JPH10101727A - オレフィン又はポリマーを水素化するための触媒及び方法 - Google Patents
オレフィン又はポリマーを水素化するための触媒及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、オレフィン、オリゴマー、ポリマ
ー又はコポリマーを水素化するための改良された触媒、
該触媒の製造方法、及び該触媒を用いる水素化方法を提
供する。 【解決手段】 本発明の触媒は、少なくともa)式
[(A)(B)ML+][式中Mはチタン、ジルコニウ
ム又はハフニウムを表し、A及びBは下記の構造式I又
はII 【化1】 (式中、R1は独立して、任意にヘテロ原子を含む互い
に同じか又は異なるヒドロカルビル基を表し、R3は独
立して、任意にヘテロ原子を含む互いに同じかもしくは
異なるヒドロカルビル基、又はハロゲン化物を表し、R
置換基は橋を形成するためにA及びBに共有され得、m
は0〜5の整数であり、pは0〜4の整数であり、qは
0〜3の整数である)を有する配位子を表し、Lは水素
か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表
し、但しA及びBが両方とも構造式I又はIIの配位子
であれば、m、p又はqのうち少なくとも一つは1以上
である]で示される金属化合物カチオンと、b)非配位
安定アニオンとを含む。
ー又はコポリマーを水素化するための改良された触媒、
該触媒の製造方法、及び該触媒を用いる水素化方法を提
供する。 【解決手段】 本発明の触媒は、少なくともa)式
[(A)(B)ML+][式中Mはチタン、ジルコニウ
ム又はハフニウムを表し、A及びBは下記の構造式I又
はII 【化1】 (式中、R1は独立して、任意にヘテロ原子を含む互い
に同じか又は異なるヒドロカルビル基を表し、R3は独
立して、任意にヘテロ原子を含む互いに同じかもしくは
異なるヒドロカルビル基、又はハロゲン化物を表し、R
置換基は橋を形成するためにA及びBに共有され得、m
は0〜5の整数であり、pは0〜4の整数であり、qは
0〜3の整数である)を有する配位子を表し、Lは水素
か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表
し、但しA及びBが両方とも構造式I又はIIの配位子
であれば、m、p又はqのうち少なくとも一つは1以上
である]で示される金属化合物カチオンと、b)非配位
安定アニオンとを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはオレフ
ィンの水素化方法、特定的には共役ジエンのポリマー又
はオリゴマーの水素化方法、そのために使用し得る触
媒、及び触媒の製造方法に関する。
ィンの水素化方法、特定的には共役ジエンのポリマー又
はオリゴマーの水素化方法、そのために使用し得る触
媒、及び触媒の製造方法に関する。
【0002】より特定的には、本発明は、二重結合炭素
原子の一つに結合した置換基を一つ以上有するオレフィ
ン又はオリゴマー、ポリマーもしくは共役ジエンポリマ
ーのコポリマーを、少なくとも1種類の第4族遷移金属
錯体を含む水素化触媒を用いて水素化する方法に関す
る。
原子の一つに結合した置換基を一つ以上有するオレフィ
ン又はオリゴマー、ポリマーもしくは共役ジエンポリマ
ーのコポリマーを、少なくとも1種類の第4族遷移金属
錯体を含む水素化触媒を用いて水素化する方法に関す
る。
【0003】
【従来の技術】不飽和二重結合を含む化合物を水素化す
るための触媒は多数知られており、これらの触媒は二つ
のグループに分類し得る。即ち、(1)一般的に、炭
素、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム等のような支持
体上に任意に堆積させたNi、Pd、Pt、Ru等のよ
うな金属からなる不均一系触媒、並びに(2)(a)N
i、Co、Fe、Cr等の有機塩と有機アルミニウム化
合物等のような還元剤との組合わせからなるチーグラー
触媒、及び(b)Ru、Rh、Ti、La等の単一成分
有機金属化合物のような均一系触媒である。
るための触媒は多数知られており、これらの触媒は二つ
のグループに分類し得る。即ち、(1)一般的に、炭
