Verfahren und Katalysatoren zur stereospezifischen Polymerisation von Olefinen mit chiralen Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren.
Die Erfindung umfaßt neue Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren und deren Einsatz zur stereospezifischen Oligomerisation, Polymerisation und Copoly- merisation von Olefinen in technischen Verfahren. Stereospezifische Polyolefine sind an sich bekannt. Es war bisher jedoch nicht möglich, stereoreguläre Polyolefine mit Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren herzustellen.
Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren werden auch wegen ihres guten Copolymerisationsverhaltens eingesetzt. Der Austausch eines sterisch anspruchsvollen Cyclopentadienyl-Liganden (im folgenden mit Cp abgekürzt) durch den kleineren Amidoliganden öffnet den Zugang zum katalytisch aktiven Metallzentrum insbesondere für höhere -Olefine (constrained geometry catalyst). So werden Ethen und α-Olefine mit hoher Aktivität und hoher Einbaurate polymerisiert und copolymerisiert.
Mit den bisher bekannten Halbsandwich-Metallocenen werden jedoch nur ataktische Polypropene erhalten. Zwar wird in einem Patent der Firma Exxon (J.A.M: Canich, US 5026798, 1991) behauptet, daß einige Halbsandwich- Metallocene isotaktisch und syndiotaktisch arbeiten, wobei der Halbsandwich- Katalysator Me2Si[FluNtBu]ZrCI2 (wobei Flu = Fluorenyl, tBu = tertiär-Butyl und Me = Methyl bedeuten und im folgenden gleichermaßen abgekürzt werden) mit mmmm = 93.4% die höchste Isotaktizität besitzt, jedoch konnte dieses Ergebnis nicht reproduziert werden. Bei unseren Untersuchungen (Vergleichsbeispiele A, B, C) wurde bei der Propenpolymerisation mit dem Katalysator Me2Si[FluNtBu]ZrCI2 ein ataktisches Polypropen erhalten. Weiterhin werden der Katalysator Me2Si[FluNC6Hn]TiCl2 als syndiotaktisch (rrrr = 35.3%) und der Katalysator Me2Si[FluNC6Hιι]HfCI2 als isotaktisch (mmmm = 88.3%) arbeitend beschrieben. Da die Stereospezifität der Metallocene generell vom sterischen Anspruch des Liganden und nicht von der Art des Metalls abhängig ist, scheint es sich hier um ein Mißverständnis zu handeln.
Insbesondere sind auch die Katalysatoren R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)Ph]TiCl2 (J.Okuda Chem.Ber. 1996, 129, 1429) und das nicht chirale Analogon Me2Si[Me4CpNCH2Ph]TiCl2 nach unseren Untersuchungen nicht zur stereospezifischen Polymerisation geeignet. Die Synthese von Me2Si[Me CpNCH2Ph]TiCl2 ist in (EP 416815, 1990) beschrieben (wobei Ph = Phenyl bedeutet und auch im folgenden gleichermaßen abgekürzt wird).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Polymere mit deutlich höheren Isotaktizitäten (mmmm = 56.1 %, bei einer Polymerisationstemperatur von 6,6°C) erhalten als mit den bisher bekannten und beschriebenen Halbsandwich- Metallocen-Katalysatoren.
Durch gezielte Einführung eines geeigneten, vorzugsweise chiralen Bausteins, z.B. durch Verwendung eines chiralen Amins mit einem sterisch genügend anspruchsvollen Substituenten, wird eine Stereospezifität des Halbsandwich- Katalysators erzeugt. Das für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende Katalysatorsystem enthält mindestens einen Metallkoordinationskomplex, der ein Metall der Gruppe 3-10 oder der Lanthanidenreihe des Periodensystems der Elemente und ein an das Metall koordiniertes, konjugiertes π-System enthält. Das an das Metall koordinierte, konjugierte π-System kann durch eine Gruppe substituiert sein, die ebenfalls an das Metallatom koordiniert ist und die gespannte Geometrie des Metallkoordinationskomplexes bewirkt.
Bei dem für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Metallkoordinationskomplex handelt es sich um eine Verbindung der Formel I,
Formel (I)
wobei
M
1 ein Metall der Gruppen 3-10 (Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, OS, Co, Rh, IR, Ni, Pd, Pt) oder der Lanthanidenreihe (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, YB, Lu) des Periodensystems der Elemente ist,
R1 ein delokalisiertes acyclisches π-System wie C4-C2o-Alkenyl, C4-C2_- Alkinyl, C3-C2o-Allyl, C4-C20-Alkadienyl, C4-C2_-Polyenyl oder vergleichbare Strukturen, die bis zu 5 Heteroatomen enthalten können, oder ein unsubstituiertes oder substituiertes delokalisiertes C5-C 0- cyclisches π-System oder vergleichbare Strukturen, die bis zu 5 Heteroatomen enthalten können, bedeutet,
R2 eine ein- oder mehrgliedrige Brücke ist, welche die Reste R1 oder R3 verknüpft und mindestens ein Atom der Gruppe 14 des Periodensystems der Elemente oder mindestens ein Boratom enthält und ein oder mehrere Schwefel- oder Sauerstoffatome enthalten kann und mit R1 ein kondensiertes Ringsystem bilden kann,
R3 einen anionischen oder nichtionischen Liganden bedeutet, der an M1 koordiniert ist und ein oder mehrere Stickstoff-, Phosphor- und/oder Schwefelatome enthält und mit R2 ein kondensiertes Ringsystem bilden kann, und
R4 ein anionischer oder nichtionischer Ligand ist, wobei n= 0, 1 , 2, 3 oder 4 in Abhängigkeit von der Valenz von M1 bedeutet.
Lm ist eine Lewis-Base, z.B. Diethylether, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, wobei m die unbestimmte Anzahl der Lewisbasen angibt.
Das für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende Katalysatorsystem kann außerdem einen oder mehrere Cokatalysatoren enthalten.
