KR102251397B1 - Transition metal compound, supported metallocene catalyst comprising the same, and method for preparing olefin polymer using the same - Google Patents

Transition metal compound, supported metallocene catalyst comprising the same, and method for preparing olefin polymer using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전이 금속 화합물, 및 이를 포함하는 메탈로센 담지 촉매에 대한 것이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 올레핀 중합 반응에서 높은 활성을 나타낼 수 있고, 합성되는 올레핀 중합체의 입체 규칙성 등의 특성을 용이하게 조절하여, 특히, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는 프로필렌 중합체를 제조할 수 있는, 전이 금속 화합물, 이를 포함하는 메탈로센 담지 촉매 및 상기 메탈로센 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법이 제공될 수 있다.The present invention relates to a transition metal compound and a metallocene supported catalyst comprising the same. According to an embodiment of the present invention, it is possible to exhibit high activity in the olefin polymerization reaction, and by easily controlling properties such as stereoregularity of the synthesized olefin polymer, in particular, to prepare a propylene polymer having a high glass transition temperature value. A transition metal compound, a metallocene-supported catalyst including the same, and a method of preparing an olefin polymer using the metallocene-supported catalyst may be provided.

Description

전이 금속 화합물, 이를 포함하는 메탈로센 담지 촉매 및 이를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법{TRANSITION METAL COMPOUND, SUPPORTED METALLOCENE CATALYST COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PREPARING OLEFIN POLYMER USING THE SAME}A transition metal compound, a metallocene-supported catalyst including the same, and a method for producing an olefin polymer using the same

본 발명은 전이 금속 화합물, 상기 전이 금속 화합물을 포함하는 메탈로센 담지 촉매 및 상기 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 올레핀 중합 반응에서 높은 활성을 나타낼 수 있고, 합성되는 올레핀 중합체의 입체 규칙성 등의 특성을 용이하게 조절하여, 특히, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는 프로필렌 중합체를 제조할 수 있는, 전이 금속 화합물, 이를 포함하는 메탈로센 담지 촉매 및 상기 메탈로센 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법에 대한 것이다. The present invention relates to a transition metal compound, a metallocene supported catalyst including the transition metal compound, and a method for preparing an olefin polymer using the supported catalyst, and more specifically, it may exhibit high activity in an olefin polymerization reaction, By easily controlling properties such as stereoregularity of the synthesized olefin polymer, in particular, a transition metal compound capable of preparing a propylene polymer having a high glass transition temperature value, a metallocene supported catalyst including the same, and the metal It relates to a method for producing an olefin polymer using a strong supported catalyst.

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 conventional commercial manufacturing process of polyolefins.The Ziegler-Natta catalyst has high activity, but since it is a multi-active point catalyst, the molecular weight distribution of the resulting polymer is wide and comonomers Since the composition distribution of is not uniform, there is a limit to securing the desired physical properties.

이에 따라, 최근에는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등의 전이 금속과 사이클로펜타디엔 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 한 종류의 활성점을 가진 단일 활성점 촉매로 생성 중합체의 분자량 분포가 좁은 특징이 있다. 이에 따라, 메탈로센 촉매로 중합한 폴리올레핀은 분자량 분포가 좁아 일부 제품에 응용할 경우, 압출부하 등의 영향으로 생산성이 현저히 떨어지는 등 현장 적용이 어려운 문제가 있다.Accordingly, in recent years, a metallocene catalyst in which a transition metal such as titanium, zirconium, and hafnium is combined with a ligand including a cyclopentadiene functional group has been developed and has been widely used. The metallocene compound is generally used by activation with aluminoxane, borane, borate or other activating agent. For example, a metallocene compound having a ligand containing a cyclopentadienyl group and two sigma chloride ligands uses aluminoxane as an activator. This metallocene catalyst is a single active point catalyst having one type of active point, and has a narrow molecular weight distribution of the resulting polymer. Accordingly, the polyolefin polymerized with a metallocene catalyst has a narrow molecular weight distribution, and therefore, when applied to some products, there is a problem that it is difficult to apply in the field, such as productivity is significantly reduced due to the influence of extrusion load.

본 발명은 높은 활성을 가지며, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는 올레핀 중합체를 제공할 수 있는 전이 금속 화합물을 제공한다. The present invention provides a transition metal compound capable of providing an olefin polymer having a high activity and a high glass transition temperature value.

또한, 본 발명은 상기 전이 금속 화합물을 포함하는 메탈로센 담지 촉매와 상기 메탈로센 담지 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a metallocene-supported catalyst including the transition metal compound and a method for producing an olefin polymer using the metallocene-supported catalyst.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는, 전이 금속 화합물이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, a transition metal compound represented by Formula 1 below is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016112483415-pat00001
Figure 112016112483415-pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

M은, 4족 전이 금속이고;M is a Group 4 transition metal;

X1 및 X2는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 할로겐 원자이고;X1 and X2 are each independently, the same as or different from each other, a halogen atom;

A는 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)이고; A is silicon (Si) or germanium (Ge);

n은 4 내지 10의 정수이고;n is an integer from 4 to 10;

R은 방향족 고리와 직접 연결되며, 고리 전체의 탄소수가 4 내지 7인, 지환족 고리이고;R is directly connected to an aromatic ring, and is an alicyclic ring having 4 to 7 carbon atoms in the entire ring;

R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴이고;R1 and R2 are each independently the same as or different from each other, and are linear or branched chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms;

R3, R4, R5, 및 R6는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 3 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬이고; R3, R4, R5, and R6 are each independently the same as or different from each other, and are linear or branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms;

R7은, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴이다. R7 is C1-C5 linear or branched-chain alkyl, or C6-C10 aryl.

그리고, 상기 R3, R4, R5, 및 R6는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 알킬인 것이 바람직할 수 있다. In addition, the R3, R4, R5, and R6 are each independently the same or different from each other, and it may be preferable that they are branched chain alkyl having 3 to 10 carbon atoms.

또한, R1, R2, 및 R7은, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 3의 알킬인 것이 바람직할 수 있으며, M은 4족 전이 금속, 특히 지르코늄 또는 하프늄인 것이 바람직할 수 있다. In addition, R1, R2, and R7 may each independently be the same or different from each other, and may preferably be an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and M may be preferably a Group 4 transition metal, particularly zirconium or hafnium. .

한편, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 전이 금속 화합물; 조촉매; 및 담체를 포함하는, 메탈로센 담지 촉매가 제공된다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the transition metal compound; Cocatalyst; And a metallocene supported catalyst including a carrier is provided.

이 때, 상기 조촉매는, 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다. In this case, the cocatalyst may be at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 2 to 4.

[화학식 2][Formula 2]

R10-[Al(R9)-O]m-R11R10-[Al(R9)-O] m -R11

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

R9, R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고,R9, R10 and R11 are each independently any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a halogen,

m은 2 이상의 정수이며,m is an integer greater than or equal to 2,

[화학식 3][Formula 3]

D(R12)3 D(R12) 3

상기 화학식 3에서, In Chemical Formula 3,

D는 알루미늄 또는 보론이고,D is aluminum or boron,

R12는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,R12 is each independently any one of halogen, a C1-C20 hydrocarbyl group, a C1-C20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl group substituted with a halogen,

[화학식 4][Formula 4]

[L-H]+[W(J)4]- 또는 [L]+[W(J)4]- [LH] + [W (J ) 4] - or [L] + [W (J ) 4] -

상기 화학식 4에서,In Chemical Formula 4,

L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고, L is a neutral or cationic Lewis base,

W는 13족 원소이며, J는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기; 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기; 및 이들 치환기의 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 중 1 이상의 치환기로 치환된 치환기들 중 어느 하나이다.W is a Group 13 element, and J is each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; A hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms; And at least one hydrogen atom of these substituents is any one of substituents substituted with at least one substituent among halogen, a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms.

그리고, 상기 담체는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. In addition, as the carrier, silica, alumina, magnesia, or a mixture thereof may be used.

이러한 메탈로센 담지 촉매는, 특히, 프로필렌 중합 반응에 사용되어, 유리 전이 온도가 높은 프로필렌 중합체를 제공하는 것일 수 있다. Such a metallocene-supported catalyst may be used in a propylene polymerization reaction, in particular, to provide a propylene polymer having a high glass transition temperature.

발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 메탈로센 담지 촉매 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합 반응시키는 단계를 포함하는 올레핀 중합체의 제조 방법이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing an olefin polymer comprising the step of polymerizing an olefin monomer in the presence of the metallocene supported catalyst.

