KR102060639B1 - Transition metal compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same - Google Patents

Transition metal compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102060639B1
KR102060639B1 KR1020160083430A KR20160083430A KR102060639B1 KR 102060639 B1 KR102060639 B1 KR 102060639B1 KR 1020160083430 A KR1020160083430 A KR 1020160083430A KR 20160083430 A KR20160083430 A KR 20160083430A KR 102060639 B1 KR102060639 B1 KR 102060639B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
transition metal
metal compound
carbon atoms
group
Prior art date
Application number
KR1020160083430A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170004895A (en
Inventor
이승민
김세영
유영석
이기수
홍복기
조경진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20170004895A publication Critical patent/KR20170004895A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102060639B1 publication Critical patent/KR102060639B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • 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
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • 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
    • C08F4/60Metals; 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 together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/6592Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring
    • C08F4/65922Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring containing at least two cyclopentadienyl rings, fused or not
    • C08F4/65927Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring containing at least two cyclopentadienyl rings, fused or not two cyclopentadienyl rings being mutually bridged

Abstract

본 발명은 신규한 전이금속 화합물, 상기 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물, 및 상기 촉매 조성물을 이용한 폴리올레핀의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 올레핀 중합 반응에서 높은 중합 성능을 구현할 수 있고, 공중합도가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 중합할 수 있다.The present invention relates to a novel transition metal compound, a catalyst composition comprising the transition metal compound, and a method for producing a polyolefin using the catalyst composition. According to the present invention, it is possible to implement a high polymerization performance in the olefin polymerization reaction, it is possible to polymerize a low to medium molecular weight polyolefin having a controlled copolymerization degree.

Description

전이금속 화합물, 이를 포함하는 촉매 조성물 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법{TRANSITION METAL COMPOUND, CATALYST COMPOSITION COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PREPARING POLYOLEFIN USING THE SAME}A transition metal compound, a catalyst composition comprising the same, and a method for producing a polyolefin using the same {TRANSITION METAL COMPOUND, CATALYST COMPOSITION COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PREPARING POLYOLEFIN USING THE SAME}

본 발명은 신규한 전이금속 화합물, 상기 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물, 및 상기 촉매 조성물을 이용한 폴리올레핀의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 올레핀 중합 반응에서 높은 중합 성능을 구현할 수 있고, 공중합도가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 중합할 수 있는 전이금속 화합물, 이를 포함하는 촉매 조성물 및 상기 촉매 조성물을 이용한 폴리올레핀의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel transition metal compound, a catalyst composition comprising the transition metal compound, and a method for producing a polyolefin using the catalyst composition. More specifically, a transition metal compound capable of realizing high polymerization performance in an olefin polymerization reaction and polymerizing a low to medium molecular weight polyolefin having a controlled copolymerization degree, a catalyst composition comprising the same, and a method for producing a polyolefin using the catalyst composition It is about.

기존의 폴리올레핀의 상업적 제조 과정에는 티타늄 또는 바나듐 화합물의 지글러-나타 촉매가 널리 사용되어 왔는데, 상기 지글러-나타 촉매는 높은 활성을 갖지만, 다활성점 촉매이기 때문에 생성 고분자의 분자량 분포가 넓으며 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 있었다.Ziegler-Natta catalysts of titanium or vanadium compounds have been widely used in the commercial production process of conventional polyolefins. The Ziegler-Natta catalysts have high activity, but because they are multi-active catalysts, the molecular weight distribution of the resulting polymers is wide and comonomers are used. There is a limit in securing the desired physical properties because the composition distribution is not uniform.

이에 따라, 최근에는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등의 전이금속과 싸이클로펜타디엔 작용기를 포함하는 리간드가 결합된 메탈로센 촉매가 개발되어 널리 사용되고 있다. 메탈로센 화합물은 일반적으로 알루미녹산, 보레인, 보레이트 또는 다른 활성화제를 이용하여 활성화시켜 사용한다. 예를 들어, 사이클로펜타다이에닐기를 포함한 리간드와 두 개의 시그마 클로라이드 리간드를 갖는 메탈로센 화합물은 알루미녹산을 활성화제로 사용한다. 이러한 메탈로센 촉매는 하나의 종류의 활성점을 가진 단일 활성점 촉매로 생성 중합체의 분자량 분포가 좁고 촉매와 리간드의 구조에 따라 분자량, 입체 규칙도, 결정화도, 특히 공단량체의 반응성을 대폭 조절할 수 있는 장점이 있다. 다만, 메탈로센 촉매로 중합한 폴리올레핀은 녹는점이 낮고, 분자량 분포가 좁아 일부 제품에 응용할 경우, 압출부하 등의 영향으로 생산성이 현저히 떨어지는 등 현장적용이 어려운 문제가 있어 이와 관련된 폴리올레핀의 분자량 분포를 조절하려는 노력을 많이 해왔다.Accordingly, recently, metallocene catalysts in which a ligand including a cyclopentadiene functional group and a transition metal such as titanium, zirconium, and hafnium have been developed have been widely used. Metallocene compounds are generally used by activation with aluminoxanes, boranes, borates or other activators. For example, a metallocene compound having a ligand including a cyclopentadienyl group and two sigma chloride ligands uses aluminoxane as an activator. These metallocene catalysts are single active site catalysts with one type of active site, and have a narrow molecular weight distribution of the produced polymer and can greatly control the molecular weight, stereoregularity, crystallinity, and especially the reactivity of the comonomer, depending on the structure of the catalyst and the ligand. There is an advantage. However, the polyolefin polymerized with a metallocene catalyst has a low melting point and a narrow molecular weight distribution, so when applied to some products, there is a problem in that it is difficult to apply in the field such as productivity decreases significantly due to the extruded load. A lot of efforts have been made to adjust.

특히, 상술한 메탈로센 촉매의 문제점을 해결하기 위하여, 헤테로 원자를 포함하는 리간드 화합물이 배위된 전이금속 화합물들이 다수 소개되었다. 이러한 헤테로 원자를 포함하는 전이금속 화합물의 구체적인 예로는 질소 원자를 포함하는 사이클로펜타디에닐기를 갖는 아자페로센(azaferrocene) 화합물, 다이알킬아민과 같은 기능기가 부가적인 사슬로서 사이클로펜타다이에닐기과 연결된 구조의 메탈로센 화합물, 또는 피페리딘(piperidine)과 같은 고리 형태의 알킬아민 기능기가 도입된 티타늄(lV) 메탈로센 화합물 등을 들 수 있다. In particular, in order to solve the above problems of the metallocene catalyst, a number of transition metal compounds in which a ligand compound including a hetero atom is coordinated have been introduced. Specific examples of the transition metal compound including such a hetero atom include azaferrocene compound having a cyclopentadienyl group including a nitrogen atom, and a structure in which a functional group such as a dialkylamine is connected to a cyclopentadienyl group as an additional chain. The metallocene compound or the titanium (lV) metallocene compound in which the alkylamine functional group of the ring form like piperidine was introduce | transduced, etc. are mentioned.

그러나, 이러한 모든 시도들 중에서 실제로 상업 공장에 적용되고 있는 메탈로센 촉매들은 몇몇에 불과한 수준이며, 이에 따라 보다 높은 중합 성능을 구현할 수 있고, 가공성 향상을 위해 중저분자량의 폴리올레핀을 제공할 수 있는 중합 촉매로 사용 가능한 메탈로센 화합물에 대한 연구가 여전히 필요하다.However, among all these attempts, only a few metallocene catalysts are actually applied in commercial plants, and thus can achieve higher polymerization performance and provide a low molecular weight polyolefin for improved processability. There is still a need for research on metallocene compounds that can be used as catalysts.

본 발명은 높은 활성을 가지며, 공중합도가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 제공할 수 있는 신규한 전이금속 화합물을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a novel transition metal compound having a high activity, and can provide a low to low molecular weight polyolefin having a controlled copolymerization degree.

또한, 본 발명은 상기 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a catalyst composition comprising the transition metal compound.

또한, 본 발명은 상기 촉매 조성물을 이용한 폴리올레핀의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a method for producing a polyolefin using the catalyst composition.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 제공한다:In order to solve the above problems, an aspect of the present invention provides a transition metal compound represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016063912945-pat00001
Figure 112016063912945-pat00001

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 -(CH2)n-OR (이때, R은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고, n은 2 내지 4의 정수이다.)이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 및 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기로 이루어진 군에서 선택된 작용기이거나, 또는 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기로 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고,At least one of R 1 to R 8 is — (CH 2 ) n —OR wherein R is a straight or branched chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and n is an integer of 2 to 4; Different and each independently, hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms A functional group selected from the group, or two or more adjacent to each other may be connected to each other to form an aliphatic or aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms,

Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고;Q1 and Q2 are the same as or different from each other, and are each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;

M은 4족 전이금속이고,M is a Group 4 transition metal,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이며,X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

m은 0 또는 1의 정수이다. m is an integer of 0 or 1.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은 상기 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a catalyst composition comprising the transition metal compound.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은 상기 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조 방법을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a method for producing a polyolefin comprising the step of polymerizing the olefin monomer in the presence of the catalyst composition.

본 발명의 전이금속 화합물, 이를 포함하는 촉매 조성물 및 상기 촉매 조성물을 이용한 폴리올레핀의 제조 방법에 따르면, 올레핀 중합 반응에서 높은 중합 성능을 구현할 수 있고, 공중합도가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 중합할 수 있다.According to the transition metal compound of the present invention, a catalyst composition comprising the same, and a method for preparing polyolefin using the catalyst composition, high polymerization performance can be realized in an olefin polymerization reaction, and a low to medium molecular weight polyolefin having a controlled copolymerization degree can be polymerized. have.

도 1은 실시예 4의 폴리올레핀의 GPC-FTIR 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 5의 폴리올레핀의 GPC-FTIR 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 비교예 4의 폴리올레핀의 GPC-FTIR 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
1 is a graph showing the GPC-FTIR measurement results of the polyolefin of Example 4. FIG.
2 is a graph showing the GPC-FTIR measurement results of the polyolefin of Example 5. FIG.
3 is a graph showing the GPC-FTIR measurement results of the polyolefin of Comparative Example 4. FIG.

본 발명에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first and second are used to describe various components, which terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise", "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, component, or combination thereof, that is, one or more other features, It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, components, or combinations thereof.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물이 제공한다:According to one embodiment of the present invention, there is provided a transition metal compound represented by Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016063912945-pat00002
Figure 112016063912945-pat00002

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 -(CH2)n-OR (이때, R은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고, n은 2 내지 4의 정수이다.)이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 및 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기로 이루어진 군에서 선택된 작용기이거나, 또는 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기로 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고,At least one of R 1 to R 8 is — (CH 2 ) n —OR wherein R is a straight or branched chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and n is an integer of 2 to 4; Different and each independently, hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms A functional group selected from the group, or two or more adjacent to each other may be connected to each other to form an aliphatic or aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms,

Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고;Q1 and Q2 are the same as or different from each other, and are each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;

M은 4족 전이금속이고,M is a Group 4 transition metal,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이며,X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

m은 0 또는 1의 정수이다. m is an integer of 0 or 1.

본 발명자들은 높은 활성을 가지며, 공중합도가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 제공할 수 있는 신규한 전이금속 화합물에 관한 연구를 수행하여, 전이금속에 특정 구조의 치환기를 갖는 리간드 화합물이 결합하고 있는 상기 화학식 1의 전이금속 화합물이 높은 촉매 활성을 가지고, 전이금속 주위의 전자적/입체적 환경을 용이하게 제어할 수 있어, 합성되는 폴리올레핀의 화학적 구조, 분자량 분포, 기계적 물성 등의 특성을 용이하게 조절할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.The inventors have conducted a study on a novel transition metal compound having a high activity and capable of providing a low to low molecular weight polyolefin having a controlled copolymerization degree, whereby a ligand compound having a substituent having a specific structure is bound to the transition metal. The transition metal compound of Formula 1 has high catalytic activity and can easily control the electronic / stereoscopic environment around the transition metal, so that the properties such as chemical structure, molecular weight distribution and mechanical properties of the polyolefin to be synthesized can be easily controlled. It was confirmed through the experiment to complete the invention.

특히, 상기 화학식 1의 전이금속 화합물은 사이클로펜타디엔(Cp) 또는 그 유도체의 치환기에 -(CH2)n-OR (이때, R은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고, n은 2 내지 4의 정수이다.)의 치환기를 도입함으로써, 공단량체를 이용한 폴리올레핀 제조시 상기 치환기를 포함하지 않는 다른 Cp계 촉매에 비하여 공단량체에 대한 낮은 전환율을 나타내어 공중합도 또는 공단량체 분포가 조절된 중저분자량의 폴리올레핀을 제조할 수 있다. In particular, the transition metal compound of Formula 1 is-(CH 2 ) n -OR to the substituent of the cyclopentadiene (Cp) or derivatives thereof, wherein R is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, n is 2 To an integer of 4 to 4). In the preparation of a polyolefin using a comonomer, a low to medium copolymer having a low degree of conversion to comonomers compared to other Cp-based catalysts that do not include the substituents, the degree of copolymerization or comonomer distribution is controlled. Polyolefins of molecular weight can be prepared.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 1의 전이금속 화합물과 함께 고분자량 영역의 폴리올레핀 제조용의 다른 제 2 전이금속 화합물을 함께 사용하여 혼성(hybrid) 촉매로써 사용할 경우, 제 2 전이금속 화합물에 의해 고분자량 영역의 폴리올레핀에서는 높은 공중합성을 나타내면서, 상기 화학식 1의 전이금속 화합물의 작용에 의해 저분자량 영역에서의 폴리올레핀에서는 낮은 공중합성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 공단량체의 함량이 고분자량 주쇄에 집중되어 있는 구조, 즉, 곁가지 함량이 고분자량 쪽으로 갈수록 많아지는 구조인 BOCD(Broad Orthogonal Co-monomer Distribution) 구조를 갖는 폴리올레핀을 중합하기에 매우 유리하다. As a more specific example, when using as a hybrid catalyst by using the transition metal compound of Formula 1 together with another second transition metal compound for the production of polyolefins in the high molecular weight region, the high molecular weight region by the second transition metal compound In the polyolefin, while exhibiting high copolymerizability, the polyolefin in the low molecular weight region may exhibit low copolymerizability by the action of the transition metal compound of Chemical Formula 1. Accordingly, it is very advantageous to polymerize a polyolefin having a broad orthogonal co-monomer distribution (BOCD) structure in which the content of the comonomer is concentrated in the high molecular weight backbone, that is, the side branch content increases toward the higher molecular weight. .