Bevorzugt werden ein Metallkoordinationskomplex und ein Cokatalysator eingesetzt. Es können auch Mischungen von zwei oder mehr Metallkoordinationskomplexen verwendet werden, insbesondere zur Herstellung von Reaktorblends oder von Polyolefinen mit breiter und multimodaler Molmassenverteilung.
Bevorzugt ist ein Metallkoordinationskomplex, der ein delokalisiertes cyclisches η5-koordiniertes π-System enthält. Bevorzugt sind delokalisierte cyclische π- Systeme, wie Cyclopentadienyl, Indenyl, Fluorenyl oder substituiertes Cyclopentadienyl, substituiertes Indenyl, substituiertes Fluorenyl oder vergleichbare Strukturen, die bis zu 5 Heteroatome enthalten können. Dabei können eines oder mehrere Atome des delokalisierten cyclischen π-Systems substituiert sein, wobei die Substituenten gleich oder verschieden sein können und neben Wasserstoff, Atome der Gruppe 14 des Periodensystems (C, Si, Ge, Sn, Pb) der Elemente und/oder ein oder mehrere Heteroatome, wie der Gruppen 15-17 (N, P, As, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Po, F, Cl, Br, J, At) des Periodensystems der Elemente enthalten können. Zwei oder mehrere der Substituenten können einen Ring bilden.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendenden Metallkoordinationskomplex um eine Verbindung der Formel la,
Formel (la)
wobei
M1 ein Metall der Gruppe 4 (Ti, Zr, Hf) oder der Lanthaniden-Reihe (La, Ce,
Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, YB, Lu) des
Periodensystems der Elemente ist, R
2 eine ein- oder mehrgliedrige Brücke ist, weiche das η
5-koordinierte cyclische π-System und Y verknüpft, und bedeutet vorzugsweise
SiR
6 2, =BR
6, =AIR
6' -Ge-, -Sn-, -O-, -S-, =SO, =SO
2, =NR
6, =CO, =PR
6, oder =P(O)R
6, wobei R
6 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C C
40-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine C
1-C.
0 Alkylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C
6-C
2o-Arylgruppe, die halogeniert sein kann, eine
eine C
2-Ci
2-Alkenyl-, eine C
7-C
0-Arylalkyl-, eine C
7-C
40-Alkylaryl-, eine C
8-C
0-Arylalkenylgruppe, -SiR
7 3, -NR
7 2, -Si(OR
7)R
7 2,-Si(SR
7)R
7 2 oder -PR
7 2 bedeuten, worin R
7 gleich oder verschieden, ein Halogenatom, eine CrCio-Alkylgruppe oder eine C
6-Cι
0-Arylgruppe sind oder ein Ringsystem bilden, wobei o >1 ist,
.2
M Kohlenstoff, Silicium, Germanium oder Zinn ist,
Y BR8, SiR8 2) NR8, PR8 SR8 4, oder einen neutralen
2-Elektronen-Donor-Liganden, ausgewählt aus der Gruppe OR8, SR8, NR8 2, PR8 2, wobei R8 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C C o-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine C Cι0-Alkylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Arylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Aryloxy-, eine C2-C12-Alkenyl-, eine C7-C 0-Arylalkyl-, eine C7-C 0-Alkylaryl-, eine C8-C 0-Arylalkenylgruppe, -SiR9 3, -NR9 2> -Si(OR9)R9 2,-Si(SR9)R92 oder -PR9 2bedeuten, worin R9 gleich oder verschieden, ein Halogenatom, eine d-Cι0-Alkylgruppe oder eine C6-Cιo-Arylgruppe sind,
R4 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Cι-C 0-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine Cι-C.0-Alkyl-, eine CrC.o-Alkoxy-, eine C6-Cιo-Aryl-, eine C6-C25-Aryloxy-, eine C2-Cι0-Alkenyl-, eine C7-C40-Arylalkyl- oder eine
C7-C4o-Arylalkenylgruppe, eine OH-Gruppe, ein Halogenatom oder NR10 2> worin R10 ein Halogenatom, eine Ci-C.o-Alkylgruppe oder eine C6-Cιo-Arylgruppe ist, bedeuten, oder R4 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein Ringsystem bilden, wobei n = 1 oder 2 ist,
R5 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine CrC 0-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine CrC10-Alkylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Arylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Aryloxy-, eine C2-Cι2-Alkenyl-, eine C7-C 0-Arylalkyl-, eine C7-C 0-Alkylaryl-, oder eine
C8-C4o-AryIalkenylgruppe, -SiR11 3, -NR11 2 -Si(OR11)R11 2, -Si(SR11)R11 2 oder -PR112 bedeuten, worin R11 gleich oder verschieden ein Halogenatom, eine CrCι0-Alkylgruppe oder eine C6-Cι0-Arylgruppe sind oder ein Ringsystem bilden, oder zwei oder mehr benachbarte Substituenten R5 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein Ringsystem bilden, welches bevorzugt 4 bis 40, besonders bevorzugt 6 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
Lm ist eine Lewis-Base, z.B. Diethylether, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, wobei m die Anzahl der Lewisbasen angibt.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendenden Metallkoordinationskomplex um eine Verbindung der obigen Formel (la),
wobei
M1 Titan, Zirkonium oder Hafnium bedeutet,
R
2 eine ein-, zwei- oder dreigliedrige Brücke ist, welche das η
5-koordinierte cyclische π-System und R
3 verknüpft, und vorzugsweise bedeutet
wobei
R6 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine C.-C40-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine CrC10-Alkylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Arylgruppe, die halogeniert sein kann, eine C6-C2o-Aryloxy-, eine C2-Ci2-Alkenyl-, eine C7-C4o-Arylalkyl-, eine C7-C 0-Alkylaryl-, eine C8-C 0-Arylalkenylgruppe bedeutet, wobei o = 1 , 2 oder 3 ist, und
M2 Kohlenstoff oder Silicium ist,
Y NR8 ist, wobei R8 eine C4-C6o-kohlenstoffhaltige Gruppe, wie eine C4- Alkylgruppe, dessen an das benachbarte Stickstoffatom gebundene C- Atom ein chirales Zentrum ist, die halogeniert sein kann, eine C5-C6o-Alkylgruppe, deren Verknüpfungs-C-Atom mit dem benachbarten Stickstoffatom ein chirales oder achirales Zentrum ist, die halogeniert sein kann, eine C Cιo-Alkoxy-, eine C10-C62-Arylgruppe, die halogeniert sein kann, eine Ce-C^o-Aryloxy-, eine C2-C.2-Alkenyl-, eine C7-C o-Arylalkyl-, eine C7-C 0-Alkylaryl- oder eine
C8-C 0-Arylalkenylgruppe bedeuten, oder zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein Ringsystem bilden.
