げられる。後述する本発明のオレフィン重合体の製造方法において、遷移金属化合物[A]は、好ましくは担体[C]に担持された形態で用いられる。
担体[C]における無機化合物としては、多孔質酸化物、無機塩化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が好ましい。
担体[C]における有機化合物としては、例えば、粒径が5〜300μmの範囲にある顆粒状ないしは微粒子状固体が挙げられる。具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等の炭素数2〜14のα−オレフィンを主成分として生成される(共)重合体、ビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される(共)重合体、およびそれらの変成体を例示することができる。
本発明において、有機化合物成分[D]は、必要に応じて、重合性能および生成ポリマーの物性を向上させる目的で使用される。有機化合物[D]としては、例えば、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物、アミド、ポリエーテルおよびスルホン酸塩等が挙げられる。
オレフィン重合の際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれるが、以下のような方法が例示される。以下では、遷移金属化合物[A]、化合物[B]、担体[C]および有機化合物成分[D]を、それぞれ「成分(A)〜(D)」ともいう。
(1)成分(A)を単独で重合器に添加する方法。
(2)成分(A)および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。
(3)成分(A)を成分(C)に担持した触媒成分と、
成分(B)とを任意の順序で重合器に添加する方法。
(4)成分(B)を成分(C)に担持した触媒成分と、
成分(A)とを任意の順序で重合器に添加する方法。
(5)成分(A)と成分(B)とを成分(C)に担持した触媒成分を
重合器に添加する方法。
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、上述のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィン(エチレン、炭素数3以上20以下のα−オレフィンなど)を重合する工程[P]を有することを特徴としている。ここで「重合」とは、単独重合および共重合の総称である。また「オレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを重合する」とは、上記(1)〜(5)の各方法のように任意の方法でオレフィン重合用触媒の各成分を重合器に添加して前記オレフィンを重合する態様を包含する。
成分(B)が成分(B-1)の場合には、モル比〔(D)/(B-1)〕が通常0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で、
成分(B)が成分(B-2)の場合には、モル比〔(D)/(B-2)〕が通常0.005〜2、好ましくは0.01〜1となるような量で、
成分(B)が成分(B-3)の場合は、モル比〔(D)/(B-3)〕が通常0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で用いることができる。
本発明の製造方法の一つの態様において、重合反応に供給されるオレフィンは、炭素数3〜20のα−オレフィンである。
非共役環状ポリエンとして具体的には、例えば下記一般式[III]で表される化合物が挙げられる。
R15、R16、R17およびR18は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R15からR18までの任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよく、R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成していてもよく、
以下の(i)から(iv)の要件の少なくとも一つが満たされる。
(i)R15からR18の少なくとも一つは、二重結合を一つ以上有する炭化水素基である。
(ii)R18からR18までの任意の二つの置換基が互いに結合して環を形成し、該環が二重結合を含んでいる。
(iii)R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成している。
(iv)R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成している。
R16、R17およびR18は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R16からR18の任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよく、R16とR18とが互いに結合して二重結合を形成していてもよい。
R16、R17およびR18は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R16からR18の任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよく、R16とR18とが互いに結合して二重結合を形成していてもよい。
R17およびR18は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R17とR18とは互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよい。
R16およびR18は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる置換基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R16とR18とは互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよい。
