説明

新規な触媒系およびメタセシス反応のためのその使用

【課題】種々のタイプのメタセシス反応で利用したときに、いずれの場合も増大された活性を有し、それにより、必要な触媒の量、特定的には内存する貴金属の量が低減される、汎用的に使用可能な触媒系、特定的には、ニトリルゴムをメタセシス分解するために、ニトリルゴムのゲル化を伴うことなく使用触媒の活性の増大を可能にする方法の提供。
【解決手段】メタセシス触媒と、一般式(I)Kn+Az−(I)〔式中、Kは、銅を除く陽イオンであり、そしてAは、陰イオンであり、nは、1、2、または3であり、そしてzは、1、2、または3である〕で示される1種以上の塩と、を含む触媒系。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メタセシス反応を触媒するための、特定的には、ニトリルゴムのメタセシスのための、新規な触媒系およびその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
メタセシス反応は、たとえば、閉環メタセシス(RCM)、交差メタセシス(CM)、または開環メタセシス(ROMP)の形態で、化学合成に広く使用される。メタセシス反応は、たとえば、オレフィンを合成するために、不飽和ポリマーを解重合するために、およびテレケリックポリマーを合成するために、利用される。
【0003】
メタセシス触媒は、とくに、WO−A−96/04289およびWO−A−97/06185から公知である。それらは、以下の原理的構造:
【0004】
【化1】

〔式中、Mは、オスミウムまたはルテニウムであり、基Rは、広範な構造的多様性を有する同一のもしくは異なる有機基であり、XおよびXは、陰イオン性配位子であり、そしてLは、非荷電電子供与体である〕
を有する。「陰イオン性配位子」という慣用語は、金属中心から切り離して考えたときに閉電子殻を有して常に負に荷電される配位子を記述すべく、そのようなメタセシス触媒に関する文献で使用される。
【0005】
メタセシス反応はまた、ニトリルゴムを分解するうえでますます重要になってきている。
【0006】
ニトリルゴムとは、略して「NBR」とも呼ばれ、少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリルと、少なくとも1種の共役ジエンと、適切であれば1種以上のさらなる共重合性モノマーと、のコポリマーまたはターポリマーであるゴムのことである。
【0007】
水素化ニトリルゴムとは、略して「HNBR」とも呼ばれ、ニトリルゴムの水素化により生成されるものである。したがって、共重合ジエン単位のC=C二重結合は、HNBRでは完全水素化または部分水素化されている。共重合ジエン単位の水素化度は、通常、50〜100%の範囲内である。
【0008】
水素化ニトリルゴムは、非常に良好な耐熱性、優れた耐オゾン性および耐薬品性、さらには優れた耐油性を有する特殊ゴムである。
【0009】
HNBRの上記の物理的性質および化学的性質は、非常に良好な機械的性質、特定的には高い耐摩耗性に関連する。このため、HNBRは、さまざまな用途で広く使用されてきた。HNBRは、たとえば、自動車分野では、シール、ホース、ベルト、および制振要素として、また石油採取分野では、ステーター、油井シール、およびバルブシールとして、さらには航空機産業、電子産業、機械産業、および造船産業では、多数の部品として、使用される。
【0010】
市販のHNBRグレード品は、通常、55〜105の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を有し、これは、約200,000〜500,000の範囲内の重量平均分子量M(測定方法:等価ポリスチレンに対するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC))に対応する。この際に測定される多分散指数PDI(PDI=M/M、ただし、Mは重量平均分子量であり、Mは数平均分子量である)は、分子量分布の幅に関する情報を与え、ほとんどの場合、3以上である。残留二重結合含有率は、通常、1〜18%の範囲内である(IR分光法により測定)。
【0011】
HNBRの加工性は、ムーニー粘度が比較的高いことに起因して厳しい制約を受ける。多くの用途では、より低い分子量ひいてはより低いムーニー粘度を有するHNBRグレード品を得ることが望ましいであろう。こうすれば加工性は間違いなく向上するであろう。
【0012】
分解によりHNBRの鎖長を短くしようとする多くの試みがこれまでになされてきた。たとえば、ロールミルやスクリュー装置などにかけて熱機械的処理(素練り)を施すことにより分子量を減少させることが可能である(EP−A−0419952)。しかしながら、この熱機械的分解には、ヒドロキシル基、ケト基、カルボキシル基、およびエステル基などの官能基が、部分酸化の結果として分子中に組み込まれたり、それに加えてポリマーのマイクロ構造が実質的に改変されたりするという欠点がある。
【0013】
55未満の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)に対応する低いモル質量または近似的にM<200,000g/molの数平均分子量を有するHNBRの調製は、長い間、既存の製造方法では不可能であった。その理由は、第1に、NBRの水素化時にムーニー粘度の段階的増加が起こることであり、第2に、水素化に使用されるNBR供給原料のモル質量を意のままに低減させることができないため、生成物の粘着性が強くなりすぎて利用可能な工業プラントではもはや後処理を行うことができないことである。困難を伴うことなく既設の工業プラントで処理しうるNBR供給原料の最低ムーニー粘度は、約30ムーニー単位(ML1+4、100℃)である。そのようなNBR供給原料を用いて得られる水素化ニトリルゴムのムーニー粘度は、55ムーニー単位(ML1+4、100℃)程度である。ムーニー粘度は、ASTM規格D1646に準拠して測定される。
【0014】
より最近の先行技術では、この問題は、30ムーニー単位未満のムーニー粘度(ML1+4、100℃)またはM<70,000g/molの数平均分子量になるように水素化前のニトリルゴムの分子量を分解により減少させることにより解決される。分子量の減少は、通常、低分子量1−オレフィンを添加してメタセシスにより達成される。ニトリルゴムのメタセシスについては、たとえば、(WO−A−02/100905)、(WO−A−02/100941)、および(WO−A−03/002613)に記載されている。メタセシス反応は、有利には、水素化反応と同一の溶媒中で行われる(in situ)。このようにすれば、分解反応が終了した後、後続の水素化に付す前、分解されたニトリルゴムを溶媒から単離する必要はない。極性基に対して、特定的にはニトリル基に対して耐性を有するメタセシス触媒が、メタセシス分解反応を触媒するために使用される。
【0015】
WO−A−02/100905およびWO−A−02/100941には、低ムーニー粘度を有するHNBRを形成すべくオレフィンメタセシスによるニトリルゴム出発ポリマーの分解および後続の水素化を含む方法が記載されている。この場合、ニトリルゴムは、第1の工程で、コオレフィンと、オスミウム、ルテニウム、モリブデン、またはタングステンの錯体をベースとする特定の触媒と、の存在下で反応され、第2の工程で水素化される。この経路により、30,000〜250,000の範囲内の重量平均分子量(M)、3〜50の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)、および2.5未満の多分散指数PDIを有する水素化ニトリルゴムを得ることが可能である。
【0016】
ニトリルゴムのメタセシスは、たとえば、以下に示される触媒ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリドを用いて、行うことが可能である。
【0017】
【化2】

【0018】
メタセシスおよび水素化の後、ニトリルゴムは、これまで先行技術に従って調製可能であった水素化ニトリルゴムよりも低い分子量さらには狭い分子量分布を有する。
【0019】
しかしながら、メタセシスを行うために利用されるグラブス(Grubbs)(I)触媒の量は多い。WO−A−03/002613の実験では、それらは、たとえば、使用されるニトリルゴムを基準にして307ppmおよび61ppmのRuである。また、必要な反応時間は長く、分解後の分子量は依然として比較的高い(M=180,000g/molおよびM=71,000g/molであるWO−A−03/002613の実施例3を参照されたい)。
【0020】
米国特許公開第2004/0127647A1号明細書には、二峰性または多峰性の分子量分布を有する低分子量HNBRゴムさらにはこれらのゴムの加硫物をベースとするブレンドが記載されている。メタセシスを行うために、0.5phrのグラブスI触媒が実施例に従って使用される。これは、使用されるニトリルゴムを基準にして614ppmという多量のルテニウムに対応する。
【0021】
さらに、WO−A−00/71554には、「グラブス(II)触媒」として当技術分野で公知の一群の触媒が開示されている。
【0022】
そのような「グラブス(II)触媒」、たとえば、触媒[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウム(フェニルメチレン)ジクロリドをNBRのメタセシスに使用するのであれば(米国特許公開第2004/0132891号明細書)、これは、コオレフィンを用いなくともうまく実施可能である。
【0023】
【化3】

【0024】
好ましくはin situで行われる後続の水素化の後、水素化ニトリルゴムは、グラブス(I)型の触媒を使用したときよりも低い分子量および狭い分子量分布(PDI)を有する。したがって、分子量および分子量分布から判断して、メタセシス分解は、グラブスI型の触媒を使用したときよりもグラブスII型の触媒を使用したときのほうが効率的に進行する。しかしながら、この効率的なメタセシス分解に必要なルテニウムの量は、依然として比較的多い。また、グラブスII触媒を用いてメタセシスを行う場合、依然として長い反応時間が必要とされる。
【0025】
ニトリルゴムをメタセシス分解するための上述の方法のいずれにおいても、メタセシスを利用して所望の低分子量ニトリルゴムを生成するために、比較的多量の触媒を使用しなければならず、かつ長い反応時間が必要である。
【0026】
また、他のタイプのメタセシス反応では、使用される触媒の活性がきわめて重要である。
【0027】
米国化学会誌(J.Am.Chem.Soc.)1997年,第119巻,第3887−3897頁には、ジエチルジアリルマロネートの閉環メタセシス
【0028】
【化4】