이 때, 상기 올레핀 중합체는, 프로필렌 호모 중합체인 것이 바람직할 수 있으며, 구체적으로, 이러한 올레핀 중합체는, 유리 전이 온도가 약 155℃ 이상인 것일 수 있다. In this case, the olefin polymer may preferably be a propylene homopolymer, and specifically, the olefin polymer may have a glass transition temperature of about 155°C or higher.

본 발명의 전이 금속 화합물, 및 메탈로센 담지 촉매는, 올레핀 중합 반응에서 높은 활성을 나타낼 수 있고, 합성되는 올레핀 중합체의 입체 규칙성 등의 특성을 용이하게 조절하여, 특히, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는 프로필렌 중합체를 제조할 수 있다.The transition metal compound and the metallocene-supported catalyst of the present invention can exhibit high activity in the olefin polymerization reaction, and easily control properties such as stereoregularity of the synthesized olefin polymer, and in particular, a high glass transition temperature value. It is possible to prepare a propylene polymer having.

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.In addition, terms used in the present specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise", "include", or "have" are intended to designate the existence of a feature, number, step, element, or combination of the implemented features, but one or more other features or It is to be understood that the possibility of the presence or addition of numbers, steps, elements, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

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.The present invention will be described in detail below and exemplify specific embodiments, as various modifications can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 전이 금속 화합물, 이를 포함하는 메탈로센 담지 촉매, 및 이를 이용한 올레핀 중합체의 제조 방법 등에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a transition metal compound according to a specific embodiment of the present invention, a metallocene supported catalyst including the same, and a method of preparing an olefin polymer using the same will be described.

발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는, 전이 금속 화합물이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, a transition metal compound represented by the following Formula 1 is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016112483415-pat00002
Figure 112016112483415-pat00002

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

M은, 4족 전이 금속이고;M is a Group 4 transition metal;

X1 및 X2는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 할로겐 원자이고;X1 and X2 are each independently, the same as or different from each other, a halogen atom;

A는 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)이고; A is silicon (Si) or germanium (Ge);

n은 4 내지 10의 정수이고;n is an integer from 4 to 10;

R은 방향족 고리와 직접 연결되며, 고리 전체의 탄소수가 4 내지 7인, 지환족 고리이고;R is directly connected to an aromatic ring, and is an alicyclic ring having 4 to 7 carbon atoms in the entire ring;

R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴이고;R1 and R2 are each independently the same as or different from each other, and are linear or branched chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms;

R3, R4, R5, 및 R6는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 3 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬이고; R3, R4, R5, and R6 are each independently the same as or different from each other, and are linear or branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms;

R7은, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴이다. R7 is C1-C5 linear or branched-chain alkyl, or C6-C10 aryl.

상기, 할로겐(halogen) 원자는, 구체적으로, 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)를 의미하며, 이중, 염소, 또는 브롬인 것이 바람직하다. The halogen atom, specifically, means fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I), and is preferably chlorine, or bromine.

탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬은, 보다 구체적으로, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 또는, iso-펜틸 등일 수 있다.Straight or branched chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms is, more specifically, methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, or iso-pentyl, etc. I can.

탄소수 6 내지 10의 아릴이라 함은, 모노사이클릭, 또는 바이사이클릭 방향족 탄화수소를 의미하며, 구체적으로, 페닐, 또는 나프닐을 의미할 수 있다.The aryl having 6 to 10 carbon atoms means a monocyclic or bicyclic aromatic hydrocarbon, and specifically, may mean phenyl or naphnyl.

탄소수 3 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬은, 보다 구체적으로, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, iso-펜틸; 또는, Linear or branched chain alkyl having 3 to 10 carbon atoms is, more specifically, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl; or,

메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 또는, iso-펜틸과 같은 치환기가 알킬 그룹의 곁가지로 하나 이상 붙게 되어, 총 사슬의 탄소수가 3개 내지 10개가 되도록 형성되는 것일 수 있다. One or more substituents such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, or iso-pentyl are attached to the side branch of the alkyl group. It may be formed to have 3 to 10 carbon atoms.

이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물은, 특정 구조의 작용기가 도입된, 2개의 인데닐 기를 리간드로 포함하고, 이러한 인데닐 그룹에서, 각각 R1 및 R2에 해당하는 치환기가, 인데닐의 2번 탄소 위치에 결합되고, R3 내지 R5가 각각 도입된 페닐 그룹이, 인데닐의 4번 탄소 위치에 결합되고, 이 중 하나의 인데닐 그룹에서, 5번 및 6번 탄소 위치에, 특정 크기의 지환족 고리가 연결되며, 상기 2개의 리간드를 연결하는 브릿지 그룹(bridge group)에 산소-주게(oxygen-donor)로서 루이스 염기의 역할을 할 수 있는 작용기가 포함되는 구조를 가지게 된다. 이러한 특유의 구조로 인하여, 전이 금속 화합물은 분자 내에 특정 성향의 전자 밀도를 가질 수 있게 되며, 올레핀 단량체의 중합 반응에서 높은 활성을 나타낼 수 있게 된다. As described above, the transition metal compound represented by Formula 1 includes two indenyl groups into which a functional group of a specific structure is introduced as ligands, and in such indenyl groups, the substituents corresponding to R1 and R2, respectively, are indenyl The phenyl group into which each of R3 to R5 is introduced is bonded to the 2nd carbon position of, and is bonded to the 4th carbon position of indenyl, and in one of these indenyl groups, at the 5th and 6th carbon positions, a specific An alicyclic ring of a size is connected, and a functional group capable of serving as a Lewis base as an oxygen-donor is included in a bridge group connecting the two ligands. Due to this unique structure, the transition metal compound can have a specific electron density in the molecule, and can exhibit high activity in the polymerization reaction of the olefin monomer.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물은 상술한 치환기 및 지환족 고리 등의 도입으로 인하여, 입체적으로 변형이 어려운 구조, 즉, stereo-rigidity가 증가된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물을 올레핀 중합에 이용하면, 입체 규칙도가 높아, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는, 올레핀 중합체를 제조할 수 있다. In addition, the transition metal compound represented by Chemical Formula 1 may have a structure that is difficult to sterically deform due to the introduction of the above-described substituent and alicyclic ring, that is, a structure with increased stereo-rigidity. Accordingly, when the transition metal compound represented by Formula 1 is used for olefin polymerization, an olefin polymer having a high stereoregularity and a high glass transition temperature value can be prepared.

특히, 본 발명자들의 실험 결과, 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물은 특유한 구조로 인해, 상기 전이 금속 화합물을 프로필렌의 중합 촉매로 이용하면 입체 규칙성(stereoregularity)이 매우 향상된 폴리프로필렌을 제조할 수 있다. In particular, as a result of the experiment of the present inventors, due to the unique structure of the transition metal compound represented by Formula 1, polypropylene having very improved stereoregularity can be prepared by using the transition metal compound as a polymerization catalyst for propylene. have.

보다 구체적으로, 상기 화학식 1에서 R3, R4, R5, 및 R6는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 알킬일 수 있고, R1, R2, 및 R7은, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, 탄소수 1 내지 3의 알킬인 것이 바람직하며, 이러한 구조로 인해, 상술한 효과를 보다 현저하게 증가시킬 수 있게 된다. More specifically, in Formula 1, R3, R4, R5, and R6 are each independently the same or different from each other, and may be a branched-chain alkyl having 3 to 10 carbon atoms, and R1, R2, and R7 are each independently As such, it is the same or different from each other, and is preferably an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and due to this structure, the above-described effect can be more remarkably increased.

또한, 상기 화학식 1에서 각 인데닐 리간드를 연결하는 브릿지 그룹은 전이 금속 화합물의 담지 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 일 예로, 브릿지의 말단에 알콕시 형태로 연결된 R6는, 탄소수 3 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 바람직하게는, 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 알킬 형태로 연결되어, 벌크 중합을 위한 담지 효율을 상승시킬 수 있다. 또한, n이 4 내지 10 사이의 정수인 경우, 담지체에 대하여 테더(tether) 역할을 할 수 있어, 더욱 우수한 담지 안정성을 확보할 수 있으며, 올레핀 단량체의 중합 시 반응기 내에서의 파울링 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, the bridging group connecting each indenyl ligand in Formula 1 may affect the carrying stability of the transition metal compound. For example, R6 connected in an alkoxy form to the end of the bridge is connected in the form of a straight or branched chain alkyl having 3 to 10 carbon atoms, preferably, a branched chain alkyl having 3 to 10 carbon atoms, thereby increasing the carrying efficiency for bulk polymerization. I can make it. In addition, when n is an integer between 4 and 10, it can act as a tether for the carrier, thereby ensuring more excellent support stability, and effectively preventing fouling in the reactor during polymerization of olefin monomers. Can be prevented.

