TWI251508B - Process for producing fluorinated catalysts - Google Patents

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TWI251508B TW092124493A TW92124493A TWI251508B TW I251508 B TWI251508 B TW I251508B TW 092124493 A TW092124493 A TW 092124493A TW 92124493 A TW92124493 A TW 92124493A TW I251508 B TWI251508 B TW I251508B
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Description

1251508 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本申請案係有關一種形成經氟化觸媒化合物之方法, 且特定言之,有關製備經氟化二茂金屬觸媒成分及使用其 作爲雙金屬觸媒組成物之部分。 【先前技術】 使用二或更多不同的觸媒類型-雙金屬觸媒-所製備之 雙峰聚合物爲愈來愈感興趣者,尤其在製備聚乙烯和其他 的聚烯烴。參見,例如,u S 5 5 5 2 5 5 6 7 8。然而,使用這些 雙金屬觸媒,尤其是在氣相,存在問題。一個問題爲觸媒 活性,其應儘可能的高以便有效地利用方法,當觸媒成本 是顯著的。 一種改良氣相方法中的觸媒效率之方法爲改良使用在 方法中的觸媒。一種商業使用上有希望的類別之單一-位 置觸媒包括該等其中金屬中心具有至少一個可提取的氟 (或氟“離去基”)。該等觸媒的揭示包括US 2002003 22 8 7 ; US 6,303,718 ; US 6,291,615 ; US 4,8 74,8 8 0 ; US 3;896?170 ; WO 97/07141 ; DE 43 32 009 Al ; EP-A2 0 200 351,EP-A1 0 705 849 ; E.F. Murphy,等人, Synthesis and spectroscopic characterization of a series of substituted cyclopentadienyl Group 4 fluorides; crystal structure of the a c e t y 1 a c e t ο n a t o complex [(acac)2( rj 5 - C5Me5)Zr( /i -F)SnMe3Cn ,道爾頓,1983(1996) ; A. (2) 1251508 H e l. z o g,等人,(π 5 - C 5 M e 5) Z r F 3,( π 5 C 5 M e 4 E t) Z r F 3, (7?、C5M45)ZrF2,(77 5-C5Me5)Hf F3,和(7/ 5_C5Me5)TaF4 與 A 15 M e 3 的反應,84\1(^111.€〇1'11:^?45{1^1'11111111-Aluminum- Carbon Cluster,15 有機金屬 909-917 ( 1996); F· Garbassi,等人,分子觸媒作用期刊 A :化學 101 1 99-2 09( 1 9 9 5 );和 W · K a ni i n s k y,等人,F I u o r i n a t e d Half-Sandwich Complexes as Catalysts in Syndiospeciflc Styrene Polymerization, 3 0 (2 5 ) MACROMOLECULES 7 64 7 - 7 6 5 0 ( 1 99 7)。該等單一位置觸媒成分在烯烴聚合系 統中,尤其是在氣體聚乙烯聚合作用中之使用是令人想要 的。然而,製備該等經氟化二茂金屬觸媒通常不是大規模 實施。 氟化二茂金屬觸媒成分的方法由Z. Xie等人揭示於 有機鑭系氟化物錯合物的合成、分子結構和反應性。 [{(Me3Si)2C5H3)2Ln( // -F)]2(Lii = La、Nd、Sm、Gd)和 [(C5H5)2Ln( β -F)(THF)]2(Ln = Y、Yb),17 有機金屬 3 9 3 7 -3 944( 1 99 8 ); E.F. Murphy等人在有機金屬氟化物: Compounds Containing Car bo n- Metal-Fluorine Fragments of d-Block Metals,97 CHEM. REV. 3 42 5 - 3 4 6 8 ( 1 9 9 7); W. W. Lukens,Jr. 等人在 A π -Donor Spectrochemica] Series for X in (Me5C5)2TiX? and β -Agostic Interactions in X = Et and N(Me)Ph,118 J. AM.CHEM. Soc. 1 72 9- 1 72 8 (1996);和 Ρ·Μ· Dr uce 等人在 in Metallocene Halides:
Part I. Synthesis, Spectra, and Redistribution Equilibria (3) 1251508 of Di-7T -cyelopentadienyl-Ti(IV). -Zr(IV)? and -Hf(IV)5 14 J. CHEM· Soc. 2106-2110 (1969)。然而,這些方法不 孚所期望的一種製造氟化二茂金屬觸媒成分之成本低廉的 商業方法。想要改良製備氟化二茂金屬的方法,以及當使 用於雙峰聚合方法中,特別是用於雙峰氣相聚合方法中。 本發明係有關解決此及其他問題。 【發明內容】 槪述 本發明係有關一種製備經氟化二茂金屬化合物的方 法、一種包含該化合物的觸媒組成物,及使用該化合物之 聚合烯烴的方法。 至少一個本發明的特定具體實施例包括使一種二茂金 屬觸媒成分’在一特定具體實施例中一種氯化二茂金屬觸 媒化合物’與氟化劑接觸足以形成氟化二茂金屬觸媒化合 物之時間。在一或多個特定具體實施例中,氟化劑爲或包 鲁 括經氯化無機鹽。在一或多個特定具體實施例中,氟化劑 方< k 口物之形式或部份,例如,水溶液。 本發明另一特定具體實施例係有關一種製備經氟化觸媒化 合物的方法’其包括:使一種具有通式(CpRp)mMXi_3之二 戊金屬化合物與一種包含經氟化無機鹽之混合物接觸以形 成具有式(CPRp)mMFr之經氟化二茂金屬(其可包括,例 如’部份氟化之二茂金屬),其中Cp爲環戊二烯基環或其 衍生物’ R爲烴基、甲基或hydr〇carb〇xyl基,Μ爲第 -6 - (4) 1251508 4、5或6族過渡金屬’ X爲一種陰離子配位體例如_ 素、羧酸根、乙醯丙酮根、醇根、氫氧離子、或氧化物, m = 1 到 3 ,p = 0 到 1 〇, η = 0 到 3,和 1. = 1 到 3。 較佳,在任何上述定義或本文所述之方法中’氟化劑 爲混合物,例如,包含一種水和經氟化無機鹽的混合物。 或者,混合物可能包含有機溶劑和經氟化無機鹽。在些某 具體實施例中,氟化劑可被認爲是無機氟化物鹽本身。各 種特定具體實施例証明在水存在下之不尋常地高產率。令 人驚訝地,例如,使本文所述之經氯化二茂金屬與混合物 接觸造成5 0 %或以上的產物產率。更特而言之,使經氯 化二茂金屬與鹽混合物接觸造成 8 0 %或以上的產物產 率。甚至更特別地,使經氯化二茂金屬與鹽混合物接觸造 成90%或以上的產物產率。 在一特定具體實施例中,Μ係選自鈦、锆、給、釩、 鈮、鉬、鉻、鉬、鎢和其組合。在一更特定具體實施例 中’ Μ是鍩或鈴。在另一具體實施例中,經氟化二茂金 屬被橋聯。在另一具體實施例中,ρ爲〇。在一特定具體 實施例中,ρ爲1或更大(C ρ被取代)。在一特定具體實施 例中,Ρ爲2或更大(Cp被二取代)。 詳細說明 〜般定義 如使用在本文中,關於元素的週期表“族”,週期表族 的“新,,編號分類表可使用如化學和物理學的CRC手冊(大 (5) 1251508 衛 R. Lide ed.,CRC Press 81 版,2000)中者。 如使用在本文中,片語“觸媒系統”包括至少一種“觸 媒組成物”和至少一種“活化劑”,其兩者進一步描述在本 文中。觸媒系統也可包括其他成分,例如載體等,且不限 制於單獨或組合之觸媒組成物及/或活化劑。觸媒系統可 包括本文所述之任何數目觸媒成分的任何組合,以及如本 文所述之任何活化劑的任何組合。 如使用在本文中,片語“觸媒化合物”包括任何化合 物,其一旦適當地活化,能夠催化烯烴的聚合作用或寡聚 合作用,包含至少一個第3至1 2族原子,和任意地至少 一個鍵結至其上之離去基的觸媒化合物。 如使用在本文中,片語“離去基”係指一或多種的鍵結 至觸媒成分的金屬中心之化學部分,其可藉由活化劑從觸 媒成分提取,因此產生有助於烯烴聚合作用或寡聚合作用 的活性種類。活化劑進一步描述於下。 如使用在本文中,術語“經氟化二茂金屬觸媒成分”或 “經氟化(flu oried)觸媒成分”表示一種具有至少一個氟化 物或含氟離去基之觸媒化合物,較佳具有至少一個氟化物 或含氟離去基之二茂金屬或二茂金屬-類型觸媒化合物。 如使用在本文中,“烴基”包括缺少一個氫之包含氫和 碳之脂族、環、烯烴、炔和芳族基(也就是,烴基)。“伸 烴基”缺少二個氫。 如使用在本文中,“烷基”包括缺少一個氫的直鏈、支 鏈和環石蠟基。因此,例如,-CH3基(“甲基”)和 CH3H2- (6) 1251508 基(“乙基”)爲烷基的例子。 如使用在本文中,“烯基”包括缺少一個氫的直鏈、支 鏈和環烯烴基;炔基包括缺少一個氫的直鏈、支鏈和環乙 炔基。 如使用在本文中,“芳基”基團包括苯基,萘基,吡啶 基和其分子具有苯、萘、菲、蒽等的環結構特性的基。例 如,C6HS5_芳香族的結構爲“苯基”,C6H42”芳香族的結構 爲“伸苯基”。“芳烷基”基團爲一種具有芳基側鏈之烷基; “烷芳基”爲一種具有一或多個烷基側鏈的芳基。 如使用在本文中,“伸烷基”包括缺少二個氫的直鏈、 支鏈和環烴基。因此,-CH2-(“亞甲基”)和-CH2CH2-(“伸乙 基”)爲伸烷基的例子。缺少二個氫的其他基團包括“伸芳 香基”和“伸烯基”。 如使用在本文中,片語“雜原子”包括除了碳和氫之外 的任何鍵結到碳的原子,和在一個具體實施例中係選自 B、Al、Si、Ge、N、P、0、和 S。“含雜原子基”爲一種 包含雜原子和可包含一或多個相同或不同的雜原子,和在 一特定具體實施例中從1到3個雜原子之烴基。含雜原子 基的非限制例子包括亞胺、胺、氧化物、膦、醚、酮、 ο X 〇 a ζ ο 1 i n e s雜環、噁唑啉、硫醚、和相似物之基。 如使用在本文中,“烷基羧酸根”,“芳基羧酸根”,和 “烷基芳基羧酸離子”分別爲在任何位置具有羧基之烷基、 芳基和烷芳基。例子包括 c6h5ch2c(〇)〇_、CH3C(0;)0- (7) ^Sl508 如使用在本文中,術語“經取代“表示下列基,其術語 鸟有在任何位置至少一個部分置換一或多個氫,該等部分 係選自該等如鹵素基(特別是,Cl、F、Br)、羥基、羰 _、竣基、胺基、膦基、院氧基、苯基、奈基、C】到C】c 棱基' C 2到C ! 〇烯基,和其組合之基團。經取代之烷基和 芳基的例子包括(但不限制於)醯基、烷胺基、烷氧基、芳 氡基、烷硫基、二烷胺基、烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯 _、烷基-和二烷基-胺甲醯基、醯氧基、醯胺基、芳胺 基、和其組合。 如使用在本文中,所採用之結構式如普遍在化學技藝 中所了解者;線(“一 “)用以表示在金屬原子(“M“,第3族 至第1 2族原子)和配位體或配位體原子(例如,環戊二烯 基、氮、氧、鹵素離子、烷基等)之間的結合,以及片語 “結合”、“鍵結到”和“鍵結”,不限制於表示某一類型之化 學鍵,而該等線和片語意謂表示“化學鍵”;“化學鍵”定義 爲原子之間的吸引力,其足夠的強而允許組合的聚集體作 爲一單位,或“化合物”。 所給予之結構或結構的部份之某立體化學不應被暗示 除非使用普遍使用的鍵結符號例如虛線及/或實線說明所 給予的結構或外觀。 除非另有說明,否則沒有本發明的具體實施例在本文 中將金屬原子“ Μ ”的氧化態限制如下列個別說明和接著的 例子。金屬原子“ Μ ”的配位爲致使本文所述之化合物爲中 性,除非另有指示。 -10 - (8) 1251508 如使用在本文中,術語“雙峰”,當用於描述聚合物或 聚合物組成物(例如聚烯烴例如聚丙烯或聚乙嫌,或其他 的均聚物,共聚物或三元共聚物)時,表示“雙峰分子量分 佈” ’其被了解爲具有在相關技藝者已給予之反映在節刷 公告及頒予之專利中的術語之最寬廣的定義。例如,包括 具有至少一個可以確認的高分子量分佈之聚烯烴和具有至 少一個可以確認的低分子量分佈之聚烯烴的單一組成物被 考慮爲”雙峰”聚烯烴,如在本文中所使用術語。在一特定 · 具體貫施例中’除了具有不同分子量之外,高分子量聚嫌 煙和低分子里聚燒烴基本上是相同類型的聚合物,例如, 聚丙烯或聚乙烯。 如使用在本文中,術語“生產率,,表示每一重量使用使 用於聚合方法中之觸媒所產生之聚合物的重量(例如,克 聚合物/克觸媒)。 如使用在本文中,術語“脫水,,應了解爲具有在相關技 藝者已給予之反映在茚刷公告及頒予之專利中的描述觸媒 馨 載體材料(例如矽石)之術語的最寬廣定義。且包括任何 材料,例如,載體粒子,已從其除去大部分之包含/吸附 的水。 如使用在本文中,術語“鹽”表示一種可藉由酸和鹼之 化學反應形成的化學化合物。 如使用在本文中,術語“氟化劑,,定義爲任何能夠在氟 或含氟部分和標的化合物之間形成至少一個鍵結結合之無 機化合物或一或多種無機化合物之組合。氟化劑可爲任何 -11 - (9) , 1251508 包括一或多個氟原子之無機化合物或二或多種無機化合物 之組合’且特而言之’一種氟化無機鹽。“標的化合物.,可 爲任何能夠與氟離子形成鍵結結合之化合物,其例子包括 第3至12族金屬及金屬化合物,且希望地,第3至6族 二茂金屬化合物。“含氟部分”之非限制實例包括氟離子及 基團。 如使用在本文中’術語“產物產率,,表示每重量之最大 產物可能的所製備之產物的重量(即克氟化觸媒/每克理論 馨 氟化觸媒)。 製造氟化觸媒化合物之方法 本發明的具體實施例包括一種製備氟化觸媒化合物且 特別是氟化二茂金屬觸媒成分的方法。氟化二茂金屬本身 更詳細地描述在下文中。氟化二茂金屬觸媒成分可爲(或 包括)任何的氟化二茂金屬觸媒成分,但是較佳爲一種氟 化二茂金屬觸媒成分。氟化二茂金屬觸媒成分可爲,例 如,更詳細描述於下文之任何一種觸媒,或雙峰觸媒之 “第二觸媒成分”。氟化觸媒化合物較佳爲一種具有通式 (Cp(R)p)mMX„Fr之二茂金屬類型化合物(其可包括,例 如,部份氟化之二茂金屬),其中Cp爲環戊二烯基配位體 或與環戊二烯基等瓣之配位體(如下進一步所述),其可在 任何位置被如下所述之R基取代,在一特定具體實施例 中,Μ爲第4、5或6族過渡金屬,X爲陰離子配位體例 如鹵素、羧酸根、乙醯丙酮根、醇離子、氫氧離子、或氧 -12- 1251508 … (10) 化物離子;p爲從0到1 ο之整數’ 111爲從1到3之整 數,η爲從〇到3之整數,和r爲從1到3之整數;在一 特定具體實施例中,m爲2,η爲〇,和1·爲2。若m爲 2,則C p可被如下進一步所述之(A)基橋聯。 方法包括使二茂金屬觸媒化合物與氟化劑接觸,和更 特而言之,氟化無機鹽,經足以形成氟化二茂金屬觸媒化 合物之時間。二茂金屬觸媒化合物較佳具有與所要氟化二 茂金屬化合物相同的通式,與除了一或多個離去基X爲 φ 非氟之陰離子配位體(例如,氯或溴)。與氟化劑接觸的二 茂金屬化合物可爲市售商品,或可藉由熟習該技藝者已知 的方法製備。 一戊金屬化合物可包括一種經取代或未經取代之環戊 二烯基配位體或與Cp等瓣之配位體。在Cp上的取代量 可景^響鼠化一戊金屬化合物的產率。因此,在一具體實施 例中至少一個二茂金屬的Cp被取代,及另一具體實施例 中—個Cp被取代,其中二茂金屬爲如下所述之夾心二茂 鲁 兔屬。在一特定具體實施例中,取代基(R)不爲芳基例如 :5^ -u-u 、 、土、印基或莽基。在至少某些具體實施例中,已發現苯 取代基封應減少產物產率。例如,當II爲茚基時,產物產 ^7低如^ 較佳,g亥等取代基包括烴基。在一較佳具體 施例中丨兀基取代產生令人驚訝地高產率,例如,9 5 % 或更多。 ^在具體貫施例中,氟化劑爲一種以通式(a)描述之 氣化無機鹽或鹽的組合: (11) 1251508 [Οί ]a[/3 ]b (a) 其中α爲一種選自第]和2族陽離子之陽離子種類;苯銨 (anilinium)和其經取代之變體;和N Η 4 +、N H 3 R、N H 2 R 2 和N H R3 +,其中R係選自氫化物、氯化物、C】到C】〇烷基 和C6至Cl2芳基; /9爲一種陰離子種類,其係選自氟離子及包含氟和一 φ 或多個選自氫、矽、碳、磷、氧、鋁和硼的元素之化合 物;及 a和b爲從1到1 〇之整數。 在一特定具體實施例中,氟化無機鹽爲一種其特徵在 當與水或其他質子稀釋劑接觸時能夠產生氟離子的化合 物。氟化無機鹽之非限制例子包括(NH4)3A1F6、NH4HF2、
