JPH10218934A - Butadiene polymerization catalyst - Google Patents

Butadiene polymerization catalyst

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Publication number
JPH10218934A
JPH10218934A JP2547297A JP2547297A JPH10218934A JP H10218934 A JPH10218934 A JP H10218934A JP 2547297 A JP2547297 A JP 2547297A JP 2547297 A JP2547297 A JP 2547297A JP H10218934 A JPH10218934 A JP H10218934A
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JP
Japan
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group
transition metal
catalyst
butadiene
compd
Prior art date
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Application number
JP2547297A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Yao
滋 八尾
Tatsuya Shoji
達也 庄司
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP2547297A priority Critical patent/JPH10218934A/en
Publication of JPH10218934A publication Critical patent/JPH10218934A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To polymerize butadiene at a high activity by specifying the most stable structure (S, r) of a butadiene polymn. catalyst comprising a boron compd. and a metallocene-type complex of a group-V transition metal compd. SOLUTION: The relations: S (the void area at the position 3Åapart from the central transition metal element, Å<2> )>=1.5 and r (the distance from the central transition metal element to a boron element, Å)<=10 are caused to be satisfied. The polymn. catalyst is prepd. by bringing a group-V transition metal compd. into contact with an ionic compd. of a noncoordinating borate anion and a cation. The polymn. is conducted by using a metallocene-type complex of a group-V transition metal compd. (e.g. cyclopentadienylvanadium trichloride), by using a boron compd. [e.g. triphenylcarbonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate], in a nitrogen-purged autoclave, by using toluene and 1,3-butadiene as the solvent, and by adding triisobutylaluminum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周期律表第V 族遷
移金属化合物のメタロセン型錯体、及び(B)ホウ素系
化合物からなる新規なブタジエン重合用触媒に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metallocene complex of a transition metal compound of Group V of the Periodic Table and a novel catalyst for the polymerization of butadiene comprising (B) a boron compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】第V族遷移金属のバナジウム(V)のメ
タロセン系化合物を用いた重合触媒としては、例えば、
Polymer vol.37 (2) p.363 (1996) には、(置換C5
5 )VCl2または(置換C5 5 2 VCl などのバナ
ジウム(III )化合物とメチルアルモキサンとからなる
触媒を用いて、ハイシス構造に10〜20%の1,2-構造を含
んだポリブタジエンを製造する方法が報告されている
が、重合活性が低い。
2. Description of the Related Art As a polymerization catalyst using a metallocene compound of a vanadium (V) group V transition metal, for example,
Polymer vol. 37 (2) p. 363 (1996) contains (substituted C 5 H
5 ) Polybutadiene containing 10 to 20% of 1,2-structure in a high cis structure using a catalyst comprising a vanadium (III) compound such as VCl 2 or (substituted C 5 H 5 ) 2 VCl and methylalumoxane. Has been reported, but the polymerization activity is low.

【0003】また、Organometallics, 1995, 14, 746、
J. Am. Chem. Soc.,1995, 117, 12793などには、ポリブ
タジエン重合用メタロセン触媒化合物の活性を、メタロ
セン触媒及びモノマーの化学構造に基づいて、分子軌道
法などを用いて評価する試みが報告されている。しか
し、これらの触媒系については、助触媒の種類による活
性への影響を評価されていない。
Also, Organometallics, 1995, 14, 746,
J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 12793, etc., have attempted to evaluate the activity of metallocene catalyst compounds for polybutadiene polymerization based on the chemical structures of metallocene catalysts and monomers using molecular orbital methods. It has been reported. However, these catalyst systems have not been evaluated for their effect on activity depending on the type of cocatalyst.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ブタジエンを高活性で
重合できる周期律表第V 族メタロセン型重合触媒を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a metallocene type polymerization catalyst belonging to Group V of the periodic table, which is capable of polymerizing butadiene with high activity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)周期律
表第V 族遷移金属化合物のメタロセン型錯体、及び
(B)ホウ素系化合物からなるブタジエン重合用触媒で
あって、当該触媒の最安定構造が下式(1)及び(2)
の関係を満足することを特徴とするブタジエン重合用触
媒に関する。 S≧1.5 (1) r≦10 (2) (但し、S(Å2 )は触媒の最安定構造における中心遷
移金属元素から3Åの位置における空隙面積を示し、r
(Å)は触媒の最安定構造における中心遷移金属元素と
ホウ素元素間の距離を示す。)
The present invention relates to a catalyst for butadiene polymerization comprising (A) a metallocene complex of a transition metal compound of Group V of the periodic table, and (B) a boron compound. The most stable structure is given by the following formulas (1) and (2)
A catalyst for butadiene polymerization characterized by satisfying the following relationship: S ≧ 1.5 (1) r ≦ 10 (2) (where, S (Å 2 ) indicates a void area at a position 3 ° from the central transition metal element in the most stable structure of the catalyst, and r
(Å) shows the distance between the central transition metal element and the boron element in the most stable structure of the catalyst. )

