説明

新規な遷移金属化合物、該遷移金属化合物を含有するα−オレフィンのオリゴマー化触媒及び該触媒系を用いるα−オレフィンオリゴマーの製造方法

【課題】炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンオリゴマーを効率的に製造する触媒を提供すること。
【解決手段】一般式(1c)(Mはジルコニウム又はハフニウム、Xはハロゲン原子を示す。)と有機アルミニウム化合物を含有する触媒。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な遷移金属化合物、該遷移金属化合物を含有するα−オレフィンのオリゴマー化触媒及び該触媒系を用いるα−オレフィンオリゴマーの製造方法に関し、特に該触媒系を用いる炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンオリゴマーの効率的製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
主として、カチオン重合によって製造される1−デセン(C10)のオリゴマーは適度な粘度を有するため、合成潤滑油基材として用いられている。
一般に、自動車等のエンジン油が使用温度において低粘度であることは低燃費化につながるため、環境ニーズにも対応している。
メタロセン触媒を用いて得られる1−デセンの三量体(C30)及び四量体(C40)は、構造が比較的均一で、既存のポリα−オレフィン(PAO)よりも高粘度指数であり、有用であると期待される。
また、メタロセン触媒を用いて得られる1−デセンの二量体(C20)は、上記のように、構造が均一であることから、低温流動性に優れ、低揮発性(VOCフリー)であり可塑剤及びシーラントとして期待される。
これらのオリゴマーを作るメタロセン触媒系には多くのものが知られている。
【0003】
しかしながら、ビス〔N,N'-ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリドからなる触媒系は、α−オレフィンの異性体や高分子量体が主として生成し、合成潤滑油基材の製造には適していない(例えば、特許文献1)。
また、ビスシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリドからなる触媒系では、得られるα−オレフィンのオリゴマーの分子量が小さく、例えば、1−デセンの二量体が主として生成し、三量体及び四量体は低選択率であるため、合成潤滑油基材の製造には適していない(例えば、特許文献2)。
更に、非特許文献1のペンタメチルシクロペンタジエニル[(t−ブチル)(メチル)メチルアミジナート]ジルコニウムジメチルの反応はリビング重合であり、α−オレフィンの高分子量体が主として生成し、合成潤滑油基材の製造には適していない(例えば、非特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】特開平7−2917号公報
【特許文献2】特開昭63−51340公報
【非特許文献1】Macromol.Rapid Commun.,2007.28 1128−1134
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、このような事情の下で、新規な遷移金属化合物、既存のポリα−オレフィン(PAO)では得られなかった高粘度指数の合成潤滑油基材として有用なα−オレフィンの三量体及び四量体を与えるオリゴマー化触媒及び該オリゴマー化触媒を用いるα−オレフィンオリゴマーの製造方法を提供することを目的とし、具体的には、工業プロセスにおいて効率的な60〜140℃、あるいはそれ以上の温度で高活性を有し、α−オレフィンの異性体及び六量体以上の重質分等の副生を抑制し、α−オレフィンの三量体及び四量体が高選択率で得られ、しかも構造の均一なα−オレフィンの二量体を得ることができ、更には該二量体〜四量体の生成量を自由に制御できるα−オレフィンのオリゴマー化触媒及び該オリゴマー化触媒を用いる効率的α−オレフィンオリゴマーの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、新規な遷移金属化合物を見出し、該遷移金属化合物を含有するα−オレフィンのオリゴマー化触媒を用いて製造方法を制御することにより、その目的を達成しうることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいて完成するに至ったものである。
【0007】
すなわち、本発明は、
1.(a)一般式(1c)
【化1】

