説明

特定の置換パターンを有する有機遷移金属化合物、ビスシクロペンタジエニル配位子組成物、触媒組成物、及ポリオレフィンの製造法

本発明は、式(I)
【化1】


で表され、式中
M1が元素周期表の第III、IV、V又はVI族の元素又はランタノイドを意味し、
Xが同一であっても異なってもよく、それぞれ有機又は無機のアニオンの一価の配位子を意味し、且つ2個のX基が相互に結合して二価の基を形成してもよく、
nがM1の酸化数から2を引いた値に等しい1〜4の自然数であり、
1が水素、α位で分岐していないC1−C40基、又はsp2−混成炭素原子を介して結合したC1−C40基であり、
2がα位で分岐したC3−C40基であり、
3が置換又は無置換のC6−C40アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基であり、
4がC1−C10−n−アルキルであり、
4aが水素、又はC1−C10−n−アルキルであり、
5、R6、R7、R8が同一又は異なるものであり、それぞれが水素又はC1−C40基であり、
Zが、二価の原子、又は二価の基からなるブリッジである、
有機遷移金属化合物に関し、このような置換パターンを有する、ビシクロペンタジエニル配位子組成物に関し、少なくとも1種の本発明の有機遷移金属化合物を含む触媒組成物に関し、本発明の触媒組成物の存在下で少なくとも1種のオレフィンを重合、又は共重合させることによりポリオレフィンを製造する方法に関し、及び又、本発明のビシクロペンタジエニル配位子組成物を、有機遷移金属化合物の製造に使用する方法に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、式(I)
【0002】
【化1】

で表され、式中
M1が元素周期表の第III、IV、V又はVI族の元素又はランタノイドを意味し、
Xが同一であっても異なってもよく、それぞれ有機又は無機のアニオンの一価の配位子を意味し、且つ2個のX基が相互に結合して二価の基を形成してもよく、
nがM1の酸化数から2を引いた値に等しい1〜4の自然数であり、
1が水素、α位で分岐していないC1−C40基、又はsp2−混成炭素原子を介して結合したC1−C40基であり、
2がα位で分岐したC3−C40基であり、
3が置換又は無置換のC6−C40アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基であり、
4がC1−C10−n−アルキルであり、
4aが水素、又はC1−C10−n−アルキルであり、
5、R6、R7、R8が同一又は異なるものであり、それぞれ水素又はC1−C40基であり、
Zが、二価の原子、又は二価の基からなるブリッジであり、且つ、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、及びジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−7−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリドが除かれる、有機遷移金属化合物(organometallic transition metal compounds)に関する。
【0003】
更に、本発明は、このような置換パターンを有する、ビスシクロペンタジエニル配位子組成物、本発明の有機遷移金属化合物を少なくとも1種含む触媒組成物、本発明の触媒組成物の存在下に、少なくとも1種類のオレフィンの重合又は共重合を行うことによりポリオレフィンを製造する方法、及び、有機遷移金属化合物を製造するために、本発明のビスシクロペンタジエニル配位子組成物を使用する方法に関する。
【背景技術】
【0004】
所望のポリオレフィンを製造する目的で、有機遷移金属化合物、特にメタロセンをオレフィン重合又は共重合用の触媒成分として使用することについて、過去15年にわたり大学及び産業界で集中的な研究開発がなされてきた。メタロセン触媒組成物を用いて製造され、エチレンを基礎とするポリオレフィンと、特に、メタロセン触媒組成物を用いて製造され、プロピレンを基礎とするポリオレフィンは、現在、動的に成長する市場区分である。
【0005】
例えば、耐衝撃性プロピレン重合体の製造でゴム相として使用されるプロピレン−エチレン共重合体の製造において、公知のメタロセン触媒を使用して達成されるプロピレン−エチレン共重合体のモル質量を、アイソタクチックプロピレン単独重合体のモル質量と比較して十分に低減させるという問題を、通常有している。
【0006】
特許文献1(EP−A−776913)には、特定の置換C2−対称ビスインデニル-メタロセンを使用する、高分子量のプロピレン−エチレン共重合体の製造方法が記載されている。
【0007】
特許文献2(EP−A−834519)には、プロピレンの単独重合に適当であり、融点が高いプロピレン単独重合体が得られ、C1−対称ビスインデニルメタロセンを含む触媒組成物が記載されている。
【0008】
特許文献3(WO01/48034)には、特定の置換メタロセンの結果として、十分なモル質量を有するゴム相としてのプロピレン−エチレン共重合体と十分に融点が高いプロピレン単独重合体の両方を、剛性のマトリックス用に製造可能な触媒組成物が記載されている。
【0009】
【特許文献1】EP−A−776913
【特許文献2】EP−A−834519
【特許文献3】WO01/48034
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、公知のメタロセン触媒は、ゴム相の高いモル質量とマトリックスの剛性(硬さ)の組み合わせについて要求すべき点をいまだに残している。更に、触媒成分が経済的に入手可能な観点も有している。
【0011】
本発明の目的は、触媒成分として、公知のメタロセンと比較して、重合の結果生じるプロピレン−エチレン共重合体のモル質量を更に増加させることができ、これと同時に、プロピレン単独重合体の所望の剛性を維持できる有機遷移金属化合物を見出すことである。更に、有機遷移金属化合物は、非常に経済的な方法で得ることが可能である必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
発明者は、この目的は、冒頭に述べた式(I)の有機遷移金属化合物によって達成されることを見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
M1が元素周期表の第III、IV、V又はVI族の元素又はランタノイドを意味し、例えば、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロミウム、モリブデン、又はタングステン、好ましくは、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、特に好ましくは、ジルコニウム、及びハフニウム及び極めて好ましくはジルコニウムである。
【0014】
X基は、同一又は異なるもの、好ましくは同一のもので、及びそれぞれが、有機又は無機のアニオンの一価の配位子を意味し、2個のX基が相互に結合して二価の基を形成していてもよい。X基は、ハロゲンが好ましく、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、好ましくは、塩素、水素、C1−C20−、好ましくは、C1−C4−アルキル、C2−C20−、好ましくは、C2−C4−アルケニル、C6−C22−、好ましくは、C6−C10−アリール、1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子をアルキル部位に有し、6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子をアリール部位に有するアルキルアリールまたはアリールアルキル基、−OR9又はNR910 であり、好ましくは−OR9であり、2個のX基が相互に結合可能であってもよく、好ましくは2個の−OR9基である。2個のX基が合体して、置換又は無置換のジエン配位子、特に、1,3−ジエン配位子を形成することも可能である。R9基、又はR10基は、それぞれ、C1−C10−、好ましくは、C1−C4−アルキル、C6−C15−、好ましくは、C6−C10−アリール、1〜20個、好ましくは1〜4個炭素原子をアルキル基に有し、6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子をアリール基に有するアルキルアリール、アリールアルキル、フルオロアルキル、又はフルオロアリールである。
【0015】
更に限定しない限り、アルキルは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、 t−ブチル、n−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、又はn−オクチル等の線状の基、分岐した基、又は環状の基である。
【0016】
インデックスのnは、M1の酸化数から2を引いた値に等しい1〜4の自然数であり、元素周期表の第IV族の元素にとっては、2が好ましい。
【0017】
1基は、水素、α位で分岐していないC1−C40基、又はsp2−混成した炭素原子を介して結合したC1−C40基を意味し、ここで、α位で分岐していないC1−C40基は、連結α原子が、水素原子以外の1個以下の原子に結合する基である。α位で分岐していないC1−C40基の連結α原子は、炭素原子が好ましい。
【0018】
sp2−混成炭素原子を介して結合したC1−C40基の好ましい例は、置換又は無置換のC1−C20−アリール基、又は置換又は無置換のヘテロ芳香族基であり、置換又は無置換のヘテロ芳香族基は、1〜40個、得に3〜30個の炭素原子を有し、及び少なくとも1個のヘテロ原子(O、N、S及びP、特にO、N、及びSから成る群から選択されるヘテロ原子が好ましい)、を有するものである。R1基は、特に好ましくは、分岐していないC1−C20−、好ましくは、C1−C10−n−アルキル基、C2−C20−、好ましくはC2−C8−アルケニル基、C6−C22−、好ましくはC6−C10−アリール基、アルキル部位に、1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子を有し、及びアリール部位に、6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール、アリールアルキル、又はアリールアルケニル基であり、又は、R1基は、特に好ましくは、環(ring system)に、3〜10個の炭素原子を有し、及びO、N、及びSからなる群れから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子を含むヘテロ芳香族基であり、ヘテロ芳香族基は別のR11基(但し、R11基は、特にR9と同様の定義と同様のC1−C20基であり、及び複数のR11基の場合には、それらは同一又は異なるものでよい)によって置換されても良い。
【0019】
特に好ましいR1基の例は、水素、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、ベンジル、2−フェニルエチル、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、6−ジメチルフェニル、2、4、6−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンチル、チエニル、フリル、メチルチエニル、又はメチルフリル特に、メチル、エチル、n−プロピル、n−ヘキシルである。
【0020】
2基は、α位で分岐したC3−C40基である。「α位で分岐した基」という表現は、連結α原子が水素以外の少なくとも2個の原子と、1個以下の直接結合水素原子を有する基のことを示している。連結しているα原子は、炭素が好ましい。R2基は、特に好ましくは、C3−C20−、好ましくはC3−C10−アルキル、C3−C20−、好ましくはC3−C8−アルケニル、C6−C22−、好ましくはC6−C10−アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、又はアリールアルケニルであり、(アルキル部位に1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子を有し、及び、アリール部位に6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有している)、C3−C12−、好ましくはC5−C8−シクロアルキル、又はシクロアルケニルであり、又は、R2基は、3〜10個の炭素原子を含み、及びO、N、S、P及びSiから成る群、好ましくはO、N、及びSから成る群れから選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む、飽和又は不飽和のヘテロ環であり、炭素環又はヘテロ環が別のR11基(但し、R11基は、特にR9と同様の定義と同様のC1−C20基であり、及び複数のR11基の場合には、それらは同一又は異なるものでよい)によって置換されてよいものである。
【0021】
好ましいR2基の例は、イソプロピル、シクロブチル、1−メチルプロピル、1−メチルブチル、1−エチルブチル、1−メチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、t−ブチル、シクロペント−2−エニル(cyclopent-2-enyl)、シクロペント−3−エニル、シクロヘキ−2−エニル(cyclohex-2-enyl)、シクロヘキ−3−エニル、パラーメチルシクロヘキシル、ジフェニルメチル、トリフェニリメチル、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、6−ジメチルフェニル、2,4,6―トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンチル、チエニル、フリル、メチルチエニル、メチルフリル、トリフルオロメチル、及びトリメチルシリル、であり、特に好ましくは、イソプロピル、1−メチルプロピル、1−メチルブチル、1−エチルブチル、1−メチルペンチル及びシクヘキシル、特にイソプロピル及びシクロヘキシルである。
【0022】
3基は、置換又は無置換のC6−C40−アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40−ヘテロ芳香族基である。R3基は、好ましくは、置換又は無置換のC6−C40−アリール基、又はアルキル部位に1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子を有し、アリール部位に6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール基であり、これらの基は、ハロゲン化可能なものでもある。好ましいR3基の例は、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、3−ジメチルフェニル、2、4−ジメチルフェニル、2、5−ジメチルフェニル、2、6−ジメチルフェニル、3、4−ジメチルフェニル、3、5−ジメチルフェニル、3、5−ジ(tert−ブチル)フェニル、2、4、6−トリメチルフェニル、2、3、4−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンスレニル(phenanthrenyl)、p−イソプロピルフェニル、p−tert−ブチルフェニル、p−s−ブチルフェニル、p−シクロヘキシルフェニル、及びp−トリメチルシリルフェニルであり、特にフェニル、1−ナフチル、3、5−ジメチルフェニル、及びp−tert−ブチルフェニルである。
【0023】
4基は、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル、又はn−オクチル等のC1−C10−n−アリキル基である。R4は、好ましくは、メチル又はエチルであり、特にメチルである。R4a基は、水素であるか、又はメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル又はn−オクチル等のC1−C10−アルキル基である。R4a基は、好ましくは、水素、メチル、又はエチルであり、特に水素である。
【0024】
5、R6、R7、及びR8は同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素又はC1−C40基を意味し、例えば、C1−C20−、好ましくはC1−C4−アルキル基、C2−C20−、好ましくはC2−C4−アルケニル基、C6−C22−、好ましくはC6−C10−アリル基、アルキル部位に、1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子を有し、アリール部位に6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有するアルキルアリール、又はアリールアルキル基であり、これらの基は、ハロゲン化可能な基でもあり、又は、O、N、S、及びPからなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を有するC2−C40−ヘテロ芳香族基である。
【0025】
5基は、置換又は無置換のC6−C40−アリール基、又はO、N、S、及びPからなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むヘテロ芳香族基であることが好ましい。特に、R5基は、置換又は無置換のC6−C40−アリール基又はアルキルアリール基であって、1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子をアルキル部位に有し、及び6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子をアリール部位に有するもので、これらの基は、ハロゲン化可能なものでもある。好ましいR5基の例は、フェニル、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2、3−ジメチルフェニル、2、4−ジメチルフェニル、2、5−ジメチルフェニル、2、6−ジメチルフェニル、3、4−ジメチルフェニル、3、5−ジメチルフェニル、3、5−ジ(tert−ブチル)フェニル、2、4、6−トリメチルフェニル、2、3、4−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンスレニル(phenanthrenyl)、p−イソプロピルフェニル、p−tert−ブチルフェニル、p−s−ブチルフェニル、p−シクロヘキシルフェニル、及びp−トリメチルシリルフェニル、特にフェニル、1−ナフチル、3、5−ジメチルフェニル及びp−tert-ブチルフェニルである。
【0026】
好ましいR6、R7、及びR8 は、同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素、メチル、エチル、又はイソプロピル等のC1−C4−アルキル基、C6−C14−アリール基、又はアルキルアリール基(但し、1〜4個の炭素原子をアルキル部位に有し、6〜10個の炭素原子をアリール部位に有するものである)、例えば、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、3−ジメチルフェニル、2、4−ジメチルフェニル、2、5−ジメチルフェニル、2、6−ジメチルフェニル、3、4−ジメチルフェニル、3、5−ジメチルフェニル、3、5−ジ(tert−ブチル)フェニル、2、4、6−トリメチルフェニル、2、3、4−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンスレニル、p−イソプロピルフェニル、p−tert−ブチルフェニル、p−s−ブチルフェニル、p−シクロヘキシルフェニル、及びp−トリメチルシリルフェニルである。特に好ましくは、R6及びR8は、それぞれが水素であり、R7が、上記に定義されたものである。R6、R7及びR8は、全て水素であることが非常に特に好ましい。特に、R1基、R2基、R3基、R4基、R4a基、R5基、R6基、R7基、及びR8基の立体効果(steric effect)の相互作用、特にR1基、R2基、R3基、R4基、及びR5基の立体効果の相互作用は、本発明の有機遷移金属化合物の重合特性を決定するので、これら官能基が重合条件下において、化学的に不活性である限りにおいて、上述した基上にある官能基は、通常、有機遷移金属化合物の基本的な重合作用に重要な影響を与えない。
【0027】
Zは、二価の原子又は二価の基からなるブリッジである。Zの例は、
【0028】
【化2】