상기 화학식 1에서 정의된 각 치환기에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the substituents defined in Chemical Formula 1 will be described in more detail.

상기 탄소수 1 내지 20의 알킬기(alkyl group)는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 포함할 수 있다.The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may include a linear or branched alkyl group.

상기 아릴기(aryl group)는 탄소수 6 내지 20인 방향족 고리인 것이 바람직하며, 구체적으로 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 피리딜, 디메틸아닐리닐, 아니솔릴 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The aryl group is preferably an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms, and specifically, phenyl, naphthyl, anthracenyl, pyridyl, dimethylanilinyl, anisolyl, and the like, but is not limited thereto.

상기 알킬아릴기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기가 1이상 도입된 아릴기를 의미하고, 상기 아릴알킬기는 탄소수 6 내지 20의 아릴기가 1이상 도입된 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 의미한다.The alkylaryl group refers to an aryl group having one or more linear or branched alkyl groups of 1 to 20 carbon atoms introduced therein, and the arylalkyl group refers to a straight or branched alkyl group having one or more aryl groups of 6 to 20 carbon atoms introduced thereto.

상기 하이드로카빌기(hydrocarbyl group)는 1가의 탄화수소 화합물(hydrocarbon compound)을 의미하며, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기 등을 포함한다.The hydrocarbyl group refers to a monovalent hydrocarbon compound, and includes an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkylaryl group, an arylalkyl group, and the like.

상기 할로겐기는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I)를 의미한다. The halogen group means fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I).

상기 M으로 정의된 4족 전이금속으로는 Ti(티타늄), Zr(지르코늄), 하프늄(Hf) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The Group 4 transition metal defined by M may be Ti (titanium), Zr (zirconium), hafnium (Hf), etc., but is not limited thereto.

상기 Q1 및 Q2는 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기 일 수 있다. Q1 and Q2 are preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.

상기 X1 및 X2는 바람직하게는 할로겐기, 보다 바람직하게는 Cl일 수 있다. X1 and X2 may preferably be a halogen group, more preferably Cl.

상기 일 구현예의 전이금속 화합물에서, 화학식 1의 R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 -(CH2)n-OR (이때, R은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고, n은 2 내지 4의 정수이다.)인 특징을 지닌다. 상기 화학식 1에서, -(CH2)n-OR는 바람직하게는 tert-부톡시 부틸기(tert-butoxybutyl)일 수 있다. 보다 바람직하게는, 2개의 사이클로펜타디엔(Cp) 유도체가 각각 -(CH2)n-OR기를 포함하거나, 어느 하나의 Cp 유도체만 -(CH2)n-OR기를 포함할 수 있으며, 상기 -(CH2)n-OR기는 tert-부톡시 부틸기(tert-butoxybutyl)일 수 있다.In the transition metal compound of the above embodiment, at least one of R 1 to R 8 of Formula 1 is-(CH 2 ) n -OR, wherein R is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n is 2 to 4 Is an integer of). In Formula 1,-(CH 2 ) n -OR may be preferably a tert-butoxybutyl group (tert-butoxybutyl). More preferably, two cyclopentadiene (Cp) derivatives each include a-(CH 2 ) n-OR group, or only one Cp derivative may include a-(CH 2 ) n-OR group, wherein- The (CH 2 ) n-OR group may be tert-butoxybutyl.

이와 같은 구조의 전이금속 화합물이 담체에 담지되었을 때, 치환기 중 -(CH2)n-OR기가 담지체로 사용되는 실리카 표면의 실라놀기와 밀접한 상호작용을 통해 공유결합을 형성할 수 있어 안정적인 담지 중합이 가능하다. 또한, 상기 작용기는 1-부텐(1-butene), 또는 1-헥센(1-hexene)과 같은 알파 올레핀 공단량체의 공중합성에 영향을 미칠 수 있는데, -(CH2)n-OR에서 n이 4 이하의 짧은 알킬 체인을 갖는 경우, 전체 중합 활성은 유지하면서 알파 올레핀 공단량체에 대한 공중합성(comonomer incorporation)이 낮아져 다른 물성의 저하없이 공중합도가 조절된 폴리올레핀의 제조에 유리하다. When a transition metal compound having such a structure is supported on a carrier, stable supported polymerization can be formed through intimate interaction with silanol groups on the surface of silica, in which a-(CH 2 ) n -OR group is used as a carrier. This is possible. In addition, the functional groups may affect the copolymerizability of alpha olefin comonomers such as 1-butene, or 1-hexene, where n in-(CH 2 ) n -OR In the case of having a short alkyl chain of 4 or less, the copolymerization with respect to the alpha olefin comonomer is lowered while maintaining the overall polymerization activity, which is advantageous for the production of polyolefins having controlled copolymerization without deteriorating other physical properties.

상기 화학식 1의 전이금속 화합물은 보다 구체적으로 하기와 같은 화학식 2 내지 화학식 5로 표시될 수 있다.The transition metal compound of Formula 1 may be represented by Formula 2 to Formula 5, more specifically.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112016063912945-pat00003
Figure 112016063912945-pat00003

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112016063912945-pat00004
Figure 112016063912945-pat00004

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112016063912945-pat00005
Figure 112016063912945-pat00005

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112016063912945-pat00006
Figure 112016063912945-pat00006

상기 화학식 2 내지 5에서, R1 내지 R8, Q1 내지 Q2, M, X1 내지 X2의 정의는 상기 화학식 1과 같고, R' 및 R''는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기이다. In Formulas 2 to 5, R1 to R8, Q1 to Q2, M, and X1 to X2 are the same as those of Formula 1, and R 'and R' 'are the same as or different from each other, and each independently, having 1 to 10 carbon atoms. It is a hydrocarbyl group.

화학식 2의 구조는 화학식 1에서 m이 0인 경우로, 2개의 사이클로펜타디엔(Cp)기가 비가교된 구조이며, R1 내지 R8 중 어느 하나 이상의 치환기는 -(CH2)n-OR 이다.The structure of Formula 2 is a case in which m is 0 in Formula 1, a structure in which two cyclopentadiene (Cp) groups are uncrosslinked, and at least one substituent of R 1 to R 8 is — (CH 2 ) n —OR.

화학식 3의 구조는 화학식 1에서 m이 1인 경우로, 2개의 Cp기가 SiQ1Q2 브릿지(bridge)에 의해 가교된 구조이며, R1 내지 R8 중 어느 하나 이상의 치환기는 -(CH2)n-OR 이다.In Formula 1, when m is 1 in Formula 1, two Cp groups are crosslinked by a SiQ1Q2 bridge, and at least one substituent of R1 to R8 is-(CH 2 ) n -OR.

화학식 4의 구조는 화학식 1에서 m이 0인 경우로, Cp기에서 인접하는 치환기가 서로 연결되어 형성된 2개의 인덴(indene)기가 비가교된 구조이며, 상기 인덴기의 치환기 R1, R2, R5, 및 R6 중 어느 하나 이상의 치환기는 -(CH2)n-OR이고, 각각의 인덴기는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기(R', R'')로 치환될 수 있다. The structure of Formula 4 is a case in which m is 0 in Formula 1, a structure in which two indene groups formed by linking adjacent substituents in the Cp group with each other are non-crosslinked, and substituents R1, R2, R5, And any one or more substituents of R 6 is — (CH 2 ) n —OR, and each indene group may be substituted with a hydrocarbyl group (R ′, R ″) having 1 to 10 carbon atoms.

화학식 5의 구조는 화학식 1에서 m이 1인 경우로, Cp기에서 인접하는 치환기가 서로 연결되어 형성된 2개의 인덴기가 SiQ1Q2 브릿지(bridge)에 의해 가교된 형태이며, 상기 인덴기의 치환기 R1, R2, R5, 및 R6 중 어느 하나 이상의 치환기는 -(CH2)n-OR이고, 각각의 인덴기는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기(R', R'')로 치환될 수 있다. In the structure of Formula 5, when m is 1 in Formula 1, two indene groups formed by linking adjacent substituents in the Cp group are crosslinked by a SiQ1Q2 bridge, and substituents R1 and R2 of the indene group Any one or more substituents of R 5, R 6, and R 6 may be-(CH 2 ) n -OR, and each indene group may be substituted with a hydrocarbyl group (R ′, R ″) having 1 to 10 carbon atoms.

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물의 구체적인 예로, 하기 구조식들로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. Meanwhile, specific examples of the transition metal compound represented by Chemical Formula 1 may include a compound represented by the following structural formulas, but the present invention is not limited thereto.

Figure 112016063912945-pat00007
Figure 112016063912945-pat00008
Figure 112016063912945-pat00007
Figure 112016063912945-pat00008

Figure 112016063912945-pat00009
Figure 112016063912945-pat00010
Figure 112016063912945-pat00009
Figure 112016063912945-pat00010

Figure 112016063912945-pat00011
Figure 112016063912945-pat00012
Figure 112016063912945-pat00011
Figure 112016063912945-pat00012

Figure 112016063912945-pat00013
Figure 112016063912945-pat00014
Figure 112016063912945-pat00013
Figure 112016063912945-pat00014

그리고, 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물은 하기 반응식 1 또는 반응식 2와 같은 방법으로 반응시킴으로써 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 알려진 유기 화합물 및 전이금속 화합물의 제조방법에 따라 제조할 수 있다. In addition, the transition metal compound represented by Formula 1 may be formed by reacting in the same manner as in Scheme 1 or Scheme 2, but is not limited thereto, and may be prepared according to a known method for preparing an organic compound and a transition metal compound. have.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 방법은 후술하는 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다:Method for preparing a compound represented by Formula 1 will be described in more detail in the following Examples:

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112016063912945-pat00015
Figure 112016063912945-pat00015

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112016063912945-pat00016
Figure 112016063912945-pat00016

상기 반응식 1 및 2에서, R1 내지 R8, Q1, Q2, X1, X2 및 M의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다. In Schemes 1 and 2, the definitions of R1 to R8, Q1, Q2, X1, X2 and M are the same as defined in Chemical Formula 1.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은 상기 전이금속 화합물 및 조촉매를 포함하는 촉매 조성물을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a catalyst composition comprising the transition metal compound and a promoter.

본 발명에 따른 촉매 조성물은 상기 전이금속 화합물 이외에 하기 화학식 6, 화학식 7, 또는 화학식 8로 표시되는 조촉매 화합물 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The catalyst composition according to the present invention may further include one or more of the cocatalyst compounds represented by the following Chemical Formulas 6, 7, or 8 in addition to the transition metal compound.

[화학식 6][Formula 6]

-[Al(R9)-O]a--[Al (R9) -O] a-

상기 화학식 6에서,In Chemical Formula 6,

R9는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 할로겐; 탄소수 1 내지 20의 탄화수소; 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 탄화수소이고;R9 may be the same or different from each other, and each independently halogen; Hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms; Or a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen;

a는 2 이상의 정수이며;a is an integer of 2 or more;

[화학식 7][Formula 7]

J(R10)3 J (R10) 3

상기 화학식 7에서,In Chemical Formula 7,

R10은 상기 화학식 6에서 정의된 바와 같고;R 10 is as defined in Formula 6 above;

J는 알루미늄 또는 보론이며;J is aluminum or boron;

[화학식 8][Formula 8]

[E-H]+[ZA4]- 또는 [E]+[ZA4]- [EH] + [ZA 4] - or [E] + [ZA 4] -

상기 화학식 8에서,In Chemical Formula 8,

E는 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고;E is a neutral or cationic Lewis base;

H는 수소 원자이며;H is a hydrogen atom;

Z는 13족 원소이고;Z is a Group 13 element;

A는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소, 알콕시 또는 페녹시로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.A may be the same or different from each other, and each independently is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted with one or more hydrogen atoms, halogen, hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy or phenoxy. .

상기 화학식 6으로 표시되는 화합물의 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, 부틸알루미녹산 등이 있으며, 더욱 바람직한 화합물은 메틸알루미녹산이다.Examples of the compound represented by Chemical Formula 6 include methyl aluminoxane, ethyl aluminoxane, isobutyl aluminoxane, butyl aluminoxane, and the like, and more preferred compound is methyl aluminoxane.

상기 화학식 7로 표시되는 화합물의 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-s-부틸알루미늄, 트리사이클로펜틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트리페닐알루미늄, 트리-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드, 디메틸알루미늄에톡시드, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 트리이소부틸보론, 트리프로필보론, 트리부틸보론 등이 포함되며, 더욱 바람직한 화합물은 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄 중에서 선택된다.Examples of the compound represented by Chemical Formula 7 include trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, tripropyl aluminum, tributyl aluminum, dimethylchloro aluminum, triisopropyl aluminum, tri-s-butyl aluminum, tricyclopentyl aluminum , Tripentyl aluminum, triisopentyl aluminum, trihexyl aluminum, trioctyl aluminum, ethyl dimethyl aluminum, methyl diethyl aluminum, triphenyl aluminum, tri-p-tolyl aluminum, dimethyl aluminum methoxide, dimethyl aluminum ethoxide, trimethyl Boron, triethylboron, triisobutylboron, tripropylboron, tributylboron and the like, and more preferred compounds are selected from trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum.