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明における(A)周期律表第
V 族遷移金属化合物のメタロセン型錯体、及び(B)ホ
ウ素系化合物からなるブタジエン重合用触媒の最安定構
造、当該最安定構造おける中心遷移金属元素から3Åの
位置における空隙面積S(Å2 )、並びに当該最安定構
造における中心遷移金属元素とホウ素元素間の距離r
(Å)は、以下の構成要素を含む計算装置により算出で
きる。但し、上記の空隙面積Sとは、中心遷移金属元素
からモノマーの進入経路に沿って3Åの位置で、直径3
Åの円を描き、その円が当該最安定構造における各原子
の van der Waals体積により除かれた残りの面積であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (A) The periodic table of the present invention
A metallocene complex of a group V transition metal compound, and (B) the most stable structure of a butadiene polymerization catalyst comprising a boron compound, a void area S (Å 2 ) at a position 3Å from the central transition metal element in the most stable structure, And the distance r between the central transition metal element and the boron element in the most stable structure
(Å) can be calculated by a computer including the following components. However, the above-mentioned void area S is a position of 3 ° along the path of entry of the monomer from the central transition metal element, and has a diameter of 3 °.
Draw a circle of Å, and the circle is the remaining area of each atom in the most stable structure excluding the van der Waals volume.

【0007】すなわち、(a)メタロセン型錯体及びホウ
素系化合物の構造を入力する入力装置、(b)上記の入力
装置に入力されたメタロセン型錯体及びホウ素系化合物
の構造から形成する最安定構造を計算する第1の演算装
置、(c)第1の演算装置により得られた最安定構造に基
づいて、ブタジエンモノマーの進入経路に沿って元素間
で形成された中心遷移金属元素から3Åの位置における
空隙面積Sを計算する第2の演算装置、(d)第1の演算
装置により得られた最安定構造を用いて、中心遷移金属
元素とホウ素元素間の距離rを計算する第3の演算装
置、(e)第1の演算装置により得られた最安定構造、第
2の演算装置により得られた空隙面積S、及び第3の演
算装置により得られた中心遷移金属元素とホウ素元素間
の距離rを記憶する記憶装置、及び(f)表示装置を含む
計算装置により算出できる。
That is, (a) an input device for inputting the structures of the metallocene complex and the boron compound, and (b) the most stable structure formed from the structures of the metallocene complex and the boron compound input to the above input device. A first arithmetic unit for calculation, (c) at a position 3 ° from the central transition metal element formed between the elements along the entry path of the butadiene monomer based on the most stable structure obtained by the first arithmetic unit. A second computing device for calculating the void area S, (d) a third computing device for calculating the distance r between the central transition metal element and the boron element using the most stable structure obtained by the first computing device (E) the most stable structure obtained by the first arithmetic unit, the void area S obtained by the second arithmetic unit, and the distance between the central transition metal element and the boron element obtained by the third arithmetic unit a storage device for storing r Beauty (f) can be calculated by the computing device including a display device.

【0008】上記の計算装置を、図1に基づいて説明す
る。図1は、計算装置の構成の一例を示すブロック図で
ある。入力装置1、第1の演算装置11、第2の演算装
置12、第3の演算装置13、記憶装置2、及び表示装
置3からなる計算装置の例である。
The above-described computing device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a computing device. This is an example of a computing device including an input device 1, a first computing device 11, a second computing device 12, a third computing device 13, a storage device 2, and a display device 3.

【0009】入力装置1としてはキーボードの他、ライ
トペンやイメージリーダなどの図形入力装置やパンチカ
ードリーダなどを用いることができる。またこれらの装
置を二種類以上併用することができる。
As the input device 1, in addition to a keyboard, a graphic input device such as a light pen or an image reader, a punch card reader, or the like can be used. Two or more of these devices can be used in combination.

【0010】演算装置11〜13としては、CPUとし
ていわゆるパーソナルコンピュータを用いることができ
る。また、必要に応じて、ミニコンピュータやスーパー
コンピュータなども用いることができる。
As the arithmetic units 11 to 13, so-called personal computers can be used as CPUs. Further, a minicomputer, a supercomputer, or the like can be used as needed.

【0011】記憶装置2としては、フロッピーディス
ク、ハードディスク、テープなどを用いることができ
る。
As the storage device 2, a floppy disk, hard disk, tape, or the like can be used.

