JPH0662642B2 - ビス(2置換シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハライド - Google Patents

ビス(2置換シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハライド

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JPH0662642B2
JPH0662642B2 JP62054367A JP5436787A JPH0662642B2 JP H0662642 B2 JPH0662642 B2 JP H0662642B2 JP 62054367 A JP62054367 A JP 62054367A JP 5436787 A JP5436787 A JP 5436787A JP H0662642 B2 JPH0662642 B2 JP H0662642B2
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雅人 原田
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ビス(2置換シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジハライドに関する。本発明の化合物は、オレフ
ィン重合用高活性触媒成分として有用である。
[従来の技術およびその問題点] ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド
とメチルアルミノキサンとから成る触媒が、オレフィン
を高活性で重合することが見出されて以来(特開昭58
−19309号公報、Makromol.Chem.Rapid Commun.,4
巻、417頁(1983))、各種のジルコニウム化合物がオレ
フィン重合用触媒成分として検討されている。
そのようなジルコニウム化合物であって、シクロペンタ
ジエニル環に置換基を有するものとしては、ビス(メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(J.
Chem.Soc.Dalton Trans.,805頁(1981)、ビス(ペンタメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド
(J.Amer.Chem.Soc.,100巻、3078頁(1978))、(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド(J.Amer.Chem.Soc.,106
巻、6355頁(1984))などが合成されている。しかしなが
ら、2置換シクロペンタジエニル基を二つ配位子とする
ジルコニウム化合物はこれまで合成されていない。
また、特開昭60−35006号公報、特開昭60−3
5007号公報、特開昭60−35008号公報および
特開昭61−296008号公報には、一般式(C
R′))R″(CR′)MeQ3-pおよび
R″(CR′MeQ′なる化合物を触媒とし
て使用する記述があるが、該化合物の合成法および物性
値については、まったく記載がない。
[発明の目的] 本発明者等は、オレフィン重合用触媒成分として有用な
新規化合物として上述の2置換シクロペンタジエニル基
を二つ配位子とするジルコニウム化合物を合成すべく研
究を行った。そして該新規化合物を後述の式(1)およ
び(2)の合成経路で取得することに成功し、かつ、ま
た、該化合物がオレフィン重合用触媒成分として有用で
あることも重合実験により確認した。
以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、新規
かつ有用な上記化合物とその用途を提供することであ
る。
[発明の構成] 本発明のジルコニウム化合物の上位概念の化合物は次の
一般式〔III〕で示される。
(但し、Rは、シクロペンタジエニル環上の置換基で
炭素原子数1〜5のアルキル基、▲R1 2▼−C
は、2置換シクロペンタジエニル基、Xはハロゲン原
子を表す。) 本発明の化合物〔II〕は、2置換シクロペンタジエニル
基を配位子とするものであり、次の〔I〕の構造をもと
るのである。
(但し、R、▲R1 2▼−C及びXは前記と同一
意味を有する。またRの前の数字は、Rのシクロペ
ンタジエニル環での位置を定める。) 本発明のジルコニウム化合物としては、一般式〔II〕に
おいてRはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブ
チル基、ペンチル基などの炭化水素基であり、好ましく
はメチル基、エチル基である。また、Xは弗素、塩素、
臭素、沃素などのハロゲン原子であり、好ましくは塩素
である。
本発明の化合物〔II〕の合成経路は以下の如くに略記で
きる。
▲R1 2▼−C+n−BuLi→ (▲R1 2▼−C)+n−Butane…
(1) 2Li(▲R1 2▼−C)+ZrX→ (▲R1 2▼−CZrX+2LiX…
(2) (但し、R、▲R1 2▼−CおよびXは前記と同
一意味を有する。) 2置換シクロペンタジエンには、1,2−▲R1 2▼−C
および/または および/または 及び1,3−▲R1 2▼−Cすなわち および/または および/または の2種類が存在するが、本発明は後者すなわち1,3−