(式中、Mはジルコニウム又はハフニウム、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3は水素原子又はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1及び5つのR3は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物、及び(b)有機アルミニウムオキソ化合物(b−1)、又は有機アルミニウム化合物(b−2)と有機ホウ素化合物(b−3)の組合せを含有することを特徴とするα−オレフィンのオリゴマー化触媒、
2.一般式(1c)において、Xが塩素原子である上記1に記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒、
3.(b−1)成分/(a)成分又は(b−2)成分/(a)成分のモル比が、20:1〜400:1である上記1又は2に記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒、
4.上記1〜3のいずれかに記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒の存在下、(c)炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンを反応させることを特徴とするα−オレフィンオリゴマーの製造方法、
5.反応温度が、0〜200℃である上記4に記載のα−オレフィンオリゴマーの製造方法、
6.一般式(1a)
【化2】

(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3は水素原子又はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1及び5つのR3は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物、
7.一般式(1b)
【化3】

(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物
を提供するものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明の遷移金属化合物を含有するα−オレフィンのオリゴマー化触媒を用いることにより、α−オレフィンの異性体及び重質分の生成が少なく、α−オレフィンの三量体(PAO4に相当)及び四量体(PAO6に相当)を高選択的に得ることができる。
また、構造の均一性(ビニリデン基の含有量)が高いα−オレフィンの二量体を得ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を詳細に説明する。
一般式(1a)、一般式(1b)及び一般式(1c)で表される遷移金属化合物において、R1及びXの炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、各種ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。
1の炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基としては、上記アルキル基で置換されたトリアルキル基置換シリル基が挙げられる。
具体例としては、トリメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリエチルシリル基が挙げられ、好ましくは、トリメチルシリル基が挙げられる。
2の炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基としては、上記アルキル基で置換された1〜5置換のフェニル基が挙げられる。
具体例としては、4−メチルフェニル基、1,3,5−トリメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,5−ジイソプロピルフェニル基、1,3,5−トリイソプロピルフェニル基が挙げられる。
Xのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【0010】
一般式(1a)で表される遷移金属化合物の具体例としては、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジブロミド、シクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド、シクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジブロミド、ペンタメチルシクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ハフニウムジクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ハフニウムジブロミド、シクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ハフニウムジクロリド、シクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ハフニウムジブロミド等が挙げられ、好ましくは、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド、シクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリドが挙げられる。
【0011】
一般式(1b)で表される遷移金属化合物の具体例としては、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジブロミド、ペンタメチルシクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ジルコニウムジクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ジルコニウムジブロミド等が挙げられ、好ましくは、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリドが挙げられる。
【0012】
一般式(1c)で表される遷移金属化合物の具体例としては、上記一般式(1a)及び一般式(1b)で表される遷移金属化合物の具体例の他に、シクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド、シクロペンタジエニル〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジブロミド、シクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ジルコニウムジクロリド、シクロペンタジエニル(ジメチルベンズアミジナート)ジルコニウムジブロミド等が挙げられる。
【0013】
次に、一般式(1a)、一般式(1b)及び一般式(1c)で表される遷移金属化合物の製造方法について述べる。
一般式(1a)及び一般式(1b)で表される遷移金属化合物は、一般式(1c)で表される遷移金属化合物に包含されるので、一般式(1c)で表される遷移金属化合物の製造方法についてのみ以下に述べる。
一般式(1c)で表される遷移金属化合物の製造方法としては、一般式(2c)
【化4】

