ÜBERGANGSMETALL- KATALYSATOREN UND DEREN VERWENDUNG ZUR HOMOPOLYMERISATION VON VINYLESTERNTRANSITION METAL CATALYSTS AND THEIR USE FOR THE HOMOPOLYMERIZATION OF VINYL ESTERS
Übergangsmetall-Katalysatoren, Verfahren zur Herstellung von diesen und deren Verwendung zur Homo- und Copolymerisation von Vinylestem; Poly(vinylester), Poly(vinylalkohole); Poly(vinylester)-Copolymere, Poly(vinylalkol)-CopolymereTransition metal catalysts, processes for their preparation and their use for the homo- and copolymerization of vinyl esters; Poly (vinyl esters), poly (vinyl alcohols); Poly (vinyl ester) copolymers, poly (vinyl alcohol) copolymers
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von speziellen Ubergangsmetallverbindungen, neue Ubergangsmetallverbindungen und deren Verwendung zur Polymerisation und Copolymerisation von Vinylestem und die Herstellung von Poly(vinylalkohol)-Copolymeren.The present invention relates to a process for the preparation of special transition metal compounds, new transition metal compounds and their use for the polymerization and copolymerization of vinyl esters and the production of poly (vinyl alcohol) copolymers.
Vinylester sind olefinische Verbindungen mit der folgenden Grund Struktur.Vinyl esters are olefinic compounds with the following basic structure.
Vertreter dieser Verbindungsklasse sind beispielsweise Vinylacetat (R = CH3), Ben- zoesäurevinylester (R = Ph), Vinylformiat (R = H), Vinylpropionat (R = C2H5), Pivalin- säurevinylester (R = ffiu), Vinylhexanoat (R = C5Hn), Vinyllaurat (R = CnH23). Polyvinylester sind durch olefinische Polymerisation aus Vinylestem zugängliche Polymere, von denen die Polyvinylacetate die mit Abstand größte technische Bedeutung haben.Representatives of this class of compounds are, for example, vinyl acetate (R = CH 3 ), benzoic acid vinyl ester (R = Ph), vinyl formate (R = H), vinyl propionate (R = C 2 H 5 ), pivalic acid vinyl ester (R = ffiu), vinyl hexanoate ( R = C 5 Hn), vinyl laurate (R = CnH 23 ). Polyvinyl esters are polymers accessible by olefinic polymerization from vinyl esters, of which the polyvinyl acetates have by far the greatest technical importance.
Polyvinylacetat ist ein wichtiges thermoplastisches Polymer und wird unter anderem als Klebstoff(komponente), Lackrohstoff, für Verpackungsfolien, für die Beschichtungen von Papier und Lebensmitteln (Wurst- u. Käsebeschichtungen), als Additiv für Beton und als Rohstoff für die Herstellung von Polyvinylalkoholen und Polyvinylacetalen verwendet (Römpp Lexikon Chemie - Version 2.0, Stuttgart/NewPolyvinyl acetate is an important thermoplastic polymer and is used, among other things, as an adhesive (component), paint raw material, for packaging films, for the coating of paper and food (sausage and cheese coatings), as an additive for concrete and as a raw material for the production of polyvinyl alcohols and polyvinyl acetals used (Römpp Lexikon Chemie - Version 2.0, Stuttgart / New
York: Georg Thieme Verlag 1999).York: Georg Thieme Verlag 1999).
In der Technik wird Polyvinylacetat durch freie radikalische Polymerisationen hergestellt, wobei die Polymerisation in Lösung, in Masse und in Emulsion durchgeführt werden kann. Als Radikalstarter dienen hierbei vorwiegend
Azoisobutyronitril und Dibenzoylperoxid (AIBN / BPO). Da diese radikalischen Polymerisationen schnell und unkontrolliert ablaufen, ist eine Stereodifferenzierung ausgeschlossen und eine Kontrolle des Molekulargewichtes und der Molekulargewichtsverteilung nur schwer möglich (W. Daniels in: Kirk-Othmer Encycl. Chem. Technol., 3rd Ed. 1983, 23, 817-847).In the art, polyvinyl acetate is produced by free radical polymerizations, the polymerization being able to be carried out in solution, in bulk and in emulsion. Mainly serve as radical initiators Azoisobutyronitrile and dibenzoyl peroxide (AIBN / BPO). Since these radical polymerization proceed rapidly and uncontrollably, a stereodifferentiation is ruled out and control the molecular weight and molecular weight distribution very difficult (W. Daniels in. Kirk-Othmer encycl Chem Technol, 3rd Ed 1983, 23, 817-... 847).
Aufgrund der Beschränkung auf eine radikalische Polymerisation von Vinylacetat ist es bislang noch nicht gelungen, Polyvinylacetate stereospezifisch mit einer schmalen Molekulargewichtsverteilung zu synthetisieren. Polymere mit spezieller Stereochemie auf der Basis anderer Monomere finden aufgrund ihrer besonderenBecause of the restriction to radical polymerization of vinyl acetate, it has not yet been possible to synthesize polyvinyl acetates in a stereospecific manner with a narrow molecular weight distribution. Polymers with special stereochemistry based on other monomers find their special
Eigenschaften beispielsweise Anwendungen als Ersatzstoffe für teurere Polymere oder kompliziertere Polymermischungen.Properties, for example, applications as substitutes for more expensive polymers or more complicated polymer blends.
Im Gegensatz zur freien radikalischen Polymerisation ermöglicht die Übergangsmetall katalysierte Insertions-Polymerisation mit sogenanntenIn contrast to free radical polymerization, the transition metal-catalyzed insertion polymerization enables so-called
Metallocenen oder Post-Metallocenen die Synthese von stereospezifischen Polymeren mit enger Molekulargewichtsverteilung (W. Kaminsky in Ullmann's Encyclopedia of Industhal Chemistry, 6th Ed., 2002 Electronic Release, Wiley/VCH). Diese Methode wurde bislang für viele meist einfache α-Olefine erfolgreich angewandt. Der Einsatz von polaren Monomeren ist bei dieser Methode bisher auf einige Acrylate beschränkt (WO0121670). Die Polymerisation von Vinylacetat durch eine Übergangsmetall katalysierte Insertions-Polymerisation mit Metallocenen oder Post-Metallocenen gelang jedoch bisher nicht.Metallocene or post-metallocene synthesis of stereospecific polymers having a narrow molecular weight distribution (W. Kaminsky in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 th Ed., 2002 Electronic Release, Wiley / VCH). This method has been used successfully for many mostly simple α-olefins. With this method, the use of polar monomers has hitherto been restricted to a few acrylates (WO0121670). However, the polymerization of vinyl acetate by a transition metal-catalyzed insertion polymerization with metallocenes or post-metallocenes has so far not been possible.