▲R1 2▼−Cのものである。
なお、この種の化合物の製法は次のように公知である。
すなわち、Bull.Soc.Chim.Fr.,2981頁(1970),J.Chem.S
oc.,1127頁(1952),Tetrahedron,19巻,1939頁(1963),
ibid,21巻,2313頁(1985)およびJ.Org.Chem.,38巻,397
9頁(1971)に記載されている。
このような2置換シクロペンタジエンは、アルキルリチ
ウムでリチウム化し、2置換シクロペンタジエニルリチ
ウムとして次の反応に用いることができる。また、2置
換シクロペンタジエニルカリウムあるいは2置換シクロ
ペンタジエニルナトリウムとして使用することもでき
る。
ZrXとLi(▲R1 2▼−C)との反応はエー
テル類好ましくはテトラヒドロフラン(THF)もしく
は、1,2−ジメトキシエタンを反応溶媒として、実施
することができる。
当該反応は、Li(▲R1 2▼−C)/ZrX
モル比が1.9〜3.0、とりわけ2.0〜2.4の範
囲で行われるのが好ましい。反応温度は、−20℃〜1
00℃、とりわけ0〜30℃の範囲が好ましい。該反応
は室温下で実施すれば3日以内で完了するが、加温する
ことにより、反応を短時間に完了させることができる。
生成した化合物〔II〕は再結晶あるいは昇華により精製
することができる。
本発明に係るジルコニウム化合物〔II〕は、アルミノキ
サン存在下、優れたオレフィン重合活性を示し、重合触
媒成分として有用な化合物である。該重合に用いられる
アルミノキサンは、一般に、 (但し、nは4〜20の数で、Rはメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基であり、好ましくはメチル基
である。)で表される線状アルミノキサンおよび一般式 (但し、nおよびRは前記と同一意味を有する。)で
表される環状アルミノキサンから成っている。この種の
化合物の製法は公知である。該線状および環状アルミノ
キサンは少なくとも6の重合度を有していることが重要
であり、殊に10以上であるのが好ましい。
重合反応に用いられるオレフィンとしては、エチレン、
プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、
1−ヘキセン、1−オクテンなどのα−オレフィンをあ
げることができ、これらの2種以上の成分を混合して重
合に供することもできる。本発明に係るジルコニウム化
合物は、上述のα−オレフィンの重合に使用される以外
に該α−オレフィンと、ブタジエン、1,7−オクタジ
エン、1,4−ヘキサジエンなどのようなジエン類、ま
たはノルボルネン、ジシクロペンタジエンなどのような
環状オレフィンとの共重合にも有効である。
重合方法としては、懸濁重合、溶液重合、気相重合のい
づれも可能である。液相重合の重合溶媒としては、ペン
タン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカンなどの脂
肪族系炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタ
ン、シクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族系炭
化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系
炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分などが
用いられる。これらの中では、芳香族系炭化水素が好ま
しい。
反応系のオレフィン圧は常圧−50kg/cmGであ
り、重合温度は−50℃〜230℃、好ましくは−20
℃〜200℃の範囲である。重合に際しての分子量調節
は公知の手段、例えば温度の選定あるいは水素の導入に
より行うことができる。
本発明に係るジルコニウム化合物及びアルミノキサン両
成分の上述の重合系内における濃度、モル比については
特に制限はないが、好ましくはZr濃度で10-4〜10
-9mol/の範囲であり、Al/Zrのモル比は10
0以上殊に1000以上の範囲が好んで用いられる。
[発明の効果] 本発明の方法によれば、2置換シクロペンタジエニル基
を配位子として二つ有する新規なジルコニウム化合物が
得られる。これらのジルコニウム化合物をオレフィン重
合用触媒成分としてオレフィンの重合に用いれば、優れ
た重合性能が得られる。
[実施例] 次に、本発明を参考例ならびに実施例によって具体的に
説明する。
参考例1 [ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド]反応はすべて不活性ガス雰囲気下
で行った。また、反応溶媒はあらかじめ乾燥したものを
使用した。500mlガラス製反応容器中で1,2−ジ
メチルシクロペンタジエン2.0g(21ミリモル)
を、テトラヒドロフラン150mlにより希釈し、n−
ブチルリチウム/ヘキサンの15%溶液16mlを滴下
した。室温で1時間撹拌した後、生成した1,2−ジメ
チルシクロペンタジエニルリチウムの溶液を0℃に冷却
し、4塩化ジルコニウム2.4g(10ミリモル)を5
回に分けて加えた。
反応溶液をゆっくり室温にまであげ、12時間撹拌し
た。白色沈殿(LiCl)を含む黄色溶液から溶媒を減
圧留去した後、生成物を昇華(120〜140℃/1m
mHg)せしめることにより精製し、白色結晶の目的物