R4 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoff atom, eine C C40-kohlenstoffhaltige Gruppe wie eine CrC10-AlkyI-, eine Cι-C10-Alkoxy-, eine C6-Cι0-Aryl-, eine C6-C25-Aryloxy-, eine C-2-Cιo-Alkenyl-, eine C7-C 0-Arylalkyl- oder eine
C7-C40-Arylalkenylgruppe, eine OH-Gruppe, ein Halogenatom oder NR10 2, worin R10 ein Halogenatom, eine Cι-Cι0-Alkylgruppe oder eine C6-Cιo-Arylgruppe ist, bedeuten, oder zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein Ringsystem bilden,
R5 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoff atom, eine CrC.o-Alkyl- oder Trimethylsilyl-Gruppe bedeuten oder zwei der Substituenten R5 mit dem sie verbindenden Cyclopentadienyl-System einen sechsgliedrigen aromatischen kondensierten Ring bilden.
Lm ist eine Lewis-Base, z.B. Diethylether, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, wobei m die Anzahl der Lewisbasen angibt.
Beispiele für bevorzugte Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren sind:
(R+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)-silantitandichlorid
(9-Anthracenyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)- silantitandichlorid
(1-lndenyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyI-η5-cyclopentadienyl)silan- titandichlorid
(4-p-Biphenyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)silan- titandichlorid
(3-Neohexylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)silan- titandichlorid
(3-Neohexylamido)dimethyl(η5-indenyl)silan-titandichlorid
(3-Neohexylamido)dimethyl(η5-fluorenyl)silan-titandichlorid
(R+)-1-(1-Naphthyl)ethylamido)dimethyl(lndenyl)silantitandichlorid
(1 ,2Diphenylethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetra-methyl-η5-cyclopentadienyl)- silantitandichlorid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-titandibromid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyI(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-titandimethylamid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-titandiethylamid
R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-zirkoniumdichlorid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-hafniumdichlorid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-chromiumchlorid
(R-(+)-1 -(1 -Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-vanadiumchlorid
Als Cokatalysator wird bevorzugt ein Aluminoxan der Formel:
Formel lla
für den linearen Typ und/oder der Formel:
für den cyclischen Typ eingesetzt. In diesen Formeln bedeutet R eine C. -C6- Alkylgruppe, vorzugsweise Methyl, Ethyl, Isobutyl, Butyl, Neopentyl, Phenyl oder Benzyl. Besonders bevorzugt ist Methyl; n ist eine ganze Zahl von 2-50 bevorzugt 5-40. Es ist möglich den Halbsandwich-Katalysator vor dem Einsatz in der Polymerisationsreaktion mit einem Aluminoxan der Formel lla und llb vorzuaktivieren. Dadurch wird die Polymerisationsaktivität deutlich erhöht. Die Voraktivierung der Übergangsmetallverbindung wird in Lösung vorgenommen. Bevorzugt wird dabei der Halbsandwich-Katalysator in einer Lösung des Aluminoxans in einem inerten Kohlenwasserstoff aufgelöst. Als inerter Kohlenwasserstoff eignet sich ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff, bevorzugt wird Toluol verwendet.
Die Konzentration des Aluminoxans in der Lösung liegt im Bereich von ca. 1 Gew.% bis zur Sättigungsgrenze, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtlösung. Der Halbsandwich-Katalysator kann in der gleichen Konzentration eingesetzt werden, vorzugsweise wird er jedoch in einer Menge von 10"6 mol bis 1 mol pro Mol Aluminoxan eingesetzt. Die Voraktivierungszeit beträgt 1 Minute bis 60 Stunden, vorzugsweise 1 Minute bis 60 Minuten. Man arbeitet bei einer Temperatur von -78°C bis 110°C, vorzugsweise 0 - 70°C.
Eine weitere Möglichkeit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man an Stelle oder neben eines Aluminoxans eine salzartige Verbindung der Formel RχNH4.xBR' oder der Formel R3PHBR' als Cokatalysator verwendet. Dabei sind x = 1 , 2 oder 3, R = Alkyl oder Aryl, gleich oder verschieden, und R' = Aryl, das auch fluoriert oder teilfluoriert sein kann. In diesem Fall besteht der Katalysator aus dem Reaktionsprodukt eines Metallkoordinationskomplexes mit einer der genannten Verbindungen (EP-A- 277 004).
Die Polymerisation wird in bekannter Weise in Lösung, in Suspension oder in der Gasphase, kontinuierlich oder diskontinuierlich, ein- oder mehrstufig, bei einer Temperatur von -78°C bis 110°C, vorzugsweise -30 bis 100°C, insbesondere 0 bis 50°C durchgeführt. Der Gesamtdruck im Polymerisationssystem beträgt 0 bis 100 bar. Bevorzugt ist die Polymerisation in dem technisch besonders interessanten Druckbereich von 2 bis 60 bar. Monomere, deren Siedepunkt höher ist als die Polymerisationstemperatur, werden bevorzugt drucklos polymerisiert.
Der Halbsandwich-Katalysator wird in einer Konzentration, bezogen auf das Übergangsmetall, von 10"3 bis 10"7, vorzugsweise 10"4 bis 10"6 mol Übergangsmetall pro dm3 Lösungsmittel angewendet. Das Aluminoxan wird in einer Konzentration von 10"5 bis 10"1 mol, vorzugsweise 10"5 bis 10"2 mol pro dm3
Lösungsmittel verwendet. Prinzipiell sind aber auch andere Konzentrationen möglich.