Eine Polymerisation von Vinylacetat wurde in der Literatur für einen Chrom-Komplex mit Imido-Liganden beschrieben (Kölling, L. Dissertation 2001 , Universität Bielefeld, 79.), allerdings wird hierbei ein ataktisches Polymer erhalten.Polymerization of vinyl acetate has been described in the literature for a chromium complex with imido ligands (Kölling, L. Dissertation 2001, Bielefeld University, 79.), however an atactic polymer is obtained.
Überraschenderweise wurden nun gefunden, dass die erfindungsgemäßen Übergangsmetall-Katalysatoren Vinylacetat stereospezifisch homo- und copolymerisieren können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen der Formel ISurprisingly, it has now been found that the transition metal catalysts according to the invention can stereospecifically homo- and copolymerize vinyl acetate. The present invention relates to compounds of the formula I.
Formel IFormula I.
worin:wherein:
M1 ein Übergangsmetall der 5. bis 8. Gruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, dessen Oxidationstufe ungleich null ist, insbesondere V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni oder Pd ist, und Y1 ein verbrückendes Strukturelement zwischen den Donoratomen D1 ist und eine C2-C-ιoo -kohlenstoffhaltige Brücke, die durch R4 e definiert wird, ist, und D1 gleich oder verschieden ist und ein Donoratom der 15. bis 16. Gruppe des Periodensystems der Elemente ist, insbesondere N, P, As, O, S, Se und Te, und R1 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Ci - C2o-M 1 is a transition metal of the 5th to 8th group of the Periodic Table of the Elements, the oxidation state of which is not zero, in particular V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni or Pd , and Y 1 is a bridging structural element between the donor atoms D 1 and is a C 2 -C 10 carbon bridge, which is defined by R 4 e , and D 1 is identical or different and a donor atom of the 15th to 16th Group of the Periodic Table of the Elements, in particular N, P, As, O, S, Se and Te, and R 1 are identical or different and are a hydrogen atom, a Ci - C 2 o-
Alkylgruppe, eine C - C2o-Alkylarylgruppe, eine C2 - C2o-Alkenylgruppe, C2 Alkyl group, a C - C 2 o-alkylaryl group, a C 2 - C 2 o-alkenyl group, C 2
- C o-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C2o- Alkylgruppe, eine C7 - C o-alkynyl group or a halogen-containing Ci - C 2 o-alkyl group, a C 7
- C20 -Alkylarylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige Ci - C20 - Alkylgruppe, eine C7 - C2o - Alkylarylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe bedeutet, und R2 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Ci - C2o - Alkylgruppe, eine C7 - C20 -Alkylarylgruppe, eine C2 - C20 - Alkenylgruppe, C2 - C20 -Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C20 - Alkylgruppe, eine C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C 20 alkylaryl group, a C 2 - C 20 alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a heteroatom-containing Ci - C 20 alkyl group, a C 7 - C 2 o - alkylaryl group, a C 2 - C 20 - Alkenyl group, C 2 - C 2 o -alkynyl group, and R 2 are identical or different and a hydrogen atom, a halogen atom, a Ci - C 2 o -alkyl group, a C 7 - C 20 -alkylaryl group, a C 2 - C 20 - Alkenyl group, C 2 - C 20 alkynyl group or a halogen-containing Ci - C 20 alkyl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group, a C 2 - C 20 alkenyl group, C 2
- C2o-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige Ci - C2o- Alkylgruppe, eine
C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C20 - Alkinylgruppe bedeutet, und R3 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Ci - C2o -- C 2 o-alkynyl group or a hetero atom-containing Ci - C 2 o-alkyl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group, a C 2 - C 20 alkenyl, C 2 - C 20 - alkynyl group, and R 3 are identical or different and are a hydrogen atom, a Ci - C 2 o -
Alkylgruppe, eine Cβ - C2o -Arylgruppe, eine C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkyl group, a Cβ - C2o aryl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group, a C 7 - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o -
Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C2o - Alkylgruppe, eine C6 - C20 - Arylgruppe, eine C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C - C30 -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige Ci - C20 - Alkylgruppe, eine C6 - C2o -Arylgruppe, eine C - C2o -Alkylarylgruppe, eine C - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkynyl group or a halogen-containing Ci - C 2 o - alkyl group, a C 6 - C20 aryl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group, a C - C 30 arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o -alkynyl group or a heteroatom-containing Ci - C 20 - alkyl group, a C 6 - C 2 o -aryl group, a C - C 2 o -alkylaryl group, a C - C 3 o -arylalkyl group, a C 2 - C 2 o -
Alkenylgruppe, C2 - C20 -Alkinylgruppe bedeutet, und R4 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Ci - C20 -Alkenyl group, C 2 - C 20 alkynyl group, and R 4 are the same or different and a hydrogen atom, a Ci - C 20 -
Alkylgruppe, eine C6 - C2o -Arylgruppe, eine C - C20 -Alkylarylgruppe, eine C - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C2o - Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C20 - Alkylgruppe, eine Cβ - C20 -Alkyl group, a C 6 - C 2 o aryl group, a C - C 20 alkylaryl group, a C - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a halogen-containing group Ci - C 20 - alkyl group, a Cβ - C20 -
Arylgruppe, eine C7 - C20 -Alkylarylgruppe, eine C7 - C30 -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige C-ι - C20 - Alkylgruppe, eine CQ - C2o -Arylgruppe, eine CAryl group, a C 7 - C 20 alkylaryl group, a C 7 - C 30 arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a heteroatom-containing C 1 -C 20 alkyl group, a CQ - C 2 o aryl group, a C
- C20 -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C20 - Alkenylgruppe, C2 - C20 -Alkinylgruppe bedeutet, wobei mehrere Reste R4 untereinander ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden können, und R5 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Ci - C2o -- C 20 alkylaryl group, a C 7 - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 20 alkenyl group, C 2 - C 20 alkynyl group, where several R 4 radicals can form a mono- or polycyclic ring system with one another, and R 5 are the same or different and represent a hydrogen atom, a Ci - C 2 o -
Alkylgruppe, eine C6 - C2o -Arylgruppe, eine C - C20 -Alkylarylgruppe, eine C7 - C30 -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C2o - Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C2o - Alkylgruppe, eine C6 - C 0 -Alkyl group, a C 6 - C 2 o aryl group, a C - C 20 alkylaryl group, a C 7 - C 30 arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a halogen-containing group Ci - C 2 o - alkyl group, a C 6 - C 0 -
Arylgruppe, eine C7 - C20 -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige Ci - C20 - Alkylgruppe, eine CQ - C20 -Arylgruppe, eine C7 Aryl group, a C 7 - C 20 alkylaryl group, a C 7 - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 20 alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a heteroatom-containing Ci - C 20 alkyl group, a CQ - C 20 aryl group, a C 7
