JPH07179598A - Catalyst composition and production of copolymer - Google Patents

Catalyst composition and production of copolymer

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JPH07179598A
JPH07179598A JP6262916A JP26291694A JPH07179598A JP H07179598 A JPH07179598 A JP H07179598A JP 6262916 A JP6262916 A JP 6262916A JP 26291694 A JP26291694 A JP 26291694A JP H07179598 A JPH07179598 A JP H07179598A
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anion
composition according
viii metal
group
group viii
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Japanese (ja)
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Arleen Marie Bradford
アーレーン・マリー・ブラドフオード
Andre Buys
アンドレ・ビユイス
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Abstract

PURPOSE: To provide a catalyst composition comprising a group VIII metal of the periodic table and a specific anion which exhibits improved catalytic activity and is useful for the preparation of a copolymer of carbon monoxide with at least one compound containing an ethylenically unsaturated bond.
CONSTITUTION: There is provided a catalytic composition comprising (A) a group VIII metal of the periodic table (preferably palladium, rhodium and nickel) and (B) an anion containing an oxidant moiety in its molecular structure (e.g. an anion of a sulfonic acid or a carboxylic acid). This catalytic composition provides a polymer with better thermal stability compared with a polymer prepared using a large amount of an oxidizing agent to enhance the catalytic activity.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素とエチレン
性不飽和結合を含む1種以上の化合物の共重合体の製造
用の触媒組成物及びかかる共重合体の製造法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst composition for producing a copolymer of carbon monoxide and one or more compounds containing an ethylenically unsaturated bond, and a process for producing such a copolymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一酸化炭素由来の単位がエチレン性不飽
和化合物由来の単位と交互又は実質的に交互になってい
る、一酸化炭素と1種以上のエチレン性不飽和化合物と
の線状共重合体が、第VIII族金属及びアニオンからなる
触媒系を用いる重合条件下に単量体を反応させることに
より製造可能であることは多くの特許出願明細書から公
知となっている。当該重合条件下において、上述のアニ
オンは第VIII族の金属とは全く配位しないか又は弱くし
か配位していない。
2. Description of the Related Art A linear copolymer of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds, wherein the units derived from carbon monoxide alternate with or substantially alternate with units derived from ethylenically unsaturated compounds. It is known from many patent applications that polymers can be prepared by reacting monomers under polymerization conditions using a catalyst system consisting of a Group VIII metal and anions. Under the conditions of the polymerization, the anions mentioned above are not or only weakly coordinated with the Group VIII metal.

【0003】これらの共重合体の製造は、液相で、即
ち、一般に触媒は溶解するが、形成された共重合体は実
質的に不溶である非重合性液体である液状希釈剤によっ
て連続相が形成されるように行われる。一般に生成物の
回収及び精製には、濾過及び遠心分離段階が必要であ
り、さらに、純粋な希釈剤を回収するためには一般に蒸
留段階を必要とする。
The preparation of these copolymers is carried out in the liquid phase, that is to say by continuous diluent with a liquid diluent which is a non-polymerizable liquid in which the catalyst is dissolved but the copolymer formed is substantially insoluble. Are formed. Recovery and purification of the product generally requires filtration and centrifugation steps, and further recovery of pure diluent generally requires a distillation step.

【0004】共重合体の製造は気相において行うことも
可能であり、この場合においては気体状の一酸化炭素ガ
スで連続相が形成されるが、1種類以上の他の単量体が
重合条件下で気相で存在するなら、一酸化炭素とこれら
の単量体とで連続相が形成されてもよい。共重合体の気
相での製造は、液相法より生成物の回収が簡単であるこ
とから有利であると考えられる。液相法につきものの工
業的な規模においては費用のかかる分離及び精製段階を
省くことが可能であり、それによって製造法の経済性が
向上する。
The production of the copolymer can also be carried out in the gas phase, in which case a continuous phase is formed with gaseous carbon monoxide gas, but one or more other monomers are polymerized. If present in the gas phase under conditions, a continuous phase may be formed with carbon monoxide and these monomers. The vapor phase production of the copolymer is considered to be advantageous because the product recovery is easier than the liquid phase method. On the industrial scale, which is typical of liquid phase processes, it is possible to dispense with costly separation and purification steps, which improves the economics of the manufacturing process.

