JPH10101589A - メチレン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物の製造法 - Google Patents
メチレン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物の製造法Info
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Abstract
ン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物の製造方法を
提供。 【解決手段】 当該方法は、一種または二種のシクロペ
ンタジエニル化合物LHと、単量体、オリゴ体もしくは
重合体の形態のホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒ
ド発生試薬とを少なくとも一種の塩基および少なくとも
一種の相間移動触媒の存在下で反応させる。
Description
スシクロペンタジエニル化合物の製造法および、例え
ば、ポリオレフインの製造のための触媒成分として使用
できるメチレン橋架けビスシクロペンタジエニルメタロ
センの製造における補助工程としてのこの方法の使用に
関する。
(それらのルイス酸性のため、中性のメタロセンをカチ
オンに変換しそれを安定化させることができる)と組み
合わせたメタロセンの存在下でポリオレフインを製造す
ることは文献により公知である。
は、オレフインの重合反応またはオリゴマー化反応と関
連して非常に重要であるのみならず、それらは水素添
加、エポキシ化、異性化およびC−C結合触媒としても
使用できる(Chem.Rev.1992、92,96
5〜994)。
州特許出願公開第461,566号各明細書は、炭素−
橋架けメタロセンを開示する。メチレン橋架けメタロセ
ンの合成は、複数の工程で行われる必要のあるメチレン
橋架けビスシクロペンタジエニル配位子系の製造を経由
して進行ししかも非常に低収率でのみで進行する(J.
Am.Chem.Soc.106,1984,7451
およびHelv.Chem.Acta48,1965,
955参照)。
ンと塩基の添加により直接反応して橋架けビスシクロペ
ンタジエニル配位子を与えることができることも公知で
ある(J.Chem.Reseach(S),199
2,162参照)。この合成は低収率で進行ししかも続
いて複雑なクロマトグラフによる精製を必要とする。
レン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物を高収率で
簡単で経済的に製造する方法を提供することにある。
たは二種のシクロペンタジエニル化合物LHと、単量
体、オリゴ体もしくは重合体の形態のホルムアルデヒド
またはホルムアルデヒド発生試薬とを少なくとも一種の
塩基および少なくとも一種の相間移動触媒の存在下で反
応させることを含むメチレン橋架けビスシクロペンタジ
エニル化合物の製造法により達成される。
化合物は、式I: (式中、Lは互いに独立して、同一または異なり、各々
シクロペンタジエニル基である)を有する。
置換または、例えば、C1〜C20アルキル、C6〜C20ア
リール、C6〜C20アルキルアリール、C7〜C20アリー
ルアルキルもしくはC2〜C20アルケニルのようなC1〜
C20−基Rにより置換されることができる。R基は環系
を形成することもできる。シクロペンタジエニル基Lは
同一または異なり、好ましくは同一である。
トラメチルシクロペンタジエニル、3−メチルシクロペ
ンタジエニル、3−tert−ブチルシクロペンタジエ
ニル、メチル−tert−ブチルシクロペンタジエニ
ル、イソプロピルシクロペンタジエニル、ジメチルシク
ロペンタジエニル、トリメチルシクロペンタジエニル、
トリメチルシリルシクロペンタジエニル、トリメチルエ
チルシクロペンタジエニル、3−フエニルシクロペンタ
ジエニル、ジフエニルシクロペンタジエニル、インデニ
ル、2−メチルインデニル、2−エチルインデニル、3
−メチルインデニル、3−tert−ブチルインデニ
ル、3−トリメチルシリルインデニル、2−メチル−4
−フエニルインデニル、2−エチル−4−フエニルイン
デニル、2−メチル−4−ナフチルインデニル、2−メ
チル−4−イソプロピルインデニル、ベンゾインデニ
ル、2−メチル−4,5−ベンゾインデニル、2−メチ
ル−α−アセナフトインデニル、2−メチル−4,6−
ジイソプロピルインデニル、フルオレニル、2−メチル
フルオレニルまたは2,7−ジ−tert−ブチルフル
オレニルである。
一方または双方は、置換シクロペンタジエニル基、特
に、インデニル、2−メチルインデニル、2−エチルイ
ンデニル、3−メチルインデニル、3−tert−ブチ
ルインデニル、3−トリメチルシリルインデニル、2−
メチル−4−フエニルインデニル、2−エチル−4−フ
エニルインデニル、2−メチル−4−ナフチルインデニ
ル、2−メチル−4−イソプロピルインデニル、ベンゾ
インデニル、2−メチル−4,5−ベンゾインデニル、
2−メチル−α−アセナフトインデニルもしくは2−メ
チル−4,6−ジイソプロピルインデニルのようなイン
デニル誘導体、またはフルオレニル、2−メチルフルオ
レニルもしくは2,7−ジ−tert−ブチルフルオレ
ニルのようなフルオレニル誘導体である。
エニル化合物の例は、ビスインデニルメタン、ビス(2
−メチルインデニル)メタン、ビス(2−メチル−4−
フエニルインデニル)メタン、ビス(2−エチル−4−
フエニルインデニル)メタン、ビス(2−メチル−4−
ナフチルインデニル)メタン、ビス(2−メチル−4,
5−ベンゾインデニル)メタン、ビス(メチルシクロペ
