WO2014092352A1 - 신규한 리간드 화합물, 이의 제조방법, 전이금속 화합물, 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2014092352A1
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alkyl group
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transition metal
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장재권
한효정
한기원
김슬기
이은정
이충훈
박인성
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Definitions

  • Novel ligand compound, preparation method thereof, transition metal compound, and preparation method thereof are novel ligand compound, preparation method thereof, transition metal compound, and preparation method thereof.
  • the present invention relates to novel ligand compounds, methods for their preparation, transition metal compounds comprising the ligand compounds, and methods for their preparation.
  • This application is filed with the Korean Patent Application No. 10-2012-0143806, filed with the Korean Patent Office on December 11, 2012, and the Korean Patent Application No. 10-2012-0143809 and 2013, filed with the Korean Patent Office on December 11, 2012.
  • Metallocene catalysts for olefin synthesis have long developed. Metallocene compounds are generally used by activation with aluminoxane, borane, borate or other activators. For example, a metallocene compound having a ligand including a cyclopentadienyl group and two sigma chloride ligands uses aluminoxane as an activator. When the chloride group of such a metallocene compound is substituted with another ligand (eg, benzyl or trimethylsilylmethyl group (-C3 ⁇ 4SiMe 3 )), an example showing an effect such as increased catalytic activity has been reported.
  • another ligand eg, benzyl or trimethylsilylmethyl group (-C3 ⁇ 4SiMe 3 )
  • EP 1462464 discloses a polymerization example using hafnium metallocene compounds having chloride, benzyl, trimethylsilylmethyl groups. In addition, a result has been reported that the production energy of the activated species is changed according to the alkyl ligand bound to the central metal (J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10358).
  • Korean Patent No. 820542 discloses a catalyst for olefin polymerization having a quinoline ligand, and the present patent relates to a catalyst having a living group including silicon and germanium atoms other than a methyl group.
  • CGC Constrained- Geometry Catalyst
  • an object of the present invention is to provide a novel ligand compound, and a method for producing the same.
  • the present invention provides a ligand compound represented by the following formula (1):
  • ⁇ is an integer of 1 to 2
  • R] to R 16 are the same as or different from each other and independently hydrogen, 1 to C. 20 alkyl group, C1-C20 alkoxy group, C2-C20 alkenyl group, C6-C20 aryl group, C7-C20 alkylaryl group, C7-C20 arylalkyl group C3-C20 cyclo
  • An alkyl group, a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a silyl group, and two or more adjacent to each other in R 16 may be connected to each other by an alkylidine group including an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; May form a ring;
  • R 17 is hydrogen, a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkoxy having 1 to 20 carbon atoms;
  • Q is carbon or silicon
  • the present invention provides a method for preparing a ligand compound represented by the formula (1) comprising the step of reacting a compound represented by the formula (3) and a compound represented by the formula (4) or a lithium salt thereof: [Formula 3]
  • Ri to R 17 , Q and n are as defined in the formula (1).
  • R, to R 17 , Q and n are as defined in Formula 1 above;
  • M is a transition metal of Group 4.
  • alkyl group of 1 to 20 carbon atoms alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, aryl group of 6 to 20 carbon atoms, alkylaryl group of 7 to 20 carbon atoms, aryl of 7 to 20 carbon atoms
  • alkyl group, a C1-C20 alkylamino group, a C6-C20 arylamino group, or a C1-C20 alkylidene group are independently halogen, alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, aryl group of 6 to 20 carbon atoms, alkylaryl group of 7 to 20 carbon atoms, aryl of 7 to 20 carbon atoms
  • the present invention also provides a ligand compound represented by the following formula (1) and a method for producing a transition metal compound represented by the following formula (2) comprising the step of reacting the compound represented by the following formula (9).
  • X, and 3 ⁇ 4 are the same or different and are each independently halogen, alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, aryl group of 6 to 20 carbon atoms, alkylaryl group of 7 to 20 carbon atoms, 7 to 20 carbon atoms An arylalkyl group, a C1-C20 alkylamino group, a C6-C20 arylamino group, or a C1-C20 alkylidene group.
  • novel ligand compound of the present invention and the transition metal compound including the same may be usefully used as a catalyst for the polymerization reaction in the preparation of the olefin-based polymer.
  • n is an integer from 1 to 2
  • R, to R I6 are the same or different and are each independently hydrogen, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 20 carbon atoms Is an alkylaryl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a silyl group, and two or more adjacent to each other in R 16 are 1 to 20 carbon atoms.
  • R 17 is hydrogen, a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms;
  • Q is carbon or silicon
  • the alkyl group includes a straight or branched chain alkyl group.
  • the alkenyl group includes a straight or branched alkenyl group.
  • the aryl group has 6 to 20 carbon atoms
  • phenyl, naphthyl, anthracenyl, pyridyl, dimethylanilinyl, anisolyl, and the like are not limited thereto.
  • the alkylaryl group means an aryl group substituted by the alkyl group.
  • the arylalkyl group means an alkyl group substituted by the aryl group.
  • the halogen group means a fluorine group, a chlorine group, a brid group or an iodine group.
  • the silyl groups include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tributylsilyl, trinuclear silyl, triisopropylsilyl, triisobutylsilyl, triethoxysilyl, triphenylsilyl, tris (trimethylsilyl) silyl, and the like. It is not limited only to these examples.
  • the aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and specifically phenyl, naphthyl, anthracenyl, pyridyl, dimethylanilinyl, anisolyl, and the like, but is not limited thereto.
  • the heterocyclic group means a monovalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 5 to 20 ring atoms and containing one or more hetero atoms, and may be a single ring or a condensed ring of two or more rings.
  • the heterocyclic group may be substituted or unsubstituted with an alkyl group. Examples thereof include indolin, tetrahydroquinoline and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • I] to R 16 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and having 7 to 20 carbon atoms. It may be an arylalkyl group or a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, R 17 may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the ligand compound represented by Formula 1 forms a structure in which a bisdenyl group is crosslinked by Q (carbon or silicon), and one indenyl group is linked to an indoline group or a tetrahydroquinoline group to form a C1-asymmetric crosslinked structure. Indicates.
  • the ligand compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by one of the following structural formulae, but is not limited thereto. 01
  • Me represents a methyl group and Ph represents a phenyl group.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be a ligand compound capable of chelate with a metal.
  • n is an integer of 1 to 2
  • R x to R 16 are the same or different and are each independently hydrogen, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 20 carbon atoms Is an alkylaryl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a silyl group, and two or more adjacent to each other in R 16 are 1 to 20 carbon atoms.
  • R 17 is hydrogen, a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms;
  • Q is carbon or silicon
  • a compound represented by Chemical Formula 1 and a compound represented by Chemical Formula 4 or a lithium salt thereof are reacted to prepare a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound represented by the formula (4) by reacting the compound represented by the formula (4) with an organic lithium compound such as n-BuLi of the formula (4)
  • the lithium salt of the compound is prepared.
  • the ligand compound represented by Chemical Formula 1 may be obtained by reaction under ether and CuCN.
  • the compound represented by Chemical Formula 3 may be obtained by reacting a compound represented by Chemical Formula 5 or a lithium salt thereof with a compound represented by Chemical Formula 6. More specifically, the compound represented by Chemical Formula 5 is reacted with an organolithium compound such as n-BuLi to prepare a lithium salt of the compound of Chemical Formula 5. And after being mixed with the compound represented by the formula (6) : by stirring the reaction mixture it can be obtained a compound represented by the formula (3).
  • the compound represented by the formula (4) is a reaction of coupling the halogen compound of indenyl represented by the formula (7) and the indolin or tetrahydroquinoline derivative compound represented by the formula (8) in the presence of a base and a palladium catalyst It can be prepared by forming a CN bond.