素、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム等のような支持
体上に任意に堆積させたNi、Pd、Pt、Ru等のよ
うな金属からなる不均一系触媒、並びに(2)(a)N
i、Co、Fe、Cr等の有機塩と有機アルミニウム化
合物等のような還元剤との組合わせからなるチーグラー
触媒、及び(b)Ru、Rh、Ti、La等の単一成分
有機金属化合物のような均一系触媒である。
【0004】米国特許第4,501,857号明細書
は、共役ジエンポリマーのオレフィン二重結合を水素化
するための触媒であって、成分の一つが(必ず有機リチ
ウム化合物の存在下で)シクロペンタジエニルチタンの
誘導体からなる水素化触媒を開示している。
は、共役ジエンポリマーのオレフィン二重結合を水素化
するための触媒であって、成分の一つが(必ず有機リチ
ウム化合物の存在下で)シクロペンタジエニルチタンの
誘導体からなる水素化触媒を開示している。
【0005】欧州特許出願公開第0460725号、第
0549063号、第0434469号、第05443
04号、第0545844号及び第0601953号明
細書、国際特許出願公開WO96/18660号及びW
O96/18655号明細書、並びに英国特許出願公開
第2159819号明細書も、チタン含有均一系水素化
触媒組成物を開示している。
0549063号、第0434469号、第05443
04号、第0545844号及び第0601953号明
細書、国際特許出願公開WO96/18660号及びW
O96/18655号明細書、並びに英国特許出願公開
第2159819号明細書も、チタン含有均一系水素化
触媒組成物を開示している。
【0006】国際特許出願公開WO95/25130号
明細書には、二つの置換又は未置換シクロペンタジエニ
ル又はインデニル基と、ハロゲン、低級アルキル又はベ
ンジルの中から選択した二つの別の配位子とに結合した
ジルコニウムと、アルモキサン、好ましくはメチルアル
モキサンとを、触媒錯体のジルコニウム金属対アルミニ
ウム金属のモル比が50〜500になるように含むメタ
ロセン化合物錯体を触媒として使用して、芳香族及びオ
レフィン炭素−炭素二重結合を含む不飽和ポリマーを選
択的に水素化する方法が開示されている。
明細書には、二つの置換又は未置換シクロペンタジエニ
ル又はインデニル基と、ハロゲン、低級アルキル又はベ
ンジルの中から選択した二つの別の配位子とに結合した
ジルコニウムと、アルモキサン、好ましくはメチルアル
モキサンとを、触媒錯体のジルコニウム金属対アルミニ
ウム金属のモル比が50〜500になるように含むメタ
ロセン化合物錯体を触媒として使用して、芳香族及びオ
レフィン炭素−炭素二重結合を含む不飽和ポリマーを選
択的に水素化する方法が開示されている。
【0007】しかしながら、例えば欧州特許出願公開第
0584860号明細書で知られているように、公知の
水素化方法は一般的に、構成モノマーが炭素原子数5〜
10の分枝アルカジエンであるポリ(共役ジエン)から
なるブロックを少なくとも含み、残りの二重結合の炭素
原子の一つに対してアルキル置換基を少なくとも1個有
するブロックコポリマーの場合は、通常の水素化条件で
完全に又は実質的に水素化することができないという欠
点を依然として有する。
0584860号明細書で知られているように、公知の
水素化方法は一般的に、構成モノマーが炭素原子数5〜
10の分枝アルカジエンであるポリ(共役ジエン)から
なるブロックを少なくとも含み、残りの二重結合の炭素
原子の一つに対してアルキル置換基を少なくとも1個有
するブロックコポリマーの場合は、通常の水素化条件で
完全に又は実質的に水素化することができないという欠
点を依然として有する。
【0008】より特定的には、前記欠点のために、公知
の触媒がポリ(スチレン)−ポリ(ブタジエン)ブロッ
クコポリマーの選択的水素化には適しているが、ポリ
(イソプレン)ブロック又はイソプレンがコモノマーで
あるブロックからなるブロックコポリマーには適してい
ないという結果となっている。
の触媒がポリ(スチレン)−ポリ(ブタジエン)ブロッ
クコポリマーの選択的水素化には適しているが、ポリ
(イソプレン)ブロック又はイソプレンがコモノマーで
