JPH11246584A - 複核メタロセン錯体 - Google Patents

複核メタロセン錯体

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JPH11246584A
JPH11246584A JP4949998A JP4949998A JPH11246584A JP H11246584 A JPH11246584 A JP H11246584A JP 4949998 A JP4949998 A JP 4949998A JP 4949998 A JP4949998 A JP 4949998A JP H11246584 A JPH11246584 A JP H11246584A
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康雄 若槻
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孝也 三瀬
Noriyuki Suzuki
教之 鈴木
Yoshitaka Yamaguchi
佳隆 山口
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オレフィンの重合用触媒などに有用な錯体化
合物を提供する。 【解決手段】 下記の一般式: 【化1】 〔式中、立体構造は相対配置を示し;R1、R2、R3、R4
R5、及びR6はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又は
エチル基を示し;R7及びR8はそれぞれ独立に水素原子又
はメチル基を示し;M1はケイ素原子又はゲルマニウム原
子を示し;M2はジルコニウム原子、チタン原子、又はハ
フニウム原子を示し;M3は鉄原子、コバルト原子、ニッ
ケル原子、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム
原子、オスミウム原子、イリジウム原子、又は白金原子
を示し、n及びmはそれぞれ独立に0又は1の整数を示
し、Lは配位子を示す〕で表わされる化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な錯体化合物に
関するものである。より詳しく言うと、本発明は有機反
応用の触媒、例えば重合用の触媒として有用な錯体化合
物を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィンは工業的に重要な材料である。ポリオレフィ
ンの製造方法としてはオレフィン重合触媒を用いる重合
方法が重要であり、とりわけチーグラー・ナッタ触媒は
低圧で分岐の少ない良好なポリオレフィンを与える触媒
として広く用いられている。しかしながら、この触媒で
は不均一系で重合を行うために活性部位が単一ではな
く、分子量分布が大きくなる(5以上)という問題を有
している。
【0003】近年、均一系の重合触媒として4族メタロ
セン−メチルアルミノキサン系触媒が注目されている。
この触媒は活性部位が単一であり、得られる重合体の分
子量分布が2に近いという特徴を有しているので、従来
の不均一系触媒では得られなかったポリマーを与える触
媒系として重要である。また、ポリプロピレンは高い立
体規則性を有することが必須であるが、アイソタクティ
ックなポリプロピレンを合成する触媒としては、メタロ
セン錯体の異性体のうち、光学活性を示す異性体(後述
するように、本明細書においてこのような異性体を「ラ
セミ型錯体」と呼ぶ場合がある)を好適に使用できるこ
とが報告されている。
【0004】
【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】本発明者は、重合用触媒などの有機反応用触媒
として有用な化合物を提供することを課題として鋭意研
究を行い、均一系の重合触媒として有用な4族メタロセ
ン錯体であって、アイソタクティックなポリプロピレン
を合成する触媒として有用なラセミ型錯体の形態のメタ
ロセン錯体を提供することに成功した(特願平9-99109
号明細書;Chemistry Letters, pp.1201-1202, 1997)。
この錯体は、簡便な工程で収率よく製造でき、容易に高
純度に精製可能であるという特徴を有しており、オレフ
ィンの重合に有用である。
【0005】しかしながら、この錯体はオレフィンの重
合用触媒としては活性が不十分であり、得られるポリマ
ーの分子量が低いという問題を有していた。そこで、本
発明者は、より触媒活性が高く、高分子量のポリマーを
与える錯体を提供すべく鋭意研究を行った結果、架橋部
位に配位性官能基を導入して他種金属へ配位させること
により、原料錯体の立体規則性をもたらす基本的骨格を
変化させずに触媒活性や重合物の分子量を増大させるこ
とができることを見出した。本発明は上記の知見を基に
して完成されたものである。
【0006】すなわち本発明は、下記の一般式:
【化2】 〔式中、立体構造は2種の光学異性体のうちの1つを示
し;R1、R2、R3、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に水素
原子、メチル基、又はエチル基を示し;R7及びR8はそれ
ぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し;M1はケイ素原
子又はゲルマニウム原子を示し;M2はジルコニウム原
子、チタン原子、又はハフニウム原子を示し;M3は鉄原
子、コバルト原子、ニッケル原子、ルテニウム原子、ロ
ジウム原子、パラジウム原子、オスミウム原子、イリジ
ウム原子、又は白金原子を示し、n及びmはそれぞれ独
立に0又は1の整数を示し、Lは配位子を示す〕で表わ
される化合物を提供するものである。
【0007】本発明の好ましい態様によれば、R1、R2
