KR101471156B1 - Ethylene oligomerization catalyst systems having enhanced selectivity - Google Patents
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Abstract
X-Y-X 골격을 가지는 리간드 구조와 크롬 공급원을 포함하는 에틸렌 올리고머화용 촉매계에 있어서, 말단 기능기를 도입한 리간드를 사용하여 올리고머화 반응의 활성도 및 선택도를 향상시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for improving activity and selectivity of an oligomerization reaction using a terminal functional group-introduced ligand in a catalyst system for ethylene oligomerization comprising a ligand structure having an X-Y-X skeleton and a chromium source.
Description
본 발명은 에틸렌의 삼량체화(trimerization)와 같은 에틸렌의 올리고머화 반응에 사용하는 촉매계에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst system for use in the oligomerization reaction of ethylene, such as trimerization of ethylene.
선형 알파-올레핀(Linear alpha-olefin)은 공단량체, 세정제, 윤활제, 가소제 등에 쓰이는 중요한 물질로 상업적으로 널리 사용되며, 특히 1-헥센과 1-옥텐은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 제조 시 폴리에틸렌의 밀도를 조절하기 위한 공단량체로서 많이 사용된다.Linear alpha-olefins are widely used commercially as important materials for comonomers, detergents, lubricants, and plasticizers. Especially, 1-hexene and 1-octene are used in the production of linear low density polyethylene (LLDPE) It is widely used as a comonomer for controlling density.
종래의 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene, 선형 저밀도 폴리에틸렌)의 제조 과정에는 에틸렌과 함께 폴리머 골격(polymer backbone)에 분지(branch)를 형성하여 밀도(density)를 조절하기 위하여 알파-올레핀, 예를 들어 1-헥센, 1-옥텐과 같은 공단량체와 공중합이 이루어지도록 하였다.Conventional production processes of LLDPE (linear low-density polyethylene) include forming alpha-olefins, such as alpha-olefins, for example, by forming branches in the polymer backbone with ethylene to control the density 1-hexene, and 1-octene.
따라서, 공단량체의 함량이 높은 LLDPE의 제조를 위해서는 공단량체의 가격이 제조 비용의 큰 부분을 차지한다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법에의 시도가 있어 왔다.Therefore, there is a problem that the cost of the comonomer is a large part of the manufacturing cost for the production of the LLDPE having a high comonomer content. Various attempts have been made to solve these problems.
또한, 알파-올레핀은 종류에 따라 응용 분야나 시장 규모가 다르기 때문에 특정 올레핀을 선택적으로 생산할 수 있는 기술은 상업적으로 크게 중요하다. 그러나 기존의 에틸렌 올리고머화 반응은 1-헥센 및 1-옥텐과 함께 상당한 양의 부텐, 고급 올리고머와 폴리에틸렌을 함께 생성하는 비효율적인 측면이 있었다. 따라서 최근 선택적인 에틸렌 올리고머화(ethylene oligomerization)를 통해 1-헥센 또는 1-옥텐을 높은 선택도로 제조하는 크롬촉매 기술에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.In addition, since the application fields and the market sizes of the alpha-olefins are different depending on the type, the technology capable of selectively producing a specific olefin is commercially important. However, the conventional ethylene oligomerization reaction has the ineffectiveness of producing a large amount of butene, high-grade oligomer and polyethylene together with 1-hexene and 1-octene. Therefore, recent researches on chromium catalyst technology for producing 1-hexene or 1-octene with high selectivity through selective ethylene oligomerization have been conducted.
에틸렌의 삼량체화 촉매로서 일반식 (R1)(R2)X-Y-X(R3)(R4)의 리간드를 사용한 크롬계 촉매가 제시되었다. 상기 식에서 X는 인, 비소 또는 안티몬이고, Y는 -N(R5)-와 같은 연결 그룹이며, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나가 극성 또는 전자 수여 치환체를 가진다.A chromium-based catalyst using a ligand of the formula (R1) (R2) X-Y-X (R3) (R4) as a trimerization catalyst of ethylene has been proposed. Wherein X is phosphorus, arsenic or antimony, Y is a linking group such as -N (R5) -, and at least one of R1, R2, R3 and R4 has a polar or electron donating substituent.
또한 촉매 조건하에 1-헥센에 대해 촉매 활성을 나타내지 않는 리간드로서 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나에 극성 치환체를 가지지 않는 화합물인 (o-에틸페닐)2PN(Me)P(o-에틸페닐)2에 대한 연구가 있어 왔다(Chem . Commun ., 2002, 858).In addition, a (o- ethylphenyl) 2 PN (Me) P ( o- ethyl does not have a polar substituent on at least one of R1, R2, R3 and R4 compound as a ligand which does not exhibit catalytic activity for 1-hexene under catalytic conditions Phenyl) 2 has been studied ( Chem . Commun . , 2002, 858 ).
하지만 상술한 종래기술의 헤테로원자를 포함하는 PNP형 골격의 리간드는 1-옥텐 또는 1-헥센 제조 반응시 반응 중 일관되게 지속되는 중합 활성과 높은 선택성에 대한 요구가 여전히 지속되고 있는 실정이다.However, the ligand of the PNP type skeleton containing the hetero atom of the prior art described above still has a continuing demand for a consistently long-lasting polymerization activity and high selectivity during 1-octene or 1-hexene production.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 X-Y-X 골격의 원자에 말단 기능기(functional group)를 도입한 리간드, 크롬 공급원, 그리고 조촉매를 포함하는 에틸렌 올리고머화용 촉매계를 제공하려고 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention aims to provide a catalyst system for ethylene oligomerization comprising a ligand in which a functional group is introduced into an atom of X-Y-X skeleton, a chromium source, and a cocatalyst.
