JPH0987312A - ジエン重合用触媒およびジエンの重合方法 - Google Patents

ジエン重合用触媒およびジエンの重合方法

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JPH0987312A
JPH0987312A JP24623695A JP24623695A JPH0987312A JP H0987312 A JPH0987312 A JP H0987312A JP 24623695 A JP24623695 A JP 24623695A JP 24623695 A JP24623695 A JP 24623695A JP H0987312 A JPH0987312 A JP H0987312A
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JP
Japan
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group
atom
transition metal
compound
groups
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Application number
JP24623695A
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English (en)
Inventor
Mitsuaki Mukoyama
山 光 昭 向
Makoto Mitani
谷 誠 三
Michiya Hayakawa
川 道 也 早
Toru Yamada
田 徹 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】分子量が高く、かつ重合体中のシクロペンタン
環のトランス体の割合が高い重合が得られる。 【解決手段】下記式(I)で表される遷移金属化合物
(A)と、有機アルミニウムオキシ化合物または有機ホ
ウ素化合物(B)とからなるジエン重合用触媒。上記触
媒の存在下にジエンを重合するジエンの重合方法。 【化1】 (M1はZr、Ti、Hfなど、M2,M3はFeなど、Cp1,Cp2,Cp3,
Cp4 はシクロペンタジエニル骨格を有する基、R1,R2
置換シリレン基など、X,Y,Zはシクロペンタジエニ
ル基など、n,m,pは、1〜5)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、ジエン重合用触媒および
ジエンの重合方法に関し、さらに詳細には、特定の遷移
金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物成分また
は有機ホウ素化合物成分とからなるジエン重合用触媒、
およびこの触媒の存在下におけるジエンの重合方法に関
するものである。
【0002】
【発明の技術的背景】近年、ジルコニウム化合物と、ア
ルミノオキサンまたは有機ホウ素化合物とからなる触媒
によってジエン化合物を重合すると環化重合が進行する
ことが下記文献などに報告されている。(J.Am.Chem.So
c. 1990,112,4953、J.Am.Chem.Soc. 1991,113,6270、J.
Am.Chem.Soc. 1992,114,3565、J.Am.Chem.Soc. 1993,11
5,91、Macromolecules 1993,26,260,J.Macromol.Sci.,
-Chem.1991, A28,1225など)これらの触媒系で1,5-ヘキ
サジエンを重合すると、環化重合が進行しポリ(メチレ
ン-1,3-シクロペンタン)が得られる。この場合、シク
ロペンタン環の立体構造としてシス体とトランス体の2
種類が生成する可能性がある。これまで報告されている
触媒系では、ある程度環化体の立体構造を制御できるが
その選択性は80〜90%でありまだ十分とはいえな
い。また、立体選択性を向上させるため重合温度を低下
させると、選択性は向上するものの、得られるポリマー
の分子量が大きく低下するという問題点がある。もし分
子量を保持したまま、立体構造を高度に制御することが
できれば、得られるポリマーは新規な物性を示すことが
期待される。そのため、ジエンの環化重合において得ら
れるポリマーの立体構造を高度に制御できるようなジエ
ン重合触媒およびその製造法の出現が強く望まれてい
る。
【0003】
【発明の目的】本発明は上記のような従来技術に鑑みて
なされたものであって、ジエン環化重合の触媒として用
いると環化の際に高い立体選択性を示すジエン重合用触
媒を提供すると共に、このような触媒を用いたジエンの
重合方法を提供することを目的としている。
【0004】
【発明の概要】本発明に係る第1のジエン重合用触媒
は、(A)下記一般式(I)で表される遷移金属化合物
と、(B)有機アルミニウムオキシ化合物または有機ホ
ウ素化合物とからなることを特徴としている。
【0005】
【化3】
【0006】(式中、M1 は、Sc、Y、Ti、Zr、
Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wおよびランタノ
イド類金属から選ばれる1種の遷移金属であり、M2
Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、I
r、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、C
d、Hgから選ばれる1種の遷移金属であり、M3 は遷
移金属であり、M1 とM3 、M2 とM3 とは、互いに同
一でも異なっていてもよく、Cp1 、Cp2 、Cp3
よびCp4 は、シクロペンタジエニル骨格を有する基で
あり、該シクロペンタジエニル骨格を有する基は置換基
を有していてもよく、これらのシクロペンタジエニル骨
格を有する基は同一でも異なっていてもよく、R1 およ
びR2 は、炭素原子、ケイ素原子、スズ原子、ゲルマニ
ウム原子、リン原子、イオウ原子のいずれかを含む2価
の結合基、または単結合であり、これらの基は同一でも
異なっていてもよく、X、YおよびZは、炭化水素基、
含窒素基、含酸素基、含ケイ素基、含リン基および含イ
オウ基から選ばれる基、またはハロゲン原子および水素
原子から選ばれる原子であって、これらの基および原子
は同一でも異なっていてもよく、また、一組のXとY、
一組のYとZ、または一組のXとZとは−O−、−S−
から選ばれる結合基、または酸素原子、炭素原子、窒素
原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、リン原子、イオ
ウ原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含む2価の
結合基を形成していてもよく、nは、1〜4の整数であ
り、mは、1〜5の整数であり、pは、1〜5の整数で
ある)本発明では、前記遷移金属化合物が前記式(I)
において、M1 は、Ti、Zr、Hf、V、Nbおよび
Taから選ばれる1種の遷移金属であり、M2 およびM
3 は、互いに同一でも異なっていてもよく、Mn、R
e、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、NiおよびPdか
ら選ばれる遷移金属であることが好ましい。
【0007】また、本発明では、前記遷移金属化合物が
前記式(I)において、M1 は、Zr、TiおよびHf
から選ばれる1種の遷移金属であり、M2 およびM
3 は、互いに同一でも異なっていてもよく、Mn、F
e、RuおよびRhから選ばれる遷移金属であり、R1
およびR2 は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリ
レン基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム含有
基から選ばれる1種の結合基、または単結合であり、こ
れらの基は同一でも異なっていてもよく、Yで示される
基のうち少なくとも1つが置換基を有していてもよいシ
クロペンタジエニル骨格を有する基であり、Zで示され
る基のうち少なくとも1つが置換基を有していてもよい
シクロペンタジエニル骨格を有する基であることが好ま
しい。
【0008】さらに、本発明では、前記遷移金属化合物
が前記式(I)において、M1 は、Zr、TiおよびH
fから選ばれる1種の遷移金属であり、M2 およびM3
は、Feであり、R1 およびR2 は、アルキレン基、置
換アルキレン基、シリレン基、置換シリレン基および2
価のゲルマニウム含有基から選ばれる1種の結合基、ま
たは単結合であり、これらの基は同一でも異なっていて
もよく、Xで示される基は、ハロゲン原子であり、Yで
示される基のうち少なくとも1つが置換基を有していて
もよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、他
はハロゲン原子であり、Zで示される基のうち少なくと
も1つが置換基を有していてもよいシクロペンタジエニ
ル骨格を有する基であり、他はハロゲン原子であること
が好ましい。
【0009】本発明に係る第2のジエン重合用触媒は、
(A’)下記一般式(I')で表される遷移金属化合物
と、(B)有機アルミニウムオキシ化合物または有機ホ
ウ素化合物とからなることを特徴としている。
【0010】
【化4】
【0011】(式中、M1 は、Sc、Y、Ti、Zr、
Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wおよびランタノ
イド類金属から選ばれる1種の遷移金属であり、M