であり、好ましくは、
【0029】
【化3】

【0030】
(但し、
2が、珪素、ゲルマニウム、又はスズ、好ましくは、珪素、又はゲルマニウム、特に好ましくは、珪素であり、及び
12、R13、R14が、同一又は異なるもので、及びそれぞれが、水素原子、ハロゲン原子、トリメチルシリル基、C1−C10−、好ましくはC1−C3−アルキル基、C1−C10−フルオロアルキル基、C6−C10−フルオロアリール基、C6−C10−アリール基、C1−C10−、好ましくはC1−C3−アルコキシ基、C7−C15−アルキルアリールオキシ基、C2−C10−、好ましくはC2−C4−アルケニル基、C7−C40−アリールアルキル基、C8−C40−アリールアルケニル基、又はC7−C40−アルキルアリール基を意味し、又は互いに隣接する2個の基と、これらの基に結合する原子とが、4〜15個の炭素原子を有する飽和又は不飽和環を形成する。)である。
【0031】
Zの特に好ましい実施の形態は、以下のブリッジ、すなわち、ジメチルシランジイル、メチルフェニルシランジイル、ジフェニルシランジイル、ジメチルゲルマンジイル(dimethylgermaediyl)、エチリデン、1−メチルエチリデン、1、1−ジメチルエチリデン、1、2−ジメチルエチリデン、1、1、2、2−テトラメチルエチリデン、ジメチルメチリデン、フェニルメチルメチリデン、又はジフェニルメチリデン、特にジメチルシランジイル、ジフェニルシランジイル、及びエチリデンである。
【0032】
好ましくは、式(I)の有機遷移金属化合物であり、
M1が元素周期表の第IV族の元素、好ましくはシルコニウム、又はハフニウム、特に好ましくは、ジルコニウムであり、
nが2であり、
1がC1−C8−n−アルキル基、又は飽和又は不飽和フリル、又はチエニル基、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、2−(5−メチル)チエニル、2−(5−メチル)フリル、又はフリル、好ましくは、メチル、エチル、又はn−プロピル、特にメチル又はエチルであり、
2がC3−C10−、特にC3−C6−アルキル、又は−シクロアルキル(但し、α位で分岐している)、例えば、イソプロピル、シクロブチル、1−メチルプロピル、1−メチルブチル、1−エチルブチル、1−メチルペンチル、シクロペンチル、又はシクロヘキシル、好ましくはイソプロピル、又はシクロヘキシルであり、
4がメチル、又はエチル、特にメチルであり、
5が置換又は無置換のC6−C40アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基、好ましくは、置換又は無置換のC6−C40−アリール基又はアルキルアリール基(但し、アルキル部位に1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子を有し、アリール部位に6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有する)を意味し、この基はハロゲン化可能な基でもあり、好ましい例は、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、3−ジメチルフェニル、2、4−ジメチルフェニル、2、5−ジメチルフェニル、2、6−ジメチルフェニル、3、4−ジエチルフェニル、3、5−ジメチルフェニル、3、5−ジ(tert−ブチル)-フェニル、2、4、6-トリメチルフェニル、2、3、4−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンスレリル、p−イソプロピルフェニル、p−tert−ブチルフェニル、p−s−ブチルフェニル、p−シクロヘキシルフェニル及びp−トリメチルシリルフェニル、特にフェニル、1−ナフチル、3、5−ジメチルフェニル、及びp−tert−ブチルフェニルであり、
6、R7及びR8がそれぞれ水素であり、及び
他の記号が式(I)に定義されたものである。
【0033】
新規な式(I)の有機遷移金属化合物の例を以下に示すが、これらに限られるものではない。
【0034】
上述した例は、ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−エチル−6−メチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−sec−ブチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−(1−メチルフェニル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−(1−メチルブチル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−シクロフェニル−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−シクロヘキシル−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(2−メチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(2−メチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−(2−メチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−(2、5−ジメチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(2−メチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(2、5−ジメチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
【0035】
ジメチルシランジイル(2−(2−(5−メチル)フリル)−6−メチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−(2−(5−メチル)チエニル)−6−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−(2−(5−メチル)チエニル)−6−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル)(2−(2−(5−メチル)フリル)−4−(1−ナフチル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−(2−(5−メチル)チエニル)−4−フェニルインデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−メチル−6−エチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2−メチル−6−エチル−4−フェニル−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシランジイル(2、5−ジメチル−6−エチル−4−(p−t−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル)ジルコニウムジクロリドである。
【0036】
従来の公知のメタロセンと比較して、式(I)の新規な有機遷移金属化合物により、プロピレンとエチレンの共重合で以前に達成したモル質量を増大させると同時に、プロピレンの単独重合において十分なモル質量と高い融点を有するアイソタクチックポリプロピレンを得る。
【0037】
式(I)の新規なメタロセンは、WO01/48034に記載された方法で製造可能である。式(I)の有機遷移金属化合物は、通常、別のジアステレオマーと共に得られる。
【0038】
【化4】

【0039】
触媒の製造において、式(I)の有機遷移金属化合物(プセウド−rac)は、適宜、その合成において製造される望ましくないジアステレオマー(プセウド−meso)との混合物として使用可能である。式(I)の有機遷移金属化合物により高アイソタクチックポリプロピレンが得られ、一方、対応する望ましくないジアステレオマーにより、通常、アタクチックのポリプロピレンが得られる。
【0040】
本発明は更に、式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物
【0041】
【化5】

又はこれらの二重結合異性体
(但し、記号R1、R2、R3、R4、R4a、R5、R6、R7、R8、及びZは、式(I)に定義されたものである。)を提供する。
【0042】
特に好ましくは、式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物、又はこれらの二重結合異性体であり、ここで、
1が、C1−C8−n−アルキル基、又は置換又は無置換のフリル又はチエニル基、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、2−(5−メチル)チエニル、2−(5−メチル)フリル、又はフリル、好ましくはメチル、エチル、又はn−プロピル、特にメチル、又はエチルであり、
2が、C3−C10−、特にC3−C6−アルキル、又はα位で分岐した−シクロアルキル基、例えば、イソプロピル、シクロブチル、1−メチルプロピル、1−メチルブチル、1−エチルブチル、1−メチルペンチル、シクロペンチル、又はシクロヘキシル、好ましくはイソプロピル、又はシクロヘキシルであり、
4が、メチル、エチル、特にメチルであり、
5が、置換又は無置換のC6−C40−アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基、好ましくは置換又は無置換のC6−C40アリール基、又は1〜10個、好ましくは1〜4個の炭素原子をアルキル部位に有し、及び6〜22個、好ましくは6〜10個の炭素原子をアリール部位に有するアルキルアリール基であってこの基はハロゲン化可能な基でもあり、好ましい例は、フェニル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2、3−ジメチルフェニル、2、4−ジメチルフェニル、2、5−ジメチルフェニル、2、6−ジメチルフェニル、3、4−ジメチルフェニル、3、5−ジメチルフェニル、3、5−ジ(tert−ブチル)フェニル、2、4、6−トリメチルフェニル、2、3、4−トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、フェナンスレニル、p−イソプロピルフェニル、p−tert−ブチルフェニル、p−s−ブチルフェニル、p−シクロヘキシルフェニル、及びp−トリメチルシリルフェニルであり、特にフェニル、1−ナフチル、3、5−ジメチルフェニル、及びp−tert−ブチルフェニルであり、
6、R7、及びR8が、それぞれ水素であり、及び、
他の記号は、式(I)に定義されたものである。
【0043】
式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物の置換パターンは、ビスシクロペンタジエニル配位子組成物が存在する有機遷移金属化合物の重合特性の決定因子(determining factor)となる。
【0044】
本発明は、更に有機遷移金属化合物を製造するために、好ましくは、元素周期表の第IV族の元素、特にジルコニウムを含む有機遷移金属化合物を製造するために、式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物の使用方法を提供する。
【0045】
従って、式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物、又はそれらから製造されるビスアニオン(bisanion)を、遷移金属化合物と反応させる工程を含む、有機遷移金属化合物の製造方法も本発明の主題である。通常の手順は、第一に、式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物を、n−ブチルリチウム等の塩基を使用して二重に脱プロトン化(deprotonate)し、そして、その後、ビスアニオンをジルコニウムテトラクロリド等の適当な遷移金属源と反応させる。しかしながら、この替わりに、荷電されていない式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物を、強塩基の配位子を含む適当な遷移金属源、例えばテトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウムと直接的に反応させることも可能である。
【0046】
特に、新規な式(I)の有機遷移金属化合物は、適当な助触媒の存在下に、オレフィンの重合のための高活性触媒成分となる。
【0047】
従って、本発明は、式(I)の有機遷移金属化合物を少なくとも1種、及び助触媒を少なくとも1種含む、触媒組成物も提供する。
【0048】
この助触媒は、新規な式(I)の有機遷移金属化合物と反応し、重合活性な触媒組成物を形成し、ここで、助触媒は、カチオン形成化合物(カチオン形成性化合物)として作用する。
【0049】
本発明に従う有機遷移金属化合物と反応し、それをカチオン性化合物に転化することが可能な適当なカチオン形成化合物は、例えば、アルミノキサン、電荷を帯びていない強ルイス酸等の化合物、ルイス酸カチオンを有するイオン性化合物、又はカチオンとしてブレンステッド酸を含むイオン性化合物である。有機遷移金属化合物としてのメタロセン錯体(complex)の場合、カチオン形成化合物は、メタロセニウム(metallocenium)イオンを形成可能な化合物とも、しばしば称される。
【0050】
アルミノキサンとして、例えばWO00/31090に記載された化合物を使用することも可能である。特に有用なアルミノキサンは、式(III)又は式(IV)
【0051】
【化6】

