JPH07304784A - メチル遷移金属化合物の製造方法 - Google Patents
メチル遷移金属化合物の製造方法Info
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- JPH07304784A JPH07304784A JP7113434A JP11343495A JPH07304784A JP H07304784 A JPH07304784 A JP H07304784A JP 7113434 A JP7113434 A JP 7113434A JP 11343495 A JP11343495 A JP 11343495A JP H07304784 A JPH07304784 A JP H07304784A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F17/00—Metallocenes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
−およびメチルメタロセンおよびそれの溶液を製造する
ための改良法を提供する。 【構成】 アルキル化すべきメタロセン(Cp2MX2)
を、あとでの適用に望ましい炭化水素中へ装入し、アル
キルアルミニウム(R3Al)を加え、引き続き無機塩
(M′X′および[R2AlXX′]~M′+)を加え
て、目的物(Cp2MR2)に変える。得られる反応溶液
は簡単な濾過により沈殿した塩を除去することができ
る。 【効果】 目的物ジアルキルメタロセンは高純度および
高収率で得られる。
Description
体、殊にモノ−およびジアルキルメタロセン製造の改良
方法ないし直接にオンフィンの重合に使用するのに適当
であるかかる化合物の溶液の製造方法に関する。
物はたとえばアルミノオキサンまたは殊にトリフェニル
ホウ素誘導体、テトラフェニルボレート誘導体およびア
ルキルアルミニウムフロリドのような特殊な助触媒と組
合せて高活性の触媒系を形成しうる(J.Organo
met.Chem.,1992年、第434頁、C1〜
C5、Organometallics,1991年、
第10巻、第3910頁;J.Am.Chem.So
c.,1989年、第111巻、第2728頁;ヨーロ
ッパ特許(EP−A)第522581号;ヨーロッパ特
許(EP−A)第468537号)。
ール化合物を使用する、従来文献に公知のモノ−および
ジアルキルメタロセン化合物(殊にジメチル化合物)の
製造方法は、一連の欠点を有する。
リチウムの使用に制約されて、代表的には、ジェチルエ
ーテルまたはテトラヒドロフランのような極性溶媒に拘
束されている。しかしこれらの溶媒は、オレフィン重合
における使用に対しては触媒毒であるので、メタロセン
と相応するアルキル化剤との反応後完全に除去して、化
合物を純粋に単離しなければならない。
キル誘導体に反応させる場合の収率が強く変動する。
(“Chemistry of Organo−Zirc
onium and Hafnium Compoun
ds,”D.J.Cardin,M.F.Lapper
t,C.L.Raston,1986年、EllisH
orwood Linited,第145〜第180頁;
“OrganometallicChemistry
of Titanium,Zirconiumd ia
mdHafnium”;P.C.Walies;R.
S.P.Coutts and H.Wiegold
r”,9674年、Academic Press,I
ns.,殊に72〜97、第150第151頁第185
〜第187頁;Gmelins Handbook o
f Inorganic Chemistry,第10
巻、Organo−Zirconium Compou
nds,1973年、Verlag Chmie−We
inheim/Bergstrasse,第12頁)。
は、先行技術のこれらの欠点を克服し、かつ純粋なアル
キル遷移金属化合物を高収率で直接に製造できるか、ま
たはむしろ付加的後処理工程なしに直接オレフィン重合
において一緒に使用できる、アルキル遷移金属化合物の
触媒毒不含溶液を得ることのできる方法を開発すること
であった。
移金属化合物をアルキルアルミニウムおよび無機塩と、
炭化水素中で次式によって反応させることによって解決
される:
フルオレニル基であり、R,R′=アルキル基、ホスフ
ィン基、アミン基、アルキルエーテル基またはアリール
エーテル基(0≦a≦5,0≦a′≦5)であり、C
p′=基CpのいずれかであるかまたはCp′=N
(R′=アルキル基またはアリール基)(a=1)であ
りQ=CpとCp′の間の1員または多員の架橋
りかつ水素原子、C1〜C10アルキル基、C6〜C10アリ
ール基を表わし、zは炭素、ケイ素またはゲルマニウム
を表わし、b=1,2または3)であり、M=周期律第