NaF、KF、NH4F、(NH4)2SiF6 和其組合。 氟化無機鹽化合物可包括一種氟化無機鹽混合物。氟 φ 化無機鹽化合物較佳溶解或部份溶解在稀釋劑中。因此, 混合物可包括氟化無機鹽和稀釋劑,即,氟化無機鹽可在 與二茂金屬觸媒化合物接觸之前溶解在稀釋劑中。稀釋劑 可包括有機稀釋劑。在一特定具體實施例中,稀釋劑爲水 或水與一些其他與水相溶之極性稀釋劑(例如,醚、酮、 醒等)組合物。在另一具體實施例中,稀釋劑爲任何想要 的質子介質。在一特定具體實施例中,氟化無機鹽與至少 5 〇重量%水’和在另一具體實施例中至少6 〇重量%水, -14 - (12) 1251508 和在另一具體實施例中至少7 0重量%水,和在另一具體 實施例中至少8 0重量%水,和在一特定具體實施例中至 少90重量%水,和在一更特定具體實施例中至少99重量 %水的稀釋劑組合。 與氟化劑接觸的二茂金屬化合物可最初進料至惰性或 非質子稀釋劑中。惰性稀釋劑可包括脂族和芳香烴類或画 化溶劑之一,或混合物。適當的烴包括經取代和未經取代 之脂族烴和經取代和未經取代之芳香烴類。在一特定具體 實施例中’惰性稀釋劑係選自C 3到C3 〇烴和C 1到c 1Q歯 化烴和在一特定具體實施例中其混合物。適當惰性稀釋劑 的非限制例子包括己院、庚院、辛院、癸院、甲苯、二甲 苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿和;[·氯丁烷。 在本文中所述之氟化二茂金屬的方法之一特定具體實 施例中,與質子稀釋劑合倂的氟化無機鹽與和惰性稀釋劑 合倂之二茂金屬反應。在一更特定具體實施例中,在至少 5 0 %水中之氟化無機鹽係與欲溶解/懸浮在烴或鹵化烴稀 釋劑之欲氟化的二茂金屬合倂。合倂的反應物可形成彼此 接觸的二或多相。氟化反應然後在所要的混合和溫度條件 下發生。 在一其中氟化劑與稀釋劑不相溶或僅部份相溶之氟化 步驟的具體實施例中,其在本發明範圍內使用將有助於氟 化劑運送至烷基化觸媒成分或其中存在烷基化觸媒成分的 稀釋劑相,或有助於氟化劑和烷基化觸媒成分之間的反應 之試劑。該等試劑-相-轉移觸媒-在該技藝中爲已知且使 -15- (13) . 1251508 用在反應中,其中例如水性或極性稀釋劑相與非極或烴稀 釋劑相接觸,且反應物如此分開。該等相-轉移觸媒的非 限制例子包括季銨鹽(例如,硫酸氫季銨),冠狀醚,和其 他的通用於該技藝者。 視所要的取代度而定,(氟化劑之)氟對合倂至反應之 二茂金屬的比在一具體實施例中爲從]當量到2〇當量, 和在另一具體實施例中爲從2到1 〇當量,和在另一具體 實施例中爲從2到8當量,和在另一具體實施例中爲從2 φ 到5當量,其中想要的範圍包含任何上限與任何下限的任 何組合。當過量氟化無機鹽不是有害的時,反應物的莫耳 比較佳由二茂金屬化合物中欲取代之陰離子配位體的數 目,即’欲被氟或氟化物原子取代之陰離子配位體的數目 決定。在一特定具體實施例中,欲取代之陰離子配位體的 數目爲2。 換言之,所要之氟化劑的量,根據氟化劑中的氟當 里’其與一戊金屬觸媒化合物合倂,爲從1或2,或3, 或4,或5到6,或7,或8,或1〇,或12,或14或15 或1 8或2 0之範圍,其中想要的範圍包含本文所述之任何 上限與任何下限的任何組合。在另一具體實施例中,所要 之氟化劑的量,整體上而言根據氟化劑的當量,爲從1, 或2,或3,或4到5或6,或7,或8,或9,或]〇之範 圍’其中想要的範圍包含本文所述之任何上限與任何下限 的任何組合。 氟化無機鹽可藉由激烈攪拌該等化合物而與二茂金屬 6- (14) 1251508 化合物反應。反應可在任何提供所要的單-,二-或三氟化 一戊金屬的溫度發生’在一具體貫施例中包括從-8 0 °C到 1 2 0 °C,和在一更特定具體實施例中從〇到1 〇 οχ:,和在 另一更特定具體實施例中從1 0到6 0 °C,和在另一更特定 具體實施例中從15到40°C的溫度。在該等溫度下,〇.〇5 小時到8小時的反應時間足以形成氟化二茂金屬化合物, 但是需要例行實驗以到達最適宜的溫度。通常,反應時間 視所反應之反應物的量而定。在一具體實施例中,反應時 間爲從0. 1小時到3小時。 稀釋劑,連同反應副產物,可在習知方法中從混合物 除去,例如藉由蒸發或過濾,以獲得乾燥之氟化二茂金屬 化合物。例如,氟化二茂金屬可在硫酸鎂存在下乾燥。濾 液’其包含局純度和產率的氟化二茂金屬化合物,可沒有 進一步的處理而直接地使用於在烯烴的聚合作用中,如果 溶劑爲一種烴。 接觸二茂金屬化合物與氟化無機鹽,水性氟化無機 鹽,在一特定具體實施例中產生5 〇 %或更多的產物產 率。在另一更特定具體實施例中產物產率爲80%或更 多。在另一更特定具體實施例中產物產率爲90%或更 多。料想不到地,接觸二茂金屬化合物與氟化無機鹽水溶 液產生具有高生產率之氟化二茂金屬化合物。 雙金屬觸媒 如使用在本文中,術語“雙金屬觸媒,,或“雙金屬觸媒 (15) 1251508 系統”係指與至少一種活化劑和任意之可使用於聚合烯烴 之載體材料組合使用的二或多種的觸媒成分。“受載雙金 屬觸媒”或“受載雙金屬觸媒組成物”係指與載體材料組合 使用的雙金屬觸媒系統,其中一或多種組成雙金屬觸媒系 統的成分鍵結至載體。在一特定具體實施例中,本發明的 雙金屬觸媒包括二種觸媒成分。在一更特定的具體實施例 中,雙金屬觸媒組成物包括“第一觸媒成分”和“第二觸媒 成分”。 如使用在本文中,術語“第一觸媒成分”係指除了第二 觸媒成分之外的任何觸媒成分。較佳,第一觸媒成分爲非 二茂金屬觸媒成分,其例子包括如本文進一步描述的以鈦 或釩爲主之戚格勒-納他(Ziegler-Natta)觸媒化合物。 如使用在本文中,術語“非二茂金屬化合物”係指不是 二茂金屬也不是任何一個定義於下之二茂金屬-類型觸媒 化合物。 如使用在本文中,術語“第二觸媒成分”係指任何不同 於第一觸媒成分的觸媒,在一特定具體實施例中係指二茂 金屬觸媒成分。在一特定具體實施例中,第二觸媒成分包 括一種氟化二茂金屬成分,其包含至少一個氟離子離去基 或含氟基。 某些本發明的具體實施例包括使單體與雙金屬觸媒成 分(在本文中也簡稱雙金屬觸媒)接觸。在一特定具體實施 例中,每個包含雙金屬觸媒之不同的觸媒化合物存在於, 或受載於單一類型之載體上致使平均每個載體材料的粒子 -18- (16) 1251508 包括第一和第二觸媒成分二者。在另一具體實施例中,第 -觸媒成分與第二觸媒成分分開地受載以使平均任何所給 予的載體材料粒子只包含第一或第二觸媒成分。在此後一 具體實施例中,每個受載觸媒可以任何次序順序地、部分 交替地或同時地引進聚合反應器內。 在一特定具體實施例中,第一觸媒成分包括鈦非二茂 金屬觸媒成分,從其可製備高分子量樹脂(例如,> 約 1 〇〇,〇〇〇 amu)。在一特定具體實施例中,第二觸媒成分包 括二茂金屬成分,從其可製備低分子量樹脂(例如,< 約 1〇0,000 amu)。因此,在第一和第二觸媒成分存在下之聚 合作用提供一種包括低分子量成分和高分子量成分的雙峰 聚烯烴組成物。在一特定具體實施例中二種觸媒成分存在 於單一載體粒子上,且他們可以各種方式固定在載體上。 在一具體實施例中,一“強化砂石”係如本文所述製備 且構成載體;第一觸媒成分爲一種非二茂金屬化合物,宜 首先與強化砂石合併’以提供一•種受載非二茂金屬組成 物; 受載非一'戊金屬組成物與弟—'觸媒成分,例如,氟^化^ 二茂金屬(具有至少一個氟離子離去基之二茂金屬)合併, 產生一種當用於製備雙峰聚條煙組成物時具有提高生產率 之氟化雙金屬觸媒組成物。 可使用各種將二種不同觸媒成分固定在載體成分(雖 然不同的觸媒組合)的方法。一般,一製備受載雙金屬觸 媒的步驟可包括提供一種受載第一觸媒成分,使一種包括 -19- (17) 1251508 第一觸媒成分在非極性烴中的漿料與一種包括第二觸媒成 分的溶液(其也可包括一種活化劑)接觸,及乾燥所得之包 括第一和第二觸媒成分的產物,及回收雙金屬觸媒組成 物。 第一觸媒成分 如上所示,雙金屬觸媒組成物包括第一觸媒成分,其 爲(或包括)一種非二茂金屬化合物。然而,意欲對於某些 馨 應用,或者第一觸媒可爲一種二茂金屬化合物,或甚至下 述定義之二茂金屬-類型觸媒化合物之一,其結構不同於 如本文所述之第二觸媒成分。在一特定具體實施例中,第 一觸媒成分爲戚格勒-納他觸媒化合物。戚格勒-納他觸媒 成分在該技藝爲已知且描述於例如戚格勒觸媒3 6 3 _ 3 8 6 ( G .
Fink,R. Mulhaupt 和 Η·Η· Brintzinger,編輯,Spsinge卜 Verlag 1995)。該等觸媒的例子包括該等包含Tic]4及其 他該等過渡金屬氧化物和氯化物者。 φ 在一具體實施例中,第一觸媒成分係與一種載體材料 組合,有或沒有第二觸媒成分。第一觸媒成分可以多種方 式與載體組合,放置在或附於載體上。在該等方式之一 中’載體在適當的非極性煙稀釋劑中的發料與有機錶化合 物接觸’其然後彳谷解在獎料的非極性烴稀釋劑中以形成一 種溶液’然後有機鎂化合物從其沈積在載體上。有機鎂化 合物可以式RMgR’表示,其中R,及!^爲相同或不同的 C 2 - C ] 2烷基,或C 4 - C ] ◦烷基,或c 4 - C 8烷基。在至少一個 -20- (18) 1251508 特定具體實施例中,有機鎂化合物爲二丁基鎂。在一具體 實施例中,包含在矽石漿料中的有機鎂化合物的量將僅爲 其(物理地或化學地)沈積在載體上之量,例如,爲鍵結至 在載體上之羥基,且不多於該量,因爲任何過量有機鎂化 合物可能引起不想要的副反應。例行實驗可用來決定有機 鎂化合物的最適宜量。例如,有機鎂化合物可加至漿料同 時攪拌漿料,直到在載體溶劑檢測到有機鎂化合物。或 者,有機鎂化合物可以超過沈積在載體上的量加入,其中 φ 任何的未沈積之過量數量可藉由過濾和洗除去。根據脫 水矽石(克)的量之有機鎂化合物的數量(莫耳)通常在從0.2 mmol/g 到 2 mmol/g 之範圍。 任意地,有機鎂化合物-處理之漿料與電子予體接 觸,例如四乙基原矽烷(TEOS)或有機醇R”〇H,其中R,,爲 C ] - C ! 2院基,或C】到C 8院基,或C 2到C 4院基。在一特 定具體實施例中,R”〇H爲正-丁醇。醇的量使用於有效量 以提供從〇 · 2到1 · 5,或從0 · 4到1 .2,或從〇 · 6到1 . 1, 讀| 或從 0.9 到 1.0 之 R’,OH : Mg mol/mol 比。 有機鎂和醇-處理之漿料與非二茂金屬過渡金屬化合 物接觸。適當的非二茂金屬過渡金屬化合物爲第4及5族 金屬的化合物,其溶解在用以形成矽石漿料之非極性烴 中。適當的非二茂金屬過渡金屬化合物包括,例如,纟太和 釩鹵化物、氧鹵化物或烷氧基鹵化物,例如四氯化|太 (TiCl4)、四氯化釩(VC14)和三氯氧化釩(V0C13),和欽和 釩醇鹽,醇鹽部分具有]到20個碳原子,較佳丨到6個 (19) 1251508 碳原子之支鏈或直鏈烷基。也可使用該等過渡金屬化合物 的混合物。所使用之非二茂金屬過渡金屬化合物的量爲足 以產生從〇 . 3到1 · 5,或從0 · 5到〇 . 8之過渡金屬對鎂 mol/mol比。然後稀釋劑可以習知方式(例如藉由蒸發或過 濾)除去,獲得乾燥之受載第一觸媒成分。 第一和第二觸媒成分可以任何次序與載體接觸。在本 發明的一特定具體實施例中,第一觸媒成分如上所述首先 與載體反應,接著接觸此受載第一觸媒成分與第二觸媒成 鲁 分0 氟化二茂金屬觸媒成分 氟化二茂金屬更詳細地描述在本文中。進一步地,可 使用於本發明的雙金屬觸媒系統包括至少一種如本文所述 之氟化二茂金屬觸媒成分。二茂金屬觸媒化合物通常描述 在例如,以1 & 2二茂金屬爲主的聚烯烴(j 0 ^ n s c h e i r s & W. Kaminsky編輯,約翰維斯&兒子公司2000) ; G.G· Hiatky 在 181 COORDINATION CHEM. REV. 24 3 -2 9 6 ( 1 9 9 9)和特別地,用於,在以!二茂金屬爲主的聚烯 煙中261-377(2000)之聚乙烯的合成中的整篇中。如本文 所述之二茂金屬觸媒化合物包括具有一或多個鍵結到至少 一個第3族至第1 2族金屬原子之Cp配位體(環戊二烯基 或與環戊二烯基等瓣(i s 〇 1 〇 b a 1 )之配位體),和一或多個 鍵結到至少一金屬原子之離去基的“半夾心,,和”全夾心”化 合物。以下,這些化合物將稱爲“二茂金屬”或”二茂金屬 (20) 1251508 觸媒成分’。該等經氟化二茂金屬成分爲該等其中至少一 個鍵結到至Μ之離去基爲氟離子或含氟基者。在一特定 具體實施例中二茂金屬觸媒成分受載於載體材料上,如下 進一步所述,且可與或不與第一觸媒成分一起受載,在一 特定具體實施例中與第一觸媒成分一起受載。 該等Cp配位體典型地爲^鍵結及/或稠合之環或環 系。ί哀或環系典型地包含選自第1 3到1 6族原子的原子, 且更特定言之,組成Cp配位體的原子係選自碳、氮、 氧、砂、硫、磷、鍺、硼和鋁及其組合,其中碳組成至少 5 0°/。之環員。甚至更特定言之,cP配位體係選自經取代和 未經取代之環戊二烯基配位體或與環戊二烯基等瓣之配位 體,其非限制例子包括環戊二烯基、茚基、莽基和其他的 結構。該等配位體的進一步非限制例子包括環戊二烯基、 環戊並菲、茚基、苯並茚基、莽基、八氫莽基、環辛四烯 基、環戊並十二嫌、phenanthrindenyl、3,4 -苯並弗基、9-苯基荞基、8-H-環戊並[a]苊烯萘基、7H-二苯並莽基、茚 並Π,2-9]蒽烯、噻吩並基、噻吩並莽基、其氫化變體 (例如,4,5,6,7 -四氫茚基,或“H4Ind”),其經取代之變 體,和其雜環變體。在一特定具體實施例中,可使用於本 發明之二茂金屬係選自從該等包括一或一個’在一更ί寸疋 具體實施例中爲二個,之相同或不同的c Ρ環’其係選自 環戊二烯基、茚基、莽基、四氫茚基和其經取代之變體。 二茂金屬觸媒化合物之金屬原子“M”,如整篇說明書 和申請專利範圍中所述,在一具體實施例可選自第3至 -23- (21) 1251508 ]2族原t和鑭系原子;和在一更特定具體實施例中係選 自第3至1 〇族原子,和在另一更特定具體實施例中係選 自 Sc、Ti、Zi·、Hf、V、Nb、Ta、Mn、Re、Fe、Ru、 O s、C o、Rh、i r和N i ;和在另一更特定具體實施例中係 選自第4、5和6族原子,和在另一更特定具體實施例中 係選自Ti、Ζι·、η f原子和在另一更特定具體實施例中爲 Zr。金屬原子“M”的氧化態範圍在一個具體實施例可從〇 到+7 ;和在一更特定具體實施例中,爲+1、+2、+3、φ 或+ 5;和在另一更特定具體實施例中爲+2、+3或+4。鍵 結金屬的原子“ Μ ”的基團爲致使在下述化合物之式子及結 構中爲中性,除非另有指示。Cp配位體與金屬原子Μ形 成至少一個化學鍵以形成“二茂金屬觸媒化合物”。該等 C ρ配位體與鍵結至觸媒化合物的離去基不同在他們對取 代/摘取反應不是非常敏感。 在木發明一觀點中,一或多個本發明的二茂金屬觸媒 成分以式(I)表示: 0
