JPH10251319A - Polymerization - Google Patents

Polymerization

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JPH10251319A
JPH10251319A JP5459597A JP5459597A JPH10251319A JP H10251319 A JPH10251319 A JP H10251319A JP 5459597 A JP5459597 A JP 5459597A JP 5459597 A JP5459597 A JP 5459597A JP H10251319 A JPH10251319 A JP H10251319A
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JP
Japan
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ligand
complex
styrene
ethylene
thf
Prior art date
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Application number
JP5459597A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiyoumin Kou
召民 侯
Yasuo Wakatsuki
康雄 若槻
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.)
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Publication date
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Priority to JP5459597A priority Critical patent/JPH10251319A/en
Publication of JPH10251319A publication Critical patent/JPH10251319A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/52Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from boron, aluminium, gallium, indium, thallium or rare earths

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for polymerizing styrene or ethylene by using a divalent samarium complex. SOLUTION: Styrene and/or ethylene is polymerized in the presence of a divalent samarium complex expressed by the formula: [Cp*Sm(ArO)Cp*X (THF)2 ]n X is an alkali metal ion; Cp* is a pentamethylcyclopentadienyl ligand; ArO is an aryloxide ligand; THF is a tetrahydrofuran ligand; (n) means that the complex is a polymeric complex} or the formula: (ArO)2 Sm(THF)3 , preferably under a pressure.

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、二価サマリウム錯
体を用いてスチレン及び/又はエチレンの重合を行う方
法に関するものである。
The present invention relates to a method for polymerizing styrene and / or ethylene using a divalent samarium complex.

【0002】[0002]

【従来の技術】二価ランタノイドである二価サマリウム
(Sm)の錯体については、従来、Cp*-(ペンタメチルシク
ロペンタジエニルアニオン)や I- など同一の配位子を
複数個有する錯体を中心に研究が進められてきた。最
近、新規な配位子を有するランタノイド錯体として、ビ
スアリールオキシドアニオン(ArO- ) を配位子とする二
価ランタノイド錯体(ArO)2Ln (LnはSm又はYbを示し、Ar
O は2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノキシドアニオ
ンを示す) についての特徴ある反応性が報告され、アリ
ールオキシド配位子がランタノイド錯体に対して有用な
配位子であることが明らかにされた(Hou, Z., et al.,
J. Am. Chem. Soc., 117, pp.4421-4422, 1995; Yoshim
ura, T., et al., Organometallics, 14, pp.4858-486
4, 1995; Hou,Z., et al., J. Am. Chem. Soc., 116, p
p.11169-11170, 1994)。しかしながら、異なる配位子を
有するサマリウム錯体は配位子の再配列などによって合
成が困難であり、ほとんど研究されていない。
2. Description of the Related Art Divalent samarium which is a divalent lanthanoid
The complex of (Sm), conventionally, Cp * - (pentamethylcyclopentadienyl anion) or I - Studies about the complex having a plurality of identical ligand such as has been promoted. Recently, as a lanthanoid complex having a novel ligand, a divalent lanthanoid complex (ArO) 2 Ln having a bisaryloxide anion (ArO ) as a ligand (Ln represents Sm or Yb,
O represents 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxide anion), indicating that aryl oxide ligands are useful ligands for lanthanoid complexes. (Hou, Z., et al.,
J. Am. Chem. Soc., 117, pp.4421-4422, 1995; Yoshim
ura, T., et al., Organometallics, 14, pp.4858-486
4, 1995; Hou, Z., et al., J. Am. Chem. Soc., 116, p.
p.11169-11170, 1994). However, samarium complexes having different ligands are difficult to synthesize due to ligand rearrangement and the like, and are hardly studied.

【0003】例えば、二価サマリウムアミド錯体Sm[N(S
iMe3)2]2(THF)2(Me: メチル基;THF:テトラヒドロフラ
ン配位子)を二当量の2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフ
ェノールなどのヒドロキシアリール化合物と反応させる
と、対応する二価サマリウムアリールオキシド錯体 (Ar
O)2Sm(THF)3 が得られること、並びに、この錯体をI2
反応させるとアリールオキシド配位子を有する三価のサ
マリウム・ヨウ化物:(ArO)2Sm(THF)2I が得られること
が知られている(日本化学会平成7年春季年会, 演題番
号3H5/43, 京都市)。これらはいずれもモノマーとして
単離することができるものの、オレフィン重合などの触
媒としての有用性はほとんどないことが知られている。
For example, a divalent samarium amide complex Sm [N (S
iMe 3 ) 2 ] 2 (THF) 2 (Me: methyl group; THF: tetrahydrofuran ligand) is reacted with two equivalents of a hydroxyaryl compound such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol. , The corresponding divalent samarium aryl oxide complex (Ar
O) 2 Sm (THF) 3 is obtained, and when this complex is reacted with I 2 , trivalent samarium iodide having an aryl oxide ligand: (ArO) 2 Sm (THF) 2 I It is known that it can be obtained (Chemical Society of Japan 1995 Spring Meeting, Abstract No. 3H5 / 43, Kyoto City). Although all of these can be isolated as monomers, they are known to have little utility as catalysts for olefin polymerization and the like.