で表される〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩と
一般式(3c)
【化5】

で表される遷移金属化合物との反応が挙げられる。
一般式(2c)で表される〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩のR1及びR2は、一般式(1a)〜一般式(1c)で表される遷移金属化合物と同じ意味を示す。
また、一般式(3c)で表される遷移金属化合物において、R3、M及びXは、一般式(1a)〜一般式(1c)で表される遷移金属化合物と同じ意味を示す。
【0014】
一般式(2c)で表されるリチウム塩の具体例としては、〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム、〔N,N’−ビス(2,5−ジメチルフェニル)ベンズアミジナート〕リチウム、〔N,N’−ビス(ジメチルアセトアミジナート)〕リチウム等が挙げられる。
一般式(3c)で表される遷移金属化合物の具体例としては、ペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリブロミド、ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリブロミド、シクロペンタジエニルハフニウムトリクロリド、シクロペンタジエニルハフニウムトリブロミド、シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド、シクロペンタジエニルジルコニウムトリブロミド等が挙げられ、好ましくはペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリクロリド、シクロペンタジエニルハフニウムトリクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド、シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリドが挙げられる。
【0015】
一般式(2c)で表される〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩と一般式(3c)で表される遷移金属化合物との反応において、一般式(2c)の化合物/一般式(3c)の化合物の使用割合は、モル比で1:0.9〜1:2、好ましくは1:1〜1:1.2の範囲である。
一般式(2c)の化合物/一般式(3c)の化合物の使用割合がこの範囲内であると製造した触媒を用いた場合にα−オレフィンの三量体及び四量体を高選択的に得ることができる。
反応温度としては、通常、0〜200℃、好ましくは50〜150℃、反応圧力としては、通常、常圧〜1MPaG、好ましくは常圧〜0.2MPaGである。
反応時間としては、通常、30分〜50時間である。
溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素等が挙げられる。
なお、一般式(2c)で表される〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩は、公知の方法によって製造することができる。
その製造方法としては、例えば、ビス(トリメチルシリル)アミンとn−ブチルリチウムの反応によって得られるリチウムビス(トリメチルシリル)アミドとベンゾニトリルとの反応が挙げられる。
【0016】
本発明のα−オレフィンのオリゴマー化触媒においては、(b)成分として、有機アルミニウムオキソ化合物(b−1)、又は有機アルミニウム化合物(b−2)と有機ホウ素化合物(b−3)の組合せが用いられる。
【0017】
有機アルミニウムオキソ化合物(b−1)としては、一般式(I)
【化6】

(式中、R4はそれぞれ独立に炭素数1〜20、好ましくは1〜12のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基などの炭化水素基、ハロゲン原子を示し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。nは重合度を示し、通常3〜50、好ましくは7〜40の整数である)
で表される鎖状アルミノキサン、及び一般式(II)
【化7】