- C2o -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C o - Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe bedeutet, und b jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 1 bis- C 2 o alkylaryl group, a C 7 - C 2 o means alkynyl group, and b each are the same or different and are whole natural numbers of 1 - 3 o C arylalkyl group, a C 2 - C o - alkenyl, C 2 to
2 bedeuten, und c jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis2 and c are the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und
jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis2 mean and are each the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 2 bis2 mean, and are each the same or different and an integer from 2 to
20 bedeuten, und jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis20 and are each the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und2 mean and
Erläuternde, die Erfindung jedoch nicht einschränkende Beispiele für verbrückende Strukturelemente D1-γ1(R4)e-D1 sind:Illustrative but non-limiting examples of bridging structural elements D 1 -γ 1 (R 4 ) e -D 1 are:
M b II dM b II d
M m II nM m II n
M o II p II qM o II p II q
Formel II a - r worin: R6 in Formel I R4 entspricht und gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine C-i - C2o- Alkylgruppe, eine CQ - C2o -Arylgruppe, eine C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o -Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o- Alkenylgruppe, C2 - C2o -Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige Ci - C2o- Alkylgruppe, eine C6 - C2o -Arylgruppe, eine C7 - C2o -Alkylarylgruppe, eine C - C30 -Arylalkylgruppe, eine C2 - C20 -Alkenylgruppe, C2 - C20- Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige Ci - C20- Alkylgruppe, eine C6 - C20 -Arylgruppe, eine C - C2o -Alkylarylgruppe, eine C7 - C3o- Arylalkylgruppe, eine C2 - C2o -Alkenylgruppe, C2 - C20 -Alkinylgruppe
bedeutet, wobei mehrere Reste R6 untereinander ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden können, und jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis 20 bedeuten.Formula II a - r wherein: R 6 in formula IR corresponds to 4 and are identical or different and a hydrogen atom, a Ci - C 2 o alkyl group, a CQ - C 2 o aryl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group , a C 7 - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 2 o alkynyl group or a halogen-containing Ci - C 2 o alkyl group, a C 6 - C 2 o aryl group, a C 7 - C 2 o alkylaryl group, a C - C 30 arylalkyl group, a C 2 - C 20 alkenyl, C 2 - C 20 - alkynyl group or a heteroatom-containing Ci - C 20 - alkyl group, a C 6 - C 20 Aryl group, a C - C 2 o alkylaryl group, a C 7 - C 3 o arylalkyl group, a C 2 - C 2 o alkenyl group, C 2 - C 20 alkynyl group means, where several radicals R 6 can form a mono- or polycyclic ring system with each other, and are each the same or different and mean an integer from 0 to 20.
Bevorzugt sind Ubergangsmetallverbindungen der Formel I bzw. Formel II a - r in denenTransition metal compounds of the formula I or formula II are preferred in those
M1 ein Übergangsmetall der 5. bis 8. Gruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, dessen Oxidationstufe ungleich null ist, insbesondere V, Ta, Cr, Mo oder W ist, undM 1 is a transition metal of the 5th to 8th group of the Periodic Table of the Elements, the oxidation state of which is not zero, in particular V, Ta, Cr, Mo or W, and
D1 gleich oder verschieden ist und ein Donoratom der 15. bis 16. Gruppe des Periodensystems der Elemente ist, insbesondere N, P und S, undD 1 is the same or different and is a donor atom of the 15th to 16th group of the Periodic Table of the Elements, in particular N, P and S, and
Y1 ein verbrückendes Strukturelement zwischen den beiden Donoratomen D1 , insbesondere Formel II a - r ist, undY 1 is a bridging structural element between the two donor atoms D1, in particular formula II a - r, and
R1 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, eine C-i-do-Alkylgruppe, eine C -Cn-Alkylarylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo- Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine Crdo-Alkylgruppe, eine C7-C-n- Alkylarylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine Cι-C-ι0-Alkylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe bedeutet, undR 1 is the same or different and is a hydrogen atom, a Ci-do-alkyl group, a C -Cn-alkylaryl group, a C 2 -Cιo-alkenyl group, a C 2 -Cιo-alkynyl group or a halogen-containing a Crdo-alkyl group, a C 7 -Cn-alkylaryl group, a C 2 -Cι 0 -alkenyl group, a C 2 -Cιo-alkynyl group or a heteroatom-containing one -C-C-ι 0 -alkyl group, a C 7 -Cn-alkylaryl group, a C 2 -Cιo-alkenyl group, is a C 2 -C 0 alkynyl group, and
R2 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Chlor, Brom, eine C-i- C-io-Alkylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine C -Cn- Alkylarylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe bedeutet, undR 2 is the same or different and is a hydrogen atom, chlorine, bromine, a Ci-C-io-alkyl group, a C 7 -Cn alkylaryl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -Cι 0 alkynyl group or one halogen-containing a CiC-io-alkyl group, a C 7 -Cn-alkylaryl group, a C 2 -Cι 0 -alkenyl group, a C 2 -Cι 0 -alkynyl group or a heteroatom-containing a CiC-io-alkyl group, a C -Cn-alkylaryl group, is a C 2 -C 0 alkenyl group, a C 2 -Cι 0 alkynyl group, and
R3 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine Cß-Cio-Arylgruppe, eine C7-CιrAlkylarylgruppe, eine C7-Cn-R 3 is the same or different and is a hydrogen atom, a CiC-io-alkyl group, a Cß-Cio-aryl group, a C 7 -Cιralkylaryl group, a C 7 -Cn-
Arylalkylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine C6-C10-Arylgruppe, eine C7- Cn-Alkylarylgruppe, eine C -Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine C-1-C10-
Alkylgruppe, eine C6-Cιo-Arylgruppe, eine C7-Cι rAlkylarylgruppe, eine C7- C-11-Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe bedeutet, und R4 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, eine Cι-C1 Alkylgruppe, eine C6-Cιo-Arylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C7-Arylalkyl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group or a halogen-containing a CiC-io-alkyl group, a C6-C 10 aryl group, a C 7 - Cn-alkylaryl group, a C -Cn-arylalkyl group , a C 2 -Cιo alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group or a heteroatom-containing one C-1-C10- Alkyl group, a C 6 -Cιo-aryl group, a C 7 -Cι rAlkylarylgruppe, a C 7 - C 11 arylalkyl group, a C 2 -Cιo alkenyl group, a C 2 -Cι represents 0 alkynyl group, and R 4 are identical or are different and a hydrogen atom, a C 1 -C 1 alkyl group, a C 6 -C 1o aryl group, a C 7 -Cn alkylaryl group, a C 7 -
Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine C-i-C-n-Alkylgruppe, eine C6-Cι0-Arylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C7-Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo- Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine C-i-C-n-Alkylgruppe, eine C6-Cι0-Arylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eineCn-arylalkyl group, a C 2 -Cιo-alkenyl group, a C 2 -Cιo-alkynyl group or a halogen-containing one CiCn-alkyl group, a C 6 -Cι 0 -aryl group, a C 7 -Cn-alkylaryl group, a C 7 -Cn- Arylalkyl group, a C 2 -Cιo alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group or a heteroatom-containing one CiCn-alkyl group, a C 6 -Cι 0 aryl group, a C 7 -Cn alkylaryl group, a