2 は、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、R
h、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Z
n、Cd、Hgから選ばれる1種の遷移金属であり、C
1 およびCp2 は、シクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、該シクロペンタジエニル骨格を有する基は
置換基を有していてもよく、これらのシクロペンタジエ
ニル骨格を有する基は同一でも異なっていてもよく、R
1は、炭素原子、ケイ素原子、スズ原子、ゲルマニウム
原子、リン原子、イオウ原子のいずれかを含む2価の結
合基、または単結合であり、XおよびYは、炭化水素
基、含窒素基、含酸素基、含ケイ素基、含リン基および
含イオウ基から選ばれる基、またはハロゲン原子および
水素原子から選ばれる原子であって、これらの基および
原子は同一でも異なっていてもよく、また、一組のXと
Yとは−O−、−S−から選ばれる結合基、または酸素
原子、窒素原子、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム
原子、リン原子、イオウ原子から選ばれる少なくとも1
種の原子を含む2価の結合基を形成していてもよく、n
は、1〜5の整数であり、mは、1〜5の整数である)
本発明では、前記遷移金属化合物が前記式(I')におい
て、M1 は、Ti、Zr、Hf、V、NbおよびTaか
ら選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、Mn、R
e、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、NiおよびPdか
ら選ばれる1種の遷移金属であることが好ましい。
【0012】また、本発明では、前記遷移金属化合物が
前記式(I')において、M1 は、Zr、TiおよびHf
から選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、Mn、F
e、RuおよびRhから選ばれる1種の遷移金属であ
り、R1 は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリレ
ン基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム含有基
から選ばれる1種の結合基、または単結合であり、Xで
示される基のうち少なくとも1つが置換基を有していて
もよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、Y
で示される基のうち少なくとも1つが置換基を有してい
てもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であるこ
とが好ましい。
【0013】さらに、本発明では、前記遷移金属化合物
が前記式(I')において、M1 はZr、TiおよびHf
から選ばれる1種の遷移金属であり、M2 はFeであ
り、R1 は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリレ
ン基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム含有基
から選ばれる1種の結合基、または単結合であり、Xで
示される基のうち少なくとも1つが置換基を有していて
もよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、他
はハロゲン原子であり、Yで示される基のうち少なくと
も1つが置換基を有していてもよいシクロペンタジエニ
ル骨格を有する基であり、他はハロゲン原子であること
が好ましい。
【0014】本発明に係るジエンの重合方法は、上記の
ようなジエン重合用触媒の存在下にジエンを重合するこ
とを特徴としている。本発明に係るジエン重合用触媒お
よびジエンの重合方法は、触媒成分として前記のような
遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物また
は有機ホウ素化合物とを組み合わせて用いているので、
高い立体規則性を有する環化重合が得られる。また、重
合温度を低下させてもトランス環化体の含有率が高く、
かつ高い分子量のポリマーが得られる。
【0015】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るジエン重合用
触媒およびジエンの重合方法について具体的に説明す
る。
【0016】なお、本明細書において「重合」という語
は、単独重合だけでなく、共重合をも包含した意味で用
いられることがあり、「重合体」という語は、単独重合
体だけでなく、共重合体をも包含した意味で用いられる
ことがある。
【0017】本発明に係る第1のジエン重合用触媒は、
後述するような遷移金属化合物(A)と、有機アルミニ
ウムオキシ化合物または有機ホウ素化合物(B)とから
形成されている。
【0018】本発明に係る第2のジエン重合用触媒は、
後述するような遷移金属化合物(A’)と、有機アルミ
ニウムオキシ化合物または有機ホウ素化合物(B)とか
ら形成されている。
【0019】図1に本発明に係る第1のジエン重合用触
媒の調製工程の一例を示し、図2に本発明に係る第2の
ジエン重合用触媒の調製工程の一例を示す。まず、本発
明に係る第1および第2のジエン重合用触媒に用いられ
る各成分について説明する。
【0020】本発明に係る第1のジエン重合用触媒に用
いられる遷移金属化合物(A)は、下記一般式(I)で
表される化合物である。
【0021】
【化5】
【0022】式中、M1 は、Sc、Y、Ti、Zr、H
f、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wおよびランタノイ
ド類金属から選ばれる1種の遷移金属である。M2 は、
Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、I
r、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、C
d、Hgから選ばれる1種の遷移金属である。
【0023】M3 は遷移金属であり、具体的にはM1
同様の遷移金属およびM2 と同様の遷移金属から選ばれ
る1種の遷移金属である。なお、M1 とM3 、M2 とM
3 とは、互いに同一でも異なっていてもよい。
【0024】これらのなかでは、M1 は、Ti、Zr、
Hf、V、NbおよびTaから選ばれる1種の遷移金属
であり、M2 およびM3 は、互いに同一でも異なってい
てもよく、Mn、Re、Fe、Ru、Co、Rh、I
r、NiおよびPdから選ばれる遷移金属であることが
好ましく、M1 は、Zr、TiおよびHfから選ばれる
1種の遷移金属であり、M2 およびM3 は、互いに同一
でも異なっていてもよく、Mn、Fe、RuおよびRh
から選ばれる遷移金属であることがより好ましく、M1
は、Zr、TiおよびHfから選ばれる1種の遷移金属
であり、M2 およびM3 は、Feであることが特に好ま
しい。
【0025】Cp1 、Cp2 、Cp3 およびCp4 はシ
クロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)であり、
これらのシクロペンタジエニル骨格を有する基は置換基
を有していてもよい。また、Cp1 、Cp2 、Cp3
よびCp4 は、同一でも異なっていてもよい。
【0026】ここでシクロペンタジエニル骨格を有する
基としては、シクロペンタジエニル基、インデニル基、
テトラヒドロインデニル基、フルオレン基などが挙げら
れる。
【0027】シクロペンタジエニル骨格を有する基に結
合してもよい置換基としては、炭素原子数が1〜20の
炭化水素基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基お
よびハロゲン原子などが挙げられる。
【0028】炭素原子数が1〜20の炭化水素基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ド
デシル基、アイコシル基、ノルボルニル基、アダマンチ
ル基などのアルキル基、ビニル基、プロペニル基、シク
ロヘキセニル基などのアルケニル基、ベンジル基、フェ
ニルエチル基、フェニルプロピル基などのアリールアル
キル基、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、
トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフ
ェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル
基、アントリル基、フェナントリル基などのアリール基
などが挙げられる。
【0029】パーフルオロアルキル基としては、トリフ
ルオロメチル基、ノナフルオロブチル基などが挙げられ
る。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。
【0030】ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられる。前記炭化水素基は、相互に結
合して環を形成していてもよく、この環は二重結合を有
していてもよい。
【0031】シクロペンタジエニル骨格を有する基とし
ては、具体的には、シクロペンタジエニル基;メチルシ
クロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-ブチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロ
ペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル
基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基などのアルキ
ル置換シクロペンタジエニル基;インデニル基、フルオ
レニル基、アルキル置換インデニル基、アルキル置換フ
ルオレニル基などを挙げることができる。
【0032】これらの中では、Cp1 、Cp2 、Cp3
およびCp4 がシクロペンタジエニル基であることが好
ましい。R1 およびR2 は、炭素原子、ケイ素原子、ス
ズ原子、ゲルマニウム原子、リン原子、イオウ原子のい
ずれかを含む2価の結合基、または単結合であり、好ま
しくはアルキレン基、置換アルキレン基、シリレン基、
置換シリレン基、2価のスズ含有基および2価のゲルマ
ニウム含有基から選ばれる1種の結合基、または単結合
である。なお、これらの結合基中に、酸素原子、窒素原
子、イオウ原子、リン原子などのヘテロ原子を含んでい
てもよい。
【0033】具体的には、エチレン基、プロピレン基な
どのアルキレン基;イソプロピリデン基、ジフェニルメ
チレン基などの置換アルキレン基;ジメチルシリレン
基、ジエチルシリレン基、ジフェニルシリレン基および
メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基;前記
置換シリレン基のケイ素をスズに置換した2価のスズ含
有基;前記置換シリレン基のケイ素をゲルマニウムに置
換した2価のゲルマニウム含有基が挙げられる。
【0034】これらのなかでは、アルキレン基、置換ア
ルキレン基、シリレン基、置換シリレン基および2価の
ゲルマニウム含有基から選ばれる1種の結合基、または
単結合であることが好ましい。
【0035】X、YおよびZは、炭化水素基、含窒素
基、含酸素基、含ケイ素基、含リン基および含イオウ基
から選ばれる基、またはハロゲン原子および水素原子か
ら選ばれる原子である。
【0036】具体的には、炭化水素基としては前記と同
様の炭素原子数が1〜20の炭化水素基、前記Cp1
Cp4 と同様のシクロペンタジエニル骨格を有する基、
エチレン基、アセチレン基、ブタジエン基、アリル基、
シクロオクタジエニル基、ノルボルニナジエニル基、シ
クロオクタテトラエニル基、ペンタジエニル基などが挙
げられる。
【0037】含窒素基、含酸素基、含ケイ素基、含リン
基および含イオウ基としては、−NRa 3、−NRa 2、−
NO、−NO2、−CN、−SCN、−ORa、−OCO
a、CO、−C(O)Ra 、−OSiRa 3、−CH2
iRa 3、−PRa 3、−P(ORa3、−SRa、−SO
a、−SO2a、−OSO2a(ただしRaは、水素原
子または炭素原子数が1〜20の炭化水素基あるいは該
炭化水素基中の水素のうちのいくつかがヘテロ原子によ
って置換された残基)などで示される基が挙げられ、よ
り具体的には−N(C253、−N(C252、ピロ
ール、ピリジン、−OCH3、−O-tert-C49、−O
Ph、−OCOPh、−C(O)CH3、−OSi(C
32、−CH2Si(CH33、−P(CH33、−
P(C493、−PPh3、−P(CH32Ph、−P
(CH3)Ph2、−P(O−C253、−P(Oiso-
373、−OSO2PhCH3、−OSO2CF3など
が挙げられる(ただし、Phはフェニル基)。
【0038】ハロゲン原子としては、前記と同様のもの
が挙げられる。Xで示される基とYで示される基とは、
1 ,R2 として例示したものと同様の結合基を介し
て、または直接に結合されていてもよく、Yで示される
基とZで示される基とは、R1 ,R2 として例示したも
のと同様の結合基を介して、または直接に結合されてい
てもよく、Xで示される基とZで示される基とは、
1 ,R2 として例示したものと同様の結合基を介し
て、または直接に結合されていてもよい。
【0039】Xで示される基が複数存在する場合は、そ
れぞれ同一でも異なっていてもよく、Yで示される基が
複数存在する場合は、それぞれ同一でも異なっていても
よく、Zで示される基が複数存在する場合は、それぞれ
同一でも異なっていてもよい。また、Xで示される基と
Yで示される基とZで示される基とは、それぞれ同一で
も異なっていてもよい。
【0040】Xで示される基は、ハロゲン原子であるこ
とが好ましい。Yで示される基が複数存在する場合は、
Yで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基である
ことが好ましく、Yで示される基のうち少なくとも1つ
が置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル骨格
を有する基であり、かつシクロペンタジエニル骨格を有
する基以外のYがハロゲン原子であることがより好まし
い。
【0041】Zで示される基が複数存在する場合は、Z
で示される基のうち少なくとも1つが置換基を有してい
てもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であるこ
とが好ましく、Zで示される基のうち少なくとも1つが
置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル骨格を
有する基であり、かつシクロペンタジエニル骨格を有す
る基以外のZがハロゲン原子であることがより好まし
い。
【0042】また、一組のXとY、一組のYとZ、一組
のXとZとは−O−、−S−から選ばれる結合基、また
は酸素原子、窒素原子、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマ
ニウム原子、リン原子、イオウ原子から選ばれる少なく
とも1種の原子を含む2価の結合基を形成していてもよ
い。
【0043】酸素原子、窒素原子、炭素原子、ケイ素原
子、ゲルマニウム原子、リン原子またはイオウ原子から
選ばれる少なくとも1種の原子を含む2価の結合基とし
ては、たとえば、−CO−、−SO−、−SO2 −、−
a −O−Ra −(Ra は前記と同様の基)などの結合
基;前記と同様のシリレン基、置換シリレン基などのケ
イ素原子を含む2価の結合基;上記置換シリレン基のケ
イ素をゲルマニウムに置換したゲルマニウム原子を含む
2価の結合基などを挙げることができる。
【0044】nは、1〜4の整数であり、好ましくは1
〜2の整数である。mは、1〜5の整数である、好まし
くは1〜3の整数である。pは、1〜5の整数である、
好ましくは1〜3の整数である。
【0045】なお、Cp2 とY、Cp4 とZは、R1
して例示したものと同様の結合基を介して、または直接
に結合されていてもよい。また、Cp1 とCp2 とはR
1 に加え、さらにR1 として例示したものと同様の結合
基を介して結合されていてもよく、Cp3 とCp4 、と
はR2 に加え、さらにR2 として例示したものと同様の
結合基を介して結合されていてもよい。
【0046】以下に上記一般式(I)で表される遷移金
属化合物の具体例を示す。なお、下記構造式中Cpはシ
クロペンタジエニル基を示す。
【0047】
【化6】
【0048】本発明に係る第2のジエン重合用触媒に用
いられる遷移金属化合物(A’)は、下記一般式(I')
で表される化合物である。
【0049】
【化7】
【0050】式中、M1 およびM2 は、前記式(I)の
定義と同様である。これらのなかでは、M1 は、Ti、
Zr、Hf、V、NbおよびTaから選ばれる1種の遷
移金属であり、M2 は、Mn、Re、Fe、Ru、C
o、Rh、Ir、NiおよびPdから選ばれる1種の遷
移金属であることが好ましく、M1 は、Zr、Tiおよ
びHfから選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、M
n、Fe、RuおよびRhから選ばれる1種の遷移金属
であることがより好ましく、M1 は、Zr、Tiおよび
Hfから選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、Fe
であることが特に好ましい。
【0051】Cp1 およびCp2 は、前記式(I)の定
義と同様であり、Cp1 およびCp 2 は、同一でも異な
っていてもよい。これらの中では、Cp1 およびCp2
がシクロペンタジエニル基であることが好ましい。
【0052】R1は、前記式(I)の定義と同様であ
る。これらのなかでは、アルキレン基、置換アルキレン
基、シリレン基、置換シリレン基および2価のゲルマニ
ウム含有基から選ばれる1種の結合基、または単結合で
あることが好ましい。
【0053】XおよびYは、前記式(I)の定義と同様
である。Xで示される基とYで示される基とは、R1
2 として例示したものと同様の結合基を介して、また
は直接に結合されていてもよい。
【0054】Xで示される基が複数存在する場合は、そ
れぞれ同一でも異なっていてもよく、Yで示される基が
複数存在する場合は、それぞれ同一でも異なっていても
よい。また、Xで示される基とYで示される基とは、そ
れぞれ同一でも異なっていてもよい。
【0055】Xで示される基が複数存在する場合は、X
で示される基のうち少なくとも1つが置換基を有してい
てもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であるこ
とが好ましく、Xで示される基のうち少なくとも1つが