(式中、R4は上記と同じ意味を示す。)
で表される環状アルミノキサンが挙げられる。
中でも、R4がメチル基であるメチルアルミノキサン(MAO)が好ましい。
【0018】
有機アルミニウム化合物(b−2)としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムヒドリド、エチルアルミニウムセスキクロリド等が挙げられる。
【0019】
有機ホウ素化合物(b−3)としては、トリフェニル硼素、トリス(ペンタフルオロフェニル)硼素、トリス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]硼素、トリス[(4−フルオロメチル)フェニル]硼素、トリメチル硼素、トリエチル硼素、トリ−n−ブチル硼素、トリス(フルオロメチル)硼素、トリス(ペンタフルオロエチル)硼素、トリス(ノナフルオロブチル)硼素、トリス(2,4,6−トリフルオロフェニル)硼素、トリス(3,5−ジフルオロ)硼素、トリス〔3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)硼素、ビス(ペンタフルオロフェニル)フルオロ硼素、ジフェニルフルオロ硼素、ビス(ペンタフルオロフェニル)クロロ硼素、ジメチルフルオロ硼素、ジエチルフルオロ硼素、ジ−n−ブチルフルオロ硼素、ペンタフルオロフェニルジフルオロ硼素、フェニルジフルオロ硼素、ペンタフルオロフェニルジクロロ硼素、メチルジフルオロ硼素、エチルジフルオロ硼素、n−ブチルジフルオロ硼素等が挙げられる。
【0020】
更に、テトラフェニル硼酸トリエチルアンモニウム、テトラフェニル硼酸トリ−n−ブチルアンモニウム、テトラフェニル硼酸トリメチルアンモニウム、テトラフェニル硼酸テトラエチルアンモニウム、テトラフェニル硼酸メチル(トリ−n−ブチル)アンモニウム、テトラフェニル硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム、テトラフェニル硼酸ジメチルジフェニルアンモニウム、テトラフェニル硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウム、テトラフェニル硼酸トリメチルアニリニウム、テトラフェニル硼酸メチルピリジニウム、テトラフェニル硼酸ベンジルピリジニウム、テトラフェニル硼酸メチル(2−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリエチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリ−n−ブチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テトラエチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルジフェニルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルアニリニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリメチルアニリニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルピリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジルピリジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(2−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジル(2−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(4−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニルホスホニウム、テトラキス[ビス(3,5−ジトリフルオロメチル)フェニル]硼酸ジメチルアニリニウム、テトラフェニル硼酸フェロセニウム、テトラフェニル硼酸銀、テトラフェニル硼酸トリチル、テトラフェニル硼酸テトラフェニルポルフィリンマンガン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸フェロセニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸(1,1’−ジメチルフェロセニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸デカメチルフェロセニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸銀、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリチル、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸リチウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ナトリウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テオラフェニルポルフィリンマンガン、テトラフルオロ硼酸銀、ヘキサフルオロ燐酸銀、ヘキサフルオロ砒素酸銀、過塩素酸銀、トリフルオロ酢酸銀、トリフルオロメタンスルホン酸銀等が挙げられる。
【0021】
(b−2)成分と(b−3)成分の組合せにおいて、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)と硼酸塩(段落番号〔0020〕参照)の組合せが好ましい。
【0022】
本発明のα−オレフィンのオリゴマー化触媒における(b−1)成分/(a)成分の使用割合は、モル比で20:1〜400:1、好ましくは50:1〜200:1の範囲である。
また、(b−2)成分と(b−3)成分の組合せを用いる場合は、(b−2)成分/(a)成分の使用割合は、モル比で1:1〜10000:1、好ましくは5:1〜2000:1、更に好ましくは10:1〜1000:1の範囲であり、(b−3)成分/(a)成分の使用割合は、モル比で1:10〜100:1、好ましくは1:2〜10:1の範囲である。
(b)成分/(a)成分の使用割合が上記範囲内であると、α−オレフィンの異性体及び六量体以上の重質分等の副生を抑制することができ、α−オレフィンの二量体〜四量体の生成量を自由に制御することができる。
また、α−オレフィンの二量体を選択的に得ることができ、得られる二量体は構造の均一性(ビニリデン基の含有量)が高く、通常、ビニリデン基の含有量は80〜99質量%である。
【0023】
本発明のα−オレフィンとしては、炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンが挙げられる。
炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンとしては、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンが挙げられる。
中でも、1−デセンが好ましい。
【0024】
本発明のα−オレフィンのオリゴマー化温度としては、通常、0〜200℃、好ましくは60〜140℃、より好ましくは60〜100℃、更に好ましくは70〜80℃である。
オリゴマー化温度が60〜140℃の範囲であると、オリゴマーの分布を広範囲に制御することができる。
また、70〜80℃の範囲であると、α−オレフィンの三量体及び四量体を高選択的に得ることができる。
更に、90〜140℃の範囲であると、α−オレフィンの二量体を選択的に得ることができる。
オリゴマー化圧力としては、通常、常圧〜1MPaG、好ましくは常圧〜0.2MPaGであり、オリゴマー化時間としては、通常、30分〜50時間である。
溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素等が挙げられる。
【実施例】
【0025】
以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0026】
実施例1
(1)〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩〔(Me3SiN)2CPhLi〕の合成
ビス(トリメチルシリル)アミン〔(Me3SiN)2NH〕15.24g(94.4mmol)をヘキサン100mlに溶解し、ドライアイス/エタノールバスで冷却後、2.6mol/L濃度のn−ブチルリチウム93.3ml(94.4mmol)ヘキサン溶液36mlをゆっくりと加えた。
この白濁溶液を室温下で12時間攪拌した後、溶媒を留去後、減圧乾燥し、白色固体であるリチウムビス(トリメチルシリル)アミド〔(Me3Si)2NLi〕を得た。
次に、トルエン100mlに溶かしたリチウムビス(トリメチルシリル)アミド4.01g(20mmol)溶液をドライアイス/エタノールバスで冷却し、これに別途用意しておいたトルエン100mlに溶解したベンゾニトリル溶液2.06ml(20mmol)を少量ずつ加えた。
この黄色溶液を室温下で24時間攪拌した後、溶媒を留去後、減圧乾燥し、〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩を得た。
(2)ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド〔AmdCp*HfCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
ペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリクロライド〔Cp*HfCl3〕0.8g(1.90mmol)をトルエン80mlに溶解し、ドライアイス/エタノールバスで冷却した。
これに、〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩0.52g(1.90mmol)を溶解したトルエン溶液80mlを加え、室温下で48時間攪拌した。
次に、溶媒を留去し、トルエン100mlで抽出後、濃縮して0℃に冷却したところ、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド0.5gを得た。