C -Cιι-Arylalkylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-C-ιo-Alkinylgruppe bedeutet, wobei mehrere Reste R4 untereinander ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden können, und R5 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine Cβ-Cio-Arylgruppe, eine C7-Cιι-Alkylarylgruppe, eine C7-Cn-C -Cι-arylalkyl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -C ιo alkynyl group, where several radicals R 4 can form a mono- or polycyclic ring system with one another, and R 5 is the same or different and one Hydrogen atom, a CiC-io-alkyl group, a Cβ-Cio-aryl group, a C 7 -Cιι alkylaryl group, a C 7 -Cn-
Arylalkylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine CrCio-Alkylgruppe, eine C6-Cιo-Arylgruppe, eine C7- Cn-Alkylarylgruppe, eine C -Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-C-ιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine C-I-C-I O- Alkylgruppe, eine C6-Cι0-Arylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C7-Arylalkyl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group or a halogen-containing a CrCio alkyl group, a C 6 -Cιo aryl group, a C 7 - Cn alkylaryl group, a C -Cn arylalkyl group, one C 2 -C 10 alkenyl group, a C 2 -C 0 alkynyl group or a hetero atom-containing one CICI O alkyl group, a C 6 -C 0 aryl group, a C 7 -Cn alkylaryl group, a C 7 -
Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe bedeutet, und R6 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, eine Cι-Cι0-Alkylgruppe, eine C6-Cιo-Arylgruppe, eine C7-C-n-Alkylarylgruppe, eine C7-Cn- Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cι0-Alkinylgruppe oder eine halogenhaltige eine C-i-C-io-Alkylgruppe, eine C6-Cι0-Arylgruppe, eine C7- Cn-Alkylarylgruppe, eine C7-Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cι0-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe oder eine heteroatomhaltige eine C1-C-10- Alkylgruppe, eine C6-Cι0-Arylgruppe, eine C7-Cn-Alkylarylgruppe, eine C - Cn-Arylalkylgruppe, eine C2-Cιo-Alkenylgruppe, eine C2-Cιo-Alkinylgruppe bedeutet, und b jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 1 bis 2 bedeuten, und
c jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bisCn-arylalkyl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group, and R 6 is the same or different and a hydrogen atom, a Cι -Cι 0 alkyl group, a C 6 -Cιo aryl group, a C7-Cn-alkylaryl group, a C 7 -Cn-arylalkyl group, a C 2 -Cιo-alkenyl group, a C 2 -Cι 0 -alkynyl group or a halogen-containing one CiC-io-alkyl group, a C 6 -Cι 0 -aryl group, a C 7 - Cn alkylaryl group, a C 7 -Cn arylalkyl group, a C 2 -Cι 0 alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group or a heteroatom-containing C1-C-10-alkyl group, a C 6 -Cι 0 - aryl group, a C 7 --CN alkylaryl group, a C - Cn-arylalkyl group, a C 2 -Cιo alkenyl group, a C 2 -Cιo alkynyl group, and b are the same or different and a whole natural number from 1 to 2 mean and c are the same or different and are an integer from 0 to
2 bedeuten, und d jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis2 and d are the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und e jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 2 bis2 and e are the same or different and an integer from 2 to
20 bedeuten, und f jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis20 and f are the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und i jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis 24 bedeuten.2 and i are the same or different and are an integer from 0 to 24.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, in denenCompounds of the formula I in which
M1 ein Übergangsmetall der 5. bis 8. Gruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, dessen Oxidationstufe ungleich null ist, insbesondere Cr, Mo oder W ist, undM 1 is a transition metal of the 5th to 8th group of the Periodic Table of the Elements, the oxidation state of which is not zero, in particular Cr, Mo or W, and
D1 gleich oder verschieden ist und ein Donoratom der 15. bis 16. Gruppe desD 1 is the same or different and a donor atom of the 15th to 16th group of the
Periodensystems der Elemente ist, insbesondere N und P, und Y1 den Formeln Na, llh, IM oder m entspricht, undPeriodic table of the elements, in particular N and P, and Y 1 corresponds to the formulas Na, IIh, IM or m, and
R1 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Propyl, i- Propyl, tert-Butyl, n-Butyl oder Benzyl bedeutet, undR 1 is the same or different and represents a hydrogen atom, methyl, ethyl, propyl, i-propyl, tert-butyl, n-butyl or benzyl, and
R2 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Chlor, Methyl, Ethyl,R 2 is the same or different and is a hydrogen atom, chlorine, methyl, ethyl,
Propyl, i-Propyl, tert-Butyl, n-Butyl oder Benzyl bedeutet, und R3 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Propyl, i-Propyl, i-propyl, tert-butyl, n-butyl or benzyl, and R 3 is the same or different and is a hydrogen atom, methyl, ethyl, propyl, i-
Propyl, tert-Butyl, n-Butyl oder Benzyl bedeutet, und R4 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Propyl, i-Propyl, tert-butyl, n-butyl or benzyl, and R 4 is the same or different and is a hydrogen atom, methyl, ethyl, propyl, i-
Propyl, tert-Butyl, n-Butyl, Phenyl oder Benzyl bedeutet, wobei mehrere RestePropyl, tert-butyl, n-butyl, phenyl or benzyl means, with several radicals
R4 untereinander ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden können, und R5 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Propyl, i- Propyl, tert-Butyl, n-Butyl oder Benzyl bedeutet, undR 4 can form a mono- or polycyclic ring system with one another, and R 5 is identical or different and denotes a hydrogen atom, methyl, ethyl, propyl, i-propyl, tert-butyl, n-butyl or benzyl, and
R6 gleich oder verschieden ist und ein Wasserstoffatom, Fluor, Chlor, Brom, lod,R 6 is the same or different and is a hydrogen atom, fluorine, chlorine, bromine, iodine,
Methyl. Ethyl, Propyl, i-Propyl, tert-Butyl, n-Butyl, Phenyl oder Benzyl bedeutet, und b jeweils gleich oder verschieden sind und 1 oder 2 bedeuten, und
c jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bisMethyl. Is ethyl, propyl, i-propyl, tert-butyl, n-butyl, phenyl or benzyl, and b are each the same or different and mean 1 or 2, and c are the same or different and are an integer from 0 to
2 bedeuten, und d jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis2 and d are the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und e jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 2 bis2 and e are the same or different and an integer from 2 to
20 bedeuten, und f jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis20 and f are the same or different and an integer from 0 to
2 bedeuten, und i jeweils gleich oder verschieden sind und eine ganze natürliche Zahl von 0 bis2 and i are the same or different and an integer from 0 to
18 bedeuten.18 mean.