상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 예로는 트리에틸암모니움테트라페닐보론, 트리부틸암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라페닐보론, 트리프로필암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리메틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라펜타플로로페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플로로페닐보론, 디에틸암모니움테트라펜타플로로페닐보론, 트리페닐포스포늄테트라페닐보론, 트리메틸포스포늄테트라페닐보론, 트리에틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리부틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리프로필암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)알루미늄, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)알루미늄, 트리부틸암모니움테트라펜타플로로페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플로로페닐알루미늄, 디에틸암모니움테트라펜타테트라페닐알루미늄, 트리페닐포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리메틸포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리페닐카보니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리페닐카보니움테트라펜타플로로페닐보론 등이 있다.Examples of the compound represented by Formula 8 include triethylammonium tetraphenylboron, tributylammonium tetraphenylboron, trimethylammonium tetraphenylboron, tripropylammonium tetraphenylboron, trimethylammonium tetra (p-tolyl) Boron, trimethylammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) boron, tributylammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, trimethylammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, tributylammonium tetra Pentafluorophenylboron, N, N-diethylanilinium tetraphenylboron, N, N-diethylanilinium tetrapentafluorophenylboron, diethylammonium tetrapentafluorophenylboron, triphenylphosphonium Tetraphenyl boron, trimethyl phosphonium tetraphenyl boron, triethyl ammonium tetraphenyl aluminum, tributyl ammonium tetraphenyl aluminum, trimethyl ammonium tetraphenyl aluminum, t Ripropyl ammonium tetraphenyl aluminum, trimethyl ammonium tetra (p-tolyl) aluminum, tripropyl ammonium tetra (p-tolyl) aluminum, triethyl ammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) aluminum, tributyl ammonium Tetra (p-trifluoromethylphenyl) aluminum, trimethylammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) aluminum, tributylammonium tetrapentafluorophenylaluminum, N, N-diethylanilinium tetraphenylaluminum, N , N-diethylanilinium tetrapentafluorophenylaluminum, diethylammonium tetrapentatetraphenylaluminum, triphenylphosphonium tetraphenylaluminum, trimethylphosphonium tetraphenylaluminum, tripropylammonium tetra (p-tolyl) Boron, triethylammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) boron, tributylammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, triphenylcarbonium tetra (p-triflo Phenyl) boron and the like, triphenylamine car I phenylboronic as Titanium tetra-penta flow.

바람직하게는 알룸옥산을 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 알킬알룸옥산인 메틸알룸옥산(MAO)이다.Preferably, alumoxane can be used, more preferably methylalumoxane (MAO) which is alkylalumoxane.

본 발명에 따른 촉매 조성물은, 첫 번째 방법으로써 1) 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물과 상기 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 화합물을 접촉시켜 혼합물을 얻는 단계; 및 2) 상기 혼합물에 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.The catalyst composition according to the present invention comprises the steps of 1) contacting a transition metal compound represented by Formula 1 with a compound represented by Formula 6 or Formula 7 to obtain a mixture; And 2) it may be prepared by a method comprising the step of adding a compound represented by the formula (8) to the mixture.

또한, 본 발명에 따른 촉매 조성물은, 두 번째 방법으로써 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물과 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 접촉시키는 방법으로 제조될 수 있다.In addition, the catalyst composition according to the present invention may be prepared by a method of contacting the transition metal compound represented by Formula 1 with the compound represented by Formula 6 as a second method.

상기 촉매 조성물의 제조방법 중에서 첫 번째 방법의 경우에, 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물/상기 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 화합물의 몰 비율은 1/5,000 내지 1/2 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1/1,000 내지 1/10 이고, 가장 바람직하게는 1/500 내지 1/20 이다. 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물/상기 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 화합물의 몰 비율이 1/2을 초과하는 경우에는 알킬화제의 양이 매우 작아 전이금속 화합물의 알킬화가 완전히 진행되지 못하는 문제가 있고, 몰 비율이 1/5,000 미만인 경우에는 금속 화합물의 알킬화는 이루어지지만, 남아있는 과량의 알킬화제와 상기 화학식 8의 활성화제 간의 부반응으로 인하여 알킬화된 전이금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지 못하는 문제가 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물/상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 몰 비율은 1/25 내지 1 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1/10 내지 1 이고, 가장 바람직하게는 1/5 내지 1 이다. 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물/상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 몰 비율이 1을 초과하는 경우에는 활성화제의 양이 상대적으로 적어 금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지 못해 생성되는 촉매 조성물의 활성도가 떨어지는 문제가 있고, 몰 비율이 1/25 미만인 경우에는 전이금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지만, 남아 있는 과량의 활성화제로 촉매 조성물의 단가가 경제적이지 못하거나 생성되는 고분자의 순도가 떨어지는 문제가 있다.In the case of the first method of the method for preparing the catalyst composition, the molar ratio of the transition metal compound represented by the formula (1) / compound represented by the formula (6) or formula (7) is preferably 1 / 5,000 to 1/2, more Preferably it is 1 / 1,000-1/10, Most preferably, it is 1/500-1/20. When the molar ratio of the transition metal compound represented by Formula 1 / compound represented by Formula 6 or Formula 7 is more than 1/2, the amount of alkylating agent is so small that the alkylation of the transition metal compound does not proceed completely. In the case where the molar ratio is less than 1 / 5,000, alkylation of the metal compound is performed, but there is a problem that activation of the alkylated transition metal compound is not completely performed due to a side reaction between the remaining excess alkylating agent and the activator of Formula 8. . In addition, the molar ratio of the transition metal compound represented by Formula 1 to the compound represented by Formula 8 is preferably 1/25 to 1, more preferably 1/10 to 1, and most preferably 1/5. To 1; When the molar ratio of the transition metal compound represented by Chemical Formula 1 to the compound represented by Chemical Formula 8 is greater than 1, the amount of the activator is relatively small, and thus the activity of the catalyst composition generated due to the incomplete activation of the metal compound. If the molar ratio is less than 1/25, the transition metal compound is completely activated, but the excess amount of the activator is not economical unit cost or the purity of the resulting polymer is inferior .

상기 촉매 조성물의 제조방법 중에서 두 번째 방법의 경우에, 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물/화학식 6으로 표시되는 화합물의 몰 비율은 1/10,000 내지 1/10 이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1/5,000 내지 1/100 이고, 가장 바람직하게는 1/3,000 내지 1/500 이다. 상기 몰 비율이 1/10 을 초과하는 경우에는 활성화제의 양이 상대적으로 적어 금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지 못해 생성되는 촉매 조성물의 활성도가 떨어지는 문제가 있고, 1/10,000 미만인 경우에는 전이금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지만, 남아 있는 과량의 활성화제로 촉매 조성물의 단가가 경제적이지 못하거나 생성되는 고분자의 순도가 떨어지는 문제가 있다.In the second method of the method for preparing the catalyst composition, the molar ratio of the transition metal compound represented by Chemical Formula 1 / Compound 6 is preferably 1 / 10,000 to 1/10, more preferably 1 / 5,000 to 1/100, most preferably 1 / 3,000 to 1/500. If the molar ratio is greater than 1/10, the amount of the activator is relatively small, so that the activation of the metal compound is not fully achieved, resulting in a decrease in the activity of the resulting catalyst composition, and in the case of less than 1 / 10,000, the transition metal compound Although the activation of is completely made, there is a problem that the unit cost of the catalyst composition is not economical or the purity of the resulting polymer is inferior with the excess activator remaining.

상기 촉매 조성물의 제조시에 반응 용매로서 펜탄, 헥산, 헵탄 등과 같은 탄화수소계 용매, 또는 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족계 용매가 사용될 수 있다.In preparing the catalyst composition, a hydrocarbon solvent such as pentane, hexane, heptane, or the like, or an aromatic solvent such as benzene, toluene, or the like may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 촉매 조성물은 제 2 전이금속 화합물로 상기 화학식 1의 전이금속 화합물 이외에 다른 전이금속 화합물을 추가로 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 촉매 조성물은 상기 화학식 1의 전이금속 화합물을 포함하여 단독 담지 메탈로센 촉매 또는 혼성 담지 메탈로센 촉매로 사용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the catalyst composition may further include another transition metal compound in addition to the transition metal compound of Formula 1 as the second transition metal compound. That is, the catalyst composition of the present invention may be used as a single supported metallocene catalyst or a hybrid supported metallocene catalyst including the transition metal compound of Chemical Formula 1.

추가로 포함되는 다른 전이금속 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으나 고분자량 또는 초고분자량의 폴리올레핀을 제조할 수 있는 메탈로센 촉매일 수 있다. 이처럼 촉매 조성물이 상기 화학식 1의 전이금속 화합물과 고분자량 또는 초고분자량의 폴리올레핀 제조용 전이금속 화합물을 제 2 전이금속 화합물로 포함하는 혼성 담지 촉매일 때, 상기 제 2 전이금속 화합물에 의해 고분자량 영역의 폴리올레핀에서는 높은 공중합성을 나타내면서, 상기 화학식 1의 전이금속 화합물의 작용에 의해 저분자량 영역에서의 폴리올레핀에서는 낮은 공중합성을 나타낼 수 있다. The type of other transition metal compound that is additionally included is not particularly limited, but may be a metallocene catalyst capable of preparing a high molecular weight or ultra high molecular weight polyolefin. As such, when the catalyst composition is a hybrid supported catalyst including the transition metal compound of Formula 1 and a transition metal compound for preparing a high molecular weight or ultra high molecular weight polyolefin as a second transition metal compound, the second transition metal compound may In the polyolefin, while exhibiting high copolymerizability, the polyolefin in the low molecular weight region may exhibit low copolymerizability by the action of the transition metal compound of Chemical Formula 1.

이에 따라, 공단량체의 함량이 고분자량 주쇄에 집중되어 있는 구조, 즉, 곁가지 함량이 고분자량 쪽으로 갈수록 많아지는 구조인 BOCD 구조를 갖는 폴리올레핀을 고활성으로 중합할 수 있다. Accordingly, the polyolefin having the BOCD structure, which is a structure in which the content of the comonomer is concentrated in the high molecular weight backbone, that is, the side branch content increases toward the higher molecular weight, can be polymerized with high activity.

또한, 본 발명은 상기 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 올레핀계 단량체를 중합하는 폴리올레핀의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing a polyolefin polymerizing an olefinic monomer in the presence of a catalyst composition comprising the transition metal compound.

상기 중합 반응은 하나의 연속식 슬러리 중합 반응기, 루프 슬러리 반응기, 기상 반응기 또는 용액 반응기 등을 이용하여, 용액 중합 공정, 슬러리 공정 또는 기상 공정에 의해 수행될 수 있다. 또한 하나의 올레핀계 단량체로 호모중합하거나 또는 2종 이상의 단량체로 공중합하여 진행할 수 있다.The polymerization reaction may be performed by a solution polymerization process, a slurry process or a gas phase process using one continuous slurry polymerization reactor, a loop slurry reactor, a gas phase reactor or a solution reactor. It may also proceed by homopolymerization with one olefin monomer or copolymerization with two or more monomers.

상기 올레핀계 단량체의 중합은 약 25 내지 약 500℃의 온도 및 약 1 내지 약 100 kgf/cm2에서 약 1 내지 약 24시간 동안 반응시켜 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 올레핀계 단량체의 중합은 약 25 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 25 내지 약 200℃, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 100℃ 의 온도에서 수행할 수 있다. 또한 반응 압력은 약 1 내지 약 100 kgf/cm2, 바람직하게는 약 1 내지 약 50 kgf/cm2, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 40 kgf/cm2에서 수행할 수 있다. The polymerization of the olefin monomer may be carried out by reacting at a temperature of about 25 to about 500 ° C. and about 1 to about 100 kgf / cm 2 for about 1 to about 24 hours. Specifically, the polymerization of the olefin monomer may be carried out at a temperature of about 25 to about 500 ℃, preferably about 25 to about 200 ℃, more preferably about 50 to about 100 ℃. The reaction pressure can also be carried out at about 1 to about 100 kgf / cm 2 , preferably at about 1 to about 50 kgf / cm 2 , more preferably at about 5 to about 40 kgf / cm 2 .

본 발명에 따른 폴리올레핀의 제조방법에 있어서, 상기 올레핀계 단량체의 구체적인 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-에이코센 등이 있으며, 이들을 2종 이상 혼합하여 공중합할 수 있다.In the method for preparing polyolefin according to the present invention, specific examples of the olefin monomers include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, and 1-octene. , 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicosene and the like, these can be copolymerized by mixing two or more kinds.

상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌 중합체일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The polyolefin may be a polyethylene polymer, but is not limited thereto.

상기 폴리올레핀이 에틸렌/알파 올레핀 공중합체인 경우에 있어서, 상기 공단량체인 알파 올레핀의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니며, 폴리올레핀의 용도, 목적 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 보다 구체적으로는 0 초과 99 몰% 이하일 수 있다.In the case where the polyolefin is an ethylene / alpha olefin copolymer, the content of the alpha olefin which is the comonomer is not particularly limited and may be appropriately selected according to the use, purpose, and the like of the polyolefin. More specifically, it may be more than 0 and 99 mol% or less.

상기 제조되는 폴리올레핀은 저분자량 내지 중분자량을 나타낼 수 있다.The prepared polyolefin may exhibit a low to medium molecular weight.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리올레핀의 중량 평균 분자량(Mw)은 약 10,000 내지 약 300,000 g/mol, 또는 약 10,000 내지 약 150,000 g/mol 일 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀의 분자량 분포(Mw/Mn)가 약 2 내지 약 10, 또는 약 2 내지 약 8 일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the polyolefin may be about 10,000 to about 300,000 g / mol, or about 10,000 to about 150,000 g / mol. In addition, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polyolefin may be about 2 to about 10, or about 2 to about 8.

또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀은 공단량체에 대한 공중합성이 낮아 공중합도 또는 공단량체 분포가 조절된 폴리올레핀을 제공할 수 있으며, 사용되는 그 용도에 따라 다양하게 적용될 수 있다.In addition, the polyolefin according to the present invention can provide a polyolefin having a low copolymerizability with respect to the comonomer and a degree of copolymerization or comonomer distribution, and may be variously applied according to its use.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited thereto.