置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル骨格を
有する基であり、かつシクロペンタジエニル骨格を有す
る基以外のXがハロゲン原子であることが好ましい。
【0056】Yで示される基が複数存在する場合は、Y
で示される基のうち少なくとも1つが置換基を有してい
てもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であるこ
とが好ましく、Yで示される基のうち少なくとも1つが
置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル骨格を
有する基であり、かつシクロペンタジエニル骨格を有す
る基以外のYがハロゲン原子であることがより好まし
い。
【0057】また、一組のXとYとは−O−、−S−か
ら選ばれる結合基、または酸素原子、窒素原子、炭素原
子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、リン原子、イオウ
原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含む2価の結
合基を形成していてもよい。
【0058】nは、1〜5の整数であり、好ましくは1
〜3の整数である。mは、1〜5の整数である、好まし
くは1〜3の整数である。なお、Cp1 とX、Cp2
Yは、R1として例示したものと同様の結合基を介し
て、または直接に結合されていてもよい。また、Cp1
とCp2 とはR1 に加え、さらにR1 として例示したも
のと同様の結合基を介して結合されていてもよい。
【0059】以下に上記一般式(I')で表される遷移金
属化合物の具体例を示す。なお、下記構造式中Cpはシ
クロペンタジエニル基を示し、CODはシクロオクタジ
エニル基を示す。
【0060】
【化8】
【0061】上記のような一般式(I')で表される遷移
金属化合物は、たとえば下記式(II)で表される化合物
と、下記式(III)で表される化合物と、下記式(IV)
で表される化合物とを溶媒中で接触させることにより調
製することができる。
【0062】また、下記式(II)で表される化合物と、
下記式(III)で表される化合物と、下記式(IV)で表
される化合物とを段階的に反応させてもよく、式(II)
で表される化合物と式(III)で表される化合物とを溶
媒中で反応させた後、該溶媒中に式(IV)で表される化
合物を添加し反応させることにより調製することがで
き、式(II)で表される化合物と式(IV)で表される化
合物とを溶媒中で反応させた後、該溶媒中に式(III)
で表される化合物を添加し反応させることにより調製す
ることもできる。
【0063】 [Cp1 −R1−Cp2 ]Ap … (II) (式中Cp1 、Cp2 およびR1は、式(I')における
定義と同様であり、Aはリチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属;タリウム、アルミニウム;トリ
メチルスタニル基、トリメチルシリル基などであり、p
は1または2である。) Z1 −M1 n … (III) (式中、M1 、Xおよびnは、式(I')における定義と
同様であり、Z1 はハロゲン原子である。) Z2 −M2 m … (IV) (式中、M2 、Yおよびmは、式(I')における定義と
同様でありZ2 はハロゲン原子である。) このようにして得られた前記式(I')で表される遷移金
属化合物中のXおよびYは、さらに一般に知られている
配位子交換反応によって変換することが可能である。
【0064】また、前記の式(I')で表される遷移金属
化合物は、下記式(V)で表される化合物と下記式(V
I)で表される化合物を溶媒中で接触させることにより
調製することができる。
【0065】
【化9】
【0066】(式中、Cp1 、Cp2 、M1 、M2
X、Y、nおよびmは、式(I')で説明した定義と同様
であり、BおよびCは反応して式(I')で定義されてい
るR1を生成するような置換基である。) さらには、前記式(V)で表される化合物と、下記式
(VII)で表される化合物と、式(IV)で表される化合
物を段階的に反応させてもよく、前記式(V)で表され
る化合物と、下記式(VII)で表される化合物とを反応
さてCp1 −R1−Cp2部分を形成した後、式(IV)で
表される化合物を溶媒中で接触させることによっても調
製することができる。
【0067】E−Cp2 … (VII) (式中、Cp2 は、前記式(I')の定義と同様であり、
Eは前記式(V)中のBと反応して式(I')で定義され
ているR1を生成するような置換基である。) さらにまた、前記式(VI)で表される化合物と、下記式
(VII')で表される化合物と、式(III)で表される化
合物を段階的に反応させてもよく、前記式(VI)で表さ
れる化合物と、下記式(VII')で表される化合物とを反
応さてCp1 −R1−Cp2 部分を形成した後、式(II
I)で表される化合物を溶媒中で接触させることによっ
ても調製することができる。
【0068】F−Cp1 … (VII') (式中、Cp1 は、前記式(I')の定義と同様であり、
Fは前記式(VI)中のCと反応して式(I')で定義され
ているR1を生成するような置換基である。) これらの反応については、Organometallics 1987,6,89
7;Organometallics 1990,9,2142;Organometallics 19
89,8,2107;Organometallics 1992,11,3942;J.Organom
et.Chem. 1990,383,227;SYNLETT 1990,493 などに知ら
れている。
【0069】次に、本発明において上記遷移金属化合物
(A)または遷移金属化合物(A’)とともに用いられ
る有機アルミニウムオキシ化合物(B)について説明す
る。有機アルミニウムオキシ化合物(B)は、従来公知
のアルミノキサンであってもよく、また特開平2−78
687号公報に開示されているようなベンゼン不溶性の
有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【0070】従来公知のアルミノキサンは、たとえば下
記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、ト
リアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
を添加して、有機アルミニウム化合物と吸着水あるいは
結晶水と反応させる方法。 (2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウム
などの有機アルミニウム化合物に直接水や氷や水蒸気を
作用させる方法。 (3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリ
アルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなど
の有機スズ酸化物を反応させる方法。
【0071】なお、該アルミノキサンは、少量の有機金
属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミ
ノキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミニウ
ム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解してもよ
い。
【0072】アルミノキサンを調製する際に用いられる
有機アルミニウム化合物としては、具体的には、トリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロ
ピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リn-ブチルアルミニウム、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 tert-ブチルア
ルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシル
アルミニウムなどのトリ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;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;ジエチ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;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などのジアルキルアルミ
ニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシ
ドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが
挙げられる。
【0073】これらのうち、トリアルキルアルミニウム
およびトリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、ト
リアルキルアルミニウムが特に好ましい。また、有機ア
ルミニウム化合物として、下記一般式(VIII)で表わさ
れるイソプレニルアルミニウムを用いることもできる。
【0074】 (i-C49X Aly (C510Z … (VIII) (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xであ