【0005】触媒系の活性を高めるためにかなりの努力
が払われてきたが、例えば、反応条件を変えるとか、又
は触媒に含まれる成分を変更したりすることによりいく
らかの改善が得られた。欧州特許出願公開第23914
5号明細書によれば、触媒活性は、触媒系に酸化剤、例
えばキノンを添加することにより高められる。好ましい
添加量は、パラジウム1グラム原子当たり1〜10,0
00molの範囲、特に10〜5,000molの範囲
であるとされている。実際には(実施例によれば)、該
方法は液相において行われ、キノンの量は、パラジウム
1グラム原子当たり10又は100molの範囲であ
る。欧州特許出願公開第272728号明細書は、他の
酸化剤、例えば、有機亜硝酸塩及びニトロ化合物も触媒
活性を高めるのに好適であることを教示している。これ
らの化合物は、一般的にキノンと同様に大量に用いられ
る。この特許出願公開明細書には、好適な酸化剤として
多くのニトロ化合物の中でも4−ヒドロキシ−ニトロベ
ンゼンのようなヒドロキシ置換ニトロベンゼンが挙げら
れている。
Although considerable efforts have been made to increase the activity of the catalyst system, some improvement has been obtained, for example, by changing the reaction conditions or changing the components contained in the catalyst. European Patent Application Publication No. 23914
According to the specification 5, the catalytic activity is enhanced by adding an oxidant, eg quinone, to the catalyst system. The preferable addition amount is 1 to 10,0 per 1 gram atom of palladium.
It is said to be in the range of 00 mol, particularly in the range of 10 to 5,000 mol. In practice (according to the examples) the process is carried out in the liquid phase and the amount of quinone is in the range of 10 or 100 mol per gram atom of palladium. EP-A-272728 teaches that other oxidizing agents, such as organic nitrites and nitro compounds, are also suitable for enhancing the catalytic activity. These compounds are generally used in large amounts like quinones. This patent application mentions hydroxy-substituted nitrobenzenes such as 4-hydroxy-nitrobenzene among many nitro compounds as suitable oxidizing agents.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】驚くべきことには、特に
気相での操作において、その分子構造中に有機酸化剤部
分を含むアニオンを含む触媒組成物を用いることによ
り、触媒活性の向上は、従来から実施されている大量の
酸化剤の使用により得られた触媒活性の向上に比べて著
しく大きくなり、さらに大量の酸化剤の使用も避けられ
ることが見いだされた。この触媒組成物を用いて製造さ
れた重合体は、触媒活性を高めるために大量の酸化剤を
用いて製造された重合体に比べて予想以上に優れた熱安
定性を有している。
Surprisingly, in particular in gas phase operation, the catalytic activity is improved by using a catalyst composition containing an anion containing an organic oxidant moiety in its molecular structure. It has been found that, compared with the improvement of the catalytic activity obtained by the use of a large amount of oxidizing agent, which has been conventionally performed, it is significantly increased, and the use of a large amount of oxidizing agent can be avoided. Polymers made with this catalyst composition have unexpectedly superior thermal stability compared to polymers made with large amounts of oxidizing agents to enhance catalytic activity.

【0007】従って、本発明は、(a)周期表の第VIII
族金属、及び(b)その分子構造中に酸化剤部分を含む
アニオンからなる触媒組成物に関する。
Therefore, the present invention provides (a) the periodic table VIII.
It relates to a catalyst composition consisting of a group metal and (b) an anion containing an oxidant moiety in its molecular structure.

【0008】さらに本発明は、一酸化炭素と1種以上の
エチレン性不飽和化合物を本発明の触媒組成物の存在下
に共重合することからなる共重合体の製造法に関する。
The present invention further relates to a process for preparing a copolymer which comprises copolymerizing carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds in the presence of the catalyst composition of the present invention.

【0009】本発明の触媒組成物のアニオンが当該重合
条件下に第VIII族金属と全く配位しないか又は弱く配位
していることは当業者の予想するところである。
Those skilled in the art will expect that the anions of the catalyst composition of the present invention will not or only weakly coordinate with the Group VIII metal under the polymerization conditions.

【0010】一般にアニオンは、6未満のpKaを有す
る酸、特に2未満のpKaを有する酸に由来するアニオ
ンである。アニオンは1個以上のアニオン基を含んでい
てよく、1個のアニオン基を含むのが好ましい。アニオ
ンはスルホン酸又はカルボン酸由来のアニオンであるの
が好ましい。ホスホン酸は、弱く配位しているか、又は
全く配位していないアニオンの他の好適な源である。他
の好適なアニオンとしては、テトラキス(ヒドロカルビ
ルオキシ)ホウ酸アニオン又はテトラアリールホウ酸ア
ニオンのような負電荷を有する中心としてホウ素を含ん
でいるものがある。
Generally, the anion is an anion derived from an acid having a pKa of less than 6, especially an acid having a pKa of less than 2. The anion may contain one or more anionic groups, preferably one anionic group. The anion is preferably an anion derived from sulfonic acid or carboxylic acid. Phosphonic acids are other suitable sources of anions that are weakly or not coordinated at all. Other suitable anions include those containing boron as a negatively charged center such as the tetrakis (hydrocarbyloxy) borate anion or the tetraarylborate anion.

【0011】酸化剤部分は、1種以上のオキソ、ニトロ
若しくはニトロソ基が結合した芳香族又は(環状)脂肪
族基を含んでいてよい。酸化剤部分は、ニトロフェニル
基、1,3−ジニトロフェニル基、4−イソプロピル−
1−ニトロフェニル基及びニトロプロピル基のようなニ
トロ基含有基から選択されるのが好適である。従って対
応するアニオンは、適切なアニオン基で置換された1,
3−ジニトロベンゼン、4−イソプロピル−1−ニトロ
ベンゼン及びニトロプロパンから選択される。
The oxidant moiety may comprise an aromatic or (cyclic) aliphatic group to which is bonded one or more oxo, nitro or nitroso groups. The oxidant moiety is a nitrophenyl group, 1,3-dinitrophenyl group, 4-isopropyl-
It is preferably selected from nitro group-containing groups such as 1-nitrophenyl groups and nitropropyl groups. Thus the corresponding anion is 1,2 substituted with a suitable anion group.
It is selected from 3-dinitrobenzene, 4-isopropyl-1-nitrobenzene and nitropropane.