CpACpBMXn (I) 其中Μ如上所述;X各自化學鍵結至Μ ; Cp基各自化學 鍵結至Μ ;和n從0到4之整數,和在一特定具體實施例 中爲1或2。 在式(I)中以CpA和CpB表示的配位體可爲相同或不 同的環戊二烯基配位體或與環戊二烯基等瓣之配位體,其 -24- (22) !2515〇8 之〜或兩者可包含雜原子和其 ^ < 孰兩者可被R基取代。
仕〜具體實施例中,A 基 Cp和cp各自獨立選自環戊二_ 印基、四氫茚基、莼某和锌 弗土和每個經取代之變體。 獨立地,式(I)的C D A和 ^ 取 P各自可爲未經取代或被 取[ 任何之—或其組合取代。如使用在結構⑴中之 '」基R以及在結構(Va_d)之環取代基的非限制例子包括 l自氫基、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基、醯基、芳 艦基、院氧基、芳氣其、恃产其 &〜 ^ k基、二烷胺類、烷醯胺基、 院氧羯基、芳氧羯基、胺甲酿基、院基·和二垸基-胺甲酿 基、酿氧基、醯胺基、芳酿胺基和其組合之基團。 與式⑴至(v)結合之烷基取代基R之更特殊的非限制 例子包括甲基、乙基、丙基、了基、戊基、己基、環戊 基b己基、本甲基、苯基、甲苯基和三級-丁苯基和相 似物,包括他們所有的異構物’例如三級-丁基,異丙 基,和相似物。其他可能的基包括經取代之烷基和芳基例 如,例如,包括氟甲基,氟乙基,二氟乙基,碘丙基,溴 己基,氯本甲基和煙基取代之有機類金屬基,包括三甲基 甲矽烷基,二甲基甲鍺烷基,甲基二乙基甲矽烷基和相似 物,和鹵一價碳基(halocarbyl)-取代之有機類金屬基包 括’參(三氟甲基)甲矽烷基,甲基雙(二氟甲基)甲砂院 基’溴甲基一甲基甲鍺烷基和相似物;和二取代硼基例如 包括二甲基硼;和二取代之第1 5族基,包括二甲胺,二 甲基膦’ 一苯胺’甲基苯基膦,第1 5族基,包括甲氧 基、乙氧基、丙氧基、苯氧基、二甲硫和二乙硫。其他的 5 (23) 1251508 取代基R包括烯烴例如但不限制於烯鍵式不飽和取代基’ 包括乙細基-_基,例如3 - 丁嫌基、2 -丙嫌基、5 -己丨布基 和相似物。在一具體實施例中,至少二個R基,在一具體 實施例中二個相鄰的R基,連接形成一種具有3到3 0個 選自碳、氮、氧、磷、矽、鍺、鋁、硼和其組合的原子之 ί裏結構。也,取代基r基例如丨_ 丁基可形成至元素Μ的 鍵結結合。
上式⑴和下式/結構(Π)至(V)中之X各自獨立選自: $ ~具體實施例中離去基;在一更特定具體實施例中鹵素 离隹4 Τ、氫化物、C】到C Ϊ 2烷基、c2到C】2烯基、c6到C ! 2 %、c7到c2G烷芳基、C】到c】2烷氧基、c6到c12芳氧 c 7到C】8院芳氧基、C 1到C】2氟垸基、C 6到C 1 2氟芳 +和C】到C】2含雜原子之烴類及其經取代之變體;在一 _特定具體實施例中係選自氫化物、鹵素離子、C】到C 6 赛、C2到c6烯基、c6到c】4芳氫基、c7到c]8烷芳
<、c】到C6烷氧基、c6到c】4芳氧基、C7到c】6烷芳氧 、C 1到c 6烷基羧酸根、C I到C 6氟化烷基羧酸根、C 6 到 Ο —· c】2芳基羧酸根、C7到C】8烷芳基羧酸根、Cl到c6氟 赛、C2到C6氟烯基、和C7到C】8氟烷芳基;在—更特 $具體實施例中係選自係選自氫化物、氯離子、氟離子、 甲基、苯基、苯氧基、苯甲氧基、甲苯磺醯基、氟甲基及 氣笨基;在一更特定具體實施例中係選自c ]到c! 2院 其 、 <、C 2到C】2烯基、C 6到C】2芳基、C 7到C 2 〇烷芳基、經 取1戈之C 1到C ! 2烷基、經取代之C 6到C ! 2芳基、經取代 -26- (24) 1251508 之C 7到C2G烷芳基和c I到C , 2含雜原子之烷基、c】到 C i 2含雜原子之芳基及C !到C ! 2含雜原子之烷芳基;在一 更特定具體實施例中係選自氯離子、氟離子、C〗到c6烷 基、C 2到C 6細基、C 7 ϊϋ C 1 8院芳基、_化之C 1到C 6院 基、鹵化之C2到c6烯基及鹵化之C7到C18烷芳基;在 一更特定具體實施例中係選自氟離子、甲基、乙基、丙 基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氟甲基 (單-、二-和三氟甲基)和氟苯基(單-、二-、三-、四-和五 氟苯基);和在另一更特定具體實施例中爲氟離子。 其他在式(I)中之X基的非限制例子包括具有從1到 2 0個碳原子之烷基、胺、膦、醚、羧酸根、二烯、烴 基、氟化烴基(例如,-C6F5(五氟苯基)),氟化烷基羧酸根 (例如’ cf3c(〇)〇_)、氫化物和鹵素離子和其組合。其他 X配位體的例子包括烷基例如環丁基、環己基、甲基、庚 基、甲苯基、三氟甲基、四亞甲基、五亞甲基、亞甲基、 甲氧基、乙氧基、丙氧基、苯氧基、雙(N-甲基苯胺)、二 甲基醯胺、二甲基磷化物基和相似物。在一具體實施例 中,二或多個的X形成稠合環或環系的一部份。 在本發明另一觀點中,二茂金屬觸媒成分包括該等式 (I)之觸媒成分,其中C p A和C p B藉由至少一個橋聯基, (A),彼此橋聯,以使結構以式(II)表示:
CpA(A)CpBM9Xn (II) (25) 1251508 該等以式(II)表示的橋聯化合物已知爲“橋聯二茂金 屬”。結構(Π)中的CpA、CpB、M、x和η如上述式⑴所 疋義,和其中C ρ配位體各自化學鍵結至Μ,和(Α)化學鍵 結至各Cp。橋聯基(A)的非限制例子包括二價烴基,其包 含至少一個第1 3到1 6族原子,例如但不限制於至少一個 碳、氧、氮、矽、鋁、硼、鍺和錫原子和其組合;其中雜 原子也可被C】到C】2烷基或芳基取代以符合中性價。橋 聯基(A)也可包含如上述(式⑴所定義之取代基r),包括 鹵素基和鐵。橋聯基(A )的更特殊非限制例子以c ι至c 6 伸烷基、經取代之C Ϊ到C 6伸烷基、氧、硫、R 5 2 c二 R’2Si=、-Si(R’)2Si(R’2)-、R,2Ge=、其中”=,,表 不一個化學鍵)’其中R ’獨立選自氫化物、烴基、經取代 之烴基、鹵二價碳基、經取代之鹵二價碳基、烴基-經取 代之有機類金屬、鹵二價碳基-取代之有機類金屬、二取 代硼、一取代之第1 5族原子、經取代之第丨6族原子和鹵 素基;和其中二或多個的R,可連接以形成環或環系。在 一具體實施例中,式(II)之橋聯二茂金屬觸媒成分具有二 或多個的橋聯基(A)。 橋聯基(A)的其他非限制例子包括亞甲基、伸乙其、 亞乙基、亞丙基、亞異丙基、二苯基亞甲基、丨’厂二甲基 伸乙基、1,2 -二苯基伸乙基、:ij,2,2_四甲基伸乙基、二甲 基甲砂院基、二乙基甲矽烷基、甲基-乙基甲矽院基、三 氟甲基丁基甲矽烷基、雙(三氟甲基)甲矽烷基、二(正—丁 基)甲矽烷基、二(正-丙基)甲矽烷基、二&丙基)甲矽烷 ^ 28 - (26) 1251508 基一(正-己基)甲矽烷基、二環己基甲矽烷基、二苯基 甲β7院基、環己基苯基甲矽烷基、三級-丁基環己基甲矽 院基、二(三級-丁苯基)甲矽烷基、二(P-甲苯基)甲矽烷基 和其中S】原子被Ge或c原子置換之對應部分;二甲基甲 矽k、一乙基甲矽烷基、二甲基甲鍺烷基和二乙基甲鍺烷 基。 在另一具體實施例中,橋聯基(A)也可爲包含例如4 到1 〇 &貝’在一更特定具體實施例中5到7環員之環 鲁 狀。该寺環員係選自上述元素,在一特定具體實施例中係 进自或多個之B、C、Si、Ge、N和0。可存在作爲橋 聯J份或其部分之環結構的非限制例子爲亞環丁基、亞環 戊基、亞環己基、亞環庚基、亞環辛基和該等其中一或二 個碳原子被至少一個Si、Ge、N和〇,特別是Si和Ge置 換之封應运。環和Cp基之間的鍵結排列可爲順式-、反 式-、或組合。 該等環橋聯基(A)可爲飽和或不飽和及/或具有一或多 鲁 個取代基及/或稠合至一或多其他的環結構。如果存在, 在一個具體實施例中一或多個的取代基選自烴基(例如, 烷基例如甲基)和鹵素(例如,F、C1)。一或多個在環橋聯 郃为之上可任意地稠合的C p基可爲飽和或不飽和且具有 4到10,更特別地5、6或7環員(在一特定具體實施例中 選自C、N、〇和S)例如,例如,戊烷基、環己基和苯 基。而且,這些環結構本身可稠合例如,例如,在萘基的 仏況。而且,這些(任意地地稠合)環結構可具有一或多個 (27) 1251508 取代基。這些取代基的說明非限制例子爲烴基(特別是烷 基)和鹵素原子。 式(I)和(II)的配位體CpA和CpB在一個具體實施例中 彼此不同,和在另一具體實施例中爲相同。 在本發明另一觀點中,二茂金屬觸媒成分包括橋聯 單-配位體二茂金屬化合物(例如,單環戊二烯基觸媒成 分)。在這個具體實施例中,至少一個二茂金屬觸媒成分 爲一種以式(111)表示橋聯之”半夾心”二茂金屬: 鲁
CpA(A)QMXn (III) 其中CpA如上述定義且鍵結到Μ ; (A)爲一種鍵結至Q和 CpA的橋聯基;和其中一個來自Q基之原子鍵結至Μ ;和 η爲〇,1或2之整數。在上式(III)中,CpA,(A)和Q可 形成一種稠合環系。式(III)的X基和η如在上述在式(I) 和(Π)之定義。在一具體實施例中,CpA係選自環戊二烯 籲 基,茚基,四氫茚基,荞基,其經取代之變體,和其組 合。 在式(ΠΙ)中,Q爲含雜原子之配位體,其中在一個具 體實施例中鍵結原子(與金屬Μ鍵結的原子)係選自第15 族原子和第1 6族原子,和在一特定具體實施例中係選自 氮、磷、氧或硫原子,及在一特定具體實施例中選自氮和 氧。Q基之非限制例子包括烷基胺類、芳基胺類、氫硫基 化合物、乙氧基化合物、羧酸酯(例如、特戊酸酯)、胺基 ‘30- (28) 1251508 甲酸醋、氮烯基(a z e n y1)、奠、茂冷、p h o s p h o y 1、膦亞 胺、吼略基、吼α坐基、昨1:1坐基、硼苯(b ο ι· a b e n z e n e )、其他 包含能夠與M鍵結之第1 5和1 6族原子的化合物。 在本發明另一觀點中,至少一種二茂金屬觸媒成分爲 以式(IVa)表示的橋聯之“半夾心”二茂金屬: C p A M Q q X n (IVa)
其中CpA如(Ι)中之Cp基所定義且爲鍵結至μ的配位體; Q各自獨立地鍵結至Μ ; X爲如上述(丨)中之離去基;^在 從〇到3之範圍,和在一個具體實施例中爲〇或3 ; q從 〇至卩3之範圍,和在一個具體實施例中爲0或3。在一具 體貫施例中,CpA係選自環戊二烯基、茚基、四氫茚基、 、其經取代之變體,和其組合。 在式(IVa)中,Q 係選自 ROO.、RO-、R(〇)_、-NR-
'CR2-、_S-、_NR2、_CR3、-SR、_SiR3、-PR2、_H 和經 K和未經取代之芳基,其中R係選自c!到c6烷基、c6 到 c % 】2芳基、C】到C 6烷基胺、C 6到C I 2烷芳基胺、C !到
6 h氧基、C 6到c】2芳氧基和相似物。Q的非限制例子包 培 P 1至!1 c ] 2胺基甲酸酯,c】到C】2羧酸酯(例如,特戊酸 酷),r咖 . 2至」C20細丙基’和C2到C20雜細丙基部分。 以另一方法描述,上述“半夾心”二茂金屬可如式(IVb) 所述’例如描述在例如u S 6,0 6 9,2 ] 3中: -31 - (29) 1251508
CpAMiQeZWn 或 (IVb) T(CpAM(Q2GZ)Xn)m 其中M,C pA,X和n如上述定義; Q 2 GZ形成多配位基配位體單位(例如,特戊 其中至少一個q基與Μ形成一鍵,且定義爲致使 獨立地選自-0-、-NR-、-CR2-和-S- ; G爲碳或砂 選自 R、-OR、-NR2、-CR3、-SR、-SiR3、-PR2 物,其先決條件爲當 Q爲-NR-時,貝ij Z選自 NR2、-SR、-SiR3 ' -PR2 ;和其先決條件爲Q之牛 合Z;和其中R各自獨立地選自Ci至C1G含雜原 c 1到C ] 〇院基、C 6到C ! 2芳基、C 6到C】2院芳基 C】〇烷氧基,和C 6到C】2芳氧基; η爲1或2,在一特定具體實施例中·,和 丁爲橋聯基,其係選自C】到c ! 〇伸烷基,c6 g 芳基和C 1到c】〇含雜原子基,和C6到C】2雜環塞 T基各自橋聯相鄰的“CpAM(Q2GZ)Xn”基,和化學 CpA 基。 m爲從1到7之整數;在一更特定的奥^^奮拥 hi爲從2到6之整數。 在本發明另一觀點中,至少一個二茂灸屬觸姨 更特別以結構(Va)、(Vb)、(Vc)和(Vd)描述: 酸酯), Q各自 ;和 Z 和氫化 -OR、-生價符 ί子基、 、C!到 C,2 # ;其中 鍵結至 例中, 成分可 1251508 (30) R3 R4
(Va-ii) (Va-i)
(31) 1251508
其中在結構(Va)到(Vd)中,Μ係選自第3族至第12族原 子,和在一特定具體實施例中係選自第3族至第1 0族原 子,及在一更特定具體實施例中係選自第3族至第6族原 -34 - (32) l25l5〇8 子’和在-特定具體實施例中係選自帛4族原子,和在〜 特定具體實施例中係選自z 丨示k目心和Hf ’和在一特定具體實施 例中爲Ζι·; 其中Q在(VaM)和(VaMi)中係選自鹵素原子、烷基、 伸院基、芳基、伸芳基、院氧基、芳氧基、胺類、院基胺 頌、膦類、烷基膦類、經取代之烷基、經取代之芳基、經 取代之烷氧基、經取代之芳氧基、經取代之胺類、經取代 之k基胺類、經取代之膦類、經取代之烷基膦類、胺基甲 酸酯類、雜烯丙基、羧酸酯類(適當的胺基甲酸酯和羧酸 酯的非限制例子包括三甲基乙酸酯、三甲基乙酸酯、甲基 乙酸酯、P-甲苯酸酯、苯甲酸鹽、二乙基胺基甲酸酯和二 甲基胺基甲酸酯)、氟化烷基、氟化芳基和氟化烷基羧酸 酯類; q爲在從1到3範圍之整數; 其中R *各自獨立:在一個具體實施例中係選自烴基 和含雜原子的烴基;和在另一具體實施例中係選自伸烷 基、經取代之伸烷基和含雜原子的烴基;和在一更特定萬 體實施例中係選自C !到c】2的伸烷基、c】到c】2經取代 之伸烷基和C ]到C】2含雜原子之烴類;和在一更特定具 體實施例中係選自從C !到C 4伸烷基;和在另一具體實施 例中,在結構(V b - d)其中兩R *基團體爲相同; A如上述結構(Π)中之(A ),和更特言定之,在一個臭 體實施例中係選自-0-、-S-、-S02-、-NR-、= SiR2、〜