Erläuternde, die Erfindung jedoch nicht einschränkende Beispiele für Verbindungen der Formel I sind:Illustrative but non-limiting examples of compounds of formula I are:
Weiterer Bestandteil der Erfindung sind Verbindungen, in denen der Phenylrest „Ph" gleich oder verschieden ist und beispielsweise Tolyl oder Methoxyphenyl, eine fluorierte Phenyl- oder eine Oxyphenylgruppe oder ein anderer substituierter aromatischer Rest sein kann, der ggf. substitiert sein kann, sowie Verbindungen, in denen der Methylrest „Me" gleich oder verschieden ist und beispielsweise eine Ethyl- , Propyl-, i-Propyl-, tert-Butyl-, n-Butyl- oder eine andere Alkylgruppe sein kann.A further component of the invention are compounds in which the phenyl radical “Ph” is the same or different and can be, for example, tolyl or methoxyphenyl, a fluorinated phenyl or an oxyphenyl group or another substituted aromatic radical which may be substituted, as well as compounds in which the methyl radical "Me" is the same or different and can be, for example, an ethyl, propyl, i-propyl, tert-butyl, n-butyl or other alkyl group.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer Cι-C2o-Alkyl Gruppe, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, t- Butyl, n-Pentyl, s-Pentyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, n-Octyl oder Cyclooctyl verstanden.In the context of the present invention, C 1 -C 2 -alkyl group, particularly preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl understood, s-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-octyl or cyclooctyl.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C2 - C20 - Alkenyl Gruppe, besonders bevorzugt Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Cyclopentenyl, Hexenyl, Cyclohexenyl, Octenyl oder Cyclooctenyl, verstanden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C2 - C2o - Alkinyl Gruppe, besonders bevorzugt Ethinyl, Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Hexinyl oder Octinyl, verstanden.In the context of the present invention, a C 2 -C 20 alkenyl group, particularly preferably ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, cyclopentenyl, hexenyl, cyclohexenyl, octenyl or cyclooctenyl, is understood. In the context of the present invention, a C 2 -C 2 o -alkynyl group, particularly preferably ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl or octynyl, is understood.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C6-C2o-Aryl Gruppe, besonders bevorzugt Benzyliden, o-Methoxybenzyliden, 2,6-Dimethylbenzyliden, Phenyl, Biphenyl, Naphthyl, Anthracenyl, Triphenylenyl, [1 ,1,;3',1 "]Terphenyl-2,-yl, Binaphthyl oder Phenanthrenyl, verstanden.In the present invention, a C 6 -C 2 o-aryl group, particularly preferably benzylidene, o-methoxybenzylidene, 2,6-dimethylbenzylidene, phenyl, biphenyl, naphthyl, anthracenyl, triphenylenyl, [1, 1, 3 ' , 1 "] Terphenyl-2 , -yl, binaphthyl or phenanthrenyl, understood.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C7-C2o-Alkylaryl Gruppe, besonders bevorzugt Benzyl, Ethylphenyl, Propylphenyl, Diphenylmethyl, Triphenylmethyl oder Naphthalinylmethyl, verstanden.In the context of the present invention, a C 7 -C 2 o-alkylaryl group, particularly preferably benzyl, ethylphenyl, propylphenyl, diphenylmethyl, triphenylmethyl or naphthalinylmethyl, is understood.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C7-C3o-Arylalkyl Gruppe, besonders bevorzugt o-Tolyl, m-Tolyl, p-Tolyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,6- Diethylphenyl, 2,6-Di-i-propylphenyl, 2,6-Di-t-butylphenyl, o-t-Butylphenyl, m-t- Butylphenyl, p-t-Butylphenyl, 2,4,6-Triisopropylphenyl ode2,4,6-Trimethylphenyl verstanden.In the context of the present invention, a C 7 -C 3 o-arylalkyl group, particularly preferably o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,6-diethylphenyl, 2,6-di- i-propylphenyl, 2,6-di-t-butylphenyl, ot-butylphenyl, mt-butylphenyl, pt-butylphenyl, 2,4,6-triisopropylphenyl or 2,4,6-trimethylphenyl.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer halogenierten C1-C20- Alkyl Gruppe insbesondere eine Ci - C2o - Fluoralkyl Gruppe, besonders bevorzugt Trifluormethyl, Pentafluorethyl oder 2,2,2-Trifluorethyl, verstanden.In the context of the present invention, a halogenated C1-C20-alkyl group means in particular a Ci-C 2 o-fluoroalkyl group, particularly preferably trifluoromethyl, pentafluoroethyl or 2,2,2-trifluoroethyl.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer halogenierten C6-C2o-In the context of the present invention, halogenated C6-C 2 o
Aryl Gruppe insbesondere C6-C20-Fluoraryl, besonders bevorzugt Pentafluorophenyl, 3,5-Bisthfluoromethylphenyl, Pentafluorobenzyliden, 3,5- Bistrifluoromethylbenzyliden, Tetrafluorophenyl oder Heptafluoronaphthyl,Aryl group, in particular C6-C20 -Fluoraryl, more preferably pentafluorophenyl, 3,5-Bisthfluoromethylphenyl, Pentafluorobenzyliden, 3,5- Bistrifluoromethylbenzyliden, tetrafluorophenyl or Heptafluoronaphthyl,
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C5-C2o-Heteroaryl, besonders bevorzugt 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Acridinyl, Benzochinolinyl oder Benzoisochinolinyl, C -C2o-Heterocycloalkyl, besonders bevorzugt Furyl, Benzofuryl, 2-Pyrolidinyl, 2-lndolyl, 3-lndolyl, 2,3- Dihydroindolyl, verstanden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer heteroatomhaltigen Ci- C2o-Alkylgruppe auch Cι-C2o-Alkoxy, besonders bevorzugt Methoxy, Ethoxy, n- Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, i-Butoxy, s-Butoxy oder t-Butoxy verstanden.In the context of the present invention, a C 5 -C 20 heteroaryl, particularly preferably 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, quinolinyl, isoquinolinyl, acridinyl, benzoquinolinyl or benzoisoquinolinyl, C -C 2 o-heterocycloalkyl, particularly preferably furyl , Benzofuryl, 2-pyrolidinyl, 2-indolyl, 3-indolyl, 2,3-dihydroindolyl, understood. In the context of the present invention, a hetero atom-containing C 1 -C 2 -alkyl group also contains C 1 -C 2 -alkoxy, particularly preferably methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy or t-butoxy understood.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer heteroatomhaltigen Cβ - C2o -Arylgruppe auch C6-C2o-Aryloxy, besonders bevorzugt Phenoxy, Naphthoxy, Biphenyloxy, Anthracenyloxy, Phenanthrenyloxy, 2,5-Diisopropylphenyloxy oder 2,5- Dimethylphenyloxy verstanden.In the context of the present invention, a heteroatom-containing Cβ-C 2 o -aryl group also means C 6 -C 2 o -aryloxy, particularly preferably phenoxy, naphthoxy, biphenyloxy, anthracenyloxy, phenanthrenyloxy, 2,5-diisopropylphenyloxy or 2,5-dimethylphenyloxy ,
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer heteroatomhaltigen C7 - C3o -Arylalkylgruppe, besonders bevorzugt Toluolsulfonyl, oder 2,4,6- Trimethylphenylsulfonyl verstanden.In the context of the present invention, a heteroatom-containing C 7 -C 3 arylalkyl group, particularly preferably toluenesulfonyl, or 2,4,6-trimethylphenylsulfonyl is understood.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Katalysatorsystem welches eine oder mehrere chemische Verbindungen der Formel I enthält.The present invention also relates to a catalyst system which contains one or more chemical compounds of the formula I.