【0012】酸化剤部分は、キノン、特に1,2−又は
1,4−キノンを形成するようなエチレン性及び/又は
芳香族不飽和と共役する2個のカルボニル基を含む基か
ら選択するのが好ましい。そのような場合、本発明のア
ニオンは、適切なアニオン基で置換された1,2−若し
くは1,4−ベンゾキノン、1,2−若しくは1,4−
ナフトキノン又は1,2−、1,4−若しくは9,10
−アントラキノンであってよい。好ましいアニオン基は
スルホン酸のアニオン基である。
The oxidant moiety is selected from groups containing two carbonyl groups conjugated with ethylenic and / or aromatic unsaturation to form quinones, especially 1,2- or 1,4-quinones. Is preferred. In such cases, the anion of the invention may be 1,2- or 1,4-benzoquinone substituted with a suitable anion group, 1,2- or 1,4-
Naphthoquinone or 1,2-, 1,4- or 9,10
-May be anthraquinone. A preferred anionic group is the anionic group of sulfonic acid.

【0013】本発明において、9,10−アントラキノ
ン−2,6−ジスルホン酸、特に1,2−ナフトキノン
−4−スルホン酸、1,4−ナフトキノン−2−スルホ
ン酸及び9,10−アントラキノン−2−スルホン酸か
ら誘導されたアニオンを用いて非常に良好な結果を得
た。
In the present invention, 9,10-anthraquinone-2,6-disulfonic acid, especially 1,2-naphthoquinone-4-sulfonic acid, 1,4-naphthoquinone-2-sulfonic acid and 9,10-anthraquinone-2. Very good results have been obtained with anions derived from sulphonic acid.

【0014】一般にアニオンは、コバルト、ニッケル若
しくは銀塩の形態のような塩の形態又は酸の形態で本発
明の触媒組成物に添加することができる。従って所望の
場合には、アニオンを、例えばVIII族金属とアニオンを
含む錯体として第VIII族金属と同時に添加してもよい。
一つの例としては、塩化パラジウムをアセトニトリルを
溶媒として1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸の銀
塩と反応させて調製し得る錯体、Pd(CH3CN)
2(1,2−ナフトキノン−4−スルホナート)2が挙げ
られる。
Generally, the anions can be added to the catalyst composition of the present invention in the form of salts, such as the form of cobalt, nickel or silver salts, or in the form of acids. Thus, if desired, the anion may be added simultaneously with the Group VIII metal, for example as a complex containing the Group VIII metal and anion.
As one example, a complex that can be prepared by reacting palladium chloride with a silver salt of 1,2-naphthoquinone-4-sulfonic acid in acetonitrile as a solvent, Pd (CH 3 CN)
2 (1,2-naphthoquinone-4-sulfonate) 2 .

【0015】一般に本発明の触媒組成物中に存在するア
ニオンの量は、第VIII族金属1グラム原子当たり0.5
〜20molの範囲であり、第VIII族金属1グラム原子
当たり1.0〜10molの範囲が好ましく、第VIII族
金属1グラム原子当たり1.5〜5molの範囲であれ
ばなお好ましい。
Generally, the amount of anion present in the catalyst composition of the present invention is 0.5 per gram atom Group VIII metal.
-20 mol, preferably 1.0 to 10 mol per gram atom of Group VIII metal, and more preferably 1.5 to 5 mol per gram atom of Group VIII metal.

【0016】第VIII族金属には、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金とい
った貴金属並びに鉄、コバルト及びニッケルといった鉄
族金属が含まれる。所望により、第VIII族金属の混合物
を用いてもよい。第VIII族金属の中では、パラジウム、
ロジウム及びニッケルが好ましく、パラジウムが特に好
ましい。
Group VIII metals include noble metals such as ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum and iron group metals such as iron, cobalt and nickel. Mixtures of Group VIII metals may be used if desired. Among the Group VIII metals, palladium,
Rhodium and nickel are preferred, and palladium is particularly preferred.

【0017】第VIII族金属を触媒系中に添加するために
は、一般に金属塩、好ましくはカルボン酸、例えば酢酸
の金属塩を用いる。
To add the Group VIII metal into the catalyst system, a metal salt is generally used, preferably a metal salt of a carboxylic acid, such as acetic acid.

【0018】本発明の触媒組成物は、第VIII族金属及び
アニオンの他、リン、ヒ素、アンチモン、硫黄及び窒素
原子から選択される1個以上の原子を介して第VIII族金
属との錯体を形成し得る配位子を含むことが好ましい。
The catalyst composition of the present invention comprises a Group VIII metal and anion as well as a complex with a Group VIII metal via one or more atoms selected from phosphorus, arsenic, antimony, sulfur and nitrogen atoms. It is preferable to include a ligand that can be formed.

【0019】適当な配位子には、単座配位子、二座配位
子及び多座配位子が含まれる。二座配位子、特に、リ
ン、硫黄及び窒素原子から選択される2個の原子を介し
て第VIII族金属との錯体を形成し得る二座配位子が好ま
しい。
Suitable ligands include monodentate, bidentate and polydentate ligands. Preference is given to bidentate ligands, in particular bidentate ligands which are able to form complexes with Group VIII metals via two atoms selected from phosphorus, sulfur and nitrogen atoms.