ンタジエニル)メタン、ビスシクロペンタジエニルメタ
ン、シクロペンタジエニル−フルオレニル−メタン、
(3−メチルシクロペンタジエニル)−フルオレニル−
メタン、インデニル−フルオレニル−メタン、シクロペ
ンタジエニル−インデニル−メタン、3−tert−ブ
チルシクロペンタジエニル−フルオレニル−メタンであ
る。
ある式Iのビスシクロペンタジエニル化合物は、一種の
シクロペンタジエニル化合物LHを使用して製造され
る。二個のシクロペンタジエニル基Lが異なる式Iのビ
スシクロペンタジエニル化合物を製造するために、互い
に異なる二種のシクロペンタジエニル化合物LHを使用
して行う。本発明の方法で使用されるシクロペンタジエ
ニル化合物LHは、未置換であるかまたは、例えば、C
1〜C20−アルキル、C6〜C20−アリール、C6〜C20
−アルキルアリール、C7〜C20−アリールアルキルも
しくはC2〜C20−アルケニルのようなC1〜C20−基R
により置換されることができる。R基は環系を形成する
こともできる。
は、テトラメチルシクロペンタジエン、メチルシクロペ
ンタジエン、tert−ブチルシクロペンタジエン、メ
チル−tert−ブチルシクロペンタジエン、イソプロ
ピルシクロペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエ
ン、トリメチルシクロペンタジエン、トリメチルシリル
シクロペンタジエン、トリメチルエチルシクロペンタジ
エン、フエニルシクロペンタジエン、ジフエニルシクロ
ペンタジエン、インデン、2−メチルインデン、2−エ
チルインデン、3−メチルインデン、3−tert−ブ
チルインデン、3−トリメチルシリルインデン、2−メ
チル−4−フエニルインデン、2−エチル−4−フエニ
ルインデン、2−メチル−4−ナフチルインデン、2−
メチル−4−イソプロピルインデン、ベンゾインデン、
2−メチル−4,5−ベンゾインデン、2−メチル−α
−アセナフトインデン、2−メチル−4,6−ジイソプ
ロピルインデン、フルオレン、2−メチルフルオレンま
たは2,7−ジ−tert−ブチルフルオレンである。
エニル化合物LHの一方または双方は、好ましくは、置
換シクロペンタジエニル化合物であり、特に、インデ
ン、2−メチルインデン、2−エチルインデン、3−メ
チルインデン、3−tert−ブチルインデン、3−ト
リメチルシリルインデン、2−メチル−4−フエニルイ
ンデン、2−エチル−4−フエニルインデン、2−メチ
ル−4−ナフチルインデン、2−メチル−4−イソプロ
ピルインデン、ベンゾインデン、2−メチル−4,5−
ベンゾインデン、2−メチル−α−アセナフチルインデ
ンもしくは2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデ
ンのようなインデン誘導体、またはフルオレン、2−メ
チルフルオレンまたは2,7−ジ−tert−ブチルフ
ルオレンのようなフルオレン誘導体である。
ド化合物は、好ましくは、ホルムアルデヒド、パラホル
ムアルデヒド、ホルマリン、またはウロトロピンのよう
なホルムアルデヒド発生試薬である。
表のIa、IIaおよびIIIa族の水酸化物、例え
ば、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、Mg(O
H)2、Ca(OH)2およびSr(OH)2である。好
ましくは、正確に一塩基、例えば、LiOH、NaOH
またはKOHを使用する。
+X-の第四アンモニウム塩およびホスホニウム塩である
ことができ、式中、R3は同一または異なり、各々水素
原子またはC1〜C20−アルキル、C1〜C10−アルコキ
シ、C6〜C20−アリール、C2〜C12−アルケニル−、
C7〜C40−アリールアルキル、C7〜C40−アルキルア
リールもしくはC8〜C40−アリールアルケニル基のよ
うなC1〜C40−基であり、その各々は−NR4 3、−S
R4 2、−SiR4 3もしくは−OSiR4 3のような基を有
することができ(R4は同一または異なり、各々はハロ
ゲン原子、C1〜C10−アルキル基もしくはC6〜C10−
アリール基である)、または二個以上のR3基とそれら
を連結する原子と一緒になって一個の環を形成すること
ができ、この環は、好ましくは4〜40個の、特に好ま
しくは5〜15個の炭素原子を含有し、Zは窒素もしく
はリンであり、X-はハロゲン化物、水酸化物、テトラ
ヒドロボレート(例えば、テトラフルオロボレート)、
ハイドロジエンサルフエート、サルフエートもしくはヘ
キサハロホスフエート(例えば、ヘキサフルオロホスフ
エート)である。
ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルト
リメチルアンモニウムヒドロキシド(特に、40%濃度
の水溶液として)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ムブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロ
リド(特に、50%濃度の水溶液として)、エチルヘキ
サデシルジメチルアンモニウムブロミド、テトラエチル
アンモニウムテトラフルオロボレート、テトラエチルア
ンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムヒドロ
キシド(特に、20%濃度の水溶液として)、ベンジル
トリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチル
アンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウ
ムブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テト
ラブチルアンモニウムフルオリドトリハイドレート、テ
トラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テト
ラブチルアンモニウムハイドロジエンサルフエート、テ
トラブチルアンモニウムヒドロキシド(特に、12.5
%濃度のメタノール溶液として)、ベンジルトリブチル
アンモニウムブロミド、テトラオクチルアンモニウムブ
ロミド、メチルトリオクチルアンモニウムクロリド、テ
トラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホ
ニウムクロリド、トリブチルヘキサデシルホスホニウム
ブロミド、エチルトリオクチルホスホニウムブロミド、
ブチルトリフエニルホスホニウムクロリドおよびテトラ
フエニルホスホニウムブロミドである。
化合物はクラウン化合物であり、特に式II、IIIお
よびIV: のようなものである。式中、DはS、O、NR5、PR5
であり、R5は同一または異なり、各々水素原子、ハロ
ゲン原子、例えば、C1〜C20−アルキル、C1〜C10−
アルコキシ、C6〜C20−アリール、C2〜C12−アルケ
ニル、C7〜C40−アリールアルキル、C7〜C40−アル
キルアリールもしくはC8〜C40−アリールアルケニル
基のようなC1〜C40−基であり、その各々は−N
R6 3、−SR6 2、−SiR6 3もしくは−OSiR6 3基を
有することができ(R6は同一または異なり、各々はハ
ロゲン原子、C1〜C10−アルキル基もしくはC6〜C10
−アリール基である)、Wは同一または異なり、[R7 2
C]nであり、式中、R7は同一または異なり、各々水素
原子、ハロゲン原子、例えば1〜C20−アルキル、C1〜
C10−アルコキシ、C6〜C20−アリール、C2〜C12−
アルケニル、C7〜C40−アリールアルキル、C7〜C40
−アルキルアリールもしくはC8〜C40−アリールアル
ケニル基のようなC1〜C40−基であり、その各々は−
NR8 3、−SR8 2、−SiR8 3もしくは−OSiR8 3基
を有することができ(R8はハロゲン原子、C1〜C10−
アルキル基もしくはC6〜C10−アリール基である)、
または二個以上のR7基とそれらを連結する原子と一緒
になって一個の環を形成することができ、この環は、好
ましくは4〜40個の、特に好ましくは5〜15個の原
子、特に炭素原子を含有し、n、lおよびmは同一また
は異なり、各々が1〜40、好ましくは1〜5の整数で
あり、そして好ましくは同一であり、Bは同一または異
なり、各々が周期表のV主族の元素、例えば、窒素もし
くはリンである。
ラウン−4、15−クラウン−5、ベンゾ−15−クラ
ウン−5、18−クラウン−6、デシル−18−クラウ
ン−6、ジベンゾ−18−クラウン−6、ジシクロヘキ
シル−18−クラウン−8、ジベンゾ−24−クラウン
−8、(+)−18−クラウン−6−テトラカルボキシ
リックアシッド、N−フエニルアザ−15−クラウン−
5、Kryptofix(登録商標)21、Krypt
ofix(登録商標)22、Kryptofix(登録
商標)22DD、Kryptofix(登録商標)2
3、トリス[2−(メトキシエトキシ)エチル]アミ
ン、Kryptofix(登録商標)5、Krypto
fix(登録商標)111、Kryptofix(登録
商標)211、Kryptofix(登録商標)22
1、Kryptofix(登録商標)221D、Kry
ptofix(登録商標)222、Kryptofix
(登録商標)222B(トルエンの50%濃度溶液)、
Kryptofix(登録商標)222BB、Kryp
tofix(登録商標)222CC(トルエンの50%
濃度溶液)、Kryptofix(登録商標)222D
(トルエンの50%濃度溶液)、Kryptofix
(登録商標)221B(ポリマー)およびKrypto
fix(登録商標)222B(ポリマー)である。
移動触媒が使用される。相間移動触媒の濃度は、使用さ
れるシクロペンタジエニル化合物(一種または複数種)
LHの量を基準に、0.1〜100モル%、特に好まし
くは1〜20モル%であることができる。
よび少なくとも一種の相間移動触媒の存在下で単一相系
または多相系で行われる。本発明の方法は、好ましく
は、多相系、特に、第一相が有機溶媒(例えば、トルエ
ンもしくはキシレンのような芳香族溶媒またはテトラヒ
ドロフラン、ヘキサンもしくはジクロロメタンのような
脂肪族溶媒)であり、第二相が水である二相系で行われ
る。特に、二相系としてトルエン/水、ジクロロメタン
/水およびテトラヒドロフラン/水が好ましい。水性相
中の塩基の濃度は、5〜70重量%、好ましくは25〜
60重量%であることができる。
するメチレン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物の
合成のために、シクロペンタジエニル化合物LHを(ホ
ルムアルデヒド化合物を基準に)過剰量で使用でき、使
用したホルムアルデヒドを基準に、2〜3当量のシクロ
ペンタジエニル化合物LHを使用するのが好ましい。二
種類の異なるシクロペンタジエニル基Lを有するメチレ
ン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物の合成では、
互いに異なる二種類のシクロペンタジエニル化合物LH
を使用して作られる。この合成では、二種類のシクロペ
ンタジエニル化合物の一方をまずホルムアルデヒドと、
当該二成分の比が約1:1で反応させる。30分〜10