【0052】
(但し、R15が、C1−C4−アルキル基、好ましくはメチル、又はエチル基を意味し、及びmが5〜30の整数、好ましくは10〜25の整数である。)の開鎖又は環式のアルミノキサン化合物である。
【0053】
これらオリゴマーのアルミノキサンは、通常トリアルキルアルミニウムの溶液と水との反応によって製造される。通常、このようにして得られたオリゴマーのアルミノキサンは、長さの異なる線状又は環状の分子の両方の混合物の状態であり、このため、mは平均値としてとらえられる。アルミノキサン化合物は、他の金属アルキル、好ましくはアルミニウムアルキルとの混合物中にも存在し得る。
【0054】
更に、いくつかの炭化水素基又は水素原子が、アルコキシ、アリールオキシ、シルオキシ、又はアミド基に取り替えられた改質されたアルミノキサン化合物が、式(III)、又は式(IV)のアルミノキサン化合物の代わりに使用可能である。
【0055】
新規な式(I)の有機遷移金属、及びアルミノキサン化合物を以下の量で使用すること、すなわち、アルミノキサン化合物からのアルミニウムの、有機遷移金属化合物からの遷移金属に対する原子割合が、10:1〜1000:1の範囲、好ましくは20:1〜500:1の範囲、及び特に30:1〜400:1の範囲の量で使用することが有利であることがわかった。
【0056】
電荷を帯びていない、強ルイス酸として、式(V)の化合物
【0057】
【化7】

【0058】
(但し、
M3が元素周期表の第XIII族の元素、特にB、Al、又はGa、好ましくはBであり、
1、X2、及びX3が、それぞれが互いに独立して、水素、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル、又はハロアリール(それぞれがアルキル基に1〜10個の炭素原子、及びアリール基に6〜20個の炭素原子を有するものである)、又はフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素、特にハロアリール、好ましくはペンタフルオロフェニルである。) が好ましい。
【0059】
電荷を帯びていない強ルイス酸の別の例が、WO00/31090に記載されている。
【0060】
特に好ましい式(V)の化合物は、X1、X2、及びX3が同一であり、好ましくは、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。
【0061】
カチオン形成化合物として適当な、電荷を帯びていない強ルイス酸は、ボロン酸(boronic acid)と二当量のアルミニウムトリアルキルとの反応による反応生成物をも含み、又は、アルミニウムトリアルキルと、二当量の、ペンタフルオロフェノール又はビス(ペンタフルオロフェニル)ボリン酸等の、酸性のフッ素化炭化水素、特に過フッ素化炭化水素との反応による反応生成物も含む。
【0062】
ルイス酸カチオンを有する適当なイオン性化合物は、式(VI)のカチオンの塩状化合物
【0063】
【化8】

【0064】
(但し、
Yが、元素周期表の第I〜XVI族(16族)の元素であり、
1〜QZが、C1−C28−アルキル、C6−C15−アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル、ハロアリール(それぞれが、アリール基に6〜20個の炭素原子を有し、及びアルキル基に1〜28個の炭素原子を有するものである)、置換基としてC1−C10−アルキル基を有していても良いC3−C10−シクロアルキル、ハロゲン、C1−C28−アルコキシ、C6−C15−アリールオキシ、シリル、又はメルカプチル(mercaptyl)基等のマイナス一価に荷電された基であり、
aが1〜6の整数であり、
zが0〜5の整数であり、
dがa−zの差に相当し、しかし、1より大きいか、又は等しいものである 。)を含む。
【0065】
特に有用なカチオンは、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、及びスルホニウムカチオン、及びカチオン性遷移金属錯体である。特に、トリフェニルメチルカチオン、シルバーカチオン、及び1、1’−ジメチルフェロセニルカチオンであって良い。これらは非配位(noncoordinating)対イオン、特にWO91/09882に記載されたホウ素化合物、好ましくはテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを有していることが好ましい。
【0066】
非配位アニオンを有する塩は、ホウ素又はアルミニウム化合物、例えば、アルキルアルミニウムを、第2の化合物、及び第3の化合物と結合させることによっても製造でき、第2の化合物は、反応して、2個以上のホウ素又はアルミニウム原子と結合(link)可能なもので、例えば、水であり、第3の化合物は、ホウ素又はアルミニウム化合物と、イオン化イオン性化合物(ionizing ionic compound)を形成するもので、例えば、トリフェニルクロロメタンである。これに加え、同様にホウ素又はアルミニウム化合物と反応する第4の化合物、例えば、ペンタフルオロフェノールを加えることも可能である。
【0067】
カチオンとしてブレンステッド酸を含むイオン性化合物は、同様に非配位対イオンを有していることが好ましい。ブレンステッド酸として、陽子が加えられたアミン、又はアニリン誘導体が特に好ましい。好ましいカチオンは、N、N−ジメチルアニリニウム、N、N−ジメチルシクロヘキシルアンモニウム、及びN、N−ジメチルベンジルアンモニウム、及び後者の2個の誘導体である。
【0068】
カチオン形成化合物として好ましいイオン性化合物は、特に、N、N−ジメチルアニリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N、N−ジメチルシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及びN、N−ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートである。
【0069】
2種以上のボレートアニオンを、ジアニオン[(C652B−C64−B(C6522-中のものとして、互いに結合させることも可能であり、又担体粒子の表面上に、適当な官能基を有するブリッジを介してボレートアニオンを結合させることも可能である。
【0070】
更に適当なカチオン形成化合物が、WO00/31090に記載されている。
【0071】
電荷を帯びていない、強ルイス酸、ルイス酸カチオンを有するイオン性化合物、又はカチオンとしてブレンステッド酸を含むイオン性化合物の量は、新規な式(I)の有機遷移金属化合物に基づいて、通常0.1〜20当量、好ましくは1〜10当量である。
【0072】
適当なカチオン形成化合物は、ジ[ビス(ペンタフルオロフェニル)ボロキシ]メチルアラン等のホウ素−アルミニウム化合物を含む。このようなホウ素−アルミニウム化合物の例はWO99/06414に開示されている。
【0073】
上述したカチオン形成化合物の全ての混合物を使用することも可能である。好ましい混合物は、アルミノキサン、特にメチルアルミノキサン、及びイオン性化合物、特にテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及び/又は電荷を帯びていない強ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを含む。
【0074】
式(I)の新規な有機遷移金属化合物、及びカチオン形成化合物は両方とも、溶媒、好ましくは6〜20個の炭素原子を有する芳香族炭化水素、特にキシレン、及びトルエン中で使用することが好ましい。
【0075】
触媒は、更に式(VII)
【0076】
【化9】

【0077】
(但し、
M4がアルカリ金属、アルカリ土類金属又は元素周期表の第XIII族(13族)の金属、すなわち、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムであり、
16が、水素、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、アルキルアリール、又はアリールアルキルであって、それぞれが、アルキル部位に1〜10個の炭素原子を有し、アリール部位に6〜20個の炭素原子を有するものであり、
17及びR18が同一、又は異なるものであり、それぞれが、水素、ハロゲン、C1−C10−アルキル、C6−C15−アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、又はアルコキシであって、それぞれが、アルキル基に1〜10個の炭素原子を有し、アリール基に6〜20個の炭素原子を有するものであり、
rが、1〜3の整数であり、及び
s及びtが、0〜2の整数であり、r+s+tという合計がM4の原子価に相当し、式(VII)の金属化合物が通常、カチオン形成化合物と同一ではない。)の金属化合物を含む。式(VII)の種々の金属化合物の混合物を使用することも可能である。
【0078】
式(VII)の金属化合物の中で、
M4がリチウム、マグネシウム、又はアルミニウムであり、及び
17及びR18がそれぞれC1−C10−アルキルであることが好ましい。
【0079】
特に好ましい式(VII)の金属化合物は、n−ブチルリチウム、n−ブチル−n−オクチルマグネシウム、n−ブチル−n−ヘプチルマグネシウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、及びトリメチルアルミニウム、及びこれらの混合物である。
【0080】
式(VII)の金属化合物を使用する場合、式(VII)の金属化合物は、触媒中に存在することが好ましく、この存在する量は、式(VII)からのM4の、新規な有機遷移金属化合物かM1に対するモル比が、800:1〜1:1、特に200:1〜2:1である。
【0081】
式(I)の有機遷移金属化合物を含み、及びカチオン形成化合物として少なくとも1種の助触媒、及び担体をも含む触媒組成物が特に好ましい。
【0082】
このような担体触媒組成物を得るために、支持されていない触媒組成物を担体と反応させることも可能である。担体、本発明に従う有機遷移金属化合物、及び助触媒が結合する順番は、原則として重要ではない。本発明に従う有機遷移金属化合物、及び助触媒は互いに独立して又は同時に担体に固定することができる。個々の工程段階の後、固体物は、脂肪族又は芳香族炭化水素等の適当な不活性溶媒で洗浄することができる。
【0083】
担体として、いずれの有機又は無機不活性固体でもあり得る、微細に分配された担体を使用することが好ましい。特に、担体は、タルク、シート状珪酸塩、無機酸化物等の多孔性の固体物、又は微細に分配されたポリマー粉(例えばポリオレフィン)であり得る。
【0084】
適当な、無機の酸化物は、元素周期表の第II、III、IV、V、XIII(13)、XIV(14)、XV(15)、及びXVI(16)族の元素の酸化物の中から見出されるもので良い。担体として好ましい酸化物の例は、二酸化珪素、酸化アルミニウム、及びカルシウム、アルミニウム、シリコン、マグネシウム、又はチタニウムの原子の混合酸化物、及び対応する酸化物の混合物である。単独で使用可能であり、又は上述した好ましい酸化物担体と組み合わせて使用可能である他の無機酸化物は、例えば、MgO、ZrO2、TiO2、B23である。好ましい混合酸化物の例は、か焼されたヒドロタルサイト(hydrotalcite)である。
【0085】
使用される支持体材料は、比表面積が10〜1000m2/gの範囲、細孔容積が0.1〜5ml/gの範囲、及び平均粒径が1〜500μmの範囲であることが好ましい。比表面積が50〜500m2/gの範囲、細孔容積が0.5〜3.5ml/gの範囲、及び平均粒径が5〜350μmの範囲である担体が好ましい。比表面積が200〜400m2/gの範囲、細孔容積が0.8〜3.0ml/gの範囲、及び平均粒径が10〜100μmの範囲である担体が特に好ましい。
【0086】
無機の担体は、例えば、吸収した水を除去するために、熱処理に付すことが可能である。このような乾燥処理は、通常80〜300℃、好ましくは100〜200℃で行われ、減圧下において、及び/又は不活性気体(例えば、窒素)の雰囲気下において、100℃〜200℃で乾燥することが好ましく、又、無機担体を、200〜1000℃でか焼して、固体の所望の構造、及び/又は表面上での所望のOH濃度を製造することができる。担体は、金属アルキル等の通常の乾燥剤を使用して化学的に処理することができ、金属アルキルは、好ましくは、アルミニウムアルキル、クロロシラン、又はSiCl4又は他のメチルアルミノキサンである。適当な処理方法は、例えば、WO00/31090に記載されている。無機の担体材料も、化学的に改質可能である。例えば、シリカゲルの(NH42SiF6での処理は、シリカゲル表面をフッ素化させ、又はシリカゲルの(窒素、フッ素又は硫黄を含む基を含む)シランでの処理は、対応する改質シリカゲル表面をもたらす。
【0087】
微粉状のポリオレフィン粉末(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリスチレン)等の有機担体材料を使用することも可能であり、そして、好ましくは、同様に、使用の前に、適当な精製及び乾燥によって付着した湿分、残留溶媒又は他の不純物が、適当な精錬及び乾燥処理によって、使用の前に除去される。官能化(functionalized)したポリマー担体、例えば、ポリスチレンをベースにしたものを使用することが可能であり、その官能基、例えばアンモニウム、又はヒドロキシ基を介して、少なくとも1種の触媒組成物が固定可能である。
【0088】
担持された触媒組成物を製造する好ましい方法では、少なくとも1種の式(I)の新規な有機遷移金属化合物が少なくとも1種の、適当な溶媒におけるカチオン形成化合物としての助触媒と接触され、これにより、好ましくは、溶解性反応生成物、付加生成物(adduct)又は混合物を与える。
【0089】
このようにして得られた製造物は、脱水素化した、又は不導体化した担体材料と接触され、溶媒が除去され、そして結果物である担持された触媒組成物が乾燥され、溶媒の全て又は大半が、担体材料の孔から確実に除去される担持された触媒は易流動性粉末として得られる。上述した方法の工業的手段は、WO96/00243、WO98/40419、又はWO00/05277に例示されている。
【0090】
更なる好ましい実施の形態では、カチオン形成化合物は、最初に担体成分に施され、そしてこの担持されたカチオン形成化合物が、次に本発明の有機遷移金属化合物と接触される。
【0091】
重要な更なる助触媒組成物は、従って以下の成分の組み合わせによって得られる化合物(combination)である。
【0092】
第1の成分 : 少なくとも1種の微粒子状のホウ素又はアルミニウム化合物、
第2の成分 : 少なくとも1個の酸性の水素原子を有し、少なくとも1種の電荷を帯びていない化合物、
第3の成分 : 少なくとも1種の担体、好ましくは無機酸化物担体、及び任意に、第4の成分として、塩基、好ましくは有機窒素含有塩基、例えば、アミン、アニリン誘導体又は窒素へテロ環。
【0093】
これら担持された助触媒の製造に使用されるホウ素又はアルミニウム化合物は式(VIII)の化合物
【0094】
【化10】