【0004】最近、[Cp * Sm(OAr) Cp* K(THF)2]n (式
中、Cp* はペンタメチルシクロペンタジエニル配位子を
示し、ArO は2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノキシ
ド配位子を示す、THF はテトラヒドロフラン配位子を示
し、n は該錯体が [Cp* Sm(OAr) Cp* K(THF)2]を繰り返
し単位とするポリメリック錯体であることを示す)で表
される二価のサマリウム錯体が提案された (日本化学会
第70春季年会、演題番号 2B114、1996年3月29日;希土
類 No.28、日本希土類学会発行、1996年5月16日)。し
かしながら、これらの触媒がオレフィン重合に有用であ
ることは上記の学会報告には示唆ないし教示がない。
Recently, [Cp * Sm (OAr) Cp * K (THF) 2 ] n (where Cp * represents a pentamethylcyclopentadienyl ligand, and ArO is 2,6-di-tert- A butyl-4-methylphenoxide ligand, THF is a tetrahydrofuran ligand, and n is a polymer complex in which the complex has [Cp * Sm (OAr) Cp * K (THF) 2 ] as a repeating unit. Has been proposed (The 70th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, Abstract No. 2B114, March 29, 1996; Rare Earth No. 28, published by The Japan Rare Earth Society, 1996) May 16). However, there is no suggestion or teaching in these academic reports that these catalysts are useful for olefin polymerization.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、触媒としてサマリウム錯体を用いた
スチレン及び/又はエチレンの重合方法、好ましくはス
チレン及びエチレンをブロック共重合する方法を提供す
るものである。本発明者らは、上記の [Cp* Sm(OAr) Cp
* K(THF)2]n で表されるサマリウム錯体がスチレン及び
/又はエチレンの重合に有用であること、並びに、重合
反応が常圧及び加圧下において進行し、特に加圧下にお
いて極めて収率よくポリスチレン及び/又はポリエチレ
ン、好ましくはスチレン及びエチレンのブロック共重合
体を製造できることを見いだした。また、本発明者ら
は、(ArO)2Sm(THF)3で表されるサマリウム錯体を用いる
と加圧下において効率よく上記の重合反応が進行するこ
とを見いだした。本発明はこれらの知見を基にして完成
されたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for polymerizing styrene and / or ethylene using a samarium complex as a catalyst, preferably a method for block copolymerizing styrene and ethylene. Is what you do. The present inventors have determined the above [Cp * Sm (OAr) Cp
* K (THF) 2 ] that the samarium complex represented by n is useful for the polymerization of styrene and / or ethylene, and that the polymerization reaction proceeds under normal pressure and pressure, and particularly excellent yield under pressure It has been found that block copolymers of polystyrene and / or polyethylene, preferably styrene and ethylene, can be produced. The present inventors have also found that the use of a samarium complex represented by (ArO) 2 Sm (THF) 3 allows the above polymerization reaction to proceed efficiently under pressure. The present invention has been completed based on these findings.

【0006】すなわち本発明は、式:(ArO)2Sm(THF)
3(ArO はアリールオキシド配位子を示す)で表される
二価サマリウム錯体の存在下で 1,000気圧以上の圧力下
にスチレン及び/又はエチレンの重合を行う方法を提供
するものである。この発明の好ましい態様によれば、ア
リールオキシド配位子が2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチル
フェノキシド配位子又は2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシ
ド配位子である錯体を用いて重合を行う上記の方法;並
びに、スチレン及びエチレンの共重合、好ましくはスチ
レン及びエチレンのブロック共重合を行う上記の方法が
提供される。
That is, the present invention provides a compound represented by the formula: (ArO) 2 Sm (THF)
It is intended to provide a method for polymerizing styrene and / or ethylene under a pressure of 1,000 atm or more in the presence of a divalent samarium complex represented by 3 (ArO represents an aryl oxide ligand). According to a preferred embodiment of the present invention, a complex wherein the aryl oxide ligand is a 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxide ligand or a 2,6-di-tert-butylphenoxide ligand The above-mentioned method of performing polymerization using the same; and the above-mentioned method of performing copolymerization of styrene and ethylene, preferably block copolymerization of styrene and ethylene are provided.