【0012】表示装置3としては、ブラウン管、液晶デ
ィスプレ、各種プリンタ、プロッタなどが好適に用いら
れる。これらを併用してもよい。
As the display device 3, a cathode ray tube, a liquid crystal display, various printers, plotters and the like are suitably used. These may be used in combination.

【0013】以下に、上記の計算装置の各構成部分の働
きについて詳細に説明する。
The operation of each component of the above-described computing device will be described in detail below.

【0014】入力装置はメタロセン型錯体及びホウ素系
化合物の化学構造を入力するための装置である。化学構
造については、図形情報として入力してもよく、各々の
化学構造を構成しうるメチレン基、メチル基、置換メチ
レン基、アルキル基、フェニレン基、フェニル基、ある
いは、アミド結合やエステル結合などの原子団の各々に
番号を付しておき、この番号の組み合わせによって入力
してもよい。また、既存のデータベース中にある空間座
標を入力してもよい。
The input device is a device for inputting the chemical structures of the metallocene complex and the boron compound. The chemical structure may be input as graphic information, and may constitute each chemical structure, such as a methylene group, methyl group, substituted methylene group, alkyl group, phenylene group, phenyl group, or amide bond or ester bond. A number may be assigned to each of the atomic groups, and input may be made by a combination of the numbers. Alternatively, spatial coordinates in an existing database may be input.

【0015】第1の演算装置11においては、メタロセ
ン型錯体及びホウ素系化合物からなる触媒の最安定構造
を計算する。この場合使用する手法としては、分子力学
法、半経験的分子軌道法、及び非経験的分子軌道法など
を用いられる。中でも、分子力学法が好適に用いられ
る。
The first arithmetic unit 11 calculates the most stable structure of a catalyst comprising a metallocene complex and a boron compound. As a technique used in this case, a molecular mechanics method, a semi-empirical molecular orbital method, an ab initio molecular orbital method, or the like is used. Among them, the molecular mechanics method is suitably used.

【0016】第2の演算装置12においては、演算装置
11で求められた触媒の最安定構造に基づき、ブタジエ
ンモノマーの進入経路に沿って元素間で形成された中心
遷移金属元素から3Åの位置における空隙面積Sを計算
する。
In the second arithmetic unit 12, based on the most stable structure of the catalyst determined by the arithmetic unit 11, a position 3 ° away from the central transition metal element formed between the elements along the entry path of the butadiene monomer. Calculate the void area S.

【0017】第3の演算装置13においては、演算装置
11で求められた触媒の最安定構造に基づき、中心遷移
金属元素とホウ素元素間の距離rを計算する。
The third arithmetic unit 13 calculates the distance r between the central transition metal element and the boron element based on the most stable structure of the catalyst obtained by the arithmetic unit 11.

【0018】本発明のブタジエン重合用触媒の成分につ
いて、以下に説明する。
The components of the butadiene polymerization catalyst of the present invention are described below.

【0019】(A)周期律表第V 族遷移金属化合物のメ
タロセン型錯体、及び(B)ホウ素系化合物とから形成
されたブタジエン重合用触媒は、 (a) 一般式 Rn M(O)m p ・La (式中、Mは周期律表第V族遷移金属を示し、Rはシク
ロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、イ
ンデニル基、置換インデニル基、フルオレニル基又は置
換フルオレニル基を示し、Oは酸素を示し、Xは水素、
ハロゲン、炭素数1から20の炭化水素基、アルコキシ基
又はアミド基を示し、Lはルイス塩基性化合物を示し、
(n,m,p)は、(n=1,m=1,p=2)、(n
=1,m=0,p=3)、(n=2,m=0,p=
1)、(n=1,m=0,p=2)の組合わせから選ば
れた数であり、aは0,1又は2である。)で示される
周期律表第V族遷移金属化合物成分と(b) 非配位性ボレ
ートアニオンとカチオンとのイオン性化合物成分とを接
触させることにより形成させることができる。
The catalyst for butadiene polymerization formed from (A) a metallocene complex of a transition metal compound belonging to Group V of the periodic table and (B) a boron compound are represented by the following general formula: (a) a general formula R n M (O) m X p · L a (wherein, M represents a periodic table group V transition metal, R represents a cyclopentadienyl group, substituted cyclopentadienyl group, indenyl group, substituted indenyl group, fluorenyl group or substituted fluorenyl group O represents oxygen, X represents hydrogen,
A halogen, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group or an amide group, L represents a Lewis basic compound,
(N, m, p) is (n = 1, m = 1, p = 2), (n
= 1, m = 0, p = 3), (n = 2, m = 0, p =
1), a number selected from the combination of (n = 1, m = 0, p = 2), and a is 0, 1, or 2. ), And a (b) ionic compound component of a non-coordinating borate anion and a cation.