において、CuClおよびCuClを添加することによりグラブスI型の触媒の活性を増大させることが可能であると記載されている。この活性増大は、脱離されたホスファン配位子が銅イオンと反応して銅−ホスファン錯体を形成する結果として生じる解離平衡のシフトにより説明される。
【0029】
しかしながら、上述の閉環メタセシスにおける銅塩に基づくこの活性増大は、所望の他のタイプのメタセシス反応になんら生かすことができない。予想外なことに、ニトリルゴムのメタセシス分解において銅塩を添加するとメタセシス反応の初期促進が起こるにもかかわらず、メタセシスの効率の有意な減少が観測されることが本発明者らの研究から判明した。すなわち、分解されたニトリルゴムで最終的に達成可能な分子量は、同一触媒の存在下かつ銅塩の不在下でメタセシス反応を行ったときよりも実質的に大きい。
【特許文献1】WO−A−96/04289
【特許文献2】WO−A−97/06185
【特許文献3】EP−A−0419952
【特許文献4】WO−A−02/100905
【特許文献5】WO−A−02/100941
【特許文献6】WO−A−03/002613
【特許文献7】米国特許公開第2004/0127647A1号明細書
【特許文献8】WO−A−00/71554
【特許文献9】米国特許公開第2004/0132891号明細書
【非特許文献1】米国化学会誌(J.Am.Chem.Soc.)1997年,第119巻,第3887−3897頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
したがって、本発明の目的は、種々のタイプのメタセシス反応で利用したときに、いずれの場合も増大された活性を有し、それにより、必要な触媒の量、特定的には内存する貴金属の量が低減される、汎用的に使用可能な触媒系を見いだすことであった。特定的には、ニトリルゴムをメタセシス分解するために、ニトリルゴムのゲル化を伴うことなく使用触媒の活性の増大を可能にする方法を見いだすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0031】
意外なことに、銅塩以外の塩と組み合わせて使用したときにメタセシス触媒の活性を増大させうることを見いだした。
【0032】
したがって、本発明は、メタセシス触媒と、一般式(I)
n+z− (I)
〔式中、
Kは、銅を除く陽イオンであり、そして
Aは、陰イオンであり、
nは、1、2、または3であり、そして
zは、1、2、または3である〕
で示される1種以上の塩と、を含む触媒系を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
本特許出願および本発明の目的では、一般的用語または好ましい範囲で以上または以下に与えられる基の定義、パラメーター、または説明はすべて、任意の方法で、すなわち、それぞれの範囲および好ましい範囲の組合せを含めて、互いに組み合わせることが可能である。
【0034】
メタセシス触媒または一般式(I)で示される塩に関連して本特許出願の目的で使用される「置換された」という用語は、指定の原子の原子価を超えないことかつ置換により安定な化合物を生じることを条件として、いずれの場合も指定の基のうちの1つにより指定の基上または原子上の水素原子が置き換えられていることを意味する。
【0035】
好適な陽イオンは、1、2、または3個の正電荷を保有する陽イオンを形成しうる周期表の元素(主族元素および遷移元素)をベースとするものであるが、ただし、銅は除外される。
【0036】
好適な陽イオンは、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、さらには希土類のすべての元素、特定的には、セリウム、プラセオジム、およびネオジム、ならびにアクチニド系列の元素である。
【0037】
さらなる好適な陽イオンは、窒素、リン、または硫黄をベースとする錯陽イオンである。たとえば、テトラアルキルアンモニウム陽イオン、テトラアリールアンモニウム陽イオン、ヒドロキシルアンモニウム陽イオン、テトラアルキルホスホニウム陽イオン、テトラアリールホスホニウム陽イオン、スルホニウム陽イオン、アニリニウム陽イオン、ピリジニウム陽イオン、イミダゾリウム陽イオン、グアニジニウム陽イオン、およびヒドラジニウム陽イオン、さらには陽イオン性エチレンジアミン誘導体を使用することが可能である。
【0038】
上述の錯陽イオンのいずれにおいても、アルキル基は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ、通常は直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル基、好ましくはC〜C20−アルキル基、とくに好ましくはC〜C18−アルキル基である。また、これらのアルキル基は、アリール基により置換されていてもよい。C〜C18−アルキルは、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、シクロヘキシル、シクロペンチル、n−ヘキシル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、4−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロピル、1−エチル−2−メチルプロピル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル、n−オクタデシル、およびベンジルを包含する。
【0039】
上述の錯陽イオンのいずれにおいても、アリール基は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ、通常はC〜C24−アリール基、好ましくはC〜C14−アリール基、とくに好ましくはC〜C10−アリール基である。C〜C24−アリールの例は、フェニル、o−、p−、m−トリル、ナフチル、フェナントレニル、アントラセニル、およびフルオレニルである。
【0040】
[RS]型のスルホニウム陽イオンは、本質的に脂肪族もしくは芳香族でありうる3個の同一のもしくは異なる基を保有する。これらの基は、上述した一般的意味、好ましい意味、およびとくに好ましい意味を有するアルキル基またはアリール基でありうる。
【0041】
とくに好ましい錯陽イオンは、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジメチルアニリニウム、N−アルキル−N,N−ビス−(2−ヒドロキシアルキル)−N−ベンジルアンモニウム、N,N,N−トリエチルベンゾールメタンアミニウム、O−メチルウロニウム、S−メチルチウロニウム、ピリジニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラメチルウロニウム、テトラセチルアンモニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、ジフェニルグアニジニウム、ジ−o−トリルグアニジニウム、ブチルジフェニルスルホニウム、トリブチルスルホニウムである。
【0042】
一般式(I)中、Aは、好ましくは、ハロゲン化物、擬ハロゲン化物、錯陰イオン、有機酸の陰イオン、脂肪族もしくは芳香族のスルホネート、脂肪族もしくは芳香族のサルフェート、ホスホネート、ホスフェート、チオホスフェート、キサントゲネート、ジチオカルバメート、および非配位性陰イオンよりなる群から選ばれる、一荷電、二荷電、または三荷電の陰イオンである。
【0043】
好ましいハロゲン化物は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物である。
【0044】
好ましい擬ハロゲン化物は、たとえば、三ヨウ化物、アジ化物、シアン化物、チオシアン化物、チオシアネート、およびインターハロゲン化物である。
【0045】
好適な錯陰イオンは、たとえば、サルファイト、サルフェート、ジチオナイト、チオサルフェート、カーボネート、ハイドロジェンカーボネート、ペルチオカーボネート、ナイトライト、ナイトレート、ペルクロレート、テトラフルオロボレート、テトラフルオロアルミネート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、およびヘキサクロロアンチモネートである。
【0046】
有機酸の好ましい一荷電、二荷電、または三荷電の陰イオンは、1〜20個の炭素原子を有する有機カルボン酸の一荷電、二荷電、または三荷電の陰イオンである。有機カルボン酸は、飽和またはモノ不飽和またはポリ不飽和でありうる。選択される例は、ホルメート、アセテート、プロピオネート、ブチレート、オレエート、パルミテート、ステアレート、バーサテート、アクリレート、メタクリレート、クロトネート、ベンゾエート、ナフタレンカーボネート、オキサレート、サリチレート、テレフタレート、フマレート、マレエート、イタコネート、およびアビエテートである。
【0047】
好適な脂肪族もしくは芳香族のスルホネートは、アントラキノン−2−スルホネート、ベンゼンスルホネート、ベンゼン−1,3−ジスルホネート、デカン−1−スルホネート、ヘキサデカン−1−スルホネート、ヒドロキノンモノスルホネート、メチル−4−トルエンスルホネート、ナフタレン−1−スルホネート、ナフタレン−1,5−ジスルホネート、トシレート、およびメシレートである。
【0048】
好適な脂肪族もしくは芳香族のサルフェートは、たとえば、ドデシルサルフェートおよびアルキルベンゼンサルフェートである。
【0049】
好適なホスホネート、ホスフェート、およびチオホスフェートは、ビニルホスホネート、エチルホスホネート、ブチルホスホネート、セチルホスホネート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジブチルジチオホスフェート、およびジオクチルチオホスフェートである。
【0050】
好適な脂肪族もしくは芳香族のキサントゲネートは、エチルキサントゲネート、ブチルキサントゲネート、フェニルキサントゲネート、ベンジルキサントゲネートなどである。
【0051】
好適な脂肪族もしくは芳香族のジチオカルバメートは、ジメチルジチオカルバメート、ジエチルジチオカルバメート、ジブチルジチオカルバメート、およびジベンジルジチオカルバメートである。
【0052】
非配位性陰イオンは、たとえば、テトラキス[ペンタフルオロフェニル]ボレート陰イオン、ペンタキス[ペンタフルオロフェニル]ホスフェート陰イオン、テトラキス[3,5−トリフルオロメチルフェニル]ボレート陰イオン、ペンタキス[3,5−トリフルオロメチルフェニル]ホスフェート陰イオン、およびペンタキス[ペンタフルオロフェニル]シクロヘキサジエニル陰イオンである。
【0053】
以下の定義の目的では、基の一般的もしくは好ましいもしくはとくに好ましい定義、パラメーター、または特定の触媒型に対して述べた説明はすべて、任意の方法で、すなわち、それぞれの範囲および好ましい範囲の触媒型の組合せを含めて、互いに組み合わせることが可能である。
【0054】
本発明に係る触媒系における好適な触媒は、一般式(A)
【0055】
【化5】

