JPH1135615A - モノアザジエン金属錯体をベースにした触媒系 - Google Patents

モノアザジエン金属錯体をベースにした触媒系

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JPH1135615A
JPH1135615A JP10195106A JP19510698A JPH1135615A JP H1135615 A JPH1135615 A JP H1135615A JP 10195106 A JP10195106 A JP 10195106A JP 19510698 A JP19510698 A JP 19510698A JP H1135615 A JPH1135615 A JP H1135615A
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methyl
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Sigurd Dr Becke
ジグルト・ベツケ
Heike Dr Windisch
ハイケ・ビンデイツシユ
Joachim Dr Scholz
ヨアヒム・シヨルツ
Steffen Kahlert
シユテフエン・カーラート
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Bayer AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入手の容易さ、外部の影響に対する敏感性が
ないこと、および取り扱いが容易な新規メタロセン触媒
系の提供。 【解決手段】 本発明は式 【化1】 のモノアザジエン金属錯体、および該金属錯体を賦活す
るのに適した共触媒をベースにした触媒系、および不飽
和化合物の重合、特にオレフィンおよび/またはジエン
の重合および共重合に対する該触媒系の使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明はモノアザジエン金属錯体をベース
にした触媒系,および不飽和化合物の重合、特にオレフ
ィンおよび/またはジエンの重合および共重合に対する
その使用に関する。
【0002】オレフィンおよびジオレフィンの重合に対
するメタロセンの使用、特に賦活用共触媒、好ましくは
アルモキサン(alumoxanes)と混合したメタロセン錯体の
使用は久しい以前から公知である(例えばヨーロッパ特
許A129 368号、同347 128号、同347
129号、同69 951号、同351 392号、
同485 821号、同485 823号)。
【0003】メタロセンは特にオレフィンの重合に対す
る極めて効果的で特異性をもった触媒であることが知ら
れている。その活性、選択性、および微小構造、分子量
および分子量分布に対する調節性を増加させるために、
最近ではオレフィン化合物重合用の非常に多数の新規メ
タロセン触媒およびメタロセン触媒系が開発されてい
る。
【0004】メタロセン錯体の特殊な型のものに,世界
特許公開96/04290号記載の周期律表のIV族の
遷移金属に対するビシクロペンタジエニルジエン金属錯
体がある。世界特許公開96/04290号記載のビシ
クロペンタジエニルジエン金属錯体は賦活用の共触媒と
組み合わせると、オレフィン、ジオレフィンおよび/ま
たはアセチレン型の不飽和単量体の重合に適している。
【0005】上記ジエン錯体の欠点は、低い収率でしか
得られず、純粋な形で製造するためには非常にコストが
高くなることである。該ジエン錯体は空気および水分に
極めて敏感であり、従って錯体の分解を防ぐためにはい
わゆる「グローブ・ボックス」の中で製造しなければな
らない。このジエン錯体を共触媒で賦活する場合には特
に、「グローブ・ボックス」の中で製造し貯蔵しなけれ
ばならない極めて敏感な化合物が生じる。また例えば痕
跡の酸素または水分のような不純物に対して極めて敏感
なために、このジエン錯体を重合用の触媒として使用す
ることは工業的に不利である。触媒の分解または失活を
防ぐためには、例えば使用する単量体、溶媒および装置
に対しコストのかかる精製操作を行わなければならな
い。さらに他の欠点は、ポリオレフィンの製造に通常使
用される工業用の溶媒、例えばヘキサンまたは他の脂肪
族炭化水素に対しこのジエン錯体の溶解度が低いことで
ある。
【0006】電子不足性遷移金属のビシクロペンタジエ
ニルモノアザジエン錯体、例えばジルコノセンモノアザ
ジエン錯体も公知であり、このものはカルボニルまたは
カルボニル類似化合物に付加することができる(J.S
cholz等、Chem.R.、1993年、126
巻、803頁以降、およびJ.Whitby等、J.C
hem.Soc.,Chem.Commun.、199
1年、1743頁以降)。しかしここに記載されたモノ
アザジエン金属錯体自身はオレフィン化合物の重合に対
して不活性である。
【0007】従って本発明の目的は、上記の欠点をもた
ない触媒系を見出すことである。特に本発明の目的は、
貯蔵に際して安定であり、合成が簡単で、且つ工業的な
取り扱いが容易であり、特にオレフィン化合物の重合に
対し問題を生ぜずに賦活し得る触媒系を見出すことであ
る。このような触媒系は特にジエンの重合に対し最適な
触媒でなければならない。
【0008】本発明において驚くべきことには、モノア
ザジエン金属錯体をベースにした触媒系は上記の目的に
特に適していることが見出された。
【0009】従って本発明によれば、(a)式
【0010】
【化2】
【0011】但し式中Mは周期律表[N.N.Gree
nwood,A.Earnshaw,Chemie d
er Elemente,VCH 1990]のIII
b族、IVb族、Vb族、VIb族またはランタニドま
たはアクチニドから成る群から選ばれる金属であり、A