또한, 상기 촉매계를 이용하여, 중합활성도 및 반응 선택도가 높은 에틸렌의 올리고머화 방법을 제공하려고 한다.Further, an attempt to provide an oligomerization method of ethylene with high polymerization activity and reaction selectivity by using the above catalyst system.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 리간드;In order to achieve the above object, the present invention provides a ligand represented by the following general formula (1):
크롬공급원; 및Chromium supply; And
조촉매를 포함하는 에틸렌 올리고머화용 촉매계를 제공한다.The present invention provides a catalyst system for ethylene oligomerization comprising a cocatalyst.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에서, X는 인, 비소 또는 안티몬이고,Wherein X is phosphorus, arsenic or antimony,
W는 탄소수 0 내지 10의 탄소 사슬이고,W is a carbon chain having 0 to 10 carbon atoms,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고,R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl,
Z는 질소, 산소 또는 황이고, Z is nitrogen, oxygen or sulfur,
R5는 수소를 제외한 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)기이고, 그리고R 5 is a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group except for hydrogen, and
n은 1 또는 2이다.
n is 1 or 2;
또한, 본 발명은 상기 촉매계를 이용하여 반응의 활성도 및 선택도가 향상된 에틸렌의 올리고머화 방법을 제공한다.
The present invention also provides an oligomerization method of ethylene having improved activity and selectivity of the reaction using the catalyst system.
이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 선택적 에틸렌의 올리고머화를 위한 촉매계, 이의 제조방법 및 이를 이용한 에틸렌의 올리고머화 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a catalyst system for oligomerization of selective ethylene according to a specific embodiment of the present invention, a method for producing the same, and a method for oligomerizing ethylene using the catalyst system will be described in detail.
본 발명에서 "촉매계"라 함은 전이금속, 리간드 및 조촉매가 동시에 또는 임의의 순서로 순차적으로, 임의의 적합한 용매에서 단량체의 존재 또는 부재 하에 함께 첨가되어 활성이 있는 촉매 조성물로 수득될 수 있는 것을 의미한다.The term "catalyst system" as used herein refers to a catalyst system in which a transition metal, a ligand and a cocatalyst are simultaneously or sequentially added in any order, in any suitable solvent, in the presence or absence of monomers, .
본 발명은 일 구현예에 따라, 하기 화학식 1로 표시되는 리간드;The present invention provides, in one embodiment, a ligand represented by the following general formula (1):
크롬공급원; 및Chromium supply; And
조촉매를 포함하는 에틸렌 올리고머화용 촉매계를 제공한다.The present invention provides a catalyst system for ethylene oligomerization comprising a cocatalyst.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에서, X는 인, 비소 또는 안티몬이고,Wherein X is phosphorus, arsenic or antimony,
W는 탄소수 0 내지 10의 탄소 사슬이고,W is a carbon chain having 0 to 10 carbon atoms,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고,R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl,
Z는 질소, 산소 또는 황이고, Z is nitrogen, oxygen or sulfur,
R5는 수소를 제외한 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)기이고, 그리고R 5 is a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group except for hydrogen, and
n은 1 또는 2이다.
n is 1 or 2;
본 발명자들은 기존의 (R1)(R2)X-N-X(R3)(R4) 구조의 N원자에 말단 기능기를 가진 -W-Z(R5)n기를 추가로 도입하여 촉매의 용해도를 증가시킬 수 있었으며, 그에 따라 중합 반응에 있어서 중합 활성이 증가하였고, 선택성 또한 증가한 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.The present inventors have found that the addition of a -WZ (R 5 ) n group having a terminal functional group to the N atom of the existing (R 1 ) (R 2 ) XNX (R 3 ) (R 4 ) structure can increase the solubility of the catalyst And thus the polymerization activity was increased in the polymerization reaction and the selectivity was also increased. Thus, the present invention was completed.
이하, 상기 에틸렌 올리고머화용 촉매계의 구성 성분에 대하여 살펴본다.Hereinafter, the constituent components of the catalyst system for ethylene oligomerization will be described.
상기 화학식 1로 표시되는 말단 기능기를 가지는 리간드에 있어서, X는 인, 비소 또는 안티몬이고, 바람직하게는 인이다.In the ligand having a terminal functional group represented by the general formula (1), X is phosphorus, arsenic, or antimony, preferably phosphorus.
W는 탄소수 0 내지 10의 탄소 사슬이고, 바람직하게는 탄소수 0 내지 5인 탄소사슬이다. W is a carbon chain having 0 to 10 carbon atoms, preferably a carbon chain having 0 to 5 carbon atoms.
Z는 질소, 산소 또는 황이고, 바람직하게는 질소이다.Z is nitrogen, oxygen or sulfur, preferably nitrogen.
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 그룹이며, 비전자 공여체이다. 이들은 비극성 그룹일 수 있다. 적합하게는 메틸, 에틸, 에틸레닐, 프로필, 프로페닐, 프로피닐, 부틸, 사이클로헥실, 2-메틸사이클로헥실, 2-에틸사이클로헥실, 2-이소프로필사이클로헥실, 벤질, 페닐, 톨릴, 크실릴, o-메틸페닐, o-에틸페닐, o-이소프로필페닐, o-t-부틸페닐, o-메톡시페닐, o-이소프로폭시페닐, 큐밀, 메시틸, 비페닐, 나프틸, 안트라세닐, 메톡시, 에톡시, 페녹시, 톨릴녹시, 디메틸아미노, 티오메틸, 트리메틸실닐, 디메틸히드라질 등이 포함되나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 사이클로헥실, 2-메틸사이클로헥실, 2-에틸사이클로헥실, 2-이소프로필사이클로헥실, o-메틸페닐, o-에틸페닐, o-이소프로필페닐, o-t-부틸페닐, o-메톡시페닐, o-이소프로폭시페닐 중에서 독립적으로 선택될 수 있다.R 1 , R 2 , R 3 And R < 4 > are each independently hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group and non-electron donor. These can be non-polar groups. Propyl, propyl, propyl, butyl, cyclohexyl, 2-methylcyclohexyl, 2-ethylcyclohexyl, 2-isopropylcyclohexyl, benzyl, phenyl, tolyl, xylyl isopropylphenyl, o-isopropoxyphenyl, cumyl, mesityl, biphenyl, naphthyl, anthracenyl, methoxyphenyl, o-methylphenyl, o-ethylphenyl, o-isopropylphenyl, , Ethoxy, phenoxy, tolyloxy, dimethylamino, thiomethyl, trimethylsilyl, dimethylhydrazyl, and the like, but are not limited thereto. Preferred are cyclohexyl, 2-methylcyclohexyl, 2-ethylcyclohexyl, 2-isopropylcyclohexyl, o-methylphenyl, o-ethylphenyl, o-isopropylphenyl, ot- , o-isopropoxyphenyl. < / RTI >
R1, R2, R3 및 R4는 모두가 방향족 또는 치환된 방향족 그룹일 수 있다.R 1 , R 2 , R 3 And R < 4 > may all be aromatic or substituted aromatic groups.