0.25g(収率7%)を得た。この化合物の物性値を
下に示す。なおIRスペクトルはKBr法、H−NM
RスペクトルはCDCl法(100MHz)によっ
た。
融 点:252〜254℃ 元素分析値:(C1418ClZr) 計算値(%):C;48.26,H;5.21 実測値(%):C;48.10,H;5.06 IRスペクトル:第1図に示す。
NMRスペクトル:第2図に示す。
参考例2 [重合] 充分に窒素置換した内容積1.5のsus製オートク
レーブに精製トルエン450ml、東洋ストウファー・
ケミカル(株)製メチルアルミノキサン(分子量90
9)6.3ミリモルおよびビス(1,2−ジメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド0.02ミ
リモルを順次添加し、50℃に昇温した。次いで、これ
にプロピレンを全圧が8kg/cmGを維持するよう
に連続的に導入し、4時間重合を行った。この結果アタ
クチックポリプロピレン300gが得られた。触媒活性
は164kg/gZrであった。
実施例1 [ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド] 反応はすべて不活性ガス雰囲気下で行った。また、反応
溶媒はあらかじめ乾燥したものを使用した。500ml
ガラス製反応容器中で1,3−ジメチルシクロペンタジ
エン3.4g(36ミリモル)を、テトラヒドロフラン
150mlにより希釈し、ブチルリチウム/ヘキサンの
15%溶液24mlを滴下した。室温で1時間撹拌した
後、生成した1,3−ジメチルシクロペンタジエニルリ
チウムの溶液を0℃に冷却し、4塩化ジルコニウム3.
5g(15ミリモル)を5回に分けて加えた。
反応溶液をゆっくり室温にまであげ、48時間撹拌し
た。白色沈殿(LiCl)を含む黄色溶液から溶媒を減
圧留去後、塩化メチレン300mlで抽出、ろ過をし
た。黄色ろ液を濃縮し、ペンタンを加えて、−30℃に
冷却し、1.7gの白色結晶を得た。該結晶を昇華(1
30〜140℃/1mmHg)精製後、1.1g(収率
22%)の目的物を得た。この化合物の物性値を下に示
す。なおIRスペクトルはKBr法、H−NMRスペ
クトルはCDCl法(100MHz)によった。
融 点:175〜176℃ 元素分析値:(C1418ClZr) 計算値(%):C;48.28,H;5.21 実測値(%):C;48.45,H;5.09 IRスペクトル:第3図に示す。
NMRスペクトル:第4図に示す。
実施例2 [重合] 充分に窒素置換した内容積1.5のsus製オートク
レーブに精製トルエン450ml、東洋ストウファー・
ケミカル(株)製メチルアルミノキサン(分子量90
9)6.3ミリモルおよびビス(1,3−ジメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド0.02ミ
リモルを順次添加し、50℃に昇温した。次いで、これ
にプロピレンを全圧が8kg/cmGを維持するよう
に連続的に導入し、4時間重合を行った。この結果アタ
クチックポリプロピレン450gが得られた。触媒活性
は246kg/gZrであった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は下記化合物のIRスペクトルを、ま
た第2図及び第4図は下記化合物のNMRスペクトルを
示す 第1図、第2図:ビス(1,2−ジメチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウ ムジクロリド 第3図、第4図:ビス(1,3−ジメチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウ ムジクロリド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三瀬 孝也 埼玉県川越市諏訪町21番地11号 (72)発明者 山崎 博史 埼玉県所沢市松が丘2丁目41番地10号 (56)参考文献 特開 昭60−35006(JP,A) 特開 昭60−35007(JP,A) Journal of Magneti c Resonance,37〔3〕 (1980),441−448

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下式〔I〕 (ただし、Rは、シクロペンタジエニル環上の置換基
    で炭素原子数1〜5のアルキル基、▲R1 2▼−C
    は、2置換シクロペンタジエニル基、Xはハロゲン原子
    を表す。)で示されるビス(2置換シクロペンタジエニ
    ル)ジルコニウムジハライド。
JP62054367A 1987-03-10 1987-03-10 ビス(2置換シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハライド Expired - Fee Related JPH0662642B2 (ja)

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US10227543B2 (en) 2014-09-10 2019-03-12 Mitsui Chemicals, Inc. Lubricant compositions

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