한편, 상기 화학식 1의 M은, 4족 전이 금속 중 어느 하나; 더욱 구체적으로는, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 및 하프늄(Hf) 중 어느 하나를 사용하여 전이 금속 화합물, 및/또는 메탈로센 담지 촉매의 보관 안정성을 향상시킬 수 있다. On the other hand, M in Formula 1 is any one of Group 4 transition metals; More specifically, storage stability of a transition metal compound and/or a metallocene-supported catalyst may be improved by using any one of titanium (Ti), zirconium (Zr), and hafnium (Hf).

상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물은 공지의 반응들을 응용하여 합성될 수 있으며, 보다 상세한 합성 방법은 후술하는 실시예를 참고할 수 있다. The transition metal compound represented by Formula 1 may be synthesized by applying known reactions, and a more detailed synthesis method may be referred to Examples to be described later.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물; 조촉매; 및 담체를 포함하는 메탈로센 담지 촉매가 제공된다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, the transition metal compound represented by the formula (1); Cocatalyst; And a metallocene supported catalyst including a carrier.

상기 메탈로센 담지 촉매는, 전이 금속 화합물을 활성화시킬 수 있는 조촉매를 추가로 포함한다. 이러한 조촉매로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용하는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 조촉매는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다. The metallocene supported catalyst further includes a cocatalyst capable of activating a transition metal compound. As such a cocatalyst, those commonly used in the technical field to which the present invention pertains may be used without particular limitation. As a non-limiting example, the cocatalyst may be one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 2 to 4.

[화학식 2][Formula 2]

R10-[Al(R9)-O]m-R11R10-[Al(R9)-O] m -R11

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

R9, R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고,R9, R10 and R11 are each independently any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a halogen,

m은 2 이상의 정수이며,m is an integer greater than or equal to 2,

[화학식 3][Formula 3]

D(R12)3 D(R12) 3

상기 화학식 3에서, In Chemical Formula 3,

D는 알루미늄 또는 보론이고,D is aluminum or boron,

R12는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,R12 is each independently any one of halogen, a C1-C20 hydrocarbyl group, a C1-C20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl group substituted with a halogen,

[화학식 4][Formula 4]

[L-H]+[W(J)4]- 또는 [L]+[W(J)4]- [LH] + [W (J ) 4] - or [L] + [W (J ) 4] -

상기 화학식 4에서,In Chemical Formula 4,

L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고, L is a neutral or cationic Lewis base,

W는 13족 원소이며, J는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기; 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기; 및 이들 치환기의 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 중 1 이상의 치환기로 치환된 치환기들 중 어느 하나이다.W is a Group 13 element, and J is each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; A hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms; And at least one hydrogen atom of these substituents is any one of substituents substituted with at least one substituent among halogen, a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms.

본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. In the present specification, the following terms may be defined as follows unless there is a specific limitation.

하이드로카빌기는 하이드로카본으로부터 수소 원자를 제거한 형태의 1가 작용기로서, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아르알킬기, 아르알케닐기, 아르알키닐기, 알킬아릴기, 알케닐아릴기 및 알키닐아릴기 등을 포함할 수 있다. 그리고, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기는 탄소수 1 내지 15 또는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, 사이클로헥실기 등의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬기; 또는 페닐기, 나프틸기, 또는 안트라세닐기 등의 아릴기일 수 있다. Hydrocarbyl group is a monovalent functional group in the form of removing a hydrogen atom from a hydrocarbon, and is an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, aralkyl group, aralkenyl group, aralkynyl group, alkylaryl group, alkenylaryl group, and alkynyl group. It may include a nilaryl group and the like. In addition, the hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms may be a hydrocarbyl group having 1 to 15 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. Specifically, the hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms is a methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group , a linear, branched or cyclic alkyl group such as an n-heptyl group and a cyclohexyl group; Or it may be an aryl group such as a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracenyl group.

하이드로카빌옥시기는 하이드로카빌기가 산소에 결합한 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기는 탄소수 1 내지 15 또는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌옥시기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, iso-부톡시기, tert-부톡시기, n-펜톡시기, n-헥톡시기, n-헵톡시기, 사이클로헥톡시기 등의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알콕시기; 또는 페녹시기 또는 나프탈렌옥시(naphthalenoxy)기 등의 아릴옥시기일 수 있다. Hydrocarbyloxy group is a functional group in which a hydrocarbyl group is bonded to oxygen. Specifically, the hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms may be a hydrocarbyloxy group having 1 to 15 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. More specifically, the hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, iso-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group , a linear, branched or cyclic alkoxy group such as an n-hectoxy group, an n-heptoxy group, and a cyclohectoxy group; Or, it may be an aryloxy group such as a phenoxy group or a naphthalenoxy group.

하이드로카빌(옥시)실릴기는 -SiH3의 1 내지 3개의 수소가 1 내지 3개의 하이드로카빌기 또는 하이드로카빌옥시기로 치환된 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기는, 탄소수 1 내지 15, 탄소수 1 내지 10 또는 탄소수 1 내지 5의 하이드로카빌(옥시)실릴기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기는 메틸실릴기, 다이메틸실릴기, 트라이메틸실릴기, 다이메틸에틸실릴기, 다이에틸메틸실릴기 및 다이메틸프로필실릴기 등의 알킬실릴기; 메톡시실릴기, 다이메톡시실릴기, 트라이메톡시실릴기 및 다이메톡시에톡시실릴기 등의 알콕시실릴기; 메톡시다이메틸실릴기, 다이에톡시메틸실릴기 및 다이메톡시프로필실릴기 등의 알콕시알킬실릴기 등일 수 있다.The hydrocarbyl (oxy)silyl group is a functional group in which 1 to 3 hydrogens of -SiH3 are substituted with 1 to 3 hydrocarbyl groups or hydrocarbyloxy groups. Specifically, the hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms may be a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 15 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. More specifically, the hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms is an alkyl group such as a methylsilyl group, a dimethylsilyl group, a trimethylsilyl group, a dimethylethylsilyl group, a dimethylmethylsilyl group, and a dimethylpropylsilyl group. Silyl group; Alkoxysilyl groups such as methoxysilyl group, dimethoxysilyl group, trimethoxysilyl group, and dimethoxyethoxysilyl group; Alkoxyalkylsilyl groups such as a methoxydimethylsilyl group, a diethoxymethylsilyl group, and a dimethoxypropylsilyl group.

상기에서 화학식 2로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산 또는 tert-부틸알루미녹산 등을 들 수 있다. 그리고, 화학식 3으로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-sec-부틸알루미늄, 트리사이클로펜틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트리페닐알루미늄, 트리-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드 또는 디메틸알루미늄에톡시드 등을 들 수 있다. 마지막으로, 화학식 4로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 트리메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리에틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 n-부틸트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 벤질트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(4-(t-부틸디메틸실릴)-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(4-(트리이소프로필실릴)-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 펜타플루오로페녹시트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸-2,4,6-트리메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리메틸암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 헥사데실디메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N-메틸-N-도데실아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 또는 메틸디(도데실)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다. Non-limiting examples of the compound represented by Formula 2 above include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, isobutylaluminoxane, tert-butylaluminoxane, and the like. And, non-limiting examples of the compound represented by Formula 3 include trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, tripropyl aluminum, tributyl aluminum, dimethyl chloro aluminum, triisopropyl aluminum, tri-sec-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 or dimethyl aluminum Toxide, etc. are mentioned. Finally, non-limiting examples of the compound represented by Formula 4 include trimethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis ( Pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium n-butyltris (pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium benzyltris (pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium Tetrakis(4-(t-butyldimethylsilyl)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(4-(triisopropylsilyl)-2,3 ,5,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium pentafluorophenoxytris (pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethyl-2,4,6-trimethylanilinium tetrakis (Pentafluorophenyl) borate, trimethylammonium tetrakis (2,3,4,6-tetrafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis (2,3,4,6-tetrafluorophenyl) ) Borate, hexadecyldimethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N-methyl-N-dodecylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate or methyldi (dodecyl) ammonium tetrakis (pentafluoro Phenyl) borate and the like.