Wenn die Polymerisation als Suspensions- oder Lösungspolymerisation durchgeführt wird, wird ein für das Ziegler-Niederdruckverfahren gebräuchliches, inertes Lösungsmittel verwendet. Beispielsweise arbeitet man in einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff; als solcher sei beispielsweise Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Isooktan, Cyclohexan oder Methylcyclohexan genannt.
Weiterhin kann eine Benzin- oder hydrierte Dieselölfraktion benutzt werden, brauchbar ist auch Toluol. Bevorzugt wird im flüssigem Monomeren polymerisiert.
Polymerisiert oder copolymerisiert werden Olefine der Formel RaCH=CHR , worin Ra und Rb gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoff atom oder einen Alkyrest mit 1 bis 28 C-Atomen bedeuten. Ra und Rb können auch cyclisch verbunden sein. Beispiele für solche Olefine sind Ethylen, Propylen, 1 -Buten, 1- Hexen, 1-Octen, Styrol, Divinylbenzol, Cyclopentadien-1 ,3, 3-Methyl- cyclopentadien-1 ,3, Butadien-1 ,3, Hexadien-1 ,5, 2-Methylhexadien-1 ,5.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Polymere mit deutlich höheren Isotaktizitäten (mmmm = 56.1 %, bei einer Polymerisationstemperatur von 6,6°C) erhalten als mit den bisher bekannten und beschriebenen Halbsandwich- Metallocen-Katalysatoren. Die so erhaltenen Polymeren oder Copolymeren können als Klebstoffe sowie zur Herstellung von Formkörpern, Extrusionsteilen, Fasern oder Spritzgutartikeln beliebiger Form und Größe verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch folgende Beispiele näher erläutert.
Alle nachfolgenden Arbeitsoperationen der Metallocensynthese wurden unter Schutzgas und unter Verwendung absolutierter Lösungsmittel durchgeführt.
Beispiel 1 - Darstellung der Katalysatoren
Die vorstehend beschriebenen Halbsandwich-Metallocen-Katalysatoren können im Prinzip nach folgendem Reaktionsschema hergestellt werden.
Als exemplarisches Beispiel dient hier die vierstufige Darstellung von:
(R-(+)-1-(1-Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1,2,3,4-tetramethyl^η5- cyclopentadienyl)silan-titandichlorid
1. Stufe: Synthese von R-(+)-1-(1-Naphthyl)ethyllithiumamid
Zu einer Lösung von 9.4g (0.055mol) R-(+)-1 -(1-Naphthyl)ethylamin in 200ml Ether wurde bei -60°C unter intensivem Rühren 34.3ml (0.055mol) n-Buü in 50ml Ether langsam zugetropft. Die Lösung wurde über Nacht gerührt und aufgewärmt, der Ether anschließend abgezogen, der Niederschlag in Pentan gerührt, abgefrittet und nach mehrmaligem Waschen mit Pentan im Vakuum einer Ölpumpe getrocknet. Ausbeute: 7.8g (80.6%)
2. Stufe: Synthese von (R-(+)-1-(1-Naphthyl)ethylamino)dimethyl(tetra methylcyclopenta-di-2,4-enyl)-silan
Zu einer Lösung von 9.5g (0.044mol) Me4CpHMe2SiCI in 400ml Ether wurde bei -78°C unter intensivem Rühren eine Suspension von 7.8g (0.044mol) R-(+)-1-(1- Naphthyl)-ethyllithiumamid in 50ml Ether zugegeben, die Lösung über Nacht gerührt und erwärmt. Anschließend wurde der Ether abgezogen und der Rückstand in Pentan aufgenommen. Das entstandene LiCI wurde über
Celite®545 abfiltriert und das Pentan abgezogen. Das Rohprodukt konnte ohne Reinigung zur weiteren Synthese verwendet werden. Ausbeute: 11.6 (74.7%)
1H-NMR (200 MHz, CDCI3): δ/ppm = 0.18 [s, 3H, Si-CH3], 0.20 [s, 3H, Si-CH3], 1.18 [d, 3J = 8.9Hz, 1 H,
NH-CH(CH3)Naphthyl], 1.67 [d, 3J = 6.6Hz, 3H, NH-CH(CH3)Naphthyl], 2.01 [s,
3H, Cp-CH3], 2.03 [s, 3H, Cp-CH3], 2.16 [s, 3H, Cp-CH3], 2.21 [s, 3H, Cp-CH3],
3.11 [s (br), 1 H, Cp-H], 4.94 - 5.19 [m, 1 H, NH-CH(CH3)Naphthyl], 7.66 - 8.31
[m, 7H, Naphthyl]
13C-NMR (50 MHz, CDCI3): δ/ppm = -1.37 [Si-CHs], 11.18 und 14.49, 14.61 [Cp-CH3], 27.75 [NH-
CH(CH3)Naphthyl], 47.38 [NH-CH(CH3)Naphthyl], 56.72 [Me2Si-CH(C4Me4)],
122.31 , 122.53, 125.08, 125.50, 126.66, 128.75, 128.85, 130.35, 133.77 und
144.99 [Naphthyl], 132.82 und 135.58 [Cp]
MS (El) = 59 (9%), 74 (10%), 155 (12%), 228 (100%), 349 (12%, M+)
3. Stufe: Synthese von Dllithium(R-(+)-1-(1-Naphthyl)ethylamino) dimethyl(1,2,3,4-tetra-methylcyclopentadienyl)silan
Zu einer Lösung von 2,9g (8.3mmol) R-(+)-Me4CpHMe2SiNHCH(CH3)-1 - Naphthyl in 100ml Toluol wurden bei -78°C unter Rühren 10,4m! (0.0166mol) n- BuLi in 20ml Toluol zugegeben, die Lösung über Nacht gerührt und erwärmt. Es fiel ein farbloser Niederschlag aus. Das Toluol wurde abgezogen und der Niederschlag in Pentan aufgenommen, danach wieder abgefrittet, mehrmals mit Pentan gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe getrocknet. Für die Umsetzung zum Katalysator wurde das erhaltene Dilithiumsalz sofort weiterverarbeitet. Ausbeute: 2.88g (96.0%)
4. Stufe: Synthese von (R-(+)-1-(1-Naphthyl)ethylamido)dimethyl(1, 2,3,4- tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)silantitandichlorid