る。)上記のような有機アルミニウム化合物は、単独で
あるいは組合せて用いられる。
【0075】アルミノキサンの調製に用いられる溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメ
ンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オク
タデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シク
ロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンな
どの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油
留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂
環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素
化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。その他、エチル
エーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用い
ることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水
素が好ましい。
【0076】また、本発明で用いることのできるベンゼ
ン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物は、アルミノ
キサンと、水または活性水素含有化合物とを接触させる
方法、あるいは上記のような有機アルミニウム化合物と
水とを接触させる方法などによって得ることができる。
このようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化
合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl成分がAl原
子換算で10%以下、好ましくは5%以下、特に好まし
くは2%以下であり、ベンゼンに対して不溶性あるいは
難溶性である。
【0077】上記のような有機アルミニウムオキシ化合
物(B)は、通常、トルエン溶液として市販されるかま
たは取り扱われている。なお、本発明で用いられる有機
アルミニウムオキシ化合物(B)は、少量のアルミニウ
ム以外の金属の有機化合物成分を含有していてもよい。
【0078】このような有機アルミニウムオキシ化合物
(B)と、前記遷移金属化合物(A)とからなる第1の
ジエン重合用触媒および有機アルミニウムオキシ化合物
(B)と、前記遷移金属化合物(A’)とからなる第2
のジエン重合用触媒は、ジエン重合活性に優れ、得られ
るジエン重合体の分子量が高く、かつ重合体中のシクロ
ペンタン環のトランス体の割合が高い。なお、第1のジ
エン重合用触媒において遷移金属化合物(A)および/
または有機アルミニウムオキシ化合物(B)は担体に担
持して用いてもよく、第2のジエン重合用触媒において
遷移金属化合物(A’)および/または有機アルミニウ
ムオキシ化合物(B)は担体に担持して用いてもよい。
【0079】次に、本発明のジエン重合用触媒において
上記遷移金属化合物(A)または遷移金属化合物
(A’)とともに用いられる有機ホウ素化合物(B)に
ついて説明する。
【0080】本発明で用いられる有機ホウ素化合物はト
リアルキルホウ素、トリアリールホウ素、トリハロゲン
ホウ素、およびテトラアルキルホウ素アニオン塩、テト
ラアリールホウ素塩、テトラハロゲンホウ素塩などを挙
げることができる。なお、前記有機ホウ素化合物中のア
ルキル基、アリール基は、1個または複数の置換基を有
していてもよい。
【0081】これらの有機ホウ素化合物としては、具体
的にはトリフェニルボラン、トリス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボラン、トリフェニルカルボニウムテトラキス
(ペンタフルオルフェニル)ボレート、ジフェニルカル
ボニウムテトラキス(ペンタフルオルフェニル)ボレー
ト、シクロヘプタトリエニウムテトラキス(ペンタフル
オルフェニル)ボレート、トリブチルアンモニウムテト
ラキス(ペンタフルオルフェニル)ボレート、ジメチル
アニリニウムテトラキス(ペンタフルオルフェニル)ボ
レートなどを挙げることができる。これらのなかでは、
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリフェニ
ルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオルフェニル)
ボレート、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフ
ルオルフェニル)ボレートが好ましい。
【0082】このような有機ホウ素化合物(B)と、前
記遷移金属化合物(A)とからなる第1のジエン重合用
触媒および有機ホウ素化合物(B)と、前記遷移金属化
合物(A’)とからなる第2のジエン重合用触媒は、ジ
エン重合活性に優れ、得られるジエン重合体の分子量が
高く、かつ重合体中のシクロペンタン環のトランス体の
割合が高い。なお、第1のジエン重合用触媒において遷
移金属化合物(A)および/または有機ホウ素化合物
(B)は担体に担持して用いてもよく、第2のジエン重
合用触媒において遷移金属化合物(A’)および/また
は有機アルミニウムオキシ化合物(B)は担体に担持し
て用いてもよい。
【0083】本発明に係る第1のジエン重合用触媒は、
上記のような遷移金属化合物(A)と有機アルミニウム
オキシ化合物または有機ホウ素化合物(B)とから形成
されるが、これらとともに必要に応じて有機アルミニウ
ム化合物(C)を含有していてもよい。
【0084】また本発明に係る第2のジエン重合用触媒
は、上記のような遷移金属化合物(A’)と有機アルミ
ニウムオキシ化合物または有機ホウ素化合物(B)とか
ら形成されるが、これらとともに必要に応じて有機アル
ミニウム化合物(C)を含有していてもよい。
【0085】このような有機アルミニウム化合物(C)
としては、たとえば下記式(IX)で表される有機アルミ
ニウム化合物を挙げることができる。 Rd n AlX3-n … (IX) (式中、Rd は、炭素原子数が1〜12の炭化水素基で
あり、Xは、ハロゲン原子または水素原子であり、n
は、1〜3である。) 上記式(IX)において、Rd は、炭素原子数が1〜12
の炭化水素基、たとえばアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基などであるが、具体的には、メチル基、
エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基など
である。
【0086】有機アルミニウム化合物(C)としては、
具体的には、以下のような化合物が用いられる。トリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、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、
トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアル
ミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;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;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、ジイソ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、ジメチルアルミニウムブロミ
ドなどのジアルキルアルミニウムハライド;メチルアル
ミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキク
ロリド、イソプロピ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;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、イソプロピルアルミニウムジクロリ
ド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアル
ミニウムジハライド;ジエチ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アル
キルアルミニウムハイドライドなど。
【0087】また有機アルミニウム化合物(C)とし
て、下記式(X)で表される化合物を用いることもでき
る。 Rd n AlW3-n … (X) (式中、Rd は、上記と同様であり、Wは、−OR
e 基、−OSiRf 3 基、−OAlRg 2 基、−NRh 2
基、−SiRi 3 基または−N(Rj)AlRk 2 基であ
り、nは、1または2であり、Re 、Rf 、Rg および
k は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブ
チル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、R
h は、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、フェニル基、トリメチルシリル基などであり、Ri