0時間、好ましくは、30分〜20時間であることので
きる反応時間後、次に、第二番目のシクロペンタジエニ
ル化合物を加える。
℃〜30℃であることができる。反応時間は、通常、3
0分〜100時間、好ましくは、30分〜20時間であ
る。
ロロメタン/水またはテトラヒドロフラン/水)の容量
比は10,000:1〜1:50、好ましくは100:
1〜1:10、特に好ましくは10:1〜1:1である
ことができる。
LHおよびホルムアルデヒド化合物の混合物を、最初に
有機溶媒中に入れ、塩基および相間移動触媒が存在する
水性相を量り込む。逆の反応シーケンスも可能である。
すなわち、ホルムアルデヒドを、シクロペンタジエニル
化合物LH、塩基および相間移動触媒が存在する二相系
(例えば、トルエン/水、ジクロロメタン/水またはテ
トラヒドロフラン/水)に、1分〜100時間、好まし
くは15分〜4時間の期間にわたって滴加することがで
きる。
メチレン橋架けビスシクロペンタジエニル化合物は二重
結合異性体として得ることができる。
スシクロペンタジエニル化合物が高収率で簡便な一段階
合成で得ることができるという事実で注目に値する。シ
クロペンタジエニル基Lの置換形態は広範囲で変動でき
る。
ロペンタジエニルメタロセン、特に式V: [式中、M1は元素の周期表のIIIb、IVb、Vb
またはVIb族、特にIVb族の元素であり、L′は、
互いに独立して、同一または異なり、各々シクロペンタ
ジエニル基であり、そしてR11およびR12は同一または
異なり、各々水素、ハロゲン原子またはC1〜C10−ア
ルキル、C1〜C10−アルコキシ、C6〜C1 4−アリー
ル、C6〜C14−アリールオキシ、C2〜C10−アルケニ
ル、C7〜C40−アリールアルキル、C7〜C40−アルキ
ルアリール、C8〜C40−アリールアルケニルのような
C1〜C40−基、ヒドロキシ、NR5 2(式中、R5はC1
〜C10−アルキル、C1〜C10−アルコキシ、C6〜C14
−アリール、C6〜C14−アリールオキシ、C2〜C10−
アルケニル、C7〜C40−アリールアルキル、C7〜C40
−アルキルアリールもしくはC8〜C40−アリールアル
ケニルである)である]の炭素−橋架けビスシクロペン
タジエニルメタロセンの製造方法の補助工程として本発
明の方法の使用について提供する。
未置換または例えば、C1〜C20−アルキル、C6〜C20
−アリール、C6〜C20−アルキルアリール、C7〜C20
−アリールアルキルもしくはC2〜C20−アルケニルの
ようなC1〜C20−基により置換されることができる。
R基は環を形成することもできる。シクロペンタジエニ
ル基Lは同一または異なり、好ましくは同一である。
テトラメチルシクロペンタジエニル、3−メチルシクロ
ペンタジエニル、3−tert−ブチルシクロペンタジ
エニル、メチル−tert−ブチルシクロペンタジエニ
ル、イソプロピルシクロペンタジエニル、ジメチルシク
ロペンタジエニル、トリメチルシクロペンタジエニル、
トリメチルエチルシクロペンタジエニル、3−フエニル
シクロペンタジエニル、ジフエニルシクロペンタジエニ
ル、3−トリメチルシリルシクロペンタジエニル、イン
デニル、2−メチルインデニル、2−エチルインデニ
ル、3−メチルインデニル、3−tert−ブチルイン
デニル、3−トリメチルシリルインデニル、2−メチル
−4−フエニルインデニル、2−エチル−4−フエニル
インデニル、2−メチル−4−ナフチルインデニル、2
−メチル−4−イソプロピルインデニル、ベンゾインデ
ニル、2−メチル−4,5−ベンゾインデニル、2−メ
チル−α−アセナフチルインデニル、2−メチル−4,
6−ジイソプロピルインデニル、フルオレニル、2−メ
チルフルオレニル、2,7−ジフエニルフルオレニルま
たは2,7−ジ−tert−ブチルフルオレニルであ
る。
の一方または双方は、置換シクロペンタジエニル基、特
に、インデニル、2−メチルインデニル、2−エチルイ
ンデニル、3−メチルインデニル、3−tert−ブチ
ルインデニル、3−トリメチルシリルインデニル、2−
メチル−4−フエニルインデニル、2−エチル−4−フ
エニルインデニル、2−メチル−4−ナフチルインデニ
ル、2−メチル−4−イソプロピルインデニル、ベンゾ
インデニル、2−メチル−4,5−ベンゾインデニル、
2−メチル−α−アセナフチルインデニルもしくは2−
メチル−4,6−ジイソプロピルインデニルのようなイ
ンデニル誘導体、またはフルオレニル、2−メチルフル
オレニル、2,7−ジフエニルフルオレニルもしくは
2,7−ジ−tert−ブチルフルオレニルのようなフ
ルオレニル誘導体である。
の元素、例えば、チタン、ジルコニウムまたはハフニウ
ム、特にジルコニウムである。R1およびR2は同一また
は異なり、好ましくは同一であり、水素、C1〜C10−
アルキルまたはC6〜C14−アリール、特にC1〜C5−
アルキルであり、R11およびR12基は、好ましくは同一
であり、各々メチルのようなC1〜C4−アルキルまたは
塩素のようなハロゲン原子である。
のできる炭素−橋架けビスシクロペンタジエニルメタロ
センの例は:メチレン−ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、メチレン−ビス(2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクリド、メチレン−ビス(2,3,4−トリメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、メ
チレン−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、メチレン−ビス(1−(2−メチルインデニル))