  • the palladium catalyst used at this time is not particularly limited, for example, bis (tri (tertbutyl) phosphine)) palladium (((tert-Bu) 3 P) 2 Pd),
  • Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (Pd (PPh 3 ) 4 ), palladium chloride (PdCl 2 ), palladium acetate (Pd (OAc) 2 ) or bis (dibenzylideneacetone) palladium (Pd (dba) 2 ) Can be used.
  • the ligand compound represented by Formula 1 is obtained in one of two forms of racemic and meso compounds, or in a form in which racemate and meso are mixed Can be obtained.
  • a transition metal compound represented by the following formula (2) is provided.
  • the transition metal compound of the present invention is a form in which a Group 4 transition metal is coordinated with a compound represented by Chemical Formula 1 as a ligand, and may be represented by the following Chemical Formula 2.
  • n is an integer of 1 to 2
  • R, to R 16 are the same or different and are each independently hydrogen, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, 7 to 20 carbon atoms Is an alkylaryl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a silyl group, and two or more adjacent to each other among Ri to R 16 are 1 to May be linked to each other by an alkylidine group including an alkyl group of 20 or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms to form a ring;
  • R 17 is hydrogen, a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms;
  • Q is carbon or silicon
  • M is a transition metal of Group 4.
  • X) and 3 ⁇ 4 are the same or different and each independently represent a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and a carbon group having 7 to 20 carbon atoms 20 arylalkyl groups, Is an alkylidene group having 1 to 20 carbon alkyl group, a C 6 -C 20 aryl group or a group having 1 to 20 carbon atoms in the.
  • Ri to Ri6 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Or a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, and R 17 may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the transition metal of Group 4 corresponding to M may include Ti, Zr, Hf, but is not limited thereto.
  • the transition metal compound represented by Formula 2 may be represented by one of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • Me represents a methyl group and methyl represents a phenyl group.
  • a method for preparing a transition metal compound represented by Formula 2 is provided.
  • a method of preparing a transition metal compound includes reacting a ligand compound represented by Formula 1 and a compound represented by Formula 9 below.
  • n is an integer of 1 to 2
  • R. to R 16 are the same or different and are each independently hydrogen, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, 7 to 20 carbon atoms
  • An alkylaryl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a silyl group, and two or more adjacent to each other in R 16 are 1 to 20 carbon atoms.
  • R n is hydrogen, a halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms;
  • Q is carbon or silicon
  • M is a transition metal of Group 4.
  • X and are the same or different and each independently represent a halogen group, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group of 7 to 20 carbon atoms, 7 to 20 carbon atoms
  • Arylalkyl group of It is a C1-C20 alkylamino group, a C6-C20 arylamino group, or a C1-C20 alkylidene group.
  • the transition metal of Group 4 corresponding to M may include Ti, Zr, Hf, but is not limited thereto. More specifically, the ligand compound represented by Formula 1 is n-
  • the mixture After reacting with an organic real compound such as BuLi to prepare a lithium salt, the mixture is mixed with a metal source represented by Formula 9, and then reacted by stirring the mixture. By drying under an organic metal compound represented by the formula (2) in a complex form in which a metal atom is bonded to a ligand compound can be obtained.
  • the transition metal compound represented by Formula 2 is obtained in two forms of racemic and meso compounds, respectively, or in a form in which racemate and meso are mixed. Can be obtained. If the racemate and meso are in a mixed form, the recrystallization step may finally yield the transition metal compound of the racemate alone.
  • the ligand compound represented by Formula 1 and the transition metal compound represented by Formula 2 form a structure in which a bisdenyl group is crosslinked by carbon or silicon, and an indolin group or a tetrahydroquinoline group is linked to each of the indenyl groups, and C1 Asymmetric crosslinked structure is shown.
  • the transition metal compound of the present invention includes an electronically rich indolin group or tetrahydroquinoline group, so that the electron density of the central metal is high, so that the high silver stability and high molecular weight polyolefin resin, in particular, isotactic polyolefin type It can be usefully used to synthesize polymers, for example isotic polypropylene.
  • the ligand compound of the novel structure and the transition metal compound including the same according to the present invention can be used as a polymerization reaction catalyst in preparing an olefin polymer.
  • the term “overnight” or “overnight” means approximately 12 to 16 hours and "room temperature” refers to a temperature of 20 to 30 ° C.
  • the organic reagents and solvents used were purchased from Aldrich and Merck, and used in a standard manner. At all stages of the synthesis, the contact between air and moisture was blocked to increase the reproducibility of the experiment. To verify the structure of the resulting compound, spectra were obtained using a 500 MHz nuclear magnetic resonance (NMR).
  • Example 1 Synthesis of 1- (2-methyl-LH-inden-4-yr) -1,2,3 ⁇ 4-tetrahvdroquinole 4-bromo-2-methyl-LH in 500 mL 2-neck Schlenk flask -indene (10 g, 47.83 mmol) was added to the glove box to weigh LiOtBu (1 1.49 g, 143.49. mmol), and tetrahydroquinone (6.244 mL, 49.74 mmol) was added to the flask. Another 100 mL schlenk flask weighed out the palladium catalyst Pd (P (tBu) 3 ) 2 (0.049 g, 0.096 mmol) in a glove box.
  • the palladium catalyst was transferred to a flask containing tetrahydroquinone, and then reacted for 4 hours and 30 minutes at 1 10 ° C and work-up. After quenching with water, extraction with methylele chloride (MC), water was removed with Na 2 SO 4 and vaccum dried. An orange compound (10.5 g, 84% yield) was obtained.
  • MC methylele chloride
  • Example 1-2 Synthesis of chlorof2-methyl-4-phenyl-lH-inden-l-yl) dimethyl silane 2-methyl-4- Slowly add dropwise n-BuLi (2.5M in n-Hx) (l.
  • the lithiated product (2.2 g, 8.03 mmol), chloro (2-methyl-4-phenyl-1 H-inden-1 -yl) dimethyl silane (2.40 g, 8.03 mmol), copper cyanide (0.026 g, 0.29 mmol) was added to a 250 mL Schlenk flask, and 80 mL of dry diethyl ether was added at -78 ° C, and the mixture was stirred overnight in silver. After completion of reaction, 100 mL of aqueous NH 4 C1 and 100 mL of deionized water were added to terminate the reaction.
  • Example 3-1 (4- ⁇ 3.4-dihvdroquinolin-1 (2H) - ⁇ -2-methyl-lH-inden-1 -yl) (4-naphthyl-2 -methyl-1 H-inden-1- Synthesis of yl) dimethyl silane
  • the lithiated product (3.0 g, 1 1.2 mmol), chloro (2-methyl-4-naphthyl-1 H-inden-1 -yl) Dimethyl silane (3.9 g, 1 1.2 mmol) and copper cyanide (0.036 g, 0.40 mmol) were added to a 250 mL Schlenk flask, 10 mL of dry diethyl ether 1 was added at -78 ° C, and the mixture was stirred at room temperature overnight. After completion of reaction, 150 mL of aqueous NH 4 C1 and 150 mL of deionized water were added to terminate the reaction.
  • a white solid lithiated product (0.42 g, yield of 96 0 / ⁇ ) was obtained in a glove box with the lithiated product (0.42 g, 1.66 mmol), chloro (2-methyl-4-naphthyl-1 H-inden-1- yl) Dimethyl silane (0.58 g, 1.66 mmol) and copper cyanide (6.0 mg, 0.067 mmol) were added to a 1000 mL Schlenk flask, and 16 mL of dry diethyl ether was added at -78 ° C and stirred overnight at room temperature. After the reaction was terminated by adding 20 mL of deionized water.