1H NMR(500MHz, CDCl3):δ0.12(s, -Me3Si, 18H);2.26(s, -Cp*, 15H) ;
7.03-7.45(m, -C6H5, 5H)
(3)オリゴマー化反応
窒素雰囲気下、1−デセン25mlと助触媒であるメチルアルミノキサン(MAO)1000μmolの混合溶液に対し、トルエンで40mmol/L濃度に調整したペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド10μmolを加え、100℃で6時間オリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0027】
実施例2
実施例1において、反応温度を80℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
実施例3
実施例1において、反応温度を70℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
実施例4
実施例1において、メチルアルミノキサンを2000μmolとした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0028】
実施例5
実施例1において、更に助触媒としてテトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸N,N−ジメチルアニリニウム(硼酸塩)10μmolとトリイソブチルアルミニウム(TIBA)1000μmolを加えた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
実施例6
実施例1において、メチルアルミノキサンを500μmol、反応温度を80℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0029】
実施例7
(1)シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド〔AmdCpZrCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライドをトルエン100mlに溶解し、ドライアイス/エタノールバスで冷却した。
これに、〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩を溶解したトルエン100ml溶液を加え、室温下で48時間攪拌した。
溶媒を留去し、トルエン100mlで抽出後、濃縮し0℃に冷却したところ、シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリドを得た。
1H NMR(500MHz, CDCl3):δ0.06(s, -Me3Si, 18H);6.69(s, -Cp, 5H);
7.14-7.50(m, -C6H5, 5H)
(2)オリゴマー化反応
窒素雰囲気下、1−デセン25mlと助触媒であるメチルアルミノキサン1000μmolの混合溶液に対し、トルエンで40mmol/L濃度に調整したシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド10μmolを加え、100℃で6時間オリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0030】
実施例8
(1)シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド〔AmdCpHfCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
シクロペンタジエニルハフニウムトリクロライドを用いた以外は、実施例7と同様にして合成した。
1H NMR(500MHz, CDCl3):δ0.05(s, -Me3Si, 18H);6.37(s, -Cp, 5H);
7.00-7.66(m, -C6H5, 5H)
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0031】
実施例9
(1)ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド〔AmdCp*ZrCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライド〔Cp*ZrCl3〕を用いた以外は、実施例7と同様にして合成した。
1H NMR(500MHz, C6D6):δ0.09(s, -Me3Si, 18H);2.12(s, -Cp*, 15H );
6.78-7.45(m, -C6H5, 5H)
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
【0032】
実施例10
実施例1において、反応温度を60℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表1に示す。
実施例11
実施例1において、反応温度を90℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
実施例12
実施例1において、反応温度を120℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
実施例13
実施例1において、反応温度を140℃とした以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
実施例14
実施例1において、更に助触媒としてトリイソブチルアルミニウム(TIBA)1000μmolを加えた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0033】
比較例1
(1)ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリド〔Amd2TiCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
チタニウムテトラクロリド0.26ml(1.85mmol)をトルエン40mlに溶解し、ドライアイス/エタノールバスで冷却した。
これに、〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕リチウム塩1.0g(3.70mmol)を溶解したトルエン溶液40mlを加え、室温下で48時間攪拌した。
溶媒を留去し、トルエンで抽出後、濃縮して0℃に冷却したところ、ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリド0.23gを得た。
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0034】
比較例2
(1)ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリド〔Amd2ZrCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
比較例1において、ジルコニウムテトラクロリドを用いた以外は、比較例1と同様にして合成した(収量0.18g)。
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ジルコニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0035】
比較例3
(1)シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリド〔AmdCpTiCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
実施例7において、シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライドを用いた以外は、実施例7と同様にして合成した。
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、シクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0036】
比較例4
ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリド〔AmdCp*TiCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
実施例1において、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロライド〔Cp*TiCl3〕を用いた以外は、実施例1と同様にして合成した。
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、ペンタメチルシクロペンタジエニル〔(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕チタニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0037】
比較例5
(1)ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリド〔Amd2HfCl2、但し、Amdは(Me3SiN)2CPhを示す。〕の合成
比較例2において、ハフニウムテトラクロリドを用いた以外は、比較例2と同様にして合成した(収量0.23g)。
(2)オリゴマー化反応
実施例1において、ビス〔N,N’−ビス(トリメチルシリル)ベンズアミジナート〕ハフニウムジクロリドを用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0038】
比較例6
実施例1において、ペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウムトリクロライド〔Cp*HfCl3〕を用いた以外は、実施例1と同様にオリゴマー化反応を行った。
結果を表2に示す。
【0039】
上記オリゴマー化反応において使用した遷移金属化合物の構造式を以下に示す。
【化8】