<실시예><Example>

<전이금속 화합물의 합성 실시예>Synthesis Example of Transition Metal Compound

합성예 1Synthesis Example 1

Figure 112016063912945-pat00017
Figure 112016063912945-pat00017

1-1 리간드 화합물의 제조Preparation of 1-1 Ligand Compound

건조된 250 mL Schlenk flask에 10.8 g (100 mmol)의 chlorobutanol을 넣은 후 10 g의 molecular sieve와 100 mL의 MTBE를 가한 다음 20 g의 황산을 30분에 걸쳐 천천히 가하였다. 반응 혼합물은 시간이 지나며 천천히 분홍색으로 변하며, 16시간 이후 얼음으로 차갑게 식힌 포화 sodium bicarbonate 용액에 부었다. 이 혼합물에 ether (100 mL x 4)를 가해 여러 번 추출해내고, 모인 유기층은 MgSO4로 건조하고 여과를 거친 다음 진공 감압 하에서 용매를 제거하여 노란색의 액체 형태의 1-(tert butoxy)-4-chlorobutane 10 g (60% 수율)을 얻었다. 10.8 g (100 mmol) of chlorobutanol was added to the dried 250 mL Schlenk flask, 10 g of molecular sieve and 100 mL of MTBE were added, and 20 g of sulfuric acid was added slowly over 30 minutes. The reaction mixture slowly turned pink over time and poured into saturated sodium bicarbonate solution, cooled to ice after 16 hours. The mixture was extracted several times by adding ether (100 mL x 4), and the combined organic layers were dried over MgSO 4 , filtered, and the solvent was removed under vacuum pressure to give 1- (tert butoxy) -4- in the form of a yellow liquid. 10 g (60% yield) of chlorobutane were obtained.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 1.16 (9H, s), 1.67 ~ 1.76 (2H, m), 1.86 ~ 1.90 (2H, m), 1.94 (1H, m), 3.36 (2H, m), 3.44 (1H, m), 3.57 (3H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 1.16 (9H, s), 1.67-1.76 (2H, m), 1.86-1.90 (2H, m), 1.94 (1H, m), 3.36 (2H, m), 3.44 (1H, m), 3.57 (3H, m)

건조된 250 mL Schlenk flask에 4.5 g (25 mmol)의 상기에서 합성합 1-(tert butoxy)-4-chlorobutane을 넣고 40 mL의 THF에 녹였다. 여기에 20 mL의 sodium cyclopentadienylide THF 용액을 천천히 가한 후 하룻동안 교반시켰다. 이 반응 혼합물에 50 mL의 물을 가해 퀀칭(quenching)시키고, ether로 추출(50 mL x 3)한 다음 모인 유기층을 brine으로 충분히 씻어주었다. MgSO4로 남은 수분을 건조하고 여과한 다음, 진공 감압 하에 용매를 제거함으로써 어두운 갈색의 점성이 있는 형태의 생성물인 2-(4-(tert-butoxy)butyl) cyclopenta-1,3-diene을 정량 수율로 수득하였다. 4.5 g (25 mmol) of the synthesized 1- (tert butoxy) -4-chlorobutane was added to the dried 250 mL Schlenk flask and dissolved in 40 mL of THF. 20 mL of sodium cyclopentadienylide THF solution was slowly added thereto, followed by stirring for one day. 50 mL of water was added to the reaction mixture for quenching, extraction with ether (50 mL x 3), and the combined organic layers were washed with brine. Dry the remaining moisture with MgSO 4 , filter, and remove the solvent under vacuum pressure to quantify 2- (4- (tert-butoxy) butyl) cyclopenta-1,3-diene, a dark brown viscous form. Obtained in yield.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 1.16 (9H, s), 1.54 ~ 1.60 (4H, m), 1.65 (1H, m), 1.82 (1H, m), 2.37 ~ 2.42 (2H, m), 2.87, 2.92 (2H, s), 3.36 (2H, m), 5.99 (0.5H, s), 6.17 (0.5H, s), 6.25 (0.5H, s), 6.34 (0.5H, s), 6.42 (1H, s) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 1.16 (9H, s), 1.54-1.60 (4H, m), 1.65 (1H, m), 1.82 (1H, m), 2.37-2.42 (2H, m), 2.87 , 2.92 (2H, s), 3.36 (2H, m), 5.99 (0.5H, s), 6.17 (0.5H, s), 6.25 (0.5H, s), 6.34 (0.5H, s), 6.42 (1H , s)

1-2 전이금속 화합물의 제조Preparation of 1-2 transition metal compound

건조된 250 mL Schlenk flask에 1-1에서 합성한 리간드 화합물 4.1 g(22 mmol)을 넣고 60 mL의 에테르(ether)와 40 mL의 THF에 녹였다. 여기에 13 mL의 n-BuLi 2.0M hexane solution을 가하고 하룻동안 교반시킨 다음, n-butyl cyclopentadiene ZrCl2의 톨루엔(toluene) 용액(농도 0.378 mmol/g)을 -78℃에서 천천히 가하였다. 이 반응 혼합물은 상온까지 올리면 맑은 갈색 용액에서 노란색 고체가 떠다니는 흰색의 서스펜션 형태로 변하였다. 12시간이 지난 후 반응 혼합물에 100 mL의 헥산을 넣어 추가로 침전을 생성시켰다. 이후 아르곤 하에서 여과하여 노란색의 여과액을 얻고, 이를 건조하여 원하는 화합물인 3-(4-(tert-butoxy)butyl) cyclopenta-1,3-dien-1-yl)(3-butylcylcopenta-2,4-dien-1-yl) zirconium(IV) chloride가 생성되었음을 확인하였다. 4.1 g (22 mmol) of the ligand compound synthesized in 1-1 was added to a dried 250 mL Schlenk flask, and dissolved in 60 mL of ether and 40 mL of THF. 13 mL of n-BuLi 2.0M hexane solution was added thereto, and the mixture was stirred for one day. Then, a toluene solution of n-butyl cyclopentadiene ZrCl 2 (concentration 0.378 mmol / g) was slowly added at -78 ° C. When the reaction mixture was raised to room temperature, it changed from a clear brown solution to a white suspension in which a yellow solid floated. After 12 hours, 100 mL of hexane was added to the reaction mixture to generate an additional precipitate. Then filtered under argon to obtain a yellow filtrate, and dried to obtain the desired compound 3- (4- (tert-butoxy) butyl) cyclopenta-1,3-dien-1-yl) (3-butylcylcopenta-2,4 -dien-1-yl) was confirmed to form zirconium (IV) chloride.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 0.88 (3H, m), 1.18 (9H, s), 1.24 ~ 1.36 (4H, m), 1.55 ~ 1.62 (4H, m), 2.64 (4H, m), 3.35 (2H, m), 6.19 (1.5H, s), 6.29 (1.5H, s) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.88 (3H, m), 1.18 (9H, s), 1.24-1.36 (4H, m), 1.55-1.62 (4H, m), 2.64 (4H, m), 3.35 (2H, m), 6.19 (1.5H, s), 6.29 (1.5H, s)

합성예 2Synthesis Example 2

Figure 112016063912945-pat00018
Figure 112016063912945-pat00018

건조된 250 mL Schlenk flask에 1-1에서 합성한 리간드 화합물 4.3 g(23 mmol)을 넣고 60 mL의 THF에 녹였다. 여기에 11 mL의 n-BuLi 2.0M hexane solution (28 mmol)을 가하고 하룻동안 교반시킨 다음, 이 용액을 ZrCl4(THF)2 3.83 g(10.3 mmol)을 50 mL의 ether에 분산시킨 플라스크에 -78℃에서 천천히 가하였다. 4.3 g (23 mmol) of the ligand compound synthesized in 1-1 was added to a dried 250 mL Schlenk flask, and dissolved in 60 mL of THF. To this was added 11 mL of n-BuLi 2.0M hexane solution (28 mmol) and stirred for one day. The solution was then added to a flask containing 3.83 g (10.3 mmol) of ZrCl 4 (THF) 2 dispersed in 50 mL of ether. Slowly added at 78 ° C.

이 반응 혼합물은 상온까지 올리면 옅은 갈색의 서스펜션에서 탁한 노란색이 서스펜션 형태로 변하였다. 하룻동안 교반시킨 후 반응 혼합물의 용매를 모두 건조시키고 200 mL의 헥산을 넣어 sonication을 하여 가라앉힌 다음, 위층에 뜬 헥산 용액을 cannula로 decantation하여 모았다. 이 과정을 2회 반복하여 얻은 헥산 용액을 진공 감압하에서 건조하여 옅은 노란색 고체 형태의 화합물인 bis(3-(4-(tert-butoxy)butyl-2,4-dien-yl) zirconium(IV) chloride가 생성되었음을 확인하였다. When the reaction mixture was raised to room temperature, the pale yellow suspension turned from a pale yellow suspension into a suspension form. After stirring for one day, all the solvents of the reaction mixture were dried, 200 mL of hexane was added to sonication and soaked, and the hexane solution in the upper layer was collected by decantation with cannula. The hexane solution obtained by repeating this process twice was dried under vacuum reduced pressure to give a pale yellow solid, bis (3- (4- (tert-butoxy) butyl-2,4-dien-yl) zirconium (IV) chloride. It was confirmed that the generated.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 0.84 (6H, m), 1.14 (18H, s), 1.55 ~ 1.61 (8H, m), 2.61 (4H, m), 3.38 (4H, m), 6.22 (3H, s), 6.28 (3H, s) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.84 (6H, m), 1.14 (18H, s), 1.55-1.61 (8H, m), 2.61 (4H, m), 3.38 (4H, m), 6.22 (3H , s), 6.28 (3H, s)

합성예 3Synthesis Example 3

Figure 112016063912945-pat00019
Figure 112016063912945-pat00019

3-1 리간드 화합물의 제조Preparation of 3-1 Ligand Compound

건조된 250 mL Schlenk flask에 4.57 g (20 mmol)의 3-(4-tert-butoxy butyl)-1H-indene을 넣은 아르곤 하에서 80 mL의 에테르를 주입하였다. 이 에테르 용액을 0℃까지 냉각한 후, 9.7 mL (24mmol)의 2.5M nBuLi hexane solution을 천천히 적가하였다. 반응 혼합물을 천천히 상온으로 올린 후 다음날까지 교반하였다. 80 mL of ether was injected into a dried 250 mL Schlenk flask under argon containing 4.57 g (20 mmol) of 3- (4-tert-butoxy butyl) -1H-indene. After cooling this ether solution to 0 degreeC, 9.7 mL (24 mmol) of 2.5M nBuLi hexane solution was slowly added dropwise. The reaction mixture was slowly raised to room temperature and stirred until the next day.

이 Schlenk flask를 -78℃까지 냉각한 후, dimethyldichlorosilicone 1.2 mL (10 mmol)를 시린지를 이용하여 주입하였다. 주입이 끝난 혼합물은 상온으로 천천히 올린 후 하룻동안 교반하였다. 이 Schlenk flask 내에 50 mL의 물을 넣어 퀀칭(quenching)하고 유기층을 분리하여 MgSO4로 건조하였다. 그 결과 원하는 화합물인 bis(3-(4-(tert-butoxy)butyl)-1H-inden-1-yl)dimethylsilane 5.526g (10.14 mmol, 101%)의 갈색 오일을 얻었다. NMR 기준 purity (wt%)=100%, Mw=544.88After cooling the Schlenk flask to -78 ℃, 1.2 mL (10 mmol) of dimethyldichlorosilicone was injected using a syringe. After the injection, the mixture was slowly raised to room temperature and stirred for one day. 50 mL of water was quenched into the Schlenk flask, the organic layer was separated, and dried over MgSO 4 . As a result, 5.526 g (10.14 mmol, 101%) of a brown oil of bis (3- (4- (tert-butoxy) butyl) -1H-inden-1-yl) dimethylsilane was obtained. NMR criteria purity (wt%) = 100%, Mw = 544.88

1H NMR (500MHz, CDCl3): -0.15, -0.10, -0.02, 0.06 (6H, s), 0.87 (2H, m), 1.18 (18H, s), 1.70 (5, m), 2.63 (2H, m), 3.49 (4H, m), 6.08, 6.29 (2H, s), 7.17 (3H, m), 7.27 (2H, m), 7.42 (3H, m)1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): -0.15, -0.10, -0.02, 0.06 (6H, s), 0.87 (2H, m), 1.18 (18H, s), 1.70 (5, m), 2.63 (2H, m), 3.49 (4H, m), 6.08, 6.29 (2H, s), 7.17 (3H, m), 7.27 (2H, m), 7.42 (3H, m)

3-2 전이금속 화합물의 제조3-2 Preparation of Transition Metal Compound

오븐에 건조한 250 mL Schlenk flask에 3-1에서 합성한 리간드 화합물을 넣고 에테르에 녹인 다음, 2.1 당량의 nBuLi 용액 (21 mmol, 8.4 mL)을 가해 다음 날까지 lithiation을 시켰다. The ligand compound synthesized in 3-1 was put in a 250 mL Schlenk flask dried in an oven, dissolved in ether, and 2.1 equivalent nBuLi solution (21 mmol, 8.4 mL) was added thereto, followed by lithiation.

Glove box 내에서 1 당량의 ZrCl4(THF)2를 취해 250 mL Schlenk flask에 담고 에테르를 넣은 서스펜션을 준비하였다. 위 두 개의 flask 모두 -78℃까지 냉각시킨 후, 리간드 음이온(ligand anion)을 천천히 Zr 서스펜션에 가하였다. 주입이 끝난 후, 반응 혼합물을 천천히 상온까지 올렸다. 이를 하룻동안 교반한 후, 혼합물 내의 에테르를 아르곤 하에서 filter로 여과하여 반응 후 생성된 LiCl을 제거하였다. 제거한 후 남은 여액을 진공 감압을 통해 제거하고 반응 용매 정도 부피의 헥산(hexane)을 가하여 결정화를 촉진시켰다. 이 헥산 슬러리를 아르곤 하에서 여과하고, 여과된 고체와 여과액을 모두 진공 감압 하에서 증발켰다. 위에 남은 필터 케이크(filter cake)와 여과액(filtrate)에 대해 각각 NMR을 통해 촉매 합성 여부를 확인하고 glove box 내에서 계량하고 샘플링하여 수율과 순도를 확인하였다. 확인 결과, 여과액에 전이금속 화합물 촉매 bis(3-4-(tert-butoxy)butyl)-1H-inden-1-yl)dimethylsilyl zirconium(IV) chloride가 합성되었음을 확인하였다. yield: 30.0, NMR 기준 purity (wt%)=100%, Mw=705.0One equivalent of ZrCl 4 (THF) 2 was taken in a glove box and placed in a 250 mL Schlenk flask to prepare a suspension with ether. After cooling both flasks to −78 ° C., ligand anions were slowly added to the Zr suspension. After the injection was over, the reaction mixture was slowly raised to room temperature. After stirring for one day, the ether in the mixture was filtered through a filter under argon to remove the LiCl produced after the reaction. After the removal of the remaining filtrate was removed by vacuum decompression and hexane (hexane) of the volume of the reaction solvent was added to promote the crystallization. This hexane slurry was filtered under argon, and both the filtered solid and the filtrate were evaporated under vacuum reduced pressure. The remaining filter cake (filter cake) and the filtrate (filtrate) for each catalyst was confirmed by NMR, and the yield and purity were checked by metering and sampling in a glove box. As a result, it was confirmed that the transition metal compound catalyst bis (3-4- (tert-butoxy) butyl) -1H-inden-1-yl) dimethylsilyl zirconium (IV) chloride was synthesized in the filtrate. yield: 30.0, purity (wt%) = 100% based on NMR, Mw = 705.0

합성된 전이금속 화합물은 톨루엔(toluene)에 용해시켜 보관하였다(3.678g/ mmol).The synthesized transition metal compound was stored dissolved in toluene (3.678 g / mmol).