ジルコニウムジクロリド、メチレン−ビス(1−(4−
フエニルインデニル))ジルコニウムジクロリド、メチ
レン−ビス(1−(4−イソプロピルインデニル))ジ
ルコニウムジクロリド、メチレン−ビス(1−(4−イ
ソプロピルインデニル))ハフニウムジクロリド、メチ
レン−ビス(1−(4,5−ベンゾインデニル))ジル
コニウムジクロリド、メチレン−ビス(1−(4,5−
ベンゾインデニル))ハフニウムジクロリド、メチレン
−(1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニウ
ムジクロリド、メチレン−(1−インデニル)(3−メ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
メチレン−(1−(4−イソプロピル)インデニル)シ
クロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、メチレン
−(1−インデニル)シクロペンタジエニルチタンジク
ロリド、メチレン−(1−インデニル)(3−メチルシ
クロペンタジエニル)チタンジクロリド、メチレン−
(1−インデニル)(9−フルオレニル)ジルコニウム
ジクロリド、メチレン−(9−フルオレニル)(3−メ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
メチレン−(9−フルオレニル)(3−tert−ブチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、メ
チレン−(9−フルオレニル)シクロペンタジエニルジ
ルコニウムジクロリド、メチレン−(9−(2,7−ジ
−tert−ブチル)フルオレニル)シクロペンタジエ
ニルジルコニウムジクロリド、メチレン−(9−(2,
7−ジフエニル)フルオレニル)シクロペンタジエニル
ジルコニウムジクロリドである。
れ、式:メチレンビス(1−Ind)M1R11R12(式
中、Indはインデニル誘導体であり、M1、R11およ
びR12は式Vで定義した通りである)を有するビスイン
デニル化合物が好ましい。インデニル誘導体Indは、
例えば、C1〜C20−アルキル、C6〜C20−アリール、
C6〜C20−アルキルアリール、C6〜C20−アリールア
ルキルまたはC2〜C20−アルケニルのようなC1〜C20
−炭化水素基を有することができるインデニルであり、
環系を形成することもでき、例えば、2−メチルインデ
ニル、2−エチルインデニル、3−メチルインデニル、
3−tert−ブチルインデニル、3−トリメチルシリ
ルインデニル、2−メチル−4−フエニルインデニル、
2−エチル−4−フエニルインデニル、2−メチル−4
−ナフチルインデニル、2−メチル−4−イソプロピル
インデニル、ベンゾインデニル、2−メチル−4,5−
ベンゾインデニル、2−メチル−α−アセナフチルイン
デニルまたは2−メチル−4,6−ジイソプロピルイン
デニルである。
タジエニルメタロセンの製造法も提供し、当該方法は、 a) 少なくとも一種の塩基および少なくとも一種の相
間移動触媒の存在下で、一種または二種のシクロペンタ
ジエニル化合物LHと、単量体、オリゴ体もしくは重合
体の形態のホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド発
生試薬とを反応させ、メチレン橋架けビスシクロペンタ
ジエニル化合物を与え、そして b) 工程a)で得られたメチレン橋架けビスシクロペ
ンタジエニル化合物と、金属化合物:M1Xp[式中、M
1は元素の周期表のIIIb、IVb、VbまたはVI
b族の元素であり、XはC1〜C10−アルキルのような
C1〜C40−基またはNR13 2(式中、R13はC1〜C10
−アルキルもしくはC6〜C16−アリールのようなC1〜
C20−炭化水素基、ハロゲンまたはプソイドハロゲンで
ある)であり、pは0〜4の整数である]とを、工程
a)で得られたメチレン橋架けビスシクロペンタジエニ
ル化合物が錯化する条件下で反応させてメチレン橋架け
ビスシクロペンタジエニルメタロセンを与える各工程を
含む。
タロセンの製造法の第二工程(b)は、文献、例えば、
AU−A−31478/89;J.Organome
t.Chem.1988,342,21または欧州特許
出願公開第284707号により公知の方法により行う
ことができる(これらの文献を本明細書に参照として含
める)。好ましくは、炭素−橋架けビスシクロペンタジ
エニル化合物をまず式:R14M2(式中、M2は元素の周
期表のIa、IIaまたはIIIa族の金属であり、R
14はC1〜C10−アルキルまたはC6〜C14−アリールの
ようなC1〜C20−炭化水素基である)の化合物と反応
させ、次いで、金属化合物M1Xpと反応させる。反応
は、好ましくは、適切な溶媒、例えば、ヘキサンもしく
はトルエンのような脂肪族または芳香族溶媒、テトラヒ
ドロフランもしくはジエチルエーテルのようなエーテル
溶媒またはメチレンクロリドもしくはo−ジクロロベン
ゼンのようなハロゲン化炭化水素溶媒中で起こる。式:
M1Xpの金属化合物において、M1は、好ましくは元素
の周期表のIIIb族の元素であり、Xは、好ましくは
ハロゲン原子またはNR13 2(式中、R13はC1〜C10−
アルキルもしくはC6〜C10−アリールのようなC1〜C
10−炭化水素基である)あり、pは、好ましくは4であ
る。炭素−橋架けビスシクロペンタジエニル化合物は異
性体の混合物として使用できる。
エニルメタロセンハロゲン化物は、その他の炭素−橋架
けビスシクロペンタジエニルメタロセンジハロケン化物
のために文献により公知の方法、例えばアルキル化リチ