【0007】また、本発明の別の態様によれば、式:
[Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]n (式中、X はアルカリ金
属イオンを示し、Cp* はペンタメチルシクロペンタジエ
ニル配位子を示し、ArO はアリールオキシド配位子を示
し、THF はテトラヒドロフラン配位子を示し、n は該錯
体が [Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]を繰り返し単位とする
ポリメリック錯体であることを示す)で表される二価サ
マリウム錯体の存在下で常圧ないし加圧下にスチレン及
び/又はエチレンの重合を行う方法が提供される。この
発明の好ましい態様によれば、アリールオキシド配位子
が2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノキシド配位子又
は2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシド配位子である錯体を
用いて重合を行う上記の方法;スチレン及びエチレンの
共重合、好ましくはスチレン及びエチレンのブロック共
重合を行う上記の方法;並びに、重合を 1,000気圧以上
の圧力下に行う上記の方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a compound represented by the formula:
[Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] n (where X represents an alkali metal ion, Cp * represents a pentamethylcyclopentadienyl ligand, and ArO represents an aryloxide ligand And THF represents a tetrahydrofuran ligand, and n represents that the complex is a polymeric complex having [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] as a repeating unit. The present invention provides a method for performing polymerization of styrene and / or ethylene at normal pressure or under pressure in the presence of a valent samarium complex. According to a preferred embodiment of the present invention, a complex wherein the aryl oxide ligand is a 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxide ligand or a 2,6-di-tert-butylphenoxide ligand The above method of performing polymerization using styrene and ethylene, preferably the above method of performing block copolymerization of styrene and ethylene; and the above method of performing polymerization under a pressure of 1,000 atm or more are provided. .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の方法の第一の態様では、
触媒として式(I) : [Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]n (式
中、X はアルカリ金属イオンを示し、Cp* はペンタメチ
ルシクロペンタジエニル配位子を示し、ArO はアリール
オキシド配位子を示し、THF はテトラヒドロフラン配位
子を示し、n は該錯体が [Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]を
繰り返し単位とするポリメリック錯体であることを示
す)で表される二価サマリウム錯体を用いて、常圧又は
加圧下にスチレン及び/又はエチレンの重合、好ましく
はスチレン及びエチレンの共重合、さらに好ましくはス
チレン及びエチレンのブロック共重合を行うことを特徴
としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a first embodiment of the method of the present invention,
A catalyst of the formula (I): [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] n (wherein X represents an alkali metal ion, Cp * represents a pentamethylcyclopentadienyl ligand, ArO represents an aryloxide ligand, THF represents a tetrahydrofuran ligand, and n represents that the complex is a polymeric complex having [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] as a repeating unit. Using a divalent samarium complex represented by the following formula) under normal pressure or pressure to polymerize styrene and / or ethylene, preferably copolymerize styrene and ethylene, and more preferably perform block copolymerization of styrene and ethylene. It is characterized by.

【0009】また、本発明の第二の態様では、式(II):
(ArO)2Sm(THF)3(ArO はアリールオキシド配位子を示
す)で表される二価サマリウム錯体を用いて、スチレン
及び/又はエチレンの重合、好ましくはスチレン及びエ
チレンの共重合、さらに好ましくはスチレン及びエチレ
ンのブロック共重合を 1,000気圧以上の圧力下で行うこ
とを特徴としている。
In a second aspect of the present invention, the compound of formula (II):
Using a divalent samarium complex represented by (ArO) 2 Sm (THF) 3 (ArO represents an aryl oxide ligand), polymerization of styrene and / or ethylene, preferably copolymerization of styrene and ethylene, Preferably, the block copolymerization of styrene and ethylene is performed under a pressure of 1,000 atm or more.

【0010】式(I) 及び式(II)の錯体において、アリー
ルオキシド配位子としては、好ましくは置換フェノキシ
ドアニオンを用いることができ、置換フェノキシドアニ
オンとしては、例えば、ベンゼン環上に1個又は2個以
上、好ましくは2個又は3個のアルキル基が置換したも
のを用いることができる。ベンゼン環上の2個以上のア
ルキル基を有する場合、これらのアルキル基は同一でも
異なっていてもよく、これらのアルキル基のうちの2個
がそれぞれベンゼン環上の2-位及び6-位(フェノキシド
のベンゼン環においてオキシド基が置換した炭素原子を
1-位とする)に置換して、2,6-ジアルキル置換フェノキ
シドアニオンを形成していることが好ましい。
In the complexes of the formulas (I) and (II), a substituted phenoxide anion can be preferably used as the aryl oxide ligand, and the substituted phenoxide anion may be, for example, one or more on the benzene ring. Those substituted with two or more, preferably two or three alkyl groups can be used. When it has two or more alkyl groups on the benzene ring, these alkyl groups may be the same or different, and two of these alkyl groups are respectively in the 2-position and the 6-position ( The carbon atom substituted by the oxide group in the benzene ring of phenoxide
To form a 2,6-dialkyl-substituted phenoxide anion.