あるブロックからなるブロックコポリマーには適してい
ないという結果となっている。
【0009】別の置換ポリ(アルカジエン)及び3−も
しくは4−置換オレフィンについても同様のことが言え
るのは明らかであろう。
しくは4−置換オレフィンについても同様のことが言え
るのは明らかであろう。
【0010】これらの触媒の欠点は、前述のようなポリ
マーの水素化に限ったものではない。これらの欠点は、
Broene及びBuchwald(J.Am.Ch
e.Soc.1993,115,12569)に例示さ
れているように、同様に置換された二重結合を有する低
分子量ポリマーでも見られる。また、米国特許第4,6
68,883号明細書に開示されているMarksらの
研究は、2個以上の置換基を有するオレフィン結合の水
素化は、効果的な均一系触媒が知られていないために極
めて困難であることを明らかにしている。
マーの水素化に限ったものではない。これらの欠点は、
Broene及びBuchwald(J.Am.Ch
e.Soc.1993,115,12569)に例示さ
れているように、同様に置換された二重結合を有する低
分子量ポリマーでも見られる。また、米国特許第4,6
68,883号明細書に開示されているMarksらの
研究は、2個以上の置換基を有するオレフィン結合の水
素化は、効果的な均一系触媒が知られていないために極
めて困難であることを明らかにしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ブロックコポリマー中
にポリ(共役ジエン)ブロックを含むものを含めてあら
ゆる種類のオレフィンを、触媒コスト及び処理時間に関
して経済的に水素化し得る(触媒を低濃度で使用して、
好ましくは1時間未満で元の二重結合の80%以上、好
ましくは95%以上、より好ましくは98%以上を水素
化し得る)汎用均一系触媒が必要なことは明白である。
にポリ(共役ジエン)ブロックを含むものを含めてあら
ゆる種類のオレフィンを、触媒コスト及び処理時間に関
して経済的に水素化し得る(触媒を低濃度で使用して、
好ましくは1時間未満で元の二重結合の80%以上、好
ましくは95%以上、より好ましくは98%以上を水素
化し得る)汎用均一系触媒が必要なことは明白である。
【0012】そこで本発明は、目的の一つとして改良さ
れた水素化方法を提案し、別の目的として該方法で使用
するための触媒組成物を提供する。
れた水素化方法を提案し、別の目的として該方法で使用
するための触媒組成物を提供する。
【0013】
【課題を解決するための手段】十分な研究と実験の結
果、驚くべきことに、前述のような触媒及び方法が発見
された。
果、驚くべきことに、前述のような触媒及び方法が発見
された。
【0014】従って本発明は、少なくともa)式
[(A)(B)ML+][式中Mはチタン、ジルコニウ
ム又はハフニウムを表し、A及びBは下記の構造式I又
はII
[(A)(B)ML+][式中Mはチタン、ジルコニウ
ム又はハフニウムを表し、A及びBは下記の構造式I又
はII
【0015】
【化4】
【0016】(式中、R1は独立して、互いに同じか又
は異なる、任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を
表し、R3は独立して、互いに同じかもしくは異なる、
任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基又はハロゲン
化物を表し、R置換基は橋を形成するためにA及びBに
共有され得、mは0〜5の整数であり、pは0〜4の整
数であり、qは0〜3の整数である)を有する配位子を
表し、Lは水素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカ
ルビル基を表し、但しA及びBが両方とも構造式I又は
IIの配位子であれば、m、p又はqのうち少なくとも
一つは1以上である]で示される金属化合物カチオン
と、b)非配位安定アニオンとを含む触媒組成物に関す
る。
は異なる、任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を
表し、R3は独立して、互いに同じかもしくは異なる、