ウムのようなアルキル化剤と反応させることにより相当
するモノアルキルまたはジアルキル化合物に変換でき
る。(J.Am.Chem.Soc.1973,95,
6263参照)。
エニルメタロセンはラセミ体およびメソ体の混合物とし
て得ることができる。異性体の分離、特にメソ体の除去
は、概ね知られている(AU−A−31478/89、
欧州特許出願公開第284707号およびJ.Orga
nomet.Chem.342、1988、21参
照)。分離は、例えば、種々の溶媒を使用して抽出また
は再結晶により行うことができる。
ペンタジエニルメタロセンの高収率で簡単な製造を可能
にする。
とのできるメチレン橋架けビスシクロペンタジエニルメ
タロセンは、例えば、オレフインポリマーの製造のため
に、助触媒と一緒に高活性触媒成分として使用できる。
に式:Ra−CH=CH−Rb(式中、RaおよびRbは同
一または異なり、各々水素原子または1〜20個の炭素
原子を有する炭化水素基である)を有するものである。
RaおよびRbはそれらを連結する炭素原子と一緒になっ
て環を形成することもできる。このようなオレフインの
例はエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセ
ン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1,3
−ブタジエン、イソプレン、ノルボルネン、ジメタノオ
クタヒドロナフタレンまたはノルボルナジエンである。
特に、プロピレンおよびエチレンを単独重合させること
ができ、エチレンをC3〜C20−オレフインおよび/ま
たはC4〜C20−ジエンと共に共重合させることがで
き、またはエチレンをシクロオレフインと共重合させる
ことができる。
であることができ、溶液中、懸濁液中または気相中で、
連続式または回分式で、一またはそれ以上の段階で0℃
〜200℃、好ましくは30℃〜100℃の温度で行う
ことができる。
媒は、そのルイス酸性が原因となって、中性のメタロセ
ンをカチオンに変換しそれを安定化させる(「反応活性
配位(labile coordination)」)
ことのできるいずれかの化合物である。さらに、助触媒
またはそれから形成されるアニオンは形成したカチオン
ともはや反応してはならない(欧州特許出願公開第42
7697号参照)。使用される助触媒は、好ましくはア
ルミニウム化合物および/またはボロン化合物である。
るのが好ましい(欧州特許出願公開第129368号お
よびPolyhedron9、1990、429参
照)。アルミノオキサンの代わりにまたは加えて、ボロ
ン化合物、特に式:RxNH4-xBR4′、RxPH4-xB
R4′、R3CBR4′またはBR3′を助触媒として使用
することもできる。これらの式中、xは1〜4の整数、
好ましくは3であり、R基は同一または異なり、好まし
くは同一であり、C1〜C10−アルキル、C6〜C18−ア
リールまたは2個のR基がそれらを連結する原子と一緒
になって環を形成したものであり、R′基は同一または
異なり、好ましくは同一であり、C6〜C18−アルキル
またはC6〜C18−アリール(アルキル、ハロアルキル
もしくはフッ素により置換されることができる)である
(欧州特許出願公開第277003号、欧州特許出願公
開第277004号、欧州特許出願公開第426638
号および欧州特許出願公開第427697号各明細書参
照)。
ルミノオキサンを使用してメタロセンを予備活性化させ
ることができる。これは重合反応活性を顕著に増すこと
ができる。メタロセンの予備活性化は、好ましくは溶液
中で行う。ここで、メタロセンを、好ましくは不活性炭
化水素のアルミノオキサン溶液中に溶解させる。適切な
不活性炭化水素は脂肪族または芳香族炭化水素である。
トルエンを使用するのが好ましい。
るために、アルミニウム化合物、好ましくはトリメチル
アルミニウムやトリエチルアルミニウムのようなアルキ
ルアルミニウムを使用して精製するのが有利である。重
合反応系自身中またはオレフイン中のいずれかで行うこ
とができるこの精製は、アルミニウム化合物と接触させ
次いで重合反応系中に添加する前に再度分離して除く。
ておよび/または触媒活性を増すために水素を添加する
ことができる。これによりワックスのような低分子量オ
レフインを得ることができる。
外の別の工程で適切な溶媒を使用して助触媒と反応させ
る。この工程の間担体に適用して行うことができる。
の助けで行うことができる。予備重合反応は、好ましく
は重合反応に使用されるオレフイン(オレフインが数種
ある場合そのうちの一またはそれ以上)を使用して行
う。
持させることができる。担体への適用は、例えば生成す
るポリマーの粒子形態を制御できる。メタロセンはまず
担体と、次いで助触媒と反応することができる。助触媒
はまず担持され、次いでメタロセンと反応することもで
きる。メタロセンと助触媒との反応生成物を担持させる
こともできる。適切な担体材料は、例えばシリカゲル、
アルミニウム酸化物、固体アルミノオキサンまたは塩化
マグネシウムのようなその他の無機担体材料である。別
の適切な担体材料は微細に分割した形態のポリオレフイ
ン粉末である。担持した助触媒の製造は、例えば欧州特
許出願公開第567952号明細書に記載されている通
りに行うことができる。
しくはシリカゲル、アルミニウム酸化物、固体アルミノ
オキサンもしくは塩化マグネシウムのようなその他の無
機担体材料さもなくば微細に分割した形態のポリオレフ
イン粉末のような担体に適用され、次いでメタロセンと
反応される。
応として行う場合、チグラー低圧法に慣用されている不
活性溶媒を使用する。例えば、プロパン、ブタン、ヘキ