【0020】上記の(a) 成分における一般式 Rn
(O)m p ・La において、Mは周期律表第 V族遷移
金属である。具体的にはバナジウム(V )、ニオブ(N
b)、またはタンタル(Ta)などの周期律表Va族遷移金
属であり、好ましくはバナジウムである。
The general formula R n M in the above component (a)
In (O) m Xp · La, M is a transition metal belonging to Group V of the periodic table. Specifically, vanadium (V), niobium (N
b) or a transition metal of Group Va in the periodic table such as tantalum (Ta), and preferably vanadium.

【0021】一般式 Rn M(O)m p ・La におい
て、Rはシクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジ
エニル基、インデニル基、置換インデニル基、フルオレ
ニル基又は置換フルオレニル基を示す。
In the general formula R n M (O) m X p · La, R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group, an indenyl group, a substituted indenyl group, a fluorenyl group or a substituted fluorenyl group.

【0022】置換シクロペンタジエニル基、置換インデ
ニル基又は置換フルオレニル基における置換基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、iso-プロピル
基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチ
ル基、ヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、トリメチ
ルシリル基などの珪素原子を含有する炭化水素基などが
挙げられる。さらにシクロペンタジエニル環がXの一部
と互いにジメチルシリル、ジメチルメチレン、メチルフ
ェニルメチレン、ジフェニルメチレン、エチレン、置換
エチレン等の架橋基で結合されたものも含まれる。
As the substituent in the substituted cyclopentadienyl group, the substituted indenyl group or the substituted fluorenyl group, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl And a silicon atom-containing hydrocarbon group such as a group, a t-butyl group, a hexyl group, a phenyl group, a benzyl group, and a trimethylsilyl group. Further, those in which a cyclopentadienyl ring is bonded to a part of X by a crosslinking group such as dimethylsilyl, dimethylmethylene, methylphenylmethylene, diphenylmethylene, ethylene, and substituted ethylene are also included.

【0023】置換シクロペンタジエニル基の具体例とし
ては、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、ビニルシクロペンタジエニル基
などが挙げられる。以上の中でも、Rとしてはシクロペ
ンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ペン
タメチルシクロペンタジエニル基、インデニル基などが
好ましい。
Specific examples of the substituted cyclopentadienyl group include a methylcyclopentadienyl group, a pentamethylcyclopentadienyl group, and a vinylcyclopentadienyl group. Among them, R is preferably a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, a pentamethylcyclopentadienyl group, an indenyl group, or the like.

【0024】一般式 Rn M(O)m p ・La におい
て、Xは水素、ハロゲン、炭素数1から20の炭化水素
基、アルコキシ基又はアミド基を示す。ハロゲンの具体
例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素
原子が挙げられる。中でも、塩素原子が好ましい。
[0024] In the general formula R n M (O) m X p · L a, X represents hydrogen, halogen, hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group or an amide group. Specific examples of the halogen include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Among them, a chlorine atom is preferable.

【0025】炭素数1から20の炭化水素置換基の具体例
としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、t-ブチル、ネオペンチル、ヘキシル、オクチル
などの直鎖状脂肪族炭化水素基または分岐状脂肪族炭化
水素基、フェニル、トリル、ナフチル、ベンジルなど芳
香族炭化水素基などが挙げられる。さらにトリメチルシ
リルメチル、ビストリメチルシリルメチルなどのケイ素
原子を含有する炭化水素基も含まれる。中でも、メチ
ル、ベンジル、トリメチルシリルメチルなどが好まし
い。
Specific examples of the hydrocarbon substituent having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl,
Examples thereof include linear or branched aliphatic hydrocarbon groups such as butyl, t-butyl, neopentyl, hexyl, and octyl, and aromatic hydrocarbon groups such as phenyl, tolyl, naphthyl, and benzyl. Furthermore, hydrocarbon groups containing a silicon atom such as trimethylsilylmethyl and bistrimethylsilylmethyl are also included. Among them, methyl, benzyl, trimethylsilylmethyl and the like are preferable.

【0026】アルコキシ基の具体例としては、メトキ
シ、エトキシ、フェノキシ、プロポキシ、ブトキシ、t-
ブトキシなどが挙げられる。さらに、アミルオキシ、ヘ
キシルオキシ、オクチルオキシ、2-エチルヘキシルオキ
シ、チオメトキシなどを用いてもよい。中でも、メトキ
シ、t-ブトキシなどが好ましい。また、フェノキシなど
も用いられる。
Specific examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, phenoxy, propoxy, butoxy, t-
Butoxy and the like. Further, amyloxy, hexyloxy, octyloxy, 2-ethylhexyloxy, thiomethoxy and the like may be used. Among them, methoxy, t-butoxy and the like are preferable. Phenoxy is also used.