〔式中、
Mは、オスミウムまたはルテニウムであり、
基Rは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、アルキル、好ましくはC〜C30−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C20−シクロアルキル、アルケニル、好ましくはC〜C20−アルケニル、アルキニル、好ましくはC〜C20−アルキニル、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、カルボキシレート、好ましくはC〜C20カルボキシレート、アルコキシ、好ましくはC〜C20−アルコキシ、アルケニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルキニルオキシ、アリールオキシ、好ましくはC〜C24アリールオキシ、アルコキシカルボニル、好ましくはC〜C20−アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、好ましくはC〜C30−アルキルアミノ、アルキルチオ、好ましくはC〜C30−アルキルチオ、アリールチオ、好ましくはC〜C24アリールチオ、アルキルスルホニル、好ましくはC〜C20アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル、好ましくはC〜C20アルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよく、
およびXは、同一であるかもしくは異なっており、2個の配位子、好ましくは陰イオン性配位子であり、そして
Lは、同一であるかもしくは異なる配位子、好ましくは非荷電電子供与体を表す〕
で示される化合物である。
【0056】
一般式(A)で示される触媒において、XおよびXは、同一であるかもしくは異なっており、2個の配位子、好ましくは陰イオン性配位子である。
【0057】
およびXは、たとえば、水素、ハロゲン、擬ハロゲン、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル基、C〜C24−アリール基、C〜C20−アルコキシ基、C〜C24−アリールオキシ基、C〜C20−アルキルジケトネート基、C〜C24−アリールジケトネート基、C〜C20−カルボキシレート基、C〜C20−アルキルスルホネート基、C〜C24−アリールスルホネート基、C〜C20−アルキルチオール基、C〜C24−アリールチオール基、C〜C20−アルキルスルホニル基、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基でありうる。
【0058】
また、上述の基XおよびXは、1個以上のさらなる基、たとえば、ハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、またはC〜C24−アリールにより置換されていてもよく、さらには、これらの基もまた、ハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルよりなる群から選択される1個以上の置換基により置換されていてもよい。
【0059】
好ましい実施形態では、XおよびXは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、ハロゲン、特定的にはフッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、ベンゾエート、C〜C−カルボキシレート、C〜C−アルキル、フェノキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C24−アリール、またはC〜C−アルキルスルホネートである。
【0060】
とくに好ましい実施形態では、XおよびXは、同一であり、それぞれ、ハロゲン、特定的には塩素、CFCOO、CHCOO、CFHCOO、(CHCO、(CF(CH)CO、(CF)(CHCO、PhO(フェノキシ)、MeO(メトキシ)、EtO(エトキシ)、トシレート(p−CH−C−SO)、メシレート(2,4,6−トリメチルフェニル)、またはCFSO(トリフルオロメタンスルホネート)である。
【0061】
一般式(A)中、Lは、同一であるかもしくは異なる配位子、好ましくは非荷電電子供与体を表す。
【0062】
2個の配位子Lは、たとえば、それぞれ互いに独立して、ホスフィン配位子、スルホン化ホスフィン配位子、ホスフェート配位子、ホスフィナイト配位子、ホスホナイト配位子、アルシン配位子、スチビン配位子、エーテル配位子、アミン配位子、アミド配位子、スルホキシド配位子、カルボキシル配位子、ニトロシル配位子、ピリジン配位子、チオエーテル配位子、またはイミダゾリジン(「Im」)配位子である。
【0063】
好ましくは、2個の配位子Lは、それぞれ互いに独立して、C〜C24−アリールホスフィン配位子、C〜C−アルキルホスフィン配位子、もしくはC〜C20−シクロアルキルホスフィン配位子、スルホン化されたC〜C24−アリールホスフィン配位子もしくはC〜C10−アルキルホスフィン配位子、C〜C24−アリールホスフィナイト配位子もしくはC〜C10−アルキルホスフィナイト配位子、C〜C24−アリールホスホナイト配位子もしくはC〜C10−アルキルホスホナイト配位子、C〜C24−アリールホスファイト配位子もしくはC〜C10−アルキルホスファイト配位子、C〜C24−アリールアルシン配位子もしくはC〜C10−アルキルアルシン配位子、C〜C24−アリールアミン配位子もしくはC〜C10−アルキルアミン配位子、ピリジン配位子、C〜C24−アリールスルホキシド配位子もしくはC〜C10−アルキルスルホキシド配位子、C〜C24−アリールエーテル配位子もしくはC〜C10−アルキルエーテル配位子、またはC〜C24アリールアミド配位子もしくはC〜C10−アルキルアミド配位子であり、それらはいずれも、フェニル基により置換されていてもよく、さらには、このフェニル基もまた、ハロゲン、C〜Cアルキル基、またはC〜C−アルコキシ基により置換されていてもよい。
【0064】
ホスフィンという用語は、たとえば、PPh、P(p−Tol)、P(o−Tol)、PPh(CH、P(CF、P(p−FC、P(p−CF、P(C−SONa)、P(CH−SONa)、P(イソ−Pr)、P(CHCH(CHCH))、P(シクロペンチル)、P(シクロヘキシル)、P(ネオペンチル)、およびP(ネオフェニル)を包含する。
【0065】
ホスフィナイトとしては、たとえば、トリフェニルホスフィナイト、トリシクロヘキシルホスフィナイト、トリイソプロピルホスフィナイト、およびメチルジフェニルホスフィナイトが挙げられる。
【0066】
ホスファイトとしては、たとえば、トリフェニルホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、トリ−tert−ブチルホスファイト、トリイソプロピルホスファイト、およびメチルジフェニルホスファイトが挙げられる。
【0067】
スチビンとしては、たとえば、トリフェニルスチビン、トリシクロヘキシルスチビン、およびトリメチルスチビンが挙げられる。
【0068】
スルホネートとしては、たとえば、トリフルオロメタンスルホネート、トシレート、およびメシレートが挙げられる。
【0069】
スルホキシドとしては、たとえば、CHS(=O)CHおよび(CSOが挙げられる。
【0070】
チオエーテルとしては、たとえば、CHSCH、CSCH、CHOCHCHSCH、およびテトラヒドロチオフェンが挙げられる。
【0071】
イミダゾリジン基(Im)は、通常、一般式(IIa)または(IIb)
【0072】
【化6】

〔式中、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C20アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C20−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである〕
で示される構造を有する。
【0073】
所望により、基R、R、R10、R11のうちの1つ以上は、互いに独立して、1個以上の置換基、好ましくは直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アルコキシ、またはC〜C24−アリールにより置換されていてもよく、さらには、これらの上述の置換基は、好ましくは、ハロゲン、特定的には塩素または臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルよりなる群から選択される1個以上の基により置換されていてもよい。
【0074】
一般式(A)で示される新規な触媒の好ましい実施形態では、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、水素、C〜C24−アリール、とくに好ましくはフェニル、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、とくに好ましくはプロピルまたはブチルであり、あるいはそれらが結合されている炭素原子を含めて一緒になって、シクロアルキル基またはアリール基を形成し、さらには、上述の基はいずれも、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリール、および官能基(ヒドロキシ、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボキシル、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンよりなる群から選択される)よりなる群から選択される1個以上のさらなる基により置換されていてもよい。
【0075】
一般式(B)で示される新規な触媒の好ましい実施形態では、基R10およびR11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、とくに好ましくはi−プロピルまたはネオペンチル、C〜C10−シクロアルキル、好ましくはアダマンチル、C〜C24−アリール、とくに好ましくはフェニル、C〜C10−アルキルスルホネート、とくに好ましくはメタンスルホネート、C〜C10−アリールスルホネート、とくに好ましくはp−トルエンスルホネートである。
【0076】
上述のタイプの基R10およびR11は、場合により、直鎖状もしくは分枝状のC〜C−アルキル、特定的にはメチル、C〜C−アルコキシ、アリール、および官能基(ヒドロキシ、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボキシル、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンよりなる群から選択される)よりなる群から選択される1個以上のさらなる基により置換されていてもよい。
【0077】
特定的には、基R10およびR11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、i−プロピル、ネオペンチル、アダマンチル、またはメシチルである。
【0078】
式(A)で示される触媒のさまざまな代表的化合物は、原理的には、たとえば、WO−A−96/04289およびWO−A−97/06185から公知である。
【0079】
とくに好ましくは、一般式(A)中の配位子Lはいずれも、同一であるかもしくは異なるトリアルキルホスフィン配位子であり、この場合、アルキル基の少なくとも1つは、第二級アルキル基またはシクロアルキル基、好ましくは、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。
【0080】
とくに好ましくは、一般式(A)中の配位子Lの一方は、トリアルキルホスフィン配位子であり、この場合、アルキル基の少なくとも1つは、第二級アルキル基またはシクロアルキル基、好ましくは、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。
【0081】
本発明に係る触媒系に好ましくかつ一般式(A)に包含される2種の触媒は、構造(III)(グラブス(I)触媒)および構造(IV)(グラブス(II)触媒)を有する。ただし、Cyはシクロヘキシルである。
【0082】
【化7】

【0083】
本発明に係る触媒系におけるさらなる好適なメタセシス触媒は、一般式(B)
【0084】
【化8】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
Yは、酸素(O)、硫黄(S)、N−R基、またはP−R基であり、ただし、Rは、以下に定義されるとおりであり、
およびXは、同一であるかもしくは異なる配位子であり、
は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、またはアルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよく、
、R、R、およびRは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、有機基、または無機基であり、
は、水素であるか、またはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、もしくはアリール基であり、そして
Lは、式(A)に対して与えられているものと同一の意味を有する配位子である〕
で示される触媒である。
【0085】
一般式(B)で示される触媒は、原理的には公知である。このクラスの化合物の代表例は、米国特許公開第2002/0107138A1号明細書および応用化学国際版(Angew.Chem.Int.Ed.)2003年,第42巻,第4592頁にホベイダ(Hoveyda)らにより記載された触媒、ならびにWO−A−2004/035596、欧州有機化学誌(Eur.J.Org.Chem.)2003年,第963−966頁、および応用化学国際版(Angew.Chem.Int.Ed.)2002年,第41巻,第4038頁にグレーラ(Grela)により、ならびに有機化学誌(J.Org.Chem.)2004年,第69巻,第6894−96頁および欧州化学誌(Chem.Eur.J.)2004年,第10巻,第777−784頁に記載された触媒である。触媒は、市販されているか、または前述の参考文献に記載されるように調製可能である。
【0086】
一般式(B)で示される触媒において、Lは、通常は電子供与体機能を有しかつ一般式(A)中のLと同一の一般的意味、好ましい意味、およびとくに好ましい意味を有しうる配位子である。
【0087】
さらに、一般式(B)中のLは、好ましくはP(R基である。ただし、基Rは、それぞれ互いに独立して、C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、またはアリールであり、さもなければ、置換もしくは非置換のイミダゾリジン基(「Im」)である。
【0088】
〜C−アルキルは、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、またはn−ヘキシルである。
【0089】
〜C−シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルを包含する。
【0090】
アリールは、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基を包含する。6〜10個の骨格炭素原子を有する好ましい単環式、二環式、もしくは三環式の炭素環式芳香族基は、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、およびアントラセニルである。
【0091】
イミダゾリジン基(Im)は、通常、一般式(IIa)または(IIb)
【0092】
【化9】

〔式中、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C20アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C20−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである〕
で示される構造を有する。
【0093】
基R、R、R10、R11のうちの1つ以上は、互いに独立して、場合により、1個以上の置換基、好ましくは直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アルコキシ、またはC〜C24−アリールにより置換されていてもよく、さらには、これらの上述の置換基は、好ましくは、ハロゲン、特定的には塩素または臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルよりなる群から選択される1個以上の基により置換されていてもよい。
【0094】
一般式(B)で示される新規な触媒の好ましい実施形態では、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、水素、C〜C24−アリール、とくに好ましくはフェニル、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、とくに好ましくはプロピルまたはブチルであり、あるいはそれらが結合されている炭素原子を含めて一緒になって、シクロアルキル基またはアリール基を形成し、さらには、上述の基はいずれも、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリール、および官能基(ヒドロキシ、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボキシル、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンよりなる群から選択される)よりなる群から選択される1個以上のさらなる基により置換されていてもよい。
【0095】
一般式(B)で示される新規な触媒の好ましい実施形態では、基R10およびR11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、直鎖状もしくは分枝状のC〜C10−アルキル、とくに好ましくはi−プロピルまたはネオペンチル、C〜C10−シクロアルキル、好ましくはアダマンチル、C〜C24−アリール、とくに好ましくはフェニル、C〜C10−アルキルスルホネート、とくに好ましくはメタンスルホネート、C〜C10−アリールスルホネート、とくに好ましくはp−トルエンスルホネートである。
【0096】
上述のタイプの基R10およびR11は、場合により、直鎖状もしくは分枝状のC〜C−アルキル、特定的にはメチル、C〜C−アルコキシ、アリール、および官能基(ヒドロキシ、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボキシル、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンよりなる群から選択される)よりなる群から選択される1個以上のさらなる基により置換されていてもよい。
【0097】
特定的には、基R10およびR11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、i−プロピル、ネオペンチル、アダマンチル、またはメシチルである。
【0098】
とくに好ましいイミダゾリジン基(Im)は、以下の構造(Va〜f)を有する。ただし、Meは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である。
【0099】
【化10】