  • Toluene solvent (0.2 L) was added to a 250 mL miniclave reactor, and the temperature of the reactor was preheated to 70 ° C.
  • 0.2 mL of a 5 x 10 "6 M dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate cocatalyst was added to the reactor with a syringe, followed by the transition metal compound of Example 1 treated with triisobutylaluminum compound (1 6 ⁇ M, 0.1 mL) was added to the reactor, and the polymerization reaction was carried out while injecting 5 bar propylene for 10 minutes, the polymerization reaction was performed for 10 minutes, the remaining gas was removed, and the polymer solution was cooled by adding excess ethane.
  • the obtained polymer was washed 2 to 3 times with ethane and acetone, respectively, and then dried in an 80 vacuum oven for at least 12 hours to measure physical properties.
  • Example 9 Except for using the transition metal compound of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 7 with the olefin polymer.
  • Example 10 An olefin polymer was prepared in the same manner as in Example 7, except that the transition metal compound of Example 3 was used.
  • Example 10 Except for using the transition metal compound of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 7 with the olefin polymer. Comparative Example 2
  • the propylene polymer prepared in Examples 7 to 10 showed a higher melting point (Tm) than the polymer of Comparative Example 2. That is, when using the transition metal compound of the present invention as a catalyst, it was confirmed that the olefinic polymer showing high catalytic activity and high isotacticity was obtained.
  • Toluene solvent (0.8 L), propylene (250 g), and ethylene (70 psi) were added to the 2 L autoclave reactor, the pressure was adjusted to 500 psi at high pressure argon pressure and the preheater was preheated to 70 degrees. .
  • Example 13 Except for using the transition metal compound of Example 3 was prepared in the same manner as in Example n to the polymer olefins.
  • Example 13 Except for using the transition metal compound of Example 3 was prepared in the same manner as in Example n to the polymer olefins.

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Abstract

본 발명은 신규한 리간드 화합물, 이의 제조방법 및 상기 리간드 화합물을 포함하는 전이금속 화합물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규한 구조의 리간드 화합물 및 이를 포함하는 전이금속 화합물은 올레핀계 중합체를 제조하는데 있어 중합 반응 촉매로 사용될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
신규한 리간드 화합물, 이의 제조방법, 전이금속 화합물， 및 이의 제조방법
【발명의 상세한 설명】
【기술분야】
본 발명은 신규한 리간드 화합물, 이의 제조방법, 상기 리간드 화합물을 포함하는 전이금속 화합물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원은 2012년 12월 11일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10- 2012-0143806호， 2012년 12월 11일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2012-0143809호 및 2013년 11월 18일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2013-0140006호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
【배경기술】
올레핀 증합용 메탈로센 촉매는 오랜 기간 발전해왔다. 메탈로센 화합물은 일반적으로 알루미녹산， 보레인, 보레이트 또는 다른 활성화제를 이용하여 활성화시켜 사용한다. 예를 들어, 사이클로펜타다이에닐기를 포함한 리간드와 두 개의 시그마 클로라이드 리간드를 갖는 메탈로센 화합물은 알루미녹산을 활성화제로 사용한다. 이러한 메탈로센 화합물의 클로라이드기를 다른 리간드로 (예를 들어, 벤질 또는 트리메틸실릴메틸기 (- C¾SiMe3)) 치환하는 경우 촉매 활성도 증가 등의 효과를 나타내는 예가 보고되었다.
유럽특허 EP 1462464는 클로라이드, 벤질, 트리메틸실릴메틸기를 갖는 하프늄 메탈로센 화합물을 이용한 중합 실시예가 개시되어 있다. 또한 중심 금속과 결합한 알킬 리간드에 따라 활성화 종의 생성 에너지 등이 달라지는 결과도 보고된 바 있다 (J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10358). 한국특허 제 820542호에는 퀴놀린계 리간드를 갖는 올레핀 중합용 촉매를 개시되어 있으며, 본 특허는 메틸기 외의 실리콘, 게르마늄 원자를 포함하는 리빙 그룹을 갖는 촉매에 관한 것이다.
Dow 사가 1990년대 초반 [Me2Si(Me4C5)NtBu]TiCl2 (Constrained- Geometry Catalyst, CGC)를 미국특허 제 5,064,802호 등에서 개시하였는데， 에틸렌과 알파-올레핀의 공중합 반웅에서 CGC가 기존까지 알려진 메탈로센 촉메들에 비해 우수한 측면을 크게 다음과 같이 두 가지로 요약할 수 있다: (1) 높은 중합 온도에서도 높은 활성도를 나타내면서 고분자량의 중합체를 생성하며, (2) 1-핵센 및 1-옥텐과 같은 입체적 장애가 큰 알파-올레핀의 공중합성도 매우 뛰어나다는 점이다. 그 외에도 중합 반웅 시， CGC 의 여러 가지 특성들이 점차 알려지면서 이의 유도체를 합성하여 중합 촉매로 사용하고자 하는 노력이 학계 및 산업계에서 활발히 이루어졌다.
그 중 하나의 접근 방법으로 실리콘 브릿지 대신에 다른 다양한 브릿지 및 질소 치환체가 도입된 금속 화합물의 합성과 이를 이용한 중합이 시도되었다. 최근까지 알려진 대표적인 묵속 화합물들은 CGC 구조의 실리콘 브릿지 대신에 포스포러스/에틸렌 또는 프로필렌， 메틸리덴 및 메틸렌 브릿지가 각각 도입되어 있으나, 에틸렌 중합 또는 에틸렌과 알파올레핀의 공중합에의 적용시에 CGC 대비하여 중합 활성도나 공중합 성능 등의 측면에서 뛰어난 결과들을 나타내지 못하였다.
다른 접근 방법으로는 상기 CGC의 아미도 리간드 대신에 옥시도 리간드로 구성된 화합물들 많이 합성되었으며， 이를 이용한 중합도 일부 시도되었다.
그러나, 이러한 모든 시도들 중에서 실제로 상업 공장에 적용되고 있는 촉매들은 몇몇에 불과한 수준이다.
【발명의 내용】
【해결하려는 과제】
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여， 본 발명은 신규한 리간드 화합물, 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 리간드 화합물을 포함하는 전이금속 화합물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
【과제의 해결 수단】
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물을 제공한다: [화학식
Figure imgf000004_0001
η은 1 내지 2의 정수이고，
R] 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지. 20의 알킬기 , 탄소수 1 내지 20의 알콕시기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기， 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기 , 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기， 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리 기 , 또는 실릴기 이며 , 내지 R16 중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소, 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기 , 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시 이며 ;
Q는 탄소 또는 실리콘이다.
또한 본 발명은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이 의 리튬염을 반웅시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물의 제조방법을 제공한다: [화학식 3]
Figure imgf000005_0001
[화학식 1]
Figure imgf000005_0002
상기 화학식 1,3 및 4에서,
Ri 내지 R17,Q 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물을 제공한다:
Figure imgf000006_0001
상기 화학식 2에서，
R, 내지 R17,Q 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고;
M은 4족의 전이금속이며;
및 ¾는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기， 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리덴기이다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물과, 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 반웅시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure imgf000007_0001
상기 화학식 1,2 및 9에서,
R! 내지 R17,Q 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고; M은 4족의 전이금속이며;
X, 및 ¾는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기， 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리덴기이다.
【발명의 효과】
본 발명의 신규한 리간드 화합물 및 이를 포함하는 전이금속 화합물은 올레핀계 증합체의 제조에 있어 중합 반응의 촉매로 유용하게 사용될 수 있다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서， "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지， 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소， 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바， 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 '범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하， 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물을 제공한다.