非共役鎖状ポリエンとして具体的には、例えば、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘプタジエン、1,6−オクタジエン、1,7−ノナジエン、1,8−デカジエン、1,12−テトラデカジエン、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、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、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、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、7−メチル−1,6−オクタジエン、6,7−ジメチル−1,6−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、6,7−ジメチル−1,6−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、6−メチル−1,6−ウンデカジエン、9−メチル−1,8−ウンデカジエンなどが挙げられる。
また、他の非共役鎖状ポリエンとしては、例えば下記一般式[IV-I]で表される非共役トリエンまたはテトラエンが挙げられる。
qは0〜5の整数(ただしpとrの両方が1の場合qは0ではない)、
sは1〜6の整数、
R19、R20、R21、R22、R23、R24およびR25はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜3のアルキル基、
R26は炭素数1〜3のアルキル基、
R27は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基または−(CH2)n−CR28=C(R29)R30で表される基(ここでnは1〜5の整数、R28およびR29はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜3のアルキル基、R30は炭素数1〜3のアルキル基である)
である。ただしpとrの両方が1の場合、R27は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基である。
o-ジクロロベンゼン/ベンゼン-d6(4/1[vol/vol%])を測定溶媒とし、測定温度120℃、スペクトル幅250ppm、パルス繰り返し時間5.5秒、パルス幅4.7μ秒(45°パルス)測定条件下(100 MHz、日本電子ECX400P)、または測定温度120℃、スペクトル幅250ppm、パルス繰り返し時間5.5秒、パルス幅5.0μ秒(45°パルス)測定条件下(125 MHz、ブルカー・バイオスピンAVANCEIIIcryo-500)にて13C NMRスペクトルを測定し、算出した。
デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。重合体約20 mgをデカリン15 mlに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5 ml追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度として採用した。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)
[実施例A1]
(i)ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシフルオレニル)シランの合成
三方コックおよび磁気攪拌子を備えた100 mL三口フラスコを充分に窒素置換した後、2,7-ジメトキシフルオレン1.13 g(5.0 mmol)を入れ、ジエチルエーテル80 mLを加えた。ドライアイス/メタノール浴で冷却しながら1.55 Mのn-ブチルリチウム(5.3 mmol)/ヘキサン溶液3.4 mLを徐々に加えた後、窒素雰囲気下室温で6時間攪拌してスラリーを得た。このスラリーに対してドライアイス/メタノール浴で冷却しながらジ-p-トリルジクロロシラン1.3 mL(5.5 mmol)を徐々に添加した。室温まで徐々に昇温した後、窒素雰囲気下室温で20時間攪拌し、スラリーを得た。このスラリーをヘキサンで洗浄することにより黄土色固体1.41gを得た。続いて、三方コックおよび磁気攪拌子を備えた200 mL二口フラスコを充分に窒素置換した後、得られた黄土色固体1.41 g(3.0 mmol)を入れ、テトラヒドロフラン40 mLを加えた。1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)0.36 mLを加えた後、ドライアイス/メタノール浴で冷却しながら2.0 Mのシクロペンタジエニルナトリウム(3.3 mmol)/テトラヒドロフラン溶液1.65 mLを徐々に添加した。室温まで徐々に昇温した後、窒素雰囲気下室温で24時間攪拌し、スラリーを得た。これに塩化アンモニウム水溶液50 mLと酢酸エチル30 mLを加え、200 mL分液漏斗を用いて水層を除き、有機層を得た。この有機層を飽和食塩水50 mLで洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過して硫酸マグネシウムを除き、濾液の溶媒を留去して淡橙色固体を得た。この淡橙色固体をメタノールで洗い、淡黄色固体としてジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシフルオレニル)シランを得た(387 mg(0.773 mmol, 15%))。ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシフルオレニル)シランのFD-MSスペクトルの測定値を下に示す。
FD-MS: m/z = 500.2 (M+)
磁気攪拌子を備えた100 mLシュレンクを充分に窒素置換した後、ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシフルオレニル)シラン351 mg(0.70 mmol)を入れ、トルエン20 mLとテトラヒドロフラン 0.114 mL(1.4 mmol)を加えた。氷/食塩浴で冷やしながら、1.55 Mのn-ブチルリチウム(1.4 mmol)/ヘキサン溶液0.91 mLを徐々に加えた後、窒素雰囲気下室温で1時間攪拌した。その後オイルバスを用いて40度で4時間加熱撹拌してスラリーを得た。減圧下で溶媒を留去して得られた固体をヘキサンで洗浄し、黄色固体を得た。磁気攪拌子を備えた100 mLシュレンクに得られた黄色固体を入れ、ジエチルエーテル20 mLを加えた。メタノール/ドライアイス浴で冷やしながら四塩化ジルコニウム163 mg(0.70 mmol)を加えた後、室温まで徐々に昇温し、窒素雰囲気下室温で20時間攪拌してスラリーを得た。減圧下で溶媒を留去して得られた固体をトルエンで抽出し、このトルエン溶液から約-20度で再結晶することにより、黄色固体としてジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを得た。収量は30 mg(0.65 mmol)、収率は6.5%であった。ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