【0100】
一般式(B)で示される触媒において、XおよびXは、同一であるかもしくは異なっており、たとえば、水素、ハロゲン、擬ハロゲン、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルキルジケトネート、C〜C24−アリールジケトネート、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、C〜C20−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルでありうる。
【0101】
また、上述の基XおよびXは、1個以上のさらなる基、たとえば、ハロゲン基、好ましくはフッ素基、C〜C10−アルキル基、C〜C10−アルコキシ基、またはC〜C24−アリールにより置換されていてもよく、さらには、後者の基もまた、ハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルよりなる群から選択される1個以上の置換基により置換されていてもよい。
【0102】
好ましい実施形態では、XおよびXは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、ハロゲン、特定的にはフッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、ベンゾエート、C〜C−カルボキシレート、C〜C−アルキル、フェノキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C24−アリール、またはC〜C−アルキルスルホネートである。
【0103】
とくに好ましい実施形態では、XおよびXは、同一であり、それぞれ、ハロゲン、特定的には塩素、CFCOO、CHCOO、CFHCOO、(CHCO、(CF(CH)CO、(CF)(CHCO、PhO(フェノキシ)、MeO(メトキシ)、EtO(エトキシ)、トシレート(p−CH−C−SO)、メシレート(2,4,6−トリメチルフェニル)、またはCFSO(トリフルオロメタンスルホネート)である。
【0104】
一般式(B)において、基Rは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、またはアルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよい。
【0105】
基Rは、通常、C〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルアミノ、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよい。
【0106】
は、好ましくは、C〜C20−シクロアルキル基、C〜C24−アリール基、または直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル基であり、後者は、場合により、1個以上の二重結合もしくは三重結合または1個以上のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素が介在可能である。Rは、とくに好ましくは、直鎖状もしくは分枝状のC〜C12−アルキル基である。
【0107】
〜C20−シクロアルキル基は、たとえば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルを包含する。
【0108】
〜C12−アルキル基は、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、またはn−ドデシルでありうる。特定的には、Rは、メチルまたはイソプロピルである。
【0109】
〜C24−アリール基は、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基である。6〜10個の骨格炭素原子を有する好ましい単環式、二環式、もしくは三環式の炭素環式芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられうる。
【0110】
一般式(B)において、基R、R、R、およびRは、同一であるかもしくは異なっており、水素、有機基、または無機基でありうる。
【0111】
好ましい実施形態では、R、R、R、Rは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、ハロゲン、ニトロ、CFであるか、またはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、もしくはアルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよい。
【0112】
、R、R、Rは、通常、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、ハロゲン、好ましくは塩素もしくは臭素、ニトロ、CFであるか、またはC〜C30−アルキル基、C〜C20−シクロアルキル基、C〜C20−アルケニル基、C〜C20−アルキニル基、C〜C24−アリール基、C〜C20−アルコキシ基、C〜C20−アルケニルオキシ基、C〜C20−アルキニルオキシ基、C〜C24−アリールオキシ基、C〜C20−アルコキシカルボニル基、C〜C20−アルキルアミノ基、C〜C20−アルキルチオ基、C〜C24−アリールチオ基、C〜C20−アルキルスルホニル基、もしくはC〜C20−アルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のC〜C30−アルキル基、C〜C20−アルコキシ基、ハロゲン基、C〜C24−アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよい。
【0113】
とくに有用な実施形態では、R、R、R、Rは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、ニトロ、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、直鎖状もしくは分枝状のC〜C20−アルコキシ基、またはC〜C24−アリール基、好ましくはフェニルまたはナフチルである。C〜C30−アルキル基およびC〜C20−アルコキシ基は、場合により、1個以上の二重結合もしくは三重結合または1個以上のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素が介在していてもよい。
【0114】
さらにまた、脂肪族もしくは芳香族の構造を介して、基R、R、R、またはRのうちの2個以上を架橋させることも可能である。たとえば、RおよびRは、式(B)で示されるフェニル環中でそれらが結合されている炭素原子を含めて、全体としてナフチル構造が生成されるに、縮合フェニル環を形成することが可能である。
【0115】
一般式(B)中、Rは、水素であるか、またはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、もしくはアリール基である。Rは、好ましくは、水素であるか、またはC〜C30−アルキル基、C〜C20−アルケニル基、C〜C20−アルキニル基、もしくはC〜C24−アリール基である。Rは、とくに好ましくは水素である。
【0116】
本発明に係る触媒系にとくに好適な触媒は、一般式(B1)
【0117】
【化11】

〔式中、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRは、一般式(B)に対して与えられている一般的意味、好ましい意味、およびとくに好ましい意味を有しうる〕
で示される触媒である。
【0118】
これらの触媒は、原理的には、たとえば、米国特許公開第2002/0107138A1号明細書(ホベイダ(Hoveyda)ら)から公知であり、そこに示される調製方法により取得可能である。
【0119】
とくに好ましいのは、一般式(B1)で示される触媒であり、ただし、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれもハロゲン、特定的にはいずれも塩素であり、
は、直鎖状もしくは分枝状のC〜C12−アルキル基であり、
、R、R、Rは、一般式(B)に対して与えられている一般的意味および好ましい意味を有し、そして
Lは、一般式(B)に対して与えられている一般的意味および好ましい意味を有する。
【0120】
なかでもとくに好ましいのは、一般式(B1)で示される触媒であり、ただし、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれも塩素であり、
は、イソプロピル基であり、
、R、R、Rは、すべて水素であり、そして
Lは、式(IIa)または(IIb)
【0121】
【化12】

〔式中、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである〕
で示される置換もしくは非置換のイミダゾリジン基である。
【0122】
本発明に係る触媒系に供される一般構造式(B1)に包含される触媒して、とくに好ましいのは、式(VI)で示されるものである。ただし、Meは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である。
【0123】
【化13】

【0124】
この触媒はまた、文献中で「ホベイダ(Hoveyda)触媒」と呼ばれる。
【0125】
一般構造式(B1)に包含されるさらなる好適な触媒は、以下の式(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、および(XVII)で示されるものである。ただし、Meは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である。
【0126】
【化14A】

【化14B】

【0127】
本発明に係る触媒系に供されるさらなる好適な触媒は、一般式(B2)
【0128】
【化15】

〔式中、
M、L、X、X、R、およびRは、式(B)に対して与えられている一般的意味および好ましい意味を有し、
12は、同一であるかもしくは異なっており、式(B)中の基R、R、R、およびRに対して与えられている一般的意味および好ましい意味を有し、ただし、水素は除外され、そして
nは、0、1、2、または3である〕
で示される触媒である。
【0129】
これらの触媒は、原理的には、たとえば、WO−A−2004/035596(グレーラ(Grela))から公知であり、そこに示される調製方法により取得可能である。
【0130】
とくに好ましいのは、一般式(B2)で示される触媒であり、ただし、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれもハロゲン、特定的にはいずれも塩素であり、
は、直鎖状もしくは分枝状のC〜C12−アルキル基であり、
12は、一般式(B)に対して与えられている意味を有し、
nは、0、1、2、または3であり、
は、水素であり、そして
Lは、一般式(B)に対して与えられている意味を有する。
【0131】
なかでもとくに好ましいのは、一般式(B2)で示される触媒であり、ただし、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれも塩素であり、
は、イソプロピル基であり、
nは、0であり、そして
Lは、式(IIa)または(IIb)
【0132】
【化16】

〔式中、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状の環式もしくは非環式のC〜C30−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである〕
で示される置換もしくは非置換のイミダゾリジン基である。
【0133】
一般式(B2)に包含されるとくに好適な触媒は、構造(XIV)
【0134】
【化17】

を有し、文献中で「グレーラ(Grela)触媒」と呼ばれる。
【0135】
一般式(B2)に包含されるさらなる好適な触媒は、構造(XV)を有する。ただし、Mesは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である。
【0136】
【化18】

【0137】
他の選択肢の実施形態では、一般式(B3)
【0138】
【化19】

〔式中、
、D、D、およびDは、それぞれ、式(B3)で示されるケイ素にメチレン基を介して結合される以下の一般式(XVI)
【0139】
【化20】

{ここで、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRは、一般式(B)に対して与えられている意味を有し、また上述の好ましい意味を有することも可能である}
で示される構造を有する〕
で示される樹枝状触媒を使用することも可能である。
【0140】
一般式(B3)で示されるような触媒は、米国特許公開第2002/0107138A1号明細書から公知であり、そこに与えられている情報に従って調製可能である。
【0141】
さらなる代替実施形態では、式(B4)
【0142】
【化21】