【0011】ベンゼン環上の2-位及び6-位に置換するア
ルキル基としては、錯体の安定性などの観点から、イソ
プロピル基、tert- ブチル基、ネオペンチル基などの立
体的に嵩高いC3-C6 アルキル基を用いることが好適であ
る。例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシドアニオ
ン、2,6-ジイソプロピルフェノキシドアニオン、2,6-ジ
ネオペンチルフェノキシドアニオン、2-tert- ブチル-6
- イソプロピルフェノキシドアニオン、2-tert- ブチル
-6- ネオペンチルフェノキシドアニオン、又は2-イソプ
ロピル-6- ネオペンチルフェノキシドアニオンなどを用
いることができる。これらのうち、ベンゼン環の2-位及
び6-位がともに tert-ブチル基で置換されたフェノキシ
ドアニオン(2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシドアニオ
ン)が特に好ましい。
As the alkyl group to be substituted at the 2-position and the 6-position on the benzene ring, a sterically bulky C 3 group such as an isopropyl group, a tert-butyl group or a neopentyl group is used from the viewpoint of the stability of the complex. it is preferred to use -C 6 alkyl group. For example, 2,6-di-tert-butylphenoxide anion, 2,6-diisopropylphenoxide anion, 2,6-dineopentylphenoxide anion, 2-tert-butyl-6
-Isopropylphenoxide anion, 2-tert-butyl
-6-neopentylphenoxide anion or 2-isopropyl-6-neopentylphenoxide anion can be used. Of these, a phenoxide anion in which both the 2- and 6-positions of the benzene ring are substituted with a tert-butyl group (2,6-di-tert-butylphenoxide anion) is particularly preferred.

【0012】また、これらの2,6-ジアルキル置換フェノ
キシドアニオンのベンゼン環がさらに1個又は2個以
上、好ましくは1個のアルキル基を有する場合、そのよ
うなアルキル基としてはC1-C4 アルキル基が好適であ
り、該アルキル基の置換位置としては4-位が好適であ
る。例えば、2,6-ジアルキル置換フェノキシドアニオン
のベンゼン環の4-位にメチル基やエチル基などのC1-C4
アルキル基が導入されたフェノキシドアニオンを配位子
として有する錯体は、溶解性などの観点から好ましい。
より具体的には、配位子として2,6-ジ-tert-ブチル-4-
メチルフェノキシドアニオンを有する錯体は本発明の方
法に特に好適に使用できる。
When the benzene ring of these 2,6-dialkyl-substituted phenoxide anions has one or more, preferably one, alkyl group, the alkyl group may be C 1 -C 4. An alkyl group is preferable, and the substitution position of the alkyl group is preferably the 4-position. For example, C 1 -C 4 such as a methyl group or an ethyl group at the 4-position of the benzene ring of a 2,6-dialkyl-substituted phenoxide anion
A complex having a phenoxide anion into which an alkyl group has been introduced as a ligand is preferable from the viewpoint of solubility and the like.
More specifically, the ligand is 2,6-di-tert-butyl-4-
Complexes having a methylphenoxide anion can be particularly suitably used in the method of the present invention.

【0013】式(I) で表される錯体において、X として
はカリウムイオンやナトリウムイオンなどのアルカリ金
属イオンを用いることができ、好ましくは、カリウムイ
オンを用いることができる。また、上記の錯体における
n は、錯体中のCp* が架橋することにより、この錯体が
[Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]を繰り返し単位とするポリ
メリック構造を有していることを示す。上記の式により
示される錯体における上記繰り返し単位の数(いわゆる
重合度)は特に限定されず、実質的にポリメリック構造
を有するものはいずれも本発明の方法に使用できる。
In the complex represented by the formula (I), X can be an alkali metal ion such as a potassium ion or a sodium ion, and preferably a potassium ion. In the above complex,
n indicates that this complex is crosslinked by Cp * in the complex,
It shows that it has a polymer structure having [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] as a repeating unit. The number of the repeating units (so-called degree of polymerization) in the complex represented by the above formula is not particularly limited, and any of those having a substantially polymeric structure can be used in the method of the present invention.