Figure imgf000009_0001
상기 화학식 1에서,
n은 1.내지 2의 정수이고,
R, 내지 RI6은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기， 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기， 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기, 또는 실릴기이며， 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소， 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이다.
본 발명의 화학식 1 내지 9 에서 정의된 각 치환기에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 포함한다.
상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 20인 것이 바람직하며, 구체적으로 페닐， 나프틸, 안트라세닐, 피리딜, 디메틸아닐리닐， 아니솔릴 등이 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니.다. 상기 알킬아릴기는 상기 알킬기에 의하여 치환된 아릴기를 의미한다. 상기 아릴알킬기는 상기 아릴기에 의하여 치환된 알킬기를 의미한다. 상기 할로겐기는 플루오린기, 염소기, 브름기 또는 요오드기를 의미한다.
상기 실릴기는 트리메틸실릴， 트리에틸실릴, 트리프로필실릴, 트리부틸실릴， 트리핵실실릴, 트리이소프로필실릴， 트리이소부틸실릴, 트리에톡시실릴， 트리페닐실릴， 트리스 (트리메틸실릴)실릴 등이 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 탄소수 6 내지 20인 것이 바람직하며， 구체적으로 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 피리딜, 디메틸아닐리닐, 아니솔릴 등이 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 헤테로고리기는 탄소수 5 내지 20개의 고리 원자를 가지며 1개 이상의 헤테로 원자를 포함하는 1가의 지방족 또는 방향족의 탄화수소기를 의미하며， 단일 고리 또는 2 이상의 고리의 축합 고리일 수 있다. 또한 상기 헤테로고리기는 알킬기로 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 이들의 예로는 인돌린， 테트라하이드로퀴놀린 등을 들 수 있나， 본 발명이 이들로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면， I】 내지 R16은 각각 독립적으로 수소， 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기일 수 있고, R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물은 비스인데닐기가 Q (탄소 또는 실리콘)에 의해 가교된 구조를 형성하며, 하나의 인데닐기에는 인돌린기 또는 테트라하이드로퀴놀린기가 연결되어 있어 C1-비대칭적인 가교 구조를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물은 하기 구조식들 중 하나로 표시될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 01
Figure imgf000011_0001
ZlS0l0/CT0ZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000012_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000014_0001
Me는 메틸 (methyl)기, Ph는 페닐 (phenyl)기 가리킨다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 금속과 킬레이트를 형성할 수 있는 리간드 화합물일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면， 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 리튬염을 반웅시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화학식 3]
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000015_0001
상기 화학식 1,3 및 4에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
Rx 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기, 또는 실릴기이며， 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소， 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이다.
본 발명의 리간드 화합물의 제조방법에서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 리튬염을 반웅시켜 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조한다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 n-BuLi와 같은 유기 리튬 화합물과 반웅시켜 화학식 4의 화합물의 리튬염을 제조한다. 그리고 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 흔합한 후, . ether, CuCN하에 반웅시 켜 화학식 1로 표시 되는 리간드 화합물을 수득할 수 있다.
이 때, 상기 화학식 3으로 표시 되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 또는 이 의 리튬염과 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 반웅시켜 수득할 수 있다. 보다 구체적 으로, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 n-BuLi와 같은 유기 리튬 화합물과 반응시 켜 화학식 5의 화합물의 리튬염을 제조한다. 그리고 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물과 흔합한 후: 흔합물을 교반하여 반웅시 킴으로써 하기 화학식 3으로 표시 되는 화합물을 수득할 수 있다.
[화학식 5]
Figure imgf000016_0001
[화학식 6]
Figure imgf000016_0002
또한, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 상기 화학식 7로 표시되는 인데닐의 할로겐 화합물과 하기 화학식 8로 표시 되는 인돌린 또는 테트라하이드로퀴놀린 유도체 화합물을 염 기 및 팔라듐 촉매의 존재 하에 커플링 반웅시 켜 C-N 결합을 형성함으로써 제조할 수 있다. 이때 사용하는 팔라듐 촉매는 특별히 제한되지 않으며， 예를 들어， 비스 (트리 (터셔 리부틸)포스핀))팔라듐 (((tert-Bu)3P)2Pd),
테트라키스 (트리 페닐포스핀)팔라듐 (Pd(PPh3)4), 팔라듐클로라이드 (PdCl2), 팔라듐아세테이트 (Pd(OAc)2) 또는 비스 (디 벤질리 덴아세톤)팔라듐 (Pd(dba)2) 등을 사용할 수 있다. [화학식 7]
[
Figure imgf000017_0001
상기 화학식 3 내지 8에서, 내지 R17, Q 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같으며， ¾은 할로겐이다.
상기 본 발명의 제조방법에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물은 라세미체 (racemic)와 메조 (meso) 화합물의 2가지 형태 중 하나로 수득되거나, 또는 라세미체와 메조가 흔합된 형태로 수득될 수 있다. 또한， 본 발명의 다른 일 측면에 따르면， 하기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물을 제공한다. 본 발명의 전이금속 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 리간드로 하여 4족 전이금속이 배위 결합된 형태이며, 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
Figure imgf000018_0001
상기 화학식 2에서，
n은 1 내지 2의 정수이고,
R, 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기， 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기， 또는 실릴기이며， Ri 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이고;
M은 4족의 전이금속이고;
X) 및 ¾는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기， 탄소수 6 내지 20와 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리덴기이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, Ri 내지 Ri6은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기일 수 있고, R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 M에 해당하는 4족의 전이금속으로는 Ti,Zr,Hf 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물은 하기 구조식들 중 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
21
Figure imgf000023_0001
22
Figure imgf000024_0001

Figure imgf000025_0001
상기 구조식에서, Me는 메틸기 (methyl), Ph는 페닐기 (phenyl)를 가리킨다. 또한， 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 전이금속 화합물의 제조방법은 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물과, 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 반웅시키는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
Figure imgf000026_0001
[화학식 9]
M(X,X2)2
Figure imgf000027_0001
상기 화학식 1,2 및 9에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
R. 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기， 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기, 또는 실릴기이며, 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
Rn은 수소， 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이고;
M은 4족의 전이금속이고;
X. 및 는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기， 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리덴기이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 M에 해당하는 4족의 전이금속으로는 Ti,Zr,Hf 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물을 n-
BuLi와 같은 유기 리름 화합물과 반웅시켜 리튬염을 제조한 다음， 상기 화학식 9로 표시되는 금속 소스와 흔합한 후, 흔합물을 교반하여 반응시킨다ᅳ 이후 반웅물을 여과하여 생성된 침전물을 씻어주고 감압 하에서 건조함으로써 리간드 화합물에 금속 원자가 결합한 complex 형태로 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물을 수득할 수 있다.