〔式中、
記号●は、担体を表す〕
で示される触媒を使用することが可能である。
【0143】
担体は、好ましくは、ポリ(スチレン−ジビニルベンゼン)コポリマー(PS−DVB)である。
【0144】
式(B4)で示されるこれらの触媒は、原理的には、欧州化学誌(Chem.Eur.J.)2004年,第10巻,第777−784頁から公知であり、そこに記載されている調製方法により取得可能である。
【0145】
タイプ(B)の上述の触媒はすべて、NBRメタセシスの反応混合物中でそのままの状態で使用可能であるか、または固体担体に適用して固定することが可能である。固相または担体として、第1にメタセシスの反応混合物に対して不活性でありかつ第2に触媒の活性を損なわない材料を使用することが可能である。触媒を固定するために、たとえば、金属、ガラス、ポリマー、セラミックス、有機ポリマー球、または無機ゾルーゲルを使用することが可能である。
【0146】
本発明に係る触媒系はまた、一般式(C)
【0147】
【化22】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXは、同一であっても異なっていてもよく、陰イオン性配位子であり、
基R’は、同一であっても異なっていてもよく、有機基であり、
Imは、置換もしくは非置換のイミダゾリジン基であり、そして
Anは、陰イオンである〕
で示される触媒を用いて調製することも可能である。
【0148】
これらの触媒は、原理的には公知である(たとえば、応用化学国際版(Angew.Chem.Int.Ed.)2004年,第43巻,第6161−6165頁を参照されたい)。
【0149】
一般式(C)中のXおよびXは、式(B)中のものと同一の一般的意味、好ましい意味、およびとくに好ましい意味を有しうる。
【0150】
イミダゾリジン基(Im)は、通常、式(A)および(B)で示される触媒タイプに関連してすでに述べた一般式(IIa)または(IIb)で示される構造を有し、また好ましいものとしてそこに挙げられている構造をすべて、特定的には、式(Va)〜(Vf)で示されるものを有しうる。
【0151】
一般式(C)中の基R’は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C30−シクロアルキル、またはアリール基であり、C〜C30−アルキル基は、場合により、1個以上の二重結合もしくは三重結合または1個以上のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素が介在可能である。
【0152】
アリールは、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基を包含する。6〜10個の骨格炭素原子を有する好ましい単環式、二環式、もしくは三環式の炭素環式芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられうる。
【0153】
一般式(C)中の基R’は、好ましくは、同一であり、それぞれ、フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、イソプロピル、o−トリル、o−キシリル、またはメシチルである。
【0154】
本発明に係る触媒系に供されるさらなる好適な触媒は、一般式(D)
【0155】
【化23】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
13およびR14は、それぞれ互いに独立して、水素、C〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
は、陰イオン性配位子であり、
は、単環式であるか多環式であるかを問わず、非荷電π結合配位子であり、
は、ホスフィン類、スルホン化ホスフィン類、フッ素化ホスフィン類、官能化ホスフィン類(3個までのアミノアルキル基、アンモニオアルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、ヒドロカルボニルアルキル基、ヒドロキシアルキル基、またはケトアルキル基を有する)、ホスファイト類、ホスフィナイト類、ホスホナイト類、ホスフィンアミン類、アルシン類、スチビン類、エーテル類、アミン類、アミド類、イミン類、スルホキシド類、チオエーテル類、およびピリジン類よりなる群から選ばれる配位子であり、
は、非配位性陰イオンであり、そして
nは、0、1、2、3、4、または5である〕
で示される触媒である。
【0156】
本発明に係る触媒系に使用されるさらなる好適な触媒は、一般式(E)
【0157】
【化24】

〔式中、
は、モリブデンまたはタングステンであり、
15およびR16は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、C1〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
17およびR18は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、置換型もしくはハロゲン置換型のC〜C20−アルキル、C〜C24−アリール、C〜C30−アラルキル基、またはそれらのシリコーン含有類似体である〕
で示される触媒である。
【0158】
本発明に係る触媒系に使用されるさらなる好適な触媒は、一般式(F)
【0159】
【化25】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXは、同一であるかもしくは異なっており、一般式(A)および(B)中のXおよびXの意味をすべてもちうる陰イオン性配位子であり、
Lは、一般式(A)および(B)中のLの一般的意味および好ましい意味をすべてもちうる同一であるかもしくは異なる配位子であり、
19およびR20は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素または置換もしくは非置換のアルキルである〕
で示される触媒である。
【0160】
したがって、本発明に係る触媒系は、メタセシス触媒と一般式(I)で示される1種以上の塩とを含む。
【0161】
本発明はさらに、メタセシス反応における本発明に係る触媒系の使用を提供する。
【0162】
メタセシス反応は、閉環メタセシス(RCM)、交差メタセシス(CM)、または開環メタセシス(ROMP)でありうる。
【0163】
本発明に係る触媒系は、好ましくは、ニトリルゴムのメタセシスに使用される。これは、交差メタセシスである。
【0164】
本発明に係る触媒系では、メタセシス触媒および一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩は、0.01:1〜10000:1、好ましくは0.1:1〜1000:1、とくに好ましくは0.5:1〜500:1の塩:メタセシス触媒の重量比で使用される。
【0165】
一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩は、本発明に係る触媒系を得るために、溶媒中に加えてまたは溶媒を用いずにメタセシス触媒またはその溶液に添加可能である。
【0166】
一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩を触媒またはその溶液に添加する際に利用される溶媒または分散媒として、すべての公知の溶媒を使用することが可能である。塩の添加を効果的にするために、塩は、溶媒への高い溶解性を有することが絶対的に必要とされるわけではない。好ましい溶媒としては、アセトン、ベンゼン、クロロベンゼン、クロロホルム、シクロヘキサン、ジクロロメタン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、およびトルエンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。溶媒は、好ましくは、メタセシス触媒に対して不活性である。
【0167】
本発明に係る触媒系をニトリルゴムのメタセシスに使用する場合、一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩の使用量は、分解されるゴムを基準にして、0.0001phr〜50phr、好ましくは0.001phr〜35phrの範囲内である(phr=ゴム100重量部あたりの重量部)。
【0168】
NBRメタセシスに使用する場合、一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩はまた、溶媒中に加えてまたは溶媒を用いずにメタセシス触媒の溶液に添加可能である。それに対する他の選択肢として、一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩を、分解されるニトリルゴムの溶液に直接添加し、同様にメタセシス触媒もまた添加して、本発明に係る全触媒系が反応混合物中に存在するようにすることも可能である。
【0169】
使用されるニトリルゴムを基準にしたメタセシス触媒の量は、特定の触媒の性質および触媒活性に依存する。触媒の使用量は、使用されるニトリルゴムを基準にして、通常は1〜1000ppm、好ましくは2〜500ppm、特定的には5〜250ppmの貴金属である。
【0170】
NBRメタセシスは、コオレフィンの不在下または存在下で行われることが可能である。これは、好ましくは、直鎖状もしくは分枝状のC〜C16−オレフィンである。好適なコオレフィンは、たとえば、エチレン、プロピレン、イソブテン、スチレン、1−ヘキセン、および1−オクテンである。1−ヘキセンまたは1−オクテンを使用することが好ましい。コオレフィンが液体である場合(たとえば、1−ヘキセンの場合など)、コオレフィンの量は、好ましくは、使用されるNBRを基準にして0.2〜20重量%の範囲内である。コオレフィンがガスである場合(たとえば、エチレンの場合など)、コオレフィンの量は、1×10Pa〜1×10Paの範囲内で圧力、好ましくは5.2×10Pa〜4×10Paの範囲内の圧力が室温で反応槽内に設定されるように選択される。
【0171】
メタセシス反応は、使用される触媒を失活させたりさらにはなんらかの他の形で反応に悪影響を及ぼしたりしない好適な溶媒中で実施可能である。好ましい溶媒としては、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、およびシクロヘキサンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。とくに好ましい溶媒は、クロロベンゼンである。場合により、たとえば、1−ヘキセンのときのように、コオレフィン自体が溶媒として機能しうる場合、さらなる追加の溶媒の添加を省略することも可能である。
【0172】
メタセシスの反応混合物中のニトリルゴムの使用濃度は、決定的に重要であるというわけではないが、当然ながら、反応混合物の過度に高い粘度およびそれに伴う混合の問題により反応が悪影響を受けることがないように、注意しなければならない。反応混合物中のNBRの濃度は、全反応混合物を基準にして、好ましくは1〜20重量%の範囲内、とくに好ましくは5〜15重量%の範囲内である。
【0173】
メタセシス分解は、通常は10℃〜150℃の範囲内の温度で、好ましくは20〜100℃の範囲内の温度で行われる。
【0174】
反応時間は、いくつかの因子、たとえば、NBRのタイプ、触媒のタイプ、使用される触媒濃度、および反応温度に依存する。反応は、典型的には、通常の条件下で3時間以内に終了する。メタセシスの進行は、標準的分析法により、たとえば、GPC測定によりまたは粘度測定により監視可能である。
【0175】
ニトリルゴム(「NBR」)として、少なくとも1種の共役ジエン、少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリル、および所望により1種以上のさらなる共重合性モノマーの反復単位を含むコポリマーまたはターポリマーを、メタセシス反応で使用することが可能である。
【0176】
共役ジエンは、任意の性質でありうる。(C〜C)共役ジエンを使用することが好ましい。とくに好ましいのは、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3ジメチルブタジエン、ピペリレン、またはそれらの混合物である。なかでもとくに好ましいのは、1,3−ブタジエンおよびイソプレンまたはそれらの混合物である。とりわけ好ましいのは、1,3−ブタジエンである。
【0177】
α,β−不飽和ニトリルとして、任意の公知のα,β−不飽和ニトリル、好ましくは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、またはそれらの混合物などの(C〜C)α,β−不飽和ニトリルを使用することが可能である。とくに好ましいのは、アクリロニトリルである。
【0178】
したがって、とくに好ましいニトリルゴムは、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンとのコポリマーである。
【0179】
共役ジエンおよびα,β−不飽和ニトリルのほかに、当業者に公知の1種以上のさらなる共重合性モノマー、たとえば、α,β−不飽和のモノカルボン酸もしくはジカルボン酸、それらのエステルまたはアミドを使用することが可能である。α,β−不飽和のモノカルボン酸もしくはジカルボン酸として好ましいのは、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸、およびメタクリル酸である。α,β−不飽和カルボン酸のエステルとして、好ましくは、それらのアルキルエステルおよびアルコキシアルキルエステルを使用する。α,β−不飽和カルボン酸のとくに好ましいアルキルエステルは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、およびオクチルアクリレートである。α,β−不飽和カルボン酸のとくに好ましいアルコキシアルキルエステルは、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、およびメトキシエチル(メタ)アクリレートである。上述したようなアルキルエステルと、上述したような形態のアルコキシアルキルエステルと、の混合物を使用することも可能である。
【0180】
使用されるNBRポリマー中の共役ジエンおよびα,β−不飽和ニトリルの割合は、広範囲にわたりさまざまな値をとりうる。共役ジエンまたはその合計の割合は、全ポリマーを基準にして、通常は40〜90重量%の範囲内、好ましくは60〜85重量%の範囲内である。α,β−不飽和ニトリルまたはその合計の割合は、全ポリマーを基準にして、通常10〜60重量%、好ましくは15〜40重量%である。モノマーの割合は、いずれの場合も、合計すると100重量%になる。追加のモノマーは、全ポリマーを基準にして、0〜40重量%、好ましくは0.1〜40重量%、とくに好ましくは1〜30重量%の量で存在可能である。この場合、1種もしくは複数種の共役ジエンおよび/または1種もしくは複数種のα,β−不飽和ニトリルの対応する割合は、追加のモノマーの割合と置き換えられ、いずれの場合も、全モノマーの割合は、合計すると100重量%になる。
【0181】
上述のモノマーの重合によるニトリルゴムの調製については、当業者に十分に公知であり、ポリマーの文献中に広範に記述されている。
【0182】
また、本発明の目的に使用しうるニトリルゴムは、たとえば、ランクセス・ドイチュラントGmbH(Lanxess Deutschland GmbH)からの商品名ペルブナン(Perbunan)(登録商標)およびクリナック(Krynac)(登録商標)の製品系列の製品として市販されている。
【0183】
メタセシスに使用されるニトリルゴムは、30〜70、好ましくはで30〜50の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を有する。これは、200,000〜500,000の範囲内、好ましくは200,000〜400,000の範囲内の重量平均分子量Mに対応する。使用されるニトリルゴムはまた、2.0〜6.0の範囲内、好ましくは2.0〜4.0の範囲内の多分散度PDI=M/Mを有する。ただし、Mは重量平均分子量であり、Mは数平均分子量である。
【0184】
ムーニー粘度の測定は、ASTM規格D1646に準拠して行われる。
【0185】
本発明に係るメタセシス法により得られるニトリルゴムは、5〜30、好ましくは5〜20の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を有する。これは、10,000〜200,000の範囲内、好ましくは10,000〜150,000の範囲内の重量平均分子量Mに対応する。得られるニトリルゴムはまた、1.5〜4.0の範囲内、好ましくは1.7〜3の範囲内の多分散度PDI=M/Mを有する。ただし、Mは数平均分子量である。
【0186】
本発明に係る触媒系の存在下でメタセシス分解を行ってから、得られた分解ニトリルゴムの水素化を行うことが可能である。これは、当業者に公知の方法により実施可能である。
【0187】
均一系もしくは不均一系の水素化触媒を用いて水素化を行うことが可能である。in situで、すなわち、メタセシス分解もまた行われた同一の反応槽内で、かつ分解ニトリルゴムを単離する必要を伴うことなく、水素化を行うことも可能である。水素化触媒は、単に反応槽に添加されるにすぎない。
【0188】
使用される触媒は、通常、ロジウム、ルテニウム、またはチタンをベースとするが、白金、イリジウム、パラジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、コバルト、または銅を、金属としてまたは好ましくは金属化合物の形態で使用することも可能である(たとえば、米国特許第3,700,637号明細書、DE−A−2539132、EP−A−0134023、DE−A−3541689、DE−A−3540918、EP−A−0298386、DE−A−3529252、DE−A−3433392、米国特許第4,464,515号明細書、および米国特許第4,503,196号明細書を参照されたい)。
【0189】
均一相における水素化に好適な触媒および溶媒は、以下に記載されており、DE−A−2539132およびEP−A−0471250から公知である。
【0190】
選択的水素化は、たとえば、ロジウムまたはルテニウムを含有する触媒の存在下で達成可能である。たとえば、一般式
(RB)MX
で示される触媒を使用することが可能である。ただし、上記式中、Mは、ルテニウムまたはロジウムであり、基Rは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、C〜C−アルキル基、C〜C−シクロアルキル基、C〜C15−アリール基、またはC〜C15−アラルキル基である。Bは、リン、ヒ素、硫黄、またはスルホキシド基S=Oであり、Xは、水素または陰イオン、好ましくはハロゲン、とくに好ましくは塩素または臭素であり、lは、2、3、または4であり、mは、2または3であり、そしてnは、1、2、または3、好ましくは1または3である。好ましい触媒は、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)クロリド、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(III)クロリド、およびトリス(ジメチルスルホキシド)ロジウム(III)クロリド、さらには式((CP)RhHで示されるテトラキス(トリフェニルホスフィン)ロジウムヒドリド、およびトリフェニルホスフィンがトリシクロヘキシルホスフィンにより完全にまたは部分的に置き換えられた対応する化合物である。触媒は、少量で利用可能である。ポリマーの重量を基準にして、0.01〜1重量%の範囲内、好ましくは0.03〜0.5重量%の範囲内、とくに好ましくは0.1〜0.3重量%の範囲内の量が好適である。
【0191】
通常、式RB〔式中、R、m、およびBは、触媒に関連して以上に与えられている意味を有する〕で示される配位子である共触媒と共に触媒を使用することが好適である。好ましくは、mは、3であり、Bは、リンであり、そして基Rは、同一であっても異なっていてもよい。好ましいのは、トリアルキル基、トリシクロアルキル基、トリアリール基、トリアラルキル基、ジアリール−モノアルキル基、ジアリール−モノシクロアルキル基、ジアルキル−モノアリール基、ジアルキル−モノシクロアルキル基、ジシクロアルキル−モノアリール基、またはジシクロアルキル−モノアリール基を有する共触媒である。
【0192】
共触媒の例は、たとえば、米国特許第4,631,315号明細書中に見いだしうる。好ましい共触媒は、トリフェニルホスフィンである。好ましくは、共触媒は、水素化されるニトリルゴムの重量を基準にして、0.3〜5重量%の範囲内、好ましくは0.5〜4重量%の範囲内の量で使用される。さらに、ロジウム含有触媒と共触媒との重量比は、好ましくは1:3〜1:55の範囲内、より好ましくは1:5〜1:45の範囲内である。水素化されるニトリルゴム100重量部を基準にして、水素化されるニトリルゴム100重量部あたり、0.1〜33重量部の共触媒、好ましくは0.5〜20重量部、なかでもとくに好ましくは1〜5重量部、特定的には2重量部超かつ5重量部未満の共触媒を使用することが適切である。
【0193】
この水素化の実際的実施については、米国特許第6,683,136号明細書から当業者に十分に公知である。通常、トルエンまたはモノクロロベンゼンなどの溶媒中において、水素化されるニトリルゴムを100〜150℃の範囲内の温度および50〜150barの範囲内の圧力の水素で2〜10時間処理することにより実施される。
【0194】
本発明の目的では、水素化とは、出発ニトリルゴム中に存在する二重結合を少なくとも50%、好ましくは70〜100%、とくに好ましくは80〜100%反応させることである。
【0195】
不均一系触媒を使用する場合、これらは、通常、炭素、シリカ、炭酸カルシウム、または硫酸バリウムなどに担持されたパラジウムをベースとする担持触媒である。
【0196】
水素化の終了後、ASTM規格D1646に準拠して測定したときに、10〜50、好ましくは10〜30の範囲内のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を有する水素化ニトリルゴムが得られる。これは、2000〜400,000g/molの範囲内、好ましくは20,000〜200,000の範囲内の重量平均分子量Mに対応する。得られる水素化ニトリルゴムはまた、1〜5の範囲内、好ましくは1.5〜3の範囲内の多分散度PDI=M/Mを有する。ただし、Mは重量平均分子量であり、Mは数平均分子量である。
【0197】
一般式(I)で示される塩を使用した場合、意外なことに、ニトリルゴムのメタセシスにおいて銅塩を使用したときに観測されたマイナス効果は起こらない。
【0198】
しかしながら、本発明に係る触媒系は、ニトリルゴムをメタセシス分解するためにうまく使用しうるだけでなく、他のメタセシス反応に対しても、たとえば、ジエチルジアリルマロネートの閉環などの閉環メタセシスに対しても汎用的に使用可能である。
【0199】
触媒と一般式(I)で示される1種以上の塩とを含む新規な触媒系を使用した結果として、触媒だけを用いた(すなわち、塩を用いない)類似のメタセシス反応と比較して、同等の反応時間でメタセシス触媒の量ひいては貴金属の量を有意に減少させることが可能である。同等の貴金属含有率を使用した場合、反応時間は、塩添加により実質的に削減される。触媒系をニトリルゴムの分解に使用した場合、有意に低い分子量MおよびMを有する分解されたニトリルゴムが得られる。
【実施例】
【0200】
塩添加と組み合わせて使用したときに触媒の活性が増大されうることを以下の実験により明らかにする。
【0201】
この目的のために以下の触媒を使用した:
【0202】
【化26】