【0095】
(但し、
19が同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素、ハロゲン、C1−C20−アルキル、C1−C20−ハロアルキル、C1−C10−アルコキシ、C6−C20−アリール、C6−C20−ハロアリール、C6−C20−アリールオキシ、C7−C40−アリールアルキル、C7−C40−ハロアリールアルキル、C7−C40−アルキルアリール、C7−C40−ハロアルキルアリール、又はOSiR203基であり、但し、
20が同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素、ハロゲン、C1−C20−アルキル、C1−C20−ハロアルキル、C1−C10−アルコキシ、C6−C20−アリール、C6−C20−ハロアリール、C6−C20−アリールオキシ、C7−C40−アリールアルキル、C7−C40−ハロアリールアルキル、C7−C40−アルキルアリール、C7−C40−ハロアルキルアリール、好ましくは、水素、C1−C8−アルキル、又はC7−C20−アリールアルキルであり、及び
5が、ホウ素又はアルミニウム、好ましくはアルミニウムである。)であることが好ましい。
【0096】
式(VIII)の特に好ましい化合物は、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、及びトリイソブチルアルミニウムである。
【0097】
少なくとも1種の酸化物形成水素原子を有し、及び式(VIII)の化合物と反応可能な電荷を帯びていない化合物は、好ましくは式(IX)、(X)、(XI)の化合物
【0098】
【化11】

【0099】
(但し、
21が同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素、ハロゲン、C1−C20−アルキル、C1−C20−ハロアルキル、C1−C10−アルコキシ、C6−C20−アリール、C6−C20−ハロアリール、C6−C20−アリールオキシ、C7−C40−アリールアルキル、C7−C40−ハロアリールアルキル、C7−C40−アルキルアリール、C7−C40−ハロアルキルアリール、等のホウ素を有していないC1−C40基、Si(R233基、又はCHSi(R2332基であり、但し、
23がC1−C20−アルキル、C1−C20−ハロアルキル、C1−C10−アルコキシ、C6−C20−アリール、C6−C20−ハロアリール、C6−C20−アリールオキシ、C7−C40−アリールアルキル、C7−C40−ハロアリールアルキル、C7−C40−アルキルアリール、C7−C40−ハロアルキルアリール、等のホウ素を有していないC1−C40基であり、および
22が、二価のC1−C20−アルキレン、C1−C20−ハロアルキレン、C6−C20−アリーレン、C6−C20−ハロアリーレン、C7−C40−アリールアルキレン、C7−C40−ハロアリールアルキレン、C7−C40−アルキルアリーレン、C7−C40−ハロアルキルアリーレンを意味し、
Dが元素周期表の第XVI族(16族)の元素、又はNR24基(但し、R24が水素、又はC1−C20−アルキル、又はC6−C20−アリール等のC1−C20−炭化水素基である)であり、好ましくは酸素であり及び
hが1又は2である。)である。
【0100】
式(IX)の適当な化合物は、水、アルコキシド、フェノール誘導体、チオフェノール誘導体、又はアニリン誘導体であり、特にハロゲン化された、及びとりわけ過フッ素化されたアルコール及びフェノールが重要である。特に有用な化合物は、ペンタフルオロフェノール、1、1−ビス(ペンタフルオロフェノール)メタノール、及び4−ヒドロオキシ−2、2‘、3、3‘、4、4‘、5、5‘、6、6‘−ノナフルオロビフェニルである。式(X)の適当な化合物は、ボロン酸(boronic acid)、又はボリン酸 (bornic acid)であり、特に過フッ素化されたアリール基を有するホウ素を含む酸、例えば、(C652BOHである。式(XI)の適当な化合物は、内部で二価の炭素含有基が、好ましくはハロゲン化されている、及び特に好ましくは過フッ素化されているジヒドロオキシ化合物である。このような化合物の例は、4、4’−ジヒドロオキシ−2、2’、3、3’、5、5’、6、6’-オクタフルオロビフェニルハイドレートである。
【0101】
式(VIII)の化合物と式(IX)又は式(XI)の化合物の組み合わせの例は、トリメチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール、トリエチルアルミニウム/1−ビス(ペンタフルオロフェニル)メタノール、トリメチルアルミニウム/4−ヒドロオキシ−2、2’、3、3’、4、4’、5、5’、6、6’-ノナフルオロフェノール、トリエチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール、及びトリイソブチルアルミニウム/ペンタフルオロフェノール、及びトリエチルアルミニウム/4、4’−ジヒドロオキシ−2、2’、3、3’、5、5’、6、6’−オクタフルオロビフェニルハイドレートであり、例えば以下の形式の反応生成物が形成可能である。
【0102】
【化12】