2.42 (s, 6H), 3.30 (s, 6H), 5.98 (t, 2H, J = 2 Hz), 6.08 (d, 2H, J = 2 Hz), 6.75 (t, 2H, J = 2 Hz), 7.21 (dd, 2H, J = 8, 1 Hz), 7.38 (d, 4H, J = 7 Hz), 7.85 (d, 2H, J = 9 Hz ), 8.05 (d, 4H, J = 8 Hz)
FD-MS: m/z = 658.0 (M+)
(i)ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)シランの合成
三方コックおよび磁気攪拌子を備えた100 mL三口フラスコを充分に窒素置換した後、2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレン711 mg(2.1 mmol)を入れ、ジエチルエーテル30 mLを加えた。氷浴で冷却しながら1.55 Mのn-ブチルリチウム(2.2 mmol)/ヘキサン溶液1.4 mLを徐々に加えた後、窒素雰囲気下室温で23時間攪拌してスラリーを得た。このスラリーに対してドライアイス/メタノール浴で冷却しながらジ-p-トリルジクロロシラン0.55 mL(2.3 mmol)を徐々に添加した。室温まで徐々に昇温した後、窒素雰囲気下室温で17時間攪拌し、スラリーを得た。このスラリーをヘキサンで洗浄することにより白色固体550 mgを得た。続いて、三方コックおよび磁気攪拌子を備えた200 mL二口フラスコを充分に窒素置換した後、得られた白色固体550 mg(0.94 mmol)を入れ、テトラヒドロフラン30 mLを加えた。1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)0.20 mLを加えた後、ドライアイス/メタノール浴で冷却しながら2.0 Mのシクロペンタジエニルナトリウム(1.89 mmol)/テトラヒドロフラン溶液0.94 mLを徐々に添加した。室温まで徐々に昇温した後、窒素雰囲気下室温で20時間攪拌し、スラリーを得た。これに塩化アンモニウム水溶液50 mLと酢酸エチル20 mLを加え、200 mL分液漏斗を用いて水層を除き、有機層を得た。この有機層を飽和食塩水50 mLで洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過して硫酸マグネシウムを除き、濾液の溶媒を留去して黄色固体を得た。この黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し(ヘキサン:酢酸エチル=50:1)、減圧下溶媒を留去することで淡橙色固体としてジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)シランを得た(306 mg(0.50 mmol, 24%))。ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)シランのFD-MSスペクトルの測定値を下に示す。
FD-MS: m/z = 612.4 (M+)
磁気攪拌子を備えた100 mLシュレンクを充分に窒素置換した後、ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)シラン306 mg(0.50 mmol)を入れ、ジエチルエーテル40 mlを加えた。ドライアイス/メタノール浴で冷やしながら、1.55 Mのn-ブチルリチウム(1.02 mmol)/ヘキサン溶液0.66 mLを徐々に加えた後、窒素雰囲気下室温で23時間攪拌してスラリーを得た。メタノール/ドライアイス浴で冷やしながら四塩化ジルコニウム116 mg(0.50 mmol)を加えた後、室温まで徐々に昇温し、窒素雰囲気下室温で20時間攪拌してスラリーを得た。減圧下で溶媒を留去して得られた固体をヘキサンで洗浄し、残渣をトルエンで抽出した。トルエン溶液のトルエンを減圧下留去することにより、淡橙色固体としてジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを得た。収量は151 mg(0.30 mmol)、収率は39%であった。ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
1.44 (s, 18H), 2.41 (s, 6H), 3.24 (s, 6H), 5.83 (t, 2H, J = 2 Hz), 6.02 (s, 2H), 6.70 (t, 2H, J = 2 Hz), 7.38 (d, 4H, J = 8 Hz), 7.83 (s, 2H), 8.06 (d, 4H, J = 8 Hz)
FD-MS: m/z = 770.1 (M+)
(i)ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)シランの合成
窒素雰囲気下、100 ml二口フラスコに2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレン 756 mg (2.97 mmol)および脱水シクロペンチルメチルエーテル 50 mlを添加した。-78℃に冷却しながらn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 2.01 ml (3.12 mmol)を徐々に添加し、室温で18時間攪拌した。ジ-p-トリルジクロロシラン802 mg (3.27 mmol)を添加した後、22時間半撹拌した。窒素ボックス内に持ち込み溶媒を減圧留去した後、ヘキサンで洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥し白色固体957 mgを得た。
FD-MS: m/z =528.3(M+)