【0203】
マテリア(パサディナ/カリフォルニア州)(Materia(Pasadena/California))からグラブスII触媒を入手した。
【0204】
【化27】

【0205】
アルドリッチ(Aldrich)から製品番号569755としてホベイダ触媒を入手した。
【0206】
【化28】

【0207】
有機化学誌(J.Org.Chem.)2004年,第69巻,第6894−6896頁に発表された方法により、グレーラ触媒を調製した。
【0208】
【化29】

【0209】
欧州化学誌(Chemistry European Journal)2004年,第10巻(第3号),第777−785頁に記載されるように、ブーフマイザー・ヌイケン触媒を調製した。
【0210】
ニトリルゴム(「NBR」)をメタセシス分解するための一般的方法
ランクセス・ドイチュラントGmbH(Lanxess Deutschland GmbH)製のニトリルゴムペルブナン(Perbunan)(登録商標)NT3435を用いて、以下に記載の実験1〜6の分解反応を行った。このニトリルゴムは、以下の特性を有していた:
アクリロニトリル含有率:35重量%
ムーニー粘度(ML1+4、100℃):34ムーニー単位
残留水分含有率:1.8重量%
:240,000g/mol
:100,000g/mol
PDI(M/M):2.4
【0211】
いずれの場合も、使用前に蒸留しかつ室温でアルゴンを貫流させることにより不活性化させた293.3gのクロロベンゼン(これ以降では、「MCB」/アルドリッチ(Aldrich)製と記す)を用いして、メタセシス分解を行った。10時間かけて室温で40gのNBRをそれに溶解させた。いずれの場合も、0.8g(2phr)の1−ヘキセンをNBR含有溶液に添加し、混合物を30分間攪拌してそれをホモジナイズした。
【0212】
以下の表1に示される量の出発原料を用いて、室温でメタセシス反応を行った。いずれの場合も、アルゴン下、室温で、Ru触媒を20gのMCBに溶解させた。MCB中のNBR溶液への触媒溶液の添加は、触媒溶液の調製直後に行った。以下の表2に示される反応時間の後、いずれの場合も、約5mlを反応溶液から採取し、ただちに約0.2mlのエチルビニールエーテルと混合して反応を停止させ、続いて、アルドリッチ(Aldrich)製の5mlのDMAc(N,N−ジメチルアセトアミド)でそれを希釈した。いずれの場合も、2mlの溶液をGPCボトル中に入れ、DMAcで3mlに希釈した。GPC分析を行う前、いずれの場合も、テフロン(登録商標)(Teflon)製の0.2μmシリンジフィルター(クロマフィル(Chromafil)PTFE 0.2μm;マッハライ・ナーゲル(Machery−Nagel)製)で溶液を濾過した。続いて、ウォーターズ(Waters)計測器(Mod.510)を用いて、GPC分析を行った。ポリマー・ラボラトリーズ(Polymer Laboratories)製の4つのカラム:1)PLgel 5μm Mixed−C,300×7.5mm、2)PLgel 5μm Mixed−C,300×7.5mm、3)PLgel 3μm Mixed−E,300×7.5mm、および4)PLgel 3μm Mixed−E,300×7.5mmを組み合わせて使用することにより、分析を行った。
【0213】
ポリマー・スタンダーズ・サービス(Polymer Standards Services)製の線状ポリ(メチルメタクリレート)を用いて、GPCカラムの校正を行った。ウォーターズ(Waters)製のRIディテクター(ウォーターズ(Waters)410)を検出器として使用した。DMAcを溶出液として用いて、0.5ml/minの流量で分析を行った。ミレニアム(Millenium)製のソフトウェアを用いて、GPC曲線を評価した。
【0214】
元のNBRゴム(分解前)および分解されたニトリルゴムの両方について、以下の特性をGPC分析により決定した:
[kg/mol]:重量平均モル質量
[kg/mol]:数平均モル質量
PDI:モル質量分布の幅(M/M
【0215】
【表1】