任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基又はハロゲン
化物を表し、R置換基は橋を形成するためにA及びBに
共有され得、mは0〜5の整数であり、pは0〜4の整
数であり、qは0〜3の整数である)を有する配位子を
表し、Lは水素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカ
ルビル基を表し、但しA及びBが両方とも構造式I又は
IIの配位子であれば、m、p又はqのうち少なくとも
一つは1以上である]で示される金属化合物カチオン
と、b)非配位安定アニオンとを含む触媒組成物に関す
る。
【0017】
【発明の実施の形態】好ましくは、前記金属化合物カチ
オンは下記の構造式III:
オンは下記の構造式III:
【0018】
【化5】
【0019】を有する。前記式中、Mはチタン又はジル
コニウムを表し、Aは構造式I又はIIを有する配位子
であり、R1及びR2は独立して、互いに同じか又は異な
る任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表し、R
3は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基又はハロ
ゲン化物を表し、R2は橋を形成すべくR1又はR3と結
合し得、mは0 〜5の整数であり、pは0〜4の整数
であり、qは0〜3の整数であり、nは1〜5の整数で
あり、Lは水素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカ
ルビル基を表す。
コニウムを表し、Aは構造式I又はIIを有する配位子
であり、R1及びR2は独立して、互いに同じか又は異な
る任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表し、R
3は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基又はハロ
ゲン化物を表し、R2は橋を形成すべくR1又はR3と結
合し得、mは0 〜5の整数であり、pは0〜4の整数
であり、qは0〜3の整数であり、nは1〜5の整数で
あり、Lは水素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカ
ルビル基を表す。
【0020】より好ましくは、R2は任意にヘテロ原子
を含む炭素原子数3〜15の分枝ヒドロカルビルであ
る。
を含む炭素原子数3〜15の分枝ヒドロカルビルであ
る。
【0021】別の好ましい具体例では、本発明は、少な
くとも(a)下記の式
くとも(a)下記の式
【0022】
【化6】
【0023】[式中、Mはジルコニウム、チタン又はハ
フニウムを表し、Aは下記の式
フニウムを表し、Aは下記の式
【0024】
【化7】
【0025】のシクロペンタジエニル基、又は下記の式
【0026】
【化8】
【0027】のインデニル基を表し、但し前記式中各R
1は独立して、互いに同じか又は異なる炭素原子数1〜
4のアルキル基を表し、各R2は独立して互いに同じか
又は異なる嵩高分子構造を表し、該構造は炭素原子数3
〜10のアルキル基、任意に炭素原子数1〜3の低級ア
ルキル基もしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素
原子数6〜20のアリール基、任意に炭素原子数1〜3
の低級アルキル基もしくはハロゲンで置換されていても
よい炭素原子数5〜8のシクロアルキル基、任意に炭素
原子数1〜3の低級アルキル基もしくはハロゲンで置換
されていてもよい炭素原子数7〜14のアラルキル基で
形成された、又は任意に置換されたアルキル基もしくは
ヘテロ原子含有基、例えば−Si(C1〜C3アルキル)
3、−Si(フェニル)3、−N(フェニル)2、−NH
(フェニル)、−B(フェニル)2及び−B(フェノキ
シ)2で形成され、各R3は独立して、ハロゲン、任意に
置換さてれいてもよいフェニル、低級アルキル(炭素原
子数1〜3)、低級アルコキシ(炭素原子数1〜3)、
フェノキシ、フェニルアルコキシ又はベンジルの中から
選択し得、pは0〜4の整数であり得、mは1〜5、好
ましくは3〜5の整数を表し、qは1〜3の整数を表