およびRj は、メチル基、エチル基などである。)上記
式(X)で表される有機アルミニウム化合物としては、
具体的には、以下のような化合物が挙げられる。 (1)Rd n Al(ORe3-n で表される化合物、たと
えば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、ジイソブチルアルミニウムメトキシ
ドなど、 (2)Rd n Al(OSiRf 33-n で表される化合
物、たとえばEt2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)
2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiE
3)など; (3)Rd n Al(OAlRg 23-n で表される化合
物、たとえばEt2AlOAlEt2、(iso-Bu)2
lOAl(iso-Bu)2 など; (4) Rd n Al(NRh 23-n で表される化合物、た
とえばMe2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2
lNHEt、Et2AlN(SiMe32、(iso-B
u)2AlN(SiMe32 など; (5)Rd n Al(SiRi 33-n で表される化合物、
たとえば(iso-Bu)2AlSiMe3 など; (6)Rd n Al(N(Rj)AlRk 23-n で表される
化合物、たとえばEt2AlN(Me)AlEt2、(is
o-Bu)2AlN(Et)Al(iso-Bu)2 などであ
る。
【0088】上記式(IX)および(X)で表される有機
アルミニウム化合物の中では、Rd 3 Al、Rd n Al
(ORe3-n、Rd n Al(OAlRg 23-n で表され
る化合物が好ましく、特にRd がイソアルキル基であ
り、n=2である化合物が好ましい。
【0089】[重合方法]本発明に係る第1のジエンの
重合方法は、上記のような遷移金属化合物(A)と、有
機アルミニウムオキシ化合物または有機ホウ素化合物
(B)と、必要に応じて有機アルミニウム化合物(C)
とからなるジエン重合用触媒の存在下でジエンを重合し
ている。
【0090】本発明に係る第2のジエンの重合方法は、
上記のような遷移金属化合物(A’)と、有機アルミニ
ウムオキシ化合物または有機ホウ素化合物(B)と、必
要に応じて有機アルミニウム化合物(C)とからなるジ
エン重合用触媒の存在下でジエンを重合している。
【0091】本発明では、重合はスラリー重合法、溶解
重合、懸濁重合などの液相重合法で実施することができ
る。重合においては、不活性炭化水素溶媒あるいは重合
に用いるジエン自身を溶媒として用いることもできる。
【0092】炭化水素媒体として具体的には、ブタン、
イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、
ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族系
炭化水素;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シ
クロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族系炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系炭化
水素;ガソリン、灯油、軽油などの石油留分などが挙げ
られる。
【0093】本発明においてスラリー重合法または溶液
重合法でジエンを重合する際には、遷移金属化合物
(A)〔または遷移金属化合物(A’)〕は、重合反応
系内の該遷移金属化合物の濃度として、通常10-8〜1
-1モル/リットル、好ましくは10-7〜5×10-2
ル/リットルの量で用いられることが望ましい。遷移金
属化合物(A)〔または遷移金属化合物(A’)〕と、
有機アルミニウムオキシ化合物中のアルミニウムとの原
子比(Al/遷移金属化合物)は、通常10〜1000
0、好ましくは20〜5000であることが望ましい。
遷移金属化合物(A)〔または遷移金属化合物
(A’)〕と、有機ホウ素化合物とのモル比(有機ホウ
素化合物/遷移金属化合物)は、通常1〜5000、好
ましくは1〜1000であることが望ましい。
【0094】本発明において、スラリー重合法を実施す
る際には、重合温度は通常−100〜100℃、好まし
くは−78〜50℃の範囲であることが望ましい。液相
重合法を実施する際には、重合温度は、通常0〜250
℃、好ましくは15〜200℃の範囲であることが望ま
しい。重合圧力は、通常、常圧ないし100kg/cm
2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2 の条件下であ
り、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方式
においても行うことができる。さらに重合を反応条件の
異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
【0095】本発明に係るジエンの重合法により重合す
ることができるジエンとしては、炭素原子数が6〜20
のジエンが好ましく、両末端に二重結合を有する炭素原
子数が6〜20の鎖状のジエンが特に好ましい。このよ
うなジエンとしては、たとえば1,5-ヘキサジエン、1,6-
ヘプタジエン、1,7-オクタジエン、1,8-ノナジエン、1,
9-デカジエンなどを挙げることができる。これらのジエ
ンは置換基を有していてもよい。
【0096】これらのなかでは特に1,5-ヘキサジエン、
1,6-ヘプタジエンを用いることが好ましい。また本発明
では、α−オレフィン、環状オレフィン、スチレンなど
をこれらのジエンと同時に用いて、共重合を行うことも
できる。
【0097】ジエンとして両末端に二重結合を有する炭
素原子数が6〜20の鎖状のジエンを用いると、特に優
れた重合活性で環化重合を行うことができ、得られた重
合体はトランス環化体の含有率が高い。
【0098】
【発明の効果】本発明に係るジエン重合用触媒は、特定
の遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物ま
たは有機ホウ素化合物とから形成されているので、ジエ
ン環化重合の触媒として用いると環化の際に高い立体選
択性を示し、トランス環化体の含有率の非常に高いポリ
マーが得られる。また、重合温度を低下させてもトラン
ス環化体の含有率が高く、かつ高い分子量のポリマーが
得られる。
【0099】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0100】なお、本発明において、トランス環化体含
有率、重量平均分子量(Mw)は以下のようにして測定
される。 [トランス環化体含有率]重合体中のシクロペンタン環
のトランス体の割合を、文献(J.Am.Chem.Soc. 1990,11
2,4953)に記載の方法で13C−NMRより測定し%で示
した。
【0101】[重量平均分子量(Mw)]ゲル透過クロ
マトグラフィー(GPC)によりトルエン溶液、75℃
の条件で測定し、ポリスチレン換算して求めた。
【0102】
【製造例】
(遷移金属化合物[I'-a]の合成)充分にアルゴン置換
されたガラスフラスコにフェロセン3.72gを仕込
み、エーテル100mlを加え溶解させた。0℃に冷却
後、n-ブチルリチウムヘキサン溶液(f=1.71M、
fはモル/リットル)17.5mlを滴下し、さらに室
温で24時間反応させた。得られた溶液を室温で、ジメ
チルシリルジクロライド7.74gのエーテル溶液に滴
下し、その温度で2時間反応させた。生成した沈澱物を
グラスフィルタで除き、溶媒を減圧下留去した。得られ
たオレンジ色オイルにテトラヒドロフラン30mlを加
え、−78℃に冷却した後、シクロペンタジエニルリチ
ウムのテトラヒドロフラン溶液(f=0.21M)3
7.1mlを滴下した。−78℃で0.5時間反応させ
た後、室温まで昇温し、さらに3時間反応させた。減圧
下溶媒を留去し、残渣にヘキサン80mlを加え不溶部
をグラスフィルタで除いた後、0℃でn-ブチルリチウム
ヘキサン溶液(f=1.71M)7.8mlを滴下し、
さらに室温で1時間乾燥させた。生成したオレンジ色沈
澱を濾過し、ヘキサンで洗浄した後、減圧乾燥し、リチ
ウム塩(1) を得た。
【0103】
【化10】
【0104】上記の方法で合成したリチウム塩(1) 1.
29gをガラスフラスコに仕込み、テトラヒドロフラン
20mlを加え溶解させた。この溶液に室温でシクロペ
ンタジエニルジルコニウムトリクロライドのテトラヒド
ロフラン溶液(f=0.123M)33.3mlを滴下
し、12時間反応させた。溶媒を減圧下留去し、トルエ
ンを加え、不溶部をグラスフィルタで除いた後、再び溶
媒を減圧下留去した。得られた固体をトルエンより再結
晶し黄オレンジ色結晶0.63gを得た。得られた遷移
金属化合物の構造は、その 1H−NMRに基づき決定し
た。この遷移金属化合物の構造は、下記のとおりであ
る。
【0105】
【化11】
【0106】1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ=6.70
(t,2H),6.25(t,2H),6.21(s,5H),4.44(t,2H),4.21(t,2
H),4.14(s,5H),0.57(s,6H) (遷移金属化合物[I-c]の合成)上記の方法で合成し
たリチウム塩(1) のテトラヒドロフラン溶液(f=0.