2.80g (7.7mmol) R-(+)-Li2 +[Me4CpMe2SiNCH(CH3)-1 -Naphthyl]2- wurden in 100ml Toluol suspendiert und auf -78°C gekühlt. Zu dieser Suspension wurde eine weitere Suspension von 2.583g (7.7mmol) TiCI -2THF in 20ml Toluol
zugegeben. Die Suspension verfärbte sich grün-gelblich. Die Suspension wurde über Nacht gerührt und langsam erwärmt, anschließend die unlöslichen Rückstände über Celite®545 abfiltriert und das Toluol abgezogen. Der Rückstand wurde in Pentan aufgenommen, abfiltriert, mehrmals mit kaltem Pentan gewaschen und die übrig gebliebene gelbgrüne Substanz im Vakuum einer Ölpumpe getrocknet. Ausbeute: 2.03g (56.6%)
H-NMR (300 MHz, CD2CI2): δ/ppm = -0.61 [s, 3H, Si-CH3], 0.45 [s, 3H, Si-CH3], 1.91 [s, 3H, Cp-CH3], 1.93 [d,
3J = 6.6Hz, 3H, N-CH(CH3)Naphthyl], 2.16 [s, 3H, Cp-CH3], 2.27 [s, 3H, Cp-
CH3], 2.28 [s, 3H, Cp-CH3], 6.63 [q, 3J = 6.7Hz, 1 H, N-CIH(CH3)Naphthyl], 7.36 -
8.40 [m, 7H, Naphthyl]
13C-NMR (75 MHz, CD2CI2): δ/ppm = 1.67 und 2,46 [Si-CH3], 13.31 , 13.34 und 16.14, 16.37 [Cp-CH3], 20.85
[N-CH(CH3)Naphthyl], 58.97 [N-CH(CH3)Naphthyl], 105.64 [Me2Si-CH(C4Me4)],
123.43, 125.68, 125.03, 125.16, 126.49, 128.62, 128.71 , 132.98, 134.48,
137.47, 137.60, 140.89, 142.23 und 142.43 [aromat. C]
MS (El) = 155 (31%), 297 (55%), 450 (100%, M+-CH3), 465 (M+)
Auf analoge Weise wurden dargestellt: ( (99--AAnntthhrraacceennyyll))eetthhyyllaammiiddoo))ddiimmeetthhyyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η5- cyclopentadienyl)-silantitandichlorid;
(1 -lndenyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-titandichlorid;
(4-p-Biphenyl)ethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η 5- cyclopentadienyl)silan-titandichlorid;
(3-Neohexylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)silan- titandichlorid:
(3-Neohexylamido)dimethyl(η5-indenyl)silan-titandichlorid;
(3-Neohexylamido)dimethyl(η5-fluorenyl)silan-titandichlorid;
(1 ,2Diphenylethylamido)dimethyl(1 ,2,3,4-tetra-methyl-η5-cyclopentadienyl)- silantitandichlorid;
Beispiel 2 - Ethenpolymerisation
Ein trockener 0,25 dm3 Reaktor wurde evakuiert und mit Argon gefüllt. Der Reaktor wurde mit 120 ml Toluol und 19,5 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (CAι = 1 ,7 mol/l, entsprechend 33,15 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 17,2) befüllt und auf 25°C gebracht. Es wurde Ethen bis 2 bar bis zur Sättigung aufgepreßt und gerührt. Parallel dazu wurden 5,0 mg (0,0107 mmol) R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)1-Naphthyl]TiCI2 in 2 ml Toluol aufgenommen, mit 1 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (entsprechend 1 ,7 mmol AI) versetzt, kurz gerührt und 15 Minuten in einem Ultraschallbad bei Raumtemperatur behandelt. Mit Hilfe eines zweikammerigen Einspritzsystems (Eigenkonstruktion) wurde die Katalysatorlösung mit 4 bar Argonüberdruck in den Reaktor eingeschossen und mit 5 ml Toluol nachgespült. Bei einer Rührerdrehzahl von 1200 min"1 wurde 7 Minuten unter Konstanthaltung des Ethendrucks bei 25°C polymerisiert. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt, das Polymer isoliert, gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe getrocknet.
Die Polymermenge von 9,61 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 160880 g Polyethylen/g Titan und h.
Ein IR - Spektrum des Produktes zeigt die Banden von linearem Polyethylen. Die DSC zeigt einen Peakschmelzpunkt von 132,49°C und eine Schmelzenthalpie von 236,2 J/g (entsprechend einer Kristallinität von 80,8%, bezogen auf 293 J/g für 100% Krist.)
Beispiel 3 - Propenpolymerisation
Ein trockener 0,25 dm3 Reaktor wurde evakuiert und mit Argon gefüllt. Der Reaktor wurde mit 120 ml Toluol und 40 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (CAι = 1 ,7 mol/l, entsprechend 68 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 17,2) befüllt und auf 25°C gebracht. Es wurde Propen bis 2 bar bis zur Sättigung aufgepreßt und gerührt. Parallel dazu wurden
9,9 mg (0,0212 mmol) R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)1-Naphthyl]-TiCI2 in 2 ml Toluol aufgenommen, mit 1 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (entsprechend 1 ,7 mmol AI) versetzt, kurz gerührt und 15 Minuten in einem Ultraschallbad bei Raumtemperatur behandelt. Mit Hilfe eines zweikammerigen Einspritzsystems (Eigenkonstruktion) wurde die Katalysatorlösung mit 4 bar Argonüberdruck in den Reaktor eingeschossen und mit 5 ml Toluol nachgespült. Bei einer Rührerdrehzahl von 1200 min"1 wurde 30 Minuten unter Konstanthaltung des Propendrucks, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 6,6 °C. polymerisiert. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt, das Polymer isoliert, gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe getrocknet.