【0040】
【表1】

【0041】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明で得られるα−オレフィンの三量体及び四量体は、構造が比較的均一で、高粘度指数であるため、合成潤滑油基材として有用である。
また、本発明で得られるα−オレフィンの二量体は、構造が均一である(ビニリデン基の含有量が高い)ことから、低温流動性に優れ、低揮発性(VOCフリー)可塑剤及びシーラントとして有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)一般式(1c)
【化1】

(式中、Mはジルコニウム又はハフニウム、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3は水素原子又はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1及び5つのR3は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物、及び(b)有機アルミニウムオキソ化合物(b−1)、又は有機アルミニウム化合物(b−2)と有機ホウ素化合物(b−3)の組合せを含有することを特徴とするα−オレフィンのオリゴマー化触媒。
【請求項2】
一般式(1c)において、Xが塩素原子である請求項1に記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒。
【請求項3】
(b−1)成分/(a)成分又は(b−2)成分/(a)成分のモル比が、20:1〜400:1である請求項1又は2に記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載のα−オレフィンのオリゴマー化触媒の存在下、(c)炭素数8〜12の直鎖状α−オレフィンを反応させることを特徴とするα−オレフィンオリゴマーの製造方法。
【請求項5】
反応温度が、0〜200℃である請求項4に記載のα−オレフィンオリゴマーの製造方法。
【請求項6】
一般式(1a)
【化2】

(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3は水素原子又はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1及び5つのR3は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物。
【請求項7】
一般式(1b)
【化3】

(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換シリル基、R2はフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基置換フェニル基、R3はメチル基、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。ただし、2つのR1は同一であっても異なっていても良い。)
で表される遷移金属化合物。

【公開番号】特開2009−297649(P2009−297649A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−154681(P2008−154681)
【出願日】平成20年6月12日(2008.6.12)
【出願人】(000183646)出光興産株式会社 (2,069)
【Fターム(参考)】