【0027】アミド基の具体例としては、ジメチルアミ
ド、ジエチルアミド、ジイソプロピルアミドなどが挙げ
られる。中でも、ジメチルアミド、ジエチルアミドなど
が好ましい。
Specific examples of the amide group include dimethylamide, diethylamide, diisopropylamide and the like. Among them, dimethylamide, diethylamide and the like are preferable.

【0028】一般式 Rn M(O)m p ・La におい
て、Lはルイス塩基性化合物であり、対電子をもって金
属に配位できるルイス塩基性の一般的な無機、有機化合
物である。その内、活性水素を有しない化合物が特に好
ましい。具体例としては、エーテル、エステル、ケト
ン、アミン、ホスフィン、シリルオキシ化合物が挙げら
れる。
[0028] In the general formula R n M (O) m X p · L a, L is a Lewis basic compound, a Lewis basic common inorganic that can be coordinated to a metal with a pair electron, is an organic compound. Among them, compounds having no active hydrogen are particularly preferred. Specific examples include ethers, esters, ketones, amines, phosphines, and silyloxy compounds.

【0029】本発明の一般式 Rn M(O)m p ・L
a としては、RMX3 、RM(O)X2 、R2 MX・L
a 、RMX2 ・La などが挙げられる。Mがバナジウム
であるRVX3 、RV(O)X2 、R2 VX・La 、R
VX2 ・La などのバナンジウム化合物が好ましい。
The general formula of the present invention: R n M (O) m X p · L
a is RMX 3 , RM (O) X 2 , R 2 MX · L
a, such as the RMX 2 · L a, and the like. M is vanadium RVX 3, RV (O) X 2, R 2 VX · L a, R
Bananjiumu compounds such as VX 2 · L a is preferable.

【0030】RMX3 の具体的化合物としては、シクロ
ペンタジエニルバナジウムトリクロライド、メチルシク
ロペンタジエニルバナジウムトリクロクロライド、ペン
タメチルシクロペンタジエニルバナジウムトリクロクロ
ライドなどが挙げられる。
Specific compounds of RMX 3 include cyclopentadienyl vanadium trichloride, methylcyclopentadienyl vanadium trichloride, pentamethylcyclopentadienyl vanadium trichloride and the like.

【0031】M(O)X2 の具体的化合物としては、以
下の化合物が挙げられる。シクロペンタジエニルオキソ
バナジウムジクロライド、置換シクロペンタジエニルオ
キソバナジウムジクロライド、例えば、メチルシクロペ
ンタジエニルオキソバナジウムジクロライド、(1,3-ジ
メチルシクロペンタジエニル)オキソバナジウムジクロ
ライドなどが挙げられる。
Specific compounds of M (O) X 2 include the following compounds. Cyclopentadienyloxovanadium dichloride, substituted cyclopentadienyloxovanadium dichloride, for example, methylcyclopentadienyloxovanadium dichloride, (1,3-dimethylcyclopentadienyl) oxovanadium dichloride and the like can be mentioned.

【0032】RMX2 ・La の具体的化合物としては、
以下の化合物が挙げられる。シクロペンタジエニルバナ
ジウムジクロライド・ビストリエチルホスフィン錯体、
シクロペンタジエニルバナジウムジクロライド・ビスト
リメチルホスフィン錯体、(シクロペンタジエニル)
(ビスジiso-プロピルアミド)バナジウムトリメチルホ
スフィン錯体、モノメチルシクロペンタジエニルバナジ
ウムジクロライドビストリエチルフォスフィン錯体など
のホスフィン錯体が挙げられる。
[0032] Examples of specific compounds of the RMX 2 · L a is,
The following compounds are mentioned. Cyclopentadienyl vanadium dichloridebistriethylphosphine complex,
Cyclopentadienyl vanadium dichloride bistrimethylphosphine complex, (cyclopentadienyl)
And phosphine complexes such as (bisdi-iso-propylamide) vanadium trimethylphosphine complex and monomethylcyclopentadienyl vanadium dichloride bistriethylphosphine complex.

【0033】R2 MX・La の具体的化合物としては、
以下の化合物が挙げられる。ジシクロペンタジエニルバ
ナジウムクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニ
ル)バナジウムクロライド、ビス(1,3-ジメチルシクロ
ペンタジエニル)バナジウムクロライド、ビス(1-メチ
ル-3- ブチルシクロペンタジエニル)バナジウムクロラ
イド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)バナ
ジウムクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペン
タジエニル)バナジウムクロライドなどが挙げられる。
[0033] Specific compounds of R 2 MX · L a is
The following compounds are mentioned. Dicyclopentadienyl vanadium chloride, bis (methylcyclopentadienyl) vanadium chloride, bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) vanadium chloride, bis (1-methyl-3-butylcyclopentadienyl) vanadium chloride , Bis (pentamethylcyclopentadienyl) vanadium chloride, bis (trimethylsilylcyclopentadienyl) vanadium chloride and the like.

