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应用包括过渡金属化合物和铝氧烷的催化剂于烯烃聚合的方法技术

技术编号:1567652 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于生产立体定向链烯聚合物的催化剂,其中包括结构式(I)表示的新颖化合物,其中M是锆或铪,Y是硅或锗,R+[1]-[n]-C-[5]H-[4]-n和R+[1]-[q]-C-[5]H-[4]-q是不取代或取代的环戊二烯基基团,和铝氧烷。利用该催化剂生产链烯聚合物的方法同样属于本发明专利技术的范围。(*该技术在2008年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种新颖的含有桥联结构的双取代环戊二烯基配位体的过渡金属元素化合物;本专利技术的化合物在立体定向链烯聚合中可用作催化剂组份。对于链烯聚合的均相催化剂,所谓的Kaminsky催化剂已为人熟知(金属茂化合物/铝氧烷)。该催化剂有很高的聚合活性,并且,就丙烯聚合而言,人们已知在上述催化剂存在下,可以生产无规立构聚丙烯(Makromol.Chem.RapidCommun.4,417-421(1983),日本专利申请公开号ShO58-19,309/1983,ShO60-130,604/1985和ShO61-211,307/1986)和全同立构的聚丙烯(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.24,507-508(1985),J.Am.Chem.Soc.1984,106,6355-6364,日本专利申请公开号ShO61-264,010/1986,J.Am.Chem.Soc.1987,109,6544-6545,日本专利申请公开号ShO63-66206/1988)。就金属茂化合物来说,含有双未取代环戊二烯基配位体并与硅、磷、胺或碳交联的过渡金属元素化合物是已知的(日本专利申请公开号ShO62-296,008/1987),至于锆或铪的化合物,二甲基甲硅烷基双(环戊二烯基)二氯化锆或二甲基甲硅烷基双(环戊二烯基)二氯化铪已人工合成了(Z.Naturforsch,38b,321-325(1983)和Inorg.Chem.1985,24,2539)。进一步地,对于含有用取代环戊二烯基环与硅交联的配位体的过渡金属化合物制备例已为人所知,例如二甲基甲硅烷基双(甲基环戊二烯基)二氯化钛(Monatsh.Chem.112,887-897(1981)),二甲基甲硅烷基双(特-丁基环戊二烯基)钪氢化物(J.Am.Chem.Soc.1988,110,976-978),Me2Si(Me4C5)MCH〔SiMe3〕2(M=Nd,Sm,Lu)型化合物(J.Am.Chem.Soc.1985,107,8103-8110)。然而,对于含二甲基甲硅烷基双(四甲基环戊二烯基)配位体的锆化合物或钛化合物来说,其实施例已为人所知(Chem.Ber.119,1750-1754(1986)),但是,含有用其它取代环戊二烯基环与硅或锗交联的配位体的化合物制备例还没有报道。不用说,利用这样的化合物聚合链烯获得全同立构聚合物的具体实施例也从未报道过。为了解决上述问题,专利技术人做了广泛的研究,结果成功地制备出了具有良好效率的上述新颖的锆化合物或铪化合物,并通过聚合实验证实了在立体定向链烯聚合中,这些化合物可用作催化剂组份。如上所述,很明显,本专利技术的目的是提供上述新颖和有用的化合物以及它们的用途。本专利技术包括(1)由结构式〔Ⅰ〕表示的过渡金属化合物 其中M表示锆或铪;Y表示硅或锗;R1n-C5H4-n和R1q-C5H4-q各自表示未取代或取代的环戊二烯基基团;n和q各自表示0至4的整数,但不包括n=q=0和n=q=4;每个R1可相同或不同,各自表示氢原子,甲硅烷基基团或烃基;每个R2可相同或不同,各自表示氢原子或烃基;每个X可相同或不同,各自表示氢原子,卤原子或烃基;(2)用于立体定向链烯聚合物生产的催化剂,其含有有效成份,(A)由结构式〔Ⅰ〕表示的过渡金属元素化合物 其中M表示锆或铪的过渡金属化合物;Y表示硅或锗;R1n-C5H4-n和R1q-C5H4-q各自表示未取代或取代的环戊二烯基基团;n和q各自表示0至4的整数,但不包括n=q=0和n=q=4;每个R1可相同或不同,各自表示氢原子,甲硅烷基基团或烃基,但环戊二烯基环上R1的位置和R1的类型必须形成这样的构型,其中不存在任何含M的对称平面;每个R2可相同或不同,各自表示氢原子或烃基;每个X可相同或不同,各自表示氢原子、卤原子或烃基,和(B)由结构式〔Ⅱ〕或结构式〔Ⅲ〕表示的铝氧烷 其中m表示4至30的整数,R3表示烃基。