상기 본 발명의 제조방법에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물은 라세미체 (racemic)와 메조 (meso) 화합물의 2가지 형태로 각각 수득되거나, 또는 라세미체와 메조가 흔합된 형태로 수득될 수 있다. 라세미체와 메조가 흔합된 형태인 경우 재결정화 단계를 거쳐 최종적으로 라세미체만의 전이 금속 화합물을 수득할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물 및 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물은 비스인데닐기가 탄소 또는 실리콘에 의해 가교된 구조를 형성하며， 인데닐기에 각각 인돌린기 또는 테트라하이드로퀴놀린기가 연결되어 있으며, C1 비대칭적인 가교 구조를 나타낸다. 상기와 같이， 본 발명의 전이금속 화합물은 전자적으로 풍부한 인돌린기 또는 테트라하이드로퀴놀린기를 포함함에 따라 중심 금속의 전자 밀도가 높아져 고은 안정성이 높고 고분자량의 폴리을레핀계 중합체， 특히, 이소태틱 플리올레핀계 중합체， 예를 들어 이소태틱 폴리프로필렌 (isotatic polypropylene)을 합성하는데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 신규한 구조의 리간드 화합물 및 이를 포함하는 전이금속 화합물은 올레핀계 중합체를 제조하는데 있어 중합 반웅 촉매로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. <실시예 >
하기 실시 예에서 , 용어 "밤새 " 또는 "하룻밤 동안"은 대략 12 내지 16시 간을 의미하며 "상온 "은 20 내지 30 °C의 온도를 일컫는다. 사용한 유기 시 약 및 용매는 알드리 치 (Aldrich)사와, 머크 (Merck)사에서 구입하여 표준 방법으로 정 제하여 사용하였다. 합성의 모든 단계에서 공기 와 수분의 접촉을 차단하여 실험의 재현성을 높였다. 생성된 화합물의 구조를 입증하기 위하여 500MHz 핵자기 공명기 (NMR)를 이용하여 스펙트럼을 얻었다. 리간드 화합물 및 전이금속 화합물의 합성
실시예 1
실시 예 1 -1 : 1 -(2-methyl- LH-inden-4-yr)- 1 ,2,3ᅳ 4-tetrahvdroquinole의 합성 500 mL 2-neck Schlenk flask에 4— bromo-2-methyl-LH-indene (10 g, 47.83 mmol)을 넣고 glove box에 들어가서 LiOtBu (1 1.49 g, 143.49. mmol)을 무게를 재고 나온 뒤 , 이 flask에 tetrahydroquinone (6.244 mL, 49.74 mmol)을 투입하였다. 다른 100 mL schlenk flask에 glove box에서 팔라듐 촉매 Pd(P(tBu)3)2 (0.049 g, 0.096 mmol)을 무게를 재고 나왔다. 팔라듐 촉매를 tetrahydroquinone이 있는 flask로 옮긴 후， 1 10 °C에서 4시간 30분 동안 반웅시 키고 work-up하였다. 물을 넣어 quenching하고, methylele chloride (MC)로 extraction한 후, Na2S04로 물을 제거하고 vaccum drying하였다. 주황빛을 띠는 화합물 (10.5 g, 84 % 수율)을 수득하였다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.41 ~ 7.36 (m, 3H in isomers), 7.27 - 7.16 (m, 8H in isomers), 6.98 (t, 3H in isomers), 6.74 (m, 3H in isomers), 6.61 (m, 2H in isomers), 6.44 (s, 1H in isomers). 6.43 (d, 1H in isomers), 6.38 (d, 1H in isomers), 3.74〜 3.72 (m, 6H in isomers), 3.46 (s, 3H in isomers), 3.24 (s, 3H in isomers), 3.04 ~ 3.02 (m, 6H in isomers), 2.32 ~ 2.22 (m, 15H in somers) 실시 예 1 -2: chlorof2-methyl-4-phenyl- lH-inden-l-yl) dimethyl silane의 합성 2-methyl-4-phenylindene (4.4 g, 21.3 mmol), diethyl ether (100 mL)에 대해 - 78 에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) (l . l eq, 9.38 mL)를 천천히 적가한 후 상은에서 하룻밤 동안 반웅시 켰다. 반응 후 진공 건조하여 hexane으로 filter하여 lithium 13 010512
salt를 얻었다. 얻어 진 lithium salt를 다시 hexane으로 dispersion시키고 -78 °C에서 (CH3)2SiCl2 (dichlorodimethyl silane) (10 eq, 27.5 mL in hexane)을 적가한 후 상은에서 하룻밤 동안 반웅시 켰다. Line-filter후 진공 건조하여 light yellow solid형 태의 화합물을 93 %수율로 수득하였다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.28 (d, 2H), 7.22 〜 7.21 (m, 3H), 7.13 (t, 1H), 7.06 (d,
1H), 6.96 (t, 1H), 6.56 (s, 1H), 3.43 (s, 1H), 2.04 (s, 3H), 0.205 (s, 3H), -0.033 (s, 3H) 실시 예 1 -3 : (4-(3 ,4-dihvdroquinolin- 1 f 2H)- vl)-2-methvl- lH-inden- 1 - yl)(4- phenyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl") dimethyl silane의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 l-(2-methyl-LH-inden-4-yl)-l ,2,3,4- tetrahydroquinole (2.2 g, 8.42 mmol)을 넣고 dry diethyl ether 40 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) (3.7 mL)를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체를 진공 건조하여 흰색 고체의 lithiated product (2.2 g, 98 %의 수율)를 얻었다. Glove box안에서 상기 lithiated product (2.2 g, 8.03 mmol), chloro(2-methyl-4-phenyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane (2.40 g, 8.03 mmol), copper cyanide (0.026 g, 0.29 mmol)을 250 mL Schlenk flask에 넣은 후 -78 °C에서 dry diethyl ether 80 mL를 가하고 상은에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 완료 후 aqueous NH4C1 100 mL, deionized water 100 mL를 가하여 반웅을 종료시 켰다. 유기층을 물층으로부터 분리하여 MgS04로 drying하고 여과한 후 진공 건조하여 연한 노란색을 띠는 고체의 리간드 화합물 (4.20 g, lithiated product 대비 정량 수율, 출발 물질 대비 99 % 수율)을 얻었다. Ή-NMR 분석 결과 rac:meso의 비율은 약 1 : 1이 었다.
1H-NMR (CDC13): δ 7.55〜 7.12 (m, 22H in rac- and wew-isomers), 7.04 (dd, 2H in rac- and meso-isomers), 6.85 ~ 6.80 (m, 4H in rac- and weio-isomers), 6.63 (td, 2H in rac- and wes -isomers), 6.47 (s, 2H in rac- and me^o-isomers), 6.29 (d, 2H in rac- and me^ -isomers), 3.81 (s, 2H in mc-isomer), 3.80 (s, 2H in me5o-isomer), 3.70 ~ 3.59 (m, 4H in rac- and weso-isomers), 2.94 (t, 4H in rac- and me^o-isomers), 2.27 (d, 2H in rac- and me5o-isomers), 2.20 (d, 6H in meso-isomer), 2.18 (d, 6H in rac-isomer), 2.13 ~ 2.08 (m, 8H in rac- and meso-isomers), -0.22 (s, 3H in we^o-isomer), 0.23 (d, 6H in rac-isomer), -0.25 (s, 3H in mesoisomer) 실시 여】 1-4: mc-dimethvlsilvlene-(4-(3,4-dihydroquinolin- 1 (2H)-vl)-2-methyl- lH-inden- 1 -yn(4-phenyl-2-met yl- 1 H-inden- 1 -yl) zircoium di chloride 의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 (4-(3,4-dihydroqumolin-l(2H)-yl)-2-methyl-LH- inden- 1 -yl)(4-phenyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane 1.4 g (2.67 mmol, rac:meso=l :l)을 넣고 dry diethyl ether 30 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후， - 78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) 2.4 mL를 가하고 상은에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, ZrCl4 (0.69 g, 2.94 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후, -78 °C에서 dry hexane 15 mL, diethyl ether 15 mL를 차례대로 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반응 종결 후 celite가 깔린 glass frit (G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dichloromethane (DCM) 으로 녹여 내었다. DCM 여과액을 진공 건조하여 붉은 색의 고체를 얻었다.