窒素雰囲気下、100 mlシュレンク管にジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)シラン449 mg (0.850 mmol)、ジエチルエーテル40 mlを添加した。-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 1.12 ml (1.74 mmol)を添加した後、徐々に室温に戻しながら23時間撹拌した。-78℃に冷却し四塩化ジルコニウム198 mg (0.850 mmol)を添加し、室温まで徐々に昇温しながら23時間攪拌した。減圧下で溶媒を留去し、ヘキサンで洗浄後、セライトを使用してトルエン、ジクロロメタンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して目的物を得た(収量471 mg、収率80%)。ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
2.38(s, 6H), 2.41(s, 6H), 3.25(s, 6H), 5.84 (t, 2H, J = 2 Hz), 5.99 (s, 2H), 6.69 (t, 2H, J = 2 Hz), 7.37 (d, 4H, J = 8 Hz, 4H), 7.73 (s, 2H), 8.06 (d, 4H, J = 8 Hz)
FD-MS: m/z =686.1(M+)
(iii)ジ-p-トリルシリレン(η 5 -シクロペンタジエニル)[η 5 -(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチルの合成
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコに、実施例A3で製造されたジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド 147 mg (0.21 mmol)、t-ブチルメチルエーテル50 ml、トルエン25 mlを添加した。氷浴で冷却し、メチルマグネシウムブロマイド/ジエチルエーテル溶液 (3 M) 0.42 ml (1.26 mmol)を添加し、22時間60℃のオイルバスで加熱した。減圧下で溶媒を留去し、セライトを用いてトルエンで抽出した。減圧下で溶媒を留去した後、セライトを用いてメチルシクロヘキサンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して得られた固体をヘキサンで洗浄した。減圧下で乾燥して目的物を得た。(収量53 mg、収率39%)。目的物の同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
-1.57(s, 6H), 2.36(s, 6H), 2.37(s, 6H), 3.21(s, 6H), 5.69 (t, 2H, J = 2 Hz), 5.90 (s, 2H), 6.62 (t, 2H, J = 2 Hz),7.30 (d, 4H, J = 8 Hz), 7.77 (s, 2H), 8.02 (d, 2H, J = 8 Hz)
FD-MS: m/z = 646.2 (M+)
(i)ジフェニルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)シランの合成
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコに2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレン 1037 mg (4.08 mmol)および脱水シクロペンチルメチルエーテル 60 mlを添加した。-78℃に冷却しながらn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 2.80 ml (4.34 mmol)を徐々に添加し、室温で17時間攪拌した。ジフェニルジクロロシラン0.94 ml (4.47 mmol)を添加した後、23時間撹拌した。窒素ボックス内に持ち込み溶媒を減圧留去した後、ペンタンで洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥しオレンジ固体990 mgを得た。
続いて、窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコに先の反応で得られたオレンジ色固体 990 mg 、THF 50mlを添加した。-78℃に冷却し、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)0.46 ml (4.26 mmol)、2.0 Mのシクロペンタジエニルナトリウムテトラヒドロフラン溶液 2.10 ml (4.20 mmol)を添加し、徐々に室温に戻しながら21時間攪拌した。氷浴下、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止し、ジエチルエーテルで抽出した。有機相を水、飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮乾固した。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン→ヘキサン:酢酸エチル=20:1)により精製し、目的物を得た(収量709 mg、2段階収率 35%)。ジフェニルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)シランの同定は、FD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
FD-MS: m/z = 500.2 (M+)
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコにジフェニルシクロペンタジエニル(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)シラン702 mg (1.40 mmol)、ジエチルエーテル55 mlを添加した。-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 1.85 ml (2.87 mmol)を徐々に添加し後、徐々に室温に戻しながら23時間撹拌した。-78℃に冷却し四塩化ジルコニウム323 mg (1.39 mmol)を添加し、室温まで徐々に昇温しながら23時間攪拌した。減圧下で溶媒を留去し、セライトを用いてジクロロメタンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して、少量のジクロロメタンに溶解し、ヘキサン中に滴下した。得られた沈殿をろ過により回収して減圧下で乾燥した。得られた固体をペンタンで洗浄した後、減圧下で乾燥して目的物を得た(収量506 mg、収率55%)。目的物の同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