SnR2 > -R2SiSiR2-、RP = 、C i到C i 2伸院基、經 (33) 1251508 取代之C】到c!2伸烷基、二價C4到c】2環烴類和經取代 和未經取代之芳基;和在一更特定具體實施例中係選自 c5到c8環烴類、-CH2CH2-、= CR2和=SiR2 ;其中和在 一具體實施例中R係選自烷基、環烷基、芳基、院氧基、 氟烷基和含雜原子之烴類;和在一更特定具體實施例中R 係選自C !到C6烷基、經取代之苯基、苯基和c !到C6烷 氧基;和在另一更特定具體實施例中R係選自甲氧基、甲 基、苯氧基和苯基; 其中在另一具體實施例中A可不存在,其中各自 如R^R12定義; X各自如上述(I)中所述; η爲彳At 〇到4 ’和在另一具體實施例中爲從1到3和 在另一具體實施例中爲1或2之整數;及 R1至R12獨立:在一具體實施例中係選自氫基、鹵素 基、c]到c〗2烷基、C2到Ci2烯基、C6到c]2芳基、c? 到Cw院芳基、到Ci2烷氧基、c]到Cl2氟烷基、C6到 C!2氟芳基和0^到c]2含雜原子之烴類及其經取代之變 體·’在一更特定具體實施例中係選自氫基、氟基、氯基、 溴基、h到c6烷基、C2到C6烯基、c?到&烷芳基、 c,到C6氟烷基、c:2到q氟烯基、到氟烷芳基; 和在另一更特定具體實施例中係選自氫基、氟基、氯基、 甲基 Λ 乙基 ' 丙基、起东甘 _ 異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、 己基、苯基、2,6_〜 知廿** γ __ —甲基本基和4 -二級·丁基苯基;其中 相鄰的R基也可形成谱,〜和 ^ 一 我 旨包和,部彳刀|包和或完全飽和。 (34) 1251508 以(Va)表示之一戊金屬觸媒成分的結構可爲許多形式 例如,揭示於例如,U S 5 5 0 2 6,7 9 8,U S 5 5 7 0 3,1 8 7,和 U S 5,74 7;4 06,包括例如,揭示於例如,us 5,〇2 6,7 9 8和us 6.0 6 9,2 1 3中之二聚物或低聚合物結構。 在相當於(Vd)之二茂金屬的一特定具體實施例中,R】 和R2形成一種可爲經取代或不爲經取代之共軛6_員碳環 系。 與本文所述一致的二 茂金屬觸媒成分之非限制例子包 括 環戊二烯基銷Xn、 茚基鉻Xn、 (1-甲基茚基)鉻X„、 (2-甲基茚基)鉻Xn、 (1-丙基茚基)鉻Xn、 (2·丙基茚基)鉻Xn、 (1-丁基茚基)鍩xn、 (2-丁基茚基)鍩Xn、 (甲基環戊二烯基)鉻Xn、 四氫茚基銷Xn、 (五甲基環戊二烯基)錐Xn、 環戊二烯基锆Xn、 五甲基環戊二烯基鈦、 四甲基環戊基鈦Xn、
1,2,4 -三甲基環戊二烯基銷X -37> (35) 1251508 二甲基甲矽烷基(1,2,3,4-四甲基環戊二烯基)(環戊二 烯基)鉻Xn、 二甲基甲矽烷基(1,2,3,4-四甲基環戊二烯基)(1,2,3-三 甲基-環戊二烯基)銷Xn、 二甲基甲矽烷基(U2,3,4 -四甲基環戊二烯基)(1,2 -二甲 基-環戊二烯基)鉻Xn、 二甲基甲矽烷基(1,2,3,4-四甲基-環戊二烯基)(2-甲基 環戊二烯基)锆Xn、 φ 二甲基甲矽烷基(環戊二烯基)(茚基)鉻、 二甲基甲矽烷基(2-甲基茚基)(莽基)鉻Χ1Ί、 二苯基甲矽烷基(1,2,3,4-四甲基-環戊二烯基)(3-丙基 環戊二烯基)鉻、 二甲基甲矽烷基 (1,2,3,4-四甲基環戊二烯基)(3-t-丁 基環戊二烯基)鉻Xn、 二甲基甲鍺烷基(1,2-二甲基環戊二烯基)(3 -異丙基環 戊二烯基)鉻Xn、 φ 二甲基甲矽烷基(1;2,3,4-四甲基-環戊二烯基)(3-甲基 環戊二烯基)锆Xn、 二苯基亞甲基(環戊二烯基)(9-莽基)鍩X„、 二苯基亞甲基(環戊二烯基)(茚基)鍩Xn、 亞異丙基雙(環戊二烯基)銷Xn、 亞異丙基(環戊二烯基)(9-莽基)锆Xn、 亞異丙基(3-甲基環戊二烯基)(9-荛基)鉻Xn、 伸乙基雙(9-苐基)鍩Xn、 -38- (36) (36)1251508 內消旋伸乙基(ni e s ο - e t h y 1 e n e )伸雙(卜茚基)銷 伸乙基雙(1 -茚基)鉻Xn、 伸乙基雙(2-甲基-1-茚基)锆X„、 伸乙基雙(2-甲基- 4,5,6,7-四氫-1-茚基)鉻Xn、 伸乙基雙(2-丙基- 4,5;6,7-四氫-1-茚基)鉻X„、 伸乙基雙(2-異丙基- 4,5,6;7-四氫-1-茚基)鉻X 伸乙基雙(2-丁基- 4,5,6,7-四氫-1-茚基)鉻Xn、 伸乙基雙(2-異丁基- 4,5,6,7-四氫-1-茚基)|告X 二甲基甲矽烷基(4,5,6,7-四氫-卜茚基)鍩X„、 二苯基(4,5,6,7-四氫-1-茚基)鉻Xn、 伸乙基雙(4,5,6,7 -四氫-卜茚基)銷Xn、 二甲基甲矽烷基雙(環戊二烯基)銷Xn、 二甲基甲矽烷基雙(9-荞基)鉻X„、 二甲基甲矽烷基雙(1-茚基)鉻X„、 二甲基甲矽烷基雙(2-甲基茚基)鉻Xn、 二甲基甲矽烷基雙(2-丙基茚基)鉻X„、 二甲基甲矽烷基雙(2-丁基茚基)鍩Xn、 二苯基甲矽烷基雙(2-甲基茚基)鍩X„、 二苯基甲矽烷基雙(2-丙基茚基)鍩、 二苯基甲矽烷基雙(2-丁基茚基)鍩Xn、 二甲基甲鍺烷基雙(2-甲基茚基)鍩Χ1Ί、 二甲基甲矽烷基雙(四氫茚基)鍩Xn、 二甲基甲矽烷基雙(四甲基環戊二烯基)鉻χη、 二甲基甲矽烷基(環戊二烯基)(9-莽基)鉻Χ„、 (37) 1251508 二苯基甲矽烷基(環戊二烯基)(9-莽基)銷Xn、 二苯基甲矽烷基雙(茚基)鍩X„、 環三亞甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊二烯 基)鉻Xn、 環四亞甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊二烯 基)鉻X η、 環三亞甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(2-甲基茚基) 锆χη、 環三亞甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(3-甲基環戊 二烯基)鉻Xn、 環三亞甲基甲矽烷基雙(2-甲基茚基)鉻Χη、 環三亞甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(2,3, 5-三甲 基環戊二烯基)銷Χη、 環三亞甲基甲矽烷基雙(四甲基環戊二烯基)鉻Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(Ν-三級-丁醯胺 基)鈦Χη、 雙(環戊二烯基)鉻Χη、 雙(環戊二烯基)鍩Χ„、 雙(η-丁基環戊二烯基)鍩Χη、 雙(η·十二基環戊二烯基)锆Χη、 雙(乙基環戊二烯基)锆Χη、 雙(異-丁基環戊二烯基)鉻Χη、 雙(異-丙基環戊二烯基)锆Χη、 雙(甲基環戊二烯基)鉻Χη、 (38) (38)1251508 雙(η - o x t y 1環戊二烯基)銷X n、 雙(η-戊基環戊二烯基)銷Χη、 雙(η-丙基環戊二烯基)銷Χ„、 雙(三甲基甲矽烷基環戊二烯基)锆Χη、 雙(1,3-雙(二甲基甲矽烷基)環戊二烯基)锆Χ„、 雙(1-乙基-2-甲基環戊二烯基)銷Χ„、 雙(1-乙基-3-甲基環戊二烯基)銷Χ„、 雙(五甲基環戊二烯基)銷Χη、 φ 雙(五甲基環戊二烯基)銷Χη、 雙(卜丙基-3-甲基環戊二烯基)銷Χη、 雙(卜η-丁基-3-甲基環戊二烯基)銷Χη、 雙(1-異丁基-3-甲基環戊二烯基)鉻Χη、 雙(卜丙基-3-丁基環戊二烯基)銷Χη、 雙(1,3-η·丁基環戊二烯基)鉻Χ„、 雙(4,7-二甲基茚基)鉻Χη、 雙(節基)鍩Χη、 · 雙(2-甲基茚基)鍩Χη、 環戊二烯基茚基锆Χη、 雙(η-丙基環戊二烯基)鉛Χη、 雙(η-丁基環戊二烯基)飴Χη、 雙(η-戊基環戊二烯基)給、 (η-丙基環戊二烯基)(ιι-丁基環戊二烯基)給Χη、 雙[(2-三甲基甲矽烷基乙基)環戊二烯基]給Χ„、 雙(三甲基甲矽烷基環戊二烯基)飴Χη、 一 41 - (39) 1251508 雙(2 - η -丙基茚基)給X n、 雙(2-n-丁基茚基)給Xn、 二甲基甲矽烷基雙(η-丙基環戊二烯基)鉛Xn、 二甲基甲矽烷基雙(η-丁基環戊二烯基)飴X η、. 雙(9-11-丙基荞基)鉛Χη、 雙(9-η-丁基莽基)鉛Χη、 (9-η-丙基茺基)(2-η-丙基茚基)鈴Χη、 雙(l-η-丙基-2-甲基環戊二烯基)飴Χ„、 φ (η -丙基環戊_嫌基-丙基- 丁基运戊一嫌基) 飴Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丙醯胺基)鈦 Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丁醯胺基)鈦 Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊醯胺基)鈦 Χη、 φ 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環己醯胺基)鈦 Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環庚醯胺基)鈦 Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環辛醯胺基)鈦 Χη、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環壬醯胺基)鈦 -42 ~ (40) 1251508 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環癸醯胺基)鈦
Xn、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一烷醯胺 基)鈦Xn ' 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十二烷醯胺 基)鈦Xn、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(二級-丁醯胺基) 鈦 χη、 _ 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(n-辛醯胺基)鈦
Xn、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(11-癸醯胺基)鈦
Xn、 二甲基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(11_十八碳醯胺基) 鈦χη、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丙醯胺基) 鈦 Χη、 φ 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丁醯胺基) 鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊醯胺基) 鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲環戊二烯基)(環己醯胺基)鈦
Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環庚醯胺基) 鈦Xn、 -43 - 1251508 ★ · (41) 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環辛醯胺基) 鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環壬醯胺基) 鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環癸醯胺基) ί太 Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一烷醯 胺基)鈦Χη、 φ 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十二烷醯 胺基)鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(二級-丁醯胺 基)鈦Xn、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(η-辛醯胺基) 鈦Χη、 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基癸醯胺基) 鈦 Χη、 φ 甲基苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(η-十八烷醯胺 基)鈦Χη、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丙醯胺基)鈦 Χη、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丁醯胺基)鈦 Χη、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊醯胺基)鈦 Χη、 (42) 1251508 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環己醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環庚醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環辛醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環壬醯胺基)鈦 Χη、 φ 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環癸醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一烷醯胺 基)鈦Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十二烷醯胺 基)鈦Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(二級-丁醯胺基) 鈦 Xn、 9 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(n-辛醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(n-癸醯胺基)鈦
Xn、 二苯基甲矽烷基(四甲基環戊二烯基)(Π-十八烷醯胺基) 鈦Xn、及其衍生物。 其中η之値爲1、2或3,及至少一個X爲氟離子。 “其衍生物”,在一具體實施例中其意爲任何如上述結構 -45 - 1251508 ‘ · (43) (Va-d)所述之取代或環形成;及特而言之,以一選自Cr、