し、nは1〜5の整数、好ましくは1であり、Lは水
素、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜
18のアリール基、炭素原子数7〜24のアリールアル
キル、又は任意に置換されたアリル基を表す]で示され
る金属化合物カチオンと、(b)非配位安定アニオンと
を含む触媒組成物に関する。
1は独立して、互いに同じか又は異なる炭素原子数1〜
4のアルキル基を表し、各R2は独立して互いに同じか
又は異なる嵩高分子構造を表し、該構造は炭素原子数3
〜10のアルキル基、任意に炭素原子数1〜3の低級ア
ルキル基もしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素
原子数6〜20のアリール基、任意に炭素原子数1〜3
の低級アルキル基もしくはハロゲンで置換されていても
よい炭素原子数5〜8のシクロアルキル基、任意に炭素
原子数1〜3の低級アルキル基もしくはハロゲンで置換
されていてもよい炭素原子数7〜14のアラルキル基で
形成された、又は任意に置換されたアルキル基もしくは
ヘテロ原子含有基、例えば−Si(C1〜C3アルキル)
3、−Si(フェニル)3、−N(フェニル)2、−NH
(フェニル)、−B(フェニル)2及び−B(フェノキ
シ)2で形成され、各R3は独立して、ハロゲン、任意に
置換さてれいてもよいフェニル、低級アルキル(炭素原
子数1〜3)、低級アルコキシ(炭素原子数1〜3)、
フェノキシ、フェニルアルコキシ又はベンジルの中から
選択し得、pは0〜4の整数であり得、mは1〜5、好
ましくは3〜5の整数を表し、qは1〜3の整数を表
し、nは1〜5の整数、好ましくは1であり、Lは水
素、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜
18のアリール基、炭素原子数7〜24のアリールアル
キル、又は任意に置換されたアリル基を表す]で示され
る金属化合物カチオンと、(b)非配位安定アニオンと
を含む触媒組成物に関する。
【0028】本発明は、エチレン性不飽和を含むポリマ
ー、好ましくは該ポリマーを構成するモノマーの少なく
とも一つが置換された炭素原子を1個以上含むポリマー
の水素化方法であって、前述の触媒を使用する水素化方
法にも関する。
ー、好ましくは該ポリマーを構成するモノマーの少なく
とも一つが置換された炭素原子を1個以上含むポリマー
の水素化方法であって、前述の触媒を使用する水素化方
法にも関する。
【0029】本発明の触媒の別の好ましい具体例では、
Mがジルコニウム又はチタンを表し、R1が炭素原子数
1〜3の低級アルキル、最も好ましくはメチルを表し、
mが値5を有し、qが値3を有し、R2が水素又はヒド
ロカルビル基を表し、nが1であり、R3が低級アルキ
ル又は低級アルコキシを表し、p=0、1又は2、好ま
しくは0である。
Mがジルコニウム又はチタンを表し、R1が炭素原子数
1〜3の低級アルキル、最も好ましくはメチルを表し、
mが値5を有し、qが値3を有し、R2が水素又はヒド
ロカルビル基を表し、nが1であり、R3が低級アルキ
ル又は低級アルコキシを表し、p=0、1又は2、好ま
しくは0である。
【0030】より好ましくは、R2はフェニル、o−ト
リル、2,6−キシリル、p−tert−ブチルフェニ
ル、2,6(イソプロピル)、m−フェニルジクロロフ
ェニル、3,5−ジ(tert−ブチル)−4−メトキ
シ−フェニル、ジメチルフェニルメチル、tert−ブ
チル、イソプロピル、イソブチル及びシクロペンチル又
はシクロヘキシル、トリメチルシリル、ジメチルter
t−ブチルシリル、トリ(フェニル)シリル、ジフェニ
ルアミン、ジフェニルボリルの中から選択した嵩高な置
換基である。最も好ましくは、R2はtert−ブチル
又はトリメチルシリルであり、m=1である。
リル、2,6−キシリル、p−tert−ブチルフェニ
ル、2,6(イソプロピル)、m−フェニルジクロロフ
ェニル、3,5−ジ(tert−ブチル)−4−メトキ
シ−フェニル、ジメチルフェニルメチル、tert−ブ
チル、イソプロピル、イソブチル及びシクロペンチル又
はシクロヘキシル、トリメチルシリル、ジメチルter
t−ブチルシリル、トリ(フェニル)シリル、ジフェニ