Die Metallkomplexe der Formel I eignen sich auch als Bestandteil von Katalysatorsystemen zur Herstellung von Polyvinylestern durch Polymerisation von z. B. Vinylacetat in Gegenwart eines Katalysators, der mindestens einenThe metal complexes of formula I are also suitable as a component of catalyst systems for the production of polyvinyl esters by polymerization of, for. B. vinyl acetate in the presence of a catalyst having at least one
Cokatalysator und mindestens ein Metallkomplex enthält.Contains cocatalyst and at least one metal complex.
Der Cokatalysator, der zusammen mit einem Übergangsmetallkomplex der Formel I das Katalysatorsystem bildet, enthält mindestens eine Verbindung vom Typ eines Aluminoxans oder einer Lewis-Säure oder einer ionischen Verbindung, die durchThe cocatalyst, which together with a transition metal complex of the formula I forms the catalyst system, contains at least one compound of the type of an aluminoxane or a Lewis acid or an ionic compound, which by
Reaktion mit einer metallorganischen Verbindung der Formel I diese in eine kationische Verbindung überführt. Die Cokatalysatoren, die zusammen mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel I das erfindungsgemäße Katalysatorsystem bilden, sind in WO 0148034 beschrieben. Die erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme, welche aus einer Verbindungen der FormelReaction with an organometallic compound of the formula I converts this into a cationic compound. The cocatalysts which, together with one or more compounds of the formula I, form the catalyst system according to the invention are described in WO 0148034. The catalyst systems according to the invention, which consist of a compound of the formula
I und den in WO 0148034 beschriebenen Cokatalysatoren gebildet wird, werden ebenfalls von der vorliegenden Erfindung mit umfasst.
Erläuternde, jedoch nicht einschränkende Beispiele für Cokatalysatoren, die zusammen einer oder mehreren Verbindungen der Formel I das Katalysatorsystem bilden, sind: Aluminoxane, die beispielsweise in JACS 1 17 (1995), 6465-74 und Organometallics 13 (1994), 2957-69 beschrieben werden, oder Lewis-Säuren, die beispielsweise aus bor- oder aluminiumorganischen Verbindungen bestehen, oder ionische Cokatalysatoren, welche beispielsweise ein nicht koordinierendes Anion enthalten, oder Gemische aus mindestens einer Lewis-Säure und mindestens einer ionischen Verbindung, oder Boran- oder Carboran-Verbindungen, oder Kombinationen aus mindestens einem Amin und einem Träger mit elementorganischen Verbindungen wie sie im Patent WO 99/40129 beschrieben sind, oder Verbindungen, die durch Umsatz einer bor- mit einer aluminiumorganischen Verbindung entstehen, oder Cokatalysatoren, die in EP-A- 924223, DE-A-19622207, EP-A-601830, EP-A-8241 12, EP-A-8241 13, EP-A-81 1627, WO97/1 1775 und DE-A-19606167 beschrieben sind.I and the cocatalysts described in WO 0148034 are also included in the present invention. Illustrative but not limiting examples of cocatalysts which together form one or more compounds of the formula I to form the catalyst system are: aluminoxanes, which are described, for example, in JACS 1 17 (1995), 6465-74 and Organometallics 13 (1994), 2957-69 or Lewis acids, which consist for example of organoboron or organoaluminium compounds, or ionic cocatalysts which contain, for example, a non-coordinating anion, or mixtures of at least one Lewis acid and at least one ionic compound, or borane or carborane compounds , or combinations of at least one amine and a support with organo-organic compounds as described in patent WO 99/40129, or compounds which result from the conversion of a boron compound with an organo-aluminum compound, or cocatalysts, which are described in EP-A-924223, DE-A-19622207, EP-A-601830, EP-A-8241 12, EP-A-8241 13, EP-A-81 1627, WO97 / 1 1775 and DE-A-19606 167 are described.
Zur Darstellung des Katalysatorsystems wird mindestens eine der oben beschriebenen Ubergangsmetallverbindungen der Formel I in einem geeigneten Lösemittel mit mindestens einer Cokatalysatorkomponente in Kontakt gebracht, wobei bevorzugt Addukt oder ein Gemisch erhalten wird.To prepare the catalyst system, at least one of the transition metal compounds of the formula I described above is brought into contact with at least one cocatalyst component in a suitable solvent, an adduct or a mixture preferably being obtained.
Bevorzugte Lösemittel für die Herstellung der Übergangsmetallverbindung / Cokatalysator-Mischung sind Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoffgemische, die bei der gewählten Reaktionstemperatur flüssig sind und in denen sich mindestens eine der Einzelkomponenten bevorzugt löst. Die Löslichkeit von Einzelkomponenten ist aber keine Voraussetzung. Beispiele für geeignete Lösemittel umfassen Alkane wie Pentan, Isopentan, Hexan, Heptan, Octan, und Nonan; Cycloalkane wie Cyclopentan und Cyclohexan; und Aromaten wie Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Diethylbenzol. Ganz besonders bevorzugt ist Toluol. Die bei der Präparation des Katalysatorsystems eingesetzten Mengen an Cokatalysator und Übergangsmetallverbindung können über einen weiten Bereich variiert werden. Bevorzugt wird ein molares Verhältnis von Cokatalysator zum Übergangsmetall in den Ubergangsmetallverbindungen von 1 : 1 bis 1000 : 1 eingestellt, ganz besonders bevorzugt ein Verhältnis von 1 : 1 bis 500 : 1 . Falls Methylaluminoxan als Cokatalysator verwendet wird, werden bevorzugt 30%ige
toluolische Lösungen eingesetzt; die Verwendung von 10%igen Lösungen ist aber auch möglich. Bevorzugt wird Toluol verwendet. Die Voraktivierungszeit beträgt 1 Minute bis 200 Stunden. Die Voraktivierung kann bei Raumtemperatur (25 °C) stattfinden. Die Anwendung höherer Temperaturen kann im Einzelfall die erforderliche Dauer der Voraktivierung verkürzen und eine zusätzliche Aktivitätssteigerung bewirken. Höhere Temperatur bedeutet in diesem Fall ein Bereich zwischen 50 und 100CC.Preferred solvents for the preparation of the transition metal compound / cocatalyst mixture are hydrocarbons and hydrocarbon mixtures which are liquid at the selected reaction temperature and in which at least one of the individual components preferably dissolves. However, the solubility of individual components is not a requirement. Examples of suitable solvents include alkanes such as pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, and nonane; Cycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane; and aromatics such as benzene, toluene, ethylbenzene and diethylbenzene. Toluene is very particularly preferred. The amounts of cocatalyst and transition metal compound used in the preparation of the catalyst system can be varied over a wide range. A molar ratio of cocatalyst to transition metal in the transition metal compounds of 1: 1 to 1000: 1 is preferably set, very particularly preferably a ratio of 1: 1 to 500: 1. If methylaluminoxane is used as cocatalyst, 30% are preferred toluene solutions used; the use of 10% solutions is also possible. Toluene is preferably used. The preactivation time is 1 minute to 200 hours. The preactivation can take place at room temperature (25 ° C). In individual cases, the use of higher temperatures can shorten the time required for preactivation and cause an additional increase in activity. In this case, a higher temperature means a range between 50 and 100 C C.
Weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zur Homo- und Copolymerisation von Vinylestem mit Katalysatorsystemen, welche nach der oben beschriebenen Weise hergestellt wurden und aus mindestens einer der weiter oben beschriebenen Ubergangsmetallverbindungen der Formel I und mindestens einer Verbindung vom Typ einer Lewis-Säure oder einer ionischen Verbindung enthält.Another component of the invention is a process for the homo- and copolymerization of vinyl esters with catalyst systems which have been prepared in the manner described above and from at least one of the transition metal compounds of the formula I described above and at least one compound of the Lewis acid or ionic type Contains connection.
Die Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I kann nach dem allgemein bekannten Verfahren durchgeführt werden. Ein Beispiel sei im folgenden aufgeführt.The synthesis of the compounds of formula I according to the invention can be carried out by the generally known method. An example is given below.
S0C' Cr02CI2/ BzMgCI
S0C 'Cr0 2 CI 2 / BzMgCI
Hierzu wird in einem ersten Schritt die Diaminverbindung in Anwesenheit von Imidazol mittels Sulfurylchlorid zur Disulfurylamidoverbindung umgesetzt. Dann wird der Ligand mit der entsprechenden Metallspezies zur Reaktion gebracht und
anschließend durch ein Grignard-Reagenz zu einem erfindungsgemäßen Katalysator umgesetzt.For this purpose, the diamine compound is reacted in the presence of imidazole using sulfuryl chloride to form the disulfurylamido compound. Then the ligand is reacted with the corresponding metal species and then reacted by a Grignard reagent to give a catalyst according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich als Katalysator zur Herstellung von Polyvinylestem.The compounds according to the invention are suitable as catalysts for the preparation of polyvinyl esters.
Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zur Polymerisation von Vinylestem unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators, wobei unter Polymerisation sowohl die Homopolymerisation von Vinylestem als auch die Copolymerisation von Vinylestem mit anderen Olefinen verstanden wird. Beispiele für andere Olefine sind 1 -Olefine mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10 C-Atomen, wieAnother component of the invention is therefore a process for the polymerization of vinyl esters using the catalyst according to the invention, polymerization being understood to mean both the homopolymerization of vinyl esters and the copolymerization of vinyl esters with other olefins. Examples of other olefins are 1-olefins having 2 to 20, preferably 2 to 10 carbon atoms, such as
Ethen, Propen, 1 -Buten, 1 -Penten, 1 -Hexen, 1 -Decen, 4-Methyl-1 -penten oder 1 - Octen, Styrol, Diene wie 1 ,3-Butadien, 1 ,4-Hexadien, Vinylnorbonen und cyclische Olefine wie Norbornen, Norbornadien, Ethylnorbomadien, Cyclopentadien, Tetracyclododecen oder Methylnorbornen, und polare Monomere wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäure, Ethylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.Ethene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-decene, 4-methyl-1-pentene or 1 - octene, styrene, dienes such as 1, 3-butadiene, 1, 4-hexadiene, vinyl norbones and cyclic olefins such as norbornene, norbornadiene, ethylnorbomadiene, cyclopentadiene, tetracyclododecene or methylnorbornene, and polar monomers such as methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid, ethyl acrylate, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren Vinylacetat homopolymerisiert, oder Vinylacetat mit einem oder mehreren 1 -Olefinen mit 2 bis 8 C-Atomen, wie Ethen, Propen, Styrol, Norbornen, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäue oder Butadien copolymerisiert.Vinyl acetate is preferably homopolymerized in the process according to the invention, or vinyl acetate is copolymerized with one or more 1-olefins having 2 to 8 carbon atoms, such as ethene, propene, styrene, norbornene, methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid or butadiene.
Die Polymerisation wird bei einer Temperatur von -20 bis 300°C, bevorzugt 0 bis 200°C, ganz besonders bevorzugt bei 20 bis 100°C durchgeführt. Der Druck beträgt 0.5 bis 2000 bar, bevorzugt 1 bis 64 bar. Die Polymerisation kann in Lösung, in Masse in Suspension oder in Emulsion, kontinuierlich oder diskontinuierlich, ein oder mehrstufig durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel für die Polymerisation sind beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan oder dergleichen oder aromatische Kohlenwasserstoff wie Benzol, Toluol, Xylole und dergleichen, oder Ether wie Diethylether, Dibutylether, Methyl-tert-butylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Anisol, Diphenylether und Ethylphenylether, auch halogenierte Lösungsmittel wie Dichlormethan, Trichlormethan, Chlorbenzol, Brombenzol und dergleichen, sowie Ethylacetat, Aceton, N,N-Dimethylformamid, Ethylencarbonat, Methanol, Ethanol, Propanol, i-Propanol oder Wasser. Es können
auch Mischungen verschiedener Lösungsmittel in unterschiedlichen Mengenverhältnissen erfindungsgemäß eingesetzt werden.The polymerization is carried out at a temperature of from -20 to 300 ° C., preferably from 0 to 200 ° C., very particularly preferably at 20 to 100 ° C. The pressure is 0.5 to 2000 bar, preferably 1 to 64 bar. The polymerization can be carried out in solution, in bulk in suspension or in emulsion, continuously or batchwise, in one or more stages. Suitable solvents for the polymerization are, for example, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane or the like or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylenes and the like, or ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, methyl tert-butyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, diphenyl ether and ethylphenyl ether, also halogenated solvents such as dichloromethane, trichloromethane, chlorobenzene, bromobenzene and the like, and also ethyl acetate, acetone, N, N-dimethylformamide, ethylene carbonate, methanol, ethanol, propanol, i-propanol or water. It can Mixtures of different solvents in different proportions can also be used according to the invention.