3族ないし第6族の遷移金属、殊にTi,Zr,Hfで
あり、X=ハロゲン、殊にCl,Brでありかつn=1
または2であり、m=0または1であってもよい]で示
される化合物の製造方法である。
移金属化合物は一般式(2)に一致する: (Q)m(CpRa)(Cp′R′a′)MX2 (2) 式中、Cp=シクロペンタジェニル基、インデニル基、
フルオレニル基であり、RR′=アルキル基、ホスフィ
ン基、アミン基、アルキルエーテル基またはアリールエ
ーテル基(0≦a≦5,0≦a′≦5)であり、Cp′
=基CpのいずれかであるかまたはCp′=N(R′=
アルキル基またはアリール基)(a=1)でありQ=C
pとCp′の間の1員または多員の架橋
は異なりかつ水素原子、C1〜C10アルキル基、C6〜C
10アリール基であり、Zは炭素、ケイ素またはゲルマニ
ウムを表わし、b=1,2または3であり、M=周期律
第3族ないし第6族の遷移金属、殊にTi,Zr,Hf
であり、X=ハロゲン、殊にCl,Brでありかつm=
0または1であってもよい。
とえば“ケミストリイ・オブ・オルガノ−ジルコニウム
・アンド・−ハフニウム化合物(Chemistry
ofQrgano−Zincorium and−Ha
fnium Compounds)”、(D.J.Co
rdin;M.F.Lappert;C.L.Rast
on,1986年,Ellis Horwood Lt
d.)第145〜第180頁;ヨーロッパ特許(EP−
A)第576970号、ヨーロッパ特許(EP−A)第
549900号、ヨーロッパ特許(EP−A)第522
581号、ヨーロッパ特許(EP−A)第519237
号、ヨーロッパ特許(EP−A)第468537号、ヨ
ーロッパ特許(EP−A)第420436号、ヨーロッ
パ特許(EP−A)第416815号、ヨーロッパ特許
(EP−A)第302424号に記載されている。
肪族および/または芳香族炭化水素中に装入される。
ン、トルオール、キシロールのように、50〜150
℃、殊に70〜120℃の間の沸点を有する。
チルアルミニウム(TMA)を室温または高めた温度で
配量する。
メチル化合物)により、ハロゲン遷移金属化合物対TM
Aのモル比=1:1.1〜1:2.4である。ジメチル
化合物の場合には、過剰量は重要ではないが、方法の経
済性の点でできるだけ小さくすべきである。
混合物は、激しく撹拌しながら20〜120℃、とくに
70〜100℃の温度で反応させる。この温度では、
0.5〜1.5hの反応時間が十分である。反応混合物
は、場合により室温にまで冷却した後、アルカリ金属フ
ッ化物および/またはアルカリ土類金属フッ化物、とく
にNaFまたはKFを加える。この場合、F~ 対TMA
の比=1:1が望ましい。
には、有利に反応を70〜100℃で0.5〜1.5h
で終了させる。
体は、デカンテーション、遠心分離、濾過のような常法
によって分離する。
率で含有する濾液は、さらに後処理操作なしに直接オレ
フィンの重合のために使用することができる。
法に従って単離することもできる。
応は不活性雰囲気中で水分およびO2の遮断下に実施す
る。
A/KFとの反応 (インデニル)2ZrCl2 20g(51mモル)をト
ルオール250ml中に装入し、トリメチルアルミニウ
ム7.35g(102mモル)を加え、80℃に加熱し
た。
を加え、1h還流する。
に冷却した。濾過により、(インデニル)2ZrMe2
14.2g(79%)を単離することができた。
4(m,4H,芳香族物質~H);7.15〜7.05
(m,4H,芳香族物質−H);6.08(d,4H,
C5H2);5.95(t,2H,C5H);−1.15
(s,6H,CH3) Zr: 実測値:24.8%(計算値:25.9
%) 加水分解ガス: CH4:実測値:127Nml/g
(計算値:127.4Nml/g) b) ヘプタン中での(インデニル)2ZrCl2とKF
/TMAとの反応 例1a)と類似に実施するが、トルオールの代りにヘプ
タンを使用した。きれいな生成物14.75g(83
%)を得た。
値:25.9%); 加水分解ガス: CH4:実測値:127Nml/g
(計算値:127.4N ml/g) [1H−NMR 1a)におけると同一] 例 2: (エチレンインデニル)2ZrCl2とKF/TMAとの
反応 (rac−エチレンインデニル)2ZrCl2 19.2
g(45.9mモル)をヘプタン200mlの装入し、
トリメチルアルミニウム7.35g(102mモル)を
加えた。
mモル)を加え、さらに1 1/2h還流させた。
20℃に冷却した。
ル)2ZrMe2 15g(論理値の86.5%)を単離
した。
値:24.2%); 加水分解ガス: CH4:実測値:115Nml/g
(計算値:118.6N ml/g)1 H−NMR(CDCl3):7.5〜7.0(m,8
H,C6H4);6.55(d,2H,C5H);6.0
(d,2H,C5H);3.4〜3.1(m,4H,−