R3、R4、R5、及びR6がそれぞれ独立に水素原子又はメチ
ル基であり、R7及びR8が水素原子であり、M1がケイ素原
子であり、M2がジルコニウム原子であり、M3がコバルト
原子、ロジウム原子、又はイリジウム原子であり、n及
びmが0であり、Lがシクロペンタジエニル系又はイン
デニル系配位子である上記化合物;及びR1、R2、R3
R4、R5、及びR6が水素原子であり、M3がロジウム原子で
ある上記化合物が提供される。別の観点からは、本発明
により上記化合物を含む有機反応用触媒、好ましくはオ
レフィン重合用触媒;並びに、上記化合物、好ましくは
上記化合物のラセミ体を含む触媒の存在下でポリオレフ
ィンを製造する方法が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】上記一般式中、 R1 、R2、R3
R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、
又はエチル基を示すが、いずれも水素原子であることが
好ましい。n及びmはそれぞれ独立に0又は1を示す
が、n及びmがともに0であることが好ましい。M1に結
合する2個のアルケニル基としては、例えばビニル基、
アリル基などが好適であり、M1に結合する2個のアルケ
ニル基が同一の基であることが特に好ましい。R7及びR8
はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示すが、両者
が水素原子であることが好ましい。
【0009】M1はケイ素原子又はゲルマニウム原子を示
すが、ケイ素原子であることが好ましい。M2はジルコニ
ウム原子、チタン原子、又はハフニウム原子を示すが、
ジルコニウム原子であることが好ましい。M1がケイ素原
子であり、M2がジルコニウム原子である化合物は、本発
明の好適な化合物である。また、M3は8属の金属、より
具体的には、鉄原子、コバルト原子、ニッケル原子、ル
テニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、オスミ
ウム原子、イリジウム原子、又は白金原子を示す。好ま
しくは、コバルト原子、ロジウム原子、又はイリジウム
原子であり、特に好ましくはロジウム原子である。
【0010】Lは配位子を示す。M3がコバルト原子、ロ
ジウム原子、又はイリジウム原子などの金属である場合
には、好適にはシクロペンタジエニル系又はインデニル
系配位子を用いることができる。シクロペンタジエニル
系の配位子としては、シクロペンタジエニル配位子、ペ
ンタメチルシクロペンタジエニル配位子などを用いるこ
とができ、インデニル系配位子としては、インデニル配
位子などを用いることができる。また、M3がニッケル原
子又は鉄原子などの場合には、例えば、ホスフィン系な
どの配位子などが好適な場合もある。一般的には、M3
金属の種類に応じて、利用可能な配位子を適宜選択する
ことが望ましいが、そのような技術は当業界で周知かつ
慣用である。
【0011】本発明の化合物は、2個のシクロペンタジ
エニル配位子とM1及びM2との結合様式が上記の一般式で
特定される結合様式であることを特徴としている(立体
構造は2種の光学異性体のうちの1つを示すが、2種の
光学異性体はいずれも本発明の範囲に包含される)。本
発明の化合物は、2個のシクロペンタジエニル配位子と
M1(配位子を含まず)及びM2(配位子である2個の塩素
原子を含む)との結合により形成される構造により分子
全体に不斉が生じており、光学活性な2種の異性体が存
在する。一方、2個のシクロペンタジエニル配位子の結
合様式によっては、分子の鏡像が分子自身と同一になる
1種又は2種以上の異性体が存在する。本明細書におい
て、光学活性な上記異性体の光学対掌体のそれぞれを
「ラセミ型錯体」と呼び、分子の鏡像が分子自身と同一
となる(光学不活性な)異性体を「メソ型錯体」と呼
ぶ。なお、本明細書において用いられる「ラセミ体」と
いう用語は、それぞれ光学対掌体の関係にある光学活性
な2種の「ラセミ型錯体」の等量混合物を意味してい
る。
【0012】本発明の化合物の製造方法は下記の実施例
に具体的に示されているので、下記実施例にしたがっ
て、必要に応じて原料化合物、反応試薬、反応条件など
を適宜修飾又は改変することにより、上記一般式に包含
される化合物をいずれも容易に製造できることが当業者
に理解できよう。原料として用いられる化合物は、例え
ば、Chemistry Letters, pp.1201-1202, 1997 (表1、
化合物4)などに記載されている。
【0013】本発明の化合物の用途は特に限定されない
が、本発明の化合物、例えば、光学活性なラセミ型錯
体、若しくはそれらの任意の混合物、又はラセミ体は、
例えば、各種の有機合成反応の触媒として利用すること
ができ、特に好適にはオレフィンの重合用触媒として利
用することが可能である。とりわけ、プロピレンや1-ヘ
キセン等の重合においては、上記のいずれかの形態の化
合物を用いて立体規則性の高いポリオレフィンを製造で
きる。
【0014】
【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、本発明の範囲は下記の実施例に限定される
ことはない。 例1: 本発明の錯体:インデニルロジウム{d,l−ジ
クロロ[ビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジビニルシリレン]ジルコニウム}の製造
【化3】 ジビニルシリレン架橋ジルコノセン錯体(d,l-ジクロロ
[ビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジビ
ニルシリレン]ジルコニウム, Chemistry Letters, pp.