1H NMR (500 MHz, CDCl3): 0.87 (6H, m), 1.13 (18H, m), 1.33 ~ 1.54 (12H, m), 3.30 (4H, m), 5.56 (1H, s), 5.76 (1H, s), 6.87 (2H, t), 7.15 (2H, m), 7.42 (2H, m), 7.49 (2H, m)1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.87 (6H, m), 1.13 (18H, m), 1.33-1.54 (12H, m), 3.30 (4H, m), 5.56 (1H, s), 5.76 (1H , s), 6.87 (2H, t), 7.15 (2H, m), 7.42 (2H, m), 7.49 (2H, m)

비교 합성예 1Comparative Synthesis Example 1

Figure 112016063912945-pat00020
Figure 112016063912945-pat00020

건조된 250 mL Schlenk flask에 2.22 g (10 mmol)의 2-(6-tert-butoxyhexyl)cyclopenta-1,3-diene을 넣고 45 mL의 ether에 녹인 후, 6 mL(1.5 equiv.)의 nBuLi hexane 용액을 가하였다. 6시간 후, nBuCpZrCl3 toluene 용액 (0.273g/mmol) 20g (0.95 equiv.)를 -78℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 승온시킨 다음 하룻동안 반응시켰다. 반응 후 필터로 여과하고, 여과액(filtrate)을 진공 감압 하에서 건조하여 86%의 수율로 흰색 고체를 얻었으며, 이를 toluene 용액으로 제조하여 보관하였다.2.22 g (10 mmol) of 2- (6-tert-butoxyhexyl) cyclopenta-1,3-diene was added to a dried 250 mL Schlenk flask, dissolved in 45 mL of ether, and then 6 mL (1.5 equiv.) Of nBuLi hexane. Solution was added. After 6 hours, 20 g (0.95 equiv.) Of nBuCpZrCl 3 toluene solution (0.273 g / mmol) was slowly added at −78 ° C., and then warmed to room temperature and then reacted for one day. After the reaction was filtered through a filter, the filtrate was dried under vacuum reduced pressure to give a white solid in a yield of 86%, which was prepared as a toluene solution and stored.

1H NMR (500 MHz, CDCl3): 0.93 (3H, s), 1.14 (9H, s), 1.32 ~ 1.40 (8H, m), 1.49 ~ 1.62 (6H, m), 2.62 (3H, m), 3.31 (2H, m), 6.19 (2H, s), 6.28 (2H, s)1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.93 (3H, s), 1.14 (9H, s), 1.32-1.40 (8H, m), 1.49-1.62 (6H, m), 2.62 (3H, m), 3.31 (2H, m), 6.19 (2H, s), 6.28 (2H, s)

비교 합성예 2Comparative Synthesis Example 2

Figure 112016063912945-pat00021
Figure 112016063912945-pat00021

6-클로로헥사놀(6-chlorohexanol)을 사용하여 문헌(Tetrahedron Lett. 2951 (1988))에 제시된 방법으로 t-Butyl-O-(CH2)6-Cl을 제조하고, 여기에 NaCp를 반응시켜 t-Butyl-O-(CH2)6-C5H5를 얻었다(수율 60%, b.p. 80℃ / 0.1 mmHg).Using 6-chlorohexanol, t-Butyl-O- (CH 2 ) 6 -Cl was prepared by the method shown in Tetrahedron Lett. 2951 (1988), and reacted with NaCp. t-Butyl-O- (CH 2 ) 6 -C 5 H 5 was obtained (yield 60%, bp 80 ° C./0.1 mmHg).

또한, -78℃에서 t-Butyl-O-(CH2)6-C5H5를 THF에 녹이고, n-BuLi을 천천히 가한 후, 실온으로 승온시킨 후, 8시간 반응시켰다. 그 용액을 다시 -78℃에서 ZrCl4(THF)2 (1.70g, 4.50mmol)/THF(30 mL)의 서스펜션 용액에 기 합성된 리튬염(lithium salt) 용액을 천천히 가하고 실온에서 6시간 동안 더 반응시켰다.Further, t-Butyl-O- (CH 2 ) 6 -C 5 H 5 was dissolved in THF at -78 ° C, n-BuLi was slowly added, and the temperature was raised to room temperature, followed by reaction for 8 hours. The solution was added slowly to the suspension solution of ZrCl 4 (THF) 2 (1.70 g, 4.50 mmol) / THF (30 mL) at -78 ° C and further added at room temperature for 6 hours. Reacted.

모든 휘발성 물질을 진공 건조하고, 얻어진 오일성 액체 물질에 헥산(hexane) 용매를 가하여 걸러내었다. 걸러낸 용액을 진공 건조한 후, 헥산을 가해 저온(-20℃)에서 침전물을 유도하였다. 얻어진 침전물을 저온에서 걸러내어 흰색 고체 형태의 [tBu-O-(CH2)6-C5H4]2ZrCl2 화합물을 얻었다(수율 92%).All volatiles were dried in vacuo and the resulting oily liquid material was filtered off by addition of hexane solvent. The filtered solution was dried in vacuo and hexane was added to induce precipitate at low temperature (-20 ° C). The obtained precipitate was filtered at low temperature to give a [tBu-O- (CH 2 ) 6 -C 5 H 4 ] 2 ZrCl 2 compound as a white solid (yield 92%).

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2 H), 2.62 (t, J = 8 Hz), 1.7 - 1.3 (m, 8 H), 1.17 (s, 9 H).1 H NMR (300 MHz, CDCl 3): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 8 Hz), 1.7-1.3 (m, 8 H), 1.17 (s, 9 H).

비교 합성예 3Comparative Synthesis Example 3

Figure 112016063912945-pat00022
Figure 112016063912945-pat00022

3-1 리간드 화합물의 제조Preparation of 3-1 Ligand Compound

건조된 250 mL Schlenk flask에 3.2 g (12 mmol)의 3-(6-tert-butoxy hexyl)-1H-indene을 넣고 아르곤 하에서 50 mL의 에테르를 주입하였다. 이 용액을 0℃까지 냉각한 후, 5.6 mL (14 mmol)의 2.5M nBuLi 헥산 용액을 적가하였다. 반응 혼합물의 온도를 천천히 상온으로 올린 후 다음날까지 교반하였다. 교반 후 반응 혼합물 용액을 -78℃까지 냉각한 후, dimethyldichlorosilicone 0.774 g (6 mmol)을 준비하여, 반응 혼합물 용액이 있는 Schlenk flask에 적가하였다. 주입이 끝난 혼합물의 온도를 상온으로 천천히 올린 후 하룻동안 교반시켰다. 교반 후 플라스크 내에 50 mL의 물을 넣어 퀀칭하고 유기층을 분리하여 MgSO4로 건조하였다. 그 결과, 3.4 g (5.7 mmol, 95%)의 노란색 오일 형태의 생성물을 얻었다. NMR 기준 purity (wt%)=100%, Mw=600.993.2 g (12 mmol) of 3- (6-tert-butoxy hexyl) -1H-indene was added to a dried 250 mL Schlenk flask, and 50 mL of ether was injected under argon. After cooling this solution to 0 ° C., 5.6 mL (14 mmol) of 2.5M nBuLi hexane solution was added dropwise. The temperature of the reaction mixture was slowly raised to room temperature and stirred until the next day. After stirring, the reaction mixture solution was cooled to −78 ° C., 0.774 g (6 mmol) of dimethyldichlorosilicone was prepared, and added dropwise to the Schlenk flask containing the reaction mixture solution. After the injection, the temperature of the mixture was slowly raised to room temperature and stirred for one day. After stirring, 50 mL of water was added to the flask and quenched, and the organic layer was separated and dried over MgSO 4 . As a result, 3.4 g (5.7 mmol, 95%) of the product in the form of a yellow oil was obtained. NMR criteria purity (wt%) = 100%, Mw = 600.99

1H NMR (500 MHz, CDCl3): -0.53, -0.35, -0.09 (6H, t), 1.18 (18H, m), 1.41 (8H, m), 1.54 (4H, m), 1.68 (4H, m), 2.58 (4H, m), 3.32 (4H, m), 6.04 (1H, s), 6.26 (1H, s), 7.16 (2H, m), 7.28 (3H, m), 7.41 (3H, m)1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): -0.53, -0.35, -0.09 (6H, t), 1.18 (18H, m), 1.41 (8H, m), 1.54 (4H, m), 1.68 (4H, m ), 2.58 (4H, m), 3.32 (4H, m), 6.04 (1H, s), 6.26 (1H, s), 7.16 (2H, m), 7.28 (3H, m), 7.41 (3H, m)

3-2 전이금속 화합물의 제조3-2 Preparation of Transition Metal Compound

오븐에 건조한 250 mL Schlenk flask에 3-1에서 합성한 리간드 화합물을 넣고 MTBE 4 당량과 톨루엔 용액을 용매에 녹인 다음, 2.1 당량의 nBuLi 용액 (21 mmol, 8.4 mL)을 가해 다음날까지 lithiation을 시켰다. The ligand compound synthesized in 3-1 was put in a dry 250 mL Schlenk flask, and 4 equivalents of MTBE and toluene solution were dissolved in a solvent, and 2.1 equivalents of nBuLi solution (21 mmol, 8.4 mL) was added to lithiation until the next day.

Glove box 내에서 2.1 당량의 ZrCl4(THF)2를 취해 250 mL Schlenk flask에 담고 에테르를 넣은 서스펜션을 준비하였다. 위 두 개의 flask 모두 -78℃까지 냉각시킨 후, 리간드 음이온(ligand anion)을 천천히 Zr 서스펜션에 가하였다. 주입이 끝난 후, 반응 혼합물을 천천히 상온까지 올렸다. 2.1 equivalent ZrCl 4 (THF) 2 was taken in a glove box and placed in a 250 mL Schlenk flask to prepare a suspension with ether. After cooling both flasks to −78 ° C., ligand anions were slowly added to the Zr suspension. After the injection was over, the reaction mixture was slowly raised to room temperature.

이를 하룻동안 교반한 후, 진공 감압을 통해 혼합물 내의 에테르를 약 1/5까지 제거하고 남아있는 용매의 5배 정도 부피의 헥산을 가하여 결정화를 촉진시켰다. 이 헥산 슬러리를 아르곤 하에서 여과하고, 여과된 고체와 여과액을 모두 진공 감압 하에서 증발시켰다. 위에 남은 필터 케이크(filter cake)와 여과액(filtrate)에 대해 각각 NMR을 통해 촉매 합성 여부를 확인하고 glove box 내에서 계량하고 샘플링하여 수율과 순도를 확인하였다. 확인 결과, 3.6 g (5.58 mmol, 98.02% yield)의 전이금속 화합물 촉매 bis(3-6-(tert-butoxy)hexyl)-1H-inden-1-yl)dimethylsilyl zirconium(IV) chloride가 합성되었음을 확인하였다. NMR 기준 purity (wt%)=100%, Mw=641.05After stirring for one day, the vacuum in the mixture was removed to about 1/5 of the ether in the mixture and 5 times the volume of hexane of the remaining solvent was added to promote crystallization. This hexane slurry was filtered under argon, and both the filtered solid and the filtrate were evaporated under vacuum reduced pressure. The remaining filter cake (filter cake) and the filtrate (filtrate) for each catalyst was confirmed by NMR, and the yield and purity were checked by weighing and sampling in a glove box. As a result, 3.6 g (5.58 mmol, 98.02% yield) of the transition metal compound catalyst bis (3-6- (tert-butoxy) hexyl) -1H-inden-1-yl) dimethylsilyl zirconium (IV) chloride was synthesized. It was. NMR-based purity (wt%) = 100%, Mw = 641.05

합성된 전이금속 화합물은 0.45 mmol/g의 농도로 톨루엔에 용해시켜 보관하였다.The synthesized transition metal compound was stored dissolved in toluene at a concentration of 0.45 mmol / g.

1H NMR (500 MHz, CDCl3): 0.87 (6H, m), 1.14 (18H, m), 1.11 ~ 1.59 (16H, m), 2.61, 2.81 (4H, m), 3.30 (4H, m), 5.54 (1H, s), 5.74 (1H, s), 6.88 (1H, m), 7.02 (1H, m), 7.28 (1H, m), 7.39 (1H, d), 7.47 (1H, t), 7.60 ~ 7.71 (1H, m)1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.87 (6H, m), 1.14 (18H, m), 1.11-1.59 (16H, m), 2.61, 2.81 (4H, m), 3.30 (4H, m), 5.54 (1H, s), 5.74 (1H, s), 6.88 (1H, m), 7.02 (1H, m), 7.28 (1H, m), 7.39 (1H, d), 7.47 (1H, t), 7.60- 7.71 (1 H, m)

<고분자량 폴리올레핀 제조용 전이금속 화합물의 합성><Synthesis of transition metal compound for producing high molecular weight polyolefin>

참조 합성예 1Reference Synthesis Example 1

Figure 112016063912945-pat00023
Figure 112016063912945-pat00023

1-1 리간드 화합물의 제조Preparation of 1-1 Ligand Compound

건조된 250 mL schlenk flask에 2.331 g (10 mmol)의 Indenoindole을 넣고 아르곤 하에서 40 mL의 에테르를 주입하였다. 에테르 용액을 0℃까지 냉각한 후, 4.8 mL (12 mmol)의 2.5 M nBuLi hexane solution을 천천히 적가하였다. 반응 혼합물은 천천히 상온으로 올린 후 다음날까지 교반하였다. 다른 250 mL schlenk flask에 에테르 20 mL를 채운 후 3.6 mL (30 mmol)의 dichloromethyl(tertbutoxyhexyl)silane을 주입하였다. 이 flask를 -78℃까지 냉각한 뒤, 여기에 Indenoindole의 lithiated solution을 cannula를 통해 주입하였다. 주입이 끝난 혼합물은 상온으로 천천히 올린 후 약 5시간 동안 교반시킨 후, 하루동안 교반한 후, Flask 내에 50 ml의 물을 넣어 퀸칭하고 유기층을 분리하여 MgSO4로 건조하였다. 감압 하에서 용매로 사용된 에테르를 제거하였다. 이를 NMR로 확인하여 약 95% 이상 순도의 10-((6-(tert-butoxy)hexyl)chloro(methyl)silyl)-5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno[1,2-b]indole 을 얻었다. 2.331 g (10 mmol) of Indenoindole was added to a dried 250 mL schlenk flask, and 40 mL of ether was injected under argon. After the ether solution was cooled to 0 ° C., 4.8 mL (12 mmol) of 2.5 M nBuLi hexane solution was slowly added dropwise. The reaction mixture was slowly raised to room temperature and stirred until the next day. Another 250 mL schlenk flask was charged with 20 mL of ether and 3.6 mL (30 mmol) of dichloromethyl (tertbutoxyhexyl) silane was injected. After cooling the flask to -78 ℃, a lithiated solution of Indenoindole was injected through the cannula. After the injection, the mixture was slowly raised to room temperature, stirred for about 5 hours, stirred for one day, quenched with 50 ml of water in the Flask, and the organic layer was separated and dried over MgSO 4 . The ether used as solvent was removed under reduced pressure. This was confirmed by NMR and 10-((6- (tert-butoxy) hexyl) chloro (methyl) silyl) -5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno [1,2-b] indole having a purity of about 95% or more. Got.