サン、ヘプタン、イソオクタン、シクロヘキサンもしく
はメチルシクロヘキサンのような脂肪族または環式脂肪
族炭化水素中で重合反応を行う。石油または水素化ジー
ゼル油留分を使用することもできる。トルエンも使用で
きる。液状のモノマー中で重合反応を行うのが好まし
い。
ことにより、例えばワックスのような低分子量ポリオレ
フインを得ることができ、その硬さまたは融点をコモノ
マー含量により変動させることができる。重合反応方法
およびコモノマーの種類、さらにコモノマーの量の選択
によりエラストマー特性を有するオレフインコポリマ
ー、例えばエチレン−プロピレン−1,4−ヘキサジエ
ンターポリマーを製造できる。
リットルのトルエンに溶解させた。次いで、86.2g
(2.2モル)の水酸化ナトリウムおよび19.6g
(86ミリモル)のトリエチルベンジルアンモニウムク
ロリドを加えた。12.9g(0.43モル)のパラホ
ルムアルデヒドを30分間にわたって徐々に加えた。5
時間反応させた後、得られた混合物を200ミリリット
ルの水を用いて加水分解させた。水性相を分離して除
き、二回、各々100ミリリットルのジエチルエーテル
で抽出した。有機相を合わせMgSO4上で乾燥させ
た。減圧下、溶媒を除去し、得られた粗生成物を油ポン
プによる真空中で蒸留により精製した。これにより8
4.1gのビス(1−インデニル)メタンが黄色固体の
形態で80%の収率で得られた。1H−NMR(200
MHz、CDCl3):7.6〜7.1(m、8H、芳
香族H)、6.22(s、2H、オレフイン、H)、
3.85(s、2H、CH2)、3.35(d、4H、
CH2)、質量スペクトル:244M+、正確な分解パ
ターン。
ドの製造 50ミリリットルのジエチルエーテル中の10g(41
ミリモル)のビス(1−インデニル)メタンの溶液を室
温でアルゴン下32.8ミリリットル(82ミリモル)
の2.5Mブチルリチウムのヘキサン溶液と混合し、一
夜撹拌した。40ミリリットルのヘキサンの添加後、ベ
ージュ色の懸濁液を濾過し、残査を20ミリリットルの
ペンタンで洗浄した。ジリチオ(dilithio)塩
を油ポンプ真空中で乾燥させ、次いで、−78℃でジク
ロロメタン中の9.6g(41ミリモル)のZrCl4
の懸濁液中に添加した。得られた混合物を1時間かけて
室温まで温め、さらに30分間この温度で撹拌した。溶
媒を除いた後、橙色〜褐色の残査を50ミリリットルの
トルエンで抽出した。溶媒を除くと、8.6g(52
%)の橙色の粉末を得た。ラセミ体対メソ体の比率が
2:1であると決定された。トルエンから再結晶させる
と、4.1g(25%)の精製ラセミ体を得た。1H−
NMR(200MHz、CDCl3):7.6〜7.0
(m、8H、芳香族H)、6.58(d、2H、Cp−
H)、5.96(d、2H、Cp−H)、4.79
(s、2H、CH2)、質量スペクトル:402M+、
正確な分解パターン。
0ミリリットルのトルエンに溶解させた。次いで、8
6.2g(2.2モル)の水酸化ナトリウムおよび1
9.6g(86ミリモル)の塩化トリエチルベンジルア
ンモニウムの86.2ミリリットルの水の溶液(50%
濃度NaOH溶液)を加えた。31.2g(0.39ミ
リモル)のホルマリン(37%濃度)を30分間かけて
滴加した。5時間反応させた後、反応混合物を100ミ
リリットルの水を用いて加水分解させた。水性相を分離
して除き、二回、各々100ミリリットルのジエチルエ
ーテルにより抽出し、有機相を合わせて、MgSO4上
で乾燥させた。油ポンプ真空中で溶媒を除き、粗生成物
を10-1ミリバールで蒸留した。これにより、40.4
gのビス−(1−(−2メチル)インデニル)メタンを
38%の収率で黄色固体の形態で得た。1H−NMR
(200MHz、CDCl3):7.6〜6.9(m、
8H、芳香族H)、6.27(s、2H、オレフイン、
H)、3.88(s、2H、CH2)、3.37(s、
2H、CH2)、1.61(s、3H、CH3)、質量ス
ペクトル:272M+、正確な分解パターン。
ウムジクロリドの製造 11.1g(40ミリモル)のビス(1−(2−メチ
ル)インデニル)メタンの50ミリリットルのトルエン
と1.6ミリリットルとのジエチルエーテル溶液を室温
でアルゴン下で30ミリリットル(80ミリモル)の2
0%濃度のn−ブチルリチウムのトルエン溶液と混合
し、16時間にわたって撹拌した。得られた懸濁液を−
30℃に冷却し、次いで、9.3g(40ミリモル)の
四塩化ジルコニウムを加えた。得られた混合物を1時間
かけてゆっくりと30℃に温め、この温度でさらに3時
間撹拌した。5gのセライトを加えた後、得られた混合
物を濾過し、残査を二回約30ミリリットルのトルエン
で洗浄した。濾液を合わせ、油ポンプ真空中で40ミリ
リットルまで蒸発させ、濃縮溶液を−30℃に冷却し
た。沈澱した橙色の固体を濾別し、少量のトルエンで洗
い、油ポンプ真空中で乾燥させた。これにより、6.3
g(36%)の橙色の粉末を得た。ラセミ体対メソ体の
比率は16:1と決定された。1H−NMR(200M
Hz、CDCl3):7.7〜6.95(m、8H、芳
香族H)、6.55(s、2H、Cp−H)、4.85
(s、2H、CH2)、2.26(s、6H、CH3)、
質量スペクトル:432M+、正確な分解パターン。
ットルのトルエンに溶解させた。次いで、8.0g
(0.2モル)の水酸化ナトリウムおよび1.61g
(5ミリモル)のテトラブチルアンモニウムブロミドを
加えた。1時間後、1.5g(0.05モル)のパラホ
ルムアルデヒドを30分間にわたって徐々に加えた。6
時間反応させた後、得られた反応混合物を200ミリリ
ットルの水および12g(0.2モル)の氷酢酸を用い