CH2CH2−);−1.4(s,6H,CH3) 例 3 Cp2ZrCl2とKF/TMAとの反応 Cp2ZrCl2 1.94g(6.64mモル)をヘプ
タン10ml中に懸濁させ、トリメチルアルミニウム
0.96g(13.8mモル)を加え、1/2 h還流させ
た。KF0.77gの添加後、さらに60分還流させ
た。
ロセンとして専ら所望の化合物Cp2ZrMe2を検出で
きた。
10H,C5H5), −0.4(s,6H,CH3) 例 4 n−ブチルCp2ZrCl2とKF/TMAとの反応 n−ブチルCp2ZrCl2 1.94g(4.8mモ
ル)をヘプタン10ml中に加え、トリメチルアルミニ
ウム 0.7g(9.6mモル)を加え、80℃で1/2
h撹拌した。
加え、改めて1h還流させた。その後、溶液中に1H−
NMR分光測定でメタロセンとして専ら所望の化合物n
−ブチル Cp2ZrMe2を検出できた。
中間生成物n−ブチルCp2ZrCl2(CH3)も検出
できなかった。
5.9(m,4H,C5H2),5.83〜5.78
(m,4H,C5H2)2.45(t−4H1−CH
2−);1.6〜1.25(m,8H,−CH2−CH2
−);0.95(t,6H,CH3);−0.5(s,
6H,CH3) 例 5 1,3−ブチルメチルCp2ZrCl2 の反応 例4におけると類似に実施するが、1,3−ブチルメチ
ルCp2ZrCl2 2.1g(4.8mモル)を使用し
た。
1,3−n−ブチルメチル Cp2ZrMe2が検出でき
た。
(t,2H,C5H);5.52(d,4H,C
5H2)、2.4〜2.15(m,4H,−CH2−)
2.05(s,6H,CH3);1.6〜1.3(m,
8H,−CH2−CH2−);0.9(t,6H,C
H3)−0.53(s,6H,CH3) 例 6 Me2Si[CtBuN)(Me4Cp)]TiCl2とK
F/TMAとの反応 Me2Si[(Me4Cp)(NtBu)]TiCl2
2.38g(6.4mモル)をヘプタン 10mlに装
入し、室温でトリメチルアルミニウム1g(13.8m
モル)を加えた。
(13.8mモル)を加え、改めて30分還流させた。
に専ら化合物Me2Si[Me4Cp)(NtBu)]T
iNeを検出することができた。
(s,6H,Me2Cp);1.92(s,6H,Me2
Cp);1.58(s,9H,t−ブチルN);0.4
8(s,6H,(H2C)2Si);0.18(s,6
H,(H3C)2Ti) 例 7 n−ブチルCp2HfCl2とKF/TMAとの反応 ビス(n−ブチルシクロペンタジェニル)ハフニウムク
ロリド2.21g(4.49mモル)をヘプタン30m
lに装入し、室温でトリメチルアルミニム1.76ml
を加えた。引き続き、90℃で30分撹拌した。
7.98mモル)を加え、90℃でさらに30分撹拌し
た。
物ビス(n−ブチルCp)HfMe2を示し、もはやどん
なエダクトも示さなかった。
(m,4H,H2Cp);5.75(m,4H,H2C
p);2.45(t,4H,−CH2−CH2−)1.6
5〜1.2(m,8H,−CH2−CH2−);0.95
(t,6H,−CH3);−0.62(s,6H,H3C
−Ti) 例 8 (インデニル)2ZrCl2とLiCl/TMAとの反応
の実験 (インデニル)2ZrCl2 25g(64mモル)をヘ
プタン 200mlに装入し、トリメチルアルミニウム
25ml(255mモル)を加え、1h還流した。
mモル)の添加を行ない、改めて1hの還流を行なっ
た。
の何らの生成も検出できなかった。
をヘプタン30mlに装入し、トリメチルアルミニウム
2.7ml(28mモル)を加え、1h還流させた。
その後、塩化亜鉛 4.24g(28mモル)を加
え、改めて1h還流させた。
の生成は観察できなかった。
実験 (インデニル)2ZrCl2 2.92g(7.5mモ
ル)をヘプタン30ml中にトリメチルアルミニウム
2.92g(30mモル)と一緒に装入し、1h還流さ
せた。
ル)を加え、さらに2h還流させた。
e2の生成は検出できなかった。
ヘプタン 400mlに装入し、トリメチルアルミニウ
ム 40ml(408mモル)を加えた。1h還流させ
た。
モル)を加え、さらに2h還流させた。
却した。
9.91g(理論値の27.5%)を単離することがで
きた。
05(m,6H,C5H3);−0.55(s,6H,C
H3) 例 12 (インデニル)2ZrCl2とKF/TMAC1:1との
反応 (インデニル)2ZrCl2 50g(128mモル)を
ヘプタン500mlに装入し、室温でトリメチルアルミ
ニウム 12.6ml(128mモル)を加えた。1h
還流させた。
ル)を加え、さらに2h還流させた。
を−20℃に冷却した。
Cl(CH3) 31.8g(理論値の71%)を単離
することができた。
との、KFの添加なしでの反応 Me2Si[(Me4Cp)(tBu)]TiCl2 2.