Indenoindole part의 합성이 확인된 후, 건조된 100 mL schlenk flask에 1.7 g (10 mmol)의 ((1H-inden-3-yl)methyl)trimethylsilane을 주입하고 40 mL의 에테르에 용해시켰다. 이후 -78℃에서 4.8 ml (12 mmol)의 2.5 M nBuLi hexane solution을 천천히 적가하고 하루 동안 교반하였다. 앞서 합성한 10-((6-(tert-butoxy)hexyl)chloro(methyl)silyl)-5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno[1,2-b]indole 를 40 mL의 에테르에 녹인 후, -78℃에서 ((1H-inden-3-yl)methyl)trimethylsilane의 lithiated solution을 적가하였다. 약 20시간 후, flask 내에 50 mL의 물을 넣어 퀀칭하고 유기층을 분리하여 MgSO4로 건조하였다. Filtration을 통해 얻어진 혼합물은 진공 감압 조건에서 용매를 증발시켰다. 그 결과, 6.5 g (10.2 mmol, 100%)의 10-((6-(tert-butoxy)hexyl)(methyl)(3-((trimethylsilyl)methyl)-1H-inden-1-yl)silyl)-5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno[1,2-b]indo의 노란색 oil을 얻었다. After the synthesis of the indenoindole part was confirmed, 1.7 g (10 mmol) of ((1H-inden-3-yl) methyl) trimethylsilane was injected into a dried 100 mL schlenk flask and dissolved in 40 mL of ether. Then 4.8 ml (12 mmol) of 2.5 M nBuLi hexane solution was slowly added dropwise at -78 ° C and stirred for one day. Dissolve 10-((6- (tert-butoxy) hexyl) chloro (methyl) silyl) -5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno [1,2-b] indole synthesized in 40 mL of ether , Lithiated solution of ((1H-inden-3-yl) methyl) trimethylsilane was added dropwise at -78 ° C. After about 20 hours, 50 mL of water was added to the flask, quenched, and the organic layer was separated and dried over MgSO 4 . The mixture obtained through filtration evaporated the solvent under vacuum reduced pressure conditions. As a result, 6.5 g (10.2 mmol, 100%) of 10-((6- (tert-butoxy) hexyl) (methyl) (3-((trimethylsilyl) methyl) -1H-inden-1-yl) silyl)- Yellow oil of 5,8-dimethyl-5,10-dihydroindeno [1,2-b] indo was obtained.

Mw : 634.05, Purity(wt%) = 100%Mw: 634.05, Purity (wt%) = 100%

1H NMR (500 MHz, CDCl3): -0.40, -0.37 (3H, d), 0.017 (9H, m), 1.10 (4H, m), 1.18 (9H, s), 1.34 (6H, m), 2.41 (3H, m), 3.25 (2H, m), 3.25 (1H, m), 3.53 (1H, m), 4.09 (3H, s), 5.62, 5.82, 5.95, 5.95, 6.11 (1H, s), 7.04 ~ 7.32 (9H, m), 7.54 (1H, m), 7.75 (1H, m).1 H NMR (500 MHz, CDCl 3): -0.40, -0.37 (3H, d), 0.017 (9H, m), 1.10 (4H, m), 1.18 (9H, s), 1.34 (6H, m), 2.41 ( 3H, m), 3.25 (2H, m), 3.25 (1H, m), 3.53 (1H, m), 4.09 (3H, s), 5.62, 5.82, 5.95, 5.95, 6.11 (1H, s), 7.04- 7.32 (9H, m), 7.54 (1H, m), 7.75 (1H, m).

1-2 메탈로센 화합물의 제조Preparation of 1-2 metallocene compound

오븐에 건조한 250 mL schlenk flask에 리간드를 넣고 에테르에 녹인 다음, 2.1당량의 nBuLi solution을 가해 다음날까지 lithiation을 시켰다. 글러브 박스 내에서 1당량의 ZrCl4(THF)2를 취해 250 ml schlenk flask에 담고 에테르 또는 톨루엔을 넣은 suspension을 준비하였다. 위 두 개의 flask 모두 -78℃까지 냉각시킨 후 ligand anion을 천천히 Zr suspension에 가하였다. 주입이 끝난 후, 반응 혼합물은 천천히 상온까지 올렸다. 이 과정에서 메탈레이션이 성공적으로 진행되고 있는 경우, 촉매 전구체 특유의 색인 자주색이 나타나는 것이 확인되었다. 이를 하루동안 교반한 후, 혼합물 내의 톨루엔 또는 에테르를 약 1/5 volume까지 진공 감압을 통해 제거하고 남아있는 용매의 5배 정도 volume의 헥산을 가하였다. 이 때 헥산을 가하는 이유는 합성된 촉매 전구체가 헥산에 대한 용해도가 떨어지기 때문에 결정화를 촉진시키기 위해서이다. 이 hexane slurry를 아르곤 하에서 필터하고 여과 후 필터된 고체와 여과액을 모두 진공 감압하에서 증발시켰다. 위에 남은 filter cake을 글러브 박스 내에서 계량하고 샘플링하여 합성 여부와 수율, 순도를 확인하였다. 메탈레이션의 용매로는 에테르를 사용하였으며 6.4 g (10 mmol)의 리간드로부터 6.08 g (76.5%)의 자주색 고체가 얻어졌다. Ligated in a 250 mL schlenk flask dried in an oven, dissolved in ether, 2.1 equivalent nBuLi solution was added and lithiation was performed until the next day. One equivalent of ZrCl 4 (THF) 2 was taken in a glove box and placed in a 250 ml schlenk flask to prepare a suspension containing ether or toluene. After cooling both flasks to -78 ℃, ligand anion was slowly added to the Zr suspension. After the injection was over, the reaction mixture was slowly raised to room temperature. In this process, when metallization was successful, it was confirmed that an index purple peculiar to the catalyst precursor appeared. After stirring for one day, toluene or ether in the mixture was removed by vacuum depressurization to about 1/5 volume and hexane was added at about 5 times the volume of the remaining solvent. In this case, the reason for adding hexane is to promote crystallization because the synthesized catalyst precursor has poor solubility in hexane. The hexane slurry was filtered under argon, and after filtration, both the filtered solid and the filtrate were evaporated under vacuum reduced pressure. The remaining filter cake was weighed and sampled in the glove box to confirm the synthesis, yield, and purity. Ether was used as the solvent for metallization and 6.08 g (76.5%) of a purple solid was obtained from 6.4 g (10 mmol) of ligand.

NMR 기준 purity (wt%) = 100%. Mw = 794.17.NMR criteria purity (wt%) = 100%. Mw = 794.17.

1H NMR (500 MHz, CDCl3): -0.23, -0.16 (9H, d), 0.81 (3H, m), 1.17 (9H, m), 1.20 ~1.24 (3H, m), 1.31 (2H, s), 1.62 ~ 1.74 (5H, m), 1.99 ~ 2.11 (2H, m), 2.55 (3H, d), 3.33 (2H, m), 3.95, 4.13 (3H, s), 5.17, 5.21, 5.32 (1H, s), 6.89 ~7.07 (3H, m), 7.12 ~ 7.21 (3H, m), 7.29 (1H, m), 7.36 (1H, m), 7.44 (1H, m), 7.84 (1H, m).1 H NMR (500 MHz, CDCl 3): -0.23, -0.16 (9H, d), 0.81 (3H, m), 1.17 (9H, m), 1.20-1.24 (3H, m), 1.31 (2H, s), 1.62 to 1.74 (5H, m), 1.99 to 2.11 (2H, m), 2.55 (3H, d), 3.33 (2H, m), 3.95, 4.13 (3H, s), 5.17, 5.21, 5.32 (1H, s ), 6.89-7.07 (3H, m), 7.12-7.21 (3H, m), 7.29 (1H, m), 7.36 (1H, m), 7.44 (1H, m), 7.84 (1H, m).

참조 Reference 합성예Synthesis Example 2 2

tBu-O-(CHtBu-O- (CH 22 )) 66 )(CH) (CH 33 )Si(CSi (C 55 (CH(CH 33 )) 44 )(tBu-N)TiCl) (tBu-N) TiCl 22 의 제조 Manufacture

상온에서 50 g의 Mg(s)를 10 L 반응기에 가한 후, THF 300 mL을 가하였다. I2 0.5 g 정도를 가한 후, 반응기 온도를 50 ℃로 유지하였다. 반응기 온도가 안정화된 후 250 g의 6-t-부톡시헥실 클로라이드(6-t-buthoxyhexyl chloride)를 피딩펌프(feeding pump)를 이용하여 5 mL/min의 속도로 반응기에 가하였다. 6-t-부톡시헥실 클로라이드를 가함에 따라 반응기 온도가 4 내지 5℃정도 상승하는 것을 관찰하였다. 계속적으로 6-t-부톡시헥실 클로라이드을 가하면서 12 시간 교반하였다. 반응 12시간 후 검은색의 반응용액을 얻었다. 생성된 검은색의 용액 2 mL 취한 뒤 물을 가하여 유기층을 얻어 1H-NMR을 통해 6-t-부톡시헥산(6-t-buthoxyhexane)을 확인하였다. 상기 6-t-부톡시헥산으로부터 그리냐드(Gringanrd) 반응이 잘 진행되었음을 알 수 있었다. 그리하여 6-t-부톡시헥실 마그네슘 클로라이드(6-t-buthoxyhexyl magnesium chloride)를 합성하였다.50 g of Mg (s) was added to a 10 L reactor at room temperature, followed by 300 mL of THF. After adding 0.5 g of I 2 , the reactor temperature was maintained at 50 ° C. After the reactor temperature was stabilized, 250 g of 6-t-butoxyhexyl chloride was added to the reactor at a rate of 5 mL / min using a feeding pump. As the 6-t-butoxyhexyl chloride was added, the reactor temperature was observed to rise by about 4 to 5 ° C. The mixture was stirred for 12 hours while adding 6-t-butoxyhexyl chloride. After 12 hours, a black reaction solution was obtained. 2 mL of the resulting black solution was taken, water was added thereto, an organic layer was obtained, and 6-t-butoxyhexane was identified through 1H-NMR. From the 6-t-butoxyhexane it can be seen that the Gringanrd reaction proceeded well. Thus, 6-t-butoxyhexyl magnesium chloride was synthesized.

MeSiCl3 500 g과 1 L의 THF를 반응기에 가한 후 반응기 온도를 -20℃까지 냉각하였다. 합성한 6-t-부톡시헥실 마그네슘 클로라이드 중 560 g을 피딩펌프를 이용하여 5 mL/min의 속도로 반응기에 가하였다. 그리냐드 시약(Grignard reagent)의 피딩(feeding)이 끝난 후 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 반응 12시간 후 흰색의 MgCl2염이 생성되는 것을 확인하였다. 헥산 4 L을 가하여 랩도리(labdori)을 통해 염을 제거하여 필터용액을 얻었다. 얻은 필터용액을 반응기에 가한 후 70℃에서 헥산을 제거하여 엷은 노란색의 액체를 얻었다. 얻은 액체를 1H-NMR을 통해 원하는 메틸(6-t-부톡시 헥실)디클로로실란{Methyl(6-t-buthoxy hexyl)dichlorosilane} 화합물임을 확인하였다.500 g of MeSiCl 3 and 1 L of THF were added to the reactor and the reactor temperature was cooled to -20 ° C. 560 g of the synthesized 6-t-butoxyhexyl magnesium chloride was added to the reactor at a rate of 5 mL / min using a feeding pump. After the feeding of the Grignard reagent (feeding) was completed, the reaction mixture was stirred for 12 hours while slowly raising the temperature to room temperature. After 12 hours, it was confirmed that a white MgCl 2 salt was produced. 4 L of hexane was added to remove salts through labdori to obtain a filter solution. After the obtained filter solution was added to the reactor, hexane was removed at 70 ° C. to obtain a pale yellow liquid. The obtained liquid was confirmed to be the desired methyl (6-t-butoxy hexyl) dichlorosilane} compound through 1 H-NMR.