Beispiel 4 - Propenpolymerisation
Es wurde analog zu Beispiel 3 angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 15,1°C.
Beispiel 5 - Propenpolymerisation
Es wurde analog zu Beispiel 3 angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 28,0°C.
Beispiel 6 - Propenpolymerisation
Es wurde analog zu Beispiel 3 angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 35,2°C.
Beispiel 7 - Propenpolymerisation
Es wurde analog zu Beispiel 3 angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 25,0°C.
Vergleichsbeispiele A - Propenpolymerisationen mit Me2Si[Me CpNtBu]TiCI
Es wurde analog zu Beispiel 3 angesetzt und verfahren, jedoch mit dem Katalysator Me2Si[Me4CpNtBu]TiCI2 und bei einer Polymerisationstemperatur von 4,5°C.
Vergleichsbeispiele B - Propenpolymerisationen mit Me2Si[Me CpNtBu]TiCI2
Es wurde analog zu Vergleichsbeispiel A angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 23,3°C.
Vergleichsbeispiele C - Propenpolymerisationen mit Me2Si[Me CpNtBu]TiCI
Es wurde analog zu Vergleichsbeispiel A angesetzt und verfahren, jedoch bei einer Polymerisationstemperatur von 45,9°C.
Ergebnisse der Beispiele 3-7 und des Vergleichsbeispiels B
* Es handelt sich um ataktisches Polypropen
Tm = Schmelzpunkt, Tg = Glastemperatur,
Mw = Gewichtsmittel der Molmasse, Mw/Mn = Einheitlichkeit
Die Pentadenverteilung der erhaltenen Polypropene aus Beispiel 3-6 und der Vergleichsbeispiele A-C zeigt folgende Tabelle:
13 C-NMR-spektroskopische Analyse der Polypropene (Anteil der Pentaden in %)
Der Prozentanteil der mmmm-Pentaden in den Beispielen A, B, C belegt, daß der Katalysator Me2Si[Me CpNtBu]TiCI
2 ataktisches Polypropylen produziert.
Das Polypropen aus Beispiel 7 wurde fraktioniert.
Beispiel 8 - 1 -Hexenpolymerisation
In ein trockenes mit Argon gefülltes 50 ml Schlenkgefäß wurden 7,5 mg (0,016 mmol) R-(+)-Me2Si[Me CpNCH(CH3)1-Naphthyl]-TiCI eingewogen und mit 10,6 ml 30%iger Methylaluminoxanlösung (CAι = 4,55 mol/l, entsprechend 48,24 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 15,5) versetzt, kurz gerührt und in einem Ultraschallbad 15 Minuten bei Raumtemperatur behandelt. Danach wurde diese Lösung unter Argon in ein mit 20 ml 1 -Hexen (160 mmol) gefülltes 50 ml Schlenkgefäß pipettiert und bei 28°C 25,25 Stunden gerührt. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt, das Polymer isoliert, gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe alles Flüchtige entfernt. Die klebrig viskose Polymermenge von 2,19 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 113 g Polyhexen / g Titan und h.
Ein IR - Spektrum des Produktes zeigt die Banden eines gesättigten linearen Kohlenwasserstoffs. Die NMR-Analyse bestätigt Poly-1 -hexen mit überwiegend isotaktischen Anteilen (mm-Triaden).
1H-NMR (300 MHz, C6D6):
δ/ppm = 1.017 [t, 3H, C-CH3], 1.474 [π , 8H, C-Chfe-C], 1.705 [sbrei,, 1 H, C3- CH],
13C-NMR {1H} (75 MHz, C6D6): δ/ppm = 14,46 [C-CH3], 23,73 [CH2-CH2-CH3], 29,28 [CH2-CH2-CH2], 33,14 [(CH2)2-CH-CH2], 35,23 [CH-CH2-CH2] mm-Triade (Hauptanteil), [CH-CH2-CH2] mr-Triade (wenig), [CH-CH2-CH2] wenig rr-Triade (gering), 40,98 [CH-CH2-CH].
Beispiel 9 - 1 -Octenpolymerisation
In ein trockenes mit Argon gefülltes 50 ml Schlenkgefäß wurden 5,0 mg (0,0107 mmol) R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)1 -Naphthyl]-TiCI2 eingewogen und mit 20,5 ml 10%iger Methylaluminoxanlösung (CAι = 1 ,7 mol/l, entsprechend 34,85 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 17,2) versetzt, kurz gerührt und in einem Ultraschallbad 15 Minuten bei Raumtemperatur behandelt. Danach wurde diese Lösung unter Argon in ein mit 10 ml 1-Octen (63,3 mmol) gefülltes 50 ml Schlenkgefäß pipettiert und bei 28°C 70 Stunden gerührt. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt, das Polymer isoliert, gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe alles Flüchtige entfernt. Die klebrig viskose Polymermenge von 0,14 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 4,5 g Polyocten / g Titan und h. Ein IR - Spektrum des Produktes zeigt die Banden von polymerem 1-Octen.
Beispiel 10 - Styrolpolymerisation
Es wurde analog Beispiel 8 verfahren, jedoch nur 24 h gerührt. 160 mmol Styrol entsprechen 18,5 ml. Die isolierte Polymermenge von 0,34 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 433 g Polyhexen / g Titan und h. Ein IR - Spektrum des Produktes zeigt die Banden von polymerem Styrol. Mw= 455100; Mw/Mn = 4,87.
Beispiel 11 - Cyclopentadienpolymerisation
Es wurde analog Beispiel 8 verfahren, die Katalysatorlösung jedoch bei -78°C zugegeben auf Raumtemperatur erwärmen lassen und danach bei Raumtemperatur nur 17 h gerührt. Die 160 mmol Cyciopentadien-1 ,3,
entsprechend 13,2 ml, waren mit 30 ml Toluol verdünnt. Die isolierte Polymermenge von 3,16 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 243 g Polymer / g Titan und h.
Beispiel 12 - 3-Methylcyclopentadien-1 ,3-polymerisation
Es wurde analog Beispiel 11 verfahren, jedoch nur 3 h gerührt. Die 160 mmol 3-Methylcyclopentadien-1 ,3, entsprechend 13,6 ml, waren mit 36 ml Toluol verdünnt. Die isolierte Polymermenge von 11 ,94 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 5193 g Polymer / g Titan und h.