【0103】
少なくとも1種の式(VIII)の化合物と、少なくとも1種の式(X)の化合物との反応性生物の例は、
【0104】
【化13】

である。
【0105】
化合物が結合する順序は原則として重要ではない。
【0106】
所望により、少なくとも1種の式(VIII)の化合物と、少なくとも1種の式(IX)、(X)又は(XI)の化合物と、及び任意に有機窒素塩基との反応生成物を、追加的に式(III)、(IV)、(V)、及び/又は(VII)の化合物と化合させ、そして担体と反応させて担持された助触媒組成物を形成する。
【0107】
好ましい実施の形態では、第1の成分、例えば、式(VIII)の化合物、及び第2の成分、例えば、式(IX)、(X)、又は(XI)の化合物、及び第3の成分として担体、及び第4の成分として塩基が別々に組み合わされ、そしてその後、好ましくは、不活性の溶媒又は懸濁媒体において、互いに反応させる。担持された助触媒を、新規な式(I)の有機遷移金属化合物、及び任意に式(VII)の金属化合物と反応させて触媒組成物を形成する前に、形成された、担持された助触媒から、不活性の溶媒又は懸濁媒体を除去することができる。
【0108】
第1に、触媒固体をα−オレフィン、好ましくは線状のC2−C10−1−アルケン、及び特にエチレン、又はプロピレンと予備重合させ、そして次に、結果物である予備重合された触媒固体物を実際の重合に使用することも可能である。予備重合に使用された触媒固体の、触媒固体上に重合されたモノマー(単量体)に対する質量比は、1:0.1〜1:200の範囲である。
【0109】
更に、少量のオレフィン、好ましくはα−オレフィン、例えばビニルシクロヘキサン、スチレン、又はフェニルジメチルビニルシランを改質成分として、又、静電防止(antistatic)剤、又は蝋又は油等の適当な不活性化合物を添加剤として加えることが可能であり、又、担持された触媒組成物の製造の後に加えることが可能である。添加物の本発明に従う有機遷移金属化合物に対するモル比は、通常1:1000〜1000:1、好ましくは1:5〜20:1である。
【0110】
式(I)の新規な有機遷移金属化合物、又は有機遷移金属化合物が存在する触媒組成物は、オレフィンの重合又は共重合に適当である。
【0111】
本発明は、従って、少なくとも1種の式(I)の新規な有機遷移金属化合物を含む触媒存在下における少なくとも1種のオレフィンの重合又は共重合によるポリオレフィンの製造方法をも提供する。
【0112】
通常、触媒組成物は、式(VII)の更なる金属化合物と共にオレフィンの重合又は共重合に使用され、この式(VII)の金属化合物は、触媒組成物の製造に使用された式(VII)の金属化合物(複数種類の場合を含む)とは異なるものである。通常、更なる金属化合物がモノマー又は懸濁媒体に加えられ、そして触媒活性に悪影響を与えることができる物質のモノマーを取り除くために働く。重合工程の間に、1種以上の別のカチオン形成化合物を触媒組成物に加えることも可能である。
【0113】
オレフィンは、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミド誘導体等の官能化したオレフィン性不飽和化合物、例えば、アクリレート、メタクリレート又はアクリロニトリルであるか、又はアリール置換のα−オレフィンを含む無極性のオレフィン化合物であっても良い。
【0114】
式Rm−CH=CH−Rnの重合オレフィン(但し、Rm及びRnは、同一又は異なるものであり、及びそれぞれが水素原子、又は1〜20個の炭素原子、特に1〜10個の炭素原子を有する有機基であり、及びRmとRnがこれらを結合させる原子と共に1個以上の環を形成可能である。)が好ましい。
【0115】
このようなオレフィンの例は、2〜40個、好ましくは2〜10個の炭素原子を有する1−オレフィン、例えば、エテン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、又は4−メチル−1−ペンテン、又はスチレン及びスチレン誘導体等の不飽和又は飽和ビニル芳香族化合物、又は1、3−ブタジエン、1、4−ヘキサジエン、1、7−オクタジエン、5−エチルジエン−2−ノルボルネン(norbornene)、ノルボルナジエン(norbornadiene)、エチルノルボルナジエン等のジエン、又はノルボルネン(norbornene)、テトラシクロドデセン又はメチルノルボルネン等の環式オレフィンである。
【0116】
本発明の触媒組成物は、特に好ましくは、プロペン又はエテンの単独重合に使用され、又はエテンと、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、及び/又は1−オクテン等のC3−C8−α−オレフィン、及び/又はノルボルネン等の環式オレフィン、及び/又は4〜20個の炭素原子を有するジエン、例えば、1、4−ヘキサジエン、ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネン、又はエチルノルボルナジエンとの共重合に使用される。
【0117】
重合は、バルク(bulk)中、懸濁中、気相中、又は超臨界的(supercritical)な媒体中で、オレフィンの重合のための通常の反応器において、公知の方法で行われる。この重合は、バッチ形式で、又は好ましくは連続的に、1以上の段階で行うことが可能である。溶解法、懸濁法、攪拌気体相法、又は気相流動床法の全てが可能である。溶媒又は懸濁媒体として、不活性炭化水素、例えば、イソブタン又は、しかし、モノマー自身を使用することが可能である。
【0118】
重合は、−60〜300℃、及び0.5〜3000バールの範囲の圧力で行うことが可能である。温度範囲は、50〜200℃の範囲、特に好ましくは60〜100℃の範囲が好ましく、圧力範囲は、5〜100バールの範囲、特に15〜70バールの範囲が好ましい。平均滞留時間は、通常、0.5〜5時間、好ましくは0.5〜3時間である。モル質量調整剤、例えば、水素、又は静電防止剤等の通常の添加剤も重合に使用可能である。本発明の触媒組成物は、重合に直接的に使用可能であり、すなわち、本発明の触媒組成物は、純粋な状態で重合系(polymerization system)に導入され、又は本発明の触媒組成物は、計量性を改良するために、パラフィン、油、及び蝋等の不活性成分と混ぜられる。
【0119】
新規な式(I)の有機遷移金属化合物又は内部に式(I)の有機遷移金属化合物が存在する触媒組成物は、ポリプロピレン/プロペン−エテン共重合体混合物を製造するために、特に有用である。
【0120】
本発明は、従って、上述した触媒組成物の存在下に、ポリプロピレン/プロペン−エテン共重合体混合物を製造する方法をも提供する。
【0121】
本発明の触媒を使用して製造された重合体(以降、(共)重合体とする)は、均一な粒子形態(particle morphology)を示し、及び微粉(fines)を含まない。本発明の触媒組成物を使用しての重合中に、沈殿物又は塊は形成されない。
【0122】
本発明の触媒組成物を使用して得ることができる(共)重合体は、プロペンの単独重合体とランダム共重合体の両方を含む。これらのモル質量Mw(ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して測定される)は、100000〜1000000g/molの範囲であり、そしてこれらのMw/Mn(ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して測定される)は、1.8〜4.0の範囲、好ましくは1.8〜3.5の範囲である。プロペンのランダム共重合体は、従属する量のモノマーを含み、このモノマーは、プロペン、例えばエテン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、又は4−メチル−1−ペンテン等のC2−C8−アリカリ(alk)−1−エテンと共重合することが可能である。2種以上の異なる共重合体、例えば、ランダムターポリマーを使用することも可能である。
【0123】
本発明の触媒組成物は、プロペンの単独重合体の製造、又はプロペンと、50質量%以下の他の共重合可能な8個以下の炭素原子を有する1−アルケンとの共重合体の製造に特に有用である。プロペンの共重合体は、ランダム共重合体、又はブロック、又は耐衝撃性共重合体である。プロペンの共重合体がランダム構造を有している場合、それらは、50質量%以下、好ましくは15質量%以下、特に好ましくは5質量%以下の、他の8個以下の炭素原子を含む1−アルケン、特にエテン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、又はエテンと1−ブテンの混合物、及びエテンと1−ヘキセンの混合物、又はエテンと4−メチル−1−ペンテンの混合物である。
【0124】
本発明の触媒組成物を使用して製造可能である他の共重合体は、プロペンのブロック共重合体、又は耐衝撃性共重合体であり、この共重合体は、第1段階で、プロピレンの単独重合体、又はプロピレンと、0.001〜15質量%、好ましくは0.01〜6質量%の、8個以下の炭素原子を有する他の1−アルケン(例えば、エテン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン)とのランダム共重合体を製造し、そして次に第2段階で、エテン含有量が15〜80質量%であり、更に追加的なC4−C8−1−アルケン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン)を第1段階で製造された重合体上に含んでいても良いプロピレン−エテン共重合体を重合させることにより製造される。通常、重合したプロペン−エテン共重合体(プロペン−エテン共重合体は、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテンを更なるモノマーとして更に含んで良い)の量は、第2段階で製造された共重合体が、3〜60質量%の最終生成物から作成される程度である。
【0125】
本発明の触媒組成物を使用して製造されたプロピレン単独重合体、及び共重合体は、メソ形に配置された2連子(13C−NMR分光器によって測定、実施例、参照)を少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、及び特に好ましくは、少なくとも97%有する。
【0126】
シングルサイト触媒(例えば、メタロセン触媒)を使用して製造されたランダム共重合体は、例えばコモノマーの含有量が同等である、チーグラー−ナッタ−触媒による共重合体と、一連の特性により区別される。
【0127】
シングルサイト触媒による共重合体は、それらのモル質量スペクトル全域にわたって、均一なコモノマー分布を有する。このような分布は、例えば、一対のGPC−IR測定によって測定可能である。
【0128】
シングルサイト触媒による共重合体において、共重合体は、ランダムに分配され、これに対し、チーグラー−ナッタ−触媒による共重合体の場合には、コモノマーの含有量が低い場合であっても、コモノマーは、ブロックで組み込まれる傾向がある。それは、その画分(fraction)が、重合体合計に対して十分に大きな割合(少なくとも10%)を形成している限りにおいては、ほとんど変動しない。本発明の触媒組成物を使用して製造された共重合体の場合、コモノマー含有量は、共重合体の割合が十分に大きい画分の間で、10%以下の変動を示し、好ましくは5%以下の変動、特に好ましくは、1.5%以下の変動を示す。
【0129】
シングルサイト触媒による共重合体は、反応器を出た後(ex reactor)のモル質量分布は狭い(通常、Mw/Mn<=3.0)。チーグラー−ナッタ−触媒による共重合体は、反応器を出た後のモル質量分布はより広い。
【0130】
シングルサイト触媒による共重合体は、溶解性材料の割合が低い。コモノマー含有量が10モル%のエテンの場合、エーテル−溶解性材料の割合は、5質量%未満である。
【0131】
上述した特長の組み合わせもまた、TREFにおける狭い温度範囲において、溶出された、本発明の触媒組成物を使用して製造された重合体(単独重合体及び共重合体)をもたらす。本発明の触媒を使用して製造された単独重合体、及びランダム共重合体の場合、溶出最大温度(ピーク温度)より15℃未満で、15℃を超える温度範囲内で、80〜100質量%が溶出(elute)される。この温度範囲は、ピーク温度より15℃未満〜ピーク温度を10℃超えることが好ましく、ピーク温度より10℃未満〜ピーク温度を10℃超えることが特に好ましい。
【0132】
本発明の触媒組成物を使用して製造された重合体(単独重合体、及び共重合体)は、強く、硬い(hard)、及び堅い(stiff)、成形物、ファイバー、フィラメント、射出成形部品、フィルム、板又は大型空洞状物(例えば、パイプ)の製造に適当である。成形物は、20℃以下の温度においてでも特に強い靭性を有し、高度な堅さをも有している。
【0133】
本発明の触媒組成物を使用して製造されたブロック、又は耐衝撃性共重合体を含む成形物(例えば、射出成形物品)は、一般的には、当業者にとって公知である通常の射出成形法によって製造され、及び堅さ、靭性及び透明性と組み合わされた新規な特徴を有し、及びストレスホワイトニング(stress whitening)をほとんど示さない。
【0134】
本発明の触媒組成物を使用して製造された共重合体の堅さの測定として、ISO527に従った引っ張り強さ試験(tensile test)において測定されたEモジュールは、通常、500〜6000MPaの範囲、好ましくは800〜2000MPaの範囲、非常に特に好ましくは900〜1400MPaの範囲である。
【0135】
本発明の触媒組成物を使用して製造された共重合体の靭性(toughness)の測定として、ISO179−2/1eUに従って測定されたシャルピー衝撃強さは、23℃で、>200kJ/m2、及び−20℃で、>20kJ/m2である。23℃で記録された好ましい試験例では、割れはなかった。
【0136】
透明度の補完的な値(透明度%+曇り%=100%)として、ASTMD1003に従って測定された、本発明の触媒組成物を使用して製造された共重合体の曇り(haze)は、好ましくは40%以下、特に好ましくは30%以下である。
【0137】
上述した重合体から製造された射出成形物品は、通常、当業者にとって公知である通常の添加剤を通常の量で含み、この添加剤は、例えば、安定剤、潤滑剤、及び型解放剤、充填剤、核形成剤、助剤、可塑剤、染料、顔料、又は難燃性付与剤である。通常、添加剤は、重合において、粉末として形成された製造物を造粒(granulation)する間に組み込まれる。
【0138】
通常、安定剤は、立体障害フェノール(sterically hindered phenpl)等の酸化防止剤、亜燐酸塩又はホスホナイト等の加工安定剤、カルシウムステアリン酸、又は亜鉛ステアリン酸等の、酸性の不純物除去剤、又はジヒドロタルサイト、立体障害アミン又はUV安定剤である。通常、本発明に従うプロピレン共重合体合成物(混合物)は、1種以上の安定剤を2質量%の量で含む。
【0139】
適当な潤滑剤及び型解放剤は、例えば、脂肪酸、脂肪酸のカルシウム又は亜鉛塩、脂肪酸アミド又は低分子量のポリオレフィンワックスで、これらは通常2質量%以下の濃度で使用される。
【0140】
可能な充填剤は、例えば、タルク、チョーク(chalk)、又はグラスファイバーであり、これらは、通常50質量%以下の範囲で使用される。
【0141】
適当な核形成剤は、例えば、タルク、シリカ、カオリン等の無機添加剤、モノカルボン酸又はポリカルボン酸の塩、例えば、安息香酸ナトリウム、又はアルミニウムtert-ブチル安息香酸、ジベンジルインデンソルビトール、又はそのC1−C8−アリキル−置換の誘導体(メチルジベンジリデンソルビトール、エチルジベンジリデンソルビトール、又はジメチルジベンジリデンソルビトール等のもの)、又は燐酸のジエステルの塩、例えば、ナトリウム2、2’−メチレンビス(4、6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェイトである。プロピレンポリマー合成物中に存在する核形成剤の量は、通常5質量%以下である。
【0142】
このような添加剤は、通常、市販されており、及び例えば、Gaechter/Mueller、Plastics Additives Handbook、第4版、Hansa Publishers、Munich、1993に記載されている。
【0143】
以下に、本発明を実施例を用いて説明するが、これに限られるものではない。
【0144】
実施例
総括(General)
実験番号又は物質名称の最初に付された「c」という文字は、本発明によるものではなく、比較の目的で含められた実施例又は物質であることを示している。
【0145】
触媒の製造
0.206mmolのメタロセンジクロリドを、室温にて4.33mmolのMAO(トルエン中、30質量%濃度、Albemarleより)に加えた。溶液を、室温で一晩保持し、そして、次に10.9mlのトルエンで希釈した。希釈溶液を、10gのシリカ(Sylopol948、600℃でか焼、Graceより)に慎重に加えた。着色溶液を担体材料に均一に分配するために、特に注意を払った。10分後、触媒懸濁液を含んだフラスコを真空ラインに結合し、そして揮発分が5質量%以下に低減するまで乾燥した。
【0146】
重合
10lの液体プロペンが入った16l(リットル)の反応器において、又は3lの液体プロペンが入った5l(リットル)の反応器において単独重合を行った。プロペンを入れる前に、容器を窒素で不活性にした。Exsol(Witcoより)中のトリエチルアルミニウム溶液(20質量%濃度)を反応器内で計量し、(大きな反応器の場合8ml、小さな反応器の場合2.4ml)、そして、混合物を30℃で15分間攪拌した。水素を加える場合、その濃度は、液体プロピレン1リットル当たり、0.5標準リットルに設定した。20mlのExsolに各触媒が懸濁したものを反応器に導入した。反応器の温度を、65℃にまで高くし、そしてこのレベルで60分間維持した。反応器から排出(vent)することにより重合を停止させた。分析を行う前に、重合体を減圧下で一晩乾燥した。
【0147】
3.5lの液体プロペンが入った10lの反応器で共重合を行った。Exsol(Witcoより)中のトリエチルアルミニウム溶液(20質量%濃度)を反応器内で計量し、そして、混合物を30℃で15分間攪拌した。20mlのExsolに各触媒が懸濁したものを反応器に導入した。反応器にエチレンを計量導入した(合計160g)。反応器の温度を、65℃にまで高くし、そしてこのレベルで60分間維持した。エチレンを連続的に加えることにより、反応器内の圧力を32バールに維持した(47gのエチレンを更に導入した)。反応器から排出することにより重合を停止させた。分析を行う前に、重合体を減圧下で一晩乾燥した。
【0148】
融点の測定
1分につき20℃の加熱速度で200℃まで加熱する第1の加熱段階、1分につき20℃の冷却速度で25℃まで行うダイナミッククリスタリゼーション(dynamic crystallization)、1分につき20℃の加熱速度で200℃まで再加熱する第2の加熱段階において、ISOスタンダード3146に従うDSC測定により融点Tmを測定した。この融点とは、第2の加熱段階において、温度に対するエンタルピーの曲線が最高値を示す温度であった。
【0149】
粘度数の測定(IV)
S5測定ヘッドを有するウッベローデ粘度計PS1(両方ともLaudaより)で、デカリン中において135℃で粘度数を測定した。試料を製造するために、135℃で2時間にわたって、20mgの重合体を20mlのデカリン中に溶解した。15mlの溶液を粘度計に配置し、一貫した結果が得られるまで、装置で、3回の最小のランニングアウト時間の計測を行った。IV=(t/t0−1)*1/c(但し、t:溶液の平均ランニングアウト時間、t0:溶媒の平均ランニングアウト時間、c:溶液の濃度、g/mlである)に従い、ランニングアウト時間からIVを計算した。
【0150】
ゲル浸透クロマトグラフィー
GPC装置150C(Watersより)を使用して、1、2、4−トリクロロベンゼン中で、145℃でゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を行った。HC−Entwicklungsgesellschaft fuer wissenschaftliche Hard−und Software mbH,Ober−Hilbersheimからのsoftware Win−GPCを使用して、データを評価した。100〜107g/molのモル質量を有するポリプロピレンスタンダードを使用して、カラムのキャリブレーションを行った。重合体の質量平均モル質量(Mw)と数平均モル質量(Mn)を測定した。Q値は、質量平均(Mw)の数平均(Mn)に対する割合である。
【0151】
実施例
1. ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(4’−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4’−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(1)
1a 7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン(1a)の製造
43.8g(329mmol)のアルミニウムクロリド及び47g(274mmol)の4−ブロモトルエンを反応器内に配置し、そして26.6g(287mmol)のプロピオニルクロリドと混合した。中位のHClガスの発生が起こった。反応混合物を室温で4時間攪拌し、そして次に350mlの氷水と35mlの濃HCl溶液の混合物中に注いだ。液体相を、それぞれの場合に200mlのメチレンクロリドで2回抽出した。化合した有機相を、200mlの水、200mlのNaHCO3溶液及びNaCl溶液で洗浄し、そして、MgSO4上で乾燥させた。溶媒の除去と、オイルポンプによる真空による乾燥の後、59gのブロモメチルプロピオフェノンを異性体の混合物として単離させた。
【0152】
上記製造された58g(257mmol)のブロモメチルプロピオフェノンの異性体の混合物、及び21.2ml(765mmol)のホルムアルデヒド溶液を反応容器内に配置し、そして515mlの水中に在る10.3g(257mmol)のNaOHを30分にわたって加えた。反応混合物を40℃で2時間攪拌した。この後、この相を分離し、液体相を200mlのメチレンクロリドで2回抽出した。化合した有機相を、200mlのNaCl溶液で洗浄し、そして、次にMgSO4上で乾燥させた。溶媒の除去とオイルポンプによる真空による乾燥の後、58gのブロモメチルメタクリロフェノンを異性体の混合物として単離させた。
【0153】
350gの濃硫酸を反応容器内に65℃で配置し、そして58g(243mmol)のブロモメチルメタクリロフェノンの異性体の混合物を2時間にわたって滴下させて加えた。混合物を更に30分65℃で攪拌し、そして室温にまで冷却した。反応混合物を800gの氷水に注いだ。形成された茶色がかった緑色の懸濁液を各場合に300mlのジエチルエーテルで3回抽出した。化合した有機相を、300mlのNaHCO3溶液、300mlの水及び300mlの飽和NaCl溶液で洗浄し、そして、次にMgSO4上で乾燥させた。溶媒の除去とオイルポンプによる真空による乾燥の後、39gの7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン及び5−ブロモ−2、7−ジメチル−1−インダノンの混合物を単離(isolate)させた。蒸留(0.2バール、130℃)により、17gの7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン(1a)を得た。
【0154】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.33(s、1H、arom−H)、7.18(s、1H、arom−H)、3.32−3,26(m、1H)、2.73−2.61(m、2H)、2.40(s、3H)、1.30(d、3H)
【0155】
1b 2、5−ジメチル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インダノン(1b)
16.45g(68.8mmol)の7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン(1a)、14.71g(82.6mmol)の4−tert−ブチルフェニルボロニック酸、16.05g(151mmol)の炭酸ナトリウム、188mlのエチレングリコール及び30.7mlの水を保護ガス雰囲気下で、反応器に配置し、そして、80℃にまで過熱した。強く攪拌しながら、25mlの水中における、77g(0.343mmol)のパラジウムアセテート、1.7ml(1.01mmol)の水性TPPTS水溶液(0.6モル(molar))からなる、新しく製造された触媒溶液を反応成分に加え、そして、反応混合物を、反応が完了するまで3時間、還流させた。室温にまで冷却した後、エチレングリコール相を合計が900mlのトルエンで3回抽出した。組み合わせた(combined)トルエン相を250mlの塩化ナトリウム溶液で洗浄し、そして、次に150gの硫酸ナトリウム上で乾燥させた。溶媒の除去、残留物の乾燥、及び次のオイルポンプによる真空における蒸留により、18.59gの(b)を得た。
【0156】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.41−7.48(4H、m、Ph)、7.23(1H、s、1H、arom−H)、2.34−3.43(m、1H)、2.68−2.75(m、2H)、2.47(s、3H、CH3)、1.39(s、9H、tert−ブチル−H)、1.30(d、3H、CH3
【0157】
1c 2、6−ジメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン(1c)
2.09g(55.3mmol)のホウ化水素ナトリウム、及び18.59g(55.3mmol)の2、5−ジメチル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インダノン(1b)を51mlのトルエンと共に反応器に配置した。50℃で、9.8mlのメタノールを徐々に加え、そして反応混合物を50℃で3時間攪拌した。室温にまで冷却した後、35mlの2N硫酸を加え、そして混合物を30分間攪拌した。相を分離した後、有機相を合計量が60mlの2N硫酸で2回洗浄し、溶媒の大半を除去し、そして残留物を200mlのトルエンに取り、そして0.2gのp−トルエン硫酸と混合した。水分離器において、反応が完了するまで1.5時間還流させることにより、この反応混合物から水を蒸留した。反応混合物を100mlの飽和炭酸水素ナトリウム塩及で1回洗浄し、そして硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物をオイルポンプを用いた真空中で乾燥させた。これにより、16.8gの所望の製造物(1c)を得た。
【0158】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.50−6.97(m、6H、arom−H)、6.70(s、1H、オレフィン−H)、3.24(s、2H、CH2−H)、2.35(s、3H、CH3)、2.15(s、3H、CH3)、1.36(s、9H、tert−ブチル−H)
【0159】
1d ジメチルシランジイル−(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)−(2、6−ジメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)(1d)
8.0g(26mmol)の2、6−ジメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン(1c)を、82mlのトルエン及び3.8mlのTHFと共に反応容器内に配置し、そして、11.0mlのブチルリチウム溶液(トルエン中2.68M)を室温で迅速に加えた。添加が完了した後、混合物を80℃にまで加熱し、そしてこの温度で1時間攪拌した。室温にまで冷却した後、反応混合物を、11.88g(26mmol)の2−イソプロピル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニルジメチルクロロシランの溶液(WO01/48034、実施例5、第58頁に記載されたものと類似の方法で製造したもの)に1時間にわたって加え、そして、結果として得られた混合物を室温で一晩冷却した。60mlの水を加え、相を分離し、有機相を100mlの水で洗浄し、そして化合した液体相を、合計量が100mlのトルエンで2回抽出した。化合した有機相を硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物をオイルポンプを用いた真空中で乾燥させ、そしてこれにより、18.53gの(1d)を単離した。
【0160】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.5−7.1(m、13H、arom−H)、6.71、6.62(each s、each 1H、オレフィン−H−インデン)、3.31、3.35(each s、each 1H、CH2−H)、2.65(m、1H、CH−イソプロピル)、2.45、2.34(s、3H、CH3−H)、1.35、1.33(each s、each 9H、tert−ブチル)、1.15(d、6H、イソプロピル−CH3)、−0.07、−0.7(each d、 each 3H、Si−CH3
【0161】
1.ジメチルシランジイル−(2、6−ジメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(1)の製造
5g(7.2mmol)の(1d)を50mlのジエチルエーテルと共に、反応器に配置し、そして室温で5.8mlのブチルリチウム溶液(トルエン中に2.68M)と混合した。添加が完了した後、混合物を、室温で一晩攪拌した。反応混合物を0℃にまで冷却し、そして1.68g(7.2mmol)のジルコニウムテトラクロリドを少量ずつ加えた。反応混合物を室温で2時間攪拌した。形成したオレンジ色の沈殿物(orange precipitate)を、次にG3フリット上で分離し、各回につき10mlのEt2Oで2回洗浄した。フリット上のオレンジ色の残留物をオイルポンプを使用した真空中で乾燥し、3.0gのプセウド−rac/プセウド−メソ錯体(1)を得た。トルエンから再結晶化し、1gのプセウド−rac化合物を得た。
【0162】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.041(d、6.68Hz、3H、i−Pr)、1.105(d、6.71Hz、3H、i−Pr)、1.333(s、9H、t−Bu)、1.337(s、15H、t−Bu+Me2−Si)2.239(s、3H、CH3)、2.364(s、3H、CH3)、3.3(セプテート、1H、i−Pr)、6.923(s、1H)、7.017(s、1H)、7.1−7.7(13H、芳香族)
【0163】
2.ジメチルシランジイル(2−エチル−6−メチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(2)
2a 7−ブロモ−2−エチル−5−メチル−1−インダノン(2a)
(1a)の製造と同様の方法を使用し、187.1g(1.4mol)のアルミニウムトリクロリド、及び239g(1.4mol)の4−ブロモトルエンを149.5g(1.4mol)のブチルクロリドと反応させた。268g(1.11mol)の結果物であるブロモメチルブチロフェノン異性体の混合物、及び325.6ml(2.32mol)のウロトロピン(urotropin)を次に反応容器に配置し、そして282ml(6.27mol)の無水酢酸を70分にわたり滴下して加えた。反応混合物を80℃で3.5時間攪拌した。次に250mlの水、及び527gのNaOHを加えた。室温にまで冷却した後、相を分離し、そして液体相を合計量が1500mlのメチルクロリドで3回抽出した。化合した有機相を1000mlの2Nヒドロクロリドで1回洗浄し、、そして370mlの体積まで蒸発させた。この溶液を、70℃で2.5時間にわたり1.84kgの濃縮硫酸に滴下させて加え、硫酸溶液の温度は70℃に維持していた。室温にまで冷却した後、硫酸溶液を3kgの氷に注意深く注ぎ、そして硫酸溶液を、合計量が2.5lのジクロロメタンで3回抽出し、化合した有機相を、600gの飽和NaHCO3溶液及び300mlの水で洗浄し、そして有機相をMgSO4上で乾燥させた。溶媒を除去し、そしてオイルポンプを使用した真空中で乾燥させた後、245gの7−ブロモ−2−エチル−5−メチル−1−インダノン、及び5−ブロモ−2−エチル−7−メチル−1−インダノンの混合物が単離された。蒸留により、50gの7−ブロモ−2−エチル−5−メチル−1−インダノン(2a)を得た。
【0164】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.33(s、1H、arom−H)、7.19(s、1H、arom−H)、3.24−3.18(m、1H)、2.69−2.48(m、1H)、2.64−2.59(m、1H)、2.40(s、3H、arom−CH3)、2.92−2.03(m、1H、Et)、1.55−1.48(m、1H、Et)、1.00(dd、3H、Et)
【0165】
2b 2−エチル−5−メチル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インダノン(2b)の製造
実施例1bと同様の方法を使用して、35.2g(139mmol)の7−ブロモ−2−エチル−5−メチル−1−インダノン(2a)、29.7g(166.8mmol)の4−tert−ブチルフェニルボロン酸、36.8g(347.3mmol)の炭酸ナトリウム、300mlのエチレングリコール及び40mlの水を80℃で、新しく製造した触媒溶液の存在下に反応させた。この触媒溶液は、156mg(0.695mmol)のパラジウムアセテート、3.5ml(2.08mmol)の水性TPPTS溶液(0.6モラー)及び19mlの水を含むものである。45gの(2b)が単離された。
【0166】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.41−7.18(m、6H、arom−H)、3.23(dd、1H、CH2−H)、2.68(dd、1H、CH2−H)、2.57(m、1H、CH−H)、2.36(s、3H、CH2)、1.96(q、2H、CH2)、1.34(s、9H、tert−butyl−H)、1.06(t、3H、CH3
【0167】
2c 2−エチル−6メチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン(2c)の製造
実施例1cと同様の方法を使用し、6.1g(161mmol)のナトリウムブロヒドリド、及び100mlのトルエン中の45g(147mmol)の(2b)を、25.7mlのメタノールと反応させ、そして適当な後処理の後、インダノールを単離した。粗製のインダノールを実施例1cと同様の方法を使用して、200mlのトルエンと、0.3gのp−トルエン硫酸の存在下に反応させ、インデン(2c)を形成し、39.8gのインデン(2c)を得た。
【0168】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.48−7.01(m、6H、arom−H)、6.74(s、1H、オレフィン−H)、3.28(s、2H,CH2−H)、2.54(q、2H、CH2)、2.37(s、3H、CH3)、1.38(s、9H、tert−butyl−H)、1.21(t、3H、CH3
【0169】
2d ジメチルシランジイル−(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)(2−エチル−6−メチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)(2d)の製造。
【0170】
実施例1dと同様の方法を使用し、99mlのトルエン中の10.0g(26mmol)の2−エチル−6−メチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン、及び4.6mlのTHFを、13.2mlのブチルリチウムナトリウム(トルエン中2.68M)を使用して脱プロトン化し、そして、33mlのトルエン中の12.0g(26mmol)の2−イソプロピル−7−(4'−tert−ブチル−フェニル)−1−インデンジメチルクロロシランと反応させた。処理(work-up)を行い、20.8gのビスインデニル配位子(2d)を得た。
【0171】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):7.48−7.01(m、13H、arom−H)、6.70、6.62(each s、each 1H、オレフィン−H−インデン)、3.41、3.26(each s、each 1H,CH2−H)、2.6−2.5(m、3H、CH−イソプロピル及びCH2−エチル)、2.35(s、3H、CH3−H)、1.37、1.35(each s、each 9H、tert−butyl)、1.19(t、3H、CH3)、1.15(d、6H、イソプロピル−CH3)、0.04−7(each d、each 3H、Si−CH3
【0172】
2 ジメチルシランジイル−(2−エチル−6−メチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(2)の製造
実施例1と同様の方法を使用して、20mlのインデニル中の1.2g(2.61mmol)の(2d)を2.1mlのブチルリチウム溶液(トルエン中2.68M)と混合し、そして次に0.61g(2.61mmol)と反応させた。オレンジ色の錯体を単離し、そして10mlのトルエンで2回洗浄した。残留物をオイルポンプを使用した真空中で乾燥した。錯体をジアステレオマー(プセウド−rac及びプセウド−メソ)の混合物として得たが、収率(yield)は0.76gであった。トルエンから再結晶させて、プセウド−rac異性体を0.3gの収率で得た。
【0173】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.04(d、6.68Hz、3H、i−Pr)、1.10(d、6.68Hz、3H、i−Pr),1.10(t、3H、Et)、1.326(s、3H、CH3−Si)、1.337(s、18H、t−Bu)、1.346(s、3H、CH3−Si)、1.336(s、3H、CH3)、2.46(m、1H、Et)、2.70(m、1H、Et)、3.33(セプテート、1H、i−Pr)、6.956(s、1H)、7.013(s、1H)、7.06−7.64(13H、芳香族)
【0174】
3. ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(3)
3a. 2、5−ジメチル−7−フェニル−1−インダノン(3a)の製造
24.00(100mmol)の7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン(1a)、16g(127mmol)のフェニルボロン酸、24.00g(226mmol)の炭酸ナトリウム、235mlのエチレングリコール及び40mlの水を、保護ガス雰囲気下に反応容器内に配置し、そして、80℃にまで加熱した。強く攪拌しながら、60mg(0.26mmol)のパラジウムアセテート、及び25mlの水中の、0.4ml(0.7mmol)の水性TPPTS溶液(0.6モラー)の新しく製造した触媒溶液を、反応成分に加え、そして、反応混合物を反応が完了するまで3時間還流させた。室温にまで冷却した後、合計量が900mlのトルエンでエチレングリコール相を3回抽出した。化合したトルエン相を、合計量が250mlの塩化ナトリウム溶液で洗浄し、そして150gの硫酸ナトリウムの上で乾燥させた。溶媒を除去し、残留物を乾燥させ、次にオイルポンプを使用した真空中で蒸留し、23.8gの(3a)得た。
【0175】
3b 2、6−ジメチル−4−フェニル−インデン(3b)の製造
6.0g(157mmol)のナトリウムボロヒドリド、及び23.6g(100mmol)の2、4−ジメチル−7−フェニル−1−インダノン(3a)(100mlのトルエンを伴う)を反応容器内に配置した。50℃において、17mlのメタノールを徐々に加え、そして反応混合物を50℃で3時間攪拌した。室温にまで冷却した後、35mlの2N硫酸を加え、そして混合物を30分間攪拌した。相を分離した後、有機相を、合計量が60mlの2N硫酸で洗浄し、溶媒の大半を除去し、そして残留物を200mlのトルエンに取り、そして0.2gのp−トルエン硫酸と混合した。反応が完了するまで水分離器上で1.5時間還流させることにより、この反応混合物から水を蒸留(distill)させた。反応混合物を、100mlの飽和炭酸水素塩ナトリウムで一回洗浄し、そして硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、オイルポンプを使用した真空中で残留物を乾燥させた。これにより、20.7gの所望の製造物(3b)を得た。
【0176】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):2.11(s、3H)、2.40(s、3H)、3.31(s、2H)、6.61(s、1H)、7.08(s、1H)、7.18(s、1H)、7.3−7.6(5H、Ph)
【0177】