は随時1個の架橋または多数の架橋をもった陰イオン性
の配位子を意味し、R1、R2、R3、R4、R5は同一ま
たは相異なることができ、水素、ハロゲン、シアノ基、
1〜C20アルキル基、C1〜C10フルオロアルキル基、
6〜C10フルオロアリール基、C1〜C10アルコキシ
基、C6〜C20アリール基、C6〜C10アリーロキシ基、
2〜C10アルケニル基、C7〜C40アリールアルキル
基、C7〜C40アルキルアリール基、C8〜C40アリール
アルケニル基、C2〜C10アルキニル基、随時C1〜C10
炭化水素基で置換されたシリル基を表すか、または
1、R2、R3、R4、R5はそれぞれの場合それを結合
している原子と一緒になって1個またはそれ以上の脂肪
族または芳香族の環系をつくり、該環は1個またはそれ
以上のヘテロ原子(O、N、S)を含むことができ、且
つ5〜10個の炭素原子を有していることができ、Lは
中性の配位子を意味し、nは0〜10の数であり、mは
0、1、2、3または4を意味し、kは1、2または3
であり、且つm+kの和はMの酸化数の関数として1〜
5である、のモノアザジエン金属錯体、および(b)金
属錯体(a)を賦活するのに適した共触媒から成り、成
分(a)対成分(b)のモル比は1:0.1〜1:10
000、好ましくは1:1〜1:1000の間にある
ことを特徴とする触媒系が提供される。
【0012】適当な式(I)のモノアザジエン金属錯体
は特に、Mが周期律表のIVb族、Vb族、またはラン
タニドから成る群から選ばれる金属であり、Aは式C3
6 5のアリル基、但しR6は式(I)のR1〜R5と同じ
意味を有する、ハロゲン化物(F、Cl、Br、I)、
式O3SR6のスルフォネート、式NR6 2のアミド、式N
237 3のピラゾレート、但しR7は水素またはC1〜C
10アルキル基である、式R6B(N237 33の硼酸ピ
ラゾリル、式OR6のアルコレートまたはフェノレー
ト、式OSiR6 3のシロキサン、式SR6のチオレー
ト、式(R1CO)2CR6のアセチルアセトネート、式
(R1N=CR62のジイミン、式C5q6 5−qのシク
ロペンタジエニル、但しqは0、1、2、3、4、5で
ある、式C97−r6 rのインデニル、但しrは0、
1、2、3、4、5、6、7である、式C139−s6 s
のフルオレニル、但しsは0、1、2、3、4、5、
6、7、8、9である、C1〜C30アルキル基、C6〜C
10アリール基およびC7〜C40アルキルアリール基を表
し、R1〜R5はC1〜C30アルキル基、C6〜C10アリー
ル基、C7〜C40アルキルアリール基、特に水素、メチ
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、t−ブチル、フェニル、メチルフェニ
ル、シクロヘキシルおよびベンジルを表し、Lは式R6
−O−R6のエーテルかまたは式R6−S−R6のチオエ
ーテル、或いは式NR6 3のアミン、または式PR6 3のフ
ォスフィンを表し、nは0〜4の数、mおよびkは上記
と同じ意味を有し、ここで陰イオン性の配位子Aは、式
CR8 2、C28 2、SiR8 2、Si28 4、GeR8 2、G
eR8 4、R8 2SiCR8 2、BR8、AlR8、NR8およ
びPR8、但し置換基R8は同一または相異なることがで
き、水素、C1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキ
ル、C2〜C20アルケニル、C6〜C20アリール、C7
20アルキルアリールまたはC7〜C20アラルキルを表
す、を有する2価の基、または酸素または硫黄原子によ
り1個または多数個の、好ましくは1個または2個の架
橋をなしているものである。
【0013】式(I)のモノアザジエン金属錯体におい
て、Mがチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジ
ン、ニオブ、またはタンタルであり、Aはシクロペンタ
ジエニル、メチルシクロペンタジエニル、ベンジルシク
ロペンタジエニル、n−ブチルシクロペンタジエニル、
ペンタメチルシクロペンタジエニル、インデニル、2−
メチル−4,5−ベンゾインデニル、2−メチルベンゾ
インデニル、2−メチル−4−フェニルインデニル、
(4,5,6,7)−テトラヒドロインデニル、2,
4,7−トリメチルインデニル、2−メチル−4−(1
−ナフチル)インデニル、またはフルオレニルであり、
Lはジエチルエーテル、テトラヒドロフランまたはテト
ラヒドロチオフェンを表し、陰イオン性の配位子Aは、
2価の基であるMe2Si,Ph2Si、Ph(Me)S
i、Me2C、Ph2C、Ph(Me)C、およびCH2
CH2によって架橋されているものが特に好適である。
同一または相異なる2個の配位子Aが架橋する結果、例
えば次のようなジ陰イオン配位子がえられる。
【0014】エチレンビス(インデニル)、エチレンビ
ス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)、エチ
レンビス(2−メチルインデニル)、エチレンビス
(2,4−ジメチルインデニル)、エチレンビス(2−
メチル−4,5−ベンゾインデニル)、エチレンビス
(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデニル)、
エチレンビス(2−メチル−4−フェニルインデニ
ル)、エチレンビス(2−メチル−4−(1−ナフチ
ル)インデニル)、エチレンビス(2−メチル−4−エ
チルインデニル)、エチレンビス(2−メチル−4−イ
ソプロピルインデニル)、エチレンビス(2−メチル−
4−メチルインデニル)、エチレンビス(2−メチル−
α−アセナフト−1−インデニル)、ジメチルシランジ
イルビス(インデニル)、ジメチルシランジイルビス
(2−メチル−4−エチルインデニル)、ジメチルシラ