Zr、Hf和Ti之原子置換金屬‘‘M”(Cr、Zr、Ti或Hf);及 以任何匕至C5院基、C6芳基、〇6至ClG烷芳基、氟、氯 或溴置換” X "基°在一特定具體實施例中,上述二茂金屬 各自爲氟化二茂金屬,其中一或多個X基爲氟化物;及 在一更特殊之具體實施例中所有的X基爲氟化物。 更特而言之’使用於本發明方法中之氟化觸媒成分之 非限制例子如下: Φ 雙(甲基戊一細基)銷二氣化物、 雙(乙基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(丙基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(異丙基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(丁基環戊一燒基)銷二氣化物、 雙(異丁基戊一燒基)銷二氣化物、 雙(新戊基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(環戊基環戊二烯基)鉻二氟化物、 Φ 雙(環己基甲基環戊二烯基)锆二氟化物、 雙(烯丙基環戊二烯基)銷二氟化物、 雙((3 · 丁烯基)環戊二烯基)鍩二氟化物、 雙(三甲基甲矽烷基環戊二烯基)鍩二氟化物、 雙(三甲基甲鍺烷基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(三甲基甲矽烷基甲基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(1,2 -二甲基環戊二烯基)銷二氟化物、 雙(1,3·二甲基環戊二烯基)鉻二氟化物、 -46 - (44) (44)1251508 雙(1,2,3-三甲基環戊二烯基)銷二氟化物、 雙(1,2 ;4-三甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 雙(四甲基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(1,3-甲基乙基環戊二烯基)锆二氟化物、 雙(1,3-甲基丙基環戊二烯基)锆二氟化物、 雙(1,3 -甲基丁基環戊二烯基)鍩二氟化物、 雙(苯基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙(U3-甲基苯基環戊二烯基)锆二氟化物、 φ 雙(苯甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 雙(1,3-甲基苯甲基環戊二烯基)锆二氟化物、 雙(苯乙基環戊二烯基)鉻二氟化物、 雙((3-苯基丙基)環戊二烯基)锆二氟化物、 (四甲基戊二烯基)(丙基環戊二烯基)銷二氟化物、 (五甲基環戊二烯基)(丙基環戊二烯基)鉻二氟化物、 環戊二烯基(丙基環戊二烯基)鍩二氟化物、 環戊二烯基(丁基環戊二烯基)鍩二氟化物、 鲁 環戊二烯基(環戊基環戊二烯基)锆二氟化物、 環戊二烯基(四氫茚基)锆二氟化物、 環戊二烯基(1,3-甲基丁基環戊二烯基)锆二氟化物、 環戊二烯基(四甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 環戊二烯基(丙基四甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 環戊二烯基(丁基四甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 環戊二烯基(環戊基四甲基環戊二烯基)锆二氟化物、 環戊二烯基(茚基)锆二氟化物、 -47- (45) 1251508 環戊二烯基(1 -甲基茚基)鉻二氟化物、 環戊二烯基(莽基)鉻二氟化物、 環戊二烯基(四氫莽基)锆二氟化物、 環戊二烯基(八氫荛基)鉻二氟化物、 雙(四氫茚基)鍩二氟化物、 雙(三氫茂冷基)鉻二氟化物、 雙(五氫葜基)鍩二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(四氫茚基)銷二氟化物、 馨 伸乙基雙(四氫茚基)鉻二氟化物、 雙(茚基)鍩二氟化物、 雙(1-甲基茚基)銷二氟化物、 雙(2-甲基茚基)锆二氟化物、 雙(4,7 -二甲基茚基)鍩二氟化物、 雙(5,6-二甲基茚基)鉻二氟化物、 雙(1 -苯基茚基)锆二氟化物、 雙(2-苯基茚基)鍩二氟化物、 φ 雙(苐基)銷二氟化物、 雙(1-甲基苐基)锆二氟化物、 雙(2,7-二-t-丁基苐基)鍩二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(3-甲基環戊二烯基)鍩二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(3-丙基環戊二烯基)鍩二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(2,4-二甲基環戊二烯基)锆二氟化 物、 二甲基甲矽烷基雙(2,3,5-三甲基環戊二烯基)鉻二氟 -48 - (46)1251508 化物、 甲矽烷基雙(_ 戊二烯基)銷二氟化物 二甲基甲矽烷基雙(軲基)銷二氟化物' 二甲基甲砂院基雙甲基閉基)銷二氟化物、 二甲基甲砂院基雙(2-甲基-4-苯基茚基)锆二氟化物、 一甲基甲砂j:兀基雙(2_甲基_4·㈠,%二-卜丁基)苯基萌 基)鉻二氟化物、
甲基_4_萘基 茚基)锆二氟化物
二甲基甲矽烷基(環戊 二甲基甲砂院基(四甲 —稀基)(節基)銷二氟化物、 基環戊二烯基)(茚基)鉻二氟化 矽壞丁基(四甲基環戊二烯基)(茚基)銷二氟化物、 矽環戊基(四甲基環戊二烯基)(茚基)锆二氟化物、 伸乙基雙(節基)鉻二氟化物、 伸乙基雙(2 -甲基茚基)|告二氟化物、 亞異丙基(環戊二烯基)(莽基)鉻二氟化物、 鲁 一苯基亞甲基(環戊二烯基)(莽基)鉻二氟化物、 二甲基甲矽烷基(環戊二烯基)(莽基)锆二氟化物、 二苯基甲矽烷基(環戊二烯基)(莽基)鉻二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(苐基)锆二氟化物、 伸乙基雙(莽基)鉻二氟化物、 雙(甲基環戊二烯基)給二氟化物、 雙(乙基環戊二烯基)飴二氟化物、 雙(丙基環戊二烯基)給二氟化物、 -49- (47) 1251508 雙(丁基環戊二烯基)飴二氟化物、 雙(異丁基環戊二烯基)給二氟化物、 雙(新戊基環戊二烯基)給二氟化物、 雙(環戊基環戊二烯基)飴二氟化物、 雙(烯丙基環戊二烯基)給二氟化物、 雙((3-丁烯基)環戊二烯基)鈴二氟化物、 雙(環己基甲基環戊二烯基)給二氟化物、 雙(三甲基甲矽烷基甲基環戊二烯基)飴二氟化物、 雙((3-苯基丙基)環戊二烯基)飴二氟化物、 雙(1,3-甲基丁基環戊二烯基)鉛二氟化物、 雙(1,3-甲基丙基環戊二烯基)飴二氟化物、 伸乙基雙(茚基)飴二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(3-丙基環戊二烯基)鉛二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(2,4 -甲基丙基環戊二烯基)鉛二氟 化物、 二甲基甲矽烷基雙(四甲基環戊二烯基)飴二氟化物、 二甲基甲矽烷基雙(茚基)飴二氟化物、 二苯基甲矽烷基雙(茚基)飴二氟化物、 雙(環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(甲基環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(乙基環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(丙基環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(丁基環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(異丁基環戊二烯基)鈦二氟化物、 -5G- (48) 1251508 雙(新戊基環戊二烯基)鈦二氟化物、 雙(環戊基環戊二烯基)鈦二氟化物、 伸乙基雙(茚基)鈦二氟化物' 二甲基甲矽烷基雙(茚基)鈦二氟化物、 二苯基甲矽烷基(環戊二烯基)(莽基)鈦二氟化物、(環 戊二烯基)鉻三氟化物、 (茚基)锆三氟化物、 (卜甲基茚基)锆三氟化物、 (2-甲基茚基)鉻三氟化物、 (1 -丙基茚基)鉻三氟化物、 (2-丙基茚基)鍩三氟化物、 (卜丁基茚基)鉻三氟化物、 (2-丁基茚基)銷三氟化物、 (甲基環戊二烯基)鉻三氟化物、 (四氫茚基)鉻三氟化物、 (五甲基環戊二烯基)銷三氟化物、 (環戊二烯基)鉻三氟化物、 五甲基環戊二烯基鈦三氟化物、 四甲基環戊二烯基鈦三氟化物、 1,2 5 4 -三甲基環戊二烯基鉻三氟化物及其混合物。 意欲上述該等二茂金屬觸媒成分包括他們的結構或光 學或鏡像異構物異構物(消旋混合物),且在一個具體實施 例中可爲純對映異構物。 如使用在本文中,具有消旋及/或內消旋異構物之單 ‘51 - (49) 1251508 一、橋聯、不對稱取代之二茂金屬觸媒成分,本身,不構 成至少二種不同的橋聯之二茂金屬觸媒成分。 可使用於本發明之“二茂金屬觸媒成分,,可包含任何本 文所述的“具體實施例”之任何組合。 當組合以形成雙金屬觸媒成分時,來自第一觸媒成分 對來自第二觸媒成分的金屬之莫耳比(例如,T i : Z r的莫 耳比)在一個具體實施例爲從〇 . 1到2 0 ;和在另一具體實 施例中爲從1到1 8,和在另一具體實施例中爲從2到 φ 1 5,和在另一具體實施例中爲從3到1 2 ;和在另一具體 實施例中爲從4到1 0,和在另一具體實施例中爲從4到8 的値;其中想要的第一觸媒成分金屬:第二觸媒成分金屬 之莫耳比爲本文所述之任何上限與任何下限的任何組合。 活化劑 如使用在本文中,術語”活化劑”被定義爲任何的化合 物或化合物之組合,受載或未受載,其可例如藉由從觸媒 · 成分產生陽離子種類活化單一位置觸媒化合物(例如,二 茂金屬、含第1 5族之觸媒等)。典型地,此包括從觸媒成 分的金屬中心摘取至少一個離去基(在上述式/結構中之X 基)。本發明的觸媒成分因此活化而有助於使用該等活化 劑之烯烴聚合作用。該等活化劑的具體實施例包括路易斯 酸例如環狀或寡聚聚(烴基鋁氧化物)和所謂的非配位離子 活化劑(“NCA”)(或者,“離子化活化劑”或“化學計量活化 劑”),或任何可將中性二茂金屬觸媒成分轉化成具有關於 -52- (50) 1251508 烯聚合作用活性的二茂金屬陽離子之其他化合物。 更特而言之,在本發明的範圍內爲使用路易斯酸例如 ί呂氧垸(a 1 u m ο X a n e )(例如,“ Μ A 0 ’)’改性之銘氧院(例 如,“TIB A 0”),和烷基鋁化合物作爲活化劑,及/或離子 化活化劑(中性或離子性)例如三(正-丁基)鋁肆(五氟苯基) 硼及/或參全氟苯基硼類金屬先質以活化所要的本文所述 之二茂金屬。Μ Α Ο和其他以鋁爲主的活化劑在該技藝爲 已知。離子化活化劑在該技藝爲已知且描述於,例如, Eugene Y p υ - X i a n Cheng & Tobin J. Marks,用於金屬-催化之烯聚合作用的輔觸媒:活化劑,活化方法,和結 構-活性關係 1 0 0 ( 4 )化學綜述 1 3 9 1 - 1 4 3 4 (2 0 0 0 )。該等活 化劑可結合或鍵結至載體,或與觸媒成分(例如,二茂金 屬)結合或與觸媒成分分開,例如由Gregory G. Hlatky 描述之用於烯聚合作用之非均勻單一位置觸媒丨〇〇(4)化學 系示述 1347-1374(2000)。 可利用作爲用於本發明方法中的觸媒前身化合物之活 化劑的鋁烷基化合物之非限制例子包括三甲基鋁、三乙基 鋁、三異丁基鋁、三-正-己基鋁、三-正-辛基鋁和相似 物。 中性離子化活化劑的例子包括第1 3族三取代之化合 物’特別是,三取代之硼、碲、鋁、鎵和銦化合物,和其 ^ η物。二個取代基各自獨立地選自烷基、烯基、鹵素、 取代之;!:元基、芳基、芳基鹵化物、烷氧基和鹵化物。在 一具體實施例中,三個基係獨立地選自鹵素、(包括鹵素 (51) 1251508 取代之)單或多環芳基、烷基和烯基化合物和其混合物。 在另一具體實施例中,三個基係選自具有1到20個碳原 子的烯基、具有1到2 0個碳原子的烷基、具有1到2 0個 碳原子的烷氧基和具有3到2 0個碳原子的芳基(包括經取 代之芳基),和其組合。在另一具體實施例中,三個基係 選自具有1到4個碳的烷基、苯基、萘基和其混合物。在 另一具體實施例中,三個基從係選自具有1到到4碳的高 鹵化烷基、高鹵化苯基和高鹵化萘基和其混合物。“高鹵 化”,一般意謂至少5 0%之氫被選自氟,氯和溴之鹵素基 置換。在另一具體實施例中,中性化學計量之活化劑爲包 含高氟化芳基之三取代之第1 3族化合物,該等基團爲高 氟化苯基和高氟化萘基。 在另一具體實施例中,中性三取代之第1 3族化合物 爲硼化合物例如三全氟苯基硼、三全氟萘基硼、參(3, 5-二 (三氟甲基)苯基)硼、參(二-三級-丁基甲基甲矽烷基)全氟 苯基硼和其他的高氟化參芳基硼化合物和其組合物,和他 們的鋁同等物。其他適當中性離子化活化劑描述在u s 6,399,532 Bl,US 6,268,445 B1,和 19 有機金屬 3332-3337(2000)中,和描述在 17 有機金屬 3996·4003(]998) 中。 離子性離子化活化劑的說明非限制例子包括三烷基-取代之銨鹽例如三乙基銨四(苯基)硼、三丙基銨四(苯基) 硼、三(正-丁基)銨四(苯基)硼、三甲基銨四(ρ-甲苯基) _、三甲基銨四(〇-甲苯基)硼、三丁基銨四(五氟苯基) -54 - 1251508 硼、三丙基銨四(0,P-二甲苯基)硼、三丁基銨四(m,m-二甲 苯基)硼、三丁基銨四(P-三-氟甲基苯基)硼、三丁基苯錢 四(五氟苯基)硼、三(正-丁基)銨四(〇-甲苯基)硼和相似 物;N,N-二烷基苯銨鹽例如N,N-二甲基苯銨四(苯基)硼、 N.N-二乙基苯銨四(苯基)硼、N,N-2,456-五甲基苯銨四(苯 基)硼和相似物;一院基錢鹽例如一-(異丙基)錢四(五氟苯 基)硼、二環己基銨四(苯基)硼和相似物;和三芳基鳞鹽 例如三苯基鍈四(苯基)硼、三(甲苯基)鱗四(苯基)硼、H (二甲苯基)鱗四(苯基)硼和相似物及他們的鋁同等物。 在本發明活化劑之另一具體實施例中,烷基鋁可與雜 環化合物一起使用。雜環化合物的環可包括至少一個氮、 氧及/或硫原子,且在一具體實施例中包括至少一個氮原 子。在一具體實施例中,雜環化合物包括4或多個的環 員,和在另一具體實施例中5或多個環員。 與院基鋁作爲活化劑使用的雜環化合物可爲未經取代 或被取代基之一或組合取代。適當取代基的例子包括鹵 素、烷基、烯基或炔基、環烷基、芳基、芳基取代之烷 基、醯基、芳醯基、烷氧基, 芳氧基、烷硫基、二烷胺
或溴’或雜原子或相似物取代。