Beispiel 13 - 1 ,3-Butadienpolymerisation
Ein trockener 0,25 dm3 Reaktor wurde evakuiert und mit Argon gefüllt. Der Reaktor wurde mit 95 ml Toluol und 5,6 ml 30%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (CAι = 4,55 mol/l, entsprechend 25,48 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 15,5) befüllt und auf 25°C gebracht. Es wurde 1 ,3-Butadien bis 0,5 bar aufgepreßt und gerührt. Parallel dazu wurden 7,5 mg (0,016 mmol) R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)1-Naphthyl]-TiCI2 in 5 ml 30%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (entsprechend 22,75 mmol AI) versetzt, kurz gerührt und 15 Minuten in einem Ultraschallbad bei Raumtemperatur behandelt. Mit Hilfe eines zweikammerigen Einspritzsystems (Eigenkonstruktion) wurde die Katalysatorlösung mit 4 bar Argonüberdruck in den Reaktor eingeschossen und mit 5 ml Toluol nachgespült. Bei einer Rührerdrehzahl von 1200-min"1 wurde 31 Minuten unter Konstanthaltung des Butadiendrucks bei 30°C polymerisiert. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt. Die Polymerlösung wurde im Vakuum einer Ölpumpe von allem Flüchtigen befreit, der Rückstand neutralisiert und in Toluol aufgenommen. Die organische Phase wurde abgetrennt und im Vakuum einer Ölpumpe von allem Flüchtigen befreit.
Die isolierte Polymermenge von 0,76 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 1918 g Polymer / g Titan und h. Das IR-Spektrum zeigt Polybutadien mit cis/trans- und 1 ,2- Verknüpfungen.
Beispiel 14 - Ethen/Propen-Copolymerisation
Ein trockener 0,25 dm3 Reaktor wurde evakuiert und mit Argon gefüllt. Der Reaktor wurde mit 125 ml Toluol und 15 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (CA| = 1 ,7 mol/l, entsprechend 25,5 mmol AI, mittlerer Oligomerisierungsgrad n = 15,5) befüllt und auf 40°C gebracht. Es wurde Propen bis 1 ,0 bar und danach Ethen bis 2 bar aufgepreßt und gerührt. Parallel dazu wurden 4,3 mg (0,0092 mmol) R-(+)-Me2Si[Me4CpNCH(CH3)1-Naphthyl]- TiCI2 in 3,5 ml Toluol und 1 ,3 ml 10%iger toluolischer Methylaluminoxanlösung (entsprechend 2,21 mmol AI) versetzt, kurz gerührt und 15 Minuten in einem Ultraschallbad bei Raumtemperatur behandelt. Mit Hilfe eines zweikammerigen Einspritzsystems (Eigenkonstruktion) wurde die Katalysatorlösung mit 4 bar Argonüberdruck in den Reaktor eingeschossen und mit 5 ml Toluol nachgespült. Bei einer Rührerdrehzahl von 1200 min-1 wurde 33 Minuten bei 40°C polymerisiert. Während der Polymerisation wurde alle 3 Minuten abwechselnd Propen und Ethen bis auf 2 bar nachgepreßt. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Methanol gestoppt, das Polymer isoliert, gewaschen und im Vakuum einer Ölpumpe alles Flüchtige entfernt. Die Polymermenge von 4,87 g entspricht einer Katalysatoraktivität von 20271 g Polymer / g Titan und h. Ein IR - Spektrum des Produktes zeigt die Banden eines Ethen/Propen-Copolymers.
Beispiel 15 - Darstellung eines Katalysators mit einer Bor-haltigen Brücke:
1. Stufe:
{Chlorphenyl[(n-propyl)(trimethylsllyl)amlno)]}boraπ
1.8 g (13.7 mmol) (n-Propyl)(trimethylsilyl)amin werden in 100 ml trockenem Diethylether gelöst und die farblose Lösung auf -78 °C abgekühlt. Innerhalb von 30 Minuten werden 8.6 ml (13.7 mmol) /7-Butyllithium (1.6 M Lösung in Hexan) in 35 ml Diethylether zugetropft. Nach Erwärmen auf RT wird die klare, farblose Reaktionslösung innerhalb von 45 Minuten unter kräftigem Rühren zu einer auf -78 βC abgekühlten Lösung von 2.17 g (13.7 mmol) Dichlorphenylboran in 100 ml trockenem Diethylether getropft. Das Reaktionsgemisch wird 20 h gerührt und dabei langsam auf RT erwärmt. Es fällt ein feiner, weißer Feststoff aus, der über eine P4-Frittθ abgetrennt wird. Das Ritrat wird im Vakuum von flüchtigen Bestandteilen befreit, und man erhält das Produkt elementaranalysenrein als klare, leicht gelbliche Flüssigkeit. Ausbeute: 3.3 g (12.8 mmol; 94 %) klare, leicht gelbliche Flüssigkeit.
'H-NMR (200.13 MHz; CD2CI2): δ/ppm = 7.74-7.32 (m. 5H, o-, m- und p-Ph-H); 3.28 (t, aJ, . = 7.8 Hz, 2H, H-1); 1.55 (ps, V2 1 = 7.6 Hz, 3J,3 = 7.6 Hz, 2H, H-2); 0.83 (t, V„ = 7.3 Hz, 3H. H-3); 0.20 (s, breit, 9H, CH3 (TMS)).
"C-NMR (75.48 MHz, CD2C12): δ ppm = 132.4 (o-Ph-C); 129.5 (p-PU-C); 128.3 (m-Ph-C); 50.9 (C-1); 27.5 (C-2);
11.7 (C-3); 2.5 (CH. (TMS)).
"B-NMR (64.21 MHz, CD.CL): δ/ppm = 41.1.