て加水分解させた。水性相を分離して除き、二回、各々
100ミリリットルのメチレンクロリドで抽出した。有
機相を合わせMgSO4上で乾燥させ、濾過し減圧下で
50ミリリットルまで蒸発させた。0℃に冷却し、濾過
すると、8.5g(49%)のビス(9−フルオレニ
ル)メタンが無色粉末として得られた。1H−NMR
(200MHz、CDCl3):7.9〜6.8(m、
16H、芳香族H)、4.42(t、2H、H−Fl
u)、2.80(d、2H、CH2)、質量スペクト
ル:344M+、正確な分解パターン。
リドの製造 70ミリリットルのジエチルエーテル中の3.44g
(10ミリモル)のビス(9−フルオレニル)メタンの
溶液を22℃で8ミリリットル(20ミリモル)のn−
ブチルリチウム溶液(トルエン中20%濃度)と混合し
た。得られた懸濁液を16時間撹拌した後−30℃に冷
却し、次いで、2.3g(10ミリモル)の四塩化ジル
コニウムを加えた。3時間後、混合物を濾過し、黒色残
査を四回各々20ミリリットルのトルエンで洗浄し、油
ポンプ真空中で乾燥させた。これにより、4.6gの緑
色の粉末を得た。これは通常のすべての有機溶媒に不溶
であり、実質的にメチレンビス(9−フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロリドおよびリチウムクロリドから構成
されていた。質量スペクトル:502M+、正確な分解
パターン。
(2−メチル)インデニル)ジルコニウムジクロリドを
1cm3の30%濃度(4.81ミリモル)のメチルア
ルミノオキサンのトルエン溶液中に懸濁させた。
まず窒素でフラッシュし、次いで、プロピレンでフラッ
シュし、10dm3の液体プロピレンを入れた。次い
で、3cm3のトリイソブチルアルミニウム(未希釈、
12ミリモル)を30cm3のヘキサンで希釈し、反応
器中に導入し、得られた混合物を15分間30℃で撹拌
した。次いで、反応器に触媒懸濁液を入れた。反応混合
物を50℃(または70℃)の重合反応温度に4℃/分
の速度で加熱し、重合反応系を1時間50℃(または7
0℃)に冷却することにより維持した。残留プロピレン
をガス抜きすることにより、重合反応を停止させた。得
られたポリマーを真空乾燥オーブン中で乾燥させた。こ
れは次の特性を有した。50℃で重合反応:30kgの
PP/gのmet xh、VN:14cm3/g、m.
p.:106℃、Mw:6530g/モル、Mw/M
n:2.0 70℃で重合反応:68kgのPP/gのmet x
h、VN:14cm3/g、m.p.100℃、Mw:
6140g/モル、Mw/Mn:2.0
Claims (11)
- 【請求項1】 式I: (式中、Lは互いに独立して、同一または異なり、各々
シクロペンタジエニル基である)を有するメチレン橋架
けビスシクロペンタジエニル化合物の製造法であって、
一種または二種のシクロペンタジエニル化合物LHと、
単量体、オリゴ体もしくは重合体の形態のホルムアルデ
ヒドまたはホルムアルデヒド発生試薬とを少なくとも一
種の塩基および少なくとも一種の相間移動触媒の存在下
で反応させることよりなる当該方法。 - 【請求項2】 多相系中で行う請求項1に記載の方法。
- 【請求項3】 有機溶媒と水とを含む二相系中で行う請
求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 塩基が元素の周期表のIa、IIa、ま
たはIIIa族の元素の水酸化物である、請求項1〜3
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 相間移動触媒が第四アンモニウム塩、第
四ホスホニウム塩またはクラウン化合物である請求項1
〜4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 式I中、シクロペンタジエニル基Lの一
方または双方が置換シクロペンタジエニル基である、請
求項1〜5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 a)メチレン橋架けビスシクロペンタジ
エニル化合物を請求項1〜6のいずれかに記載の方法に
より調製すること、そして b)工程a)により得られた炭素橋架けビスシクロペン
タジエニル化合物と、金属化合物M1Xp(式中、M1は
元素の周期表のIIIb、IVb、VbまたはVIb族
の元素であり、XはC1〜C40−基、ハロゲンまたはプ
ソイドハロゲンであり、そしてpは0〜4の整数であ
る)とを、工程a)で得られたメチレン橋架けビスシク
ロペンタジエニル化合物が錯化してメチレン橋架けビス
シクロペンタジエニルメタロセンを与える条件下で反応
させることの各工程を含むメチレン橋架けシクロペンタ
ジエニルメタロセンの製造法。 - 【請求項8】 メチレン橋架けビスシクロペンタジエニ
ルメタロセンの製造法の補助工程としての請求項1〜6
のいずれかに記載の方法の使用。 - 【請求項9】 式:メチレンビス(1−Ind)M1R
11R12(式中、Indはインデニル誘導体であり、M1
は元素の周期表のIIIb、IVb、VbまたはVIb
族の元素であり、R11およびR12は同一または異なり、
各々が水素原子、ハロゲン原子またはC1〜C40−基で
ある)のビスインデニル化合物。 - 【請求項10】 a)請求項9に記載の少なくとも一種
のビスインデニル化合物およびb)少なくとも一種の助
触媒を含む触媒。 - 【請求項11】 請求項10に記載の触媒の存在下で一
種以上のオレフインの重合反応によるオレフインポリマ
ーの製造法。
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