(53) 1251508 物,包括他們所有的異構物,例如三級-丁基、異丙基和 相似物。其他取代基的例子包括氟甲基、氟乙基、二氯乙 基、碘丙基、溴已基或氯苯甲基。 在一'具體貫施例中’雑ί哀化合物未經取代。在另_.目 體實施例中雜環化合物上的一或多個位置被鹵素原子或含 鹵素原子的基,例如鹵化芳基取代。在一具體實施例中鹵 素运自氛、漠和氯,和另一具體貫施例中係選自藥和溴, 和在另一具體實施例中鹵素爲氟。 利用在本發明中的活化劑之雜環化合物的非限制例子 包括經取代和未經取代之吡咯、咪唑、吡唑、吡咯啉、吡 咯啶、嘌呤、咔唑和吲哚、苯基吲哚、2 5 5,-二甲基吡咯、 3 -五氟苯基吡咯、4,5,6,7 -四氟吲哚或3,4 -二氟吡咯。 在一具體實施例中,上述雜環化合物與烷基鋁或鋁氧 烷合倂以產生活化劑化合物,其一旦與觸媒成分反應,例 如二茂金屬,產生活性聚合觸媒。烷基鋁的非限制例子包 括三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁、三-正-己基鋁、 三-正-辛基鋁、三-異辛基鋁、三苯基鋁和其組合。 其他的活化劑包括該等描述在w 0 9 8 / 0 7 5 1 5中者例 如參(2,2,,2,,-九氟聯苯基)氟鋁酸鹽。活化劑的組合也預 期在本發明內,例如,鋁氧烷和離子化活化劑的組合。其 他活化劑包括鋁/硼複合物、過氯酸鹽、過碘酸鹽和碘酸 鹽,包括他們的水合物;鋰(2,2,-聯苯基-一二甲基砂酸 鹽).4THF ;與非配位可相容的陰離子之組合的矽_鹽。 亦,爲了提供一種能夠聚合烯烴的二茂金屬-類型陽離子 .56 - (54) 1251508 * j 給中性二茂金屬-類型觸媒化合物或先質,活化方法例如 使用輻射、電-化學氧化作用,和相似物預期作作爲活化 方法。其他活化二茂金屬-類型觸媒化合物的活化劑或方 法描述在例如,U S 5 : 8 4 9,8 5 2,5,8 5 9,6 5 3 和 5,8 6 9,7 2 3 和 w〇 9 8 /3 2 7 7 5 中。 一般,活化劑和觸媒成分係合倂於在一個具體實施例 中從1 0 0 0 : 1到0 · 1 : 1,和在一更特定具體實施例中從 3 0 0 ·· 1到1 ·· 1,和在另一更特定具體實施例中從1 5 0 : 1 φ 到1 ·· 1,和在另一更特定具體實施例中從5 0 : 1到1 : 1 ’和在另一更特定具體實施例中從1 〇 : 1到〇. 5 : 1,和 在另一更特定具體實施例中從3 : 1到〇. 3 : 1之活化劑對 觸媒成分的莫耳比,其中想要的範圍可包括本文所述之任 何上限莫耳比與任何下限莫耳比的任何組合。當活化劑爲 環狀或寡聚聚(烴基鋁氧化物)(例如,“ Μ Α Ο ”)時,活化劑 對觸媒成分的莫耳比範圍在一個具體實施例爲從2 : 1到 1 〇 〇,0 0 0 : 1,和在另一具體實施例中爲從;! 〇 :;[到 馨 1 〇,〇 0 0 : 1,和在一更特定具體實施例中爲從5 0 : 1到 2,〇 0 0 : 1。當活化劑爲中性或離子性離子化活化劑例如硼 院基和硼烷基的離子鹽時,活化劑對觸媒成分的莫耳比範 圍在一具體實施例中爲從0 · 5 : 1到: 1,和在另一更特 定具體實施例中爲從1 : 1到5 :]。 更特而言之,A1/二茂金屬-金屬(來自MAO的A1)的 旲耳比範圍在一個具體實施例範圍爲從4 0到5 0 0 ;和在 另一具體實施例中範圍爲從5 0到4 0 0 ;和在另一具體實 -57 ‘ (55) 1251508 施例中範圍爲從6 0到3 0 0,和在另一具體實施例中範圍 爲從7 0到2 0 〇 ;和在另一具體實施例中範圍爲從8 〇到 1 7 5 ;和在另一具體實施例中範圍爲從9 〇到1 2 5,其中想 要的A 1 ( Μ A 0 )對二茂金屬-金屬“ μ “的莫耳比可爲本文所 述之任何上限與任何下限的任何組合。 載體 載體也可存在作爲本發明的雙金屬觸媒系統的部份。 用於單一位置觸媒例如二茂金屬的載體、受載、改性和活 化載體之方法討論於’例如,1以二茂金屬爲主的聚烯烴 173-218(J. Sc heirs & W · K a m i n s k y 編輯,約翰維斯 & 兒子公司 2000)。該等術語“載體(support)”或“載體 (carrier)”,如使用在本文中,可交換地使用且係指任何 的載體材料,在一具體實施例中爲多孔載體材料,包括無 機或有機載體材料。載體材料之非限制例子包括無機氧化 物和無機氯化物,和特別是該等材料例如滑石、白土、石夕 石、銘氧、鎂氧、氧化鉻、氧化鐵、b 〇 r i a、氧化錦、氧 化鋅、氧化鋇、氧化钍、磷酸鋁凝膠、玻璃粉和聚合物例 如聚氯乙烯和經取代之聚苯乙烯、官能化或交聯之有機載 體例如聚苯乙烯二乙烯苯聚烯烴或聚合物,和其混合物, 及石墨,在其任何各種形式。 載體可以幾種方式與觸媒系統的另一成分接觸。在一 具體實施例中,載體與活化劑接觸以在活化劑和載體之間 形成結合,或“鍵結活化劑”。在另一具體實施例中,觸媒 -58- (56) 1251508 成分可與載體接觸以形成一“鍵結觸媒成分”。在另一具體 實施例中,載體可以任何次序與活化劑和觸媒成分接觸, 或部份與每個接觸。該等成分可藉由任何適當的方法以溶 液、漿料或固體形式,或其一些組合接觸,和可加熱到任 何想要的溫度以產生想要的化學/物理轉變。 想要的載體爲無機氧化物,其一個具體實施例中包括 第2、3、4、5、1 3和1 4族氧化物和氯化物,和更特而言 之’第1 3和1 4族原子之無機氧化物和氯化物。更特而言 肇 之’載體材料包括砂石、銘氧、砂石-銘氧、氯化鎂、石 墨和其混合物。其他可使用的載體包括鎂氧,氧化鈦,氧 化鉻,蒙脫石(E P 0 5 1 1 6 6 5 B 1 ),頁矽酸鹽,和相似物。 也,可使用這些載體材料之組合,例如,矽石-鉻、矽石_ 鋁氧、矽石-氧化鈦和相似物。額外載體材料可包括該等 描述在E P 0 7 6 7 1 8 4 B1中的多孔丙烯酸聚合物。 在可使用於本發明的載體之一觀點中,載體具有從 1 0到700m2/g範圍內的表面積,從〇· ;!到4.〇 cm3/g範圍 · 的孔體積和從5到5 0 0 v m範圍內的平均粒子大小。在另 一具體實施例中,載體之表面積爲從50到5 00 m2/g的範 S ’從0.5到3 · 5 c m3 / g之孔體積和從1 〇到2 0 0 // m之平 均粒子大小。在另一具體實施例中,載體之表面積爲在從 1 0 0到4 0 0 m2 / g之範圍,從〇 . 8到3.0 c m 3 / g的孔體積體 積和從5 1 〇〇 w m的平均粒子大小。本發明載體的平均 孔大小典型地具有在從10到1 000 A在另—具體實施例中 爲從5 0到5 0 0 A,和在另—具體實施例中從7 5到3 5 〇 a -59- (57) l25l508 的範圍之孔大小。 在一載體的具體實施例中,使用石墨作爲載體。在一 具體實施例中石墨爲粉末。在另一具體實施例中,石墨爲 薄片石墨。在另一具體實施例中,石墨具有從1到5 0 0微 米,在另一具體實施例中從1到4 0 0微米,和在另一具體 實施例中從1到200,和在另一具體實施例中從1到1 00 微米之粒子大小。 可或也可進行載體的脫水作用或煅燒。在一具體實施 φ 例中,載體在與氟或其他的載體-改性之化合物反應之前 煅燒。在另一具體實施例中,載體被煅燒和使用而沒有進 一步的改性,或煅燒,接著與一或多種活化劑及/或觸媒 成分接觸。適當的煅燒溫度範圍在一具體實施例爲從1 0 0 °C到 1 5 0 0 °C ,和在另一具體實施例中從 2 0 0 °c到1 2 0 0 °C,和在另一具體實施例中從3 0 0 °C到1 〇 〇 Ot:,和在另一 具體實施例中從3 5 0 °C到9 0 0 °C,和在另一更特定具體實 施例中從4 0 0 °C到8 5 0 °C,和在另一更特定具體實施例中 · 從 8 00 °C到 900°C,和在另一更特定具體實施例中從810 °C到8 9 0 °C,其中想要的範圍包含任何上限溫度與任何下 限溫度的任何組合。煅燒可在氧和水分不存在下藉由使用 (例如)無水氮氣壓發生。 載體,尤其是無機載體或石墨載體,可例如藉由一種 鹵化方法或其他適當方法預處理,例如,經由化學鍵結、 離子交互作用或其他物理或化學交互作用結合化學種類與 載體。在一具體貫施例中’載體被氟化。適合於提供氟給 -60- (58) 1251508 載體之氟化合物希望爲無機含氟化合物。該等無機含氟 合物可爲任何包含氟原子的化合物,只要其不包含碳 子。特別想要的是選自 NH4BF4、(NH4)2SiF6、NHUPFi NH4F 、 (NH4)2TaF7 、 NH4NbF4 、 (NH4)2GeF6 (NH4)2SmF6、(NH4)2TiF6、(NH4)2ZrF6、M〇F6、ReF6 GaF3、S02C1F、F2、SiF4、SF6、C1F3、C1F5、BrF5 if7、nf3、hf、bf3、nhf2 和 NH4HF2 之無機含氟化 物。 一種想要之以氟化合物處理載體的方法爲藉由摻合 一具體實施例中爲從0 . 〇 1到1 0.0毫莫耳F / g的濃度之 體,和在另一具體實施例中爲在0.05到6.0毫莫耳F/g 圍的載體,和在另一具體實施例中爲在從0.1到3 · 0毫 耳F / g範圍的載體來乾式混合二個成分。氟化合物可在 料至容器將載體脫水或煅燒之前或之後和載體乾式混合 因此’存在於載體上之氟濃度在一具體實施例中爲載體 從〇 · 2到5個重量%,和另在一具體實施例中從0.6 3 . 5重量%的範圍。 以氟化合物處理載體的另一方法爲將氟溶解於溶 (例如水)中,然後使載體與含氟溶液接觸。當使用水及 石爲載體時,希望使用少於載體之總孔體積的水量。希 地,載體和,例如,氟化合物以任何適當的方法接觸, 如在一具體實施例中藉由在從1 0 0 °C到1 0 0 0 °C,和在另 具體實施例中於從2 0 0 °C到8 0 (TC,和在另一具體實施 中從3 0 0 °C到6 0 (TC的溫度,乾式混合或漿料混合。無 化 原 合 在 載 範 莫 進 〇 之 到 劑 矽 望 例 例 論 (59) 1251508 如何接觸發生二到八個小時之間。 在本發明範圍內爲共接觸(或”共固定”)一種以上之觸 媒成分與載體。觸媒成分的共固定的非限制例子包括二或 多種相同或不同的二茂金屬觸媒成分、一或多種的二茂金 屬與戚格勒-納他類型觸媒、一或多種的二茂金屬與鉻或 “Phillips “類型觸媒,一或多種之二茂金屬與含第15族之 觸媒和任何這些組合與一或多種的活化劑。更特而言之, 共受載之組合包括二茂金屬A/二茂金屬A ;二茂金屬Α/ φ 二茂金屬B ;二茂金屬/戚格勒納他;二茂金屬/含第1 5族 之觸媒;二茂金屬/鉻觸媒;二茂金屬/戚格勒納他/含第 15族之觸媒;二茂金屬/鉻觸媒/含第15族之觸媒,任何 這些與活化劑和其組合。 進一步地,本發明的觸媒系統可包括任何活化劑和觸 媒成分的組合,受載或非受載,以幾種方式。例如,觸媒 成分可包括二茂金屬及/或含第1 5族之觸媒成分(例如, US 6,265,505; US 5,707,913; EP 0 8 9 3 4 5 4 ;和 WO 99 _ /0 1 460)之任何之一或兩者且可包括活化劑之任何組合, 其任何之一可受載於本文所述幾種載體上。可使用於本發 明的觸媒系統組合的非限制例子包括MN + NCA ; MN : S+NCA ; NCA : S + MN ; MN : NCA : S ; MN + A1A ; MN : S + A1A ; A1A : S + MN ; MN : A1A : S ; A1A : S+NCA + MN ;
NCA : S + MN + A1A ; G1 5+NCA ; G 1 5 : S+NCA ; NCA S+G15 ; G1 5 : NCA : S ; G15+A1A ;G1 5 :S + A 1 A ;A1A S + G 1 5 ;G 1 5 :A1A • S ; ΑΙΑ : S+NCA+G15 ; NCA -62 - (60) 1251508 S + G15+A1A ; MN + NCA + G1 5 ; MN : S + NCA + G15 ; NCA : S + MN + G15 ; MN : NCA : S + G15 ; MN + G15 + A1A ; MN : S + A1A + G15 ; A1A : S + MN + G1 5 ; MN : A1A : S + G1 5 ; A1A : S+NCA + MN + G15 ; NCA : S + MN + A1A + G 1 5 ; MN + NCA ; G1 5 : MN : S+NCA ; G 1 5 : NCA : S + MN ; G15: MN: NCA: S; G15: MN: S + A1A; G15: MN: S + A1A ; G 1 5 : A1A : S+ MN ; G15 : MN : A1A : S ; G 1 5 : A1A : S+NCA + MN ; G 1 5 : NCA : S + MN + A1A ; MN+ZN+NCA ; MN : S+ZN+NCA ; NCA : S+ZN+MN ; ZN : MN : NCA : S ; MN + ZN + A1A ; MN : ZN : S+A1A ; A1A : S + ZN + MN ; MN : A1A : ZN : S ; A1A : ZN : S+NCA + MN ; MN : A1A : S + ZN ;其中 “MN”爲二茂金屬成 分,“ZN”戚格勒-納他觸媒成分,例如上述第一觸媒成 分,“NCA”爲一種包括如上所述之以離子性及中性硼和以 鋁爲主的化合物之非配位活化劑,“ A1 A ”爲以鋁烷基及/或 鋁氧烷爲基之活化劑,“ G 1 5 ”爲如上所述之含第1 5族之觸 媒成分,和“ S “爲載體;及其中“:”與“ S ”的使用表示當藉 由預處理和在該技藝已知的其他技術,緊鄰冒號之基團與 (“受載”)載體結合,和“ + ”號表示額外成分不直接鍵結至 載體而與載體和鍵結至載體之種類一起存在,例如存在於 漿料、溶液、氣相、或另一方式,但不意謂限制於與載體 及/或受載的種類沒有物理-化學交互作用之種類。因此, 例如,具體實施例“MN : NCA : S + G1 5”表示二茂金屬和 NC A活化劑鍵結至載體,和存在於,例如,與含第15族 -63- (61) 1251508 之觸媒成分的氣相聚合作用中。 在一特定具體實施例中,觸媒系統係選自 MN : ZN : NCA : S ; MN : ZN : A1A : S ; MN : A1A : S + ZN ; ZN :
AlA : S + M.N ; MN : NCA : S + ZN ;和 ZN : MN : A1A : NCA : S。該等成分可以任何想要的次序組合以達成最高 聚合活性。在〜具體實施例中,ZN觸媒在固定二茂金屬 之前固定;在另一具體實施例中,先固定二茂金屬,和在 另一具體實施例中,先固定活化劑,接著二茂金屬及/或 馨 ZN觸媒。在另一具體實施例中,MN和ZN觸媒成分兩者 同時都固定在載體上,在一具體實施例中載體以活化劑預 處理’和在另一具體實施例中在觸媒成分處理之後處理。 一可使用於本發明之載體的具體實施例爲所謂的“強 化載體”,其係藉由在至少8 0 0 °C或以上,和另一具體實 施例中在8 0 0 °C和1 0 0 0 °C之間的脫水溫度加熱載體粒子, 產生具有改性之化學結構的強化載體。在一特定具體實施 例中,載體的加熱在惰性(例如,N2或A〇大氣,和在沒 · 有水存在下發生。在較佳具體實施例中,當強化載體與另 一部分之本文討論的雙金屬觸媒組合時,以形成受載雙金 屬觸媒,其然後在聚合作用期間與單體接觸而產生雙峰聚 烯烴組成物,達成增加之生產率。 在一或多個更特殊的具體實施例中,首先製備強化載 體,較佳在如下所述的方法中;然後處理強化載體(例 如,與形成第一觸媒之成分組合)以提供一種包括第一觸 媒成分的受載觸媒。在一特定具體實施例中,然後在第二 -64- (62) 1251508 觸媒成分存在下處理受載之第一觸媒以提供一種受載雙金 屬觸媒。 強化載體係藉由任何適當的方法製備,和更特而言 之’藉由任何其中從載體除去水的方法,例如藉由加熱, 曝露於低壓,化學處理,或其組合。至少8 0 0 1,和在一 特定具體實施例中於8 0 0 °C和〗0 0 0 °C之間在脫水溫度加熱 載體’提供強化載體,例如,強化矽石,其令人驚訝地提 供優於在低溫,即,在8 0 0 °C以下,甚至稍微更低溫度, 例如’ 7 6 0 °C脫水的載體之改良結果。而增強步驟本身不 是立刻顯然易知的,意欲熱處理造成載體結構本身之實際 的化學及/或物理變化,當與本文所述之第一和第二觸媒 成分組合時,其只顯示有益的結構,且放置在實際聚合作 用的範圍中。例如,當強化矽石與第一觸媒成分和第二觸 媒成分組合形成受載雙金屬觸媒組成物時,受載雙金屬觸 媒組成物,包括強化矽石,當使用於在單一反應器中製造 雙峰聚烯烴之聚合方法時,已經發現具有所要的高生產 率。例如,可達成至少3000克聚合物/克觸媒之生產率。 更佳地’包括強化載體的雙金屬觸媒具有至少3 5 〇〇克聚 合物/克觸媒媒之生產率。仍然甚至更較佳地,具有強化 載體的雙金屬觸媒具有至少4000克聚合物/克觸媒之生產 率。本發明其他特定具體實施例包括具有4 5 0 0克聚合物/ 克觸媒和以上,5 000克聚合物/克觸媒和以上,或甚至 6 0 00克聚合物/克觸媒和以上的生產率之雙金屬觸媒。 