상기 조촉매의 사용 함량은 목적하는 촉매 조성물의 물성 또는 효과에 따라 적절하게 조절될 수 있다. The content of the cocatalyst used may be appropriately adjusted according to the properties or effects of the desired catalyst composition.

상기 촉매 조성물은 상술한 전이 금속 화합물이 담체에 담지된 담지 촉매일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 전이 금속 화합물은 상술한 구조적 특징을 가져 담체에 안정적으로 담지될 수 있다. 또한, 이러한 전이 금속 화합물이 담지된 담지 촉매는 올레핀 중합에 높은 활성을 나타내며, 높은 유리 전이 온도 값을 가지는 올레핀 중합체를 용이하게 제공할 수 있다. The catalyst composition may be a supported catalyst in which the above-described transition metal compound is supported on a carrier. The transition metal compound represented by Formula 1 has the above-described structural characteristics and can be stably supported on a carrier. In addition, such a supported catalyst on which the transition metal compound is supported exhibits high activity in olefin polymerization and can easily provide an olefin polymer having a high glass transition temperature value.

상기 담체로는 표면에 하이드록시기 또는 실록산기를 함유하는 담체를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 담체로는 고온에서 건조하여 표면에 수분을 제거함으로써 반응성이 큰 하이드록시기 또는 실록산기를 함유하는 담체를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 담체로는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 담체는 고온에서 건조된 것일 수 있고, 이들은 통상적으로 Na2O, K2CO3, BaSO4 및 Mg(NO3)2 등의 산화물, 탄산염, 황산염, 질산염 성분을 포함할 수 있다.As the carrier, a carrier containing a hydroxy group or a siloxane group on the surface may be used. Specifically, as the carrier, a carrier containing a highly reactive hydroxyl group or a siloxane group may be used by drying at high temperature to remove moisture from the surface. More specifically, as the carrier, silica, alumina, magnesia, or a mixture thereof may be used. The carrier may be dried at high temperature, and these may include oxides, carbonates, sulfates, and nitrate components such as Na 2 O, K 2 CO 3 , BaSO 4 and Mg(NO 3 ) 2.

상술한 촉매 조성물은 올레핀 단량체의 중합 반응에 사용되어 높은 촉매 활성을 나타내며, 높은 유리 전이 온도를 가지는 올레핀 중합체를 제공할 수 있다. 특히, 상기 촉매 조성물은 프로필렌 중합 반응에 사용되어 증가된 입체 규칙성(stereo regidity)를 가지는 폴리프로필렌을 제공할 수 있다. The above-described catalyst composition is used in the polymerization reaction of an olefin monomer to exhibit high catalytic activity and can provide an olefin polymer having a high glass transition temperature. In particular, the catalyst composition may be used in a propylene polymerization reaction to provide polypropylene having increased stereo regidity.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합 반응시키는 단계를 포함하는 올레핀 중합체의 제조 방법이 제공된다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, in the presence of the catalyst composition, there is provided a method for producing an olefin polymer comprising the step of polymerizing an olefin monomer.

상술한 바와 같이, 상기 촉매 조성물은 특정 구조로 인하여 기존의 메탈로센 촉매를 이용하여 중합되는 폴리올레핀에 비하여 높은 유리 전이 온도를 가지는 올레핀 중합체를 제공하며, 올레핀 단량체의 중합시 더 높은 활성을 나타낼 수 있다. As described above, the catalyst composition provides an olefin polymer having a higher glass transition temperature than a polyolefin polymerized using a conventional metallocene catalyst due to a specific structure, and may exhibit higher activity during polymerization of the olefin monomer. have.

상기 촉매 조성물로 중합 가능한 올레핀 단량체의 예로는 에틸렌, 알파-올레핀, 사이클릭 올레핀 등이 있으며, 이중 결합을 2개 이상 가지고 있는 다이엔 올레핀계 단량체 또는 트라이엔 올레핀계 단량체 등도 중합 가능하다. 상기 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-아이토센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보넨, 페닐노보넨, 비닐노보넨, 디사이클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 3-클로로메틸스티렌 등이 있으며, 이들 단량체를 2 종 이상 혼합하여 공중합할 수도 있다. Examples of olefin monomers that can be polymerized with the catalyst composition include ethylene, alpha-olefins, cyclic olefins, and the like, and diene olefin monomers or triene olefin monomers having two or more double bonds can be polymerized. Specific examples of the monomers include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dode Sen, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-itocene, norbornene, norbornadiene, ethylidene norbornene, phenyl norbornene, vinyl norbornene, dicyclopentadiene, 1,4-butadiene, 1, 5-pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, 3-chloromethylstyrene, and the like, and two or more of these monomers may be mixed and copolymerized.

특히, 상기 촉매 조성물은 상술한 화학식 1의 전이 금속 화합물의 특정 입체 구조로 인해, 프로필렌 호모 중합 반응에 사용되어 높은 입체 규칙성을 가지는 프로필렌 호모 중합체를 제공할 수 있다. In particular, the catalyst composition may be used in a propylene homopolymerization reaction due to the specific three-dimensional structure of the above-described transition metal compound of Formula 1 to provide a propylene homopolymer having high stereoregularity.

따라서, 상기 올레핀 단량체의 중합 반응을 위하여, 연속식 용액 중합 공정, 벌크 중합 공정, 현탁 중합 공정, 슬러리 중합 공정 또는 유화 중합 공정 등 올레핀 단량체의 중합 반응으로 알려진 다양한 중합 공정을 채용할 수 있다.Therefore, for the polymerization reaction of the olefin monomer, various polymerization processes known as polymerization reactions of olefin monomers may be employed, such as a continuous solution polymerization process, a bulk polymerization process, a suspension polymerization process, a slurry polymerization process, or an emulsion polymerization process.

구체적으로, 상기 중합 반응은 약 50 내지 110℃ 또는 약 60 내지 100℃의 온도와 약 1 내지 100kgf/cm2의 압력 하에서 수행될 수 있다.Specifically, the polymerization reaction may be performed under a temperature of about 50 to 110°C or about 60 to 100°C and a pressure of about 1 to 100kgf/cm2.

또한, 상기 중합 반응에서, 상기 촉매 조성물는 펜탄, 헥산, 헵탄, 노난, 데칸, 톨루엔, 벤젠, 디클로로메탄, 클로로벤젠 등과 같은 용매에 용해 또는 희석된 상태로 이용될 수 있다. 이때, 상기 용매를 소량의 알킬알루미늄 등으로 처리함으로써, 촉매에 악영향을 줄 수 있는 소량의 물 또는 공기 등을 미리 제거할 수 있다. In addition, in the polymerization reaction, the catalyst composition may be used in a dissolved or diluted state in a solvent such as pentane, hexane, heptane, nonane, decane, toluene, benzene, dichloromethane, chlorobenzene, and the like. At this time, by treating the solvent with a small amount of alkyl aluminum, etc., a small amount of water or air that may adversely affect the catalyst may be removed in advance.

상기와 같은 방법으로 제조되는 올레핀 중합체는 전술한 촉매 조성물을 이용하여 제조됨에 따라 높은 입체 규칙성을 가지며 높은 유리 전이 온도, 예를 들어 약 155℃ 이상, 또는 약 155℃ 내지 165℃의, 높은 유리 전이 온도 값을 가질 수 있다. The olefin polymer prepared by the above method has high stereoregularity and a high glass transition temperature, for example, about 155° C. or higher, or about 155° C. to 165° C., as it is manufactured using the above-described catalyst composition. It can have a transition temperature value.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.Hereinafter, the action and effect of the invention will be described in more detail through specific embodiments of the invention. However, these embodiments are only presented as examples of the invention, and the scope of the invention is not determined thereby.

<< 실시예Example >>

전이 금속 화합물 및 Transition metal compounds and 메탈로센Metallocene 담지 촉매의 제조 Preparation of supported catalyst

<< 실시예Example 1> 1>

Figure 112016112483415-pat00003
Figure 112016112483415-pat00003

리간드 합성:Ligand Synthesis:

Figure 112016112483415-pat00004
Figure 112016112483415-pat00004

8-(3,5-di-tert-butylphenyl)-6-methyl-1,2,3,4a,5,7a-hexahydros-indacene (27.90mmol)을 50ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기를 만들었다. 이후 anhydrous hexane (96.90ml) 및 anhydrous methyl tert-butyl ether(MTBE)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. 여기에 n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 8-(3,5-di-tert-butylphenyl)-6-methyl-1,2,3,4a,5,7a-hexahydros-indacene (27.90mmol) was added to a 50ml Schlenk flask to create an Ar atmosphere. After that, anhydrous hexane (96.90ml) and anhydrous methyl tert-butyl ether (MTBE) were added and cooled to -25°C. Here n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이 혼합물을 다시, -25℃로 냉각한 후, (tert-butoxymethyl)dichloro(methyl)silane (33.48mmol)를, 한 번에 flask에 주입하고, 16시간 동안 교반하였다. 시료를 채취하여, NMR로 미반응 실란이 존재하는지 확인하고, 진공 상태에서 건조하였다. The mixture was again cooled to -25°C, and then (tert-butoxymethyl)dichloro(methyl)silane (33.48mmol) was injected into the flask at once, followed by stirring for 16 hours. A sample was taken, checked for the presence of unreacted silane by NMR, and dried in a vacuum state.