1201-1202, 1997, Talbe 1, product No.4) 46 mg (0.1
1 mmol) と(ind)Rh(C2H4)2錯体 1 mg (ind:インデニ
ル; 0.11 mol)のTHF 溶液 50 l)を65℃で約60時間撹
拌した。室温まで冷却した後、減圧下で溶媒を留去し、
トルエン 20 l)に溶解して、セライトで濾過した。この
濾液を 2 ml まで濃縮し、ヘキサン (15 ml)を加えて-3
0 ℃で数日放置したところ目的の錯体を黄色結晶として
得た。収量は 57 mg(収率81%)であった。
【0015】1H NMR (CDCl3): δ 7.30 (m, 2H, indH4
〜7), 7.03 (m, 2H, indH4〜7), 6.44(d, J=2.0Hz, 1H,
Cp-H), 6.29 (d, J=2.0Hz, 1H, Cp-H), 6.16 (quart,
J=2.6Hz, 1H, indH2), 5.31 (d, J=3.0Hz, 2H, indH1 &
indH3), 5.27 (d, J=2.0Hz, 1H, Cp-H), 5.03 (d, J=
2.0Hz, 1H, Cp-H), 3.50 (m, 2H, CH2=CSi), 2.47 (m,
2H, C=CHSi), 2.32 (s, 3H, CH3), 2.19 (s, 3H, CH3),
2.06 (s, 3H, CH3),1.95 (s, 3H, CH3), 1.85 (m, 2H,
CH2=CSi)13 C NMR (CDCl3):δ 137.58, 137.03, 128.31, 127.92, 110.18, 101.85 (s,
Cp(q)),129.01, 112.25, 110.44 (s, Cp(C-H)),124.5
4, 124.51, 119.42, 119.06 (s, indC4〜7) 109.70, 109.60 (d, J=3.4Hz, indC8 & C9) 88.98 (d, J=6.2Hz, indC2) 77.34, 77.25 (d, J=5.0Hz, indC1 & C3) 53.08, 52.47 (d, J .0Hz, C=-Si) 30.47, 29.76 (d, J=9.0Hz, =C-Si) 17.50, 16.01, 15.66, 15.53 (s, CH3)
【0016】例2:本発明の錯体を用いたプロピレンの
重合 例1で得られた本発明の化合物 (0.10μmol, 0.841mgを
トルエン 2 ml に溶解して 155μl を分取) 、メチルア
ルミノキサン(Al/Zr=10,000)のトルエン溶液(30 ml) に
プロピレンを導入して3気圧にした。混合物を室温で1
時間撹拌した後、メタノールを添加して反応を終了し
た。反応混合物を希塩酸で洗浄し濾過した後、減圧乾燥
してポリプロピレン 1.535 gを得た。ポリマーの重量平
均分子量は166,000 であった。13C NMR による分析の結
果、ペンタド[mmmm]は97.1% であった。
【0017】比較例:プロピレンの重合 ジビニルシリレン架橋ジルコノセン錯体(d,l-ジクロロ
[ビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジビ
ニルシリレン]ジルコニウム)(0.10 μmol, 0.429 mg
をトルエン 2 ml に溶解して 155μl を分取) 、メチル
アルミノキサン(Al/Zr=10,000)のトルエン溶液 (30 ml)
にプロピレンを導入して3気圧にした。混合物を室温で
1時間撹拌した後、メタノールを添加して反応を終了し
た。反応混合物を希塩酸で洗浄し濾過した後、減圧乾燥
してポリプロピレン 0.92 g を得た。ポリマーの重量平
均分子量は138,000 であった。13C NMR による分析の結
果、ペンタド[mmmm]は96.5% であった。
【0018】
【発明の効果】本発明の化合物はオレフィンの重合用触
媒として利用することができ、アイソタクティックなポ
リオレフィンを製造できるという特徴を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 佳隆 埼玉県和光市丸山台3−3−16 コートヴ ィレッジII−103

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式: 【化1】 〔式中、立体構造は相対配置を示し;R1、R2、R3、R4
    R5、及びR6はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又は
    エチル基を示し;R7及びR8はそれぞれ独立に水素原子又
    はメチル基を示し;M1はケイ素原子又はゲルマニウム原
    子を示し;M2はジルコニウム原子、チタン原子、又はハ
    フニウム原子を示し;M3は鉄原子、コバルト原子、ニッ
    ケル原子、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム
    原子、オスミウム原子、イリジウム原子、又は白金原子
    を示し、n及びmはそれぞれ独立に0又は1の整数を示
    し、Lは配位子を示す〕で表わされる化合物。
  2. 【請求項2】 R1、R2、R3、R4、R5、及びR6がそれぞれ
    独立に水素原子又はメチル基であり、R7及びR8が水素原
    子であり、M1がケイ素原子であり、M2がジルコニウム原
    子であり、M3がコバルト原子、ロジウム原子、又はイリ
    ジウム原子であり、n及びmが0であり、Lがシクロペ
    ンタジエニル系又はインデニル系配位子である請求項1
    に記載の化合物。
  3. 【請求項3】 R1、R2、R3、R4、R5、及びR6が水素原子
    であり、M3がロジウム原子である請求項2に記載の化合
    物。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    の化合物を含む有機反応用触媒。
  5. 【請求項5】 オレフィン重合用触媒である請求項4又
    は5に記載の触媒。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    の化合物を含む触媒の存在下でポリオレフィンを製造す
    る方法。
  7. 【請求項7】 上記化合物のラセミ体を含む触媒の存在
    下で行う請求項7に記載の方法。
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