在一特定具體實施例中,可使用於本發明之載體爲具 -65- (63) 1251508 有0.8到3 c m2 / g範圍的孔體積和從1 ο 〇到5 0 0 m2 / g的表 面積之第1 3或1 4族無機氧化物載體。在一具體實施例中 希望此載體如本文所述脫水。較佳載體爲無定形高表面積 石夕石,例如 Davison 952 或 Sy]op〇l® 955,由 W.R. Grace 和公司的D a v i s ο η化學部販賣。該等砂石爲球形式,藉由 噴霧乾燥方法製備,具3 0 0m2/g的表面積和;ι·65 cm3/g的 孔體積。於6 0 0 °C脫水矽石的步驟描述於U S 5,5 2 5,6 7 8 中。 籲 強化載體然後與非極性烴稀釋劑組合以形成載體漿 料,其在混合期間攪拌和任意地加熱。 各種非極性烴稀釋劑可用以形成載體漿料,但任何所 選擇的非極性烴應該在所有相關的反應溫度下保持於液態 形式,及該等用於形成第一觸媒成分之成分應該至少部份 溶解在非極性烴中。因此,非極性烴稀釋劑在本文中被考 慮爲“溶劑”,即使在某些具體實施例中該等成分只是部份 溶解在烴中。 ♦ 適當的非極性烴例子包括C4-C ! 0直鏈或支鏈烷類、 環烷類和芳香族。更特而言之,非極性烷類可爲異戊烷、 己烷、異己烷、正-庚烷、辛烷、壬烷、或癸烷;非極性 環烷例如環己烷;或芳香族例如苯、甲苯、或乙苯。也可 使用不同的非極性烴混合物。 載體漿料可在混合載體粒子與非極性烴溶劑期間和之 後皆加熱,但在觸媒之一或兩個與載體漿料組合之點,漿 料的溫度應足夠低以使觸媒兩者都不會被不適合地去活 -66 - (64) 1251508 化。因此,載體漿料(例如,矽石漿料)的溫度較佳維持在 9 0 °C以下之溫度,例如,從2 5到7 〇 °C,或在另一具體實 施例中從4 0到6 0 °C。 氣相聚合方法 該等雙金屬觸媒,且更特言之,受載雙金屬觸媒組成 物,本文所述之較佳用於製造雙峰聚烯烴組成物,即,具 有雙峰分子量分佈之組成物;在一特定具體實施例中,該 φ 等本文所述之雙金屬觸媒使用於單一聚合反應器以製造雙 峰聚烯烴組成物。一旦製備受載雙金屬觸媒組成物,如上 所述,多種方法可使用該組成物進行。在可使用之改變的 方法中包括US 5,5 25,67 8中所述之步驟,其中該等方法 可根據本文申請之發明修正,例如,包括如本文所述之高 流體化鬆密度。設備,方法條件,反應物,添加劑和其他 材料當然將所給予的方法中改變,視所要之組成物和所形 成的聚合物之性質而定。例如,可使用在任何下列專利中 φ 所討論的方法:US 6,420,580; 6,388,115; 6,380,328; 6,3 5 9,0 72 ; 6,3 46,5 8 6 ; 6,3 4 0,7 3 0 ; 6,3 3 9,1 3 4 ; 653 0 0?4 3 6 ; 6,2 74,6 8 4 ; 6,27],3 23 ; 6,24 8,845 ; 6,245,868 ; 6,245,705 ; 6,242,5 4 5 ; 6,211,105 ; 6,207,606 ; 6,180,735 ;和 6,147,173。 更特而言之,本發明的方法係有關一或多種的具有2 到3 0個碳原子,在一更特定具體實施例中從2到1 2個碳 原子,和在另一更特定具體實施例中從2到8個碳原子之 -67- (65) 1251508 燏烴單體的氣相聚合方法。本發明特別適合於二或多種乙 烯、丙烯、1 - 丁烯、1 -戊烯、丨_己烯、1 -庚烯、辛烯、 1-壬烯、4 -甲基-卜戊烯、丨_異丁烯、丨_異丁烯及^癸烯之 烁經單體的聚合作用。 可使用在本發明方法的其他單體包括烯鍵式不飽和單 體,具有4到1 8個碳原子之二烯類、共軛或非共軛二烯 烴、多烯烴、乙烯基單體和環烯烴。可使用在本發明的非 限制單體可包括降冰片烯、降冰片二烯、異丁烯、異戊二 鲁 烯、乙烯基苯並環丁烷、苯乙烯、烷基取代之苯乙烯、亞 乙基降冰片烯、二環戊二烯和環戊烯。 在本發明方法的最佳具體實施例中,製備一種乙烯的 共聚物,其中與乙烯,具有至少一個具有從4到1 5個碳 原子,在另一更特定具體實施例中從4到1 2個碳原子, 和在另一更特定具體實施例中從4到8個碳原子的α -烯 烴之共聚單體,在氣相方法中被聚合。 在本發明方法之另一具體實施例中,乙烯或丙烯與至 · 少二種不同的共聚單體聚合,其中任意一個爲二烯,以形 成三元共聚物。 在氣相聚合方法中典型地使用連續循環,其中在反應 器系統循環的一部份中,循環氣體流,已知作爲循環流或 流體化介質,在反應器中中藉由聚合作用的熱加熱。在另 一部分循環中藉由反應器外部的冷卻系統從循環組成物移 除此熱。通常,在製備聚合物之氣體流體化床方法中,包 含一或多種單體的氣體流在觸媒存在及反應條件下不斷地 -68- (66) 1251508 循環經過流體化床。氣體流從流體化床排出和循環回到反 應器。同時地,從反應器排出聚合物產物及加入新鮮單體 以替換聚合的單體。(例如參見 US 4,5 4 3,3 9 9、 4,5 8 8,7 9 0 、 5,0 2 8,6 7 0 、 5,3 17,0 3 6 、 5,3 5 2,7 4 9 、 5,4 0 5,922、5,4 3 6,3 04、5,4 5 3,4 7 1、5,462,999、5,616,661 和 5,668,228)。 在氣相方法中的反應器壓力在一具體實施例中可從 100 psig(690 kPa)變化到 500 psig(3448 kPa),在一更特 定具體實施例中從 200 psig( 1 3 7 9 kPa)變化到 400 psig(2759 kPa),和在另一更特定具體實施例中從 250 psig(1724 kPa)變化到 350 psig(2414 kPa)。 在氣相方法中的反應器溫度可在一具體實施例中從 3 0 °C變化到1 2 0 °C,在一更特定具體實施例中從6 0 °C變化 到1 1 5 °C,在另一更特定具體實施例中從7 0 °C變化到1 1 〇 T:,和在另一更特定具體實施例中從7 0 °C變化到9 5 °C, 或如進一步描述於下。 在本發明的一具體實施例中,方法係藉由將羧酸金屬 鹽例如硬脂酸鋁或其他金屬-脂肪酸化合物引進反應器內 及/或在其引進反應器內之前竣酸使金屬鹽與本發明的觸 媒系統接觸。 可使用於本發明氣相聚合方法中的“觸媒系統,,包括第 和桌一觸媒成分(組成雙金屬觸媒)和一或多種的活化 劑。雙金屬觸媒係藉由任何該技藝已知的適當方法,在引 進聚合反應器內之前或就地活化。 -69 - (67) 1251508 本發明的氣相方法包括在所要組態的反應器容器中接 觸觸媒系統(包括觸媒成分和活化劑,和任意地載體)與單 體以形成聚細煙。在一具體實施例中,接觸可在第一反應 器容器中發生,接著將所形成的聚合物轉移至另外第二、 第三及其他反應器容器內以允許進一步聚合作用,任意地 藉由加入相同或不同的單體和任意地藉由加入相同或不同 的觸媒成分、活化劑等。在本發明一特定具體實施例中, 雙金屬觸媒系統在單一反應器容器(或“反應器,,)中與單體 · 接觸,接著最後聚燒烴樹脂的單離。 例如,本文所請之氣相聚合方法可包括連續循環的使 用,其中循環氣體流(也就是,循環流或流體化介質)在反 應器中藉由聚合作用的熱加熱。在另一部分循環中藉由反 應器外部的冷卻系統從循環流移除此熱。通常,在製備聚 合物之氣體流體化床方法中,包含一或多種單體的氣體流 在觸媒存在及反應條件下不斷地循環經過流體化床。氣體 流從流體化床排出和循環回到反應器。從反應器排出聚合 <§ 物產物及加入新鮮單體以替換聚合的單體。(例如參見U S 4,5 43,3 9 9 、 4,5 8 8,790 、 5,02 8,670 、 5,3 1 7,0 3 6 、 5,352,749 、 5,405,922 、 5,436,304 、 5,453,471 、 5,462,999、5,616,661 和 5,668,228)。 在氣相方法中的反應器壓力在一具體實施例中可從 100 psig(6 90 kPa)變化到 5 00 psig(3 44 8 kPa),在一更特 定具體實施例中從 2 00 psig( 1 3 7 9 kPa)變化到 400 psig(2 7 5 9 kPa),和在另一更特定具體實施例中從250 -70- (68) 1251508 psig(1724 kPa)變化到 350 psig(2414 kPa)。 在本發明一觀點中,希望控制氣相反應器的空隙度。 在一具體實施例中,本發明的聚合方法之特徵爲一種使用 雙金屬觸媒之聚合方法,其中流體化床氣相反應器的空隙 度維持在小於4 0 %。此可藉由任何適當的方法完成例如 藉由,例如,調節在反應器或反應器等的氫含量。反應器 的空隙度可在下列(A)方程式描述: 空隙度 (A)
其中SBD爲在反應器中所形成的樹脂顆粒之“沈降鬆密 度”;FBD爲“流體化鬆密度”,其爲在反應器中樹脂顆粒 之密度;和“氣體密度”簡單爲在反應器中氣體之密度。 FBD爲向上越過反應器的中心固定部分之測量壓力降對固 疋部分的局度之比。如其中所示,FBD是平均値,其可大 於或小於在固定反應器部分中任何點的定域化鬆密度。因 爲氣體密度愈來愈小,所以方程所述之空隙度可簡單化到 下列(B ): 空隙度
FBD ~SBD (B) 本發明之某些特定具體實施例有利地有關一種具有高 於其他雙峰聚烯烴聚合方法之流體化鬆密度(F B D)的方 法。高FBD(或低空隙度)可在氣相聚合方法中具有利益, -71 - (69) 1251508 因爲較局F B D通常表示方法較高觸媒生產率,由於在該 類反應器中可允許較高的滯留時間。當氣相聚循環被外來 的因素打斷時,高FBD也提供重新開始工業規模反應器 的優點。例如,在重新開始方法期間低F B D對應於過度 床擴大,且有時甚至可使重新開始方法不成功。 如使用在本文中,術語“流體化鬆密度,,(F B D )給予與 U S 5,4 3 6,3 0 4中相同術語相同的意義,其中術語定義爲向 上越過反應器的中心固定部分之測量壓力降對固定部分的 高度之比,例如,“壓力計接口垂直分離”。如在其中所 示,FBD爲平均値,其可大於或小於在固定反應器部分中 任何點的定域化鬆密度。 所有的FBD値(其爲流體化鬆密度的絕對値)以lbs/ft3 的單位表示。本發明的FBD値在一具體實施例中從5到 5 0 lbs/ft3,在一更特定具體實施例中從7到40 lbs/ft3, 和在另一更特定具體實施例中從8到30 lbs/ft3,和在另 一具體實施例中從10到25 lbs/ft3之範圍,其中想要的 FBD範圍可爲任何上限與任何下限的任何組合。 所有的SBD値以lbs/ft3的單位表示。本發明之SBD 値在一具體實施例中從1〇到60 lbs/ft3,和在一更特定具 體實施例中從12到50 lbs/ft3 ’和在另一具體實施例中從 1 4到 4 0 1 b s / f t3,和在另一具體實施例中從 1 5到 3 5 lbs/ft3之範圍,其中想要的SBD範圍可爲任何上限與任 何下限的任何組合。 在本發明另一觀點中,方便述敘FB D之値相對於 (70) 1251508 SBD之値。在本發明一具體實施例中,fbd具有SBD之 6 〇 %或以上,在一更特定具體實施例中6 5 %或以上3,和 在另一具體實施例中70%或以上,和在另一更特定具體實 施例中75%或以上的値。所有以百分比(% )之術語表示的 FBD値爲以沈降鬆密度(SB D)之百分比的流體化鬆密度。 換言之,本發明的FBD/SBD値爲在一具體實施例中0.60 或以上,在另一具體實施例中〇 · 6 5,和另一更具體實施例 中〇.7〇或以上,和在另一具體實施例中0.75或以上。 希望調整聚合方法以使空隙度在所要的程度。在一具 體實施例中,空隙度少於4 〇 %,和在一特定具體實施例 中少於30%,和在一更特定具體實施例中少於2〇%。已 發現當使用包含至少一種二茂金屬之雙金屬觸媒系統時, 藉由調節聚合反應器中的氫含量,可將空隙度調節到想要 的程度。反應器中的氫含量可藉由調節引進反應器內的氣 體tlL·中的氣含里來g周自卩’或換言之,調節氯和乙燒的比。 在某些特定具體實施例中,聚合反應器溫度維持在某 程度以將空隙度進一步最佳化 於在所要的程度。如使用在本文中,術語“反應器溫 度”可指一種在用來進行氣相聚合作用的流體化床反應器 之反應區中的流體化床之實際測量溫度(也就是,在點及 時測量);和也可指一種等於數個實際測量溫度(在一時段 間內歇地測量)的平均之計算數値,例如,四小時期間十 次測量溫度的平均。在一特定具體實施例中,聚合反應器 溫度從 loot,或 99°c,或 98°c,或 97°c,或 96T:,或 (71) 1251508 95t,或 94°C ’ 或 93°C,或 92°C,或 91°C,或 90°C, 到 4 0〇C,5 0cC,60。。,70〇C,或 8 0 〇C,或 8 2 〇C,或 84 °C ,或86°C,或88°C,或90t之範圍,其中反應器溫度 可在本文所述之任何上限溫度與任何下限溫度之任何組合 的範圍內。因此,例如,在一具體實施例中本發明的連續 氣相聚合循環期間可利用至少一,二,三,四-小時或以 上期間之平均9 7 °C的反應器溫度。 在一具體實施例中,可藉由調節在聚合方法中的氫含 量來控制空隙度(或FBD)。氫含量(也稱爲氫量)在本文中 有時以112對C2(亦:《2/(:2或H2: C2)的莫耳比表示,其中 H2係指分子氫,和C2係指乙烯。或者’本文所討論之氫 含量可指莫耳H2對使用於聚合作用之單體(例如,乙烯、 丙烯及丁烯)的莫耳之比。然而,較佳本文所指氫含量爲 氫氣體對乙烯單體的莫耳比。如同反應器溫度之情況一 樣,本文和在申請專利範圍中所指氫含量包括實際即時測 量氫含量,例如,氫氣對乙烯的莫耳比,或平均氫含量, 根據一時段之間歇取得之測量氫含量。 在一具體實施例中氫對乙烯的比具有〇. 〇 1 5,和在另 一具體實施例中具有0.01之上限,在另一具體實施例中 具有0.0 0 9,和在一更特定具體實施例中具有0 · 0 0 8,和 在另一更特定具體實施例中具有0.007,和在另一更特定 具體實施例中具有0.006,和在另一更特定具體實施例中 0.005,和在另一更特定具體實施例中具有0.004之上 限。因此,例如,在一具體實施例中,於連續氣相聚合循 -74 - (72) 1251508 環期間,在四小時期間分子氫對乙烯的平均比爲0 · 0 0 9或 以下。在另一具體實施例中氫對乙烯的比可具有0 · 0 0 0 5, 在另一更特定具體實施例中具有0.001,和在另一更特定 具體實施例中具有0.0 0 2,和在另一更特定具體實施例中 具有0.003,和在另—更特定具體實施例中具有〇.〇〇4, 和在另一更特定具體實施例中具有0.005之下限。氫含量 (H2/C2的莫耳比)的範圍可包含在本文中所述任何上限比 與任何下限比之任何組合。例如,在一特定具體實施例 · 中’氣體流中之氫氣對氣體流中之乙烯的莫耳比爲從 0.003 到 0.009 〇 本發明因此可藉由上述各種具體實施例中之任何組合 描述。例如,製備氟化二茂金屬觸媒成分之方法可藉由流 程(VI)描述:
(VI)