ンジイルビス(2−メチル−4−イソプロピルインデニ
ル)、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−メ
チルインデニル)、ジメチルシランジイルビス(2−メ
チル−4,5−ベンゾインデニル)、ジメチルシランジ
イルビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデ
ニル)、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−
フェニルインデニル)、ジメチルシランジイルビス(2
−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル)、ジメチ
ルシランジイルビス(2−メチル−α−アセナフト−1
−インデニル)、イソプロピリデン(9−フルオレニ
ル)シクロペンタジエニル、ジフェニルメチレン(9−
フルオレニル)シクロペンタジエニル、フェニルメチル
メチレン(9−フルオレニル)シクロペンタジエニル、
ジメチルシランジイル(9−フルオレニル)シクロペン
タジエニル、イソプロピリデン(9−フルオレニル)−
(3−メチルシクロペンタジエニル)、フェニルメチル
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)、またはジメチルシラニル(9−フルオレ
ニル)(3−メチルシクロペンタジエニル)。
【0015】モノアザ−金属錯体に対して与えられた式
(I)は結合関係について形式的な表現であると見做す
べきであり、構造的な変形の一例を表している。当業界
の専門家には公知のように、金属錯体の結合関係は、特
に中心原子、酸化数およびモノアザジエン配位子の置換
基に依存している。
【0016】式(II)
【0017】
【化3】
【0018】但しA、L、Mおよびm、n、kは上記式
(I)の意味を有する、のモノアザジエン金属錯体、ま
たは式(III)
【0019】
【化4】
【0020】但しM、AおよびR1〜R6およびmは上記
意味を有する、のモノアザジエン金属錯体、または式
(IV)
【0021】
【化5】
【0022】のモノアザジエン金属錯体、または式
(V)
【0023】
【化6】
【0024】但しM、A、R1〜R6、R8およびmは上
記意味を有し、R9は上記2価の基の一つを意味する、
のモノアザジエン金属錯体、または式(VI)
【0025】
【化7】
【0026】のモノアザジエン金属錯体、または式(V
II)
【0027】
【化8】
【0028】但しMおよびR1〜R6およびR9は上記意
味する、のモノアザジエン金属錯体が特に適している。
式(III)〜(VII)の化合物においては、二つの
隣接した基R6はそれぞれの場合それと結合している原
子と一緒になって1個またはそれ以上の脂肪族または芳
香族の環系をつくり、その炭素数は5〜10であること
ができる。
【0029】本発明に適した特殊な型のモノアザジエン
錯体は式(VIII)
【0030】
【化9】
【0031】但しMおよびR1〜R5は上記意味する、の
ものである。
【0032】適当な共触媒はメタロセンの分野において
公知の共触媒、例えばアルモキサンの重合体またはオリ
ゴマー、ルイス酸およびアルミネートおよびボレートで
ある。この点に関しては特にMacromol.Sym
p.97巻、6月号(1995年)1〜246頁(アル
モキサンに関し)、およびヨーロッパ特許277 00
3号、同277 004号、Organometall
ics、16巻、847〜857ページ(1997年)
(ボレートに関し)、およびヨーロッパ特許573 4
03号(アルミネートに関し)を参照されたい。
【0033】メチルアルミノキサン、トリイソブチルア
ルミニウムで変性したメチルアルミノキサン、およびジ
イソブチルアルミノキサン、トリアルキルアルミニウム
化合物、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルア
ルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリイソオ
クチルアルミニウム、およびジアルキルアルミニウム化
合物、例えば水素化ジイソブチルアルミニウム、塩化ジ
エチルアルミニウム、置換トリアリール硼素化合物、例
えばトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、陰イオ
ンとしてテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
トを含むイオン性化合物、例えばトリフェニルメチルテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメ
チルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
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、置換トリアリ
ールアルミニウム化合物、例えばトリス(ペンタフルオ
ロフェニル)アルミニウム、および陰イオンとしてテト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネートを含む
イオン性化合物、例えばトリフェニルメチルテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、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)アルミネートが共触媒として特に適している。
【0034】勿論共触媒を互いに混合物として使用する
ことができる。最も有利な混合比はそれぞれの場合適当
な予備試験により決定しなければならない。
【0035】式(I)のモノアザジエン金属錯体の合成
法は公知であり、例えばScholz等のChem.B