2.38(s, 6H), 3.23(s, 6H), 5.86 (t, 2H, J = 2 Hz), 5.96 (s, 2H), 6.71 (t, 2H, J = 2 Hz), 7.55-7.57 (m, 6H), 7.73 (s, 2H), 8.18-8.22 (m, 4H)
FD-MS: m/z = 658.0 (M+)
(iii)ジフェニルシリレン(η 5 -シクロペンタジエニル)[η 5 -(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチルの合成
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコに、実施例A5で製造されたジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド 264 mg (0.40 mmol)、t-ブチルメチルエーテル30 mlを添加した。氷浴で冷却し、メチルマグネシウムブロマイド/ジエチルエーテル溶液 (3 M) 0.80 ml (2.40 mmol)を添加し、22時間加熱還流した。減圧下で溶媒を留去し、セライトを用いてトルエンで抽出した。減圧下で溶媒を留去した後、セライトを用いてメチルシクロヘキサンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して得られた固体を少量のジククロメタンに溶解させヘキサン中に滴下した。溶媒を一部減圧留去して生じた沈殿をろ過によって回収した。減圧下で乾燥して目的物を得た。(収量113 mg、収率45%)。目的物の同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
-1.56(s, 6H), 2.35(s, 6H), 3.20(s, 6H), 5.71 (t, 2H, J = 2 Hz), 5.87 (s, 2H), 6.64 (t, 2H, J = 2 Hz), 7.47-7.51 (m, 6H), 7.78 (s, 2H), 8.13-8.17 (m, 4H)
FD-MS: m/z = 618.1 (M+)
(i)ジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレニル)シランの合成
窒素雰囲気下、100 ml二口フラスコに2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレン 771 mg (2.50 mmol)および脱水シクロペンチルメチルエーテル 50 mlを添加した。-78℃に冷却しながらn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 1.69 ml (2.63 mmol)を徐々に添加し、室温で18時間攪拌した。ジ-p-トリルジクロロシラン0.655 ml (2.75 mmol)を添加した後、22時間半撹拌した。窒素ボックス内に持ち込み溶媒を減圧留去した後、ヘキサンで洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥し白色固体1.20 gを得た。
FD-MS: m/z =582.3(M+)
窒素雰囲気下、100 mlシュレンク管にジ-p-トリルシクロペンタジエニル(2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレニル)シラン350 mg (0.60 mmol)、ジエチルエーテル40 mlを添加した。-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.55 M) 1.12 ml (1.74 mmol)を添加した後、徐々に室温に戻しながら20時間撹拌した。-78℃に冷却し四塩化ジルコニウム140 mg (0.60 mmol)を添加し、室温まで徐々に昇温しながら23時間攪拌した。減圧下で溶媒を留去し、ヘキサンで洗浄後、セライトを使用してトルエン、ジクロロメタンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して目的物を得た(収量321 mg、収率72%)。ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの同定は、1H NMRスペクトルおよびFD-MSスペクトルで行った。以下にその測定結果を示す。
1H NMR (270 MHz, CDCl3)
1.01(s, 18H), 2.42(s, 6H), 4.01(s, 3H), 5.79-5.84(m, 2H), 6.30(d, 1H, J=1 Hz), 6.65-6.71(m, 3H), 6.89(d, 1H, J=1 Hz), 7.37(d, 4H, J=7 Hz), 7.61(dd, 1H, J=9, 2 Hz), 8.02-8.07(m, 4H), 8.27(d, J=9 Hz, 1H)
(i)ジp-トリルシクロペンタジエニル(4,4,7,7-テトラメチル-3,4,7,8,9,12-ヘキサヒドロ-2H-シクロペンタ-[2,1-g:3,4-g']ジクロメニル)シランの合成
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコに4,4,7,7-テトラメチル-3,4,7,8,9,12-ヘキサヒドロ-2H-シクロペンタ-[2,1-g:3,4-g']ジクロメン503 mg (1.42 mmol)および脱水tert-ブチルメチルエーテル 20 mlを添加した。0℃に氷浴下でn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.57 M) 1.00 ml (1.57 mmol)を徐々に添加し、70℃オイルバスで5.5時間加熱攪拌した。-78℃でジp-トリルジクロロシラン480 mg (1.71 mmol)を添加した後、徐々に室温に戻しながら17時間撹拌した。窒素ボックス内に持ち込み溶媒を減圧留去した後、ペンタンで洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥しオフホワイト色固体688 mgを得た。
FD-MS: m/z = 608.4 (M+)