4-(4-tert-butylphenyl)-2-isopropyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.11mmol), CuCN (1.26mmol)을 다른 Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기를 만들었다. anhydrous MTBE (62.78ml)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. 여기에 n-BuLi (2.5M in Hexane, 26.37mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 4-(4-tert-butylphenyl)-2-isopropyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.11mmol) and CuCN (1.26mmol) were added to another Schlenk flask to create an Ar atmosphere. Anhydrous MTBE (62.78ml) was added and cooled to -25°C. Here n-BuLi (2.5M in Hexane, 26.37mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시, -25℃로 냉각하고, 앞서 건조한 혼합물을, MTBE (60ml)에 녹여, 이 둘을 서로 혼합하였다. 혼합 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. This was again cooled to -25°C, and the previously dried mixture was dissolved in MTBE (60ml), and the two were mixed with each other. After mixing, the temperature was raised to room temperature and stirred at room temperature for 16 hours.

Haxane과 증류수로 반응을 work up 하고, 유기층을 모아 용매를 제거하였다. The reaction was worked up with haxane and distilled water, and the organic layer was collected to remove the solvent.

컬럼 크로마토그래피에서 haxane으로 잔여물을 제거하고, 밝은 노란색 고체 형태의 리간드를 분리하였다(EA:Hexane: 1:100). The residue was removed with haxane in column chromatography, and the ligand in the form of a light yellow solid was separated (EA:Hexane: 1:100).

(21.75mmol, 수율: 78%)(21.75mmol, yield: 78%)

1H NMR (500MHz, CDCl3): 7.6~7.0 (m, 11H), 6.8~6.6 (m, 2H), 3.9~3.4 (m, 2H), 3.4~3.2 (m, 2H), 3.0~2.4 (m, 6H), 2.2~0.4 (m, 56H), 0.1~-0.1 (m, 3H) 1 H NMR (500MHz, CDCl 3 ): 7.6~7.0 (m, 11H), 6.8~6.6 (m, 2H), 3.9~3.4 (m, 2H), 3.4~3.2 (m, 2H), 3.0~2.4 ( m, 6H), 2.2~0.4 (m, 56H), 0.1~-0.1 (m, 3H)

전이 금속 화합물 합성:Synthesis of transition metal compounds:

10ml Schlenk flask를 Ar 분위기로 반들었다. t-butylamine (1.18mmol), anhydrous toluene (1.30ml), anhydrous THF(1.18mmol)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. n-BuLi (2.5M in hexane, 1.24mmol)를 천천히 주입하고, 주입이 끝난 후, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 교반이 끝난 후, 이 용액을 ZrCl4-2(THF) (1.18mmol), toluene (1ml)가 들어있는 Ar 상태의 Schlenk flask (-25℃)에 주입하였다. 주입이 끝난 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 2시간 동안 교반하여, t-butylamide zirconium-슬러리를 제조하였다. A 10ml Schlenk flask was polished in an Ar atmosphere. T-butylamine (1.18mmol), anhydrous toluene (1.30ml), and anhydrous THF (1.18mmol) were added and cooled to -25°C. n-BuLi (2.5M in hexane, 1.24 mmol) was slowly injected, and after the injection was completed, the temperature was raised to room temperature, followed by stirring at room temperature for 2 hours. After the stirring was over, this solution was injected into an Ar Schlenk flask (-25°C) containing ZrCl 4 -2 (THF) (1.18 mmol) and toluene (1 ml). After the injection was completed, the temperature was raised to room temperature and stirred at room temperature for 2 hours to prepare t-butylamide zirconium-slurry.

이와 동시에, 상기에서 제조한 리간드 (1.18mmol)을, 25ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기로 만들었다. 이후, anhydrous toluene (2.00ml), anhydrous THF (0.20ml)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. At the same time, the ligand (1.18 mmol) prepared above was put into a 25 ml Schlenk flask, and made into an Ar atmosphere. Then, anhydrous toluene (2.00ml) and anhydrous THF (0.20ml) were added and cooled to -25°C. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and then stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, 상기에서 제조한 t-butylamide zirconium-슬러리를 주입한 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. This was cooled to -25°C again, and the t-butylamide zirconium-slurry prepared above was injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, HCl (2N in diethylether, 2.48mmol)을 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. This was cooled to -25°C again, HCl (2N in diethylether, 2.48mmol) was injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이후, 여과하여, 고체를 제거하고, 촉매가 포함된 용액을 얻었다. 이를 최소량의 anhydrous pentane에 녹인 후, 실온에서 보관하면 고체가 생성되는데, 여기에 anhydrous pentane을 더 첨가한 후, 여과하여 노란색 고체 형태의 전이 금속 화합물을 수집하였다. Thereafter, it was filtered to remove the solid, and a solution containing the catalyst was obtained. After dissolving this in a minimum amount of anhydrous pentane and storing at room temperature, a solid was formed. Anhydrous pentane was further added thereto, followed by filtration to collect a transition metal compound in the form of a yellow solid.

(0.19mmol, 수율: 17%)(0.19 mmol, yield: 17%)

메탈로센Metallocene 담지 촉매 제조: Supported catalyst preparation:

Silca gel (3g)을 Ar 분위기 하에, 250ml Schlenk flask에 넣고, methylaluminoxane (MAO, 30mmol)를 상온에서 천천히 주입한 후, 95℃에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 상온으로 냉각하고, 15분 동안 방치한 후, cannula를 이용하여 용매를 덜어내었다. toluene (25ml)를 첨가하여, 1분 동안 교반하고, 20분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. Silca gel (3g) was placed in a 250ml Schlenk flask under Ar atmosphere, and methylaluminoxane (MAO, 30mmol) was slowly injected at room temperature, followed by stirring at 95°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, left to stand for 15 minutes, and the solvent was removed using a cannula. Toluene (25ml) was added, stirred for 1 minute, left to stand for 20 minutes, and then the solvent was removed using a cannula again.

상기에서 제조한 전이 금속 화합물 (180μmol)을 toluene (20ml)에 녹인 후, cannula를 이용하여 위 Schlenk flask에 옮겨 담고, toluene (5ml)로 세척하여 다시 옮겨 담았다. The transition metal compound (180 μmol) prepared above was dissolved in toluene (20 ml), transferred to the Schlenk flask using a cannula, washed with toluene (5 ml) and transferred again.

75℃에서 5시간 동안 교반한 후, 상온으로 냉각하고 15분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After stirring at 75° C. for 5 hours, cooling to room temperature and standing for 15 minutes, the solvent was removed again using a cannula.

toluene (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내는 작업을 2회 진행하였다. Toluene (25ml) was added and stirred for 1 minute, then stirred at room temperature for 1 minute, and again, using a cannula, the operation of removing the solvent was performed twice.

hexane (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After adding hexane (25ml) and stirring for 1 minute, the mixture was stirred at room temperature for 1 minute, and the solvent was removed using a cannula again.

진공 하에, 실온에서 24시간 동안 건조하고, 추가로 진공 하에, 45℃에서 4시간 동안 건조하여, 메탈로센 담지 촉매를 수득하였다. It was dried under vacuum at room temperature for 24 hours, and further dried under vacuum at 45° C. for 4 hours to obtain a metallocene supported catalyst.

<< 실시예Example 2> 2>

Figure 112016112483415-pat00005
Figure 112016112483415-pat00005

리간드 합성:Ligand Synthesis:

상기 실시예 1과 동일한 구조의 리간드를 이용하였다. A ligand having the same structure as in Example 1 was used.