3c ジメチルシランジイル−(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)−(2、6−ジメチル−4−フェニル−1−インデン)(3c)の製造
10.0g(45mmol)の2、6−ジメチル−4−フェニル−インデン(3b)を、100mmlのトルエンと3.8mmlのTHFと共に反応容器内に配置し、そして、21.8mmlのブチルリチウム溶液(トルエン中2.5M)を室温で迅速に加えた。添加が完了した後、混合物を80℃にまで加熱し、そしてこの温度で1時間攪拌した。室温にまで冷却した後、反応混合物を20g(52mmol)の2−イソプロピル−7−(4'−tert−ブチル−フェニル)−1−インデニルジメチルクロロシラン(WO01/48034、実施例5、第58頁に記載されたものと同様の方法で製造)に、1時間にわたって加え、そして結果物である混合物を室温で一晩攪拌した。60mlの水を加え、相を分離し、有機溶媒を100mlの水で洗浄し、そして化合した水性相を、合計量が100mlのトルエンで2回抽出した。化合した有機相を硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物を、オイルポンプを使用した真空中で乾燥させた。カラムクロマトグラフィー(SiO2、10−20%CH2Cl2/ヘプタン)を通して反応混合物を精錬し、19.0gの(3c)を単離した(収率74%)。
【0178】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):−0.23、−0.18、−0.16、−0.14(s、6H、Si−Me2)、1.08−1.13(3H、i−Pr)、1.22−1.28(3H、i−Pr)、1.40(9H、t−Bu)、2.09、2.25(3H、Me)、2.40(3H、Me)2.64−2.76(1H、i−Pr)、3.67、3.72、3.91、3.97(2H、アリール)、6.72、6.76(1H、ビニル)、6.82、6.84(1H、ビニル)、7.08−7.55(m、14H)
【0179】
3. ジメチルシランジイル−(2、6−ジメチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(3)の製造
10g(17.6mmol)の(3c)を150mlのジエチルエーテルと共に反応容器内に配置し、そして、室温で、14.1ml(35.3mmol)のブチルリチウム溶液(トルエン中、2.5M)と混合した。添加が完了した後、混合物を、室温で一晩攪拌した。反応混合物を0℃にまで冷却し、そして、4.1g(17.6mmol)のジルコニウムテトラクロリドを一度に少しずつ(little at a time)加えた。反応混合物を室温で2時間攪拌した。形成されたオレンジ色の沈殿物を、次にG3フリット上で分離し、各回につき10mlのEt2Oで2回洗浄した。フリット上のオレンジ色の残留物をオイルポンプを使用した真空中で乾燥し11.6gのプセウド−rac/プセウド−メソ錯体(3)を得た。トルエンから再結晶化させ、6.4gのプセウド−rac化合物(3)を得た。
【0180】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.05(3H、d、i−Pr)、1.11(3H、d、i−Pr)、1.34(15H、s、t−Bu+Si−Me2)、2.24(3H、s、Me)、2.37(3H、s、Me)、3.33(1H、セプテート、i−Pr)、6.88(1H、s、Cp−H)、7.02(1H、s、Cp−H)、7.09(1H、dd)、7.21(1H、s)、7.35(1H、s)、3.33−7.38(2H)、7.42(2H、t、7.73Hz)、7.45−7.47(2H、Ph)、7.62−7.64(4H、Ph)、7.65(1H、d)
【0181】
4.ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(4)
4a 2、5−ジメチル−7−(2、5−ジメチル)−1−インダノン(4a)の製造
30.00(126mmol)の7−ブロモ−2、5−ジメチル−1−インダノン(1a)、24g(160mmol)の2、5−ジメチルフェニルボロン酸、30.00g(283mmol)の炭酸ナトリウム、280mlのエチレングリコール、及び45mlの水を、保護ガス下において反応容器内に配置し、そして80℃まで加熱した。強く攪拌させながら、80mg(0.34mmol)のパラジウムアセテート、及び25mlの水中の0.52ml(0.9mmol)の水性TPPTS溶液(0.6モル)の新しく製造した触媒溶液を反応成分に加え、そして、反応混合物を反応が完了するまで3時間、還流させた。室温のまで冷却した後、エチレングリコール相を、合計量が900mlのトルエンで3回抽出した。化合したトルエン相を250mlの塩化ナトリウム溶液で2回洗浄し、そして150gの硫酸ナトリウムの乾燥させた。溶媒を除去し、残留物を乾燥させ、そして次にオイルポンプを使用した真空中で蒸留(distillation)し、33.3gの(4a)を得た。
【0182】
4b 2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)−インデン(4b)の製造
6.0g(157mmol)のナトリウムボロヒドリド及び33.0g(111mmol)の2、5−ジメチル−7−(2、5−ジメチルフェニル)−1−インダノン(4a)を、100mlのトルエンと共に反応容器内に配置した。50℃で、17mlのメタノールを徐々に加え、そして反応混合物を50℃で3時間攪拌した。室温にまで冷却した後、35mlの2N硫酸を加え、そして混合物を30分間攪拌した。相を分離した後、有機相を、合計量が60mlの2N硫酸で2回洗浄し、溶媒の大半を除去し、そして残留物を200mlのトルエンに取り、そして、0.3gのp−トルエン硫酸と混合した。反応が完了するまで1.5時間、水分離器上で、還流させることにより水をこの反応混合物から蒸留した。反応混合物を、100mlの飽和炭酸水素塩ナトリウム溶液で1回洗浄し、そして硫酸マグネシウムの上で乾燥させた。溶媒を除去した後、残留物を、オイルポンプを使用した真空中で乾燥した。これにより、30gの所望の製造物(4b)を得た。
【0183】
4c ジメチルシランジイル−(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)−(2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)−1−インデン)(4c)の製造
26.0g(75mmol)の2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)−インデン(4b)を、100mlのトルエン及び3.8mlのTHFと共に反応容器内に配置し、そして、37.6mlのn−ブチルリチウム溶液(トルエン中、2.5M)を、室温で迅速に加えた。添加が完了した後、混合物を80℃にまで加熱し、そしてこの温度で1時間攪拌した。室温にまで冷却した後、反応混合物を、20g(52mmol)の2−イソプロピル−7−(4'−tert−ブチル−フェニル)−1−インデニルジメチルクロロシラン溶液(WO01/48034,実施例5、第58頁に記載されたものと類似の方法で製造したもの)に1時間にわたって加え、そして、結果として得られた混合物を室温で一晩攪拌した。60mlの水を加え、相を分離し、有機相を100mlの水で洗浄し、そして化合した液体相を、合計量が100mlのトルエンで2回抽出した。化合した有機相を硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物をオイルポンプを用いた真空中で乾燥させた。カラムクロマトグラフィー(SiO2、20%CH2Cl2/ヘプタン)を通して反応混合物を精錬し、30.0gの(4c)を単離した。
【0184】
4 ジメチルシランジイル−(2、6−ジメチル−4−(2、5−ジメチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(4)の製造方法
7.1g(11.9mmol)の(5c)を、150mlのジエチルエーテルと共に、反応容器内に配置し、そして室温で9.5ml(23.9mmol)のn−ブチルリチウム溶液(トルエン中、2.5M)と混合した。添加が完了した後、混合物を室温で一晩攪拌した。反応混合物を0℃にまで冷却し、そして2.8g(11.9mmol)のジルコニウムテトラクロリドを一度に少しずつ加えた。反応混合物を室温で2時間攪拌した。形成したオレンジ色の沈殿物を、次にG3フリット上で分離し、各回につき10mlのEt2Oで2回洗浄した。フリット上のオレンジ色の残留物をオイルポンプを使用した真空中で乾燥し3.0gのプセウド−rac/プセウド−メソ錯体(4)を得た。トルエンから再結晶化し、0.4gのプセウド−rac化合物(4)を得た。
【0185】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.10(3H、d、i−Pr)、1.11(3H、d、i−Pr)、1.33(3H、s、Si−Me)、1.34(3H、s、Si−Me)、1.35(9H、t−Bu)、2.00(3H、Me)、2.23(3H、s、Me)、2.32(3H、s、Me)、2.36(3H、s、Me)、3.35(1H、セプテート、i−Pr)、6.49(1H、Cp−H)、7.02(1H、s、Cp)、7.04−7.12(2H)、7.08(1H、s)、7.33(1H、s)、7.35(1H、d)、7.47−7.49(4H、Ph)、7.61−7.64(3H)
【0186】
5. ジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(5)
5a 2、5、6−トリメチル−1−インダノン(5a)の製造
50.71gのAlCl3(Aldrich99%、380mmol)を、0℃において、500mlのCH2Cl2中の17.3gのオキシレン(Acros、161mmol)、39gの2−ブロモイソブチリルブロマイド(Aldrich98%、166mmol)の混合物に、30分にわたって徐々に加えた。懸濁液を室温で17時間攪拌し、そして、200gの氷で冷却した。有機相を1M HCl水溶液(1×200ml)、飽和NaHCO3溶液(2×200ml)及び水(2×200ml)で洗浄した。そして、それをNa2SO4上で乾燥させ、ろ過し、そして減圧下で蒸発(evaporate)させて乾燥し、29g(収率99%)のレッドブラウンオイルを得た。このオイルを、目的の製造物を70%、及び異性体2、6、7−トリメチル−1インダノンを30%含むように、1H−NMRで決定した。この異性体は蒸留によって分離した。
【0187】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.28(3H、d、7.3Hz、Me)、2.29(3H、s、Me)、2.33(3H、s、Me)、2.62−2.71(2H、m)、3.26−3.33(1H、m)、7.21(1H、s)、7.51(1H、s)
【0188】
5b 4−ブロモ−2、5、6−トリメチル−1−インダノン(5b)の製造
500mlのクロロホルムにおける130gのAlCl3(0.96mol)の懸濁液を、0℃で、59g(341mmol)の2、5、6−トリメチル−1−インダノン(5a)で、強攪拌下に処理した。1時間攪拌した後、結果物である混合物を、250mlのクロロホルム中の54gのBr2(338mmol)を0℃で5時間にわたって滴下させて処理し、そして、一晩攪拌した。結果物である混合物を1500gの氷水に注ぎ、有機層を単離し、5%のNaHCO3で洗浄し、次に水で洗浄し、そして最後にMgSO4上で乾燥させた。溶液を減圧下で脱水(evaporate)して乾燥し、91gのダークオイルを得た。オイルは、GC−MSによって、所望の化合物を86%、及びジブロマイド副生成物を8%含むように決定した。この混合物を蒸留(124−126度、0.2ミリバール)により精製し、所望の製造物(5b)を得た。
【0189】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.31(3H、d、7.6Hz、Me)、3.28(3H、s、Me)、2.45(3H、s、Me)、2.58−2.59(1H、m)、2.69−2.73(1H、m)、3.27−3.33(1H、m)、7.47(1H、s)
【0190】
5c 2、5、6−トリメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インダノン(5c)の製造
12g(47.4mmol)の7−ブロモー2、5、6−トリメチル−1−インダノン(5b)、10.5g(59mmol)の4−tert−ブチルフェニルボロン酸、12g(113mmol)の炭酸ナトリウム、111mlのエチレングリコール及び19mlの水を、保護ガス雰囲気下において、反応容器内に配置し、そして80℃にまで加熱した。強く攪拌しながら、30mg(0.13mmol)のパラジウムアセテート及び19mlの水中に在る0.2g(0.3mmol)の水性TPPTS水溶液(0.6モラー)の新しく製造された触媒溶液、を反応成分に加え、そして、反応混合物を、反応が完了するまで、4時間、還流させた。室温にまで冷却した後、エチレングリコール相を合計が900mlのトルエンで3回抽出した。化合したトルエン相を250mlの塩化ナトリウム溶液で2回洗浄し、そして、次に150gの硫酸ナトリウム上で乾燥させた。溶媒の除去、残留物の乾燥、及び次のオイルポンプによる真空における蒸留により、15.25gのイエローオイルを得た。このオイルは、GC−MSによって、所望の化合物を77%含むように決定し、そして、更なる精製をすることなく次の反応に使用した。
【0191】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.23(3H、d、7.2Hz、Me)、1.38(9H、s、t−Bu)、2.12(3H、s、Me)、2.37(3H、s、Me)、2.34−2.40(1H、m)、2.58−2.63(1H、m)、2.99−3.06(1H、m)、7.12(2H、8.3Hz、Ph)、7.46(2H、8.3Hz、Ph)7.56(1H、s)
【0192】
5d 2、5、6−トリメチル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン(5d)の製造
2.7g(71mmol)のナトリウムボロヒドリド、及び15.2g(純度77%、38mmol)の2、5、6−トリメチル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)-1-インデン(5c)を、51mlのトルエンと共に反応容器内に配置した。50℃において、9.5mlのメタノールを徐々に加え、そして反応混合物を50℃で3時間攪拌した。室温にまで冷却した後、35mlの2N硫酸を加え、そして混合物を30分攪拌した。相を分離した後、有機相を、合計量が60mlの2N硫酸で2回洗浄し、溶媒の大半を除去し、そして残留物を200mlのトルエンに取り、そして0.1gのp−トルエン硫酸と混合した。水分離器において、反応が完了するまで1.5時間還流させることにより、この反応混合物から水を蒸留した。反応混合物を100mlの飽和炭酸水素ナトリウム塩の溶液で1回洗浄し、そして硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物をオイルポンプを用いた真空中で乾燥させた。これにより、14.45gの、部分的に白い結晶を有するイエローオイルを得た。結果として得られた製造物をヘプタンに懸濁させ、そしてろ過して4.4gの白い結晶を得、GC−MSによって、所望の化合物(5d)に決定した。ろ液(filtrate)をカラムクロマトグラフィー(SiO2、20%CH2Cl2/ヘプタン)を通して精錬し、5.0gの白い結晶を得たが、この白い結晶もGC−MSによる所望の化合物(5d)である。合計収率:11.0g(82%)。
【0193】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.38(9H、s、t−Bu)、2.01(3H、s、Me)、2.04(3H、s、Me)、2.31(3H、s、Me)、2.97(2H、アリール)、6.41(1H、s)、7.03(1H、s)、7.15(2H、d、Ph)、7.44(2H、d、Ph)
13C−NMR(125MHz、CD2Cl2)149.8、146.0、143.3、140.6、138.4、138.0、135.3、129.7、129.2、127.1、125.5、120.6、43.1、34.8(t−Bu)、31.6(t−Bu)、21.1(Me)、16.8(Me)、16.7(Me)
【0194】
5e ジメチルシランジイル−(2、5、6−トリメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデン)−(5e)の製造
4.3g(14.8mmol)の2、5、6−トリメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)インデン(5d)を100mlのトルエン及び5mlのTHFと共に反応容器内に配置し、そして7.1mlのn−ブチルリチウム溶液(トルエン中、2.5M)を、室温で迅速に加えた。添加が完了した後、混合物を80℃にまで加熱し、そしてこの温度で1時間攪拌した。室温にまで冷却した後、反応混合物を、7.0g(18.3mmol)の2−イソプロピル−7−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニルジメチルクロロシラン(WO01/48034,実施例5、第58頁に記載されたものと類似の方法で製造したもの)の溶液に1時間にわたって加え、そして、結果として得られた混合物を室温で一晩攪拌した。60mlの水を加え、相を分離し、有機相を100mlの水で洗浄し、そして化合した液体相を、合計量が100mlのトルエンで2回抽出した。化合した有機相を硫酸マグネシウムの上で乾燥した。溶媒を除去した後、残留物をオイルポンプを用いた真空中で乾燥させ、そして、12gのイエローオイルを単離した。反応混合物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘプタン/CH2Cl2=9/1)によって精錬し、異性体混合物(5e)として7.23gの所望の化合物を得た。
【0195】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):−0.20、−0.25、−0.26(6H、Si−Me2)1.09−1.14(3H、i−Pr)、1.27−1.29(3H、i−Pr)、1.39、1.40(18H、t−Bu)、2.07−2.18(6H、Me)、2.32、2.33(3H、Me)、2.69−2.79(1H、i−Pr)、3.68、3.93,4.02(2H)、6.27、6.29(1H)、6.84、6.86(1H)、7.11−7.51(12H)
【0196】
5 ジメチルシランジイル−(2、5、6−トリメチル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4'−tert−ブチルフェニル)−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド(5)の製造
3.8g(5.9mmol)の(5e)を、100mlのジエチルエーテルと共に反応容器内に配置し、そして、室温で4.7ml(11.8mmol)のn−ブチルリチウム溶液(トルエン中、2.5M)と混合した。添加が完了した後、混合物を室温で一晩攪拌した。反応混合物を0℃にまで冷却し、そして1.4g(5.9mmol)のジルコニウムテトラクロリドを一度に少しずつ加えた。反応混合物を室温で2時間攪拌した。形成されたオレンジ色の沈殿物を次にG3フリット上で分離し、そしてそれぞれ10mlのEt2Oで二回洗浄した。フリット上のオレンジ色の残留物をオイルポンプを使用した真空中で乾燥し4.3gのプセウド−rac/プセウド−メソ錯体(1)を得た。トルエンから再結晶化し、0.9gのプセウド−rac化合物(1)を得た。
【0197】
1H−NMR(400MHz、CDCl3):1.07(3H,d,6.7Hz、i−Pr)、1.11(3H、d、7.2Hz、i−Pr)、1.31(3H、s、Si−Me)、1.32(3H、s、Si−Me)、1.35(18H、s、t−Bu)、2.14(3H、s、Me)、2.23(3H、s、Me)、2.32(3H、s、Me)、3.37(1H、セプテート、i−Pr)、6.44(1H、s)、7.00(1H、s)、7.0(1H、s)、7.04−7.08(2H)、7.35(1H、d、6.8Hz)、7.36(1H、s)、7.37−7.39(1H、m)、7.45−7.48(3H、m)、7.61(1H、d)、7.64−7.65(3H、m)
重合試験に以下のメタロセンを使用した。
【0198】
【表1】