【0014】式(II)で表される錯体は、公知の方法(例
えば、Jesorka, A. ら, 日本化学会平成7年春季年会,
演題番号3H5/43, 京都市, 1995年; Inorg. Chem., 35,
pp.7190-7195, 1996)に従い、二価サマリウムアミド錯
体 Sm[N(SiMe3)2]2(THF)2 (SiMe3:トリメチルシリル
基)に二当量のヒドロキシアリール化合物を反応させる
ことにより容易に製造することができる。ヒドロキシア
リール化合物としては、所望のアリールオキシド配位子
に対応する化合物を用いればよく、例えば、2,6-ジ-ter
t-ブチル-4- メチルフェノキシドアニオンを配位子とし
て導入する場合には、ヒドロキシアリール化合物2,6-ジ
-tert-ブチル-4- メチルフェノールを用いればよい。ま
た、式(I) で示される錯体は、式(II)で表される錯体を
2当量のCp* X (X及びCp* は上記のとおりであり、X と
してはカリウムイオンが好ましい)とテトラヒドロフラ
ン中で反応させることにより収率よく製造することがで
きる。
The complex represented by the formula (II) can be prepared by a known method (for example, Jesorka, A. et al., The Chemical Society of Japan, 1995 Spring Meeting,
Abstract No. 3H5 / 43, Kyoto, 1995; Inorg. Chem., 35,
pp. 7190-7195, 1996), the divalent samarium amide complex Sm [N (SiMe 3 ) 2 ] 2 (THF) 2 (SiMe 3 : trimethylsilyl group) is easily reacted with two equivalents of a hydroxyaryl compound. Can be manufactured. As the hydroxyaryl compound, a compound corresponding to a desired aryl oxide ligand may be used, for example, 2,6-di-ter
When the t-butyl-4-methylphenoxide anion is introduced as a ligand, the hydroxyaryl compound 2,6-di-
-tert-butyl-4-methylphenol may be used. The complex represented by the formula (I) is obtained by converting the complex represented by the formula (II) into two equivalents of Cp * X (X and Cp * are as described above, and X is preferably a potassium ion) and tetrahydrofuran. The reaction can be carried out at a high yield by reacting in a solution.

【0015】これらの触媒を用いたスチレン及び/又は
エチレンの重合は、例えば、トルエンなどの不活性溶媒
中でモノマー1モルに対して 0.0002 〜0.005 モル程
度、好ましくは 0.001〜0.002 モル程度の量の触媒を用
いて行うことができる。モノマーとして用いるスチレン
やエチレンとしては、無置換のものの他、フェニル環上
や二重結合を構成する炭素原子上に1個又は2個以上の
低級アルキル基やハロゲン原子などの置換基を有するも
のを用いてもよい。本明細書において「スチレン」及び
「エチレン」という用語は、無置換スチレン及び置換ス
チレン、並びに無置換エチレン及び置換エチレンを包含
する概念として用い、これらの物質からなる群から選ば
れる2種以上のモノマーを適宜組み合わせて用いてもよ
い。本発明の方法は、特にスチレンとエチレンを共重合
するために有用であり、特に、両者をブロック共重合す
るために極めて有用である。
The polymerization of styrene and / or ethylene using these catalysts is carried out, for example, in an inert solvent such as toluene in an amount of about 0.0002 to 0.005 mole, preferably about 0.001 to 0.002 mole, per mole of monomer. It can be performed using a catalyst. As styrene or ethylene used as a monomer, in addition to unsubstituted ones, those having one or two or more substituents such as a lower alkyl group or a halogen atom on a phenyl ring or a carbon atom constituting a double bond may be used. May be used. As used herein, the terms "styrene" and "ethylene" are used as a concept including unsubstituted styrene and substituted styrene, and unsubstituted ethylene and substituted ethylene, and two or more monomers selected from the group consisting of these substances. May be used in appropriate combination. The method of the present invention is particularly useful for copolymerizing styrene and ethylene, and is particularly useful for block copolymerizing both.

【0016】溶液中での上記モノマーの濃度は特に限定
されないが、例えば、 1〜20 %(V/V) 、好ましくは 10%
(V/V) 程度の濃度で反応を行うことができる。式(I) の
触媒を用いる場合には重合反応を常圧で行ってもよい
が、反応を加圧下に行うことが好ましい。例えば、1,00
0 気圧以上、好ましくは 2,000気圧以上、より好ましく
は 2,500気圧程度の加圧下に反応を行えばよい。また、
スチレンを重合する際には、反応系内のモノマー濃度を
高めることにより、重量平均分子量が10万以上、好まし
くは50万以上の重合体を製造することが可能である。式
(II)の触媒を用いる場合には、重合反応を加圧下に行う
必要があり、例えば、1,000 気圧以上、好ましくは 2,0
00気圧以上、より好ましくは 2,500気圧程度の加圧下に
反応を行うことができる。重合温度は特に限定されず、
室温下ないし100 ℃程度までの加温下(例えば60℃程
度)で重合を行うことができる。
The concentration of the above monomer in the solution is not particularly limited, but is, for example, 1 to 20% (V / V), preferably 10%
The reaction can be performed at a concentration of about (V / V). When the catalyst of the formula (I) is used, the polymerization reaction may be carried out at normal pressure, but the reaction is preferably carried out under pressure. For example, 1,00
The reaction may be carried out under a pressure of at least 0 atm, preferably at least 2,000 atm, more preferably about 2,500 atm. Also,
When polymerizing styrene, a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more, preferably 500,000 or more can be produced by increasing the monomer concentration in the reaction system. formula
When using the catalyst of (II), it is necessary to carry out the polymerization reaction under pressure, for example, at least 1,000 atm, preferably 2,0 atm.
The reaction can be carried out under a pressure of at least 100 atm, more preferably about 2,500 atm. The polymerization temperature is not particularly limited,
The polymerization can be carried out at room temperature or under heating up to about 100 ° C (for example, about 60 ° C).