er.,126巻、803〜809頁(1993年)の
論文に記載されている。
【0036】式(I)のモノアザジエン金属錯体の一つ
の可能な合成法は、式AmnMX 但しA、L、Mおよびm、nは上記意味を有し、Xは
F、Cl、BrまたはIを表す、の金属ハロゲン錯体
を、モノアザジエンを存在させ適当な還元剤で脱ハロゲ
ン化する方法である。適当な還元剤は、例えばアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、亜鉛、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の合金、例えばナトリウ
ム/水銀合金またはナトリウム/カリウム合金である。
適当な還元剤はまたナトリウムナフタレニド、カリウム
グラファイト、リチウムアルキルおよびアルミニウムア
ルキル化合物である。リチウム、マグネシウム、グリニ
ア化合物およびn−ブチルリチウムが特に好適である。
モノアザジエン錯体を製造する際の適当な溶媒は脂肪族
および芳香族の炭化水素、ハロゲン化された炭化水素、
エーテルおよび環式エーテルである。その例としてはペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、ジアルキルエーテルおよびテトラヒドロフランで
ある。種々の溶媒の混合物も適している。
【0037】式(I)のモノアザジエン金属錯体の製造
は形式的には下記のように表すことができる。
【0038】
【化10】
【0039】モノアザジエン錯体の製造はまた工業的規
模で非常に簡単に行うことができる。モノアザジエンは
容易に入手できる。モノアザジエン錯体は高収率で、ま
た自分の結晶化能力のために非常に純粋な形で製造する
ことができる。純粋な形では式AmmMX2の前駆体は
存在し得ない。モノアザジエンとの反応から容易に結晶
し容易に精製される錯体が得られるからである。この精
製法は、式(VI)のキラルなモノアザジエン錯体の混
合物をラセミ形とメソ形とに分離するのに特に適してい
る。C2−対称性をもったアンサ−メタロセンのラセミ
形は、立体特異性をもったオレフィンの重合、例えばア
イソタクチックなポリプロピレンを製造するのに特に適
している(Angew.Chem.97巻、507頁
(1985年)。
【0040】本発明によればまた式(V)のキラルなモ
ノアザジエン錯体をラセミ形で製造する方法が提供され
る。
【0041】本発明によればまた不飽和化合物、特にオ
レフィンおよびジエンの重合に対する本発明の新規触媒
系の使用法が提供される。ここで重合とは該不飽和化合
物の均質重合および共重合の両方を意味するものとす
る。特にC2〜C10アルケン、例えばエチレン、プロ
ピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1
−オクテン、イソブチレン、およびアリールアルケン、
例えばスチレンが重合に使用される。共役ジエン、例え
ば1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジ
エン、および非共役ジエン、例えば1、4−ヘキサジエ
ン、1,5−ヘキサジエン、5,7−ジメチル−1,6
−オクタジエン、4−ビニル−1−シクロヘキセン、5
−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノ
ルボルネン、およびジシクロペンタジエンが特にジエン
として使用される。
【0042】本発明の触媒は、好ましくはエチレンと上
記の1種またはそれ以上のα−オレフィンおよびジエン
との共重合体をベースにしたゴムの製造に適している。
また本発明の触媒は環式オレフィン、例えばノルボルネ
ン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン
の重合、および環式オレフィンとエチレンまたはα−オ
レフィンとの共重合に適している。キラルなモノアザジ
エン錯体は立体特異性をもったオレフィンの重合の触媒
として使用することができる。
【0043】重合は液相において不活性溶媒を存在させ
またはさせないで、或いは気相において行うことができ
る。芳香族炭化水素、例えばベンゼンおよび/またはト
ルエン、または脂肪族炭化水素、例えばプロパン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、イソブタン、シクロヘキサ
ン、または種々の炭化水素の混合物が溶媒として適して
いる。
【0044】本発明の触媒系は担体に担持させて使用す
ることができる。適当な担体材料としては次のものを挙
げることができる:無機または有機性の重合体の担体、
例えばシリカ・ゲル、ゼオライト、カーボンブラック、
活性炭、酸化アルミニウム、ポリスチレンおよびポリプ
ロピレン。
【0045】本発明の触媒系は通常の方法により担体材
料に担持させることができる。触媒系を担体に担持させ
る方法は例えば米国特許4 808 561号、同4
912 075号、同5 008 228号および同4
914 253号に記載されている。
【0046】重合は一般に圧力1〜1000バール、好
ましくは1〜100バール、温度−100〜+250
℃、好ましくは0〜+150℃において行われる。重合
は通常の反応において連続法またはバッチ法で行うこと
ができる。
【0047】溶液中における優れた安定性のために、本
発明の触媒系は溶液法により工業的な連続法において特
に良好に使用することができる。
【0048】下記の実施例を用いて本発明をさらに詳細
に説明する。
【0049】
【実施例】
実施例 12−クロロ−2−シクロペンタジエニル−1−シクロヘ
キシル−4−メチル−3−フェニル−1−アザ−2−チ
タナ−シクロペント−4−エンの製造 100mlのTHF中に塩化シクロペンタジエニルチタ
ン(IV)5g(22.79ミリモル)を含む溶液に、