Elementaranalvse: C,2H21BClNSi (253.66)
Ber.: C 56.82 % H 8.34 % N 5.52 %
Gef.: C 56.98 % H 8.29 % N 5.60 %
2. Stufe:
Phenyl[(/>-ρropyl)(trimethylsilyl)amϊno][(trimethylsilyl)cyclopentadlenyl]- boran
2.8 g (11.1 mmol) {Chlorphenyl[(π-propyl)(trimethylsilyl)amino)]}boran werden in 300 ml trockenem THF gelöst und die klare, farblose Lösung auf -60 °C abgekühlt. 1.6 g (11.1 mmol) (Trimethylsilyl)cyclopentadiθnyllithium werden in 80 ml trockenem THF gelöst und die klare, gelbe Lösung zügig zu der Lösung des Borans gegeben. Das Kältebad wird durch ein Ölbad ersetzt und die leicht gelbliche Reaktionslösung für 3 h zum Rückfluß erhitzt, wobei eine intensive
Gelbfärbung auftritt. Das THF wird im Vakuum entfernt und der gelbe Rückstand in 50 ml trockenem Diethylether aufgenommen. Man erhält eine gelbe Lösung, die einen feinen, weißen Feststoff enthält. Dieser wird über ein P4-Fritte abgetrennt und das Filtrat im Vakuum von flüchtigen Bestandteilen befreit. Man erhält ein Isomerengemisch des Produktes elementaranalysenrβin als intensiv gelbes Öl. Ausbeute: 2.8 g (7.9 mmol; 71 %) intensiv gelbes Öl.
'H-NMR (200.13 MHz; CD2CI2): δ/ppm = 7.38-6.27 (m, 8.5H, o-, m- und p-Ph-H, H-2' bis H-5'); 3.34 (breit, 2H, H- 1); 3.08 (m, 0.5H, H-1'); 1.53 (breit, 2H, H-2); 0.84 (t, V32 = 7.4 Hz, H-3); 0.02 (s, breit, 9H. TMS (an N)); -0.01 (s, 9H, TMS (an Cp)).
13C-NMR (75.48 MHz, CD.C ): δ/ppm = 142.1 ; 135.9; 132.9; 132.5; 132.4; 131.8; 128.3; 127.4; 127.2; 127.1 (alle C-2' bis C-5\ o-, m- und -Ph-C); 50.9 (C-1); 47.6; 45.3 (beide C-1'); 27.7 (C-2); 11.4 (C-3); 2.7 (CH3 (TMS (an N))); -1.6 (TMS (an Cp)).
"B-NMR (64.21 MHz, CD_CI2): δ ppm = 45.7.
MS (El, 70eV, Verd.-Temp.t 25 °C): m/z (%) = 355 (11) [ ']; 282 (18) [M* - TMS]; 218 (100) [M*- C5H,-TMS]; 73 (100)
[TMS*].
Elementaranalvse: C-.H^BNSi, (355.49)
Ber.: C 67.57 % H 9.64 % N 3.94 %
Gef.: C 67.54 % H 9.55 % N 4.06 %
3. Stufe:
[Cyclopentadienylphenyl(/ propylamlno)boran]titandichlorid
0.91 g (2.6 mmol) Phenyl[(tj-propyl)(trimethylsilyl)amino][(trimethylsilyl)cyclo- pentadienyl]boran werden in 15 ml trockenem Methylenchlorid gelöst und die leicht gelbe Lösung auf -100 °C abgekühlt. Unter kräftigem Rühren werden (mittels einer Fortuna-Pipette) 0.29 ml (0.49 g; 2.6 mmol) Titantetrachlorid zugegeben. Sofort tritt eine Braunfärbung ein. Das Reaktionsgemisch wird für 50 h gerührt und dabei langsam auf RT erwärmt.
Das Methylenchlorid wird im Vakuum entfernt und statt dessen werden 10 ml o- Xylol zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird für 80 h zum Rückfluß erhitzt, der entstandene, dunkle Feststoff über eine P4-Fritte abgetrennt und das braune Filtrat im Vakuum von flüchtigen Bestandteilen befreit. Man erhält ein braunes Öl.
'H-NMR (200.13 MHz; CD2CI2): δ/ppm = 7.8-7.2 (m, 5H, o-, m- und p-Ph-H); 7.2-7.0 (m, 4H, H-2' bis H-5'); 3.1
(m, 2H, H-1); 1.6 (m, 2H, H-2); 0.9 (m, 3H, H-3).
"B-NMR (64.21 MHz, CD-CI.): δ/ppm = 36.7.
Beispiel 16 - Polymerisation von Ethen
Das für die Polymerisation verwendete Toluol wird über NaAIEt< getrocknet. Es wird eine Stammlösung des Katalysators hergestellt. Hierzu werden 15.4 mg (47 μmol) des Katalysators [Cyclopentadienylphθnyl(/ propylamino)boran]titan- dichlorid in 25 ml Toluol gelöst. Für die Polymerisation werden 3 ml (5.6 μmol) der Stammlösung eingesetzt. Diese wurden mit 0.32 ml einer 1.7 M Lösung von MAO in Toluol ([AI]/ Ti] = 100) für 5 Minuten voraktiviert. Im Polymerisationsreaktor wird eine Lösung aus 7.9 ml einer 1.7 M Lösung von MAO in Toluol in 150 ml Toluol vorgelegt, die Lösung mit 1200 U/min gerührt und bei 40 πC mit Ethen (2 bar) gesättigt. Die Katalysatorlösung wird über ein 2-Kammer- Einspritzsystem mit einem Druck von 4 bar eingespritzt und mit 5 ml Toluol nachgespült.
Die Polymerisation wird nach 60 Minuten abgebrochen, der Überdruck wird abgelassen und die Reaktorlösung mit 10 ml Methanol gequencht. Die trübe Polymerisationsmischung wird für 15 h in 600 ml eines 50 : 1 -Gemisches von Methanol und Salzsäure gerührt. Dann wird der entstandene Feststoff über eine Filternutsche abgetrennt, für 15 h in 600 ml Methanol gerührt, erneut über eine Filternutsche abgtrennt, mit Methanol nachgewaschen und getrocknet. Man erhält einen weißen Feststoff.