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され
ることはない。 例1:Sm[N(SiMe3)2]2(THF)2 (4.44 g, 7.21 mmol)をテ
トラヒドロフラン(50 ml) に溶解し、20 ml のテトラヒ
ドロフランに溶解した 2,6- ジターシャリーブチル-4-
メチルフェノール (3.18 g, 14.42 mmol) を加えて室温
で2時間攪拌した。溶媒を減圧留去して得られた残査を
ヘキサンで洗浄し、テトラヒドロフラン/トルエンから
再結晶してフェノキシド・サマリウム錯体 Sm(OAr)2(TH
F)3 (OAr: 2,6-di-tert-ブチル-4- メチルフェノキシド
配位子:錯体1) を黒褐色結晶として得た(4.81 g, 5.9
7 mmol, 収率 83%)。 Anal. Calcd. for C42H70O5Sm: C, 62.67%; H, 8.76%.
Found: C, 62.30%, H, 8.81%.
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples. Example 1: Sm [N (SiMe 3 ) 2 ] 2 (THF) 2 (4.44 g, 7.21 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran (50 ml) and 2,6-ditert-butyl-4 dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran. -
Methylphenol (3.18 g, 14.42 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The residue obtained by distilling off the solvent under reduced pressure was washed with hexane and recrystallized from tetrahydrofuran / toluene to form a phenoxide-samarium complex Sm (OAr) 2 (TH
F) 3 (OAr: 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxide ligand: complex 1) was obtained as dark brown crystals (4.81 g, 5.9).
7 mmol, 83% yield). Anal.Calcd. For C 42 H 70 O 5 Sm: C, 62.67%; H, 8.76%.
Found: C, 62.30%, H, 8.81%.

【0018】上記錯体 Sm(OAr)2(THF)3 (0.805 g, 1.00
mmol)を 10 mlのテトラヒドロフランに溶解し、Cp* K
(0.35 g, 2.01 mmol) のテトラヒドロフラン溶液 (2 m
l) に加えて室温で約18時間攪拌した。反応液を濾過し
て母液を減圧濃縮した後、残査にテトラヒドロフランを
加えて析出物を濾去して暗緑色の母液を得た。この母液
を濃縮して結晶化させ、さらにテトラヒドロフランを加
えて沈殿を濾去して緑褐色の母液を得た。この分液の溶
媒を留去して残査を結晶化させ、得られた結晶を濾取し
てテトラヒドロフランから再結晶してサマリウム錯体
[Cp* Sm(OAr) Cp*K(THF)2]n (ArO: 2,6-ジターシャリー
ブチル-4- メチルフェノキシド配位子:錯体2)を得
た。 Anal. Calcd. : C, 62.72%; H, 8.45%. Found: C, 63.3
9%, H, 8.11%.
The above complex Sm (OAr) 2 (THF) 3 (0.805 g, 1.00
mmol) in 10 ml of tetrahydrofuran, and Cp * K
(0.35 g, 2.01 mmol) in tetrahydrofuran (2 m
l) and stirred at room temperature for about 18 hours. After the reaction solution was filtered and the mother liquor was concentrated under reduced pressure, tetrahydrofuran was added to the residue, and the precipitate was filtered off to obtain a dark green mother liquor. The mother liquor was concentrated for crystallization, and tetrahydrofuran was further added, and the precipitate was filtered off to obtain a green-brown mother liquor. The solvent of this liquid separation was distilled off to crystallize the residue, and the obtained crystals were collected by filtration and recrystallized from tetrahydrofuran to give a samarium complex.
[Cp * Sm (OAr) Cp * K (THF) 2 ] n (ArO: 2,6-ditert-butyl-4-methylphenoxide ligand: complex 2) was obtained. Anal.Calcd .: C, 62.72%; H, 8.45%. Found: C, 63.3
9%, H, 8.11%.