Figure imgf000031_0001
NMR 분석 결과 두 고체 모두 rac: meso=l :l의 Zr complex이 었다. 이 crude product를 모아 dry toluene, hexane으로 -30 °C 넁동실에 3일간 보관하여 재결정시 켰다. 생성 된 .붉은 색 고체를 glass frit (G4)로 여과하고 dry n-hexane 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형의 최 종 결과물 0.2 g (1 1 % 수율)을 얻었다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.61 ~ 7.30 (m, 8H), 7.14 (d, 1H), 7.07 ~ 6.99 (m, 3H), 6.88 (s, 1H), 6.80 ~ 6.75 (m, 1H), 6.63 (t, 1H), 6.57 (s, 1H), 6.29 (d, 1H), 3.79 ~ 3.75 (m, 2H), 2.83 ~ 2.78 (m, 2H), 2.23 (s, 3H), 2.18 (s, 3H), 2.05 ~ 1.94 (m, 2H), 1.29 (s, 6H) 실시예 2
rac-dimethvlsilylene-( 4-(3,4-dihydroquinolin- 1 (2H -yl)-2-methyl- IH-inden- 1 - vl)(4-p envl-2-methvl-lH-inden-l-yl) hafnium dichloride 의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 상기 실시 예 1-3에서 제조된 (4-(3,4- dihydroquinolin- 1 (2H)-yl)-2-methyl- IH-inden- 1 -yl)(4-phenyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane 1.6 g (3.05 mmol, rac:meso=l : l)을 넣고 dry diethyl ether 40mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) 2.7 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여 과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, HfCl4 (1.1 g, 3.36 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후, -78 °C에서 dry hexane 20mL, diethyl ether 20 mL를 차례대로 가하고 상은에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 종결 후 celite가 깔린 glass frit (G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dicWoromethane (DCM) 으로 녹여내었다. DCM 여과액을 진공 건조하여 붉은 색의 고체를 얻었다. ¾-NMR 분석 결과 두 고체 모두 rac: meso=l : l의 Hf complex이 었다. 이 crude product를 모아 45 °C oil bath에 둔 후 교반하면서 dry toluene 30 mL를 가하여 녹였다. 이를 -30 °C 넁동실에 3일간 보관하여 재결정시 켰다. 생성된 붉은 색 고체를 glass frit (G4)로 여과하고 dry n-hexane 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형 의 최종 결과물 0.4 g (17 % 수율)을 얻었다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.64 (td, 1H), 7.57 〜 7.55 (m, 2H), 7.41 ~ 7.38 (m, 3H), 7.32 ~ 7.27 (m, 3H), 7.15 - 7.09 (m, 2H), 7.04 ~ 6.97 (m, 3H), 6.80 (t, 1H), 6.62 (td, 1H), 6.48 (s, 1H), 3.76 ~ 3.75 (m ,2H), 2.82 ~ 2.78 (m, 2H), 2.31 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.06 - 1.91 (m, 2H), 1.28 (s, 6H) 실시 예 3
실시 예 3-1 : (4-Γ3.4-dihvdroquinolin- 1 (2H)- νη-2-methyl- lH-inden- 1 - yl)(4- naphthyl-2 -methyl- 1 H-inden- 1 - yl) dimethyl silane의 합성
l OOmL의 Schlenk flask에 상기 실시 예 1 -1에서 제조된 l -(2-methyl-lH- inden-4-yl)- 1 ,2,3 ,4-tetrahydroquinole (3.0 g, 1 1.5 mmol)을 넣고 dry diethyl ether 60 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후， -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) (5.1 mL)를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체를 진공 건조하여 흰색 고체의 lithiated product (3.0 g, 98%의 수율)를 얻었다. Glove box안에서 상기 lithiated product (3.0 g, 1 1.2 mmol), chloro(2 -methyl -4-naphthyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane (3.9 g, 1 1.2 mmol), copper cyanide (0.036 g, 0.40 mmol)을 250 mL Schlenk flask에 넣은 후 -78 °C에서 dry diethyl ether 1 10 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 완료 후 aqueous NH4C1 150 mL, deionized water 150 mL를 가하여 반응을 종료시 켰다.
유기층을 물층으로부터 분리하여 MgS04로 drying하고 여 과한 후 진공 건조하여 연한 노란색을 띠는 고체의 리 간드 화합물 (6.3 g, lithiated product 대비 정량 수율, 출발 물질 대비 98% 수율)을 얻었다. Ή-NMR 분석 결과 rac:meso의 비율은 약 1 : 1이 었다.
1H-NMR (CDC13): δ 7.90 〜 7.02 (m, 3 OH in rac- and meso-isomers), 6.86 ~ 6.83 (m, 2H in rac- and me^o-isomers), 6.60 (t, 2H in rac- and meso-isomers), 6.50 ~ 6.48 (m, 2H in rac- and meso-isomers), 6.31 ~ 6.29 (s, 2H in rac- and meso-isomers), 3.88 - 3.80 (m, 4H in rac- and m&SO-isomers), 3.67 〜 3.58 (m ,4H in rac- and meso- isomers), 2.92 ~ 2.89 (m, 4H in rac- and meso-isomers), 2.25 ~ 2.06 (m, 16H in rac- and meso-isomers), -0.18 ~ -0.23 (m, 12H in rac- and me^o-isomers) 실시 예 3-2: r c-dimethylsilvlene-(4-(3 ,4-dihydroquinolin- 1 (2H)-vl)-2-methvl- 1 H-inden- 1 -yl)(4-naphthvl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) zircoium di chloride 의 합성
100 mL의 ScMenk flask에 (4-(3,4-dihydroquinolm-l (2H)-yl)-2-methyl-lH- inden- 1 -yl)(4-naphthyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane 2.9 g (5.05 mmol, rac:meso=l : l)을 넣고 dry diethyl ether 50 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, - 78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) 4.5 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, ZrCl4 (1.3 g, 5.56 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후, -78 °C에서 dry hexane 20 mL, diethyl ether 20 mL를 차례대로 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 종결 후 celite가 깔린 glass frit(G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dichloromethane (DCM) 으로 녹여내었다. DCM 여과액을 진공 건조하여 붉은 색의 고체를 얻었다. 1H- NMR 분석 결과 rac: meso=3 : l의 Zr complex이 었다. 이 crude product를 모아 dry toluene, pentane으로 -30 °C 냉동실에 재결정시 켰다. 생성된 붉은 색 고체를 glass frit (CM)로 여과하고 dry n-pentane 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형 의 최종 결과물 1.07 g (29 % 수율)을 얻었다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.86 ~ 6.77 (m, 17H), 6.59 (s, 1H), 6.40 (s, 1H), 3.81 ~ 3.72 (m, 2H), 2.85 - 2.82 (m, 2H), 2.23 (s, 3H), 2.15 (s, 3H), 2.10 - 1.95 (m, 2H), 1.32 (s, 3H), 1.29 (s, 3H) 실시예 4
mc-dimethylsilylene-(4-(3 ,4-dihydroquinolin- 1 (2H)-yl)-2-methyl- 1 H-inden- 1 - vn(4-naphthvl-2-methyl-lH-inden-l-yl) zircoium dichloride 의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 상기 실시 예 3-1에서 제조된 (4-(3,4- dihydroquinolin- 1 (2H)-yl)-2-met yl-lH-inden- 1 -yl)(4-naphthyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 - yl) dimethyl silane 2.7 g (4.70 mmol, rac:meso=l :l)을 넣고 dry diethyl ether 25 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) 4.14 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여 과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻 었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, HfCl4 (1.66 g, 5.18 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후， -78 °C에서 dry hexane 25 mL, diethyl ether 350 mL를 차례대로 가하고 상은에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 종결 후 celite가 깔린 glass frit(G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dichloromethane (DCM) 으로 녹여내었다. DCM 여과액을 진공 건조하여 주황색의 고체를 얻었다. 1H-NMR 분석 결과 rac: meso=4:l의 Hf complex이 었다. 이 crude product를 모아 dry toluene, pentane으로 -30 넁동실에 재결정시켰다. 생성된 노란색 고체를 glass frit (G4)로 여과하고 dry n-pentane 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형 의 최종 결과물 1.00 g (26 % 수율)을 얻었다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.85 〜 6.62 (m, 17H), 6.50 (s, 1H), 6.31 (s, 1H), 3.75 - 3.74 (m, 2H), 2.84 ~ 2.82 (m, 2H), 2.32 (s, 3H), 2.23 (s, 3H), 2.07 ~ 1.92 (m, 2H), 1.31 (s, 3H), 1.28 (s, 3H) 실시 예 5 실시 예 5-1 : (4-rindoline- 1 (2H)-vl)-2-methyl- lH-inden- 1 - vn(4-naphthvl-2- methvl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 l-(2-methyl-LH-inden-4-yl)-in(ioline (0.43 g, 1.73 mmol)을 넣 고 dry diethyl ether 8.7 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) (0.76 mL)를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여 과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체를 진공 건조하여 흰색 고체의 lithiated product (0.42 g, 96 0/。의 수율)를 얻었다. Glove box안에서 상기 lithiated product (0.42 g, 1.66 mmol), chloro(2- methyl-4-naphthyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane (0.58 g, 1.66 mmol), copper cyanide (6.0 mg, 0.067 mmol)을 1000 mL Schlenk flask에 넣은 후 -78 °C에서 dry diethyl ether 16 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다ᅳ 반응 완료 후 deionized water 20 mL를 가하여 반웅을 종료시켰다.