其中M在一具體實施例中爲第4,5或6族金屬;和在一 特定具體實施例中爲锆或飴; -75- (73) 1251508 X在一具體實施例中各自獨立選自氯離子、溴離子、 q到C20羧酸根’ C2到C20乙醯丙酮根,氫氧離子和C】 到C】〇醇根,和更特而言之選自氯離子、溴離子、C!到 C 2 0羧酸根,C 2到C 2 〇乙醯丙酮根; R爲可置換Cp環上的氫化物且獨立選自如上述定義 之基;和在一特定具體實施例中,選自c】到c6烷基; P爲在一具體實施例中從0到5,和在一特定具體實 施例中從1到5之整數;其中當任何給予的Cp環上之ρ φ 爲2時,相鄰的R基可形成環系; [a]a[ /3 ]b如上述定義·,和 反應條件在一具體實施例中如上述定義,和更特而言 之,包含二相系統,其中一相爲一種包含至少5 0重量% 水,在一特定具體實施例中至少 8 0 %水之水相;和另一 相包含烴或鹵化烴稀釋劑。 本發明也包括雙金屬觸媒組成物,其包含至少一種如 本文所述之氟化二茂金屬觸媒成分,一種非二茂金屬觸媒 · 成分’和一種活化劑,該等受載於無機氧化物上的觸媒成 分和活化劑在大於8 0 (TC之溫度下脫水。非二茂金屬成 分’或“第一觸媒成分,,希望爲戚格勒-納他觸媒成分。在 一具體實施例中組成物係藉由首先合成如上所述之氟化二 茂金屬’接者以任何次序與非二茂金屬觸媒成分、活化劑 和載體合倂而形成。在一具體實施例中,非二茂金屬成分 %與載體接著活化劑合倂,然後接著與以本文所述之方法 產生的氟化二茂金屬觸媒合倂。 (74) 1251508 本發明也包括一種製備雙峰聚烯烴組成物之方法,其 包含該等步驟:(a)使二茂金屬觸媒化合物與氟化無機鹽 接觸足以形成氟化二茂金屬觸媒化合物之時間;接著,(b) 單離氟化二茂金屬觸媒化合物;接著(c)在從50°C到]2(Γ t下合倂氟化二茂金屬觸媒化合物與活化劑和乙烯烴單體 及任意地載體;和(d)單離聚乙烯。觸媒可與其他單體如 1 - 丁烯、1-己烯等合倂。 在一具體實施例中,氟化二茂金屬、活化劑和載體也 鲁 與包含鹵化鈦之戚格勒-納他觸媒組成合倂。此可以任何 想要的次序進行以產生雙金屬觸媒。在一特定具體實施例 中,氟化二茂金屬、活化劑和載體在與乙烯烴單體合倂之 前先合倂及單離。 在一特定具體實施例中受載雙金屬觸媒於乾(沒有稀 釋劑)狀態進料到反應器中。在另一具體實施例中,雙金 屬觸媒懸浮在包括從5重量%到1 0 0重量%之礦物油或矽 油的稀釋劑(例如,C5到C15烴)中且進料至反應器內。在 · 一特定具體實施例中,氟化無機鹽之特徵在當與至少5 0 重量%水的稀釋劑接觸時,其產生氟離子。 本發明的具體實施例以下列實例例說明。 【實施方式】 實例 在下列實例中,製備十四個經氟化二茂金屬觸媒化合 物的樣品。每個樣品主要不同在使用經氯化二茂金屬化合 (75) 1251508 物和經氟化無機鹽。 實例1:藉由將0.59克的(10.3毫莫耳,4.47當 量)N Η 4 H F2在1 0毫升水中的溶液加至1 . 〇 〇克的(2.3 1毫 莫耳,1 .00當量)消旋/內消旋-(1,3-MeBuCp)2ZrCl2在1〇 毫升二氯甲烷中的稻草色溶液內製備消旋/內消旋_(1,3-M e B u C p )2 Z r F2。反應混合物激烈攪拌1 〇分鐘及分離有機 層。有機層以 M g S Ο 4乾燥,過濾,和在真空中蒸發,留 下具有0.85克(92%)的產率之灰白色固體。再次藉由將 73.00克的(1.27莫耳’ 2.20當量)NH4HF2在500毫升水中 的溶液加至2 5 0.0 0克的(〇 . 5 7 8莫耳,1 . 0 〇當量)消旋/內消 旋-(1,3-]\^611€卩)221-€:12在75〇毫升甲苯中的棕色溶液內 製備消旋/內消旋_(l,3-MeBUCp)2Z:rF2。反應混合物激烈攪 拌3 0分鐘及分離有機層。有機層以Mg S04乾燥,過濾, 和在真空中蒸發,留下具有219.99克(95%)的產率之灰白 色固體。 實例 2:藉由將 0.58克的(10.2毫莫耳,4.43當 量)Ν Η 4 H F 2在1 0毫升水中的溶液加至1 . 〇 〇克的(2.3 1毫 莫耳,1 .〇〇當量)消旋-伸乙基(H4Ind)2ZrCl2在50毫升二 氯甲烷中的無色溶液內製備消旋-伸乙基(H4Ind)2ZrF2。反 應混合物激烈攪拌3 0分鐘及分離有機層。有機層以 MgS04乾燥,過濾,和在真空中蒸發,留下具有〇·92克 (100%)的產率之白色固體。 實例3 :藉由將14.46克的(25 4毫莫耳,2.05當 量)NH4HF2在60毫升水中的溶液加至5 0.00克的(124毫 (76) 1251508 莫耳,1.00當量)(BuCp)2ZrCl2在200毫升二氯甲烷中的 琥珀色溶液內製備(B u C p ) 2 Z r F 2。反應混合物激烈攪拌2 2 分鐘及分離有機層。有機層以M g S 04乾燥,過濾,和在 真空中蒸發,留下具有42.58克(93%)的產率之man ila色 固體。 實例 4:藉由將 0.39克的(6.84毫莫耳,2.19當 量)NH4HF2在10毫升水中的溶液加至i.oo克的(3.12毫 莫耳,1.00當量)(]\^0?)221*(:12在1〇毫升二氯甲烷中的無 色溶液內製備(M e C p) 2 Z r F 2。反應混合物激烈攪拌1 0分鐘 及分離無色有機層。有機層以MgS04乾燥,過濾,和在 真空中蒸發,留下具有0.57克(64%)的產率之淡黃-白色 固體。 實例 5 :藉由將 0 · 3 6克的(6.3 1毫莫耳,2.1 6當 量)?^41^2在10毫升水中的溶液加至1.02克的(2.93毫 莫耳,1.00當量)(1,3-1^20?)221-(:12在10毫升二氯甲烷中 的淡黃色溶液內製備(l,3-Me2CP)2Z:rF2。反應混合物激烈 攪拌1 1分鐘及分離無色有機層。有機層以Mg S04乾燥, 過濾,和在真空中蒸發,留下具有0.86克(95%)的產率之 淡黃-白色固體。 實例 6 :藉由將 0.5 9克的(1 〇 . 3毫莫耳,4 · 3 9當 量)NH4HF2在10毫升水中的溶液加至1.02克的(2.36毫 莫耳,1.00當量)Cp*2ZrCl2在10毫升二氯甲烷中的黃色 溶液內製備Cp*2ZrF2。反應混合物激烈攪拌1小時,及 分離黃色有機層。有機層以Mg S04乾燥,過濾,和在真 (77) 1251508 空中蒸發’留下具有0.90克(96%)的產率之淡manila固 體。 實例 7 :藉由將 0.6 3克的(1 1 . 0毫莫耳,4.1 6當 量)N Η 4 H F 2在1 0毫升水中的溶液加至1 . 〇 〇克的(2.6 6毫 莫耳,1 .00當量)(PrCp)2ZrCl2在10毫升二氯甲烷中的稻 草色溶液內製備(PrCp)2ZrF2。反應混合物激烈攪拌10分 鐘及分離有機層。有機層以MgS04乾燥,過濾,和在真 空中蒸發,留下具有0.78克(86%)的產率之灰白色固體。 再次藉由將N aF在水中的飽和溶液(1 5毫升,約1 5毫莫 耳’ 5-6當量)加至1.00克的(2.66毫莫耳,1.00當量)的 (PrCp)2ZrCl2在1 〇毫升二氯甲烷中的稻草色溶液內製備 (PrCP)2ZrF2。反應混合物激烈攪拌10分鐘及分離有機 層。有機層以Mg S04乾燥,過濾,和在真空中蒸發,留 下具有0.90克(99%)的產率之灰白色固體。再次藉由將 1.97克的(11.1毫莫耳,4_12當量)(1^114)23丨?6在20毫升 水中的溶液加至1.00克的(2.66毫莫耳,1.00當量)的 (PrCp)2ZrCl2在15毫升二氯甲院中的稻草色溶液內製備 (PrCp)2ZrF2。反應混合物激烈攪拌18分鐘及分離有機 層。有機層以M g S Ο 4乾燥,過濾、,和在真空中蒸發,留 下具有0.80克(87%)的產率之灰白色固體。 實例8:藉由將 0.60克的(10.5毫莫耳,4.11當 量)NH4HF2在1〇毫升水中的溶液加至1.00克的(2.56毫 莫耳,1 .〇〇當量KMeiCpKPrCpfrCh在1 0毫升二氯甲烷 中的稻草色溶液內製備)(Me4Cp)(PrCp)ZrF2。反應混合物 (78) 1251508 激烈攪拌10分鐘’及分離有機層。有機層以MgS04乾 燥,過濾’和在真空中蒸發,留下具有090克(98%)的產 率之灰白色固體。 實例9 :藉由將〇 . 3 ]克的(5.4 3毫莫耳,2.2 〇當 量)NHUHF2在10毫升水中的溶液加至1〇〇克的(2 47毫 莫耳,1.00當量)Cp*(PrCp)ZrCl2在1〇毫升二氯甲烷中的 淡黃色溶液內製備C p * ( p r c p ) Z r F 2。反應混合物激烈攪拌 1 0分鐘’及分離有機層。有機層以M g S Ο 4乾燥,過濾, 和在真空中蒸發,留下具有0.91克(99%)的產率之白色固 體。Cp*表示五甲基環戊二烯基。 實例10:藉由將0.36克的(5.96毫莫耳,2.04當 量)NHaHF2在8毫升水中的溶液加至100克的(2.93毫莫 耳,1.00當量)Cp(Me4Cp)ZrCl2在12毫升二氯甲烷中的淡 黃色溶液內製備Cp(Me4Cp)ZrF2。反應混合物激烈攪拌10 分鐘’及分離有機層。有機層以M g S Ο 4乾燥,過濾,和 在真空中蒸發,留下具有0.91克(99%)的產率之絨毛狀白 色固體。 實例1 1 :藉由將〇 · 3 3克的(5 · 7 9毫莫耳,2 . 1 9當 量)N Η4 H F2在1 0毫升水中的溶液加至1 · 〇 3克的(2 · 6 4毫 莫耳,1.00當量)1〇毫升二氯甲烷中 的淡紫色溶液內製備Cp(PrMe4Cp)ZrF2。反應混合物激烈 攪拌10分鐘,及分離淡黃色有機層。有機層以MgS〇4乾 燥,過濾,和在真空中蒸發,留下具有0.80克(84%)的產 率之淡黃綠色液體。 (79) 1251508 實例12 :藉由將0.32克的(5.61毫莫耳,2.03當 量)Ν Η 4 HF2在1〇毫升水中的溶液加至1.00克的(2.76毫 莫耳,1 ·〇〇 當量)Cp(l,3-MeBuCp)ZrCl2 在 10 毫升二氯甲 烷中的暗棕色溶液內製備 Cp(l,3-MeBuCp)ZrF2。反應混 合物激烈攪拌1 0分鐘,及分離黝綠色有機層。有機層以 MgS04乾燥,過濾,和在真空中蒸發,留下具有0.69克 (76% )的產率之manila固體。 實例 13 ··藉由將 0.52克的(9.12毫莫耳,4.19當 量)>^4«^2在1〇毫升水中的溶液加至1.〇1克的(2.18毫 莫耳,1.00當量)(PrCp)2HfCl2在10毫升二氯甲烷中的稻 草色溶液內製備(PrCp)2HfF2。反應混合物激烈攪拌10分 鐘,及分離有機層。有機層以M g S Ο 4乾燥,過濾,和在 真空中蒸發,留下具有0.83克(89%)的產率之具有淡綠色 的琥珀固體。 實例 14:藉由將 1.20克(21.0毫莫耳,10.3當 量)NH4HF2在20毫升水中的溶液加至i.oo克(2.03毫莫 耳,1.00當量)(Me4Cp)2HfCl2在25毫升二氯甲烷中的無 色溶液內製備(Me4Cp)2HfF2。反應混合物激烈攪拌1小 時,及分離有機層。有機層以M g S Ο 4乾燥,過濾,和在 真空中蒸發,留下具有0.91克(98%)的產率之白色固體。 而本發明已參考特別具體實施例描述及說明,該技藝 平常技術人士將了解本發明本身不排除許多在本文中未舉 例說明的不同變化。爲了這些理由,則,爲了決定本發明 範圍的目的,應單獨參考附加的申請專利範圍。進一步 - 82- (80) 1251508 地,本發明的某些特徵以一組數字上限和一組數字的下限 描述。應了解這些限制之任何組合所形成之範圍在本發明 車包圍內,除非另有指示。 除非另有指示,否則所有的數目表示之成分的量,性 質’反應條件等等,使用於說明書和申請專利範圍中,應 是了解基爲近似値,根據本發明欲獲得的尋找之所要性 質’和測量等的錯誤,和應該至少被解釋在所報告之重要 數字的數目之觀點和藉由應用平常的捨入rounding)技 · 術。雖然陳述本發明之寬廣範圍的數字之範圍和値明爲近 似値,但儘可能精確地報告該等所述數字的値。 所有的優先權文件以引用之方式完全合倂在本文中, 爲了支配權,其中該等合倂是被允許的。進一步地,所有 本文所引用的文件,包括測試步驟,以引用之方式完全合 倂在本文中,爲了支配權,其中該等合倂是被允許的。
-83-

Claims (1)

  1. (1) 1251508 拾、申請專利範圍 附件2A : 第921 24493號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國94年11月8日修正 K 一種製備經氟化觸媒化合物的方法,其包含使一 種二茂金屬觸媒化合物與一種經氟化無機鹽接觸,以形成 一種經氟化二茂金屬觸媒化合物, · 其中該經氟化無機鹽以下列通式描述: [^ )Λβ ]b 其中α爲一種選自第1和2族陽離子之陽離子種類;苯銨 (anilinium)和其經取代之變體,及ΝΗ4+、NH3R、NH2R2 和NHR3+,其中R係選自氫化物、氯化物、C!到C1G烷基 和C 6至C ! 2芳基; _ /3爲一種陰離子種類,其係選自氟離子及包含氟和一 或多個選自氫、矽、碳、磷、氧、鋁和硼的元素之部分; 及 a和b爲從1到1 0之整數。 2.如申請專利範圍第1項的方法,其中經氟化無機 鹽之特徵爲當與至少5 0重量%水的稀釋劑接觸時,其產 生氟離子。 3.如申請專利範圍第1項的方法,其中無機鹽係選 (2) 1251508 自(NH4)3A1F6、NH4HF2、NaF、KF、NH4F、(NH4)2SiF6 和 其組合。 4.如申請專利範圍第1項的方法,其中二茂金屬化 合物以下式描述: CpACpBMXn > CpAMXn 或 CpA(A)CpBMXn 其中Μ爲第4、5或6族原子; CpA和CpB各自爲鍵結至Μ且獨立選自環戊二烯基配 位體、經取代之環戊二烯基配位體、與環戊二烯基等瓣 (isolobal )之配位體及經取代之與環戊二烯基等瓣之配 位體; (A)爲一種鍵結至CpA和CpB二者之二價橋聯基, 其係選自二價(^至C2Q烴基及Ci至C2G含雜原子之烴 基;其中含雜原子之烴基包含從一到三個雜原子; X爲一種陰離子離去基,其選自氯離子、溴離子、羧 酸根、醯丙酮根、氫氧離子;和 η爲從1到3之整數。 5 ·如申請專利範圍第1項的方法,其中二茂金屬化 合物以下式描述: CpA(A)CpBMXn 其中Μ爲结或給; CpA和CpB各自爲鍵結至Μ且獨立選自經取代之環戊 二烯基配位體、經取代之茚基配位體、經取代之四氫茚基 配位體、經取代之荞基配位體及它們的雜原子衍生物;其 中取代基係選自C j至C ! 〇烷基及鹵素; -2- (3) 1251508 (A)爲一種鍵結至CpA和CpB二者之二價橋聯基, 其係選自二價Ci至C2G烴基及(^至Cw含雜原子之烴 基;其中含雜原子之烴基包含從一到三個雜原子; X爲一種陰離子離去基,其選自氯離子、溴離子、羧 酸根、醯丙酮根、氫氧離子;和 η爲從1到3之整數。 6. 如申請專利範圍第5項的方法,其中至少一個Cp 被取代。 7. 如申請專利範圍第5項的方法,其中至少一個Cp 被二取代。 8. 如申請專利範圍第5項的方法’其中至少一個Cp 具有從2到5個取代。 9 .如申請專利範圍第5項的方法,其中取代基係選 自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基及三 級-丁基。 1 0.如申請專利範圍第1項的方法,其中經氟化二茂 金屬進一步與在大於8 3 0 t之溫度脫水的無機氧化物合 倂。 1 1 .如申請專利範圍第1項的方法,其中經氟化二茂 金屬具有在5 0 °C至1 2 0 °C下有利於淤漿或氣相聚合方法的 至少3000克聚合物/克觸媒之生產率。 1 2.如申請專利範圍第1項的方法,其中使二茂金屬 與經氟化無機鹽之接觸包含使二茂金屬化合物與2至20 當量之經氟化無機鹽接觸,以氟原子之當量數爲基準。 (4) 1251508 13. 如申請專利範圍第1項的方法,其中二茂金屬觸 媒成分與烴或鹵化烴稀釋劑接觸。 14. 如申請專利範圍第1項的方法,其中經氟化無機 鹽與包含至少1 〇重量%水之稀釋劑接觸。
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