Desweiteren können die erfindungsgemäßen Katalysatoren homogen und auch heterogen geträgert eingesetzt werden. Die Trägerkomponente des erfindungsgemäßen Katalysators kann ein beliebiger organischer oder anorganischer, inerter Feststoff sein, insbesondere ein poröser Träger wie Talk, anorganische Oxide und feinteilige Polymerpulver (z.B. hochporöse Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrole, Copolymere, oder polare Polymere, wie z.B. Polyurethane, Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylacetat,Furthermore, the catalysts of the invention can be used homogeneously and also heterogeneously supported. The carrier component of the catalyst according to the invention can be any organic or inorganic, inert solid, in particular a porous carrier such as talc, inorganic oxides and finely divided polymer powders (eg highly porous polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrenes, copolymers, or polar polymers such as polyurethanes, Polymethyl acrylates, polymethyl methacrylates, polyvinyl acetate,
Polyacrylnitril, Polyethylenglykol oder Copolymere).Polyacrylonitrile, polyethylene glycol or copolymers).
Geeignete anorganische Oxide finden sich in der II. -VI. Hauptgruppe des Periodensystems und der II I. -VI. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente. Beispiele für als Träger bevorzugte Oxide umfassen Siliciumdioxid, Hydrotalcit,Suitable inorganic oxides can be found in the II. VI. Main group of the periodic table and the II I. -VI. Subgroup of the Periodic Table of the Elements. Examples of preferred oxides as carriers include silicon dioxide, hydrotalcite,
Aluminiumoxid, sowie Mischoxide der Elemente Calcium, Aluminium, Silicium, Magnesium, Titan und entsprechende Oxid-Mischungen. Andere anorganische Oxide, die allein oder in Kombination mit den zuletzt genannten bevorzugten oxidischen Trägern eingesetzt werden können, sind z.B. MgO, ZrO2, TiO2 oder B2O3, um nur einige zu nennen.Aluminum oxide, as well as mixed oxides of the elements calcium, aluminum, silicon, magnesium, titanium and corresponding oxide mixtures. Other inorganic oxides that can be used alone or in combination with the last-mentioned preferred oxidic supports are, for example, MgO, ZrO 2 , TiO 2 or B 2 O 3 , to name just a few.
Weiterer Bestandteil der Erfindung sind die mit dem erfindungsgemäßen Katalysator hergestellten Polymere. Das mit Katalysator 1 hergestellte Polyvinylacetat hat eine mittlere Molmasse von 1300 g/mol und einen Dispersionsindex von 10.0. Eine Untersuchung hinsichtlich der Glastemperatur ergab ein Tg von -14°C. Durch die breite Molekulargewichtsverteilung in Verbindung mit einer höheren Isotaktizität eignen sich die Polymere besonders gut als Lack- oder Klebstoff-Komponenten oder als Weichmacher.Another component of the invention are the polymers produced using the catalyst according to the invention. The polyvinyl acetate produced with catalyst 1 has an average molecular weight of 1300 g / mol and a dispersion index of 10.0. An examination of the glass temperature showed a T g of -14 ° C. Due to the broad molecular weight distribution in conjunction with a higher isotacticity, the polymers are particularly suitable as paint or adhesive components or as plasticizers.
Die Erfindung wird durch das folgende, die Erfindung nicht einschränkende Beispiel erläutert.The invention is illustrated by the following example, which does not restrict the invention.
Allgemeine Angaben: Die Herstellung und Handhabung der organometallischen Verbindungen erfolgte unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit unter Argon-
Schutzgas (Schlenk-Technik bzw. Glove-Box). Alle benötigten Lösemittel wurden vor Gebrauch mit Argon gespült und über Molsieb absolutiert.General information: The production and handling of the organometallic compounds was carried out in the absence of air and moisture under argon Shielding gas (Schlenk technology or glove box). All required solvents were flushed with argon before use and absoluteized using a molecular sieve.
Beispiel 1 : Polymerisation von Vinylacetat mit dem Katalysator 1 In einem ausgeheizten Kolben werden unter Schutzgas 11 mg (32 μmol) KatalysatorExample 1: Polymerization of vinyl acetate with the catalyst 1 11 mg (32 μmol) of catalyst are placed in a heated flask under a protective gas
1 gegeben und mit 10 ml abs. Toluol versetzt. Nun erfolgt die Zugabe von 1.85 mL frisch destilliertem Vinylacetat und es wird für zwölf Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die Reaktion durch Zugabe von 2 mL saurem Methanol gestoppt und das Gemisch auf 1 mL Restvolumen eingeengt. Durch Zugabe von 20 mL Heptan wird das entstandene Polymer gefällt und die überstehende Lösung wird abdekantiert. Der Rückstand wird im Ölpumpenvakuum getrocknet. Ausbeute: 310 mg (18%). 1H-NMR (500 MHz, CDCI3): δ = 4.86 (bs, 1 H, CH), 2.01 (bt, 3H, COCH3), 1.75 (bd, 2H, CH2). 13C-NMR (500 MHz, CDCI3): δ = 170.4 - 170.0 (C=O), 68.5 - 66.5 (CH), 40.5 - 38.5 (CH2), 21.1 - 20.8 (CH3).1 given and with 10 ml abs. Toluene added. Now add 1.85 mL freshly distilled vinyl acetate and stir for twelve hours at room temperature. The reaction is then stopped by adding 2 ml of acidic methanol and the mixture is concentrated to a residual volume of 1 ml. The polymer formed is precipitated by adding 20 ml of heptane and the supernatant solution is decanted off. The residue is dried in an oil pump vacuum. Yield: 310 mg (18%). 1 H NMR (500 MHz, CDCI 3 ): δ = 4.86 (bs, 1 H, CH), 2.01 (bt, 3H, COCH 3 ), 1.75 (bd, 2H, CH 2 ). 13 C-NMR (500 MHz, CDCI 3 ): δ = 170.4 - 170.0 (C = O), 68.5 - 66.5 (CH), 40.5 - 38.5 (CH 2 ), 21.1 - 20.8 (CH 3 ).
Katalysator 1Catalyst 1
Beispiel 2: PolyvinylacetatExample 2: Polyvinyl acetate
Das mit Katalysator 1 hergestellte Polyvinylacetat hat eine mittlere Molmasse von 1300 g/mol und einen Dispersionsindex von 10.0. Eine Untersuchung hinsichtlich der Glastemperatur ergab ein Tg von -14°C.
The polyvinyl acetate produced with catalyst 1 has an average molecular weight of 1300 g / mol and a dispersion index of 10.0. An examination of the glass temperature showed a T g of -14 ° C.