R5는 수소를 제외한 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)기이다. 구체적으로 알킬, 아릴녹시, 할로겐, 니트로, 알콕시카보닐, 카보닐옥시, 알콕시, 아미노카보닐, 카보닐아미노, 디알킬아미노 또는 이들의 유도체 및 임의 치환체에 의해 치환된 아릴로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.R 5 is a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group except for hydrogen. Selected from the group consisting of alkyl, aryloxy, halogen, nitro, alkoxycarbonyl, carbonyloxy, alkoxy, aminocarbonyl, carbonylamino, dialkylamino or derivatives thereof and optionally substituted aryl .
바람직한 상기 리간드의 예는 하기와 같이 말단 기능기가 도입된 PNP형 골격 구조를 가지는 것이며, 리간드를 제조하기 위한 통상의 방법으로 제조될 수 있다. An example of such a preferable ligand is one having a PNP-type skeleton structure in which an end functional group is introduced as described below, and can be prepared by a conventional method for preparing a ligand.
상술한 구현예에 따른 크롬 공급원은 크롬 또는 크롬전구체인 것이 바람직하다. 상기 크롬 또는 크롬 전구체는 크롬(III)아세틸아세토노에이트, 삼염화크롬트리스테트라하이드로퓨란 및 크롬(III)-2-에틸헥사노에이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.Preferably, the chromium source according to the above embodiment is a chromium or chromium precursor. Preferably, the chromium or chromium precursor is selected from the group consisting of chromium (III) acetylacetonate, chromium trithiothreitrifluoride, and chromium (III) -2-ethylhexanoate.
그리고 상술한 구현예에 따른 에틸렌 올리고머화 촉매계는 조촉매를 포함하는 데, 이러한 조촉매는 13족 금속을 포함하는 유기 금속 화합물로서, 일반적으로 전이금속 화합물의 촉매 하에 올레핀을 중합할 때 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. And, the ethylene oligomerization catalyst system according to the above embodiment includes a cocatalyst, which is an organometallic compound comprising a Group 13 metal, which can be generally used to polymerize olefins under the catalyst of a transition metal compound Is not particularly limited.
구체적으로 상기 조촉매는 트리메틸알루미늄(TMA), 트리에틸알루미늄(TEA), 트리-이소부틸알루미늄(TIBA), 트리-n-옥틸알루미늄, 메틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 디클로라이드, 디메틸알루미늄 클로라이드, 디에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄세스퀴클로라이드, 메틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 알룸옥산, 테트라플루오로붕산 에테레이트, 은 테트라플루오로보레이트, 소듐 헥사플루오로 안티모네이트, 보록신, NaBH4, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 디메틸페닐암모늄테트라(페닐)보레이트, 트리틸테트라(페닐)보레이트, 트리페닐보론, 디메틸페닐암모늄 테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 소듐 테트라키스[(비스-3,5-트리플루오로메틸)페닐]보레이트, H+(OEt2)2[(비스-3,5-트리플루오로메틸)페닐]보레이트, 트리틸테트라(펜타플루오로페닐)보레이트 및 트리스(펜타플루오로페닐)보론, 및 이들의 혼합물로부터 이루어진 군으로부터 선택하여 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 알룸옥산이며, 더 바람직하게는 알킬알룸옥산인 메틸알룸옥산(MAO)이다.Specifically, the cocatalyst is selected from the group consisting of trimethylaluminum (TMA), triethylaluminum (TEA), tri-isobutylaluminum (TIBA), tri-n-octylaluminum, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride There may be mentioned ethyl aluminum chloride, ethyl aluminum sesquichloride, methyl aluminum sesquichloride, alumoxane, tetrafluoroborate etherate, silver tetrafluoroborate, sodium hexafluoroantimonate, boroxine, NaBH4, trimethylboron, triethyl (Phenyl) borate, triethyltetra (phenyl) borate, triphenylboron, dimethylphenylammonium tetra (pentafluorophenyl) borate, sodium tetrakis [(bis-3,5-trifluoromethyl ) Phenyl] borate, H + (OEt 2 ) 2 [(bis-3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, trityltetra (pentafluorophenyl ) Borate and tris (pentafluorophenyl) boron, and mixtures thereof, but the present invention is not limited thereto. Preferably alumoxane, more preferably methylalumoxane (MAO), which is alkylalumoxane.
전이금속인 크롬 화합물 및 메틸알룸옥산은 알루미늄:금속을 약 1:1 내지 10,000:1, 바람직하게는 약 1:1 내지 3,000:1로 배합하여 사용할 수 있다.The chromium compound and methylalumoxane, which are transition metals, can be used in a blend ratio of aluminum: metal of about 1: 1 to 10,000: 1, preferably about 1: 1 to 3,000: 1.
상술한 바와 같은 상기 화학식 1로 표시되는 리간드, 유기크롬 공급원, 및 조촉매를 포함하는 촉매계에 있어서, 선형 알파 올레핀에 대한 선택도를 높이고, 중합 활성을 높이기 위해, 바람직하게는 상기 리간드:유기크롬 공급원:조촉매는 임의의 비로 1:1:1 내지 10:1:10,000로 존재할 수 있고, 바람직하게는 1:1:100 내지 5:1:3,000이다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. In order to increase the selectivity to the linear alpha olefin and increase the polymerization activity in the catalyst system comprising the ligand, the organic chromium source, and the cocatalyst represented by the above-mentioned Formula 1 as described above, the ligand: organic chromium Source: The cocatalyst can be present in any ratio from 1: 1: 1 to 10: 1: 10,000, preferably 1: 1: 100 to 5: 1: 3,000. However, the present invention is not limited thereto.
상기 화학식 1로 표시되는 리간드, 유기크롬 공급원, 및 조촉매를 포함하는 촉매계에 있어서, 상기 촉매계의 세 성분들은 동시에 또는 임의 순서로 순차적으로, 임의의 적합한 용매에서 단량체의 존재 또는 부재 하에 함께 첨가되어 활성이 있는 촉매로 수득될 수 있다. 적합한 용매로는 헵탄, 톨루엔, 1-헥센, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 아세토니트릴, 디클로로메탄, 클로로포름, 클로로벤젠, 메탄올, 아세톤 등이 포함되며, 이에 제한되지 않는다.In the catalyst system comprising the ligand, organic chromium source, and cocatalyst represented by the above formula (1), the three components of the catalyst system are added simultaneously or in any order, sequentially in any suitable solvent, with or without a monomer Lt; / RTI > catalyst. Suitable solvents include, but are not limited to, heptane, toluene, 1-hexene, diethyl ether, tetrahydrofuran, acetonitrile, dichloromethane, chloroform, chlorobenzene, methanol, acetone and the like.
상기 촉매계의 세 성분들은 담지하지 않고 사용될 수 있으며, 또 실리카, 알루미나와 같은 담지물질에 담지되어 사용될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 (R1)(R2)X-Y-X(R3)(R4) 구조의 Y원자에 말단 기능기를 가진 -W-Z(R5)n기를 추가로 도입함에 따라 촉매의 용해도가 향상될 수 있다. 촉매의 용해도 향상은 상기 촉매계를 담지체에 담지시키는 경우에도 담지 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. The three components of the catalyst system may be used without being supported, or may be supported on a support material such as silica and alumina. As described above, the present invention is characterized in that the addition of a -WZ (R 5 ) n group having a terminal functional group to a Y atom having a structure of (R 1 ) (R 2 ) XYX (R 3 ) (R 4 ) Can be improved. The improvement of the solubility of the catalyst is advantageous in that the supporting efficiency can be enhanced even when the catalyst system is supported on the support.
상술한 구현예에 따른 촉매계를 이용하면 반응의 활성도 및 선택도가 향상된 에틸렌의 올리고머화 방법을 제공할 수 있다. Using the catalyst system according to the above-described embodiment, it is possible to provide a method of oligomerization of ethylene with improved activity and selectivity of the reaction.
발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1의 리간드, 크롬공급원 및 조촉매를 포함하는 촉매계의 존재하에 에틸렌을 중합하는 에틸렌의 올리고머화 방법을 제공한다. According to another embodiment of the invention there is provided a process for the oligomerization of ethylene which polymerizes ethylene in the presence of a catalyst system comprising a ligand, a chromium source and a cocatalyst,
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에서, X는 인, 비소 또는 안티몬이고,Wherein X is phosphorus, arsenic or antimony,
W는 탄소수 0 내지 10의 탄소 사슬이고,W is a carbon chain having 0 to 10 carbon atoms,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고,R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl,
Z는 질소, 산소 또는 황이고, Z is nitrogen, oxygen or sulfur,
R5는 수소를 제외한 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)기이고, 그리고R 5 is a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group except for hydrogen, and
n은 1 또는 2이다.
n is 1 or 2;
상기 화학식 1의 X, W, Z, R1, R2, R3, R4 및 R5의 구체적인 예 및 바람직한 예들에 대해서는 상술한 구현예에 따른 에틸렌 올리고머화용 촉매계에서 설명한 바와 동일하다.Specific examples and preferred examples of X, W, Z, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 in the above formula (1) are the same as those described in the catalyst system for ethylene oligomerization according to the above embodiment.
또한 상기 크롬 공급원 및 조촉매의 구체적인 예 및 바람직한 예들에 대해서는 상술한 구현예에 따른 에틸렌 올리고머화용 촉매계에서 설명한 바와 동일하다.Further, specific examples and preferred examples of the chromium source and the cocatalyst are the same as those described in the catalyst system for ethylene oligomerization according to the above embodiment.
에틸렌의 올리고머화는 상술한 구현예에 따른 촉매계와 통상적인 장치 및 접촉 기술을 이용하여 불활성 용매의 존재 또는 부재 하에서 균질 액상 반응 또는 촉매 시스템이 일부 용해되지 않거나 전부 용해되지 않는 형태인 슬러리 반응 또는 2상 액체/액체 반응 또는 생성물 올레핀이 주 매질로 작용하는 벌크상 반응 또는 가스상 반응으로 제조될 수 있다.Oligomerization of ethylene can be carried out in the presence of an inert solvent in the presence or absence of an inert solvent using a catalyst system according to the above described embodiments and conventional equipment and contact techniques, a slurry reaction in which the catalyst system is partially or completely dissolved, Phase liquid / liquid reaction, or a bulk phase reaction or gas phase reaction in which the product olefin acts as the main medium.
상기 에틸렌의 올리고머화 반응은 촉매 화합물 및 활성제와 반응하지 않는 임의의 불활성 용매 중에서 수행될 수 있다. 적합한 불활성 용매에는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 큐멘, 헵탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 메틸사이클로펜탄, n-헥산, 1-헥센, 1-옥텐 등이 있으며, 이들에만 한정되는 것은 아니다.The oligomerization reaction of ethylene can be carried out in any inert solvent that does not react with the catalyst compound and the activator. Suitable inert solvents include, but are not limited to, benzene, toluene, xylene, cumene, heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclopentane, n-hexane, 1-hexene and 1-octene.
상기 에틸렌의 올리고머화 반응은 0 내지 150℃의 온도, 바람직하게는 40 ~ 100℃, 특히 바람직하게는 50 ~ 90℃의 온도에서 실시될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 15 내지 1500 psig의 압력에서, 바람직하게는 15 내지 700 psig의 압력에서 실시될 수 있다.The oligomerization reaction of ethylene can be carried out at a temperature of 0 to 150 ° C, preferably 40 to 100 ° C, particularly preferably 50 to 90 ° C. The process according to the invention may also be carried out at a pressure of from 15 to 1500 psig, preferably from 15 to 700 psig.
상술한 구현예에 다른 촉매계를 사용하여 상술한 구현예에 따라 에틸렌을 올리고머화함으로써 1-헥센 또는 1-옥텐을 고활성, 고선택적으로 생산할 수 있다. In the above-described embodiment, 1-hexene or 1-octene can be produced in high activity and high selectivity by oligomerizing ethylene according to the above-described embodiment using another catalyst system.
본 발명은 기존의 (R1)(R2)X-N-X(R3)(R4) 구조의 N원자에 말단 기능기를 가진 -W-Z(R5)n기를 추가로 도입한 리간드를 사용한 크롬 촉매계를 제공하여, 기존의 촉매계에 비하여 높은 중합 활성과 선택도로 에틸렌을 올리고머화할 수 있다.The present invention provides a chromium catalyst system using the existing (R 1) (R 2) XNX (R 3) (R 4) structure -WZ (R 5) n ligands further introduced into a group with a terminal functionality on the N atom of the Thus, ethylene can be oligomerized with high polymerization activity and selectivity compared to existing catalyst systems.
도 1은 비교합성예 1 및 본 발명의 합성예 2에 따라 제조된 리간드를 포함하는 촉매계의 톨루엔에서의 용해 상태를 보여주는 사진이다.1 is a photograph showing the dissolution state of a catalyst system containing a ligand prepared according to Comparative Synthesis Example 1 and Synthesis Example 2 of the present invention in toluene.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
리간드Ligand 합성 synthesis
[[ 합성예Synthetic example 1] One]
PNP2: (C6H5)2PN(NMe2)P(C6H5)2 PNP2: (C 6 H 5) 2 PN (NMe 2) P (C 6 H 5) 2
다이클로로메테인 62.5mL가 있는 플라스크에 1,1-다이메틸아이드라진 HCl(1.10g, 13.5mmol)과 트리에틸아민 18.75mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거해서 흰색 고체를 얻었다. 메탄올/다이클로로메테인으로 재결정해 최종적으로 투명한 결정을 얻었다. 1,1-Dimethylindrazine HCl (1.10 g, 13.5 mmol) and triethylamine (18.75 mL) were added to a flask having 62.5 mL of dichloromethane. Chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed to give a white solid. And recrystallized with methanol / dichloromethane to finally obtain transparent crystals.
1H NMR(CDCl3): δ 2.50(6H, s, N(CH3)2), 7.24-7.47(20H, m, ArH) 1H NMR (CDCl 3): δ 2.50 (6H, s, N (CH 3) 2), 7.24-7.47 (20H, m, ArH)
13C NMR(CDCl3): δ 47.48, 47.55, 47.62(N(CH3)2), 128.87, 127.93, 128.68, 133.19, 133.41, 139.56, 139.70(ArC)13C NMR (CDCl 3 ): 隆 47.48, 47.55, 47.62 (N (CH 3 ) 2 ), 128.87, 127.93, 128.68, 133.19, 133.41, 139.56, 139.70
[[ 합성예Synthetic example 2] 2]
PNP3: (C6H5)2PN(CH2CH2NMe2)P(C6H5)2 PNP3: (C 6 H 5) 2 PN (CH 2 CH 2 NMe 2) P (C 6 H 5) 2
다이클로로메테인 62.5mL가 있는 플라스크에 N,N-다이메틸에틸렌다이아민(1.47mL, 13.5mmol)과 트리에틸아민 18.75mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 관크로마토그래피(실리카겔, 에틸아세테이트)를 통해 분리했다. 최종적으로 점성이 강한 액체 형태로 얻어졌다. N, N-dimethylethylenediamine (1.47 mL, 13.5 mmol) and triethylamine (18.75 mL) were added to a flask having 62.5 mL of dichloromethane. Chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed. The resulting material was separated via column chromatography (silica gel, ethyl acetate). Finally, it was obtained in liquid form with strong viscosity.
1H NMR(CDCl3): δ 1.96(8H, m, CH2N(CH3)2), 7.24-7.47(20H, m, ArH)1 H NMR (CDCl 3 ):? 1.96 (8H, m, CH 2 N (CH 3 ) 2 ), 7.24-7.47 (20H, m, ArH)
13C NMR(CDCl3): δ 46.58(N(CH3)2), 50.682(NCH2), 59.51(CH2NMe2), 128.03, 128.06, 128.09, 128.75, 132.59, 132.70, 132.81, 139.33, 139.39, 139.45(ArC) 13C NMR (CDCl 3): δ 46.58 (N (CH 3) 2), 50.682 (NCH 2), 59.51 (CH 2 NMe 2), 128.03, 128.06, 128.09, 128.75, 132.59, 132.70, 132.81, 139.33, 139.39, 139.45 (ArC)
31P NMR(CDCl3): δ 63.7(s)31 P NMR (CDCl 3 ): 隆 63.7 (s)
[[ 합성예Synthetic example 3] 3]
PNP4: (C6H5)2PN(CH2CH2NEt2)P(C6H5)2 PNP4: ???????? (C 6 H 5 ) 2 PN (CH 2 CH 2 NEt 2 ) P (C 6 H 5 ) 2
다이클로로메테인 62.5mL가 있는 플라스크에 N,N-다이에틸에틸렌다이아민(1.91mL, 13.5mmol)과 트리에틸아민 18.75mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 다이에틸에터에 녹여 알루미나를 통과시킨 다음 건조하니 점성이 강한 액체 형태로 분리되었다. N, N-diethylethylenediamine (1.91 mL, 13.5 mmol) and triethylamine (18.75 mL) were added to a flask having 62.5 mL of dichloromethane. Chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed. The resulting material was dissolved in diethylether, passed through alumina, and then dried to obtain a viscous liquid.
1H NMR(CDCl3): δ 0.78(6H, t, N(CH2CH3)2), 2.12(2H, t, NCH2CH2NEt2), 2.25(4H, q, N(CH2CH3)2), 3.42(2H, m, N(CH2), 7.24-7.42 (20H, m, ArH) 1H NMR (CDCl 3): δ 0.78 (6H, t, N (CH 2 CH 3) 2), 2.12 (2H, t, NCH 2 CH 2 NEt 2), 2.25 (4H, q, N (CH 2 CH 3 ) 2), 3.42 (2H, m, N (CH 2), 7.24-7.42 (20H, m, ArH)
13C NMR(CDCl3): δ 11.88(N(CH2CH3)2), 47.34(N(CH2CH3)2), 50.91(NCH2), 53.33(CH2NMe2), 128.01, 128.04, 128.07, 128.69, 132.59, 132.70, 132.81, 139.41, 139.54(ArC) 13C NMR (CDCl 3): δ 11.88 (N (CH 2 CH 3) 2), 47.34 (N (CH 2 CH 3) 2), 50.91 (NCH 2), 53.33 (CH 2 NMe 2), 128.01, 128.04, 128.07, 128.69, 132.59, 132.70, 132.81, 139.41, 139.54 (ArC)
31P NMR(CDCl3): δ 63.1(s)31 P NMR (CDCl 3 ): 隆 63.1 (s)
[[ 합성예Synthetic example 4] 4]
PNP5: (C6H5)2PN(CH2CH2N(iPr)2)P(C6H5)2 PNP5: (C 6 H 5) 2 PN (CH 2 CH 2 N (iPr) 2) P (C 6 H 5) 2
다이클로로메테인 62.5mL가 있는 플라스크에 N,N-다이아이소프로필에틸렌다이아민(2.24mL, 12.9mmol)과 트리에틸아민 18.75mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 다이에틸에터에 녹여 알루미나를 통과시킨 다음 관크로마토그래피(실리카겔, 에틸아세테이트)를 수행하여 리간드를 얻었다. 생성물은 점성이 강한 액체 형태로 얻어졌다. N, N-Diisopropylethylenediamine (2.24 mL, 12.9 mmol) and triethylamine (18.75 mL) were added to a flask having 62.5 mL of dichloromethane. Chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed. The resulting material was dissolved in diethyl ether, passed through alumina, and subjected to column chromatography (silica gel, ethyl acetate) to obtain a ligand. The product was obtained in the form of a viscous liquid.
1H NMR(CDCl3): δ 0.74(12H, d, N(CH2CH3)2), 2.18(2H, t, CH2N(iPr)2), 2.25(4H, sept, N(CH(CH3)2)2), 3.30(2H, m, NCH2), 7.24-7.42(20H, m, ArH) 1H NMR (CDCl 3): δ 0.74 (12H, d, N (CH 2 CH 3) 2), 2.18 (2H, t, CH 2 N (iPr) 2), 2.25 (4H, sept, N (CH (CH 3) 2) 2), 3.30 (2H, m, NCH 2), 7.24-7.42 (20H, m, ArH)
13C NMR(CDCl3): δ 20.79(N(CH(CH3)2)2), 46.25(NCH2), 48.80(N(CH(CH3)2)2), 54.12(CH2N(iPr)2), 127.99, 128.02, 128.05, 128.69, 132.59, 132.70, 132.81, 139.41, 139.54(ArC) 13C NMR (CDCl 3): δ 20.79 (N (CH (CH 3) 2) 2), 46.25 (NCH 2), 48.80 (N (CH (CH 3) 2) 2), 54.12 (CH 2 N (iPr) 2 ), 127.99, 128.02, 128.05, 128.69, 132.59, 132.70, 132.81, 139.41, 139.54 (ArC)
31P NMR(CDCl3): δ 61.9(s)31 P NMR (CDCl 3 ): 隆 61.9 (s)
[[ 합성예Synthetic example 5] 5]
PNP6: (C6H5)2PN(CH2CH2CH2NMe2)P(C6H5)2 PNP 6 : (C 6 H 5 ) 2 PN (CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ) P (C 6 H 5 ) 2
다이클로로메테인 30mL가 있는 플라스크에 N,N-다이메틸-1,3-프로페인다이아민(0.65mL, 5.15mmol)과 트리에틸아민 7.5mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(1mL, 5.4mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(1mL, 5.4mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 관크로마토그래피(실리카겔, 에틸아세테이트)를 수행하여 리간드를 얻었다. 생성물은 점성이 강한 액체 형태로 얻어졌다. N, N-dimethyl-1,3-propanediamine (0.65 mL, 5.15 mmol) and 7.5 mL of triethylamine were added to a flask having 30 mL of dichloromethane. Chlorodiphenylphosphine (1 mL, 5.4 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (1 mL, 5.4 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed. The resulting material was subjected to column chromatography (silica gel, ethyl acetate) to obtain a ligand. The product was obtained in the form of a viscous liquid.
1H NMR(CDCl3): δ 1.26(12H, quin, NCH2CH2CH2NMe2), 1.82(2H, t, CH2NMe2), 1.84(6H, s, N(CH3)2), 3.29(2H, m, NCH2), 7.21-7.39(20H, m, ArH) 1H NMR (CDCl 3): δ 1.26 (12H, quin, NCH 2 CH 2 CH 2 NMe 2), 1.82 (2H, t, CH 2 NMe 2), 1.84 (6H, s, N (CH 3) 2), 3.29 (2H, m, NCH 2 ), 7.21-7.39 (20H, m, ArH)
13C NMR(CDCl3): δ 29.26(NCH2CH2CH2NMe2), 45.26(N(CH3)2), 51.12(NCH2), 57.15(CH2NMe2), 128.01, 128.04, 128.70, 132.60, 132.71, 132.82, 139.46, 139.52, 139.58(ArC)(CDCl 3 ): 隆 29.26 (NCH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ), 45.26 (N (CH 3 ) 2 ), 51.12 (NCH 2 ), 57.15 (CH 2 NMe 2 ), 128.01, 128.04, 128.70, 132.60, 132.71, 132.82, 139.46, 139.52, 139.58 (ArC)
31P NMR(CDCl3): δ 63.0(s)31 P NMR (CDCl 3 ): 隆 63.0 (s)
[비교 [compare 합성예Synthetic example 1] One]
PNP1: (C6H5)2PN(iPr)P(C6H5)2 PNP1: (C 6 H 5) 2 PN (iPr) P (C 6 H 5) 2
다이클로로메테인 62.5mL가 있는 플라스크에 이소프로필아민(1.16g, 13.5mmol)과 트리에틸아민 18.75mL를 가했다. 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음, 클로로다이페닐포스핀(2.5mL, 13.5mmol)을 다시 투입하고 밤새 교반했다. 트리메틸암모늄염을 여과하고 용매를 제거해서 흰색 고체를 얻었다. 메탄올/다이클로로메테인으로 재결정해 최종적으로 하기 화학식 2의 투명한 결정을 얻었다.To a flask having 62.5 mL of dichloromethane was added isopropylamine (1.16 g, 13.5 mmol) and triethylamine (18.75 mL). Chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added and stirred for 30 min, then chlorodiphenylphosphine (2.5 mL, 13.5 mmol) was added again and stirred overnight. The trimethylammonium salt was filtered off and the solvent was removed to give a white solid. Methanol / dichloromethane to finally obtain a transparent crystal of the following formula (2).