ルアミン、ジフェニルボリルの中から選択した嵩高な置
換基である。最も好ましくは、R2はtert−ブチル
又はトリメチルシリルであり、m=1である。
【0031】本発明の触媒の最も好ましい具体例では、
Lは水素、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチ
ル、ネオペンチル、ジメチルフェニルメチル、ベンジ
ル、フェニル、アリル又は置換アリル、最も好ましくは
メチルを表す。
Lは水素、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチ
ル、ネオペンチル、ジメチルフェニルメチル、ベンジ
ル、フェニル、アリル又は置換アリル、最も好ましくは
メチルを表す。
【0032】非配位安定アニオンは種々のホウ素(bori
um)含有化合物から誘導し得る。
um)含有化合物から誘導し得る。
【0033】この種の化合物の具体例は、文献、例えば
Marksら,Organometallics 19
95,14,3135で知られている。
Marksら,Organometallics 19
95,14,3135で知られている。
【0034】好ましくは、非配位安定アニオンはカルボ
ランアニオン、適当には式[B11CH12 -]のカルボラ
ンアニオンである。この種のカルボランは公知であり、
例えばK.Shellyらの方法(J.Am.Che
m.Soc.107,1985,5955)で製造でき
る。
ランアニオン、適当には式[B11CH12 -]のカルボラ
ンアニオンである。この種のカルボランは公知であり、
例えばK.Shellyらの方法(J.Am.Che
m.Soc.107,1985,5955)で製造でき
る。
【0035】より好ましくは、式[RB(Ar)3 -]の
アニオンを使用する。前記式中、Arは電子求引性が強
いヒドロカルビル基、好ましくは例えばハロゲンもしく
は炭素原子数1〜3のアルコキシのような電子求引性の
強い置換基で置換されたフェニル基、又はトリハロゲン
置換メチルであり、RはAr又は、典型的にはLで表さ
れるものと同じ基、即ち水素化物又は任意にヘテロ原子
を含むヒドロカルビル基を表す。最も好ましくは、非配
位安定アニオンは式[B(Ar)4 -]で示され、Arは
(C6F5)又は3,5(CF3)2C6H3を表す。特定の
理論に拘束されずに、前述の水素化触媒は、C−H活性
化を実施する自己の能力から独自の効果を誘導し得ると
推測される。前記能力は、反応時に生成される金属アル
キル種がアルカンを形成することを可能にし、また、3
置換及び4置換オレフィンを、容易に水素化できる立体
障害のより少ない2置換オレフィンに異性化させ得る。
アニオンを使用する。前記式中、Arは電子求引性が強
いヒドロカルビル基、好ましくは例えばハロゲンもしく
は炭素原子数1〜3のアルコキシのような電子求引性の
強い置換基で置換されたフェニル基、又はトリハロゲン
置換メチルであり、RはAr又は、典型的にはLで表さ
れるものと同じ基、即ち水素化物又は任意にヘテロ原子
を含むヒドロカルビル基を表す。最も好ましくは、非配
位安定アニオンは式[B(Ar)4 -]で示され、Arは
(C6F5)又は3,5(CF3)2C6H3を表す。特定の
理論に拘束されずに、前述の水素化触媒は、C−H活性
化を実施する自己の能力から独自の効果を誘導し得ると
推測される。前記能力は、反応時に生成される金属アル
キル種がアルカンを形成することを可能にし、また、3
置換及び4置換オレフィンを、容易に水素化できる立体
障害のより少ない2置換オレフィンに異性化させ得る。
【0036】本発明の触媒組成物は典型的には、式
(A)(B)ML2[式中A、B、M及び各Lは独立し
て前述の意味を表す]の金属化合物(前駆体成分
(a))を、非配位安定アニオンの塩(前駆体成分
(b))と反応させることによって製造できる。
(A)(B)ML2[式中A、B、M及び各Lは独立し
て前述の意味を表す]の金属化合物(前駆体成分
(a))を、非配位安定アニオンの塩(前駆体成分
(b))と反応させることによって製造できる。
【0037】好ましくは、非配位安定アニオンの塩はD
+[B(Ar)4]-又はB(Ar)3である。前記式中、