4g(6.5mモル)をヘプタン10mlに装入し、ト
リメチルアルミニウム 1.92gを加えた。次いで、
1h還流させた。
%)でモノメチル化化合物を検出できた。しかし、溶液
は86%が使用物質に相応する二塩化チタン錯体からな
っていた。(しかし、次いでKF1.55gを添加し、
80℃でなお1h後反応させると、ジメチルチタノセン
が定量的に生成した。) b) Me2Si[(Me4Cp)(NtBu)]TiC
l2のメチル化のため使用前にKFとトリメチルアルミ
ニウムとを別個に反応 KF 0.46g(8mモル)およびトリメチルアルミ
ニウム0.8ml(8mモル)をヘプタン10ml中で
90℃で1/2 h撹拌した。室温で、Me2Si[(Me4
Cp)(NtBu)]TiCl2 1.48gを加え、8
0℃で3h後撹拌した。
%)のほかにはモノメチル化合物だけ(18%)が検出
できた。
Bu)]TiCl2にKFの添加 ヘプタン10ml 中に、KF 0.96g(16.5
mモル)および二塩化チタン誘導体 2.04gを装入
し、80℃で1hで撹拌した。
きなかった。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(1) (Q)m(CpRa)(Cp′R′a′)M(CH3)nX2-n (1) [式中Cp=シクロペンタジエニル基、インデニル基、
フルオレニル基であり、R,R′=アルキル基、ホスフ
ィン基、アミン基、アルキルエーテル基またはアリール
エーテル基)O≦a≦5,O≦a′≦5)であり、C
p′=基CpのいずれかであるかまたはCp′=N
(R′=アルキル基またはアリール基)(a=1)であ
りQ=CpとCp′の間の1員または多員の架橋 【化1】 (ここでR1およびR2は同じかまたは異なりかつ水素原
子、C1〜C10アルキル基、C6〜C10アリール基を表わ
し、zは炭素、ケイ素またはゲルマニウムを表わし、b
=1,2または3)であり、M=第3族ないし第6族の
遷移金属、殊にTi,Zr,Hfであり、X=ハロゲ
ン、殊にCl,Brでありかつn=1または2であり、
m=0または1であってもよい]で示される化合物の製
造方法において、ハロゲン遷移金属化合物を炭化水素中
にトリメチルアルミニウムと一緒に装入し、(場合によ
り高めた温度で)反応させ、その後反応溶液をアルカリ
金属および/またはアルカリ土類金属のフッ化物を加
え、引続き生成したフッ化アルミニウム錯体を分離する
ことを特徴とするメチル遷移金属化合物の製造方法。 - 【請求項2】 反応を20〜120℃の温度で行なうこ
とを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 反応を、50〜150℃の沸点を有す
る、場合により置換された脂肪族炭素化水素および場合
により置換された芳香族炭化水素中で実施することを特
徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 フッ化物としてNaFまたはKFを使用
することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 ハロゲン遷移金属化合物対トリメチルア
ルミニウム対フッ化物のモル比が、モノメチル遷移金属
化合物の場合に1:1:1であり、ジメチル遷移金属化
合物の場合に1:2:2であることを特徴とする請求項
1記載の方法。
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