유기층을 물층으로부터 분리하여 MgS04로 drying하고 여과한 후 진공 건조하여 연한 노란색을 띠는 고체의 리 간드 화합물 (0.79 g, lithiated product 대비 정 량 수율， 출발 물질 대비 85 % 수율)을 얻었다. 1H-NMR 분석 결과 rac:meso의 비율은 약 1 : 1이 었다.
Ή-NMR (CDC13): δ 7.93 〜 6.21 (m, 19H in rac- and meso-isomers), 3.75 ~ 3.54 (m, 4H in rac- and weio-isomers), 2.90〜 2.76 (m, 2H in rac- and meso-iso &cs), 2.01 〜 1.75 (m, 6H in rac- and me^o-isomers), -0.17 - -0.26 (m, 6H in rac- and meso- isomers) 실시 여 1 5-2: rac-dimethylsilvlene-( 4-(indoline- 1 ( 2H)- vlV2-methyl- lH-inden- 1 -yl)(4-naphthyl-2-methvl- 1 H-inden- 1 - yl) zircoium dichloride 의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 (4-(indoline-l(2H)-yl)-2-methyl- LH-inden- l -yl)(4- naphthyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) dimethyl silane 0.772 g (1.39 mmol, rac:meso=l : l)을 넣고 dry diethyl ether 13 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, - 78 °C에서 n-BuLi (2.5M in n-Hx) 1.16 mL를 가하고 상은에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다 · Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, ZrCl4 (0.354 g, 1.53 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후, -78 °C에서 dry hexane 13 mL, diethyl ether 350 mL를 차례대로 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반웅 종결 후 celite가 깔린 glass frit(G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dichloromethane (DCM)으로 녹여내었다. DCM 여 과액을 진공 건조하여 주황색의 고체를 얻 었다. 1H-NMR 분석 결과 rac: meso=3:l의 Zr complex이 었다. 이 crude product를 모아 dry toluene으로 -30 °C 냉동실에 재결정시 켰다. 생성 된 주황색 고체를 glass frit (G4)로 여과하고 dry toluene 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형의 최종 결과물 0.11 g (l l % 수율)을 얻었 다ᅳ
Ή-NMR (toluene-d5): δ 8.20 - 8.18 (dd, 1H), 7.75 (d, 1H), 7.58 (d, 1H), 7.49 (d, 1H), 7.30 ~ 6.87 (m, 1H), 6.75 ~ 6.70 (m, 2H), 6.53 (s, 1H), 4.14 ~ 4.03 (m, 2H), 2.73 ~ 2.71 (m, 2H), 2.12 (s, 3H), 1.88 (s, 3H), 0.91 (s, 3H), 0.86 (s, 3H) 실시 예 6
mc-dimethylsilylene-(4-(indoline- 1 (2H)-yl)-2-methyl-lH-inden- 1 -yl)(4- naphthyl-2-methyl- 1 H-inden- 1 -yl) hafnium di chloride '의 합성
100 mL의 Schlenk flask에 상기 실시 예 5-1에서 제조된 (4-(indoline- 1 (2H)-yl)-2-methyl- lH-inden- 1 -yl)(4-napht yl-2-methyl- 1 Η-inden- 1 -yl) dimethyl silane 2.0 g (3.57 mmol, rac:meso=l :l)을 넣고 dry diethyl ether 18 mL를 가하여 출발 물질을 녹인 후, -78 °C에서 n-BuLi (2.5M in η-Ηχ) 3.14 mL를 가하고 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 이후 glass frit (G4)를 이용하여 여과하였다. Glass frit에 남아 있는 고체는 진공 건조하여 흰색의 고체의 lithiated product를 얻었다. Glove box 안에서 이 lithiated product, HfCl4 (1.26 g, 3.93 mmol)을 100 mL Schlenk flask에 넣은 후, -78 °C에서 dry toluene 18 mL를 차례대로 가하고 상은에서 ' 하룻밤 동안 교반하였다ᅳ 반응 종결 후 celite가 깔린 glass frit (G4)로 여과하였다. Glass frit에 남아있는 고체는 dichloromethane (DCM)으로 녹여내었다. DCM 여과액을 진공 건조하여 주황색의 고체를 얻었다. 1H-NMR 분석/ 결과 rac: meso=3:l의 Zr complex이 었다. 이 crude product를 모아 dry toluene으로 -30 °C 냉동실에 재결정시 켰다. 생성 된 노란색 고체를 glass frit (G4)로 여과하고 dry toluene 10 mL로 두 번 씻어준 후 진공 건조하여 racemic형의 최종 결과물 0.3 g (10 % 수율)을 얻었다. Ή-NMR (toluene-d5): δ 8.12 (d, IH), 7.76 (d, IH), 7.62 (d, IH), 7.55 (d, IH), 7.51 (d, IH), 7.27 - 6.85 (m, 10H), 6.70〜 6.67 (m, 2H), 6.42 (s, IH), 4.07 ~ 3.98 (m, 2H), 2.70 ~ 2.67 (m, 2H), 2.19 (s, 3H), 1.95 (s, 3H), 0.88 (s, 3H), 0.84 (s, 3H) 비교예 1
rac-1 ,17 -dimethtylsilylene-bis(indenvl) hafnium dichloride
rac-l, -dimethtylsilylene-bis(indenyl) hafnium dichloride 화합물은 미국특허 No.5,905,162 의 Example 1에 따라 합성하여 사용하였다. 프로필렌 단독 중합체의 제조
실시예 7
250 mL 미니클레이브 반웅기에 를루엔 용매 (0.2 L)를 가한 후, 반웅기의 온도를 70 °C로 예열하였다. 5 X 10"6 M의 디메틸아닐리늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐) 보레이트 조촉매 0.2 mL를 syringe로 반응기에 투입한 후, 트리이소부틸알루미늄 화합물로 처리된 상기 실시예 1의 전이금속 화합물 (1 Χ ΐσ6Μ, 0.1 mL)를 반응기에 넣었다. 중합 반응은 10 분간 5 bar 프로필렌을 주입하면서 진행하였다. 증합 반응을 10 분간 진행한 후， 남은 가스를 빼내고 고분자 용액을 과량의 에탄을을 가하여 냉각시켜 침전을 유도하였다. 얻어진 고분자를 에탄을 및 아세톤으로 각각 2 내지 3회 세척한 후, 80 진공 오븐에서 12 시간 이상 건조한 후 물성을 측정하였다. 실시예 8
상기 실시예 2의 전이금속 화합물을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 실시예 9
상기 실시예 3의 전이금속 화합물을 이용한 것을 제의하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 올레핀계 중합체를 제조하였다. 실시예 10 상기 실시예 4의 전이금속 화합물을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 비교예 2
5 X 10-6 M의 디메틸아닐리늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐) 보레이트 조촉매를 1.0 mL로 사용하고, 트리이소부틸알루미늄 화합물로 처리된 상기 비교예 1의 전이금속 화합물 (1 Χΐσό Μ, 0.5 mL)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 중합체의 녹는점 (Tm)은 TA사의 Q100을 사용하여 측정하였다. 측정값은 중합체의 thermal history를 없애기 위해 분당 10 Ί2로 승온시킨 두 번째 melting을 통해 얻었다.