5.18g(22.79ミリモル)の1−シクロヘキシ
ル−3−メチル−4−フェニル−1−アザ−ブタ−1,
3−ジエンおよび0.55gのマグネシウムを加え、金
属が完全に反応するまでこの混合物を室温で撹拌する。
真空中で溶媒を除去して乾凅させ、残留物を50mlの
ジエチルエーテルで抽出する。ジエチルエーテル抽出物
から4.36gの2−クロロ−2−シクロペンタジエニ
ル−1−シクロヘキシル−4−メチル−3−フェニル−
1−アザ−2−チタナ−シクロペント−4−エンを暗褐
色の結晶として分離した(収率51%、1H−NMR、
13C−NMRおよび元素分析で同定)。
【0050】エチレンの重合 100mlのトルエンおよび5mlのメチルアルミノキ
サン(MAO)10%溶液を250mlのガラス製反応
器に入れる。次いでエチレンをガス供給管を用い1.1
バールの圧力下で溶液中に連続的に導入する。5mlの
トルエン中に3.75mg(10μモル)の2−クロロ
−2−シクロペンタジエニル−1−シクロヘキシル−4
−メチル−3−フェニル−1−アザ−2−チタナ−シク
ロペント−4−エンを含む溶液を加えて重合を開始させ
る。15分重合を行った後、10mlのメタノールを加
え温度20℃、エチレン圧力1.1バールにおいて半農
を停止させ、得られた重合体を濾過し、アセトンで洗滌
し、真空乾燥炉中で乾燥する。1.6gのポリエチレン
が得られた。
【0051】実施例 21,3−ブタジエンの重合 12.2mg(32.5μモル)の2−クロロ−2−シ
クロペンタジエニル−1−シクロヘキシル−4−メチル
−3−フェニル−1−アザ−2−チタナ−シクロペント
−4−エン(実施例1に従って製造)を、トルエン中に
MAOを含む10%溶液9.8mlに20℃で溶解す
る。このチタン錯体は緑色を呈して溶解し、これを15
0mlのトルエンと22gの1,3−ブタジエンから成
る単量体溶液に加えた。重合は20℃において均一な溶
液中で行い、30分後安定剤として0.3gのVulk
anox BKFを含む10mlのメタノールを加えて
重合を停止させる。重合体はメタノール中に沈澱し、こ
れを60℃において真空乾燥器中で乾燥した。2.0g
のポリブタジエンが得られ、選択性分布は1,4−シス
体が80.8%、1,4−トランス体が2.6%、1,
2−単位体が16.5%であった。
【0052】実施例 3スチレンの存在下における1,3−ブタジエンの重合 実施例2の重合法を繰り返したが、10μモルの触媒を
使用し、80mlのトルエンと11.6gのブタジエン
から成る単量体溶液にさらに10mlのスチレンを加え
た点が異っていた。重合は20℃で60分間行った。
2.4gのポリブタジエンが分離された。
【0053】実施例 4ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムアクリジン
の製造 100mlのTHF中に二塩化ジルコノセン5.00g
(17.10ミリモル)を含む溶液に、3.06g(1
7.10ミリモル)のアクリジンおよび0.41gのマ
グネシウムを加え、金属が完全に反応するまでこの混合
物を室温で撹拌する。真空中で溶媒を除去して乾凅さ
せ、残留物を80mlのトルエンで抽出する。トルエン
抽出物から4.29gのビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムアクリジンを赤色の固体として分離した。
【0054】エチレンの重合 500mlのトルエン、0.1mlのTIBAおよび1
0mlのトルエン中に2.0mg(5μモル)のビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムアクリジンを含
む溶液1mlを1.4リットルの鋼製オートクレーブの
中に入れる。この溶液を温度80℃にする。次いで反応
器の内圧が7バールに上昇するまでエチレンを加える。
5mlのトルエン中に2.5mg(5μモル)のトリス
(ペンタフルオロフェニル)ボランを含む溶液を加えて
重合を開始させる。80℃、7バールで15分重合を行
った後、オートクレーブの圧力を下げ、重合体を濾過
し、アセトンで洗滌し、60℃で20時間真空中で乾燥
する。22.1gのポリエチレンが得られた。
【0055】実施例 52,2−ビス(シクロペンタジエニル)−1−シクロヘ
キシル−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコナ−シク
ロペント−4−エンの製造 150mlのTHF中に二塩化ジルコノセン10.00
g(34.21ミリモル)を含む溶液に、7.30g
(34.21ミリモル)の1−シクロヘキシル−4−フ
ェニル−1−アザ−ブタ−1,3−ジエンおよび0.8
3gのマグネシウムを加え、金属が完全に反応するまで
この混合物を室温で撹拌する。真空中で溶媒を除去して
乾凅させ、残留物を80mlのジエチルエーテルで抽出
する。ジエチルエーテル抽出物から11.21gの2,
2−ビス(シクロペンタジエニル)−1−シクロヘキシ
ル−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコナ−シクロペ
ント−4−エンを橙黄色の固体として分離した(収率7
5%、1H−NMR、13C−NMRおよび元素分析で同
定)。
【0056】触媒溶液の調製 10.4mg(23.92μモル)の2,2−ビス(シ
クロペンタジエニル)−1−シクロヘキシル−3−フェ
ニル−1−アザ−2−ジルコナ−シクロペント−4−エ
ンを22.8mlのヘキサンおよび1.2mlのTIB
A中に溶解した。
【0057】エチレンと1−ヘキセンとの共重合 500mlのヘキサン、50mlの1−ヘキセン、およ
び1mlの触媒溶液を1.4リットルの鋼製オートクレ
ーブの中に入れる。この溶液を温度70℃にする。次い
で反応器の内圧が7バールに上昇するまでエチレンを加