【0020】好ましい含窒素二座配位子は、式(I):A preferred nitrogen-containing bidentate ligand has the formula (I):

【0021】[0021]

【化1】 [Chemical 1]

【0022】(式中、X及びYは、3又は4個の橋かけ
原子を含み、その中の2個が炭素原子である有機橋かけ
基を表わす)を有する化合物である。橋かけ基X及びY
は、第3の橋かけ基により互いに結合されていてもよ
い。式(I)の含窒素二座配位子の例としては、2,
2′−ビピリジン及び1,10−フェナントロリンがあ
る。
(Wherein X and Y represent an organic bridging group containing 3 or 4 bridging atoms, two of which are carbon atoms). Bridging groups X and Y
May be linked together by a third bridging group. Examples of the nitrogen-containing bidentate ligand of the formula (I) include 2,
There are 2'-bipyridine and 1,10-phenanthroline.

【0023】好ましい含硫黄二座配位子は、一般式R1
S−R−SR2(ここで、Rは橋中に2個以上の炭素原
子を含む二価の有機橋かけ基を表わし、R1及びR2は各
々独立に置換されてもよい炭化水素基を表す)を有する
化合物であり、このようなものとしては、1,2−ビス
(エチルチオ)エタンやシス−1,2−ビス(ベンジル
チオ)エタンがある。
Preferred sulfur-containing bidentate ligands have the general formula R 1
S-R-SR 2 (wherein R represents a divalent organic bridging group containing two or more carbon atoms in the bridge, and R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group which may be substituted). Which represents), such as 1,2-bis (ethylthio) ethane and cis-1,2-bis (benzylthio) ethane.

【0024】特に好ましい二座配位子は、式: R12P−R−PR34 (II) (式中、Rは上記の定義の通りであり、R1、R2、R3
及びR4の各々は独立に置換又は未置換炭化水素基を表
わす)を有する含リン二座配位子である。
A particularly preferred bidentate ligand is of the formula: R 1 R 2 P—R—PR 3 R 4 (II) where R is as defined above and R 1 , R 2 and R 3
And R 4 each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group).

【0025】R1、R2、R3及びR4は、同一若しくは異
なる、置換されていてもよい脂肪族、環状脂肪族又は芳
香族基を表わしてよい。1個以上の極性基で置換された
芳香族基が好ましい。特に好ましいのは、式(II)(式
中、R1、R2、R3及びR4の各々が、一般にフェニル基
が結合しているリン原子に対して一方又は両方のオルト
位に結合している炭素原子を4個まで含むアルコキシ基
を含むフェニル基を表わす)を有する化合物である。
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may represent the same or different and optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or aromatic groups. Aromatic groups substituted with one or more polar groups are preferred. Particularly preferred is the formula (II), wherein each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is attached at one or both ortho positions relative to the phosphorus atom to which the phenyl group is generally attached. Represents a phenyl group containing an alkoxy group containing up to 4 carbon atoms).

【0026】好適な含リン二座配位子の例としては、
1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3
−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,3−ビ
ス[ビス(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]プロパ
ン及び1,3−ビス[ビス(2,6−ジメトキシフェニ
ル)ホスフィノ]プロパンがある。
Examples of suitable phosphorus-containing bidentate ligands include
1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3
-Bis (diphenylphosphino) propane, 1,3-bis [bis (2-methoxyphenyl) phosphino] propane and 1,3-bis [bis (2,6-dimethoxyphenyl) phosphino] propane.

【0027】触媒系中の二座配位子の量は、第VIII族金
属1グラム原子当たり0.5〜100molの範囲が有
利であり、第VIII族金属1グラム原子当たり1〜50m
olの範囲が好ましい。触媒系が式(II)の含リン二座
配位子を含む場合には、その量は、第VIII族金属1グラ
ム原子当たり0.5〜2.0molの範囲が好ましく、
0.75〜1.5molの範囲であればなお好ましい。
The amount of bidentate ligand in the catalyst system is advantageously in the range 0.5 to 100 mol per gram atom Group VIII metal, 1 to 50 m / gram atom Group VIII metal.
The range of ol is preferable. When the catalyst system comprises a phosphorus-containing bidentate ligand of formula (II), its amount is preferably in the range 0.5 to 2.0 mol per gram atom Group VIII metal,
More preferably, it is in the range of 0.75 to 1.5 mol.

【0028】本発明の方法を気相法として実施する場
合、触媒組成物は、担持型触媒、即ち、触媒組成物が支
持体又は担体物質上に担持されている触媒を用いるのが
好ましい。支持体は、無機物、例えば、シリカ、アルミ
ナ、タルク若しくは活性炭であるか、又は有機物、例え
ば、セルロース、デキストロース若しくはデキストラン
のゲルであってよい。多孔性担体物質、特に、水銀細孔
測定で測定して1グラム当たり0.01cm3以上の空
孔体積を有する担体物質である支持体が好ましい。
When the method of the present invention is carried out as a gas phase method, it is preferable to use a supported catalyst, that is, a catalyst in which the catalyst composition is supported on a support or carrier material. The support may be an inorganic material such as silica, alumina, talc or activated carbon, or an organic material such as a gel of cellulose, dextrose or dextran. Preference is given to supports which are porous carrier materials, in particular carrier materials having a pore volume of 0.01 cm 3 or more per gram as determined by mercury porosimetry.