窒素雰囲気下、100 mlシュレンクフラスコにジp-トリルシクロペンタジエニル(4,4,7,7-テトラメチル-3,4,7,8,9,12-ヘキサヒドロ-2H-シクロペンタ-[2,1-g:3,4-g']ジクロメニル)シラン425 mg (0.698 mmol)、ジエチルエーテル20 mlを添加した。-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム/ヘキサン溶液 (1.57 M) 0.92 ml (1.44 mmol)を徐々に添加した後、徐々に室温に戻しながら18時間撹拌した。-78℃に冷却し四塩化ジルコニウム150 mg (0.644 mmol)を添加し、室温まで徐々に昇温しながら23時間攪拌した。減圧下で溶媒を留去し、残渣のジクロロメタン抽出液をセライトで濾過した。濾液を減圧下で濃縮し他の地、少量のヘキサンおよびペンタンで各3回洗浄し、減圧下で乾燥して目的物を得た(収量300 mg、収率51%)。
1.45 (s, 6H), 1.52 (s, 6H), 1.81-1.84 (m, 4H), 2.40 (s, 6H), 4.11-4.16 (m, 4H), 5.87 (t, 2H, J = 2.3 Hz), 6.13 (s, 2H), 6.67-6.69 (t, 2H, J = 2.3 Hz), 7.31 (d, 4H, J = 7.6 Hz), 7.91 (s, 2H), 7.93 (d, 4H, J = 7.6 Hz)
FD-MS: m/z = 766.2 (M+)
[実施例B1]
充分に窒素置換した内容積2Lのステンレス製オートクレーブにヘキサン1030mL、エチリデンノルボルネン(ENB)12mLを装入し、系内の温度を94℃に昇温した後、プロピレンを分圧で0.90MPa分装入し、エチレンを供給することにより全圧を1.6MPa−Gとした。次に、トリイソブチルアルミニウム0.3mmol、実施例A1で製造したジ-p-トリルシリレン(・SUP>5-シクロペンタジエニル)[・SUP>5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド0.00012mmolおよび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0.00048mmolを窒素で圧入し、攪拌回転数を250rpmにすることにより重合を開始した。その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を1.6MPa−Gに保ち、95℃で15分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応のエチレンをパージした。得られたポリマー溶液を、大過剰のメタノール/アセトン混合溶液中に投入することにより、ポリマーを析出させた。ポリマーをろ過により回収し、120℃の減圧下で一晩乾燥した。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A2で製造した0.00008mmolのジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、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0.00032mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A3で製造した0.00008mmolのジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、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)ボレートを0.00032mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A4で製造した0.0001mmolのジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチル、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)ボレートを0.0004mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A5で製造した0.0001mmolのジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、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)ボレートを0.0004mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A6で製造した0.0001mmolのジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシ-3,6-ジメチルフルオレニル)]ジルコニウムジメチル、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)ボレートを0.0004mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、参考例A7で製造した0.00008mmolのジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジ-t-ブチル-4-メトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、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)ボレートを0.00032mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、実施例A8で製造した0.0001mmolのジp-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-4,4,7,7-テトラメチル-3,4,7,8,9,12-ヘキサヒドロ-2H-シクロペンタ-[2,1-g:3,4-g']ジクロメニル)ジルコニウムジクロリド、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)ボレートを0.0004mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
ジ-p-トリルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)[η5-(2,7-ジメトキシフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドを、0.0001mmolのジフェニルシリレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、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)ボレートを0.0004mmolに変更したこと以外は実施例B1と同様の操作を行った。