10M)4.0mlをガラスフラスコに仕込んだ。この
溶液にジルコニウムテトラクロライドのテトラヒドロフ
ラン溶液(f=0.10M)2.0mlを加え、80℃
で6時間反応させた。溶媒を減圧下留去し、ヘキサンを
加え、不溶部をグラスフィルタで除いた後、再び溶媒を
減圧下留去した。得られた固体をヘキサンで洗浄し淡黄
褐色結晶0.06gを得た。得られた遷移金属化合物の
構造は、その 1H−NMRに基づき決定した。この遷移
金属化合物の構造は、下記のとおりである。
【0107】
【化12】
【0108】1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ=6.51
(t,4H),6.20(t,4H),4.39(t,4H),4.14(t,4H),4.11(s,10
H),0.54(s,12H)
【0109】
【実施例1】遷移金属錯体[I-c]のトルエン溶液
(0.5mM)4.9mlに室温でメチルアルミノキサ
ン(MAO)のトルエン溶液(1.10M)2.4ml
を加え、5分間攪拌した。反応容器を0℃に冷却した
後、1,5-ヘキサジエン0.197gを加え、重合を開始
した。3時間反応させた後、反応系にメタノールを加え
重合を停止した。この反応混合物を大過剰のメタノール
−塩酸溶液に加え、生成した不溶部を濾別した後、減圧
乾燥し54mgのポリマーを得た。得られたポリマーを
13C−NMRおよびGPCによって分析したところ、ト
ランス環化体含有率は91%、Mwが31000であっ
た。
【0110】
【実施例2】遷移金属錯体[I-c]のトルエン溶液
(1.0mM)2.06mlに室温でMAOのトルエン
溶液(1.10M)1.91mlを加え、5分間攪拌し
た。反応容器を−30℃に冷却した後、1,5-ヘキサジエ
ン0.173gを加え、重合を開始した。6時間反応さ
せた後、反応系にメタノールを加え重合を停止した。こ
の反応混合物を大過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、
生成した不溶部を濾別した後、減圧乾燥し33mgのポ
リマーを得た。得られたポリマーを13C−NMRおよび
GPCによって分析したところ、トランス環化体含有率
は95%、Mwが28000であった。
【0111】
【実施例3】遷移金属錯体[I-c]のトルエン溶液
(4.0mM)0.93mlに室温でMAOのトルエン
溶液(1.10M)3.39mlを加え、5分間攪拌し
た。反応容器を−78℃に冷却した後、1,5-ヘキサジエ
ン1.520gを加え、重合を開始した。6時間反応さ
せた後、反応系にメタノールを加え重合を停止した。こ
の反応混合物を大過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、
生成した不溶部を濾別した後、減圧乾燥し4.6mgの
ポリマーを得た。得られたポリマーを13C−NMRおよ
びGPCによって分析したところ、トランス環化体含有
率は98%、Mwが21000であった。
【0112】
【実施例4】遷移金属錯体[I'-a]のトルエン溶液
(0.5mM)12.4mlに室温でMAOのトルエン
溶液(1.10M)5.64mlを加え、5分間攪拌し
た。反応容器を0℃に冷却した後、1,5-ヘキサジエン
0.509gを加え、重合を開始した。3時間反応させ
た後、反応系にメタノールを加え重合を停止した。この
反応混合物を大過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、生
成した不溶部を濾別した後、減圧乾燥し101mgのポ
リマーを得た。得られたポリマーを13C−NMRおよび
GPCによって分析したところ、トランス環化体含有率
は88%、Mwが25000であった。
【0113】
【実施例5】遷移金属錯体[I-c]のトルエン溶液
(1.0mM)7.6mlに室温でトリメチルアルミニ
ウムのヘキサン溶液(1.07M)0.71mlを加
え、さらにトリフェニルカルボニウムテトラキス(ペン
タフルオルフェニル)ボレートのトルエン溶液(5.0
mM)1.52mlを加えた。5分間攪拌した後、反応
容器を0℃に冷却し、1,5-ヘキサジエン0.624gを
加え重合を開始した。3時間反応させた後、反応系にメ
タノールを加え重合を停止した。この反応混合物を大過
剰のメタノール−塩酸溶液に加え、生成した不溶部を濾
別した後、減圧乾燥し115mgのポリマーを得た。得
られたポリマーを13C−NMRおよびGPCによって分
析したところ、トランス環化体含有率は92%、Mwが
23000であった。
【0114】
【実施例6】遷移金属錯体[I-c]のトルエン溶液
(0.5mM)1.0mlに、室温でトリメチルアルミ
ニウムのヘキサン溶液(1.07M)0.49mlを加
え、さらにトリフェニルカルボニウムテトラキス(ペン
タフルオルフェニル)ボレートのトルエン溶液(5.0
mM)5.15mlを加えた。5分間攪拌した後、反応
容器を−30℃に冷却し、1,5-ヘキサジエン0.427
gを加え重合を開始した。6時間反応させた後、反応系
にメタノールを加え重合を停止した。この反応混合物を
大過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、生成した不溶部
を濾別した後、減圧乾燥し39mgのポリマーを得た。
得られたポリマーを13C−NMRおよびGPCによって
分析したところ、トランス環化体含有率は96%、Mw
が36000であった。
【0115】
【実施例7】遷移金属錯体[I'-a]のトルエン溶液
(0.5mM)13.5mlに、室温でトリメチルアル
ミニウムのヘキサン溶液(1.07M)0.63mlを
加え、さらにトリフェニルカルボニウムテトラキス(ペ
ンタフルオルフェニル)ボレートのトルエン溶液(5.
0mM)1.34mlを加えた。5分間攪拌した後、反
応容器を0℃に冷却し、1,5-ヘキサジエン0.550g
を加え重合を開始した。3時間反応させた後、反応系に
メタノールを加え重合を停止した。この反応混合物を大
過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、生成した不溶部を
濾別した後、減圧乾燥し117mgのポリマーを得た。
得られたポリマーを13C−NMRおよびGPCによって
分析したところ、トランス環化体含有率は89%、Mw
が66000であった。
【0116】
【実施例8】遷移金属錯体[I'-a]のトルエン溶液
(0.5mM)18.8mlに、室温でトリメチルアル
ミニウムのヘキサン溶液(1.07M)0.88mlを
加え、さらにトリフェニルカルボニウムテトラキス(ペ
ンタフルオルフェニル)ボレートのトルエン溶液(5.