1H-NMR (CDCl3): 3.3 (t, 2H), 1.5 (m, 3H), 1.3 (m, 5H), 1.2 (s, 9H), 1.1 (m, 2H), 0.7 (s, 3H)1 H-NMR (CDCl 3 ): 3.3 (t, 2H), 1.5 (m, 3H), 1.3 (m, 5H), 1.2 (s, 9H), 1.1 (m, 2H), 0.7 (s, 3H)

테트라메틸시클로펜타디엔(tetramethylcyclopentadiene) 1.2 mol (150 g)와 2.4 L의 THF를 반응기에 가한 후 반응기 온도를 -20℃로 냉각하였다. n-BuLi 480 mL 피딩펌프를 이용하여 5 mL/min의 속도로 반응기에 가하였다. n-BuLi을 가한 후 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 반응 12시간 후, 당량의 메틸(6-t-부톡시 헥실)디클로로실란(Methyl(6-t-buthoxy hexyl)dichlorosilane) (326 g, 350 mL)을 빠르게 반응기에 가하였다. 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반한 후 다시 반응기 온도를 0℃로 냉각시킨 후 2당량의 t-BuNH2을 가하였다. 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 반응 12시간 후 THF을 제거하고 4 L의 헥산을 가하여 랩도리를 통해 염을 제거한 필터용액을 얻었다. 필터용액을 다시 반응기에 가한 후, 헥산을 70℃에서 제거하여 노란색의 용액을 얻었다. 얻을 노란색의 용액을 1H-NMR을 통해 메틸(6-t-부톡시헥실)(테트라메틸CpH)t-부틸아미노실란(Methyl(6-t-buthoxyhexyl)(tetramethylCpH)t-Butylaminosilane) 화합물임을 확인하였다. 1.2 mol (150 g) of tetramethylcyclopentadiene and 2.4 L of THF were added to the reactor, and the reactor temperature was cooled to -20 ° C. The reactor was added at a rate of 5 mL / min using an n-BuLi 480 mL feeding pump. After n-BuLi was added, the reaction mixture was stirred for 12 hours while slowly raising the temperature to room temperature. After 12 hours of reaction, an equivalent of methyl (6-t-butoxy hexyl) dichlorosilane (326 g, 350 mL) was quickly added to the reactor. After stirring for 12 hours while slowly raising the temperature of the reactor, the reactor was cooled to 0 ° C., and then 2 equivalents of t-BuNH 2 was added thereto. Stirring for 12 hours while slowly raising the reactor temperature to room temperature. After 12 hours of reaction, THF was removed, and 4 L of hexane was added thereto to obtain a filter solution from which salt was removed through labdori. After the filter solution was added to the reactor again, hexane was removed at 70 ° C to obtain a yellow solution. The yellow solution obtained was identified as methyl (6-t-butoxyhexyl) (tetramethylCpH) t-butylaminosilane (Methyl (6-t-buthoxyhexyl) (tetramethylCpH) t-Butylaminosilane) compound through 1H-NMR. .

n-BuLi과 리간드 디메틸(테트라메틸CpH)t-부틸아민실란 (Dimethyl(tetramethylCpH)t-Butylaminosilane)로부터 THF용액에서 합성한 -78℃의 리간드의 디리튬염에 TiCl3(THF)3(10 mmol)을 빠르게 가하였다. 반응용액을 천천히 -78℃에서 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 12시간 교반 후, 상온에서 당량의 PbCl2(10mmol)를 반응용액에 가한 후 12시간 교반하였다. 12시간 교반 후, 푸른색을 띠는 짙은 검은색의 용액을 얻었다. 생성된 반응용액에서 THF를 제거한 후 헥산을 가하여 생성물을 필터하였다. 얻을 필터 용액에서 헥산을 제거한 후, 1H-NMR로부터 원하는 ([methyl(6-t-buthoxyhexyl)silyl(η5-tetramethylCp)(t-Butylamido)]TiCl2)인 (tBu-O-(CH2)6)(CH3)Si(C5(CH3)4)(tBu-N)TiCl2 임을 확인하였다. TiCl 3 (THF) 3 (10 mmol) ) Quickly. The reaction solution was slowly stirred at -78 ° C to room temperature for 12 hours. After stirring for 12 hours, an equivalent amount of PbCl 2 (10 mmol) was added to the reaction solution at room temperature, followed by stirring for 12 hours. After stirring for 12 hours, a dark black solution was obtained. After removing THF from the reaction solution, hexane was added to filter the product. After removing hexane from the filter solution to be obtained, (tBu-O- (CH 2 ) 6 which is desired ([methyl (6-t-buthoxyhexyl) silyl (η5-tetramethylCp) (t-Butylamido)] TiCl 2 ) from 1H-NMR. It was confirmed that (CH 3 ) Si (C 5 (CH 3 ) 4 ) (tBu-N) TiCl 2 .

1H-NMR (CDCl3): 3.3 (s, 4H), 2.2 (s, 6H), 2.1 (s, 6H), 1.8 ~ 0.8 (m), 1.4 (s, 9H), 1.2(s, 9H), 0.7 (s, 3H)1 H-NMR (CDCl 3 ): 3.3 (s, 4H), 2.2 (s, 6H), 2.1 (s, 6H), 1.8 to 0.8 (m), 1.4 (s, 9H), 1.2 (s, 9H), 0.7 (s, 3 H)

<단일 담지 촉매의 제조 실시예><Example of preparing a single supported catalyst>

제조 실시예 1Preparation Example 1

1-1 담지체의 건조1-1 Drying the Carrier

실리카(Grace Davison사 제조, XPO 2410)를 300℃의 온도에서 12시간 동안 진공을 가한 상태에서 탈수하였다.Silica (Grace Davison, XPO 2410) was dehydrated under vacuum at a temperature of 300 ° C. for 12 hours.

1-2 담지 촉매의 제조Preparation of 1-2 Supported Catalyst

상기 1-1에서 건조된 실리카 20g을 유리 반응기에 넣고, 13mmol의 알루미늄이 들어있는 메탈알루미녹산(MAO)을 포함하는 톨루엔 용액을 가하여 40℃에서 1시간 동안 교반하며 천천히 반응시켰다. 이후 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. 다음으로 40℃로 감압하여 남아있는 톨루엔을 제거한 결과, 메틸알루미녹산이 담지된 담체 32g을 수득하였다. 얻어진 담체에는 17 중량%의 알루미늄을 포함하고 있었다. 20 g of the silica dried in 1-1 was placed in a glass reactor, a toluene solution including metal aluminoxane (MAO) containing 13 mmol of aluminum was added thereto, and the reaction was slowly stirred at 40 ° C. for 1 hour. It was then washed with sufficient toluene to remove unreacted aluminum compound. Next, the remaining toluene was removed by reducing the pressure to 40 ° C., and 32 g of a carrier carrying methylaluminoxane was obtained. The obtained carrier contained 17 weight% aluminum.

상기 메틸알루미녹산이 담지된 담체 12g을 유리 반응기에 넣고 톨루엔 70mL를 투입한 후, 상기 합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 1mmol(Zr 기준)이 녹아있는 톨루엔 용액을 유리 반응기에 가하여 40℃에서 1시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하고 진공 건조하여 고체 분말 형태의 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.12 g of the carrier having the methyl aluminoxane loaded therein were placed in a glass reactor, and 70 mL of toluene was added thereto. Then, a toluene solution containing 1 mmol (Zr based) of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1 was added to the glass reactor, followed by 1 at 40 ° C. The reaction was stirred for an hour. After the reaction was completed, the metallocene supported catalyst in the form of a solid powder was prepared by washing with a sufficient amount of toluene and vacuum drying.

제조 실시예 2Preparation Example 2

합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 합성예 2의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.A metallocene supported catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the transition metal compound of Synthesis Example 2 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1.

제조 실시예 3Preparation Example 3

합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 합성예 3의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.A metallocene supported catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the transition metal compound of Synthesis Example 3 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1.

제조 비교예 1Manufacture Comparative Example 1

합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 비교 합성예 1의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.A metallocene supported catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the transition metal compound of Comparative Synthesis Example 1 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1.

제조 비교예 2Manufacture Comparative Example 2

합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 비교 합성예 2의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.A metallocene supported catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the transition metal compound of Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1.

제조 비교예 3Manufacture Comparative Example 3

합성예 1에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 비교 합성예 3의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈로센 담지 촉매를 제조하였다.A metallocene supported catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the transition metal compound of Comparative Synthesis Example 3 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 1.

<혼성 담지 촉매의 제조 실시예><Example of Preparation of Hybrid Supported Catalyst>

제조 실시예 4Preparation Example 4

300mL의 유리 반응기에 톨루엔 용액 50mL을 넣고 건조된 실리카(Grace Davison사 제조, SP 2410) 10g을 투입한 후, 반응기 온도를 40℃로 올리면서 교반하였다. 10 중량% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 60mL 투입하고, 60℃로 온도를 올린 후 200rpm으로 12시간 동안 교반하였다. 반응기 온도를 40℃로 낮춘 후 교반을 중지하고 10분 동안 settling한 후 반응 용액을 디캔테이션(decantation)하였다. 다시 톨루엔 100mL를 투입하고 10분 동안 교반한 후, 교반을 중지하고 10분 동안 settling한 후 톨루엔 용액을 디캔테이션하였다.50 mL of toluene solution was put into a 300 mL glass reactor, 10 g of dried silica (SP 2410, manufactured by Grace Davison) was added, followed by stirring while raising the reactor temperature to 40 ° C. 60 mL of 10 wt% methylaluminoxane (MAO) / toluene solution was added thereto, the temperature was raised to 60 ° C., and the mixture was stirred at 200 rpm for 12 hours. After the reactor temperature was lowered to 40 ° C., stirring was stopped and settling for 10 minutes was followed by decantation of the reaction solution. 100 mL of toluene was added again and stirred for 10 minutes, and then the stirring was stopped and settling for 10 minutes, followed by decantation of the toluene solution.

반응기에 톨루엔 50mL를 투입하고 고분자량 촉매 전구체로 상기 참조 합성예 1의 전이금속 화합물 0.50g과 톨루엔 10mL을 반응기에 투입하고 200rpm으로 60분간 교반하였다. 여기에 저분자량 촉매 전구체로 상기 합성예 2의 전이금속 화합물 0.5g과 톨루엔 10mL을 반응기에 투입하고 200rpm으로 12시간 동안 교반하였다. 50 mL of toluene was added to the reactor, 0.50 g of the transition metal compound of Reference Synthesis Example 1 and 10 mL of toluene were added to the reactor as a high molecular weight catalyst precursor, and stirred at 200 rpm for 60 minutes. 0.5 g of the transition metal compound of Synthesis Example 2 and 10 mL of toluene were added to the reactor as a low molecular weight catalyst precursor, followed by stirring at 200 rpm for 12 hours.

이후 교반을 중지하고 10분간 settling한 후 반응 용액을 디캔테이션하였다. 반응기에 헥산 100mL를 투입하고 헥산 슬러리를 250mL schlenk flask로 이송하여 헥산 용액을 디켄테이션하고, 상온에서 3시간 동안 감압 건조하여 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다. After stirring was stopped and settling for 10 minutes, the reaction solution was decanted. 100 mL of hexane was added to the reactor, the hexane slurry was transferred to a 250 mL schlenk flask, and the hexane solution was decanted and dried under reduced pressure at room temperature for 3 hours to prepare a mixed supported metallocene catalyst.

제조 실시예 5Preparation Example 5

고분자량 촉매 전구체로 상기 참조 합성예 1의 전이금속 화합물 대신, 상기 참조 합성예 2의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 4와 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 4, except that the transition metal compound of Reference Synthesis Example 2 was used instead of the transition metal compound of Reference Synthesis Example 1 as the high molecular weight catalyst precursor.

제조 비교예 4Manufacture Comparative Example 4

저분자량 촉매 전구체로 상기 합성예 2에서 제조된 전이금속 화합물 대신, 상기 비교 합성예 2의 전이금속 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조 실시예 4와 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 4, except that the transition metal compound of Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the transition metal compound prepared in Synthesis Example 2 as the low molecular weight catalyst precursor. .

<단일 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합 실시예><Example of Olefin Polymerization Using Single Supported Catalyst>

실시예 1Example 1

상기 제조 실시예 1에서 제조한 담지 촉매를 글러브 박스(glove box)에서 정량하여 50mL의 유리병에 담은 후, 고무 격막으로 밀봉하여 글러브 박스에서 꺼내어 중합에 주입할 촉매를 준비하였다. 중합은 기계식 교반기가 장착되고 온도 조절이 가능하며, 고압에서 사용할 수 있는 600mL 금속 합금 반응기에서 수행하였다.The supported catalyst prepared in Preparation Example 1 was quantitated in a glove box, placed in a 50 mL glass bottle, sealed with a rubber septum, and taken out of the glove box to prepare a catalyst to be injected into the polymerization. The polymerization was carried out in a 600 mL metal alloy reactor equipped with a mechanical stirrer, temperature controlled and usable at high pressure.

이 반응기에 1.0mmol의 트리에틸알루미늄(triethylaluminium)이 들어있는 헥산 400mL와, 상기에서 준비한 담지 촉매를 반응기에 공기 접촉없이 투입한 후, 80℃에서 1-부텐 4g을 투입하였다. 반응기에 기체 에틸렌 단량체를 9 kgf/cm2의 압력으로 계속적으로 가하면서 1시간 동안 중합하였다. 중합의 종결은 먼저 반응을 멈춘 후 미반응 에틸렌을 배기시켜 제거함으로써 완료시켰다.400 mL of hexane containing 1.0 mmol of triethylaluminum and the supported catalyst prepared above were introduced into the reactor without contacting the reactor, and then 4 g of 1-butene was added at 80 ° C. The gas ethylene monomer was polymerized for 1 hour while continuously adding gas ethylene monomer at a pressure of 9 kgf / cm 2 . Termination of the polymerization was completed by first stopping the reaction and then evacuating and removing the unreacted ethylene.

이로부터 얻어진 중합체 생성물을 여과하여 용매 대부분을 제거한 후 80℃ 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시켰다. The resulting polymer product was filtered to remove most of the solvent and then dried in an 80 ° C. vacuum oven for 4 hours.

실시예 2Example 2

실시예 1에서, 제조 실시예 1의 담지 촉매 대신 제조 실시예 2의 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 1, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the supported catalyst of Preparation Example 2 was used instead of the supported catalyst of Preparation Example 1.

실시예 3Example 3

실시예 1에서, 제조 실시예 1의 담지 촉매 대신 제조 실시예 3의 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 1, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the supported catalyst of Preparation Example 3 was used instead of the supported catalyst of Preparation Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1에서, 제조 실시예 1의 담지 촉매 대신 제조 비교예 1의 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 1, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the supported catalyst of Preparation Comparative Example 1 was used instead of the supported catalyst of Preparation Example 1.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서, 제조 실시예 1의 담지 촉매 대신 제조 비교예 2의 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 1, the polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the supported catalyst of Preparation Comparative Example 2 was used instead of the supported catalyst of Preparation Example 1.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에서, 제조 실시예 1의 담지 촉매 대신 제조 비교예 3의 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 1, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the supported catalyst of Preparation Comparative Example 3 was used instead of the supported catalyst of Preparation Example 1.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 폴리올레핀의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.Physical properties of the polyolefins prepared in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.