【0034】上記の(b) 非配位性ボレートアニオンとカ
チオンとのイオン性化合物成分における非配位性ボレー
トアニオンとしては、例えば、テトラ(フェニル)ボレ
ート、テトラキス(モノフルオロフェニル)ボレート、
テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレート、テトラキ
ス(トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ト
リフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオ
ロメチルフェニル)ボレート、テトラ(トリル)ボレー
ト、テトラ(キシリル)ボレート、(トリフェニル,ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート、[トリス(ペンタフ
ルオロフェニル),フェニル]ボレート、トリデカハイ
ドライド-7,8- ジカルバウンデカボレートなどが挙げら
れる。一方、カチオンとしては、カルボニウムカチオ
ン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホ
スホニウムカチオン、シクロヘプタトリエニルカチオ
ン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオンなどを挙
げることができる。カルボニウムカチオンの具体例とし
ては、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ置換フ
ェニルカルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウム
カチオンを挙げることができる。トリ置換フェニルカル
ボニウムカチオンの具体例としては、トリ(メチルフェ
ニル)カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニ
ル)カルボニウムカチオンを挙げることができる。
The non-coordinating borate anion in the component (b) of the ionic compound of a non-coordinating borate anion and a cation includes, for example, tetra (phenyl) borate, tetrakis (monofluorophenyl) borate,
Tetrakis (difluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluoromethylphenyl) borate, tetra (tolyl) borate, tetra (xylyl) Borate, (triphenyl, pentafluorophenyl) borate, [tris (pentafluorophenyl), phenyl] borate, and tridecahydride-7,8-dicarboundecaborate. On the other hand, examples of the cation include a carbonium cation, an oxonium cation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a cycloheptatrienyl cation, and a ferrocenium cation having a transition metal. Specific examples of the carbonium cation include a trisubstituted carbonium cation such as a triphenylcarbonium cation and a trisubstituted phenylcarbonium cation. Specific examples of the tri-substituted phenylcarbonium cation include a tri (methylphenyl) carbonium cation and a tri (dimethylphenyl) carbonium cation.

【0035】アンモニウムカチオンの具体例としては、
トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニ
ウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、ト
リブチルアンモニウムカチオン、トリ(n- ブチル) アン
モニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチ
オン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオン、N,N-2,4,6-
ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのN,N-ジアルキ
ルアニリニウムカチオン、ジ(i- プロピル) アンモニウ
ムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンな
どのジアルキルアンモニウムカチオンを挙げることがで
きる。
Specific examples of the ammonium cation include:
Trialkylammonium cations such as trimethylammonium cation, triethylammonium cation, tripropylammonium cation, tributylammonium cation, tri (n-butyl) ammonium cation, N, N-diethylanilinium cation, N, N-2,4,6 -
Examples thereof include N, N-dialkylanilinium cations such as pentamethylanilinium cation, dialkylammonium cations such as di (i-propyl) ammonium cation and dicyclohexylammonium cation.

【0036】ホスホニウムカチオンの具体例としては、
トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェ
ニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニ
ル)ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニ
ウムカチオンを挙げることができる。
Specific examples of the phosphonium cation include:
Examples include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation.

【0037】該イオン性化合物は、上記で例示した非配
位性アニオン及びカチオンの中から、それぞれ任意に選
択して組み合わせたものを好ましく用いることができる
As the ionic compound, those arbitrarily selected and combined from the non-coordinating anions and cations exemplified above can be preferably used.

【0038】中でも、イオン性化合物としては、トリフ
ェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート、トリフェニルカルボニウムテトラキス
(テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルア
ニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート、1,1'- ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレートなどが好ましい。
Among them, ionic compounds include triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbonium tetrakis (tetrafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, 1,1′-dimethylferrocenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like are preferred.

【0039】各触媒成分の配合割合は、各種条件により
異なるが、 (a)成分と (b)成分のモル比は、好ましくは
1:0.1 〜 1:10、より好ましくは 1:0.2 〜 1:5 で
ある。
The mixing ratio of each catalyst component varies depending on various conditions, but the molar ratio of component (a) to component (b) is preferably
The ratio is 1: 0.1 to 1:10, more preferably 1: 0.2 to 1: 5.