0mM)1.88mlを加えた。5分間攪拌した後、反
応容器を−30℃に冷却し、1,5-ヘキサジエン0.77
2gを加え重合を開始した。6時間反応させた後、反応
系にメタノールを加え重合を停止した。この反応混合物
を大過剰のメタノール−塩酸溶液に加え、生成した不溶
部を濾別した後、減圧乾燥し34mgのポリマーを得
た。得られたポリマーを13C−NMRおよびGPCによ
って分析したところ、トランス環化体含有率は91%、
Mwが14000であった。
【0117】
【比較例1】ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリドのトルエン溶液(0.5mM)13.0m
lに室温でMAOのトルエン溶液(1.10M)5.9
1mlを加え、5分間攪拌した。反応容器を0℃に冷却
した後、1,5-ヘキサジエン0.534gを加え、重合を
開始した。3時間反応させた後、反応系にメタノールを
加え重合を停止した。この反応混合物を大過剰のメタノ
ール−塩酸溶液に加え、生成した不溶部を濾別した後、
減圧乾燥し365mgのポリマーを得た。得られたポリ
マーを13C−NMRおよびGPCによって分析したとこ
ろ、トランス環化体含有率は80%、Mwが22000
であった。
【0118】
【比較例2】ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリドのトルエン溶液(4.0mM)1.0ml
に室温でMAOのトルエン溶液(1.53M)2.68
mlを加え、5分間攪拌した。反応容器を−78℃に冷
却した後、1,5-ヘキサジエン1.684gを加え、重合
を開始した。12時間反応させた後、反応系にメタノー
ルを加え重合を停止した。この反応混合物を大過剰のメ
タノール−塩酸溶液に加え、生成した不溶部を濾別した
後、減圧乾燥し8.7mgのポリマーを得た。得られた
ポリマーを13C−NMRおよびGPCによって分析した
ところ、トランス環化体含有率は88%、Mwが500
0であった。
【0119】以上の結果を表1にまとめた。
【0120】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第1のジエン重合用触媒の調製
工程の一例を示す説明図である。
【図2】 本発明に係る第2のジエン重合用触媒の調製
工程の一例を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 田 徹 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井石油化学工業株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記一般式(I)で表される遷移金
    属化合物と、(B)有機アルミニウムオキシ化合物また
    は有機ホウ素化合物とからなることを特徴とするジエン
    重合用触媒; 【化1】 (式中、M1 は、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、N
    b、Ta、Cr、Mo、Wおよびランタノイド類金属か
    ら選ばれる1種の遷移金属であり、M2 はMn、Tc、
    Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、P
    d、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hgから選
    ばれる1種の遷移金属であり、M3 は遷移金属であり、
    1 とM3 、M2 とM3 とは、互いに同一でも異なって
    いてもよく、 Cp1 、Cp2 、Cp3 およびCp4 は、シクロペンタ
    ジエニル骨格を有する基であり、該シクロペンタジエニ
    ル骨格を有する基は置換基を有していてもよく、これら
    のシクロペンタジエニル骨格を有する基は同一でも異な
    っていてもよく、 R1 およびR2 は、炭素原子、ケイ素原子、スズ原子、
    ゲルマニウム原子、リン原子、イオウ原子のいずれかを
    含む2価の結合基、または単結合であり、これらの基は
    同一でも異なっていてもよく、 X、YおよびZは、炭化水素基、含窒素基、含酸素基、
    含ケイ素基、含リン基および含イオウ基から選ばれる
    基、またはハロゲン原子および水素原子から選ばれる原
    子であって、これらの基および原子は同一でも異なって
    いてもよく、また、一組のXとY、一組のYとZ、また
    は一組のXとZとは−O−、−S−から選ばれる結合
    基、または酸素原子、炭素原子、窒素原子、ケイ素原
    子、ゲルマニウム原子、リン原子、イオウ原子から選ば
    れる少なくとも1種の原子を含む2価の結合基を形成し
    ていてもよく、 nは、1〜4の整数であり、 mは、1〜5の整数であり、 pは、1〜5の整数である)
  2. 【請求項2】 前記遷移金属化合物が前記式(I)にお
    いて、M1 は、Ti、Zr、Hf、V、NbおよびTa
    から選ばれる1種の遷移金属であり、M2 およびM
    3 は、互いに同一でも異なっていてもよく、Mn、R
    e、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、NiおよびPdか
    ら選ばれる遷移金属である請求項1に記載のジエン重合
    用触媒。
  3. 【請求項3】 前記遷移金属化合物が前記式(I)にお
    いて、 M1 は、Zr、TiおよびHfから選ばれる1種の遷移
    金属であり、M2 およびM3 は、互いに同一でも異なっ
    ていてもよく、Mn、Fe、RuおよびRhから選ばれ
    る遷移金属であり、 R1 およびR2 は、アルキレン基、置換アルキレン基、
    シリレン基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム
    含有基から選ばれる1種の結合基、または単結合であ
    り、これらの基は同一でも異なっていてもよく、 Yで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、 Zで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基である
    請求項1に記載のジエン重合用触媒。
  4. 【請求項4】 前記遷移金属化合物が前記式(I)にお
    いて、 M1 は、Zr、TiおよびHfから選ばれる1種の遷移
    金属であり、M2 およびM3 は、Feであり、 R1 およびR2 は、アルキレン基、置換アルキレン基、
    シリレン基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム
    含有基から選ばれる1種の結合基、または単結合であ
    り、これらの基は同一でも異なっていてもよく、 Xで示される基は、ハロゲン原子であり、 Yで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、他はハロゲン原子であり、 Zで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、他はハロゲン原子である請求項1に記載のジエン重
    合用触媒。
  5. 【請求項5】(A’)下記一般式(I')で表される遷移
    金属化合物と、(B)有機アルミニウムオキシ化合物ま
    たは有機ホウ素化合物とからなることを特徴とするジエ
    ン重合用触媒; 【化2】 (式中、M1 は、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、N
    b、Ta、Cr、Mo、Wおよびランタノイド類金属か
    ら選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、Mn、T
    c、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、N
    i、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg
    から選ばれる1種の遷移金属であり、 Cp1 およびCp2 は、シクロペンタジエニル骨格を有
    する基であり、該シクロペンタジエニル骨格を有する基
    は置換基を有していてもよく、これらのシクロペンタジ
    エニル骨格を有する基は同一でも異なっていてもよく、 R1 は、炭素原子、ケイ素原子、スズ原子、ゲルマニウ
    ム原子、リン原子、イオウ原子のいずれかを含む2価の
    結合基、または単結合であり、 XおよびYは、炭化水素基、含窒素基、含酸素基、含ケ
    イ素基、含リン基および含イオウ基から選ばれる基、ま
    たはハロゲン原子および水素原子から選ばれる原子であ
    って、これらの基および原子は同一でも異なっていても
    よく、また、一組のXとYとは−O−、−S−から選ば
    れる結合基、または酸素原子、窒素原子、炭素原子、ケ
    イ素原子、ゲルマニウム原子、リン原子、イオウ原子か
    ら選ばれる少なくとも1種の原子を含む2価の結合基を
    形成していてもよく、 nは、1〜5の整数であり、 mは、1〜5の整数である)
  6. 【請求項6】 前記遷移金属化合物が前記式(I')にお
    いて、M1 は、Ti、Zr、Hf、V、NbおよびTa
    から選ばれる1種の遷移金属であり、M2 は、Mn、R
    e、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、NiおよびPdか
    ら選ばれる1種の遷移金属である請求項5に記載のジエ
    ン重合用触媒。
  7. 【請求項7】 前記遷移金属化合物が前記式(I')にお
    いて、 M1 は、Zr、TiおよびHfから選ばれる1種の遷移
    金属であり、M2 は、Mn、Fe、RuおよびRhから
    選ばれる1種の遷移金属であり、 R1は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリレン
    基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム含有基か
    ら選ばれる1種の結合基、または単結合であり、 Xで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、 Yで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基である
    請求項5に記載のジエン重合用触媒。
  8. 【請求項8】 前記遷移金属化合物が前記式(I')にお
    いて、 M1 はZr、TiおよびHfから選ばれる1種の遷移金
    属であり、M2 はFeであり、 R1は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリレン
    基、置換シリレン基および2価のゲルマニウム含有基か
    ら選ばれる1種の結合基、または単結合であり、 Xで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、他はハロゲン原子であり、 Yで示される基のうち少なくとも1つが置換基を有して
    いてもよいシクロペンタジエニル骨格を有する基であ
    り、他はハロゲン原子である請求項5に記載のジエン重
    合用触媒。
  9. 【請求項9】請求項1〜8に記載されたジエン重合用触
    媒の存在下にジエンを重合することを特徴とするジエン
    の重合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005123794A1 (ja) * 2004-06-22 2005-12-29 Tokyo University Of Agriculture And Technology, National University Corporation 液晶性ポリオレフィン

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