【0019】この錯体の単結晶 (0.40×0.35×0.20 mm)
をX線解析に付したところ以下の結晶データが得られ、
この結晶が [Cp* Sm(OAr) Cp* K(THF)2]を一単位として
Cp*が架橋したポリメリック構造を有していることが確
認された。 a=13.002 (3); b=17.202 (4); c=10.373 (6)Å α=91.40 (3)°; β=103.97 (3) °; γ=100.38 (2) ° 単位体積:2209 (1)Å3 ;結晶系:三斜晶系;空間群:
P-1 (#2)
Single crystal of this complex (0.40 × 0.35 × 0.20 mm)
Was subjected to X-ray analysis to obtain the following crystal data.
This crystal has [Cp * Sm (OAr) Cp * K (THF) 2 ] as one unit.
It was confirmed that Cp * had a crosslinked polymeric structure. a = 13.002 (3); b = 17.202 (4); c = 10.373 (6) Å α = 91.40 (3) °; β = 103.97 (3) °; γ = 100.38 (2) ° Unit volume: 2209 (1 ) Å 3 ; crystal system: triclinic; space group:
P-1 (# 2)

【0020】例2 例1で得たサマリウム錯体を用いてスチレンの重合、エ
チレンの重合、及びスチレンとエチレンの共重合を行っ
た。スチレンの重合については、常圧 (1 atm)の反応で
は、トルエン (12 ml)中にサマリウム触媒 (0.1 mmol)
及びスチレン (1.2 ml) を含む反応液を用い、加圧下
(2500 atm) の反応では、トルエン (3.5ml) 中にサマリ
ウム触媒 (0.1 mmol) 及びスチレン (1.5 ml) を含む反
応液を用いた。エチレンの重合については、トルエン
(10 ml)中にサマリウム触媒 (0.05mmol)とエチレン (1
気圧) を含む反応液を用いた。共重合については、トル
エン (10 ml)中にサマリウム触媒 (0.05 mmol)、スチレ
ン (6 ml) 、及びエチレン(1 気圧) を含む反応液を用
いた。反応温度および反応時間、並びに重合体の収率及
び分子量を表1に示す(表中のモノマーにおけるSt及び
Etはそれぞれスチレン及びエチレンを示し、St/Et はス
チレン及びエチレンの組み合わせを示す)。これらの結
果から、上記の二価サマリウム錯体がスチレンの重合、
及びスチレンとエチレンの共重合に有用であることが明
らかである。
Example 2 Using the samarium complex obtained in Example 1, polymerization of styrene, polymerization of ethylene, and copolymerization of styrene and ethylene were carried out. For styrene polymerization, at normal pressure (1 atm), samarium catalyst (0.1 mmol) in toluene (12 ml)
And a reaction solution containing styrene (1.2 ml) under pressure.
(2500 atm), a reaction solution containing a samarium catalyst (0.1 mmol) and styrene (1.5 ml) in toluene (3.5 ml) was used. For the polymerization of ethylene, toluene
(10 ml) and samarium catalyst (0.05 mmol) and ethylene (1
(Atmospheric pressure). For the copolymerization, a reaction solution containing a samarium catalyst (0.05 mmol), styrene (6 ml), and ethylene (1 atm) in toluene (10 ml) was used. The reaction temperature and reaction time, and the yield and molecular weight of the polymer are shown in Table 1 (St and
Et indicates styrene and ethylene, respectively, and St / Et indicates a combination of styrene and ethylene). From these results, the above divalent samarium complex polymerizes styrene,
And it is clear that it is useful for copolymerization of styrene and ethylene.

【0021】[0021]