【0029】非常に好適な支持体は、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリオキシメチレン及びポリスチレンの
ような重合物質である。所望により、シリカを包含させ
た重合体のような混合物質を用いてもよい。
Highly suitable supports are polymeric substances such as polyethylene, polypropylene, polyoxymethylene and polystyrene. If desired, a mixed material such as a polymer including silica may be used.

【0030】好ましい担体物質は、一酸化炭素と1種以
上のエチレン性不飽和化合物の線状交互共重合体、特
に、構造及び組成が本発明の方法で製造されるべき共重
合体と実質的に同一の共重合体である。
Preferred carrier materials are linear alternating copolymers of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds, especially those copolymers whose structure and composition are to be prepared by the process of the present invention. Are the same copolymers.

【0031】触媒系の調製は、本発明の方法に先行する
別個の段階、例えば触媒成分を混合したり、又はもし適
切であれば、担体物質に触媒成分若しくはその前駆体の
溶液若しくは懸濁液を含浸させることにより行うのが便
利である。さまざまな触媒成分を担体物質と共に又は該
物質とは別個に加えてもよい。
The preparation of the catalyst system is carried out in a separate step prior to the process according to the invention, for example by mixing the catalyst components or, if appropriate, the carrier material with a solution or suspension of the catalyst components or their precursors. It is convenient to do this by impregnating. Various catalyst components may be added with or without the support material.

【0032】本発明の共重合法において出発物質として
好適に用いられるエチレン性不飽和化合物には、炭素と
水素のみで構成されている化合物、及び炭素と水素の他
に1つ以上のヘテロ原子を有する不飽和エステルのよう
な化合物が含まれる。
The ethylenically unsaturated compound preferably used as a starting material in the copolymerization method of the present invention includes a compound composed only of carbon and hydrogen, and one or more heteroatoms in addition to carbon and hydrogen. Compounds such as unsaturated esters having are included.

【0033】不飽和炭化水素が好ましいエチレン性不飽
和化合物である。適当な例としては、エテン、プロペン
及び1−ブテンのような低級オレフィン、シクロペンテ
ンのような環式化合物並びにスチレン及びα−メチルス
チレンのような芳香族化合物がある。エテン又はエテン
とプロペン若しくはエテンと1−ブテンを含む混合物を
用いるのが好ましい。
Unsaturated hydrocarbons are the preferred ethylenically unsaturated compounds. Suitable examples are lower olefins such as ethene, propene and 1-butene, cyclic compounds such as cyclopentene and aromatic compounds such as styrene and α-methylstyrene. Preference is given to using ethene or a mixture containing ethene and propene or ethene and 1-butene.

【0034】単量体、すなわち、一酸化炭素と、エチレ
ン性不飽和化合物とのモル比は一般に5:1〜1:5の
範囲内で選択される。該モル比は好ましくは2:1〜
1:2の範囲で選択され、例えば、単量体が実質的に等
モル量で用いられるのが好ましい。
The molar ratio of the monomer, ie carbon monoxide, to the ethylenically unsaturated compound is generally chosen in the range from 5: 1 to 1: 5. The molar ratio is preferably 2: 1 to
It is preferably selected in the range of 1: 2, for example the monomers are preferably used in substantially equimolar amounts.

【0035】本発明の方法を気相法として実施する場
合、低級脂肪族アルコール、即ち、一般に4個以下の炭
素原子を有するアルコールのような少量の揮発性のプロ
トン性液体及び/又は水素を添加して行うのが好まし
い。この液体の量は、重合条件下に液体が実質的にガス
状になるような少量が選択される。適当な量は、重合条
件下に気相を飽和するに十分な量に対して40〜60重
量%である。特に共有結合を介して第VIII族金属に結合
されている炭化水素基若しくはアシル基を含む化合物と
して該第VIII族金属が触媒組成物中に含まれている場合
には、トルエンのような非極性液体を用いてもよい。一
般にそのような炭化水素基若しくはアシル基は脂肪族で
あり、8個以下の炭素原子を含むのが好適である。
When the process according to the invention is carried out as a gas phase process, a small amount of volatile protic liquids such as lower aliphatic alcohols, ie alcohols generally having up to 4 carbon atoms and / or hydrogen are added. Preferably. The amount of this liquid is chosen such that the liquid becomes substantially gaseous under the polymerization conditions. A suitable amount is 40 to 60% by weight, based on the amount sufficient to saturate the gas phase under the polymerization conditions. In particular, when the Group VIII metal is contained in the catalyst composition as a compound containing a hydrocarbon group or an acyl group bonded to the Group VIII metal via a covalent bond, a non-polar group such as toluene is used. A liquid may be used. Generally, such hydrocarbon or acyl groups are aliphatic and preferably contain up to 8 carbon atoms.

【0036】共重合法を液相法として実施する場合、触
媒組成物が可溶であり、形成された共重合体生成物が実
質的に不溶である希釈剤を用いるのが好ましい。好まし
い希釈剤は、低級アルコール、即ち、一般に4個以下の
炭素原子を有するアルコール、特にメタノールからなる
揮発性のプロトン性液体である。希釈剤は、特に前記の
ように第VIII族金属が触媒組成物中に含まれている場合
には、トルエンのような非極性剤であってもよい。
When carrying out the copolymerization process as a liquid phase process, it is preferred to use a diluent in which the catalyst composition is soluble and the copolymer product formed is substantially insoluble. A preferred diluent is a volatile protic liquid consisting of a lower alcohol, ie an alcohol generally having 4 or less carbon atoms, especially methanol. The diluent may be a non-polar agent such as toluene, especially when a Group VIII metal is included in the catalyst composition as described above.