える。5mlのトルエン中に0.92mg(1μモル)
のトリフェニルメチル−テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレートを含む溶液を加えて重合を開始させ
る。70℃、7バールで25分重合を行った後、オート
クレーブの圧力を下げ、重合体を濾過し、アセトンで洗
滌し、60℃で20時間真空中で乾燥する。24gのエ
チレン/1−ヘキセンの共重合体が得られた。
【0058】実施例 62,2−[(ラセミ(rac.)−ジメチルシリル−ビス(1
−インデニル)]−1−(t−ブチル)−3−フェニル
−1−アザ−2−ジルコナ−シクロペント−4−エンの
製造 50mlのTHF中に二塩化ラセミ−ジメチルシリルビ
ス(1−インデニル)ジルコニウム1.10g(2.4
5ミリモル)を含む溶液に、0.46g(2.45ミリ
モル)の1−(t−ブチル)−4−フェニル−1−アザ
−ブタ−1,3−ジエンおよび0.06gのマグネシウ
ムを加え、金属が完全に反応するまでこの混合物を室温
で撹拌する。真空中で溶媒を除去して乾凅させ、残留物
を30mlのペンタンで抽出する。ペンタン抽出物から
0.50gの2,2−[(ラセミ−ジメチルシリル−ビ
ス(1−インデニル)]−1−(t−ブチル)−3−フ
ェニル−1−アザ−2−ジルコナ−シクロペント−4−
エンを橙色の固体として分離した(収率34%、1H−
NMRおよび13C−NMRで同定)。
【0059】触媒溶液の調製 32.7mg(57.9μモル)の2,2−[(ラセミ
−ジメチルシリル−ビス(1−インデニル)]−1−
(t−ブチル)−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコ
ナ−シクロペント−4−エンを55mlのヘキサンおよ
び2.9mlのTIBA中に溶解した。
【0060】ポリプロピレンの重合 500mlのヘキサン、0.1mlのTIBA、200
gのプロピレンおよび2mlの触媒溶液を1.4リット
ルの鋼製オートクレーブの中に入れる。この溶液を温度
50℃にする。5mlのトルエン中に1.8mgのCP
3[B(C654]を含む溶液を加えて重合を開始さ
せる。50℃で1時間重合を行った後、メタノールを加
えて重合を停止させ、重合体を濾過し、60℃で20時
間真空中で乾燥する。158gのアイソタクチック・ポ
リプロピレンが得られた。
【0061】実施例 72,2−ビス(シクロペンタジエニル)−1−シクロヘ
キシル−4−メチル−3−フェニル−1−アザ−2−チ
タナ−シクロペント−4−エンの製造 100mlのTHF中に二塩化チタノセン5.00g
(20.08ミリモル)を含む溶液に、4.57g(2
0.08ミリモル)の1−シクロヘキシル−3−メチル
−4−フェニル−1−アザ−ブタ−1,3−ジエンおよ
び0.83gのマグネシウムを加え、金属が完全に反応
するまでこの混合物を室温で撹拌する。真空中で溶媒を
除去して乾凅させ、残留物を50mlのジエチルエーテ
ルで抽出する。ジエチルエーテル抽出物から5.31g
の2,2−ビス(シクロペンタジエニル)−1−シクロ
ヘキシル−4−メチル−3−フェニル−1−アザ−2−
チタナ−シクロペント−4−エンを黒色結晶として分離
した(収率65%、1H−NMR、13C−NMRおよび
元素分析で同定)。
【0062】エチレンとプロピレンとの共重合 機械的撹拌機、圧力ゲージ、温度プローブ、温度調節装
置、触媒流入口、およびエチレンおよびプロピレンのた
めの単量体計量装置を備えた1.4リットルの鋼製のオ
ートクレーブの中に500mlのトルエンを入れる。こ
れに、MAOの10%トルエン溶液5mlを加え、この
混合物を10分間撹拌する。次に57gのプロピレンを
加えた。恒温槽で内部温度を70℃に設定する。反応器
の内圧が7バールに上昇するまでエチレンを加える。
2,2−ビス(シクロペンタジエニル)−1−シクロヘ
キシル−4−メチル−3−フェニル−1−アザ−2−チ
タナ−シクロペント−4−エン10mgの溶液を加えて
重合を開始させ、70℃でエチレンを連続的に加え、内
圧が一定の7バールに保たれるようにする。1時間重合
を行った後、メタノール中に1%のHClを含む溶液を
加えて重合を停止させ、この混合物を10分間撹拌した
後、メタノールで重合体を沈澱させる。このようにして
得られた重合体をメタノールで洗滌し、分離し、60℃
で20時間真空中で乾燥し、44.1gの共重合体を得
た。赤外分光法でこの共重合体の組成を決定し、エチレ
ン68.1%、プロピレン31.9%であることが判っ
た。DSC法によりTgは−53℃であると決定され
た。
【0063】実施例 82,2−[(ラセミ−エチレン−ビス(1−インデニ
ル)]−1−(t−ブチル)−3−フェニル−1−アザ
−2−ジルコナ−シクロペント−4−エンの製造 50mlのTHF中に二塩化ラセミ−エチレンビス(1
−インデニル)ジルコニウム1.82g(4.35ミリ
モル)を含む溶液に、0.82g(4.35ミリモル)
の1−(t−ブチル)−4−フェニル−1−アザ−ブタ
−1,3−ジエンおよび0.10gのマグネシウムを加
え、金属が完全に反応するまでこの混合物を室温で撹拌
する。真空中で溶媒を除去して乾凅させ、残留物を30
mlのジエチルエーテルで抽出する。ジエチルエーテル
抽出物から0.98gの2,2−[(ラセミ−エチレン
−ビス(1−インデニル)]−1−(t−ブチル)−3
−フェニル−1−アザ−2−ジルコナ−シクロペント−
4−エンを橙色の固体として分離した(収率40%、1
H−NMRおよび13C−NMRで同定)。
【0064】触媒溶液の調製 23。6mg(44μモル)の2,2−[(ラセミ−エ
チレン−ビス(1−インデニル)]−1−(t−ブチ
ル)−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコナ−シクロ
ペント−4−エンを41.8mlのヘキサンおよび2.