【0216】
1.00.グラブスII触媒を使用したときの塩添加
【0217】
【表2】

【0218】
【表3】

【0219】
【表4】

【0220】
【表5】

【0221】
【表6】

【0222】
【表7】

【0223】
【表8】

【0224】
【表9】

【0225】
【表10】

【0226】
【表11】

【0227】
【表12】

【0228】
【表13】

【0229】
【表14】

【0230】
【表15】

【0231】
【表16】

【0232】
【表17】

【0233】
【表18】

【0234】
【表19】

【0235】
【表20】

【0236】
【表21】

【0237】
【表22】

【0238】
【表23】

【0239】
【表24】

【0240】
【表25】

【0241】
【表26】

【0242】
【表27】

【0243】
【表28】

【0244】
【表29】

【0245】
【表30】

【0246】
【表31】

【0247】
【表32】

【0248】
【表33】

【0249】
【表34】

【0250】
【表35】

【0251】
【表36】

【0252】
【表37】

【0253】
【表38】

【0254】
【表39】

【0255】
試験1.02.〜1.19.における塩添加の結果として、分子量MおよびMは、塩添加なしの比較実験(試験1.01.)と比較して有意に減少した。したがって、塩添加は、グラブスII触媒の効率を向上させる。それに加えて、実験1.02.〜1.19.で得られた分解ニトリルゴムは、ゲルを含んでいなかった。
【0256】
ホベイダ触媒を使用したときの塩添加
【0257】
【表40】

【0258】
【表41】

【0259】
【表42】

【0260】
【表43】

【0261】
実験2.02.における塩添加の結果として、分子量MおよびMは、塩添加なしの比較実験(実験2.01.)と比較して有意に減少した。したがって、塩添加は、ホベイダ触媒の効率を向上させた。それに加えて、実験2.02.で得られた分解ニトリルゴムは、ゲルを含んでいなかった。
【0262】
3.00.ブーフマイザー・ヌイケン触媒を使用したときの塩添加
【0263】
【表44】

【0264】
【表45】

【0265】
【表46】

【0266】
【表47】

【0267】
実験3.02.における塩添加の結果として、分子量MおよびMは、塩添加なしの比較実験(実験3.01.)と比較して有意に減少した。したがって、塩添加は、ブーフマイザー・ヌイケン触媒の効率を向上させた。それに加えて、実験3.02.で得られた分解ニトリルゴムはゲルを含んでいなかった。
【0268】
4.00. グレーラ触媒を使用したときの塩添加
【0269】
【表48】

【0270】
【表49】

【0271】
【表50】

【0272】
【表51】

【0273】
試験4.02.における塩添加の結果として、分子量MおよびMは、塩添加なしの比較実験(試験4.01.)と比較して低減した。したがって、塩添加は、グレーラ触媒の効率を向上させた。それに加えて、実験4.02.で得られた分解ニトリルゴムは、ゲルを含んでいなかった。
【0274】
5.0 比較実験:2.32phrのCuClを添加しないおよび添加したホベイダ触媒
【0275】
【表52】

【0276】
【表53】

【0277】
【表54】

【0278】
【表55】

【0279】
試験5.01と5.02との比較から明らかなように、ホベイダ触媒を用いたメタセシス分解は、CuClの添加の結果として、添加剤を完全に省略したときよりも一段と悪い状態で進行する。CuClを添加した場合、平均分子量MおよびMはいずれも、塩添加なしの達成されたMおよびnの値と比較して、同一の反応時間の後、2倍超になる。
【0280】
6.0 比較実験:2.32phrのCuClを添加しないおよび添加したグレーラ触媒
【0281】
【表56】

【0282】
【表57】

【0283】
【表58】

【0284】
【表59】

【0285】
試験7.01と7.02との比較から明らかなように、グレーラ触媒を用いたメタセシス分解は、CuClの添加の結果として、添加剤を完全に省略したときよりも一段と悪い状態で進行する。CuClを添加した場合、平均分子量MおよびMはいずれも、塩添加なしの達成されたMおよびMの値と比較して、同一の反応時間の後、2倍超になる。
【0286】
実施例7:ジエチルジアリルマロネートの閉環メタセシスのためのLiBrの使用
1mgのLiBrを併用せずに1回および併用して1回(実施例7.01および7.02)、さらには1mgのCsBrを併用せずに1回および併用して1回(実施例8.01および8.02)、ジエチルジアリルマロネートの閉環メタセシスを行った。
【0287】
実験を行うために、いずれの場合も、10mgのグラブスII触媒をNMR管に入れた。LiBr(実施例7.02)またはCsBr(実施例8.02)を添加して行った本発明に係る実施例では、1mgのLiBrまたは1mgのCsBrを秤量してグラブスII触媒(10mg)に加えてNMR管に導入した。続いて、最初に0.3mlのクロロベンゼン、次に0.2mlのCDClを、シリンジにより室温で添加した。NMR管の内容物を振盪により混合した。いずれの場合も、2分後、0.15mlのジエチルジアリルマロネートをシリンジにより添加した。室温においてH NMR分光法により反応状態を決定した。
【0288】
以下の表は、ジエチルジアリルマロネートの閉環メタセシスに及ぼすLiBrの添加の促進効果を明瞭に示している。
【0289】
【表60】

【0290】
実施例8:ジエチルジアリルマロネートの閉環メタセシスのためのCsBrの使用
1mgのLiBrの代わりに1mgのCsBrを用いて実施例7に類似した方法で実験を行った。
【0291】
【表61】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
メタセシス触媒と、一般式(I)
n+z− (I)
〔式中、
Kは、銅を除く陽イオンであり、そして
Aは、陰イオンであり、
nは、1、2、または3であり、そして
zは、1、2、または3である〕
で示される1種以上の塩と、を含む触媒系。
【請求項2】
一般式(I)中の1個もしくは複数個の陽イオンKが、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、さらには希土類のすべての元素、特定的にはセリウム、プラセオジム、およびネオジム、またはアクチニド系列の元素である、請求項1に記載の触媒系。
【請求項3】
一般式(I)中の1個もしくは複数個の陽イオンKが、窒素、リン、または硫黄をベースとする錯陽イオン、好ましくはテトラアルキルアンモニウム陽イオン、テトラアリールアンモニウム陽イオン、ヒドロキシルアンモニウム陽イオン、テトラアルキルホスホニウム陽イオン、テトラアリールホスホニウム陽イオン、スルホニウム陽イオン、アニリニウム陽イオン、ピリジニウム陽イオン、イミダゾリウム陽イオン、グアニジニウム陽イオン、およびヒドラジニウム陽イオン、ならびに陽イオン性エチレンジアミン誘導体である、請求項1に記載の触媒系。
【請求項4】
一般式(I)中の1個もしくは複数個の陽イオンKが、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジメチルアニリニウム、N−アルキル−N,N−ビス−(2−ヒドロキシアルキル)−N−ベンジルアンモニウム、N,N,N−トリエチルベンゾールメタンアミニウム、O−メチルウロニウム、S−メチルチウロニウム、ピリジニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラメチルウロニウム、テトラセチルアンモニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、ジフェニルグアニジニウム、ジ−o−トリルグアニジニウム、ブチルジフェニルスルホニウム、またはトリブチルスルホニウムである、請求項3に記載の触媒系。
【請求項5】
一般式(I)中の1個もしくは複数個の陰イオンが、ハロゲン化物、擬ハロゲン化物、錯陰イオン、有機酸の陰イオン、脂肪族もしくは芳香族のスルホネート、脂肪族もしくは芳香族のサルフェート、ホスホネート、ホスフェート、チオホスフェート、キサントゲネート、ジチオカルバメート、および非配位性陰イオンよりなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項6】
一般式(I)中の1個もしくは複数個の陰イオンが、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、三ヨウ化物、アジ化物、シアン化物、チオシアン化物、チオシアネート、インターハロゲン化物、サルファイト、サルフェート、ジチオナイト、チオサルフェート、カーボネート、ハイドロジェンカーボネート、ペルチオカーボネート、ナイトライト、ナイトレート、ペルクロレート、テトラフルオロボレート、テトラフルオロアルミネート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサクロロアンチモネート、飽和もしくはモノ不飽和もしくはポリ不飽和である1〜20個の炭素原子を有する有機カルボン酸の陰イオン、特定的には、ホルメート、アセテート、プロピオネート、ブチレート、オレエート、パルミテート、ステアレート、バーサテート、アクリレート、メタクリレート、クロトネート、ベンゾエート、ナフタレンカーボネート、オキサレート、サリチレート、テレフタレート、フマレート、マレエート、イタコネート、およびアビエテート、アントラキノン−2−スルホネート、ベンゼンスルホネート、ベンゼン−1,3−ジスルホネート、デカン−1−スルホネート、ヘキサデカン−1−スルホネート、ヒドロキノンモノスルホネート、メチル−4−トルエンスルホネート、ナフタレン−1−スルホネート、ナフタレン−1,5−ジスルホネート、トシレート、メシレート、ドデシルサルフェート、アルキルベンゼンサルフェート、ビニルホスホネート、エチルホスホネート、ブチルホスホネート、セチルホスホネート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジブチルジチオホスフェート、ジオクチルチオホスフェート、エチルキサントゲネート、ブチルキサントゲネート、フェニルキサントゲネート、ベンジルキサントゲネート、ジメチルジチオカルバメート、ジエチルジチオカルバメート、ジブチルジチオカルバメート、ジベンジルジチオカルバメート、テトラキス[ペンタフルオロフェニル]ボレート、ペンタキス[ペンタフルオロフェニル]ホスフェート、テトラキス[3,5−トリフルオロメチルフェニル]ボレート、ペンタキス[3,5−トリフルオロメチルフェニル]ホスフェート、またはペンタキス[ペンタフルオロフェニル]シクロヘキサジエニル陰イオンである、請求項5に記載の触媒系。
【請求項7】
一般式(A)
【化1】