전이 금속 화합물 합성:Synthesis of transition metal compounds:

10ml Schlenk flask를 Ar 분위기로 반들었다. t-butylamine (1.18mmol), anhydrous toluene (1.30ml), anhydrous THF(1.18mmol)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. n-BuLi (2.5M in hexane, 1.24mmol)를 천천히 주입하고, 주입이 끝난 후, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 교반이 끝난 후, 이 용액을 HfCl4-2(THF) (1.18mmol), toluene (1ml)가 들어있는 Ar 상태의 Schlenk flask (-25℃)에 주입하였다. 주입이 끝난 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 2시간 동안 교반하여, t-butylamide hafnium-슬러리를 제조하였다. A 10ml Schlenk flask was polished in an Ar atmosphere. T-butylamine (1.18mmol), anhydrous toluene (1.30ml), and anhydrous THF (1.18mmol) were added and cooled to -25°C. n-BuLi (2.5M in hexane, 1.24 mmol) was slowly injected, and after the injection was completed, the temperature was raised to room temperature, followed by stirring at room temperature for 2 hours. After the stirring was over, this solution was injected into an Ar Schlenk flask (-25°C) containing HfCl 4 -2 (THF) (1.18 mmol) and toluene (1 ml). After the injection was completed, the temperature was raised to room temperature and stirred at room temperature for 2 hours to prepare t-butylamide hafnium-slurry.

이와 동시에, 상기에서 제조한 리간드 (1.18mmol)을, 25ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기로 만들었다. 이후, anhydrous toluene (2.00ml), anhydrous THF (0.20ml)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. At the same time, the ligand (1.18 mmol) prepared above was put into a 25 ml Schlenk flask, and made into an Ar atmosphere. Then, anhydrous toluene (2.00ml) and anhydrous THF (0.20ml) were added and cooled to -25°C. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and then stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, 상기에서 제조한 t-butylamide hafnium-슬러리를 주입한 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. This was cooled to -25°C again, and the t-butylamide hafnium-slurry prepared above was injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, HCl (2N in diethylether, 2.48mmol)을 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. This was cooled to -25°C again, HCl (2N in diethylether, 2.48mmol) was injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이후, 여과하여, 고체를 제거하고, 촉매가 포함된 용액을 얻었다. 이를 최소량의 anhydrous pentane에 녹인 후, 실온에서 보관하면 고체가 생성되는데, 여기에 anhydrous pentane을 더 첨가한 후, 여과하여 노란색 고체 형태의 전이 금속 화합물을 수집하였다. Thereafter, it was filtered to remove the solid, and a solution containing the catalyst was obtained. When this is dissolved in a minimum amount of anhydrous pentane and stored at room temperature, a solid is formed. After adding anhydrous pentane to it, it is filtered to form a yellow solid. The metal compound was collected.

(0.28mmol, 수율: 24%)(0.28mmol, yield: 24%)

메탈로센Metallocene 담지 촉매 제조: Supported catalyst preparation:

Silca gel (3g)을 Ar 분위기 하에, 250ml Schlenk flask에 넣고, methylaluminoxane (MAO, 30mmol)를 상온에서 천천히 주입한 후, 95℃에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 상온으로 냉각하고, 15분 동안 방치한 후, cannula를 이용하여 용매를 덜어내었다. toluene (25ml)를 첨가하여, 1분 동안 교반하고, 20분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. Silca gel (3g) was placed in a 250ml Schlenk flask under Ar atmosphere, and methylaluminoxane (MAO, 30mmol) was slowly injected at room temperature, followed by stirring at 95°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, left to stand for 15 minutes, and the solvent was removed using a cannula. Toluene (25ml) was added, stirred for 1 minute, left to stand for 20 minutes, and then the solvent was removed using a cannula again.

상기에서 제조한 전이 금속 화합물 (180μmol)을 toluene (20ml)에 녹인 후, cannula를 이용하여 위 Schlenk flask에 옮겨 담고, toluene (5ml)로 세척하여 다시 옮겨 담았다. The transition metal compound (180 μmol) prepared above was dissolved in toluene (20 ml), transferred to the Schlenk flask using a cannula, washed with toluene (5 ml) and transferred again.

75℃에서 5시간 동안 교반한 후, 상온으로 냉각하고 15분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After stirring at 75° C. for 5 hours, cooling to room temperature and standing for 15 minutes, the solvent was removed again using a cannula.

toluene (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내는 작업을 2회 진행하였다. Toluene (25ml) was added and stirred for 1 minute, then stirred at room temperature for 1 minute, and again, using a cannula, the operation of removing the solvent was performed twice.

hexane (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After adding hexane (25ml) and stirring for 1 minute, the mixture was stirred at room temperature for 1 minute, and the solvent was removed using a cannula again.

진공 하에, 실온에서 24시간 동안 건조하고, 추가로 진공 하에, 45℃에서 4시간 동안 건조하여, 메탈로센 담지 촉매를 수득하였다. It was dried under vacuum at room temperature for 24 hours, and further dried under vacuum at 45° C. for 4 hours to obtain a metallocene supported catalyst.

<< 비교예Comparative example 1> 1>

Figure 112016112483415-pat00006
Figure 112016112483415-pat00006

리간드 합성:Ligand Synthesis:

Figure 112016112483415-pat00007
Figure 112016112483415-pat00007

4-(4-tert-butylphenyl)-2-methyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.00mmol)을 50ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기를 만들었다. 이후 anhydrous hexane (96.90ml) 및 anhydrous methyl tert-butyl ether(MTBE)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. 여기에 n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 4-(4-tert-butylphenyl)-2-methyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.00mmol) was added to a 50ml Schlenk flask to create an Ar atmosphere. After that, anhydrous hexane (96.90ml) and anhydrous methyl tert-butyl ether (MTBE) were added and cooled to -25°C. Here n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시, -25℃로 냉각하고, dichlorodimethylsilane (12.5mmol)를, 한 번에 flask에 주입하고, 16시간 동안 교반하였다. 시료를 채취하여, NMR로 미반응 실란이 존재하는지 확인하고, 진공 상태에서 건조하였다. This was again cooled to -25°C, and dichlorodimethylsilane (12.5 mmol) was injected into the flask at once, followed by stirring for 16 hours. A sample was taken, checked for the presence of unreacted silane by NMR, and dried in a vacuum state.

컬럼 크로마토그래피에서 haxane으로 잔여물을 제거하고, 노란색상 고체 형태의 리간드를 분리하였다(EA:Hexane: 1:100). The residue was removed with haxane in column chromatography, and a ligand in the form of a yellow solid was separated (EA:Hexane: 1:100).

(12.5mmol, 수율: 99%)(12.5mmol, yield: 99%)

전이 금속 화합물 합성:Synthesis of transition metal compounds:

상기에서 제조한 리간드 (1.18mmol)을, 25ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기로 만들었다. 이후, anhydrous toluene (2.00ml), anhydrous THF (0.20ml)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. The ligand (1.18mmol) prepared above was placed in a 25ml Schlenk flask, and made into an Ar atmosphere. Then, anhydrous toluene (2.00ml) and anhydrous THF (0.20ml) were added and cooled to -25°C. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and then stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, ZrCl4-2(THF) (1.18mmol), 톨루엔 (1ml)가 들어있는 Ar 상태의 Schlenk flask (-25℃)에 주입하였다. 주입이 끝난 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 후, MC/Hexane에서 재결정하여, 주황색 고체형태의 전이 금속 화합물을 수득하였다. This was cooled to -25°C again , and injected into an Ar Schlenk flask (-25°C) containing ZrCl 4 -2 (THF) (1.18 mmol) and toluene (1 ml). After the injection was completed, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. After the reaction, it was recrystallized in MC/Hexane to obtain a transition metal compound in the form of an orange solid.

(0.35mmol, 수율: 30 %)(0.35mmol, yield: 30%)

메탈로센Metallocene 담지 촉매 제조: Supported catalyst preparation:

Silca gel (3g)을 Ar 분위기 하에, 250ml Schlenk flask에 넣고, methylaluminoxane (MAO, 30mmol)를 상온에서 천천히 주입한 후, 95℃에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 상온으로 냉각하고, 15분 동안 방치한 후, cannula를 이용하여 용매를 덜어내었다. toluene (25ml)를 첨가하여, 1분 동안 교반하고, 20분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. Silca gel (3g) was placed in a 250ml Schlenk flask under Ar atmosphere, and methylaluminoxane (MAO, 30mmol) was slowly injected at room temperature, followed by stirring at 95°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, left to stand for 15 minutes, and the solvent was removed using a cannula. Toluene (25ml) was added, stirred for 1 minute, left to stand for 20 minutes, and then the solvent was removed using a cannula again.