【0037】共重合体の製造は、20〜200℃の範囲
の温度で行うのが好ましいが、この範囲以外の反応温度
を用いてもかまわない。反応温度は25〜150℃の範
囲で選択されるのが好ましい。適当な圧力は一般に1〜
200バールの範囲内であるが、好ましいのは2〜15
0バールの範囲である。本発明の方法に用いられる触媒
の量は、広範な限度内で変化させてよい。重合すべきエ
チレン性不飽和化合物1モル当たり、10-7−10-3
特に10-6−10-4グラム原子の第VIII族金属を含む触
媒量を用いるのが好ましい。
The copolymer is preferably produced at a temperature in the range of 20 to 200 ° C., but a reaction temperature outside this range may be used. The reaction temperature is preferably selected in the range of 25 to 150 ° C. Suitable pressure is generally 1 to
Within the range of 200 bar, but preferably from 2 to 15
It is in the range of 0 bar. The amount of catalyst used in the process of the invention may be varied within wide limits. 10 -7 -10 -3 per mol of the ethylenically unsaturated compound to be polymerized,
In particular, it is preferable to use a catalytic amount containing a Group VIII metal of 10 −6 −10 −4 gram atom.

【0038】本発明により得られる共重合体は、成型
物、フィルム、シート、繊維などに加工することが可能
である。それらは優れた機械的性質を有しており、その
ためにさまざまな商業的に興味深い応用、例えば、自動
車産業、食品及び飲料用の包装材の製造並びに家庭内で
のさまざまな応用に好適である。
The copolymer obtained by the present invention can be processed into molded products, films, sheets, fibers and the like. They have excellent mechanical properties, which make them suitable for a variety of commercially interesting applications, such as the automobile industry, the manufacture of packaging for food and beverages and various applications in the home.

【0039】[0039]

【実施例】本発明を下記の実施例により詳細に説明す
る。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples.

【0040】実施例1(比較用) 一酸化炭素/エテン共重合体を下記のように製造した。 Example 1 (Comparative) A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared as follows.

【0041】 テトラヒドロフラン 0.25ml、 メタノール 3.75ml、 酢酸パラジウム 0.01mmol 1,3−ビス[ビス(2−メトキシフェニル) ホスフィノ]プロパン 0.011mmol p−トルエンスルホン酸 0.05mmol を含む触媒溶液を,一酸化炭素とエテン及びプロペンの
線状交互ターポリマー(8g)上に吸着させて触媒を調
製した。このように調製された触媒を機械的かきまぜ装
置を備えた500mlオートクレーブ内に導入した。オ
ートクレーブを閉じた後、内部の空気を1バールの一酸
化炭素と置換し、20バールの一酸化炭素、次いで20
バールのエテンを押し込んだ。オートクレーブの内容物
の温度を90℃にし、一酸化炭素/エテンの1:1(v
/v)混合物を押し込んで圧力を維持した。5時間後、
圧力をぬき、反応混合物を室温に冷却して重合を停止し
た。
A catalyst solution containing tetrahydrofuran 0.25 ml, methanol 3.75 ml, palladium acetate 0.01 mmol 1,3-bis [bis (2-methoxyphenyl) phosphino] propane 0.011 mmol p-toluenesulfonic acid 0.05 mmol was added. A catalyst was prepared by adsorbing carbon monoxide on a linear alternating terpolymer of ethene and propene (8 g). The catalyst thus prepared was introduced into a 500 ml autoclave equipped with a mechanical stirrer. After closing the autoclave, the air inside was replaced with 1 bar carbon monoxide, 20 bar carbon monoxide and then 20 bar.
I pushed in the bar ethen. The temperature of the contents of the autoclave was set to 90 ° C., and carbon monoxide / ethene 1: 1 (v
/ V) The mixture was pushed in to maintain the pressure. 5 hours later
The pressure was released and the reaction mixture was cooled to room temperature to terminate the polymerization.

【0042】圧力を維持するために用いた一酸化炭素/
エテン混合物の消費量から重合速度を計算した。1時間
の重合時間後に計量された重合速度(初期重合速度の近
似値)、4時間後に計量された重合速度及び全5時間に
わたる平均重合速度を表1に示した。得られた共重合体
の量は平均重合速度と対応していた。
Carbon monoxide used to maintain pressure /
The polymerization rate was calculated from the consumption of the ethene mixture. The polymerization rate measured after 1 hour of polymerization time (an approximate value of the initial polymerization rate), the polymerization rate measured after 4 hours and the average polymerization rate over the entire 5 hours are shown in Table 1. The amount of copolymer obtained corresponded to the average polymerization rate.

【0043】実施例2−7 一酸化炭素/エテン共重合体を実施例1とほぼ同様な方
法で製造したが、p−トルエンスルホン酸の替わりに表
1に記載のスルホン酸又はスルホン酸コバルトの1種類
を0.05mmol用いた。
Examples 2-7 A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in a manner substantially similar to Example 1, except that p-toluenesulfonic acid was replaced by the sulfonic acids or cobalt sulfonates listed in Table 1. One type was used at 0.05 mmol.

【0044】重合速度は表1に示す通りであった。得ら
れた共重合体の量は、平均重合速度と対応していた。
The polymerization rate was as shown in Table 1. The amount of copolymer obtained corresponded to the average polymerization rate.