【0040】ここで重合すべき共役ジエン化合物モノマ
ーとは、全量であっても一部であってもよい。モノマー
の一部の場合は、上記の接触混合物を残部のモノマーあ
るいは残部のモノマー溶液と混合することができる。
Here, the conjugated diene compound monomer to be polymerized may be a whole or a part. In the case of some of the monomers, the above contact mixture can be mixed with the remaining monomer or the remaining monomer solution.

【0041】共役ジエン化合物モノマーとしては、1,3-
ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2-エチル
-1,3- ブタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、2-メチル
ペンタジエン、4-メチルペンタジエン、2,4-ヘキサジエ
ンなどが挙げられる。
As the conjugated diene compound monomer, 1,3-
Butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2-ethyl
Examples thereof include -1,3-butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-methylpentadiene, 4-methylpentadiene, and 2,4-hexadiene.

【0042】これらのモノマー成分は、一種用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
These monomer components may be used alone or in combination of two or more.

【0043】また、共役ジエンの他に、エチレン、プロ
ピレン、ブテン-1、ブテン-2、イソブテン、ペンテン-
1、4-メチルペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1等の
非環状モノオレフィン、シクロペンテン、シクロヘキセ
ン、ノルボルネン等の環状モノオレフィン、及び/又は
スチレンやα−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合
物、ジシクロペンタジエン、5-エチリデン-2- ノルボル
ネン、1,5-ヘキサジエン等の非共役ジオレフィン等を少
量含んでいてもよい。
In addition to conjugated dienes, ethylene, propylene, butene-1, butene-2, isobutene, pentene-
Acyclic monoolefins such as 1,4-methylpentene-1, hexene-1, and octene-1, cyclopentene, cyclohexene, and cyclic monoolefins such as norbornene, and / or aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene; Non-conjugated diolefins such as dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene and 1,5-hexadiene may be contained in small amounts.

【0044】重合方法は、特に制限はなく、塊状重合、
溶液重合などを適用できる。溶液重合での溶媒として
は、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水
素、n-ヘキサン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪
族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環
式炭化水素、1-ブテン、シス-2- ブテン、トランス-2-
ブテン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリッ
ト、ソルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒
や、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙
げられる。また、1,3-ブタジエンそのものを重合溶媒と
する塊状重合で行ってもよい。
The polymerization method is not particularly limited.
Solution polymerization or the like can be applied. Examples of the solvent in the solution polymerization include aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene, and xylene; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, butane, heptane, and pentane; cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; -Butene, cis-2-butene, trans-2-
Examples thereof include hydrocarbon solvents such as olefin hydrocarbons such as butene, mineral spirit, solvent naphtha, and kerosene, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride. Alternatively, the polymerization may be performed by bulk polymerization using 1,3-butadiene itself as a polymerization solvent.

【0045】中でも、トルエン、シクロヘキサン、ある
いは、シス-2- ブテンとトランス-2- ブテンとの混合物
などが好適に用いられる。塊状重合や、低沸点の炭化水
素溶媒を用いた重合では、溶媒回収のために大きなエネ
ルギーが必要としない利点がある。
Among them, toluene, cyclohexane, a mixture of cis-2-butene and trans-2-butene and the like are preferably used. Bulk polymerization and polymerization using a hydrocarbon solvent having a low boiling point have an advantage that large energy is not required for solvent recovery.

【0046】重合温度は-100〜 150℃の範囲が好まし
く、-100〜 100℃の範囲がより好ましく、-50 〜 100℃
の範囲がさらにより好ましく、 -50〜60℃の範囲が特に
好ましい。重合時間は10分〜12時間の範囲が好ましく、
30分〜 6時間が特に好ましい。
The polymerization temperature is preferably in the range of -100 to 150 ° C, more preferably in the range of -100 to 100 ° C, and more preferably in the range of -50 to 100 ° C.
Is even more preferable, and a range of -50 to 60 ° C is particularly preferable. The polymerization time is preferably in the range of 10 minutes to 12 hours,
30 minutes to 6 hours are particularly preferred.

【0047】所定時間重合を行った後、重合槽内部を必
要に応じて放圧し、洗浄、乾燥工程等の後処理を行う。
After the polymerization has been carried out for a predetermined time, the pressure inside the polymerization tank is released as required, and post-treatments such as washing and drying steps are performed.

【0048】ミクロ構造は、赤外吸収スペクトル分析に
よって行った。シス-1,4- 構造 740cm-1、トランス-1,4
- 構造 967cm-1、1,2-構造(ビニル) 911cm-1の吸収強
度比からミクロ構造を算出した。
The microstructure was determined by infrared absorption spectrum analysis. Cis-1,4-structure 740cm -1 , trans-1,4
-Structure Microstructure was calculated from the absorption intensity ratio of 967 cm -1 and 1,2-structure (vinyl) 911 cm -1 .