2mlのトリイソブチルアルミニウム(TIBA)中に
溶解した。この触媒溶液を20℃においてアルゴン下に
おいてシュレンク(Schlenk)の容器の中に貯蔵
した。
【0065】エチレン、プロピレンおよび5−エチリデ
ン−2−ノルボルネン(ENB)の三元重合 機械的撹拌機、圧力ゲージ、温度プローブ、温度調節装
置、触媒流入口、およびエチレンおよびプロピレンのた
めの単量体計量装置を備えた1.4リットルの鋼製のオ
ートクレーブの中に500mlのヘキサンおよび0.1
mlのTIBAを入れる。これに、新しく調製した触媒
溶液1mlを加える.次に5mlの5−エチリデン−2
−ノルボルネン(ENB)を加える。恒温槽で内部温度
を80℃に設定する。22gのエチレンと38gのプロ
ピレンを加える。5mlのトルエン中に1.0mgのC
Ph3[B(C654]を含む溶液を加えて重合を開始
させる。半バッチ式の操作で、エチレンとプロピレンと
を質量比3:2で連続的に加え、80℃において内圧が
一定の4バールに保たれるようにする。1時間重合を行
った後、Vulkanox BKFの0.1重量%ヘキ
サン溶液を重合体溶液に加えて重合を停止させ、この混
合物を10分間撹拌した後、メタノールで重合体を沈澱
させる。このようにして得られた重合体を分離し、60
℃で20時間真空中で乾燥し121.7gの三元重合体
を得た。赤外分光法でこの三元重合体の組成を決定し、
エチレン66.4%、プロピレン29.9%、ENB
3.7%であることが判った。DSC法によりTgは−
51℃であると決定された。
【0066】実施例 9エチレン、プロピレンおよびENBの三元重合 実施例8の重合法を繰り返したが、30日間貯蔵した後
の実施例8の触媒溶液1mlを使用した点が異ってい
た。エチレン66.2%、プロピレン30.0%、EN
B3.8%の組成比をもつ三元重合体121.0gが得
られた。DSC法によりTgは−50℃であると決定さ
れた。
【0067】実施例10エチレン、プロピレンおよびENBの三元重合 実施例9の重合法を繰り返したが、500mlのヘキサ
ンおよび0.1mlのTIBA、50gのプロピレンお
よび10mlのENBをオートクレーブに入れ、温度を
50℃にし、4バールの圧力下においてエチレンを連続
的に加えた点が異っている。35分重合させた後重合を
停止させた。エチレン57.4%、プロピレン34.2
%、ENB9.2%の組成比をもつ三元重合体99.3
gが得られた。DSC法により決定されたTgは−48
℃であった。
【0068】実施例112,2’−[(ラセミ−エチレン−ビス(テトラヒドロ
インデニル)]−1−(t−ブチル)−3−フェニル−
1−アザ−2−ジルコナ−シクロペント−4−エンの製
50mlのTHF中に二塩化ラセミ−エチレンビス(テ
トラヒドロインデニル)ジルコニウム1.22g(2.
86ミリモル)を懸濁させる。20℃において0.54
g(2.83ミリモル)の1−(t−ブチル)−4−フ
ェニル−1−アザ−ブタ−1,3−ジエンおよび0.0
7gのマグネシウムを順次加える。わずか5分後に反応
が始まる。2時間に亙り懸濁液の色は黄色から橙色に変
る。マグネシウムが全部反応するま撹拌を続ける。反応
の終りにおいて真空中で溶媒を除去して乾凅させ、残留
物を30mlのジエチルエーテルで抽出する。ジエチル
エーテル抽出物から0.79gの2,2−[(ラセミ−
エチレン−ビス(テトラヒドロインデニル)]−1−
(t−ブチル)−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコ
ナ−シクロペント−4−エンを橙色の固体として分離し
た(収率52%、1H−NMRおよび13C−NMRで同
定)。
【0069】触媒溶液の調製 45.2mg(83.3μモル)の2,2−[(ラセミ
−エチレン−ビス(テトラヒドロインデニル)]−1−
(t−ブチル)−3−フェニル−1−アザ−2−ジルコ
ナ−シクロペント−4−エンを14.6mlのヘキサン
および2.1mlのトリイソブチルアルミニウム(TI
BA)中に溶解した。この触媒溶液を20℃でアルゴン
下においてシュレンク(Schlenk)の容器の中に
貯蔵した。
【0070】エチレン、プロピレンおよびENBの三元
重合 実施例10の重合法を繰り返したが、500mlのヘキ
サン、0.1mlのTIBAおよび0.5mlの実施例
11の触媒溶液を最初にオートクレーブに導入し、49
gのプロピレン、11gのエチレンおよび5mlのEN
Bを加え、オートクレーブの内容物を60℃に加熱し
た。次に5mlのトルエン中に4.6mgのCPh
3[B(C654]を含む溶液を加えて重合を開始させ
る。次にエチレンを圧力4バールにおいて連続的に加え
る。75分間重合を行った後重合を停止させる。組成比
がエチレン70.5%、プロピレン23.4%、ENB
6.4%の三元重合体70.5gを得た。。DSC法に
より決定されたTgは−45℃であった。
【0071】実施例121,3−ジシクロヘキシル−6−メチル−5−フェニル
−4−(1−メチル−2−フェニル−エテン−1−イ
ル)−1,3−ジアザ−2−チタナ−シクロヘプト−6
−エン−2−スピロ−2’−(1’−シクロヘキシル−
4’−メチル−3’−フェニル−1’−アザ−2’−チ
タナ−シクロペント−4’−エンの製造 100mlのTHF中に四塩化チタン/THF付加物
3.00g(9.21ミリモル)を含む溶液に、4.1
9g(18.42ミリモル)の1−(シクロヘキシル)
−3−メチル−4−フェニル−1−アザ−ブタ−1,3
−ジエンおよび0.45gのマグネシウムを加え、この
混合物を金属が完全に反応するまで20℃で12時間撹
拌する。反応の終りにおいて真空中で溶媒を除去して乾
凅させ、残留物を30mlのペンタンで抽出する。ペン
タン抽出物から2.4gの1,3−ジシクロヘキシル−