【0045】実施例8及び9(比較用) 一酸化炭素/エテン共重合体を実施例1とほぼ同様な方
法で製造したが、触媒溶液に追加化合物として1,4−
ナフトキノンを添加した。1,4−ナフトキノンの量
は、実施例8では0.05mmol、実施例9では0.
5mmolであった。
Examples 8 and 9 (for comparison) A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in much the same way as in Example 1, but 1,4 as an additional compound was added to the catalyst solution.
Naphthoquinone was added. The amount of 1,4-naphthoquinone was 0.05 mmol in Example 8 and 0.
It was 5 mmol.

【0046】重合速度は表1に示す通りであった。得ら
れた共重合体の量は平均重合速度と対応していた。
The polymerization rate was as shown in Table 1. The amount of copolymer obtained corresponded to the average polymerization rate.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】1)比較用であって、本発明によるもので
はない。
1) For comparison, not according to the invention.

【0049】2)0.05mmolのナフトキノンが存
在した。
2) 0.05 mmol of naphthoquinone was present.

【0050】3)0.5mmolのナフトキノンが存在
した。
3) 0.5 mmol of naphthoquinone was present.

【0051】実施例10(比較用) 一酸化炭素/エテン共重合体を下記のように製造した。
機械的かきまぜ装置を備えた300mlオートクレーブ
に、メタノール(130ml)、並びに一酸化炭素とエ
テン及びプロペンの線状交互ターポリマー(2.7g)
を充填した。
Example 10 (Comparative) A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared as follows.
In a 300 ml autoclave equipped with a mechanical stirrer, methanol (130 ml) and a linear alternating terpolymer of carbon monoxide with ethene and propene (2.7 g).
Was filled.

【0052】 テトラヒドロフラン 0.13ml、 メタノール 0.88ml、 酢酸パラジウム 0.005mmol、 1,3−ビス[ビス(2−メトキシフェニル) ホスフィノ]プロパン 0.0055mmol p−トルエンスルホン酸 0.025mmol を合わせて調製した触媒溶液を加えた。オートクレーブ
を閉じた後、内部の空気を1バールの一酸化炭素と置換
し、25バールの一酸化炭素、次いで25バールのエテ
ンを押し込んだ。オートクレーブの内容物の温度を85
℃にし、一酸化炭素/エテンの1:1(v/v)混合物
を押し込んで圧力を維持した。2時間半後、圧力をぬ
き、反応混合物を室温に冷却して重合を停止した。共重
合体を濾過し、メタノールで洗浄、70℃で乾燥した。
Prepared by combining tetrahydrofuran 0.13 ml, methanol 0.88 ml, palladium acetate 0.005 mmol, 1,3-bis [bis (2-methoxyphenyl) phosphino] propane 0.0055 mmol p-toluenesulfonic acid 0.025 mmol. The catalyst solution was added. After closing the autoclave, the air inside was replaced with 1 bar carbon monoxide and 25 bar carbon monoxide and then 25 bar ethene were forced in. Set the temperature of the contents of the autoclave to 85
C. and maintained at pressure by pushing in a 1: 1 (v / v) mixture of carbon monoxide / ethene. After two and a half hours, the pressure was released and the reaction mixture was cooled to room temperature to terminate the polymerization. The copolymer was filtered, washed with methanol and dried at 70 ° C.

【0053】共重合体(11g)を得、該共重合体から
平均重合速度を計算すると、6kg共重合体/(g P
d/時間)であった。
A copolymer (11 g) was obtained, and the average polymerization rate was calculated from the copolymer. As a result, 6 kg copolymer / (g P
d / hour).

【0054】実施例11 一酸化炭素/エテン共重合体を実施例10とほぼ同様な
方法で製造したが、p−トルエンスルホン酸の替わり
に、1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸0.025
mmolを用いた。
Example 11 A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in substantially the same manner as in Example 10, except that p-toluenesulfonic acid was replaced by 1,2-naphthoquinone-4-sulfonic acid 0.025.
mmol was used.

【0055】共重合体(20g)を得た。平均重合速度
は13kg共重合体(g Pd/時間)であった。
A copolymer (20 g) was obtained. The average polymerization rate was 13 kg copolymer (g Pd / hour).

