説明

オレフィンの四量体化

本発明は、オレフィンの四量体化方法について記載しており、前記方法の生成物流は、30%を超える四量体オレフィンを含有する。本方法は、オレフィンの供給流を遷移金属化合物およびへテロ原子配位子を含有する触媒系と接触させる工程を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エチレンのオリゴマー化に関する。より詳細には、本発明は、四量体化方法、オレフィンの四量体化用触媒系ならびにオレフィンの四量体化用触媒系のための配位子の同定および使用に関する。
【背景技術】
【0002】
本発明は、1−オクテンの生成を、有意な量のブテン、他のオクテン異性体、特に高分子オリゴマーおよびポリエチレンの副生成を避けながら高い選択性で促進する方法および触媒系を規定する。その触媒系は、また、他のオレフィン、特にα−オレフィンの四量体化に使用することができる。
【0003】
1−オクテンの有用性はよく知られているにもかかわらず、当該技術は、1−オクテンを選択的に生成するエチレンの四量体化のための商業的に成功する方法を教示していない。従来のエチレンのオリゴマー化技術が生成するのは、シュルツ−フローリーまたはポアソンの生成物分布のいずれかに従う一連のα−オレフィンである。定義によれば、これらの数学的分布は、形成することができる四量体の質量%を限定して生成物を分布させる。これに関連して、キレート配位子の好ましくは2−ジフェニルホスフィノ安息香酸(DPPBA)、ニッケル化合物の好ましくはNiCl・6HO、および触媒活性化剤の好ましくはテトラフェニルホウ酸ナトリウムを含むニッケル触媒が、直線状オレフィンの混合物を生じるエチレンのオリゴマー化の触媒作用をすることが従来技術(米国特許第6184428号)により知られている。直線状Cα−オレフィンに対する選択性は、19%であると言われている。同様に、類似の触媒系を使用するシェル高分子オレフィン法(the Shell Higher Olefins Process)(SHOP法、米国特許第3676523号および第3635937号)は、生成物の混合物中に11重量%の1−オクテンを一般的に生じることが報告されている(Chem Systems PERPリポート、90−1、93−6および94/95S12)。
【0004】
Gulf Oil Chemical Company(Chevron、例えば、ドイツ国特許第1443927号)およびEthyl Corporation(BP/Amoco、例えば、米国特許第3906053号)により独自に開発されたトリアルキルアンモニウム触媒に基づくチーグラータイプの技術もまた、エチレンをオリゴマー化して、報告によれば13〜25質量%の1−オクテンを含有するオレフィンの混合物にするために商業的に使用されている(Chem Systems PERPリポート、90−1、93−6および94/95S12)。
【0005】
従来技術は、また、リンおよび窒素の両方のヘテロ原子によるへテロ原子配位子を含有するクロム系触媒が、エチレンを三量体化して1−ヘキセンにする選択的触媒作用を及ぼすことを教示している。エチレンの三量体化のための上記へテロ原子配位子としては、ビス(2−ジエチルホスフィノ−エチル)アミン(WO03/053891、ここに参照によりそのすべてを本明細書に組み込む)ならびに(o−メトキシフェニル)PN(メチル)P(o−メトキシフェニル)(WO02/04119、ここに参照によりそのすべてを本明細書に組み込む)が挙げられる。これら触媒系および方法は、両方とも、1−ヘキセンの生成に非常に特異的であって1−オクテンは不純物として生ずるのみである(一般的には、WO02/04119により開示されているように生成物の混合物の3質量%未満)。(o−メトキシフェニル)PN(メチル)P(o−メトキシフェニル)(WO02/04119)に配位しているリンの2つのヘテロ原子は、1つの窒素原子によって互いに隔たっている。その窒素原子は、少なくとも活性化剤が存在しなければクロムには配位せず、配位子にさらなる電子供与原子がなければ二座系であるものと考えられる。さらに、フェニル基のオルト位の極性または電子供与性置換基は、三座系の形成を助けることが論議されており、「このことにより、オルトメトキシ基が懸垂供与体として作用し、クロム中心の配位の飽和を増すポテンシャルが重要な要素であると仮定した」と記載するChem.Commun.、2002、858〜859のWO 02/04119の発明者が繰り返す通り、それは、1−ヘキセン形成の選択性を高めるものと一般に信じられている。Chem.Commun.、2002、858〜859の著者等は、彼らの仮説を裏付けるために、触媒条件下で、配位子として、R、R、RおよびRの少なくとも1つ上に何らの上記オルト極性置換基のない化合物、(p−メトキシ−フェニル)PN(メチル)P(p−メトキシ−フェニル)を使用しても、α−オレフィンに対する触媒活性は何も生じないことを示した。WO02/04119(実施例16)は、オレフィンの三量体化を用いるオクテンの製造方法および触媒系を教示している。この例においては、1−ブテンを2個のエチレン分子と共に三量体化して25%のオクテンを生じている。しかしながら、これらオクテンの性質は開示されておらず、本出願人は、それらは直線状および枝分かれオクテンの混合物からなるものと考えている。
【0006】
従来技術は、一般に認められているエチレン三量体化のための7員メタラサイクル反応中間体(Chem.Commun.、1989、674)の9員メタラサイクルへの拡大は起こりそうにない(Organometallics、2003、22、2564;Angew.Chem.Int.Ed.、2003、42(7)、808)ために、高い1−オクテンの選択性は達成され得ないことを教示している。9員環は、最も好ましくない中間サイズの環であり、したがって7員環と比較して疎まれるはずであることが論じられている(Organometallics、2003、22、2564)。その上、「9員環が形成される場合は、それより11員環または13員環まで成長しそうである。言い換えると、多くのオクテンが期待されるのではなくて、かなりの量の(直鎖状の)デセンまたはドデセンの方がより理にかなっている。」ということも同じ著者により述べられている。
【0007】
正反対のことのその教示にもかかわらず、本出願人は、四量体化オレフィンを選択的に生成させる方法を今や見出した。本出願人は、さらに、リン原子上のヒドロカルビルまたはヘテロヒドロカルビル基に極性置換基を有する窒素およびリンの両方のへテロ原子を有する混合へテロ原子配位子を含有するクロム系触媒は、しばしば60質量%を超える選択性でエチレンを選択的に四量体化して1−オクテンにするために使用することができることを見出した。この高度の1−オクテン選択性は、最高でも25質量%の1−オクテンを生じるだけである従来の1段法のエチレンオリゴマー化または三量体化技術によっては達成することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、四量体生成物を選択的に生成させる方法に関する。
【0009】
本発明は、特にエチレン等のオレフィンから1−オクテン等の四量体生成物を選択的に生成させる方法に関する。
【0010】
本発明は、へテロ原子配位子を含有する遷移金属触媒系を使用して四量体生成物を選択的に生成させる方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第1の態様によれば、オレフィンの四量体化方法であって、該四量体化方法の生成物はオレフィンであり、本方法の生成物流の30%を超えて生成する。
【0012】
本発明の第2の態様によれば、該四量体化方法は、オレフィンの供給流を遷移金属およびへテロ原子配位子を含む触媒系と接触させる工程を含み、該四量体化方法の生成物はオレフィンであり、本方法の生成物流の30%を超えて生成する。
本明細書において、%は、質量%である。
【0013】
「四量体化」という用語は、一般に、4つの、好ましくは4つの同一のオレフィンモノマー単位が直鎖状および/または枝分かれオレフィンを生ずる反応を指す。
【0014】
へテロ原子状のとは、同一であるかまたは異なっていてもよい少なくとも2つのへテロ原子を含有する配位子を意味し、そのへテロ原子は、リン、ヒ素、アンチモン、硫黄、酸素、ビスマス、セレンまたは窒素から選択することができる。
【0015】
供給流は、四量体化するオレフィンを含んでおり、本発明による方法の中に連続方式またはバッチ方式で導入することができる。
【0016】
生成物流は、四量体を含んでおり、その四量体は、本発明により連続方式またはバッチ方式で生成される。
【0017】
供給流は、α−オレフィンを含むことができ、生成物流は、少なくとも30%、好ましくは少なくとも35%の四量体化α−オレフィンモノマーを含むことができる。
【0018】
本方法は、α−オレフィンを四量体化する方法を含む。α−オレフィンという用語は、末端二重結合を有するすべての炭化水素化合物を意味する。この定義は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等を含む。
【0019】
本方法は、四量体α−オレフィン生成物を選択的に生じるα−オレフィンの四量体化の方法を含むことができる。
【0020】
オレフィンの供給流は、エチレンを含むことができ、生成物流は、少なくとも30%の1−オクテンを含むことができる。本方法は、エチレンの四量体化方法であり得る。
【0021】
本発明は、40%、50%または60%のα−オレフィンを超える生成物流を生じさせるように、配位子、触媒系および/または処理条件を選択することを可能にする。生成物流の一層進んだ用途によっては、α−オレフィンのそのような高い選択性を有することが望ましいかもしれない。
【0022】
オレフィン供給流は、エチレンを含むことができ、生成物流中の(C+C):(C+C10)の比は、2.5:1を超えることができる。
【0023】
オレフィン供給流は、エチレンを含むことができ、生成物流中のC:Cの比は、1を超える。
【0024】
エチレンは、1bargを超え、好ましくは10bargを超え、より好ましくは30bargを超える圧力で触媒系と接触させることができる。
【0025】
ヘテロ原子配位子は、次の一般式(R)A−B−C(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、酸素、ビスマス、硫黄、セレン、および窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、Rは、少なくとも1つのR基が極性置換基で置換されているホモまたはヘテロヒドロカルビル基のいずれかから独立に選択され、nおよびmは、AおよびCのそれぞれの価数および酸化状態により決まる)によって表すことができる。
【0026】
Aおよび/またはCが遷移金属と配位するための潜在的電子供与体であり得る。
電子供与体または電子供与性置換基は、供与性の共有結合を含む化学結合の形成で使用される電子を供与する実体として定義される。
【0027】
ヘテロ原子配位子は、次の一般式(R)(R)A−B−C(R)(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスおよび窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、R、R、RおよびRは、独立して、非芳香族基および複素環式芳香族を含む芳香族基から選択され、R、R、RおよびRの少なくとも1つが極性置換基により置換されている)によって表すことができる。
【0028】
本発明の方法の態様のいくつかの実施形態においては、R、R、RおよびRの最大4つまでは、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有することができる。
【0029】
極性置換基により置換されているR、R、RおよびRの少なくとも1つに加えて、各R、R、RおよびRは、複素環式芳香族を含む芳香族であり得るが、好ましくは、すべてではないR、R、RおよびRが、それらがすべて芳香族である場合は、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上で任意の置換基によって置換されている。
【0030】
極性置換基により置換されているR、R、RおよびRの少なくとも1つに加えて、2つ以下のR、R、RおよびRは、それらがすべて芳香族である場合は、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有することができる。
【0031】
、R、RおよびRが、それらがすべて芳香族である場合は、そこのいずれの極性置換基も、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上ではないことが好ましい。
【0032】
、R、RおよびRの少なくとも1つは、芳香族である場合、AまたはCに結合している原子から2番目以上離れた原子上で極性置換基により置換され得る。
【0033】
、R、RおよびRの1つまたは複数上の極性置換基は、いずれも電子供与性であり得る。
【0034】
極性とは、IUPACにより、不変の電気双極子モーメントを有する実体として定義されている。極性置換基としては、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、C〜C20アルコキシ、フェノキシ、ペンタフルオロフェノキシ、トリメチルシロキシ、ジメチルアミノ、メチルスルファニル、トシル、メトキシメチル、メチルチオメチル、1,3−オキサゾリル、メトメトキシ、ヒドロキシル、アミノ、ホスフィノ、アルシノ、スチビノ、サルファート、ニトロ等が挙げられる。
【0035】
基R、R、RおよびRのいずれもが、独立して、お互い同士の1つまたは複数、あるいは結合基Bと結合して、AおよびC、AおよびBまたはBおよびCと共に環構造を形成することができる。
【0036】
、R、RおよびRは、独立して、ベンジル、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、トリルオキシ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、チオフェニル、ピリジル、チオエチル、チオフェノキシ、トリメチルシリル、ジメチルヒドラジル、メチル、エチル、エテニル、プロピル、ブチル、プロペニル、プロピニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェロセニルおよびテトラヒドロフラニル基からなる群から選択することができる。好ましくは、R、R、RおよびRは、独立して、フェニル、トリル、ビフェニル、ナフチル、チオフェニルおよびエチル基からなる群から選択することができる。
【0037】
Aおよび/またはCは、Aおよび/またはCの原子価が当該酸化を可能ならしめる場合は、独立して、S、Se、N、またはOにより酸化され得る。
【0038】
AおよびCは、独立して、リンまたはSまたはSeまたはNまたはOにより酸化されたリンであり得る。
【0039】
Bは、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルおよび置換ヘテロヒドロカルビルを含む有機結合基;単一原子結合を含む無機結合基;イオン結合ならびに、メチレン、ジメチルメチレン、1,2−エタン、1,2−フェニレン、1,2−プロパン、1,2−カテコール、1,2−ジメチルヒドラジン、−B(R)−、−Si(R−、−P(R)−および−N(R)−(Rは、水素、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、置換へテロ原子またはハロゲンである)を含む基のいずれか1つから選択される。好ましくは、Bは、−N(R)−であり、Rは、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビル基である。Rは、水素であるかまたは、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ハロゲン、ニトロ、アルコキシカルボニル、カルボニルオキシ、アルコキシ、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、ジアルキルアミノ、シリル基またはそれらの誘導体、およびこれら置換基のいずれかにより置換されているアリールからなる群から選択することができる。好ましくは、Rは、イソプロピル、1−シクロヘキシルエチル、2−メチルシクロヘキシルまたは2−オクチル基であることができる。
【0040】
Bは、単一原子スペーサーであるように選択することができる。単一原子の結合スペーサーは、AおよびCに直接結合している置換または非置換原子として定義される。
【0041】
配位子は、また、複数の(R)A−B−C(R)単位を含有することができる。上記配位子の非限定の例としては、デンドリマー配位子ならびに個々の単位が1つまたは複数のR基によるかまたは結合基Bのいずれかによって連結されている配位子が挙げられる。上記配位子のより具体的な例としては、非限定で、1,2−ジ−(N(P(4−メトキシフェニル))−ベンゼン、1,4−ジ−(N(P(4−メトキシフェニル))−ベンゼン、N(CHCHN(P(4−メトキシフェニル)および1,4−ジ−(P(4−メトキシフェニル)N(メチル)P(4−メトキシフェニル))−ベンゼンを挙げることができる。
【0042】
その配位子は、当業者に知られている手順および既刊文献に開示されている手順により調製することができる。配位子の例としては、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−エチルヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)(フェニル)、(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)(フェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(1−シクロヘキシルエチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−メチルシクロヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(デシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ペンチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ベンジル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(フェニル)P(4−メトキシフェニル)、(4−フルオロフェニル)PN(メチル)P(4−フルオロフェニル)、(2−フルオロフェニル)PN(メチル)P(2−フルオロフェニル)、(4−ジメチルアミノ−フェニル)PN(メチル)P(4−ジメチルアミノ−フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(アリル)P(4−メトキシフェニル)、(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)、(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)PN(イソプロピル)P(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(イソプロピル)P(フェニル)がある。
【0043】
該触媒系は、活性化剤を含むことができ、本方法はへテロ原子配位子を遷移金化合物およびその活性化剤と任意の順序で合わせる工程を含み得る。
【0044】
本方法は、遷移金属化合物およびヘテロ原子配位子からin situでヘテロ原子配位錯体を発生させる工程を含み得る。その方法は、ヘテロ原子配位子および遷移金属化合物を使用して調製し、予め形成しておいた配位錯体を反応混合物に加える工程、または遷移金属のヘテロ原子配位錯体がin situで発生するように、ヘテロ原子配位子および遷移金属化合物を反応器に別々に加える工程を含むことができる。ヘテロ原子配位錯体がin situで発生するとは、その錯体が、触媒反応が起こる媒体中で発生することを意味する。一般的には、ヘテロ原子配位錯体は、in situで発生する。一般的には、遷移金属化合物、およびヘテロ原子配位子は、約0.01:100から10000:1、好ましくは約0.1:1から10:1の金属/配位子の比を提供するように(in situおよびex situの両方で)合わせる。
【0045】
その遷移金属は、クロム、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、バナジウムおよびジルコニウムからなる群のいずれか1つから選択することができ、好ましくはクロムを選択する。
【0046】
ヘテロ原子配位子および活性化剤と混合することにより、本発明によりエチレンの四量体化の触媒作用を及ぼす遷移金属化合物は、単一の無機塩、もしくは有機塩、配位錯体もしくは有機金属錯体であって、クロムトリクロリドトリス−テトラヒドロフラン錯体、(ベンゼン)−トリカルボニルクロム、オクタン酸クロム(III)、ヘキサカルボニルクロム、アセチルアセトン酸クロム(III)および2−エチルヘキサン酸クロム(III)からなる群のいずれか1つから選択することができる。好ましい遷移金属前駆物質としては、アセチルアセトン酸クロム(III)および2−エチルヘキサン酸クロム(III)が挙げられる。
【0047】
ヘテロ原子配位子は、ポリマー鎖に付着させて、その結果、得られた遷移金属のヘテロ原子配位錯体を、高温においては可溶性であるが25℃では不溶性であるように変性することができる。このアプローチにより、その錯体を再使用のために反応混合物から回収することが可能であり、D.E.Bergbreiter等により、J.Am.Chem.Soc.、1987年、109、177〜179に記載されているように他の触媒に使用されてきた。同じような脈絡で、これらの遷移金属錯体は、また、例えば、C.Yuanyin等により、Chinese J.React.Pol.、1992年、1(2)、152〜159に、白金錯体の固定について示されているように、ヘテロ原子配位子を、例えば、シリカ、シリカゲル、ポリシロキサン、アルミナ骨格等に結合することによって固定することもできる。
【0048】
本方法で使用するための活性化剤は、原則として、ヘテロ原子配位子および遷移金属化合物と組み合わせたときに活性触媒を生成する任意の化合物であり得る。活性化剤の混合物もまた使用することができる。適当な化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機塩(臭化メチルリチウムおよび臭化メチルマグネシウム等)、無機酸および無機塩(テトラフルオロホウ酸エーテラート、テトラフルオロホウ酸銀およびヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム等)が挙げられる。
【0049】
適当な有機アルミニウム化合物としては、式AlRであって、Rが、独立して、C〜C12のアルキル、酸素を含有する部分またはハロゲン化物である化合物、およびLiAlH等の化合物等が挙げられる。例としては、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリエチルアルミニウム(TEA)、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)、トリ−n−オクチルアルミニウム、二塩化メチルアルミニウム、二塩化エチルアルミニウム、塩化ジメチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウム、アルミニウムイソプロポキシド、エチルアルミニウムセスキクロリド、メチルアルミニウムセスキクロリド、およびアルミノキサンが挙げられる。アルミノキサンは、一般的には、アルキルアルミニウム化合物、例えばトリメチルアルミニウムに水を制御しながら添加することにより調製することができるオリゴマー化合物として当技術分野でよく知られている。該化合物は、直線状、環状、かご型またはそれらの混合物であり得る。異なるアルミノキサンの混合物もまた本方法で使用することができる。
【0050】
適当な有機ホウ素化合物の例としては、ボロキシン、NaBH、トリエチルホウ素、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、ホウ酸トリブチル等がある。
【0051】
活性化剤は、また、例えばナトリウムまたは亜鉛金属等、あるいは酸素等の還元剤または酸化剤として作用する化合物であるかまたはそれらを含有することもできる。
【0052】
活性化剤は、メチルアルミノキサン(MAO)およびエチルアルミノキサン(EAO)等のアルキルアルミノキサンならびに変性メチルアルミノキサン(MMAO)等の変性アルキルアルミノキサンから選択することができる。変性メチルアルミノキサン(Akzo Nobel社からの市販製品)は、メチル基に加えてイソブチル基またはn−オクチル基等の変性基を含有している。
【0053】
遷移金属およびアルミノキサンは、約1:1から10000:1、好ましくは、約1:1から1000:1、より好ましくは1:1から300:1のAl/金属の比を提供する割合で組合わせることができる。
【0054】
本方法は、触媒系に、アルキルアルミノキサン1モル当たり0.01から1000モルの間の量のトリアルキルアルミニウム化合物を添加する工程を含むことができる。
【0055】
アルミノキサンが、一般に、同じくそれらの調製に使用される対応するトリアルキルアルミニウム化合物の相当量を含有することは注目すべきである。アルミノキサン中のこれらのトリアルキルアルミニウム化合物の存在は、それらの水との不完全な加水分解に起因するものと考えられる。この開示の中で示されるどのような量のトリアルキルアルミニウム化合物も、アルミノキサンに包含されるアルキルアルミニウム化合物に加えられるものである。
【0056】
本方法は、触媒系の成分を、オレフィンの存在下、−20℃と250℃の間の任意の温度で混合する工程を含む。本出願人は、オレフィンの存在により触媒系が安定し得ることを見出した。
【0057】
本明細書に記載した触媒系の個々の成分は、同時にまたは任意の順序で連続的に、溶媒の存在下または不在下で、活性な触媒を生じさせるために組合わせることができる。その触媒成分の混合は、−20℃と250℃の間の任意の温度で行うことができる。触媒成分の混合中のオレフィンの存在は、改良された触媒性能をもたらす保護効果を一般に提供する。好ましい温度範囲は、20℃と100℃の間である。
【0058】
本発明による触媒系またはその個々の成分は、また、それを担体材料、例えば、シリカ、アルミナ、MgCl、ジルコニアまたはそれらの混合物に、あるいはポリマー、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、またはポリ(アミノスチレン)に担持させることによって固定することもできる。その触媒は、担体材料の存在下in situで形成させることができ、またはその担体に、同時もしくは連続して、1つもしくは複数の触媒成分を予め含侵させるかまたは混合することができる。場合によっては、その担体材料は、活性化剤の成分として作用させることもできる。このアプローチは、また、反応混合物からの再使用のための触媒の回収を容易にする。その概念は、例えば、T.MonoiおよびY.Sasakiにより、J.Mol.Cat.A:Chem.、1987年、109、177〜179に、クロム系のエチレン三量体化触媒での成功例が示されている。場合によっては、その担体は、また、例えば、上記担体がアルミノキサン官能基を含有する場合またはその担体がアルミノキサンと同様の化学的機能を果たすことが可能な場合は触媒成分として作用することができ、それは例えばIOLA(商標)(Grace Davison社製市販製品)の場合である。
【0059】
本明細書に記載されている反応生成物、換言すればオレフィンオリゴマーは、開示されている触媒系を使用し、不活性溶媒の存在下または不在下の均一液相反応により、および/または触媒系がわずかの溶解性または非溶解性を示す形であるスラリー反応、および/または2相液/液反応、および/または試薬そのものおよび/または生成物のオレフィンが主要な媒体としての役割を果たすバルク相反応、および/または気相反応により、従来の装置および接触技術を使用して調製することができる。
【0060】
したがって、本方法はまた、不活性溶媒中で行うことができる。活性化剤と反応しない任意の不活性溶媒を使用することができる。これらの不活性溶媒としては、任意の飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素ならびにハロゲン化炭化水素を挙げることができる。代表的な溶媒としては、非限定で、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、1−ヘキセン、1−オクテン、イオン性液体等を挙げることができる。
【0061】
本方法は、大気圧から500bargの圧力で行うことができる。10〜70bargの範囲のエチレン圧が好ましい。特に好ましい圧力は、30から50bargの範囲である。
【0062】
本方法は、−20℃から250℃の範囲の温度で行うことができる。15℃から130℃の範囲の温度が好ましい。特に好ましい温度は、35℃から100℃の範囲である。
【0063】
本発明の好ましい実施形態においては、へテロ原子配位錯体および反応条件は、エチレンからの1−オクテンの収率が30質量%を超え、好ましくは35質量%を超えるように選択する。これに関して、収率とは、形成された全体の反応生成物100g当たりの形成された1−オクテンのグラム数を指す。
【0064】
1−オクテンに加えて、本方法は、また、へテロ原子配位子の性質および反応条件によって、様々な量の1−ブテン、1−ヘキセン、メチルシクロペンタン、メチレンシクロペンタン、プロピルシクロペンタン、プロピレンシクロペンタンおよび特定の高分子オリゴマーも生成することができる。これら生成物のいくつかは、従来のエチレンのオリゴマー化および三量体化技術によっては本発明でみられる収率で形成させることはできない。
【0065】
触媒、その個々の成分、試薬、溶媒および反応生成物は、一般に一回使用を基準として採用されているが、これらの材料はいずれも、生産コストを最低限にするために、ある程度リサイクルすることが可能であるし、実際に好ましい。
【0066】
本方法は、任意のタイプの反応器を含む工場設備で行うことができる。上記反応器の例としては、非限定で、バッチ式反応器、半バッチ式反応器および連続式反応器が挙げられる。その工場設備は、a)反応器と、b)オレフィン反応物および触媒系のためのこの反応器への少なくとも1つの引入管路と、c)オリゴマー化反応生成物のためのこの反応器からの放流管路と、d)触媒系が、本明細書に記載した遷移金属前駆物質および活性化剤のヘテロ原子配位錯体を含んでいる所望のオリゴマー化反応生成物を分離するための少なくとも1つの分離器とを組み合わせて含むことができる。
【0067】
本方法の他の実施形態においては、反応器と分離器とを組み合わせて、同時に起こる反応生成物の形成およびこれら化合物の反応器からの分離を容易にすることができる。この工程原理は、一般に反応蒸留として知られている。触媒系が溶媒または反応生成物中で溶解性を示さず、反応器の生成物、溶媒および未反応オレフィンと共に反応器から出ないように反応器中に固定される場合、その工程原理は一般に触媒蒸留として知られている。
【0068】
本発明のさらなる態様によれば、上で記したようにオレフィンの四量体化のための触媒系が提供される。その触媒系は、上で記したヘテロ原子配位子および遷移金属を含む。その触媒系は、また、上で記した活性化剤も含むことができる。
【0069】
ヘテロ原子配位子は、次の一般式(R)A−B−C(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、酸素、ビスマス、硫黄、セレン、および窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、Rは、ホモまたはヘテロヒドロカルビル基のいずれかから独立に選択され、少なくとも1つのR基が極性置換基で置換され、nおよびmは、AおよびCのそれぞれの価数および酸化状態により決まる)によって表すことができる。
【0070】
Aおよび/またはCは、遷移金属と配位するための潜在的電子供与体であり得る。
電子供与体または電子供与性置換基は、供与結合、共有結合を含む化学結合で使用される電子を供与する実体として定義される。
【0071】
ヘテロ原子配位子は、次の一般式(R)(R)A−B−C(R)(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスおよび窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、R、R、RおよびRは、独立して、非芳香族基および複素環式芳香族を含む芳香族基から選択され、R、R、RおよびRの少なくとも1つが極性置換基により置換されている)によって表すことができる。
【0072】
極性置換基により置換されているR、R、RおよびRの少なくとも1つに加えて、各R、R、RおよびRは、複素環式芳香族を含む芳香族であり得るが、好ましくは、すべてではないR、R、RおよびRが、それらがすべて芳香族である場合は、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上で任意の置換基によって置換されている。
【0073】
極性置換基により置換されているR、R、RおよびRの少なくとも1つに加えて、2つ以下のR、R、RおよびRは、それらがすべて芳香族である場合は、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有することができる。
【0074】
、R、RおよびRが、それらがすべて芳香族である場合は、そこのいずれの極性置換基も、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上ではないことが好ましい。
【0075】
、R、RおよびRの1つまたは複数上の極性置換基は、いずれも電子供与性である。
【0076】
極性とは、不変の電気双極子モーメントを有する実体として定義されている。極性置換基としては、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、C〜C20アルコキシ、フェノキシ、ペンタフルオロフェノキシ、トリメチルシロキシ、ジメチルアミノ、メチルスルファニル、トシル、メトキシメチル、メチルチオメチル、1,3−オキサゾリル、メトメトキシ、ヒドロキシル、アミノ、ホスフィノ、アルシノ、スチビノ、サルファート、ニトロ等が挙げられる。
【0077】
基R、R、RおよびRの任意のものは、互いに1個または複数と、あるいは結合基Bと独立に連結して、AとC、AとBまたはBとCと共に環状構造を形成することができる。
【0078】
、R、RおよびRは、独立して、ベンジル、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、トリルオキシ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、チオフェニル、ピリジル、チオエチル、チオフェノキシ、トリメチルシリル、ジメチルヒドラジル、メチル、エチル、エテニル、プロピル、ブチル、プロペニル、プロピニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェロセニルおよびテトラヒドロフラニル基からなる群から選択することができる。好ましくは、R、R、RおよびRは、独立して、フェニル、トリル、ビフェニル、ナフチル、チオフェニルおよびエチル基からなる群から選択することができる。
【0079】
Aおよび/またはCは、Aおよび/またはCの原子価が当該酸化を可能ならしめる場合は、独立して、S、Se、N、またはOにより酸化され得る。
【0080】
AおよびCは、独立して、リンまたはSもしくはSeもしくはNもしくはOにより酸化されたリンであり得る。
【0081】
Bは、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルおよび置換ヘテロヒドロカルビルを含む有機結合基;単一原子結合を含む無機結合基;イオン結合ならびに、メチレン、ジメチルメチレン、1,2−エタン、1,2−フェニレン、1,2−プロパン、1,2−カテコール、1,2−ジメチルヒドラジン、−B(R)−、−Si(R−、−P(R)−および−N(R)−(Rは、水素、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、置換へテロ原子またはハロゲンである)を含む基のいずれか1つから選択される。好ましくは、Bは、−N(R)−であり、Rは、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビル基である。Rは、水素であるか、または、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ハロゲン、ニトロ、アルコキシカルボニル、カルボニルオキシ、アルコキシ、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、ジアルキルアミノ、シリル基またはそれらの誘導体、およびこれら置換基のいずれかにより置換されているアリールからなる群から選択することができる。好ましくは、Rは、イソプロピル、1−シクロヘキシルエチル、2−メチルシクロヘキシルまたは2−オクチル基であり得る。
【0082】
Bは、単一原子スペーサーであるように選択することができる。単一原子の結合スペーサーは、AおよびCに直接結合している置換または非置換原子として定義される。
【0083】
配位子は、また、複数の(R)A−B−C(R)単位を含有することができる。上記配位子の非限定の例としては、デンドリマー配位子ならびに個々の単位が1つまたは複数のR基によるかまたは結合基Bのいずれかによって連結されている配位子が挙げられる。上記配位子のより具体的な非限定の例としては、1,2−ジ−(N(P(4−フェニル))−ベンゼン、1,4−ジ−(N(P(4−メトキシフェニル))−ベンゼン、N(CHCHN(P(4−メトキシフェニル)および1,4−ジ−(P(4−メトキシフェニル)N(メチル)P(4−メトキシフェニル))−ベンゼンを挙げられる。
【0084】
その配位子は、当業者に知られている手順および既刊文献に開示されている手順により調製することができる。配位子の例としては、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−エチルヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)(フェニル)、(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)(フェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(1−シクロヘキシルエチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−メチルシクロヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(デシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ペンチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ベンジル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(フェニル)P(4−メトキシフェニル)、(4−フルオロフェニル)PN(メチル)P(4−フルオロフェニル)、(2−フルオロフェニル)PN(メチル)P(2−フルオロフェニル)、(4−ジメチルアミノ−フェニル)PN(メチル)P(4−ジメチルアミノ−フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(アリル)P(4−メトキシフェニル)、(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)、(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)PN(イソプロピル)P(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(イソプロピル)P(フェニル)がある。
【0085】
その遷移金属は、クロム、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、バナジウムおよびジルコニウムからなる群のいずれか1つから選択することができ、好ましくはクロムを選択する。
【0086】
その遷移金属は、単一の無機塩もしくは有機塩、配位錯体もしくは有機金属錯体から選択される遷移金属化合物から誘導することができ、クロムトリクロリドトリス−テトラヒドロフラン錯体、(ベンゼン)−トリカルボニルクロム、オクタン酸クロム(III)、アセチルアセトン酸クロム(III)、ヘキサカルボニルクロムおよび2−エチルヘキサン酸クロム(III)からなる群のいずれか1つから選択することができる。好ましい遷移金属化合物としては、アセチルアセトン酸クロム(III)および2−エチルヘキサン酸クロム(III)が挙げられる。
【0087】
その遷移金属化合物およびヘテロ原子配位子は、約0.01:100から10000:1、好ましくは約0.1:1から10:1の金属/配位子の比を有することができる。
本触媒系は、また、上で記載した活性化剤も含むことができる。
【0088】
活性化剤は、原則として、ヘテロ原子配位子および遷移金属化合物と組み合わせたときに活性触媒を生成する任意の化合物であり得る。活性化剤の混合物もまた使用することができる。適当な化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機塩(臭化メチルリチウムおよび臭化メチルマグネシウム等)、無機酸および無機塩(テトラフルオロホウ酸エーテラート、テトラフルオロホウ酸銀およびヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム等)が挙げられる。
【0089】
活性化剤は、メチルアルミノキサン(MAO)およびエチルアルミノキサン(EAO)等のアルキルアルミノキサンならびに変性メチルアルミノキサン(MMAO)等の変性アルキルアルミノキサンから選択することができる。変性メチルアルミノキサン(Akzo Nobel社からの市販製品)は、メチル基に加えてイソブチル基またはn−オクチル基等の変性基を含有している。遷移金属およびアルミノキサンは、お互いに対して、約1:1から10000:1、好ましくは、約1:1から1000:1、より好ましくは1:1から300:1のAl/金属の比を提供する割合とすることができる。
【0090】
触媒系は、また、アルミノキサン1モル当たり0.01から100モルの間の量のトリアルキルアルミニウム化合物を含むことができる。
【0091】
本発明のさらなる態様によれば、オレフィンの四量体化のための上で記した触媒系のための上で記した配位子が提供される。
【0092】
本発明は、また、オレフィンの四量体化の方法および触媒系での使用に適する配位子の同定および使用にも及ぶ。
【0093】
[実施例]
本発明をここで、決して本発明の範囲を限定する意図のない以下の実施例に関して説明する。実施例の個々の成分は、多分省略または置き換えることができ、必ずしも理想的ではないけれども本発明を多分なおも実施することができ、よって、これらの成分は、本発明の機能に必須であるとみなすべきではない。
【0094】
以下の実施例において、すべての手順は、予め乾燥した試薬を使用して不活性条件下で行った。化学物質は、他に記述がない限り、Sigma−AldrichまたはStrem Chemicalsから入手した。トリアルキルアルミニウムおよびアルミノキサン化合物ならびにそれらの溶液は、すべてCrompton Gmbh、Akzo NobelおよびAlbemarle Corporationから入手した。すべての実施例において、下の実施例に記載した触媒の調製で使用したMAOのモル量を計算するために、メチルアルミノキサン(MAO)のモル質量は、(CH−Al−O)単位に対応して、58.016g/モルであるとみなした。同様に、エチルアルミノキサン(EAO)のモル質量は、(CHCH−Al−O)成分に対応して、72.042g/モルであり、トリメチルアルミニウムとトリイソブチルアルミニウムの70:30の混合物から調製された変性メチルアルミノキサンのそれは、(Me0.70isoBu0.30−Al−O)単位に対応して70.7g/モルとみなした。エチレンオリゴマー化生成物は、GC−MSおよびGC−FIDにより分析した。
【0095】
混合へテロ原子PNP配位子は、(a)Ewart等、J.Chem.Soc.1964、1543、(b)Dossett、S.J.等、Chem.Commun.、2001、8、699、(c)Balakrishna,M.S.等、J.Organomet.Chem.1990、390、2、203)に記載されているようにして、アミンとホスフィンクロリドRPClとを反応させることによって作製した。それぞれのホスフィンクロリドRPClは、文献(Casalnuovo,A.L.等、J.Am.Chem.Soc.1994、116、22、9869、Rajanbabu,T.V.等、J.Org.Chem.1997、62、17、6012)に記載されているようにして調製した。
【実施例1】
【0096】
(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(フェニル)配位子の調製
実施例1a):N,N−ジイソプロピルホスホルアミドジクロリドの調製
トルエン(80ml)中のジイソプロピルアミン(70ml、0.50モル)をPCl(21.87ml、0.25モル)のトルエン(80ml)中の溶液に−10℃で加えた。その混合物を2時間攪拌し、続いて室温まで温まるままにした。その溶液をさらに1時間攪拌し、その後、セライトのパッドを通して濾過した。溶媒を除去して、生成物(35g、0.17モル、68%)を得た。31P{H}NMR:170ppm
【0097】
実施例1b):臭化4−メトキシフェニルマグネシウムの調製
マグネシウムの削りくず(9.11g、0.375モル)を、THF(100ml)中の4−ブロモアニソール(9.39ml、75mmol)で処理した。激しい反応が起こりそれを氷浴で冷却した。反応が終息したところでその反応混合物を還流下で2時間加熱しグリニャール試薬を生じさせた。
【0098】
実施例1c):ビス(4−メトキシフェニル)塩化リンの調製
前記グリニャール試薬を、THF(100ml)中のN,N−ジイソプロピルホスホルアミドジクロリド(6.64ml、36mmol)に0℃で加えた。室温で一晩攪拌した後、その混合物をシクロヘキサン(200ml)で希釈し、ドライのHClガスをその溶液中に0.5時間吹き込んだ。沈殿物を濾過した後溶媒を除去し、ホスフィンの塩化物と臭素化物の混合物を80%の収率で得た。この粗生成物を単離することなくすべてを次の工程で使用した。
【0099】
実施例1d):(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)の調製
DCM(80ml)およびトリエチルアミン(15ml)中の粗製ビス(4−メトキシフェニル)塩化リン(粗製反応混合物からの計算で28.8mmol)の0℃の溶液に、イソプロピルアミン(1.11ml、13mmol)を加えた。その反応物を30分間攪拌し、その後氷浴を取り外した。全部で14時間攪拌した後、その溶液を濾過して形成されたトリエチルアンモニウム塩を取り出した。その生成物を結晶化した後77%の収率で単離した。31P{H}NMR:47.4ppm(幅広の一重線)。
【実施例2】
【0100】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、30.0mgの(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、11.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.033mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、9.9mmol)の60℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を65℃に維持し、一方エチレン圧を30bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.2254gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は38.50gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例3】
【0101】
Cr(III)アセチルアセトナート、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、30.0mgの(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、11.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.033mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、9.9mmol)の60℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を65℃に維持し、一方エチレン圧を30bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.2269gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は9.71gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例4】
【0102】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、36.1mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、11.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.033mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、9.9mmol)の60℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を65℃に維持し、一方エチレン圧を30bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.7105gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は61.33gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例5】
【0103】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、36.1mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、11.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.033mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、9.9mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、12分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して2.3010gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は73.53gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例6】
【0104】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、16.4mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.03mmol)の10mlのシクロヘキサン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのシクロヘキサン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてシクロヘキサン(80ml)とMAO(トルエン中のメチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、11分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.9168gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は62.72gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例7】
【0105】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、9.8mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.018mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、21分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.8280gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は69.17gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例8】
【0106】
CrClTHF、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、9.8mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.018mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.6mgのCrClTHF(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.0831gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は42.72gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例9】
【0107】
Cr(III)2−エチルヘキサノアート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、9.8mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.018mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、10.2mgのCr(III)2−エチルヘキサノアート(鉱物油中70%、0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.52gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は61.27gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例10】
【0108】
Cr(III)オクタノアート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、9.8mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.018mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、10.3mgのCr(III)オクタノアート(トルエン中70%、0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、40分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.3773gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は18.91gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例11】
【0109】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、6.6mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.012mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、3.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、3.0mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、30分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.3958gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は54.52gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例12】
【0110】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、9.8mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.018mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(メチルアルミノキサン、2.25mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、15分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.5010gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は70.87gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例13】
【0111】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMMAO−3Aを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、16.4mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.03mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMMAO−3A(ヘプタン中の変性メチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、22分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.76gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は50.42gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例14】
【0112】
Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびEAO/TMAを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、36.1mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とEAO(トルエン中のエチルアルミノキサン、33mmol)およびTMA(トリメチルアルミニウム、8.25mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、60分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して0.189gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は40.97gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例15】
【0113】
の存在下で、Cr(III)アセチルアセトナート、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、16.4mgの(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)(0.03mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、5.2mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.015mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(トルエン中のメチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器に最初に水素を約2.5bargの圧力まで、続いてエチレンを45bargまで充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、15分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して1.2060gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は81.51gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【実施例16】
【0114】
Cr(III)アセチルアセトナート、(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)およびMAOを使用するエチレンの四量体化反応
シュレンク管内で、32.2mgの(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)(0.066mmol)の10mlのトルエン中の溶液を、11.5mgのクロム(III)アセチルアセトナート(0.033mmol)の10mlのトルエン中の溶液に加えた。その混合物を周囲温度で5分間攪拌し、続いてトルエン(80ml)とMAO(トルエン中のメチルアルミノキサン、4.5mmol)の40℃の混合物を含有する300mlの圧力反応器(オートクレーブ)に移した。その圧力反応器に最初にエチレンを充填し、その後反応器の温度を45℃に維持し、一方エチレン圧を45bargに保った。ガス同伴攪拌機を使用し、1100RPMの混合速度により初めから終わりまでの完全な混合を確保した。反応は、15分後にエチレンの反応器への供給を打ち切ることによって終了し、反応器を10℃より下まで冷却した。過剰のエチレンをオートクレーブから解放したのち、オートクレーブに含有されていた液体をエタノールで、続いて水中の10%の塩酸で失活させた。液相のGC−FIDによる分析のための内部標準としてノナンを加えた。有機層の少量の試料を無水硫酸ナトリウムにより乾燥し、続いてGC−FIDにより分析した。有機層の残りを濾過して固体のワックス/ポリマー状生成物を単離した。これらの固体生成物を100℃のオーブンで一晩乾燥し、続いて重量を測定して6.82gのポリエチレンの収量を得た。GC分析により、反応混合物は38.33gのオリゴマーを含有することが示された。この実施例の生成物の分布は、表1にまとめられている。
【0115】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
オレフィンの四量体化方法であって、前記方法の生成物流が30%を超える四量体オレフィンを含有する方法。
【請求項2】
オレフィンの供給流を遷移金属化合物およびへテロ原子配位子を含有する触媒系と接触させる工程を含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ヘテロ原子配位子が、次の一般式(R)A−B−C(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、酸素、ビスマス、硫黄、セレン、および窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、Rは、同じか異なるものであり、各Rは、独立してホモまたはヘテロヒドロカルビル基のいずれかから選択され、各Rに対するnおよびmは、独立してAとCのそれぞれの価数および酸化状態により決まり、Rの少なくとも1つは極性置換基で置換されている)によって表される請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記配位子が、複数の(R)A−B−C(R)を含む請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記方法が、オレフィン供給流を遷移金属およびへテロ原子配位子を含む触媒系と接触させる工程を含んでおり、前記四量体が、オレフィンであって、前記方法の生成物流の30%を越える構成をなし、前記へテロ原子配位子が、次の一般式(R)(R)A−B−C(R)(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスおよび窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、R、R、RおよびRは、独立して、非芳香族基および複素環式芳香族を含む芳香族基から選択され、R、R、RおよびRの少なくとも1つが極性置換基により置換されている)によって表される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
、R、RおよびRの最大4つまでがAまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有する請求項5に記載の方法。
【請求項7】
各R、R、RおよびRは、複素環式芳香族を含む芳香族であるが、すべてではないR、R、RおよびRが、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上で任意の置換基によって置換されている請求項5または請求項6に記載の方法。
【請求項8】
2つ以下のR、R、RおよびRが、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有する請求項7に記載の方法。
【請求項9】
、R、RおよびR上の任意の極性置換基が、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上にはない請求項7または請求項8に記載の方法。
【請求項10】
、R、RおよびRの少なくとも1つが、AまたはCに結合している原子から2個以上離れた原子上で極性置換基により置換されている請求項5および請求項7乃至9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
1つまたは複数のR、R、RおよびR上の任意の極性置換基が、電子供与性である請求項3乃至5および7乃至10のいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
前記供給流がα−オレフィンを含み、前記生成物流が少なくとも30%の四量体化α−オレフィンモノマーを含む請求項1乃至5および7乃至11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流が少なくとも30%の1−オクテンを含む請求項1乃至5および7乃至12のいずれか1項に記載の方法。
【請求項14】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流が少なくとも40%の1−オクテンを含む請求項1乃至5および7乃至12のいずれか1項に記載の方法。
【請求項15】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流が少なくとも50%の1−オクテンを含む請求項1乃至5および7乃至12のいずれか1項に記載の方法。
【請求項16】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流が少なくとも60%の1−オクテンを含む請求項1乃至5および7乃至12のいずれか1項に記載の方法。
【請求項17】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流中の(C+C):(C+C10)の比が2.5:1より大きい請求項1乃至5および7乃至16のいずれか1項に記載の方法。
【請求項18】
前記オレフィン供給流がエチレンを含み、前記生成物流中のC:Cの比が1より大きい請求項1乃至5および7乃至17のいずれか1項に記載の方法。
【請求項19】
エチレンを前記触媒系と10bargを超える圧力で接触させる請求項12乃至18のいずれか1項に記載の方法。
【請求項20】
Aおよび/またはCが、前記遷移金属との配位のための潜在的な電子供与体である請求項3乃至5および7乃至19のいずれか1項に記載の方法。
【請求項21】
Bが、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルおよび置換ヘテロヒドロカルビルを含む有機結合基;単一原子結合を含む無機結合基;イオン結合ならびにメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エタン、1,2−フェニレン、1,2−プロパン、1,2−カテコール、1,2−ジメチルヒドラジン、−B(R)−、−Si(R−、−P(R)−および−N(R)−(Rは、水素、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、置換へテロ原子およびハロゲンである)からなる群のいずれか1つから選択される請求項3乃至5および7乃至20のいずれか1項に記載の方法。
【請求項22】
Bを単一原子スペーサーであるように選択する請求項3乃至5および7乃至21のいずれか1項に記載の方法。
【請求項23】
Bを−N(R)−(Rは、水素であるかまたはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ハロゲン、ニトロ、アルコキシカルボニル、カルボニルオキシ、アルコキシ、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、ジアルキルアミノ、シリル基もしくはそれらの誘導体、およびこれら置換基のいずれかにより置換されているアリールからなる基から選択される)であるように選択する請求項3乃至5および7乃至22のいずれか1項に記載の方法。
【請求項24】
Aおよび/またはCを、独立して、S、Se、NまたはOで酸化する(Aおよび/またはCの価数は、上記酸化を可能とする)請求項3乃至5および7乃至23のいずれか1項に記載の方法。
【請求項25】
AおよびCが、独立して、リンまたはSもしくはSeもしくはNもしくはOで酸化されたリンである請求項3乃至5および7乃至24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項26】
、R、RおよびRを、独立して、ベンジル、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、トリルオキシ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、チオフェニル、ピリジル、チオエチル、チオフェノキシ、トリメチルシリル、ジメチルヒドラジル、メチル、エチル、エテニル、プロピル、ブチル、プロペニル、プロピニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェロセニルおよびテトラヒドロフラニル基からなる群から選択する請求項3乃至5および7乃至25のいずれか1項に記載の方法。
【請求項27】
、R、RおよびRを、独立して、フェニル、トリル、ビフェニル、ナフチル、チオフェニルおよびエチル基からなる群から選択する請求項3乃至5および7乃至26のいずれか1項に記載の方法。
【請求項28】
前記配位子を、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−エチルヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)(フェニル)、(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)(フェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(1−シクロヘキシルエチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−メチルシクロヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(デシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ペンチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ベンジル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(フェニル)P(4−メトキシフェニル)、(4−フルオロフェニル)PN(メチル)P(4−フルオロフェニル)、(2−フルオロフェニル)PN(メチル)P(2−フルオロフェニル)、(4−ジメチルアミノ−フェニル)PN(メチル)P(4−ジメチルアミノ−フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(アリル)P(4−メトキシフェニル)、(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)、(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)PN(イソプロピル)P(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(イソプロピル)P(フェニル)からなる群のいずれか1つから選択する請求項2乃至5、7乃至23および25乃至27のいずれか1項に記載の方法。
【請求項29】
へテロ原子配位子を遷移金属化合物および活性化剤と任意の順序で組合わせる工程を含む請求項1乃至5および7乃至28のいずれか1項に記載の方法。
【請求項30】
へテロ原子配位子および遷移金属前駆物質を用いて調製した予め形成された配位錯体を、活性化剤を含有する反応混合物に加える工程を含む請求項2乃至5および7乃至28のいずれか1項に記載の方法。
【請求項31】
遷移金属化合物およびへテロ原子配位子からin situでヘテロ原子配位錯体を生成させる工程を含む請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記遷移金属を、クロム、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、バナジウムおよびジルコニウムからなる群のいずれか1つから選択する請求項2乃至5および7乃至31のいずれか1項に記載の方法。
【請求項33】
前記遷移金属がクロムである請求項2乃至5および7乃至32のいずれか1項に記載の方法。
【請求項34】
前記遷移金属化合物を、無機塩、有機塩、配位錯体および有機金属錯体からなる群から選択する請求項29乃至31のいずれか1項に記載の方法。
【請求項35】
前記遷移金属化合物を、クロムトリクロリドトリス−テトラヒドロフラン錯体、(ベンゼン)トリカルボニルクロム、オクタン酸クロム(III)、アセチルアセトン酸クロム(III)、ヘキサカルボニルクロムおよび2−エチルヘキサン酸クロム(III)からなる群のいずれか1つから選択する請求項34に記載の方法。
【請求項36】
前記遷移金属化合物を、アセチルアセトン酸クロム(III)および2−エチルヘキサン酸クロム(III)から選択される錯体から選択する請求項29乃至31および33乃至35のいずれか1項に記載の方法。
【請求項37】
遷移金属化合物に由来する遷移金属とへテロ原子配位子とを、約0.01:100から10000:1の金属/配位子の比を提供するように組合わせた請求項29乃至36のいずれか1項に記載の方法。
【請求項38】
前記遷移金属化合物とへテロ原子配位子とを、約0.1:1から10:1の金属/配位子の比を提供するように組合わせた請求項37に記載の方法。
【請求項39】
前記触媒系が、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機塩(臭化メチルリチウムおよび臭化メチルマグネシウム等)、無機酸および無機塩(テトラフルオロホウ酸エーテラート、テトラフルオロホウ酸銀およびヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム等)からなる群のいずれか1つから選択される活性化剤を含む請求項29乃至38のいずれか1項に記載の方法。
【請求項40】
前記活性化剤をアルキルアルミノキサン類から選択する請求項29乃至31のいずれか1項に記載の方法。
【請求項41】
アルキルアルミノキサン、またはその混合物を、メチルアルミノキサン(MAO)、エチルアルミノキサン(EAO)および変性アルキルアルミノキサン類(MMAO)からなる群から選択する請求項40に記載の方法。
【請求項42】
約1:1から10000:1のAl/金属の比を提供する割合で遷移金属とアルミノキサンとを組合わせる請求項39または請求項41に記載の方法。
【請求項43】
約1:1から1000:1のAl/金属の比を提供する割合で遷移金属とアルミノキサンとを組合わせる請求項42に記載の方法。
【請求項44】
約1:1から300:1のAl/金属の比を提供する割合で遷移金属とアルミノキサンとを組合わせる請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記触媒系に、アルキルアルミノキサン1モル当たり0.01と100モルの間の量のトリアルキルアルミニウム化合物を加える工程を含む請求項42乃至44のいずれか1項に記載の方法。
【請求項46】
オレフィンの存在下、−20℃と250℃の間の任意の温度で触媒系の成分を混合する工程を含む請求項2乃至5および7乃至45のいずれか1項に記載の方法。
【請求項47】
前記生成物流を、前記触媒系と15℃と130℃の間の範囲の温度で接触させる請求項2乃至5および7乃至46のいずれか1項に記載の方法。
【請求項48】
メチルシクロペンタンおよびメチレンシクロペンタンが生成物として形成され、独立して前記方法の生成物流の少なくとも1%を成す請求項1乃至5および7乃至47のいずれか1項に記載の方法。
【請求項49】
遷移金属および次の一般式(R)A−B−C(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、酸素、ビスマス、硫黄、セレン、および窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、Rは、同じか異なるものであり、各Rは、独立してホモまたはヘテロヒドロカルビル基のいずれかから選択され、各Rに対するnおよびmは、独立してAとCのそれぞれの価数および酸化状態により決まり、Rの少なくとも1つは極性置換基で置換されている)によって表される、へテロ原子配位子を含む四量体化触媒系。
【請求項50】
前記配位子が複数の(R)A−B−C(R)を含む請求項49に記載の触媒系。
【請求項51】
遷移金属および次の一般式(R)(R)A−B−C(R)(R)(式中、AおよびCは、独立して、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスおよび窒素からなる群から選択され、Bは、AとCの間の結合基であり、R、R、RおよびRは、独立して、非芳香族基および複素環式芳香族を含む芳香族基から選択され、R、R、RおよびRの少なくとも1つが極性置換基により置換されている)によって表されるへテロ原子配位子を含む請求項49または請求項50に記載の触媒系。
【請求項52】
各R、R、RおよびRは、複素環式芳香族を含む芳香族であるが、すべてではないR、R、RおよびRが、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上で任意の置換基によって置換されている請求項50または請求項51に記載の触媒系。
【請求項53】
2つ以下のR、R、RおよびRが、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上に置換基を有する請求項51または請求項52に記載の触媒系。
【請求項54】
、R、RおよびR上の任意の極性置換基が、AまたはCに結合している原子と隣接する原子上にはない請求項52に記載の触媒系。
【請求項55】
少なくとも1つのR、R、RおよびRが、AまたはCに結合している原子から2個以上離れた原子上で極性置換基により置換されている請求項52乃至54のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項56】
、R、RおよびRの1つまたは複数上のいずれかの極性置換基が、電子供与性である請求項49乃至56のいずらか1項に記載の触媒系。
【請求項57】
Aおよび/またはCが遷移金属と配位するための潜在的電子供与体である請求項49乃至56のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項58】
Bが、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルおよび置換ヘテロヒドロカルビルを含む有機結合基;単一原子結合を含む無機結合基;イオン結合ならびにメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エタン、1,2−フェニレン、1,2−プロパン、1,2−カテコール、1,2−ジメチルヒドラジン、−B(R)−、−Si(R−、−P(R)−および−N(R)−(Rは、水素、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、置換へテロ原子もしくはハロゲンである)からなる群のいずれか1つから選択される請求項49乃至57のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項59】
Bを単一原子スペーサーであるように選択する請求項49乃至58のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項60】
Bを−N(R)−(Rは、水素であるかまたはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、ハロゲン、ニトロ、アルコキシカルボニル、カルボニルオキシ、アルコキシ、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、ジアルキルアミノ、シリル基もしくはそれらの誘導体、およびこれら置換基のいずれかにより置換されているアリールからなる基から選択される)であるように選択する請求項49乃至59のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項61】
Aおよび/またはCが、独立して、S、Se、NまたはOで酸化されている(Aおよび/またはCの価数は、上記酸化を可能とする)請求項50乃至60のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項62】
AおよびCが、独立して、リンまたはSもしくはSeもしくはNもしくはOで酸化されたリンである請求項50乃至60のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項63】
、R、RおよびRを、独立して、ベンジル、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、トリルオキシ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、チオフェニル、ピリジル、チオエチル、チオフェノキシ、トリメチルシリル、ジメチルヒドラジル、メチル、エチル、エテニル、プロピル、ブチル、プロペニル、プロピニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェロセニルおよびテトラヒドロフラニル基からなる群から選択する請求項49乃至62のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項64】
、R、RおよびRを、独立して、フェニル、トリル、ビフェニル、ナフチル、チオフェニルおよびエチル基からなる群から選択する請求項49乃至63のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項65】
前記配位子を、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(3−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(イソプロピル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−エチルヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(3−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(3−メトキシフェニル)(フェニル)、(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(メチル)P(4−メトキシフェニル)(フェニル)、(3−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)および(4−メトキシフェニル)PN(メチル)P(フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(1−シクロヘキシルエチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(2−メチルシクロヘキシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(デシル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ペンチル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(ベンジル)P(4−メトキシフェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(フェニル)P(4−メトキシフェニル)、(4−フルオロフェニル)PN(メチル)P(4−フルオロフェニル)、(2−フルオロフェニル)PN(メチル)P(2−フルオロフェニル)、(4−ジメチルアミノ−フェニル)PN(メチル)P(4−ジメチルアミノ−フェニル)、(4−メトキシフェニル)PN(アリル)P(4−メトキシフェニル)、(フェニル)PN(イソプロピル)P(2−メトキシフェニル)、(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)PN(イソプロピル)P(4−(4−メトキシフェニル)−フェニル)および(4−メトキシフェニル)(フェニル)PN(イソプロピル)P(フェニル)からなる群のいずれか1つから選択する請求項50乃至60および62乃至64のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項66】
前記遷移金属を、クロム、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、バナジウムおよびジルコニウムからなる群のいずれか1つから選択する請求項49乃至65のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項67】
前記遷移金属がクロムである請求項49乃至66のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項68】
前記遷移金属化合物が、無機塩、有機塩、配位錯体および有機金属錯体からなる群から選択される遷移金属前駆物質に由来するものである請求項67に記載の触媒系。
【請求項69】
前記遷移金属化合物を、クロムトリクロリドトリス−テトラヒドロフラン錯体、(ベンゼン)トリカルボニルクロム、オクタン酸クロム(III)、アセチルアセトン酸クロム(III)、ヘキサカルボニルクロムおよび2−エチルヘキサン酸クロム(III)からなる群から選択する請求項68に記載の触媒系。
【請求項70】
前記遷移金属を、アセチルアセトン酸クロム(III)および2−エチルヘキサン酸クロム(III)から選択される錯体から選択する請求項49乃至69のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項71】
遷移金属化合物に由来する遷移金属とへテロ原子配位子とを、約0.01:100から10000:1の金属/配位子の比を提供するように組合わせた請求項68または請求項69に記載の触媒系。
【請求項72】
前記遷移金属化合物とへテロ原子配位子とを、約0.1:1から10:1の金属/配位子の比を提供するように組合わせた請求項71に記載の触媒。
【請求項73】
活性化剤を含む請求項49乃至72のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項74】
前記活性化剤が、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機塩(臭化メチルリチウムおよび臭化メチルマグネシウム等)、無機酸および無機塩(テトラフルオロホウ酸エーテラート、テトラフルオロホウ酸銀およびヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム等)からなる群のいずれか1つから選択される請求項73に記載の触媒系。
【請求項75】
前記活性化剤をアルキルアルミノキサン類から選択する請求項73または請求項74に記載の触媒系。
【請求項76】
アルキルアルミノキサン、またはその混合物を、メチルアルミノキサン(MAO)、エチルアルミノキサン(EAO)および変性アルキルアルミノキサン類(MMAO)からなる群から選択する請求項75に記載の触媒系。
【請求項77】
前記遷移金属と前記アルミノキサンとを、約1:1から10000:1のAl/金属の比を提供する割合で組合わせた請求項74または請求項75に記載の触媒系。
【請求項78】
前記遷移金属と前記アルミノキサンとを、約1:1から1000:1のAl/金属の比を提供する割合で組合わせた請求項77に記載の触媒系。
【請求項79】
前記遷移金属と前記アルミノキサンとを、約1:1から300:1のAl/金属の比を提供する割合で組合わせた請求項78に記載の触媒系。
【請求項80】
アルキルアルミノキサン1モル当たり0.01と100モルの間の量のトリアルキルアルミニウム化合物を含む請求項75乃至79のいずれか1項に記載の触媒系。
【請求項81】
請求項49乃至80のいずれか1項に記載の四量体化触媒系のオレフィンの四量体化のための使用。
【請求項82】
請求項49乃至80のいずれか1項に記載の四量体化触媒系のエチレンの四量体化のための使用。
【請求項83】
請求項1乃至5および7乃至48のいずれか1項に記載の四量体化方法のための配位子の使用。
【請求項84】
請求項49乃至80のいずれか1項に記載の四量体化触媒系のための配位子の使用。
【請求項85】
本明細書に実質的に記載されているオレフィンの四量体化方法。
【請求項86】
本明細書に実質的に記載されているオレフィンの四量体化触媒系。

【公表番号】特表2006−511625(P2006−511625A)
【公表日】平成18年4月6日(2006.4.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−511968(P2005−511968)
【出願日】平成15年12月19日(2003.12.19)
【国際出願番号】PCT/ZA2003/000186
【国際公開番号】WO2004/056478
【国際公開日】平成16年7月8日(2004.7.8)
【出願人】(505232829)サソル テクノロジー (ピーティーワイ) リミテッド (4)
【Fターム(参考)】