【0199】
【表2】

【0200】
【表3】

【0201】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)
【化1】

で表され、式中
M1が元素周期表の第III、IV、V又はVI族の元素又はランタノイドを意味し、
Xが同一であっても異なってもよく、それぞれ有機又は無機のアニオンの一価の配位子を意味し、且つ2個のX基が相互に結合して二価の基を形成してもよく、
nがM1の酸化数から2を引いた値に等しい1〜4の自然数であり、
1が水素、α位で分岐していないC1−C40基、又はsp2−混成炭素原子を介して結合したC1−C40基であり、
2がα位で分岐したC3−C40基であり、
3が置換又は無置換のC6−C40アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基であり、
4がC1−C10−n−アルキルであり、
4aが水素、又はC1−C10−n−アルキルであり、
5、R6、R7、R8が同一又は異なるものであり、それぞれが水素又はC1−C40基であり、
Zが、二価の原子、又は二価の基からなるブリッジであり、且つ
ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(2、6−ジメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド、及びジメチルシランジイル(2、5、6−トリメチル−4−フェニルインデニル)(2−イソプロピル−7−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリドが除かれる、有機遷移金属化合物。
【請求項2】
M1が元素周期表の第IV族の元素であり、
nが2であり、
1がC1−C8−n−アルキル基であり、
2がα位で分岐したC3−C10−アルキル基、又はC3−C10−シクロアルキル基であり、
4がメチル、又はエチルであり、
5が置換又は無置換のC6−C40アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40ヘテロ芳香族基であり、
6、R7及びR8がそれぞれ水素であり、及び
他の記号が式(I)で定義したものと同じ意味を有する請求項1に記載の有機遷移金属化合物。
【請求項3】
式(II)
【化2】

で表され、記号R1、R2、R3、R4、R4a、R5、R6、R7、R8及びZが式(I)の化合物と同様の意味を有するビスシクロペンタジエニル配位子組成物、又はその二重結合を有する異性体。
【請求項4】
1がC1−C8−n−アルキル基を意味し、
2がα位で分岐したC3−C10−アルキル基、又はC3−C10−シクロアルキル基を意味し、
4がメチル、又はエチルを意味し、
5が置換又は無置換のC6−C40−アリール基、又はO、N、S及びPから成る群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含むC2−C40−ヘテロ芳香族基を意味し、
6、R7及びR8がそれぞれ水素を意味し、及び
他の記号が式(I)で定義したのと同じ意味を有する請求項3に記載の式(II)のビスシクロペンタジエニル配位子組成物。
【請求項5】
請求項1又は2に記載の少なくとも1種の有機遷移金属化合物と少なくとも1種の助触媒を含む触媒組成物。
【請求項6】
更に担体を含む請求項5に記載の触媒組成物。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の触媒組成物の存在下に、少なくとも1種のオレフィンの重合又は共重合を行うことによりポリオレフィンを製造する方法。
【請求項8】
請求項5又は6に記載の触媒組成物の存在下に、ポリプロピレン/プロピレン−エチレン共重合体混合物を製造する方法。
【請求項9】
有機遷移金属化合物を製造するために、請求項3又は4に記載のビスシクロペンタジエニル配位子組成物を使用する方法。
【請求項10】
請求項3又は4に記載のビスシクロペンタジエニル配位子組成物又はこれから得られたビスアニオンと、遷移金属化合物とを反応させる工程を含む、有機遷移金属化合物の製造方法。

【公表番号】特表2007−505947(P2007−505947A)
【公表日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−529931(P2006−529931)
【出願日】平成16年5月27日(2004.5.27)
【国際出願番号】PCT/EP2004/005688
【国際公開番号】WO2004/106351
【国際公開日】平成16年12月9日(2004.12.9)
【出願人】(500585878)バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング (35)
【Fターム(参考)】