【0056】C13−NMR分析により、実施例1〜11
により製造された一酸化炭素/エテン共重合体は、一酸
化炭素由来の単位がエテン由来の単位と交互になってい
る線状鎖を有していることが確認された。
Examples 1-11 by C 13 -NMR analysis
It was confirmed that the carbon monoxide / ethene copolymer produced by (1) has a linear chain in which carbon monoxide-derived units alternate with ethene-derived units.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 a)周期表の第VIII族金属、及び b)その分子構造に酸化剤部分を含むアニオンを含む触
媒組成物。
1. A catalyst composition comprising a) a Group VIII metal of the periodic table, and b) an anion containing an oxidant moiety in its molecular structure.
【請求項2】 アニオンが、2未満のpKaを有する
酸、特にスルホン酸又はカルボン酸のアニオンであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の組成物。
2. Composition according to claim 1, characterized in that the anion is the anion of an acid having a pKa of less than 2, in particular a sulfonic acid or a carboxylic acid.
【請求項3】 アニオンの酸化剤部分が、エチレン性及
び/又は芳香族不飽和と共役している2個のカルボニル
基を含む基、特に1,2−若しくは1,4−キノンから
選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の組
成物。
3. Anionic oxidant moieties are selected from groups containing two carbonyl groups conjugated to ethylenic and / or aromatic unsaturation, especially 1,2- or 1,4-quinones. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that
【請求項4】 アニオンが、9,10−アントラキノン
−2,6−ジスルホン酸、1,2−ナフトキノン−4−
スルホン酸、1,4−ナフトキノン−2−スルホン酸又
は9,10−アントラキノン−2−スルホン酸由来のア
ニオンであることを特徴とする請求項2又は3に記載の
組成物。
4. The anion is 9,10-anthraquinone-2,6-disulfonic acid, 1,2-naphthoquinone-4-.
The composition according to claim 2 or 3, which is an anion derived from sulfonic acid, 1,4-naphthoquinone-2-sulfonic acid or 9,10-anthraquinone-2-sulfonic acid.
【請求項5】 存在するアニオンの量が、第VIII族金属
1グラム原子当たり1.0〜10molの範囲であるこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の
組成物。
5. The composition according to claim 1, wherein the amount of anion present is in the range of 1.0 to 10 mol per gram atom of Group VIII metal.
【請求項6】 存在するアニオンの量が、第VIII族金属
1グラム原子当たり1.5〜5molの範囲であること
を特徴とする請求項5に記載の組成物。
6. Composition according to claim 5, characterized in that the amount of anions present is in the range from 1.5 to 5 mol per gram atom Group VIII metal.
【請求項7】 触媒組成物が、追加成分c)として、リ
ン、ヒ素、アンチモン、硫黄及び窒素原子から選択され
る1個以上の原子を介して第VIII族金属と錯体形成可能
な配位子を含むことを特徴とする請求項1から6のいず
れか一項に記載の組成物。
7. A ligand capable of forming a complex with a Group VIII metal, the catalyst composition as an additional component c) via one or more atoms selected from phosphorus, arsenic, antimony, sulfur and nitrogen atoms. The composition according to any one of claims 1 to 6, comprising:
【請求項8】 配位子が、一般式R12P−R−PR3
4[式(II)](式中、R1、R2、R3及びR4の各々
は独立に置換又は未置換炭化水素基を表わし、Rは2個
以上の炭素原子を含む二価の有機橋かけ基を表わす)で
示されるものであることを特徴とする請求項7に記載の
組成物。
8. The ligand has the general formula R 1 R 2 P—R—PR 3
R 4 [Formula (II)] (In the formula, each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, and R is a divalent group containing two or more carbon atoms. (Representing an organic bridging group of), and the composition according to claim 7.
【請求項9】 式(II)の配位子において、R1、R2
3及びR4の各々は、結合しているリン原子に対して一
方又は両方のオルト位にアルコキシ基を有するフェニル
基を表わすことを特徴とする請求項8に記載の組成物。
9. In the ligand of formula (II), R 1 , R 2 ,
The composition according to claim 8, wherein each of R 3 and R 4 represents a phenyl group having an alkoxy group at one or both ortho positions with respect to the phosphorus atom to which it is attached.
【請求項10】 組成物が支持体上に担持されているこ
とを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の
組成物。
10. The composition according to claim 1, wherein the composition is supported on a support.
【請求項11】 支持体が、一酸化炭素と1種以上のエ
チレン性不飽和化合物の共重合体である実質的に多孔性
の担体物質であることを特徴とする請求項10に記載の
組成物。
11. The composition of claim 10 wherein the support is a substantially porous carrier material which is a copolymer of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds. object.
【請求項12】 請求項1から11のいずれか一項に記
載の触媒組成物の存在下に、一酸化炭素と1種以上のエ
チレン性不飽和化合物を共重合することを含む共重合体
の製造法。
12. A copolymer comprising copolymerizing carbon monoxide with one or more ethylenically unsaturated compounds in the presence of a catalyst composition according to any one of claims 1 to 11. Manufacturing method.
【請求項13】 一酸化炭素と1種以上のエチレン性不
飽和化合物との共重合が気相で行なわれることを特徴と
する請求項12に記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the copolymerization of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds is carried out in the gas phase.
【請求項14】 エチレン性不飽和化合物として、エテ
ン又はエテンとプロペン若しくはエテンと1−ブテンか
らなる混合物を用い、25〜150℃の範囲の温度、2
〜150バールの範囲の圧力で、5:1〜1:5の範囲
のエチレン性不飽和化合物と一酸化炭素のモル比を用い
て共重合を行い、重合されるべきエチレン性不飽和化合
物1モル当たり、10-6〜10-4グラム原子の第VIII族
金属を含む量の触媒を用いることを特徴とする請求項1
2又は13に記載の方法。
14. Ethene or a mixture of ethene and propene or ethene and 1-butene is used as the ethylenically unsaturated compound, and the temperature is in the range of 25 to 150 ° C.
Copolymerization is carried out at a pressure in the range of 150 bar to 150 bar with a molar ratio of ethylenically unsaturated compound to carbon monoxide in the range of 5: 1 to 1: 5, and 1 mole of ethylenically unsaturated compound to be polymerized A catalyst comprising an amount of 10 -6 to 10 -4 gram atom Group VIII metal per catalyst is used.
The method according to 2 or 13.
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