상기 실시예 7 내지 10 및 비교예 2에 대해 상기와 같은 방법으로 물성을 측정한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure imgf000038_0001
상기 표 1을 참조하면, 실시예 7 내지 10에 의해 제조된 프로필렌 중합체는 비교예 2의 중합체에 비하여 높은 녹는점 (Tm)을 나타내었다. 즉， 본 발명의 전이금속 화합물을 촉매로 이용할 때 높은 촉매 활성도를 보이며， isotacticity가 높은 을레핀계 중합체가 얻어짐을 확인하였다. 프로필렌-에틸렌 공중합체의 제조 실시예 11
2 L 오토클레이브 반웅기에 를루엔 용매 (0.8 L)와 프로필렌 (250 g), 에틸렌 (70 psi)을 가한 후, 고압 아르곤 압력으로 500 psi가 되도록 압력을 맞추고 반웅기의 은도를 70 로 예열하였다. 5 X 1(T6 M의 디메틸아닐리늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐) 보레이트 조촉매 0.2 mL를 고압 아르곤 압력을 가하여 반웅기에 넣고, 트리이소부틸알루미늄 화합물로 처리된 상기 실시예 1의 전이금속 화합물 (1 Χ 106 Μ, 0.1 mL)를 촉매 저장탱크에 넣은 후 고압의 아르곤 압력을 가하여 반응기에 넣었다. 중합 반웅은 10 분간 진행하였다. 반응열은 반응기 내부의 넁각 코일을 통해 제거하여 중합 온도를 최대한 일정하게 유지하였다. 증합 반웅을 10 분간 진행한 후, 남은 가스를 빼내고 고분자 용액을 반웅기의 하부로 배출시키고 과량의 에탄올을 가하여 냉각시켜 침전을 유도하였다. 얻어진 고분자를 에탄올 및 아세톤으로 각각 2 내지 3회 세척한 후, 80 °C 진공 오븐에서 12 시간 이상 건조한 후 물성을 측정하였다. 실시예 12
상기 실시예 3의 전이금속 화합물을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 n과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 실시예 13
상기 실시예 5의 전이금속 화합물을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 비교예 3
5 X 10-6 M의 디메틸아닐리늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐) 보레이트 조촉매를 1.0 mL로 사용하고, 트리이소부틸알루미늄 화합물로 처리된 상기 비교예 1의 전이금속 화합물 (1 X 10-6 M, 0.5 mL)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 을레핀계 중합체를 제조하였다. 중합체의 용융지수 (melt flow rate, MFR)는 ASTM D-l238 (조건 E, 230 °C 2.16 kg 하중)로 측정하였다. 녹는점 (Tm)은 TA사의 Q100을 사용하여 측정하였다. 측정값은 중합체의 thermal history를 없애기 위해 분당 10 °C로 승온시킨 두 번째 melting을 통해 얻었다.
상기 실시예 11 내지 13 및 비교예 3에 대해 상기와 같은 방법으로 물성을 측정한 후 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다ᅳ
[표 2]
Figure imgf000040_0001
상기 표 2를 참조하면， 실시예 11 내지 13에 의해 제조된 프로필렌- 에털렌 중합체는 비교예 3에 비하여 높은 촉매 활성도， 용융 지수 등 뛰어난 효과를 나타내었다.

Claims

【특허청구범위】
【청구항 1】
하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물:
Figure imgf000041_0001
상기 화학식 1에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
Rt 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기, 또는 실릴기이며， Rl 내지 RI6중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지
20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이다.
【청구항 2】
제 1항에 있어서, 상기 내지 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지
20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기이고, R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기인 리간드 화합물.
【청구항 3】
제 1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조식들 중 하나로 표시되는 리간드 화합물:
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000043_0001
Figure imgf000044_0001
Figure imgf000045_0001
【청구항 4]
하기 화학식 2로 표시되는 전 0
Figure imgf000045_0002
Figure imgf000046_0001
상기 화학식 2에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
R] 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기， 또는 실릴기이며， 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소， 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이고;
M은 4족의 전이금속이고;
X, 및 ¾는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기 , 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리 덴기 이다.
【청구항 5】
제 4항에 있어서， 상기
Figure imgf000047_0001
내지 R16은 각각 독립적으로 수소， 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 , 탄소수 6 내지 20의 아릴기 , 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기， 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 , 또는 탄소수 5 내지 20의 해테로고리기 이고, R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 인 전이금속 화합물.
【청구항 6]
제 4항에 있어서, 상기 M은 Ti, Zr 및 Hf으로 이루어진 군에서 선택되는 전이금속 화합물.
【청구항 7】
제 4항에 있어서， 상기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물은 하기 구조식들 중 하나로 표시되는 전이금속 화합물:
Figure imgf000047_0002
Figure imgf000048_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000049_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000050_0001
Figure imgf000051_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d ZS£Z60/ 0Z OAV
Figure imgf000052_0001
Figure imgf000053_0001
ZlSOTO/ClOZaM/X3d
Figure imgf000054_0001
【청구항 8】
하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 리튬염을 반웅시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물의 제조방법:
Figure imgf000054_0002
Figure imgf000055_0001
상기 화학식 1,3 및 4에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
R, 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기， 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기， 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기， 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기， 또는 실릴기이며, 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
RI7은 수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이다.
【청구항 9】
제 8항에 있어서, 상기 내지 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지
20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기이고， R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기인 리간드 화합물의 제조방법.
【청구항 10】
하기 화학식 1로 표시되는 리간드 화합물과, 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 반웅시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 2로 표시되는 전이금속 화합물의 제조방법:
Figure imgf000056_0001
[화학식 9]
Μ(ΧιΧ2)2
Figure imgf000057_0001
상기 화학식 1， 2 및 9에서,
n은 1 내지 2의 정수이고,
R, 내지 R16은 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기， 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기， 또는 실릴기이며, 내지 R16중 서로 인접하는 2개 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 포함하는 알킬리딘기에 의해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R17은 수소, 할로겐기， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시이며;
Q는 탄소 또는 실리콘이고;
M은 4족의 전이금속이고;
X, 및 ¾는 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐， 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기， 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기， 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 20의 아릴아미노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬리덴기이다.
【청구항 111
제 10항에 있어서, 상기 Ri 내지 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기， 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지
20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로고리기이고, R17은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기인 전이금속 화합물의 제조방법.
【청구항 12】
제 10항에 .있어서, 상기 M은 Ti, Zr 및 Hf으로 이루어진 군에서 선택되는 전이금속 화합물의 제조방법ᅳ
PCT/KR2013/010512 2012-12-11 2013-11-19 신규한 리간드 화합물, 이의 제조방법, 전이금속 화합물, 및 이의 제조방법 WO2014092352A1 (ko)

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