6−メチル−5−フェニル−4−(1−メチル−2−フ
ェニル−エテン−1−イル)−1,3−ジアザ−2−チ
タナ−シクロヘプト−6−エン−2−スピロ−2’−
(1’−シクロヘキシル−4’−メチル−3’−フェニ
ル−1’−アザ−2’−チタナ−シクロペント−4’−
エンを黒色結晶固体として−5℃で沈澱させた(収率3
6%、1H−NMRおよび13C−NMRで同定)。
【0072】触媒溶液の調製 80.2mg(122.7μモル)の1,3−ジシクロ
ヘキシル−6−メチル−5−フェニル−4−(1−メチ
ル−2−フェニル−エテン−1−イル)−1,3−ジア
ザ−2−チタナ−シクロヘプト−6−エン−2−スピロ
−2’−(1’−シクロヘキシル−4’−メチル−3’
−フェニル−1’−アザ−2’−チタナ−シクロペント
−4’−エンを3.1mlのヘキサンおよび2.1ml
のトリイソブチルアルミニウム(TIBA)中に溶解し
た。
【0073】エチレンの重合 実施例12の触媒溶液100mlを先ず250mlのガ
ラスの反応器に導入する。次にエチレンを1.1バール
の圧力でガス供給管を介して連続的に導入する。次に5
mlのトルエン中に36.9mgのCPh3[B(C6
54]を含む溶液を加えて重合を開始させる。15分間
重合を行った後、温度40℃、エチレン圧力1.1バー
ルにおいてメタノール10mlを加え重合を停止させ、
得られた重合体を濾過し、アセトンで洗滌し、真空乾燥
器中で乾燥する。350mgのポリエチレンが得られ
た。
【0074】実施例13ビス[2,2’−S−ビス(4−メチル−6−t−ブチ
ル−フェノラート)]−1−(t−ブチル)−3−フェ
ニル−1−アザ−2−チタナ−シクロペント−4−エン
の製造 100mlのテトラヒドロフラン中に二塩化ビス[2,
2’−S−(4−メチル−6−t−ブチル−フェノラー
ト)]チタン2.92g(6.14ミリモル)を含む溶
液に、1.15g(6.14ミリモル)の1−(t−ブ
チル)−4−フェニル−1−アザ−ブタ−1,3−ジエ
ンおよび0.15gのマグネシウムを加え、金属が完全
に反応するまでこの混合物を室温で撹拌する。真空中で
溶媒を除去して乾凅させ、残留物を30mlのペンタン
で抽出する。ペンタン抽出物から3.2gのビス[2,
2’−S−ビス(4−メチル−6−t−ブチル−フェノ
ラート)]−1−(t−ブチル)−3−フェニル−1−
アザ−2−チタナ−シクロペント−4−エンを褐色の固
体として分離した(収率88%、1H−NMRおよび13
C−NMRで同定)。
【0075】エチレンの重合 100mlのトルエンおよび5mlのメチルアルモキサ
ン(MAO)10%溶液を250mlのガラス製反応器
に入れる。次いでエチレンをガス供給管を用い1.1バ
ールの圧力下で溶液中に連続的に導入する。5mlのト
ルエン中に5.3mg(8μモル)のビス[2,2’−
S−ビス(4−メチル−6−t−ブチル−フェノラー
ト)]−1−(t−ブチル)−3−フェニル−1−アザ
−2−チタナ−シクロペント−4−エンを含む溶液を加
えて重合を開始させる。15分重合を行った後、10m
lのメタノールを加え温度40℃、エチレン圧力1.1
バールにおいて反応を停止させる。得られた重合体を濾
過し、アセトンで洗滌し、真空乾燥炉中で乾燥する。
0.97gのポリエチレンが得られた。
フロントページの続き (72)発明者 ヨアヒム・シヨルツ ドイツ06217メルゼブルク・マルクト26 (72)発明者 シユテフエン・カーラート ドイツ06217メルゼブルク・エルツシユナ ーシユトラーセ52

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)式 【化1】 但し式中Mは周期律表[N.N.Greenwood,
    A.Earnshaw,Chemie der Ele
    mente,VCH 1990]のIIIb族、IVb
    族、Vb族、VIb族またはランタニドまたはアクチニ
    ドから成る群から選ばれる金属であり、 Aは随時1個の架橋または多数の架橋をもった陰イオン
    性の配位子を意味し、 R1、R2、R3、R4、R5は同一または相異なることが
    でき、水素、シアノ基、ハロゲン、C1〜C20アルキル
    基、C1〜C10フルオロアルキル基、C6〜C10フルオロ
    アリール基、C1〜C10アルコキシ基、C6〜C20アリー
    ル基、C6〜C10アリーロキシ基、C2〜C10アルケニル
    基、C7〜C40アリールアルキル基、C7〜C40アルキル
    アリール基、C8〜C40アリールアルケニル基、C2〜C
    10アルキニル基、随時C1〜C10炭化水素基で置換され
    たシリル基を表すか、またはR1、R2、R3、R4、R5
    はそれぞれの場合それを結合している原子と一緒になっ
    て1個またはそれ以上の脂肪族または芳香族の環系をつ
    くり、該環は1個またはそれ以上のヘテロ原子(O、
    N、S)を含むことができ、且つ5〜10個の炭素原子
    を有していることができ、 Lは中性の配位子を意味し、 nは0〜10の数であり、 mは0、1、2、3または4を意味し、 kは1、2または3であり、且つm+kの和はMの酸化
    数の関数として1〜5である、のモノアザジエン金属錯
    体、および(b)金属錯体(a)を賦活するのに適した
    共触媒から成り、成分(a)対成分(b)のモル比は
    1:0.1〜1:10 000、好ましくは1:1〜
    1:1000の間にあることを特徴とする触媒系。
  2. 【請求項2】 オレフィンおよび/またはジエンの重合
    に対する請求項1記載の触媒系の使用。
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