Claims (15)
- 下記一般式[I]または[II]で表される遷移金属化合物[A]。
R1、R2、R3、R4、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R1からR4までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、互いに結合していなくてもよく、R13およびR14は互いに結合して環を形成していてもよく、
R5 、R 7、R8、R9、R 10 およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、ZRで表される置換基(ただし、Zは酸素原子または硫黄原子であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる置換基であり、Zを介してフルオレニル配位子と結合している。)、炭素数1〜20の炭化水素基、アリール基、置換アリール基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基(ただし、ZRで表される置換基を除く。)、ハロゲン原子およびハロゲン含有基からなる群から選ばれる原子または置換基であり、R 6 およびR 11 の両方が前記ZRで表される置換基であり、R5からR12までの隣接した置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、
Yはケイ素原子であり、
Aは芳香環を含んでいてもよい炭素原子数2〜20の二価の飽和もしくは不飽和の炭化水素基であり、AはYと共に形成する環を含めて2つ以上の環構造を含んでいてもよく、
Mはジルコニウム原子であり、
jは1〜4の整数であり、
Qは、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、アニオン配位子および孤立電子対で配位可能な中性配位子から選ばれ、jが2以上の場合は、複数個あるQは互いに同一であっても異なっていてもよい。〕 - 前記一般式[I]または[II]においてZが酸素原子である請求項1に記載の遷移金属化合物[A]。
- 請求項1または2に記載の遷移金属化合物[A]を含有するオレフィン重合用触媒。
- [B][B-1]有機金属化合物、
[B-2]有機アルミニウムオキシ化合物、および
[B-3]遷移金属化合物[A]と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物をさらに含有する請求項3に記載のオレフィン重合用触媒。 - 請求項3または4に記載のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを重合する工程[P]を含むオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]がエチレンを重合する工程である請求項5に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]がエチレンと非共役ポリエンとを共重合する工程である請求項6に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記非共役ポリエンが下記一般式[III]で表される請求項7に記載のオレフィン重合体の製造方法。
R15、R16、R17およびR18は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる原子または置換基であり、該炭化水素基は二重結合を有していてもよく、
R15からR18までのうちの任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、該環は二重結合を含んでいてもよく、R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよく、R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成していてもよく、
以下の(i)から(iv)の要件の少なくとも一つが満たされる。
(i)R15からR18までの少なくとも一つは、二重結合を一つ以上有する炭化水素基である。
(ii)R15からR18までの任意の二つの置換基は互いに結合して環を形成し、該環は二重合を含んでいる。
(iii)R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成している。
(iv)R15とR17とが、またはR16とR18とが互いに結合して二重結合を形成している。〕 - 前記非共役ポリエンが、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)または5−ビニル−2−ノルボルネン(VNB)であることを特徴とする、請求項8に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]がエチレンと炭素数が3から20のα−オレフィンと非共役ポリエンとを共重合する工程である請求項7〜9のいずれか1項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記α−オレフィンがプロピレンである請求項10に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]の重合温度が80℃以上である請求項6〜11のいずれか1項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]が炭素数3〜20のα−オレフィンを重合する工程である請求項5に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記工程[P]がエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合する工程である請求項13に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記α−オレフィンがプロピレンである請求項13または14に記載のオレフィン重合体の製造方法。
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