상기에서 제조한 전이 금속 화합물 (180μmol)을 toluene (20ml)에 녹인 후, cannula를 이용하여 위 Schlenk flask에 옮겨 담고, toluene (5ml)로 세척하여 다시 옮겨 담았다. The transition metal compound (180 μmol) prepared above was dissolved in toluene (20 ml), transferred to the Schlenk flask using a cannula, washed with toluene (5 ml) and transferred again.

75℃에서 5시간 동안 교반한 후, 상온으로 냉각하고 15분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After stirring at 75° C. for 5 hours, cooling to room temperature and standing for 15 minutes, the solvent was removed again using a cannula.

toluene (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내는 작업을 2회 진행하였다. Toluene (25ml) was added and stirred for 1 minute, then stirred at room temperature for 1 minute, and again, using a cannula, the operation of removing the solvent was performed twice.

hexane (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After adding hexane (25ml) and stirring for 1 minute, the mixture was stirred at room temperature for 1 minute, and the solvent was removed using a cannula again.

진공 하에, 실온에서 24시간 동안 건조하고, 추가로 진공 하에, 45℃에서 4시간 동안 건조하여, 메탈로센 담지 촉매를 수득하였다. It was dried under vacuum at room temperature for 24 hours, and further dried under vacuum at 45° C. for 4 hours to obtain a metallocene supported catalyst.

<< 비교예Comparative example 2> 2>

Figure 112016112483415-pat00008
Figure 112016112483415-pat00008

리간드 합성:Ligand Synthesis:

Figure 112016112483415-pat00009
Figure 112016112483415-pat00009

4-(4-tert-butylphenyl)-2-methyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.00mmol)을 50ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기를 만들었다. 이후 anhydrous hexane (96.90ml) 및 anhydrous methyl tert-butyl ether(MTBE)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. 여기에 n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 4-(4-tert-butylphenyl)-2-methyl-3a,7a-dihydro-1H-indene (25.00mmol) was added to a 50ml Schlenk flask to create an Ar atmosphere. After that, anhydrous hexane (96.90ml) and anhydrous methyl tert-butyl ether (MTBE) were added and cooled to -25°C. Here n-BuLi (2.5M in Hexane, 29.3mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

이 혼합물을 다시, -25℃로 냉각한 후, (tert-butoxymethyl)dichloro(methyl)silane (12.50mmol)를, 한 번에 flask에 주입하고, 16시간 동안 교반하였다. 시료를 채취하여, NMR로 미반응 실란이 존재하는지 확인하고, 진공 상태에서 건조하였다. The mixture was again cooled to -25°C, and then (tert-butoxymethyl)dichloro(methyl)silane (12.50 mmol) was injected into the flask at once, followed by stirring for 16 hours. A sample was taken, checked for the presence of unreacted silane by NMR, and dried in a vacuum state.

Haxane과 증류수로 반응을 work up 하고, 유기층을 모아 용매를 제거하였다. The reaction was worked up with haxane and distilled water, and the organic layer was collected to remove the solvent.

컬럼 크로마토그래피에서 haxane으로 잔여물을 제거하고, 노란색상 고체 형태의 리간드를 분리하였다(EA:Hexane: 1:100). The residue was removed with haxane in column chromatography, and a ligand in the form of a yellow solid was separated (EA:Hexane: 1:100).

(12.50mmol, 수율: 99%)(12.50 mmol, yield: 99%)

전이 금속 화합물 합성:Synthesis of transition metal compounds:

상기에서 제조한 리간드 (1.18mmol)을, 25ml Schlenk flask에 넣고, Ar 분위기로 만들었다. 이후, anhydrous toluene (2.00ml), anhydrous THF (0.20ml)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol)를 천천히 주입하고, 실온으로 승온한 뒤, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. The ligand (1.18mmol) prepared above was placed in a 25ml Schlenk flask, and made into an Ar atmosphere. Then, anhydrous toluene (2.00ml) and anhydrous THF (0.20ml) were added and cooled to -25°C. BuLi (2.5M in hexane, 2.42mmol) was slowly injected, the temperature was raised to room temperature, and then stirred at room temperature for 2 hours.

이를 다시 -25℃로 냉각하고, ZrCl4-2(THF) (1.18mmol), 톨루엔 (1ml)가 들어있는 Ar 상태의 Schlenk flask (-25℃)에 주입하였다. 주입이 끝난 후, 실온으로 승온하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 후, MC/Hexane에서 재결정하여, 주황색 고체형태의 전이 금속 화합물을 수득하였다. This was cooled to -25°C again , and injected into an Ar Schlenk flask (-25°C) containing ZrCl 4 -2 (THF) (1.18 mmol) and toluene (1 ml). After the injection was completed, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. After the reaction, it was recrystallized in MC/Hexane to obtain a transition metal compound in the form of an orange solid.

(0.35mmol, 수율: 30%)(0.35mmol, yield: 30%)

메탈로센Metallocene 담지 촉매 제조: Supported catalyst preparation:

Silca gel (3g)을 Ar 분위기 하에, 250ml Schlenk flask에 넣고, methylaluminoxane (MAO, 30mmol)를 상온에서 천천히 주입한 후, 95℃에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 상온으로 냉각하고, 15분 동안 방치한 후, cannula를 이용하여 용매를 덜어내었다. toluene (25ml)를 첨가하여, 1분 동안 교반하고, 20분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. Silca gel (3g) was placed in a 250ml Schlenk flask under Ar atmosphere, and methylaluminoxane (MAO, 30mmol) was slowly injected at room temperature, followed by stirring at 95°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, left to stand for 15 minutes, and the solvent was removed using a cannula. Toluene (25ml) was added, stirred for 1 minute, left to stand for 20 minutes, and then the solvent was removed using a cannula again.

상기에서 제조한 전이 금속 화합물 (180μmol)을 toluene (20ml)에 녹인 후, cannula를 이용하여 위 Schlenk flask에 옮겨 담고, toluene (5ml)로 세척하여 다시 옮겨 담았다. The transition metal compound (180 μmol) prepared above was dissolved in toluene (20 ml), transferred to the Schlenk flask using a cannula, washed with toluene (5 ml) and transferred again.

75℃에서 5시간 동안 교반한 후, 상온으로 냉각하고 15분 동안 방치한 후, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After stirring at 75° C. for 5 hours, cooling to room temperature and standing for 15 minutes, the solvent was removed again using a cannula.

toluene (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내는 작업을 2회 진행하였다. Toluene (25ml) was added and stirred for 1 minute, then stirred at room temperature for 1 minute, and again, using a cannula, the operation of removing the solvent was performed twice.

hexane (25ml)를 첨가하고, 1분 동안 교반한 후, 상온에서 1분 동안 교반하고, 다시 cannula를 이용하여, 용매를 덜어내었다. After adding hexane (25ml) and stirring for 1 minute, the mixture was stirred at room temperature for 1 minute, and the solvent was removed using a cannula again.

진공 하에, 실온에서 24시간 동안 건조하고, 추가로 진공 하에, 45℃에서 4시간 동안 건조하여, 메탈로센 담지 촉매를 수득하였다. It was dried under vacuum at room temperature for 24 hours, and further dried under vacuum at 45° C. for 4 hours to obtain a metallocene supported catalyst.

올레핀 중합체의 제조Preparation of olefin polymer

먼저, 2L 스테인레스 반응기를 65℃에서 진공 건조한 후 냉각하고, 실온에서 트리에틸알루미늄 1.5 mmol을 넣고, 770 g의 프로필렌을 투입하였다. 이를 10분 동안 교반한 후, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 실리카 담지 메탈로센 촉매를 질소 압력으로 반응기에 투입하였다. 이때, 상기 촉매와 함께 약 일정 량의 수소 기체를 투입하였다. 이후 반응기 온도를 70℃까지 서서히 승온한 후 1 시간 동안 중합하였다. 반응 종료 후 미반응된 프로필렌은 벤트하였다.First, a 2L stainless steel reactor was vacuum-dried at 65°C, cooled, and 1.5 mmol of triethylaluminum was added at room temperature, and 770 g of propylene was added. After stirring this for 10 minutes, the silica-supported metallocene catalyst prepared in Examples and Comparative Examples was added to the reactor under nitrogen pressure. At this time, about a certain amount of hydrogen gas was added together with the catalyst. Thereafter, the temperature of the reactor was gradually increased to 70° C. and polymerization was performed for 1 hour. After completion of the reaction, unreacted propylene was vented.