[화학식 2](2)
상기 합성예 2 및 비교 합성예 1에서 제조된 리간드를 포함하는 촉매계를 에틸렌 올리고머화시 사용되는 용매인 톨루엔에서의 용해 상태를 비교한 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1 에 따르면, 비교 합성예 1에 따른 종래 PNP형 촉매계는 응집되어 분산된 형태로 전혀 용해되지 않았으며(사진 왼쪽), 합성예 2에 따른 본 발명의 PNP3은 용해되어 균일한 성상을 나타내고 있음을 알 수 있다(사진 오른쪽).
FIG. 1 is a photograph showing the dissolution state of the catalyst system containing the ligand prepared in Synthesis Example 2 and Comparative Synthesis Example 1 in toluene as a solvent used for ethylene oligomerization. According to FIG. 1, the conventional PNP type catalyst system according to Comparative Synthesis Example 1 did not dissolve in aggregated and dispersed form at all (left image), and the PNP 3 of the present invention according to Synthesis Example 2 dissolves to exhibit a uniform property (Right picture).
중합반응(에틸렌의 Polymerization reaction 올리고머화Oligomerization ))
[실시예 1][Example 1]
앤드류 글래스를 조립하고 진공을 잡아주며 토치로 가열한 후 식혔다. 질소를 불어 넣어 주며 톨루엔(230ml)과 MAO를 차례로 주입하였다. 그런 후 별도로 준비한 합성예 2에 따른 리간드 및 크롬 공급원 용액 20μmol(10mmol sulrry in toluene, 2mL)을 주입하였다. 이 때 Al/Cr의 몰비가 600(10% MAO solution in toluene, 10mL)이 되게 하였다.The Andrew glass was assembled and vacuumed, heated with a torch, and then cooled. Nitrogen was bubbled through and toluene (230 ml) and MAO were injected in succession. Then, 20 μmol (10 mmol of sulrry in toluene, 2 mL) of the ligand and the chromium source solution according to Synthetic Example 2 prepared separately was injected. At this time, the molar ratio of Al / Cr became 600 (10% MAO solution in toluene, 10 mL).
에틸렌을 50psig로 충진하고 600rpm의 교반속도로 저었다. 90℃에서 1시간 동안 반응시킨 후, 에틸렌 공급을 중단하고 얼음물에 넣어 냉각시켰다. 반응기 내 과량의 에틸렌을 방출하고 내부 표준물질로 노네인을 1mL 가했다. 소량의 샘플을 채취해 물을 첨가하고 유기층을 분리했다. 무수황산마그네슘을 넣어 수분을 제거하고 GC를 통해 조성을 분석하였다. 나머지 유기층은 메탄올을 가한 다음 여과해서 고체 생성물을 얻었다. 이들 고체 생성물은 오븐에서 밤새 건조해 무게를 쟀다.Ethylene was charged at 50 psig and stirred at a stirring speed of 600 rpm. After reacting at 90 DEG C for 1 hour, the ethylene feed was stopped and cooled in ice water. Excess ethylene in the reactor was released and 1 mL of nonene was added as an internal standard. A small sample was taken, water was added and the organic layer was separated. Anhydrous magnesium sulfate was added to remove water and the composition was analyzed by GC. Methanol was added to the remaining organic layer, followed by filtration to obtain a solid product. These solid products are dried in the oven overnight and weighed.
무게로 활성을 측정할 때는 에틸렌 공급을 시작하기 전 무게를 재고, 반응이 끝난 후 에틸렌을 방출하고 무게를 측정해 이 차이를 활성으로 환산했다. 이 경우 내부 표준물질을 첨가하지 않고, GC를 통해 조성만 분석했다. When measuring the activity by weight, the weight was measured before the start of the ethylene supply, and after the reaction, the ethylene was released and the weight was measured to convert the difference into the activity. In this case, only the composition was analyzed by GC without adding the internal standard substance.
[실시예 2][Example 2]
리간드를 합성예 1의 PNP2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Ligand was used in the same manner as in Example 1, except that PNP2 of Synthesis Example 1 was used.
[실시예 3][Example 3]
리간드를 합성예 5의 PNP6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ligand was the PNP6 of Synthesis Example 5. [
[비교예 1][Comparative Example 1]
리간드를 비교 합성예 1의 PNP1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Ligand was carried out in the same manner as in Example 1, except that PNP1 of Synthesis Example 1 was used.
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.
(g/mol·Cr/hr)Activity
(g / mol Cr / hr)
(wt%)Polyethylene
(wt%)
[실시예 4][Example 4]
60℃에서 1시간 동안 반응시킨 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.And the reaction was carried out at 60 ° C for 1 hour.
[실시예 5][Example 5]
리간드를 합성예 1의 PNP2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.Ligand was used in the same manner as in Example 4, except that PNP2 of Synthesis Example 1 was used.
[실시예 6][Example 6]
리간드를 합성예 5의 PNP6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.Ligand was used in the same manner as in Example 4 except that PNP6 of Synthesis Example 5 was used.
[비교예 2] [Comparative Example 2]
리간드를 비교 합성예 1의 PNP1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.Ligand was carried out in the same manner as in Example 4, except that PNP1 of Synthesis Example 1 was used.
상기 실시예 4 내지 6, 비교예 2 의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The results of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below.
(g/mol·Cr/hr)Activity
(g / mol Cr / hr)
(wt%)Polyethylene
(wt%)
상기 표 1 및 표 2에 나타난 결과에 따르면, 기존 구조의 리간드를 사용한 비교예 1 내지 2에 비하여 실시예 1 내지 6의 경우 매우 높은 중합 활성을 보이며 1-헥센 및 1-옥텐에 대한 선택도가 향상되었음을 알 수 있다.According to the results shown in Tables 1 and 2, compared with Comparative Examples 1 and 2 using the ligands of the existing structure, Examples 1 to 6 exhibited very high polymerization activity and showed selectivity to 1-hexene and 1-octene .