〔式中、
Mは、オスミウムまたはルテニウムであり、
基Rは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、アルキル基、好ましくはC〜C30−アルキル基、シクロアルキル基、好ましくはC〜C20−シクロアルキル基、アルケニル基、好ましくはC〜C20−アルケニル基、アルキニル基、好ましくはC〜C20−アルキニル基、アリール基、好ましくはC〜C24−アリール基、カルボキシレート基、好ましくはC〜C20カルボキシレート基、アルコキシ基、好ましくはC〜C20−アルコキシ基、アルケニルオキシ基、好ましくはC〜C20−アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、好ましくはC〜C20−アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、好ましくはC〜C24アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、好ましくはC〜C20−アルコキシカルボニル基、アルキルアミノ基、好ましくはC〜C30−アルキルアミノ基、アルキルチオ基、好ましくはC〜C30−アルキルチオ基、アリールチオ基、好ましくはC〜C24アリールチオ基、アルキルスルホニル基、好ましくはC〜C20アルキルスルホニル基、またはアルキルスルフィニル基、好ましくはC〜C20アルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよく、
およびXは、同一であるかもしくは異なっており、2個の配位子、好ましくは陰イオン性配位子であり、そして
Lは、同一であるかもしくは異なる配位子、好ましくは非荷電電子供与体を表す〕
で示される化合物が触媒として使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項8】
およびXが、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素基、ハロゲン基、擬ハロゲン基、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル基、C〜C24−アリール基、C〜C20−アルコキシ基、C〜C24−アリールオキシ基、C〜C20−アルキルジケトネート基、C〜C24−アリールジケトネート基、C〜C20カルボキシレート基、C〜C20−アルキルスルホネート基、C〜C24−アリールスルホネート基、C〜C20−アルキルチオール基、C〜C24−アリールチオール基、C〜C20−アルキルスルホニル基、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基である、請求項7に記載の触媒系。
【請求項9】
およびXが、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、ハロゲン、特定的にはフッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、ベンゾエート、C〜C−カルボキシレート、C〜C−アルキル、フェノキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C24−アリール、またはC〜C−アルキルスルホネートである、請求項8に記載の触媒系。
【請求項10】
およびXが、同一であり、それぞれ、ハロゲン、特定的には塩素、CFCOO、CHCOO、CFHCOO、(CHCO、(CF(CH)CO、(CF)(CHCO、PhO(フェノキシ)、MeO(メトキシ)、EtO(エトキシ)、トシレート(p−CH−C−SO)、メシレート(2,4,6−トリメチルフェニル)、またはCFSO(トリフルオロメタンスルホネート)である、請求項8または9に記載の触媒系。
【請求項11】
2個の配位子Lが、それぞれ互いに独立して、ホスフィン配位子、スルホン化ホスフィン配位子、ホスフェート配位子、ホスフィナイト配位子、ホスホナイト配位子、アルシン配位子、スチビン配位子、エーテル配位子、アミン配位子、アミド配位子、スルホキシド配位子、カルボキシル配位子、ニトロシル配位子、ピリジン配位子、チオエーテル配位子、またはイミダゾリジン(「Im」)配位子である、請求項7〜10のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項12】
前記イミダゾリジン基(Im)が、一般式(IIa)または(IIb)
【化2】

〔式中、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C20−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C20−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである〕
で示される構造を有する、請求項11に記載の触媒系。
【請求項13】
前記触媒が、構造(III)または(IV)
【化3】

〔式中、Cyは、いずれの場合も、シクロヘキシルである〕
を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項14】
一般式(B)
【化4】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
Yは、酸素(O)、硫黄(S)、N−R基、またはP−R基であり、
およびXは、同一であるかもしくは異なる配位子であり、
は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、またはアルキルスルフィニル基であり、それらはいずれも、場合により、1個以上のアルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリール基、またはヘテロアリール基により置換されていてもよく、
、R、R、およびRは、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、有機基、または無機基であり、
は、水素であるか、またはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、もしくはアリール基であり、そして
Lは、請求項7に記載の式(A)中の配位子Lと同一の意味を有する配位子である〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項15】
Lが、P(R基であり、基Rが、それぞれ互いに独立して、C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、またはアリール、さもなければ置換もしくは非置換のイミダゾリジン基(「Im」)であり、このイミダゾリジン基が、好ましくは、請求項12に記載の一般式(IIa)または(IIb)で示される構造を有し、とくに好ましくは、構造(Va〜f)
【化5A】

【化5B】

〔ここで、Mesは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である〕
のうちの1つを有する、請求項14に記載の触媒。
【請求項16】
一般式(B)中のXおよびXが、請求項8〜10のいずれか一項のXおよびXの意味をもつ、請求項14または15に記載の触媒系。
【請求項17】
一般式(B1)
【化6】

〔式中、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRは、請求項14で一般式(B)に対して与えられている意味を有する〕
で示される触媒が使用される、請求項14〜16のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項18】
一般式(B1)
〔式中、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれもにハロゲン、特定的には塩素であり、
は、直鎖状もしくは分枝状のC〜C12−アルキル基であり、
、R、R、Rは、請求項14で一般式(B)に対して与えられている意味を有し、そして
Lは、請求項14で一般式(B)に対して与えられている意味を有する〕
で示される触媒が使用される、請求項17に記載の触媒系。
【請求項19】
一般式(B1)
〔式中、
Mは、ルテニウムであり、
およびXは、いずれも塩素であり、
は、イソプロピル基であり、
、R、R、Rは、すべて水素であり、そして
Lは、式(IIa)または(IIb)
【化7】

{ここで、
、R、R10、R11は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、直鎖状もしくは分枝状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである}
で示される置換もしくは非置換のイミダゾリジン基である〕
で示される触媒が使用される、請求項17に記載の触媒系。
【請求項20】
以下の構造(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、または(XVII)
【化8A】

【化8B】

〔式中、
Mesは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である〕
で示される触媒が、一般構造式(B1)で示される触媒として使用される、請求項17に記載の触媒系。
【請求項21】
一般式(B2)
【化9】

〔式中、
M、L、X、X、R、およびRは、請求項14で一般式(B)に対して与えられている意味を有し、
基R12は、同一であるかもしくは異なっており、請求項14で一般式(B)中の基R、R、R、およびRに対して与えられている意味を有し、ただし、水素は除外され、そして
nは、0、1、2、または3である〕
で示される触媒が使用される、請求項14に記載の触媒系。
【請求項22】
構造(XIV)または(XV)
【化10】

〔式中、
Mesは、いずれの場合も、2,4,6−トリメチルフェニル基である〕
で示される触媒が使用される、請求項21に記載の触媒系。
【請求項23】
一般式(B3)
【化11】

〔式中、
、D、D、およびDは、それぞれ、式(B3)で示されるケイ素にメチレン基を介して結合される以下の一般式(XVI)
【化12】

{ここで、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRは、請求項14で一般式(B)に対して与えられている意味を有する}
で示される構造を有する〕
で示される触媒が使用される、請求項14に記載の触媒系。
【請求項24】
一般式(B4)
【化13】

〔式中、
記号●は、担体を表す〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項25】
一般式(C)
【化14】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXは、同一であるかもしくは異なっており、陰イオン性配位子であり、
基R’は、同一であるかもしくは異なっており、有機基であり、
Imは、置換もしくは非置換のイミダゾリジン基であり、そして
Anは、陰イオンである〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項26】
一般式(D)
【化15】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
13およびR14は、それぞれ互いに独立して、水素、C〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
は、陰イオン性配位子であり、
は、単環式であるか多環式であるかを問わず、非荷電π結合配位子であり、
は、ホスフィン類、スルホン化ホスフィン類、フッ素化ホスフィン類、官能化ホスフィン類(3個までのアミノアルキル基、アンモニオアルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、ヒドロカルボニルアルキル基、ヒドロキシアルキル基、またはケトアルキル基を有する)、ホスファイト類、ホスフィナイト類、ホスホナイト類、ホスフィンアミン類、アルシン類、スチビン類、エーテル類、アミン類、アミド類、イミン類、スルホキシド類、チオエーテル類、およびピリジン類よりなる群から選ばれる配位子であり、
は、非配位性陰イオンであり、そして
nは、0、1、2、3、4、または5である〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項27】
一般式(E)
【化16】

〔式中、
は、モリブデンまたはタングステンであり、
15およびR16は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素、C〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
17およびR18は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、置換型もしくはハロゲン置換型のC〜C20−アルキル基、C〜C24−アリール基、C〜C30−アラルキル基、またはそれらのシリコーン含有類似体である〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項28】
一般式(F)
【化17】

〔式中、
Mは、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXは、同一であるかもしくは異なっており、一般式(A)および(B)中のXおよびXの意味をすべてもちうる陰イオン性配位子であり、
Lは、一般式(A)および(B)中のLの意味をすべてもちうる同一であるかもしくは異なる配位子であり、
19およびR20は、同一であるかもしくは異なっており、それぞれ、水素または置換もしくは非置換のアルキルである〕
で示される触媒が使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項29】
前記メタセシス触媒および一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩が、0.01:1〜10000:1、好ましくは0.1:1〜1000:1、とくに好ましくは0.5:1〜500:1の塩:メタセシス触媒の重量比で使用される、請求項1〜28のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項30】
メタセシス反応における、好ましくは、閉環メタセシス(RCM)、交差メタセシス(CM)、または開環メタセシス(ROMP)における、とくに、ニトリルゴムのメタセシスのための、請求項1〜29のいずれか一項に記載の触媒系の使用。
【請求項31】
一般式(I)で示される1種もしくは複数種の塩が、溶媒中に加えてまたは溶媒を用いずに触媒または触媒の溶液に添加される、請求項30に記載の使用。
【請求項32】
前記触媒系の触媒の量が、使用されるニトリルゴムを基準にして、1〜1000ppm、好ましくは2〜500ppm、特定的には5〜250ppmの貴金属である、請求項29または30に記載の使用。
【請求項33】
メタセシス用の触媒系の成分としての、請求項1〜6のいずれか一項に記載の一般式(I)で示される塩の使用。

【公開番号】特開2007−224302(P2007−224302A)
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2007−41078(P2007−41078)
【出願日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【出願人】(505422707)ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー (220)
【Fターム(参考)】