附图说明图1,3,5,7,9,11,13和15分别表示下述化合物的红外光谱。图2,4,6,8,10,12,14和16分别表示下述化合物的核磁共振光谱 图17,19和21分别表示下述化合物的红外光谱。图18,20和22分别表示下述化合物的核磁共振光谱 图23表示本专利技术催化剂聚合步骤的流程图。本专利技术的化合物〔Ⅰ〕是一种含有桥联结构的双取代环戊二烯基环二齿配位体的新颖的锆或铪的化合物。根据两个环戊二烯基环上取代基的立体构型,该化合物包括外消旋和内消旋两种形式,也可是其中之一种结构。更进一步地,以任意比例将这两种结构混合而获得的混合物也可包括在内。在本专利技术的锆或铪化合物中,结构式〔Ⅰ〕中的Y是硅或锗。在各个环戊二烯基环上的取代基数可从0至4,但至少在其中之一的环上有取代基,另外,也不包括两个环上都有4个取代基这种情况。每个R1可相同或不同,各自表示氢原子、甲硅烷基基团或烃基,例如烷基、烯基、芳香基、烷芳基、芳烷基等,每个都含有1至20个碳原子。甲硅烷基基团具体例是三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基等。烃基的具体例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基等。每个R2可相同或不同,各自表示氢原子或上述的烃基。每个X可相同或不同,各自表示氢原子、卤原子,例如F,Cl,Br,I等,或上述的烃基。就本专利技术化合物〔Ⅰ〕的代表性的制备工艺而言,下述(1)或(2)可简要说明,例如在n=q=1时,但需要指出的是制备工艺并不限于这两种(1)环戊二烯基环的取代基相同2Na(R1-C5H4)+R22YCl2→R22Y(R1-C5H4)2+2NaClR22Y(R1-C5H4)2+2n-BuLi→Li2〔R22Y(R1-C5H3)2〕+2C4H10Li2〔R22Y(R1-C5H3)2〕+MX4→〔R22Y(R1-C5H3)2〕MX2+2LiX(2)环戊二烯基环的取代基不同Na(R1-C5H4)+R22YCl2→R22Y(R1-C5H4)Cl+NaClNa(R1′-C5H4)+R22Y(R1-C5H4)Cl→R22Y(R1-C5H4)(R1′-C5H4)+NaClR22Y(R1-C5H4)(R1′-C5H4)+2n-BuLi→Li2〔R22Y(R1-C5H3)(R1′-C5H3)〕+2C4H10Li2〔R22Y(R1-C5H3)(R1′-C5H3)〕+MX4→〔R22Y(R1-C5H3)(R1′-C5H3)〕MX2+2LiX含桥联结构的双取代环戊二烯基环二齿配位体(如在上述制备方法(1)或(2)中化合物R22Y(R1-C5H4)2或R22Y(R1-C5H4)(R1′-C5H4))的制备方法已为人所知(见Monatsh.Chem.112,887-897(1981),J.Am.Chem.Soc.1988,110,976-978,J.Am.Chem.Soc.1985,107,8103-8110,等)。就这样的二齿配位体而言,可将反应物从烷基锂转换成为锂的化合物,随后用它来进行以后的反应。进一步地,以钾化合物或钠化合物的形式进行随后的反应也是可能的。MX4和Li化合物(例如上述制备方法(1)和(2)中由Li2〔R22Y(R1-C5H3)2〕或Li2〔R22Y(R本文档来自技高网...

【技术保护点】
由结构式(I)表示的过渡金属化合物***(I)其中M表示锆成或铪;Y表示硅或锗;R↓[n]↑[1]-C↓[5]H↓[4]-n和R↓[q]↑[1]-C↓[5]H↓[4]-q各自表示未取代或取代的环戊二烯基基团;n和q各自表示0至4的整 数,但不包括n=q=0和n=q=4;每个R↑[1]可相同或不同,各自表示氢原子、甲硅烷基基团或烃基;每个R↑[2]可相同或不同,各自表示氢原子或烃基;每个X可相同或不同,各自表示氢原子、卤原子或烃基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫新也吉村启三濑孝也山崎博史
申请(专利权)人:窒素公司理化学研究所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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