Claims (10)
크롬공급원; 및
조촉매를 포함하는 에틸렌 올리고머화용 촉매계:
[화학식 1]
상기 식에서, X는 인, 비소 또는 안티몬이고,
W는 탄소수 0 내지 10의 탄소 사슬이고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고,
상기 R1, R2, R3, R4 및 R5의 치환된 하이드로카빌기와 치환된 헤테로하이드로카빌기의 치환기는 각각 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 탄소수 3 내지 20의 알콕시, 페녹시, 펜타플로오로페녹시, 트리메틸실옥시, 디메틸아미노, 메틸수파닐, 토실, 메톡시메틸, 메틸티오메틸, 1,3-옥사졸릴, 메톡시메톡시, 히드록실, 아미노, 설페이트 및 니트로로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며,
Z는 질소, 산소 또는 황이고,
R5는 수소를 제외한 하이드로카빌(hydrocarbyl), 치환된 하이드로카빌(hydrocarbyl), 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 치환된 헤테로 하이드로카빌(hydrocarbyl)기이고, 그리고
n은 1 또는 2이다.A ligand represented by the following formula (1);
Chromium supply; And
Catalyst for ethylene oligomerization comprising cocatalyst:
[Chemical Formula 1]
Wherein X is phosphorus, arsenic or antimony,
W is a carbon chain having 0 to 10 carbon atoms,
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl,
Substituents of the substituted hydrocarbyl group of the substituted hydrocarbyl group of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each methoxy, ethoxy, isopropoxy, alkoxy of 3 to 20 carbon atoms, Thiomorpholino, thiomorpholino, cyano, pentafluorophenoxy, trimethylsiloxy, dimethylamino, methylsulfanyl, tosyl, methoxymethyl, methylthiomethyl, 1,3-oxazolyl, methoxymethoxy, hydroxyl, amino, ≪ RTI ID = 0.0 >
Z is nitrogen, oxygen or sulfur,
R 5 is a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heterohydrocarbyl or substituted heterohydrocarbyl group except for hydrogen, and
n is 1 or 2;
상기 크롬 공급원은 크롬(III)아세틸아세토노에이트, 삼염화크롬트리스테트라하이드로퓨란 및 크롬(III)-2-에틸헥사노에이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 에틸렌 올리고머화용 촉매계.The method according to claim 1,
Wherein the chromium source is selected from the group consisting of chromium (III) acetylacetonate, chromium trithrometetrahydrofuran and chromium (III) -2-ethylhexanoate.
상기 조촉매는 트리메틸알루미늄(TMA), 트리에틸알루미늄(TEA), 트리-이소부틸알루미늄(TIBA), 트리-n-옥틸알루미늄, 메틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 디클로라이드, 디메틸알루미늄 클로라이드, 디에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄세스퀴클로라이드, 메틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 알룸옥산, 테트라플루오로붕산 에테레이트, 은 테트라플루오로보레이트, 소듐 헥사플루오로 안티모네이트, 보록신, NaBH4, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 디메틸페닐암모늄테트라(페닐)보레이트, 트리틸테트라(페닐)보레이트, 트리페닐보론, 디메틸페닐암모늄 테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 소듐 테트라키스[(비스-3,5-트리플루오로메틸)페닐]보레이트, H+(OEt2)2[(비스-3,5-트리플루오로메틸)페닐]보레이트, 트리틸테트라(펜타플루오로페닐)보레이트 및 트리스(펜타플루오로페닐)보론, 및 이들의 혼합물로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 에틸렌 올리고머화용 촉매계.The method according to claim 1,
The cocatalyst is selected from the group consisting of trimethylaluminum (TMA), triethylaluminum (TEA), tri-isobutylaluminum (TIBA), tri-n-octylaluminum, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum There may be mentioned a metal salt such as chloride, ethylaluminum sesquichloride, methylaluminum sesquichloride, alumoxane, tetrafluoroborate etherate, silver tetrafluoroborate, sodium hexafluoroantimonate, boroxine, NaBH4, trimethylboron, triethylboron, (Phenyl) borate, trimethyltetra (phenyl) borate, triphenylboron, dimethylphenylammoniumtetra (pentafluorophenyl) borate, sodium tetrakis [(bis-3,5-trifluoromethyl) phenyl ] Borate, H + (OEt2) 2 [(bis-3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, trityltetra (pentafluorophenyl) Switch (pentafluorophenyl) boron, and ethylene oligomers for Localization catalyst system is selected from the group consisting of mixtures thereof.
상기 R1, R2, R3, R4및 R5의 하이드로카빌기는 각각 메틸, 에틸, 에틸레닐, 프로필, 부틸, 시클로헥실, 벤질, 페닐, 톨릴, 자일릴, 메시틸, 비페닐, 나프틸 및 아트라세닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 에틸렌 올리고머화용 촉매계.The method according to claim 1,
The hydrocarbyl groups of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each a methyl, ethyl, ethylenyl, propyl, butyl, cyclohexyl, benzyl, phenyl, tolyl, xylyl, mesityl, Naphthyl, and atarcenyl. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 R1, R2, R3, R4및 R5의 헤테로하이드로카빌기는 각각 메톡시, 에톡시, 페녹시, 톨릴옥시, 자일릴옥시, 메시틸옥시, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 메틸에틸아미노, 티오메틸, 티오페닐, 트리메틸실릴 및 디메틸히드라질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 에틸렌 올리고머화용 촉매계.The method according to claim 1,
The heterohydrocarbyl groups of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, phenoxy, tolyloxy, xylyloxy, mesityloxy, dimethylamino, diethylamino, methyl Ethylamino, thiomethyl, thiophenyl, trimethylsilyl, and dimethylhydraquinone.
상기 리간드가 (C6H5)2PN(NMe2)P(C6H5)2, (C6H5)2PN(CH2CH2NMe2)P(C6H5)2, (C6H5)2PN(CH2CH2NEt2)P(C6H5)2, (C6H5)2PN(CH2CH2N(iPr)2)P(C6H5)2, 및 (C6H5)2PN(CH2CH2CH2NMe2)P(C6H5)2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 에틸렌 올리고머화용 촉매계.The method according to claim 1,
Wherein the ligand is (C 6 H 5) 2 PN (NMe 2) P (C 6 H 5) 2, (C 6 H 5) 2 PN (CH 2 CH 2 NMe 2) P (C 6 H 5) 2, ( C 6 H 5) 2 PN ( CH 2 CH 2 NEt 2) P (C 6 H 5) 2, (C 6 H 5) 2 PN (CH 2 CH 2 N (iPr) 2) P (C 6 H 5) 2 , and (C 6 H 5 ) 2 PN (CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ) P (C 6 H 5 ) 2 .
상기 중합반응 온도는 40 내지 100 ℃인 에틸렌의 올리고머화 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the polymerization reaction temperature is 40 to 100 占 폚.
상기 중합반응 압력은 15 내지 700 psig인 에틸렌의 올리고머화 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the polymerization pressure is from 15 to 700 psig.
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