【0049】分子量分布は、ポリスチレンを標準物質と
して用いたGPC から求めた重量平均分子量Mw及び数平均
分子量Mnの比Mw/Mn によって評価した。
The molecular weight distribution was evaluated by the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn obtained from GPC using polystyrene as a standard substance.

【0050】[0050]

【実施例】【Example】

(実施例1)内容量 1.5L のオートクレーブの内部を窒
素置換し、トルエン 168mL及び1,3-ブタジエン 32mL を
仕込んだ。次いで、(c) 成分としてトリイソブチルアル
ミニウム 200μmol 、(b) 成分としてトリフェニルカル
ボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト(Ph3CB(C6F5)4)1.8 μmol を、(a) 成分としてシク
ロペンタジエニルバナジウムトリクロリド(CpVCl3)1.
2 μmol を加え、重合温度30℃で60分間重合を行った。
表1に重合結果を示した。
(Example 1) The inside of a 1.5 L autoclave was replaced with nitrogen, and 168 mL of toluene and 32 mL of 1,3-butadiene were charged. Next, 200 μmol of triisobutylaluminum as the component (c), 1.8 μmol of triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 ) as the component (b) and cyclohexane as the component (a) Pentadienyl vanadium trichloride (CpVCl 3 ) 1.
2 μmol was added, and polymerization was performed at a polymerization temperature of 30 ° C. for 60 minutes.
Table 1 shows the polymerization results.

【0051】前記の成分からなるブタジエンの重合用触
媒について、上記の計算装置(演算装置11で分子力学
法を使用)により触媒の最安定構造を計算し、その最安
定構造に基づき、ブタジエンモノマーの進入経路に沿っ
て元素間で形成された中心遷移金属元素から3Åの位置
における空隙面積S、及び、中心遷移金属元素とホウ素
元素間の距離rを計算した。表2にS及びrの計算結果
を示した。
For the butadiene polymerization catalyst composed of the above components, the most stable structure of the catalyst was calculated by the above-mentioned calculator (using the molecular mechanics method in the arithmetic unit 11), and based on the most stable structure, the butadiene monomer The void area S at a position 3 ° from the central transition metal element formed between the elements along the ingress route and the distance r between the central transition metal element and the boron element were calculated. Table 2 shows the calculation results of S and r.

【0052】(実施例2)実施例1において (a)成分と
してペンタメチルシクロペンタジエニルバナジウムトリ
クロリド(Me5CpVCl3 ) 5μmol 、(b) 成分としてトリ
フェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート(Ph3CB(C6F5)4)7.5 μmol 、(c) 成分
としてトリイソブチルアルミニウム 500μmol を用いた
以外は、実施例1と同様に行った。表1に重合結果を示
し、表2にS及びrの計算結果を示した。
Example 2 In Example 1, 5 μmol of pentamethylcyclopentadienyl vanadium trichloride (Me 5 CpVCl 3 ) was used as the component (a), and triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used as the component (b). (Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 ) 7.5 μmol, and the same procedure as in Example 1 was carried out except for using 500 μmol of triisobutylaluminum as the component (c). Table 1 shows the polymerization results, and Table 2 shows the calculation results of S and r.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【発明の効果】ブタジエンを高活性で重合できる周期律
表第V 族メタロセン型重合触媒を提供する。
According to the present invention, there is provided a polymerization catalyst of a group V metallocene type which can polymerize butadiene with high activity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の計算装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a computing device according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)周期律表第V 族遷移金属化合物のメ
タロセン型錯体、及び(B)ホウ素系化合物からなるブ
タジエン重合用触媒であって、当該触媒の最安定構造が
下式(1)及び(2)の関係を満足することを特徴とす
るブタジエン重合用触媒。 S≧1.5 (1) r≦10 (2) (但し、S(Å2 )は触媒の最安定構造における中心遷
移金属元素から3Åの位置における空隙面積を示し、r
(Å)は触媒の最安定構造における中心遷移金属元素と
ホウ素元素間の距離を示す。)
1. A butadiene polymerization catalyst comprising (A) a metallocene complex of a transition metal compound of Group V of the periodic table and (B) a boron compound, wherein the most stable structure of the catalyst is represented by the following formula (1). ) And (2). S ≧ 1.5 (1) r ≦ 10 (2) (where, S (Å 2 ) indicates a void area at a position 3 ° from the central transition metal element in the most stable structure of the catalyst, and r
(Å) shows the distance between the central transition metal element and the boron element in the most stable structure of the catalyst. )
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1312610A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-21 Nichia Corporation Process for preparation of half-vanadocene compound
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