【表1】 ────────────────────────────────── 錯体 モノマー 温度 P/atm 時間(h) 収率 Mw3)×10-4 Mw/Mn4) ────────────────────────────────── 錯体11) St 25℃ 2500 2 64% 2.67 1.29 錯体22) St 0 1 4 20% 40.7 1.87 〃 St 25 1 4 70% 44.5 2.76 〃 St 60 1 1.5 100% 20.2 2.16 〃 St 25 2500 2 100% 59.5 2.84 〃 Et 25 1 0.17 1.55g5) 124.0 2.75 〃 St/Et 25 1 1.5 1.1g5)6) 21.7 2.30 ──────────────────────────────────1) Sm(OAr)2(THF)3; ArO は 2,6-di-tert-Bu-4-Me-phenoxy基2) [Cp * Sm(OAr) Cp* K(THF)2]n ; ArO は 2,6-di-tert-Bu-4-Me-phenoxy基3) 生成物の重量平均分子量4) 生成物の数平均分子量5) 生成物の収量(g) 6) スチレン/エチレン=0.65[Table 1] 錯 体 Complex monomer Temperature P / atm Time (h) Yield Mw 3) × 10 -4 Mw / Mn 4)錯 体 complex 1 1) St 25 ℃ 2500 2 64% 2.67 1.29 Complex 2 2) St 0 1 4 20% 40.7 1.87 〃 St 25 1 4 70% 44.5 2.76 〃 St 60 1 1.5 100% 20.2 2.16 〃 St 25 2500 2 100% 59.5 2.84 〃 Et 25 1 0.17 1.55g 5) 124.0 2.75 〃 St / Et 25 1 1.5 1.1g 5) 6) 21.7 2.30 〃 ──────── 1) Sm (OAr) 2 (THF) 3 ; ArO is 2,6-di-tert-Bu-4-Me-phenoxy group 2) [Cp * Sm (OAr) Cp * K (THF) 2 ] n ; ArO is 2,6-di-tert-Bu-4-Me-phenoxy group 3) Weight average molecular weight of product 4) Number average molecular weight of product 5) Product yield (g) 6) Styrene / ethylene = 0.65

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の方法によれば、二価サマリウム
錯体を用いてスチレン及び/又はエチレンの重合を効率
的に行うことができる。特に、本発明の方法によれば、
従来ほとんど報告がないスチレン及びエチレンのブロッ
ク共重合を行うことができるので有用である。
According to the method of the present invention, styrene and / or ethylene can be efficiently polymerized using a divalent samarium complex. In particular, according to the method of the present invention,
This is useful because block copolymerization of styrene and ethylene, which has hardly been reported so far, can be carried out.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08F 210/02 212:08) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C08F 210/02 212: 08)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 式: [Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]n (式
中、X はアルカリ金属イオンを示し、Cp* はペンタメチ
ルシクロペンタジエニル配位子を示し、ArO はアリール
オキシド配位子を示し、THF はテトラヒドロフラン配位
子を示し、n は該錯体が [Cp* Sm(OAr) Cp* X(THF)2]を
繰り返し単位とするポリメリック錯体であることを示
す)で表される二価サマリウム錯体の存在下で常圧ない
し加圧下にスチレン及び/又はエチレンの重合を行う方
法。
1. The formula: [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] n , wherein X represents an alkali metal ion, Cp * represents a pentamethylcyclopentadienyl ligand, ArO represents an aryloxide ligand, THF represents a tetrahydrofuran ligand, and n represents that the complex is a polymeric complex having [Cp * Sm (OAr) Cp * X (THF) 2 ] as a repeating unit. A) polymerization of styrene and / or ethylene at normal pressure or under pressure in the presence of a divalent samarium complex represented by
【請求項2】 X がカリウムイオンであり、アリールオ
キシド配位子が2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノキ
シド配位子又は2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシド配位子
である錯体を用いて重合を行う請求項1に記載の方法。
2. X is a potassium ion, and the aryloxide ligand is a 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxide ligand or a 2,6-di-tert-butylphenoxide ligand. The method according to claim 1, wherein the polymerization is carried out using a complex.
【請求項3】 スチレン及びエチレンのブロック共重合
を行う請求項1又は2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein a block copolymerization of styrene and ethylene is carried out.
【請求項4】 重合を 1,000気圧以上の圧力下で行う請
求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
4. The process according to claim 1, wherein the polymerization is carried out under a pressure of at least 1,000 atm.
【請求項5】 式:(ArO)2Sm(THF)3(ArO はアリールオ
キシド配位子を示す)で表される二価サマリウム錯体の
存在下で 1,000気圧以上の圧力下にスチレン及び/又は
エチレンの重合を行う方法。
5. In the presence of a divalent samarium complex represented by the formula: (ArO) 2 Sm (THF) 3 (ArO represents an aryl oxide ligand), styrene and / or A method for conducting polymerization of ethylene.
【請求項6】 アリールオキシド配位子が2,6-ジ-tert-
ブチル-4- メチルフェノキシド配位子又は2,6-ジ-tert-
ブチルフェノキシド配位子である錯体を用いて重合を行
う請求項5に記載の方法。
6. An aryl oxide ligand comprising 2,6-di-tert-
Butyl-4-methylphenoxide ligand or 2,6-di-tert-
The method according to claim 5, wherein the polymerization is carried out using a complex that is a butylphenoxide ligand.
【請求項7】 スチレン及びエチレンのブロック共重合
を行う請求項5又は6に記載の方法。
7. The method according to claim 5, wherein block copolymerization of styrene and ethylene is carried out.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004003022A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-08 Riken Catalyst composition

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WO2004003022A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-08 Riken Catalyst composition

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