담지 RecipeSupport Recipe 촉매활성
(kgPE/g·cat)
Catalytic activity
(kgPE / gcat)
중량평균분자량(Mw)
(단위: g/mol)
Weight average molecular weight (Mw)
(Unit: g / mol)
분자량분포
(PDI)
Molecular weight distribution
(PDI)
공단량체
(단위:mol%)
Comonomer
(Mol: mol%)
MAOMAO 전이금속
화합물
Transition metal
compound
mmol/g-SiO2 mmol / g-SiO 2 mmol/g-SiO2 mmol / g-SiO 2 실시예 1Example 1 88 0.10.1 2.82.8 150,000150,000 2.32.3 0.40.4 비교예 1Comparative Example 1 88 0.10.1 6.36.3 120,000120,000 2.32.3 1.01.0 실시예 2Example 2 88 0.10.1 5.05.0 112,500112,500 2.42.4 0.70.7 비교예 2Comparative Example 2 88 0.10.1 10.110.1 104,000104,000 2.42.4 1.11.1 실시예 3Example 3 88 0.10.1 1.11.1 55,20055,200 6.26.2 1.11.1 비교예 3Comparative Example 3 88 0.10.1 3.33.3 53,30053,300 3.33.3 1.71.7

상기 표 1로부터, 본 발명의 전이금속 화합물 촉매를 이용하여 제조한 폴리올레핀은 낮은 공단량체 전환율과 중저분자량을 나타내어, 종래 저분자량의 폴리올레핀의 제조가 용이치 않았던 메탈로센계 촉매의 한계를 해소하고, 가공성을 향상시킬 수 있을 것으로 예측된다. From Table 1, the polyolefin prepared using the transition metal compound catalyst of the present invention exhibits low comonomer conversion and low to medium molecular weight, thereby eliminating the limitation of the metallocene catalyst, which has not been easy to prepare a low molecular weight polyolefin. It is expected that the processability can be improved.

<혼성 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합 실시예><Example of Olefin Polymerization Using Hybrid Supported Catalyst>

실시예 4Example 4

상기 제조 실시예 4에서 제조한 혼성 담지 촉매를 글러브 박스(glove box)에서 정량하여 50mL의 유리병에 담은 후, 고무 격막으로 밀봉하여 글러브 박스에서 꺼내어 중합에 주입할 촉매를 준비하였다. 중합은 기계식 교반기가 장착되고 온도 조절이 가능하며, 고압에서 사용할 수 있는 600mL 금속 합금 반응기에서 수행하였다.The mixed supported catalyst prepared in Preparation Example 4 was quantified in a glove box and placed in a 50 mL glass bottle, sealed with a rubber septum, and taken out of the glove box to prepare a catalyst to be injected into the polymerization. The polymerization was carried out in a 600 mL metal alloy reactor equipped with a mechanical stirrer, temperature controlled and usable at high pressure.

이 반응기에 1.0mmol의 트리에틸알루미늄(triethylaluminium)이 들어있는 헥산 400mL와, 상기에서 준비한 혼성 담지 촉매를 반응기에 공기 접촉없이 투입한 후, 80℃에서 1-부텐 4g을 투입하였다. 반응기에 기체 에틸렌 단량체를 9 kgf/cm2의 압력으로 계속적으로 가하면서 1시간 동안 중합하였다. 중합의 종결은 먼저 반응을 멈춘 후 미반응 에틸렌을 배기시켜 제거함으로써 완료시켰다.400 mL of hexane containing 1.0 mmol of triethylaluminum and the mixed supported catalyst prepared above were introduced into the reactor without air contact, and then 4 g of 1-butene was added at 80 ° C. The gas ethylene monomer was polymerized for 1 hour while continuously adding gas ethylene monomer at a pressure of 9 kgf / cm 2 . Termination of the polymerization was completed by first stopping the reaction and then evacuating and removing the unreacted ethylene.

이로부터 얻어진 중합체 생성물을 여과하여 용매 대부분을 제거한 후 80℃ 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시켰다. The resulting polymer product was filtered to remove most of the solvent and then dried in an 80 ° C. vacuum oven for 4 hours.

실시예 5Example 5

실시예 4에서, 제조 실시예 4의 혼성 담지 촉매 대신 제조 실시예 5의 혼성 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 4, the polymerization was carried out in the same manner as in Example 4 except that the hybrid supported catalyst of Preparation Example 5 was used instead of the hybrid supported catalyst of Preparation Example 4.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 4에서, 제조 실시예 4의 혼성 담지 촉매 대신 제조 비교예 4의 혼성 담지 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 중합을 실시하였다.In Example 4, polymerization was carried out in the same manner as in Example 4 except that the hybrid supported catalyst of Preparation Comparative Example 4 was used instead of the hybrid supported catalyst of Preparation Example 4.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 폴리올레핀의 물성을 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the polyolefins prepared in Examples and Comparative Examples are shown in Table 2 below.

담지 RecipeSupport Recipe 촉매활성
(kgPE/g·cat)
Catalytic activity
(kgPE / gcat)
중량평균분자
량(Mw)
(단위: g/mol)
Weight average molecule
Mw
(Unit: g / mol)
분자량분포
(PDI)
Molecular weight distribution
(PDI)
MAOMAO 전이금속
화합물
Transition metal
compound
mmol/g-SiO2 mmol / g-SiO 2 mmol/g-SiO2 mmol / g-SiO 2 실시예 4Example 4 88 0.10.1 10.510.5 132,100132,100 14.614.6 실시예 5Example 5 88 0.10.1 8.48.4 121,000121,000 20.220.2 비교예 4Comparative Example 4 88 0.10.1 12.812.8 127,000127,000 15.515.5

또한, 실시예 4, 5 및 비교예 4의 폴리올레핀의 GPC-FTIR 측정 결과를 각각 도 1 내지 3에 나타내었다.In addition, the GPC-FTIR measurement results of the polyolefins of Examples 4, 5 and Comparative Example 4 are shown in Figs.

상기 표 2 및 도 1 내지 3으로부터, 본 발명의 전이금속 화합물 촉매를 저분자량 촉매로 담지한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 제조한 폴리올레핀은 공단량체의 함량이 고분자량 주쇄에 현저히 집중되어 있는 구조, 즉, 곁가지 함량이 고분자량 쪽으로 갈수록 많아지는 구조인 BOCD 구조를 뚜렷이 나타냄을 알 수 있다.From Table 2 and FIGS. 1 to 3, polyolefins prepared by using a hybrid supported metallocene catalyst carrying the transition metal compound catalyst of the present invention as a low molecular weight catalyst have a comonomer content concentrated in a high molecular weight backbone. It can be seen that the structure, namely, the BOCD structure, which is a structure in which the side branch content increases toward the higher molecular weight, is clearly shown.

Claims (9)

하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물:
[화학식 1]
Figure 112019085996450-pat00024

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 tert-butoxybutyl이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 및 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기로 이루어진 군에서 선택된 작용기이거나, 또는 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기로 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고,
Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고;
M은 4족 전이금속이고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 할로겐, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이며,
m은 0 또는 1의 정수이다.
A transition metal compound represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
Figure 112019085996450-pat00024

In Chemical Formula 1,
At least one of R1 to R8 is tert-butoxybutyl, the others are the same or different from each other, and each independently, hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and carbon atoms An aliphatic group selected from the group consisting of an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms and an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or two or more adjacent groups connected to each other and substituted or unsubstituted with a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or to form an aromatic ring,
Q1 and Q2 are the same as or different from each other, and are each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
M is a Group 4 transition metal,
X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently a halogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
m is an integer of 0 or 1.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 전이금속 화합물은 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나로 표시되는, 전이금속 화합물:
[화학식 2]
Figure 112016063912945-pat00025

[화학식 3]
Figure 112016063912945-pat00026

[화학식 4]
Figure 112016063912945-pat00027

[화학식 5]
Figure 112016063912945-pat00028

상기 화학식 2 내지 5에서,
R1 내지 R8, Q1 내지 Q2, M, X1 내지 X2의 정의는 상기 화학식 1과 같고;
R' 및 R''는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기이다.
The transition metal compound of claim 1, wherein the transition metal compound of Formula 1 is represented by any one of the following Formulas 2 to 5:
[Formula 2]
Figure 112016063912945-pat00025

[Formula 3]
Figure 112016063912945-pat00026

[Formula 4]
Figure 112016063912945-pat00027

[Formula 5]
Figure 112016063912945-pat00028

In Chemical Formulas 2 to 5,
The definitions of R1 to R8, Q1 to Q2, M, and X1 to X2 are the same as those of Formula 1;
R 'and R''are the same as or different from each other and are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물은 하기 구조식들 중 하나로 표시되는 화합물인, 전이금속 화합물:
Figure 112016063912945-pat00029
Figure 112016063912945-pat00030

Figure 112016063912945-pat00031
Figure 112016063912945-pat00032

Figure 112016063912945-pat00033
Figure 112016063912945-pat00034

Figure 112016063912945-pat00035
Figure 112016063912945-pat00036

The method of claim 1,
The transition metal compound represented by Formula 1 is a compound represented by one of the following structural formulas, a transition metal compound:
Figure 112016063912945-pat00029
Figure 112016063912945-pat00030

Figure 112016063912945-pat00031
Figure 112016063912945-pat00032

Figure 112016063912945-pat00033
Figure 112016063912945-pat00034

Figure 112016063912945-pat00035
Figure 112016063912945-pat00036

제1항의 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물; 및
하기 화학식 6 내지 8의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 조촉매를 포함하는 촉매 조성물:
[화학식 6]
-[Al(R9)-O]a-
상기 화학식 6에서,
R9는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 할로겐; 탄소수 1 내지 20의 탄화수소; 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 탄화수소이고;
a는 2 이상의 정수이며;
[화학식 7]
J(R10)3
상기 화학식 7에서,
R10은 상기 화학식 6에서 정의된 바와 같고;
J는 알루미늄 또는 보론이며;
[화학식 8]
[E-H]+[ZA4]- 또는 [E]+[ZA4]-
상기 화학식 8에서,
E는 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고;
H는 수소 원자이며;
Z는 13족 원소이고;
A는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소, 알콕시 또는 페녹시로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
A transition metal compound represented by Chemical Formula 1 of claim 1; And
A catalyst composition comprising a promoter comprising at least one selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 6 to 8:
[Formula 6]
-[Al (R9) -O] a-
In Chemical Formula 6,
R9 may be the same or different from each other, and each independently halogen; Hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms; Or a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen;
a is an integer of 2 or more;
[Formula 7]
J (R10) 3
In Chemical Formula 7,
R 10 is as defined in Formula 6 above;
J is aluminum or boron;
[Formula 8]
[EH] + [ZA4]-or [E] + [ZA4]-
In Chemical Formula 8,
E is a neutral or cationic Lewis base;
H is a hydrogen atom;
Z is a Group 13 element;
A may be the same or different from each other, and each independently is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted with one or more hydrogen atoms, halogen, hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy or phenoxy. .
제5항에 있어서,
상기 전이금속 화합물 및 조촉매 화합물은 담체에 담지된 담지 촉매, 촉매 조성물.
The method of claim 5,
The transition metal compound and the promoter compound are supported catalysts and catalyst compositions supported on a carrier.
제6항에 있어서,
화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물 외의 다른 전이금속 화합물을 더 포함하는 혼성 담지 촉매인, 촉매 조성물.
The method of claim 6,
A catalyst composition which is a hybrid supported catalyst further comprising a transition metal compound other than the transition metal compound represented by the formula (1).
제5항의 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는, 폴리올레핀의 제조 방법.
A process for producing a polyolefin, comprising the step of polymerizing an olefinic monomer in the presence of the catalyst composition of claim 5.
제8항에 있어서,
상기 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 및 1-에이코센으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 폴리올레핀의 제조방법.
The method of claim 8,
The olefinic monomers are ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene , 1-tetradecene, 1-hexadecene, and 1-eicosene comprising at least one member selected from the group consisting of, polyolefin production method.
KR1020160083430A 2015-07-01 2016-07-01 Transition metal compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same KR102060639B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150094321 2015-07-01
KR1020150094321 2015-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170004895A KR20170004895A (en) 2017-01-11
KR102060639B1 true KR102060639B1 (en) 2019-12-30

Family

ID=57833407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160083430A KR102060639B1 (en) 2015-07-01 2016-07-01 Transition metal compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102060639B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102073253B1 (en) 2016-12-19 2020-02-04 주식회사 엘지화학 Supported hybrid metallocene catalyst and method for preparing polyolefin using the same
KR102486137B1 (en) * 2019-10-29 2023-01-06 한화솔루션 주식회사 Processes for Preparing Polyolefin and Film
KR102525719B1 (en) * 2019-11-28 2023-04-26 한화솔루션 주식회사 Polyolefin Film and Process for Preparing the Same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Angew. Chem. Ind. Ed. Engl. Vol. 34, No. 20, pp. 2266-2267, 1995*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170004895A (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101824638B1 (en) Metallocene compound
JP6420911B2 (en) Hybrid supported catalyst and method for producing olefin polymer using the same
JP6236155B2 (en) Metallocene compound, catalyst composition containing the same, and method for producing olefin polymer using the same
KR101637026B1 (en) Metallocene supported catalyst and method for preparing polyolefin using the same
JP6272477B2 (en) Metallocene compound, catalyst composition containing the same, and method for producing olefin polymer using the same
CN107075008B (en) Metallocene compound, metallocene-supported catalyst, and method for preparing polyolefin using the same
KR20150058938A (en) Metallocene compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same
KR101760494B1 (en) Metallocene supported catalyst and method for preparing polyolefin using the same
JP2019524963A (en) Ethylene / alpha-olefin copolymer
KR102060639B1 (en) Transition metal compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparing polyolefin using the same
KR101743327B1 (en) Novel ligand compound and transition metal compound
KR20180040998A (en) Ethylene/alpha-olefin copolymer having excellent processibility
KR101926833B1 (en) Metallocene compound
KR20160067509A (en) Supported hybrid catalyst and method for preparing olefin polymer using the same
KR20150066344A (en) Metallocene compound, catalyst composition comprising the same, and method for preparation of olefin-based polymer using the same
CN108026199B (en) Method for preparing supported hybrid metallocene catalyst and supported hybrid metallocene catalyst prepared by using same
KR20190079381A (en) Method for preparing ethylene-alphaolefin copolymer
JP2018509508A (en) Metallocene supported catalyst and method for producing polyolefin using the same
WO2016195424A1 (en) Supported metallocene catalyst, and method for preparing polyolefin by using same
KR102065163B1 (en) Transition metal compound and catalytic composition comprising thereof
WO2016195423A1 (en) Metallocene compound
KR20180044136A (en) Method for preparing supported hybrid metallocene catalyst
KR20180040999A (en) Ethylene/alpha-olefin copolymer having excellent environmental stress crack resistance
KR20170074678A (en) Novel transition metal compound
KR102092271B1 (en) Transition metal compound and catalytic composition comprising thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant