説明

ホスフィニルアミジン化合物、金属錯体、触媒系、およびオレフィンをオリゴマー化または重合するためのそれらの使用

−ホスフィニルアミジン化合物、N−ホスフィニルアミジナート、N−ホスフィニルアミジン金属塩錯体、N−ホスフィニルアミジナート金属塩錯体が記載される。N−ホスフィニルアミジン化合物、Nを−ホスフィニルアミジナート、N−ホスフィニルアミジン金属塩錯体、およびN−ホスフィニルアミジナート金属塩錯体を製造する方法も開示される。N−ホスフィニルアミジン金属塩錯体およびN−ホスフィニルアミジナート金属塩錯体を使用する触媒系もまた、オレフィンのオリゴマー化および/または重合のための、N−ホスフィニルアミジン化合物、N−ホスフィニルアミジナート、N−ホスフィニルアミジン金属塩錯体、およびN−ホスフィニルアミジナート金属塩錯体の使用と共に開示される。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
式:
【化1】


[式中、
は、C〜C30オルガニル基であり、
は、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基であり、
は、水素、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基、またはC〜C30オルガニル基であり、また、
およびRは、それぞれ独立して本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基である。]を有することを特徴とするN−ホスフィニルアミジン化合物。
【請求項2】
a)金属アミジナートを形成することができる条件下で金属アミドをニトリルと接触させるステップ;および
b)N−ホスフィニルアミジン基を含む化合物を形成することができる条件下でホスフィンハライドを金属アミジナートと接触させるステップ
を含む、請求項1に記載のN−ホスフィニルアミジン化合物を調製する方法。
【請求項3】
式:
【化2】


[式中、
は、C〜C30オルガニル基であり、
は、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基であり、
は、水素、または本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基であり、
およびRは、それぞれ独立して、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基であり、
MXは、Mが遷移金属であり、Xがモノ陰イオンであり、かつpが2から6までの範囲である金属塩を表し、
Qは、中性配位子であり、また、
aは0から6までの範囲である。]を有することを特徴とする、請求項1に記載のN−ホスフィニルアミジン化合物の金属塩錯体。
【請求項4】
a)請求項1に記載のN−ホスフィニルアミジン化合物と遷移金属塩を接触させるステップ;および
b)N−ホスフィニルアミジン金属塩錯体を形成するステップ
を含む、請求項3に記載のN−ホスフィニルアミジン金属塩錯体を調製する方法。
【請求項5】
請求項3に記載のN−ホスフィニルアミジン金属塩錯体および金属アルキルを含む触媒系。
【請求項6】
請求項3に記載のN−ホスフィニルアミジン金属塩錯体、および金属アルキルを含む触媒系混合物を形成するステップを含む、請求項5に記載の触媒系を調製する方法。
【請求項7】
a)オレフィン、および請求項5に記載の金属アルキルがアルミノキサンである触媒系を接触させるステップ;および
b)オレフィンオリゴマー生成物を形成するステップ
を含むオレフィンオリゴマー化工程。
【請求項8】
a)請求項6に記載の金属アルキルがアルミノキサンである触媒系を形成するステップ;
b)触媒系混合物をオレフィンと接触させるステップ;および
c)オレフィンオリゴマー生成物を形成するステップ
を含むオレフィンオリゴマー化工程。
【請求項9】
請求項1から8のいずれかに記載の主題であって、Rが、金属錯体形成基、および、式:
【化3】


[式中、Qは、金属錯体形成基を表し、またジアルキルアミニル基、ジシクロアルキルアミニル基、ジ(置換シクロアルキル)アミニル基、N−(アルキル)−N−(シクロアルキル)アミニル基、N−(アルキル)−N−(置換シクロアルキル)アミニル基、N−(シクロアルキル)−N−(置換シクロアルキル)アミニル基、ジアリールアミニル基、ジ(置換アリール)アミニル基、N−アリール−N−(置換アリール)アミニル基、N−アルキル−N−アリールアミニル基、N−アルキル−N−(置換アリール)アミニル基、ジアルキルホスフィニル基、ジシクロアルキルホスフィニル基、ジ(置換シクロアルキル)ホスフィニル基)、N−(アルキル)−N−(シクロアルキル)ホスフィニル基、N−(アルキル)−N−(置換シクロアルキル)ホスフィニル基、N−(シクロアルキル)−N−(置換シクロアルキル)ホスフィニル基、ジアリールホスフィニル基、ジ(置換アリール)ホスフィニル基、P−アリール−P−(置換アリール)ホスフィニル基、P−アルキル−P−アリールホスフィニル基、P−アルキル−P−(置換アリール)ホスフィニル基、アルキルエーテリル基、アリールエーテリル基、置換アリールエーテリル基、アルキルスルフィジル基、アリールスルフィジル基、置換アリールスルフィジル基、フラニル基、置換フラニル基、チエニル基、置換チエニル基、テトラヒドロフラニル基、置換テトラヒドロフラニル基、チオファニル基、置換チオファニル基、ピリジニル基、置換ピリジニル基、モルフィリニル基、置換モルフィリニル基、ピラニル基、置換ピラニル基、テトラヒドロピラニル基、置換テトラヒドロピラニル基、キノリニル基、置換キノリニル基、ピロリル基、置換ピロリル基、ピロリジニル基、置換ピロリジニル基、ピペリジニル基、または置換ピペリジニル基であり、また
は、連結基を表し、結合またはC〜C10オルガニル基である。]を有することを特徴とするN−ホスフィニルアミジン化合物のN−ホスフィニルアミジン基のN窒素原子に金属錯体形成基を連結する連結基を含む、主題。
【請求項10】
が、C〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、またはC〜C20置換アリール基である、主題。
【請求項11】
がフェニル基または置換フェニル基である、請求項1から8のいずれかに記載の主題。
【請求項12】
がフェニル基、2−置換フェニル基、4−置換フェニル基、2,4−二置換フェニル基、2,6−二置換フェニル基、3,5−二置換フェニル基、または2,4,6−三置換フェニル基である請求項1から8のいずれかに記載の主題。
【請求項13】
置換フェニル基の各置換基が、独立してハライド、C〜Cアルキル基、またはC〜Cアルコキシ基である、請求項11または12に記載の主題。
【請求項14】
が、フェニル基、2−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2−イソプロピル基、2−tert−ブチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−イソプロピル基、4−tert−ブチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、2−メチル−6−イソプロピルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、または2,6−ジメチル−4−tert−ブチルフェニル基である、請求項1から8のいずれかに記載の主題。
【請求項15】
が、C〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C15脂肪族複素環基、C〜C15置換脂肪族複素環基、C〜C20アリール基、C〜C20置換アリール基、C〜C20アラルキル基、C〜C20置換アラルキル基、C〜C20ヘテロアリール基、またはC〜C20置換ヘテロアリール基である、請求項1から14に記載の主題。
【請求項16】
が、C〜C20フェニル基またはC〜C20置換フェニル基である、請求項1から15のいずれかに記載の主題。
【請求項17】
が、C〜C20ベンジル基、C〜C20置換ベンジル基、C〜C20エチルフェニル基、またはC〜C20置換エチルフェニル基である、請求項1から14のいずれかに記載の主題。
【請求項18】
が、水素、C〜C10アルキル基、C〜C15シクロアルキル基、C〜C15置換シクロアルキル基、C〜C15脂肪族複素環基、C〜C15置換脂肪族複素環基、C〜C15アリール基、C〜C15置換アリール基、C〜C15ヘテロアリール基、または置換C〜C15ヘテロアリール基である、請求項1から17のいずれかに記載の主題。
【請求項19】
が水素である、請求項1から17のいずれかに記載の主題。
【請求項20】
およびRが、独立してC〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C15脂肪族複素環基、C〜C15置換脂肪族複素環基、C〜C20アリール基、C〜C20置換アリール基、C〜C20ヘテロアリール基、またはC〜C20置換ヘテロアリール基である、請求項1から19のいずれかに記載の主題。
【請求項21】
およびRが、独立してメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、またはネオペンチル基である、請求項1から20のいずれかに記載の主題。
【請求項22】
およびRが、それぞれ独立してシクロペンチル基、置換シクロペンチル基、シクロヘキシル基、または置換シクロヘキシル基である、請求項1から19のいずれかに記載の主題。
【請求項23】
およびRが、独立してフェニル基または置換フェニル基である、請求項1から19のいずれかに記載の主題。。
【請求項24】
およびRが、独立してフェニル基、2−置換フェニル基、4−置換フェニル基、2,4−二置換フェニル基、2,6−二置換フェニル基、3,5−二置換フェニル基、または2,4,6−三置換フェニル基である、請求項1から19のいずれかに記載の主題。
【請求項25】
が、フェニル基または置換フェニル基、であり、
が、C〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、C〜C20置換アリール基、C〜C20アラルキル基、またはC〜C20置換アラルキル基であり、
が水素であり、また、
およびRが、独立してC〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20の置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、またはC〜C20の置換アリール基である、
請求項1から8のいずれかに記載の主題。
【請求項26】
ステップa)の金属アミジナートが、プロトン性化合物で中和され非金属アミジン化合物を形成する、請求項2に記載の方法。
【請求項27】
非金属アミジン化合物が、単離され、場合によって、精製され、次いで、金属アルキル化合物と接触されて、アミジナートを形成することができる条件下で金属アミジナートを形成する、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
ステップa)の金属アミジナートが非金属アミジン化合物を形成せずに、ホスフィンハライドと接触される、請求項2に記載の方法。
【請求項29】
−ホスフィニルアミジン基を含む化合物が単離され、場合によって、精製される、請求項2に記載の方法。
【請求項30】
金属アミドが、アミンおよび1族または2族金属アルキルを接触させることにより形成される、請求項2に記載の方法。
【請求項31】
金属アミドが、構造MA1を有し、ニトリルが、構造N1を有し、ホスフィンハライドが構造PH1を有し、
【化4】


また、N−ホスフィニルアミジン基を含む化合物が、式:
【化5】


[式中、
は、1族または2族金属であり、
は、C〜C30オルガニル基であり、
は、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基であり、
およびRは、独立して、本質的に不活性官能基からなるC〜C30オルガニル基である。]
を有することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
【請求項32】
金属アミドが、構造MA1を有し、ニトリルが、構造N1を有し、ホスフィンハライドが、構造PH1を有し、
【化6】


また、N−ホスフィニルアミジン基を含む化合物が、式:
【化7】


[式中、
は、1族または2族金属であり、
は、フェニル基または置換フェニル基であり、
は、C〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、C〜C20置換アリール基、C〜C20アラルキル基、またはC〜C20置換アラルキル基であり、
は、水素であり、
およびRは、それぞれ独立してC〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、またはC〜C20置換アリール基である。]を有することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
【請求項33】
金属塩が、3〜10族遷移金属を含む、請求項3から8のいずれかに記載の主題。
【請求項34】
金属塩の金属が+2または+3の酸化状態にある、請求項3から8のいずれかに記載の主題。
【請求項35】
金属塩がクロムを含む、請求項3から8のいずれかに記載の主題。
【請求項36】
金属塩が、カルボン酸クロム(III)、クロム(III)β−ジケトナート、またはハロゲン化クロム(III)である、請求項3から8のいずれかに記載の主題。
【請求項37】
金属塩が塩化クロム(III)である、請求項3から8のいずれかに記載の主題。
【請求項38】
遷移金属塩およびN−ホスフィニルアミジン化合物が、遷移金属塩対N−ホスフィニルアミジン化合物の、少なくとも0.9:1の当量比で接触される、請求項4に記載の主題。
【請求項39】
遷移金属塩およびN−ホスフィニルアミジン化合物が、溶媒中で接触される、請求項4に記載の主題。
【請求項40】
金属アルキルが、アルミノキサンを含み、また、アルミノキサンが、メチルアルミノキサン(MAO)、修飾メチルアルミノキサン(MMAO)、エチルアルミノキサン、n−プロピルアルミノキサン、イソ−プロピルアルミノキサン、n−ブチルアルミノキサン、sec−ブチルアルミノキサン、イソ−ブチルアルミノキサン、t−ブチルアルミノキサン、1−ペンチルアルミノキサン、2−ペンチルアルミノキサン、3−ペンチルアルミノキサン、イソペンチルアルミノキサン、ネオペンチルアルミノキサン、またはその混合物を含む、請求項5から8のいずれかに記載の主題。
【請求項41】
アルミノキサンが修飾メチルアルミノキサン(MMAO)を含む、請求項40に記載の主題。
【請求項42】
アルミノキサンのアルミニウム対金属錯体の金属のモル比が、少なくとも5:1である、請求項40に記載の主題。
【請求項43】
混合物が溶媒をさらに含む、請求項6から8に記載の主題。
【請求項44】
金属アルキルがアルミノキサンであり、また、アルミノキサンが、それを金属錯体と接触させる前に、30℃から100ま℃での温度で少なくとも12時間熱により熟成される、請求項6に記載の方法。
【請求項45】
触媒系混合物が、オレフィンの実質的に存在しない状態で少なくとも15分間熟成される、請求項6または8の方法。
【請求項46】
触媒系混合物が第1の溶媒をさらに含む、請求項8に記載の工程。
【請求項47】
第1の溶媒が、C〜C20芳香族炭化水素、C〜C10ハロゲン化炭化水素、またはその組み合わせである、請求項46に記載の工程。
【請求項48】
第1の溶媒が、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン、ヘキサメチルベンゼン、またはその任意の組み合わせである、請求項46に記載の工程。
【請求項49】
触媒系混合物およびオレフィンが、第2の溶媒中で接触される、請求項46に記載の工程。
【請求項50】
第2の溶媒が、C〜C20脂肪族炭化水素、C〜C20芳香族炭化水素、またはその組み合わせである、請求項49に記載の工程。
【請求項51】
第2の溶媒が、シクロヘキサン、置換シクロヘキサン、またはその組み合わせである、請求項49に記載の工程。
【請求項52】
オレフィンオリゴマーが、20℃から150℃までの範囲の温度を含むオレフィンオリゴマーを形成することができる反応条件で形成される、請求項7または8に記載の工程。
【請求項53】
オレフィンがエチレンを含む、請求項7または8に記載の工程。
【請求項54】
オレフィンオリゴマーが形成されるエチレン分圧が少なくとも50psigである、請求項53に記載の工程。
【請求項55】
オレフィンが本質的にエチレンからなり、また液体生成物が少なくとも70重量%のCおよびCオレフィンを含む、請求項7または8に記載の工程。。
【請求項56】
オレフィン生成物が少なくとも90重量%の1−ヘキセンを含む、請求項55に記載の工程。
【請求項57】
オレフィン生成物が少なくとも90重量%の1−オクテンを含む、請求項56に記載の工程。
【請求項58】
触媒系混合物がオレフィンおよび水素と接触され、かつ、水素分圧が少なくとも5psigである、請求項8に記載の工程。
【請求項59】
が、フェニル基または置換フェニル基であり、
が、C〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、C〜C20置換アリール基、C〜C20アラルキル基、またはC〜C20置換アラルキル基であり、
が水素であり、
およびRが、独立してC〜C15アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20置換シクロアルキル基、C〜C20アリール基、またはC〜C20置換アリール基であり、
MXがハロゲン化クロム(III)を含み、
QがTHFであり、
aが0から6までの範囲である、
請求項7または8に記載の工程。


【図1】
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【公表番号】特表2013−516417(P2013−516417A)
【公表日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−547252(P2012−547252)
【出願日】平成22年12月29日(2010.12.29)
【国際出願番号】PCT/US2010/062281
【国際公開番号】WO2011/082192
【国際公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【出願人】(502303175)シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー (42)
【Fターム(参考)】