시험예Test example : 촉매의 활성 및 : Catalyst activity and 올리핀Olipine 중합체의 물성 평가 Evaluation of polymer properties

<물성 평가 방법><Method of evaluating physical properties>

(1) 촉매 활성: 상기 실시예 및 비교예의 고분자 합성 반응에서 단위 시간(h)을 기준으로 사용된 촉매 함량 (촉매의 mmol 및 g) 당 생성된 중합체의 무게(kg)의 비를 산출하여 촉매의 활성(activity)으로 규정하였다. 그리고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. (1) Catalyst activity: Calculate the ratio of the weight (kg) of the produced polymer per unit time (h) based on the catalyst content (mmol and g of catalyst) used in the polymer synthesis reactions of Examples and Comparative Examples It was defined as the activity of And, the results are shown in Table 1 below.

(2) 유리 전이 온도(Tm): Differential Scanning Calorimeter (DSC)를 이용하여 실시예 및 비교예에서 제조한 고분자의 유리 전이 온도(Tm)를 측정하였다. 구체적으로, 중합체 샘플을 220℃까지 가열한 후 5 분 동안 그 온도를 유지하고, 다시 20℃로 냉각한 후 다시 온도를 증가시켰으며, 이때, 온도의 상승속도와 하강속도는 각각 10℃/min으로 조절하였다. (2) Glass transition temperature (Tm): The glass transition temperature (Tm) of the polymers prepared in Examples and Comparative Examples was measured using a Differential Scanning Calorimeter (DSC). Specifically, the polymer sample was heated to 220° C., maintained at the temperature for 5 minutes, cooled to 20° C., and the temperature was increased again. At this time, the rate of increase and decrease of temperature were 10° C./min, respectively It was adjusted to.

(3) 용융지수(MFR): ISO 1133에 따라, 용융 질량 흐름 지수를 측정하였다. (3) Melt Index (MFR): According to ISO 1133, the melt mass flow index was measured.

상기 반응 조건 및 결과를 하기 표 1 및 2에 각각 정리하였다. The reaction conditions and results are summarized in Tables 1 and 2, respectively.

비고Remark 사용 촉매Catalyst used 사용 촉매량
(mg)
Amount of catalyst used
(mg)
수소 공급량
(mol·ppm)
Hydrogen supply
(mol·ppm)
촉매 활성
(kg/g·hr)
Catalytic activity
(kg/g·hr)
비교예 1-1Comparative Example 1-1 비교예 1Comparative Example 1 4545 300300 8.38.3 비교예 2-1Comparative Example 2-1 비교예 2Comparative Example 2 3030 300300 1212 실시예 1-1Example 1-1 실시예 1Example 1 4545 00 2.22.2 실시예 1-2Example 1-2 실시예 1Example 1 4545 300300 5.35.3 실시예 1-3Example 1-3 실시예 1Example 1 4545 700700 5.35.3 실시예 2-1Example 2-1 실시예 2Example 2 4545 300300 10.810.8

비고Remark 수득량
(g)
Yield
(g)
MFR
(g/10min)
MFR
(g/10min)
Tm
(℃)
Tm
(℃)
비교예 1-1Comparative Example 1-1 365365 0.40.4 152152 비교예 2-1Comparative Example 2-1 370370 6.26.2 150150 실시예 1-1Example 1-1 100100 1.81.8 155155 실시예 1-2Example 1-2 239239 12.812.8 156156 실시예 1-3Example 1-3 238238 100 이상More than 100 156156 실시예 2-1Example 2-1 484484 7.77.7 160160

상기 표 1을 참조하면, 실시예 중합 반응에 사용된 메탈로센 담지 촉매는 브릿지 부분에 위치하는 t-부톡시헥실기에 담지체에 대한 테더가 가능하게 되어, 촉매 활성이 기존과 동등 혹은 그 이상으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, the metallocene-supported catalyst used in the example polymerization reaction is capable of tethering the carrier to the t-butoxyhexyl group located at the bridge portion, so that the catalytic activity is equivalent to or equal to the existing one. You can see that it appears as above.

또한, 실시예의 경우, 특정 위치가 치환된 구조로 인해 비교예 대비 상대적으로 유리 전이 온도 값이 높아, 약 155℃ 이상의 유리 전이 온도를 가지는 올레핀 중합체를 제조할 수 있는 것을 명확히 확인할 수 있다.In addition, in the case of the embodiment, it can be clearly confirmed that the glass transition temperature value is relatively higher than that of the comparative example due to the structure in which a specific position is substituted, so that an olefin polymer having a glass transition temperature of about 155°C or higher can be prepared.

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는, 전이 금속 화합물:
[화학식 1]
Figure 112021034769275-pat00010

상기 화학식 1에서,
M은, 4족 전이 금속이고;
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 할로겐 원자이고;
A는 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)이고;
n은 4 내지 10의 정수이고;
R은 방향족 고리와 직접 연결되며, 고리 전체의 탄소수가 4 내지 7인, 지환족 고리이고;
R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 서로 상이하며, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상이고;
R3, R4, R5, 및 R6는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하며, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, iso-펜틸로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상이며;
R7은, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상이다.
Transition metal compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112021034769275-pat00010

In Formula 1,
M is a Group 4 transition metal;
X1 and X2 are each independently, the same as or different from each other, a halogen atom;
A is silicon (Si) or germanium (Ge);
n is an integer from 4 to 10;
R is directly connected to an aromatic ring, and is an alicyclic ring having 4 to 7 carbon atoms in the entire ring;
R1 and R2 are each independently different from each other and are at least one selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, and iso-propyl;
R3, R4, R5, and R6 are each independently the same or different from each other, and the group consisting of n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl At least one selected from among;
R7 is at least one selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, and iso-propyl.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
M은 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)인, 전이 금속 화합물.
The method of claim 1,
M is zirconium (Zr) or hafnium (Hf), a transition metal compound.
제 1 항의 전이 금속 화합물;
조촉매; 및
담체를 포함하는, 메탈로센 담지 촉매.
The transition metal compound of claim 1;
Cocatalyst; And
A metallocene-supported catalyst comprising a carrier.
제 5 항에 있어서,
상기 조촉매는, 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 메탈로센 담지 촉매:
[화학식 2]
R10-[Al(R9)-O]m-R11
상기 화학식 2에서,
R9, R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고,
m은 2 이상의 정수이며,
[화학식 3]
D(R12)3
상기 화학식 3에서,
D는 알루미늄 또는 보론이고,
R12는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,
[화학식 4]
[L-H]+[W(J)4]- 또는 [L]+[W(J)4]-
상기 화학식 4에서,
L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고,
W는 13족 원소이며, J는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기; 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기; 및 이들 치환기의 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 중 1 이상의 치환기로 치환된 치환기들 중 어느 하나이다.
The method of claim 5,
The cocatalyst is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 2 to 4, a metallocene supported catalyst:
[Formula 2]
R10-[Al(R9)-O] m -R11
In Chemical Formula 2,
R9, R10 and R11 are each independently any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a halogen,
m is an integer greater than or equal to 2,
[Formula 3]
D(R12) 3
In Chemical Formula 3,
D is aluminum or boron,
R12 is each independently any one of halogen, a C1-C20 hydrocarbyl group, a C1-C20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl group substituted with a halogen,
[Formula 4]
[LH] + [W (J ) 4] - or [L] + [W (J ) 4] -
In Chemical Formula 4,
L is a neutral or cationic Lewis base,
W is a Group 13 element, and J is each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; A hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms; And at least one hydrogen atom of these substituents is any one of a substituent substituted with at least one substituent among halogen, a C1-C20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl (oxy)silyl group.
제5항에 있어서,
상기 담체는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물인 메탈로센 담지 촉매.
The method of claim 5,
The carrier is a metallocene supported catalyst of silica, alumina, magnesia, or a mixture thereof.
제5항의 메탈로센 담지 촉매 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합 반응시키는 단계를 포함하는 올레핀 중합체의 제조 방법.
In the presence of the metallocene supported catalyst of claim 5, a method for producing an olefin polymer comprising the step of polymerizing an olefin monomer.
제8항에 있어서,
상기 올레핀 중합체는, 프로필렌 호모 중합체인, 올레핀 중합체의 제조 방법.
The method of claim 8,
The olefin polymer is a propylene homopolymer, a method for producing an olefin polymer.
제8항에 있어서,
상기 올레핀 중합체의 유리 전이 온도가 155℃ 이상인, 올레핀 중합체의 제조 방법.
The method of claim 8,
The method for producing an olefin polymer, wherein the olefin polymer has a glass transition temperature of 155°C or higher.
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