Arは前述の意味を表し、Dは金属化合物のLの一つと
反応して化合物DLを形成することができるカチオンで
ある。
+[B(Ar)4]-又はB(Ar)3である。前記式中、
Arは前述の意味を表し、Dは金属化合物のLの一つと
反応して化合物DLを形成することができるカチオンで
ある。
【0038】好ましくは、以後脱離生成物(elimi
nation product)と称する化合物DL
は、後続の水素化反応を妨害しないか、又は実際の触媒
から容易に除去することができる。
nation product)と称する化合物DL
は、後続の水素化反応を妨害しないか、又は実際の触媒
から容易に除去することができる。
【0039】適当なカチオンDの具体例はPhNMe2
H+又はPh3C+である。適当な脱離生成物の具体例と
しては、第4族メタロセンジメチル化合物と非配位アニ
オンのトリチリウム塩との反応によって生成したトリフ
ェニルエタン、又は第4族メタロセンジメチル化合物と
非配位アニオンのジメチルアニリニウム塩との反応によ
って生成したメタンが挙げられる。前駆体成分(a)及
び(b)のモル比は典型的には1:5〜5:1で変化し
得、好ましくは1:1である。
H+又はPh3C+である。適当な脱離生成物の具体例と
しては、第4族メタロセンジメチル化合物と非配位アニ
オンのトリチリウム塩との反応によって生成したトリフ
ェニルエタン、又は第4族メタロセンジメチル化合物と
非配位アニオンのジメチルアニリニウム塩との反応によ
って生成したメタンが挙げられる。前駆体成分(a)及
び(b)のモル比は典型的には1:5〜5:1で変化し
得、好ましくは1:1である。
【0040】従って本発明は更に、前述の式(A)
(B)ML2で示される金属化合物を前述の非配位安定
アニオンの塩と反応させることからなる触媒組成物の製
造方法にも関する。
(B)ML2で示される金属化合物を前述の非配位安定
アニオンの塩と反応させることからなる触媒組成物の製
造方法にも関する。
【0041】本発明の触媒組成物は、実際の水素化操作
の前、即ち水素及びエチレン性不飽和含有ポリマーと接
触させる前に製造し得、又は現場で、水素及びポリマー
セメントの存在下で製造し得る。事前に(停止反応時
に)生成されたリチウム化合物はその実質的部分を予め
除去しておく。
の前、即ち水素及びエチレン性不飽和含有ポリマーと接
触させる前に製造し得、又は現場で、水素及びポリマー
セメントの存在下で製造し得る。事前に(停止反応時
に)生成されたリチウム化合物はその実質的部分を予め
除去しておく。
【0042】別のより好ましい具体例では、適当に選択
した前駆体化合物からの触媒成分(a)及び(b)の生
成と同時に、且つこれと相関させて、容易に分離できる
不溶性リチウム化合物、例えば塩化リチウムの生成も目
指すことになる。
した前駆体化合物からの触媒成分(a)及び(b)の生
成と同時に、且つこれと相関させて、容易に分離できる
不溶性リチウム化合物、例えば塩化リチウムの生成も目
指すことになる。
【0043】本発明の触媒組成物及び水素化方法は、驚
くべきことに、エチレン性不飽和の完全な水素化を可能
にすることが判明した。
くべきことに、エチレン性不飽和の完全な水素化を可能
にすることが判明した。
【0044】従って、本発明の水素化方法及び触媒の利
点の一つは、重合線状共役ジエンを含むホモポリマー又
はブロックコポリマーを(選択的に)水素化できるだけ
ではなく、分枝共役ジエンのホモポリマー、又は少なく
とも一つのポリ(モノビニル−芳香族)ブロックと少な
くとも一つのポリ(分枝共役ジエン)ブロックとを有す
るブロックコポリマー、好ましくはポリ(イソプレン)
ホモポリマー又はポリ(スチレン)−ポリ(イソプレ
ン)ブロックコポリマーを、オレフィン性不飽和に対し
て極めて高い選択性をもって効果的に水素化できること
にある。元のオレフィン性不飽和の95%以上という水
素化度に、3時間未満、好ましくは0.5〜1時間で到
達し得る。
点の一つは、重合線状共役ジエンを含むホモポリマー又
はブロックコポリマーを(選択的に)水素化できるだけ
ではなく、分枝共役ジエンのホモポリマー、又は少なく
とも一つのポリ(モノビニル−芳香族)ブロックと少な
くとも一つのポリ(分枝共役ジエン)ブロックとを有す
るブロックコポリマー、好ましくはポリ(イソプレン)
ホモポリマー又はポリ(スチレン)−ポリ(イソプレ
ン)ブロックコポリマーを、オレフィン性不飽和に対し
て極めて高い選択性をもって効果的に水素化できること
にある。元のオレフィン性不飽和の95%以上という水
素化度に、3時間未満、好ましくは0.5〜1時間で到
達し得る。
【0045】本発明の水素化方法は、0.1〜100バ
ール、好ましくは1〜35バールの水素分圧で実施でき
る。
ール、好ましくは1〜35バールの水素分圧で実施でき
る。
【0046】前述の分枝共役ジエンポリマーには、分枝
共役ジエンホモポリマー、並びに分枝共役ジエン及び非
分枝共役ジエンから生成したコポリマー、又は少なくと
も一つの分枝共役ジエン及び分枝共役ジエンと重合でき
る少なくとも一つのオレフィンから生成したコポリマー
が含まれる。
共役ジエンホモポリマー、並びに分枝共役ジエン及び非
分枝共役ジエンから生成したコポリマー、又は少なくと
も一つの分枝共役ジエン及び分枝共役ジエンと重合でき
る少なくとも一つのオレフィンから生成したコポリマー
が含まれる。
【0047】これらの分枝共役ジエンオリゴマー又はポ
リマーの製造に使用する共役ジエンの典型的具体例とし
ては、炭素原子数5〜12の共役ジエンが挙げられる。
特定具体例としては、イソプレン、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエ
ン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブ
チル−1,3−オクタジエン及びクロロプレンが挙げら
れる。
リマーの製造に使用する共役ジエンの典型的具体例とし
ては、炭素原子数5〜12の共役ジエンが挙げられる。
特定具体例としては、イソプレン、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエ
ン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブ
チル−1,3−オクタジエン及びクロロプレンが挙げら
れる。
【0048】特に、工業的利点を有する水素化エラスト
マーの製造の観点から言えば、イソプレンのホモポリマ
ー、単独のイソプレンモノマー又は任意に別の適当な線
状共役ジエンと混合したものから誘導したブロックを少
なくとも一つ有するブロックコポリマーは経済的に有利
に製造できる。しかしながら、前記ブロックコポリマー
は更に、別の分枝及び/又は線状共役ジエンのブロッ
ク、及び/又は純粋モノビニル芳香族モノマーブロッ
ク、又はイソプレンとモノビニル芳香族モノマー、好ま
しくはスチレンとのテーパーもしくはランダム重合ブロ
ックも含み得る。
マーの製造の観点から言えば、イソプレンのホモポリマ
ー、単独のイソプレンモノマー又は任意に別の適当な線
状共役ジエンと混合したものから誘導したブロックを少
なくとも一つ有するブロックコポリマーは経済的に有利
に製造できる。しかしながら、前記ブロックコポリマー
は更に、別の分枝及び/又は線状共役ジエンのブロッ
ク、及び/又は純粋モノビニル芳香族モノマーブロッ
ク、又はイソプレンとモノビニル芳香族モノマー、好ま
しくはスチレンとのテーパーもしくはランダム重合ブロ
ックも含み得る。
【0049】本発明の水素化反応で使用する炭化水素溶
媒は、脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン等、脂環式炭化水素、例えばシクロペ
ンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン等、又
は芳香族溶媒、例えばトルエン、もしくは好ましくはブ
ロモベンゼンであってよい。
媒は、脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン等、脂環式炭化水素、例えばシクロペ
ンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン等、又
は芳香族溶媒、例えばトルエン、もしくは好ましくはブ
ロモベンゼンであってよい。
【0050】本発明の水素化反応の実施では、ポリマー
濃度に制限はない。通常は、ポリマー濃度を1〜30重
量%、好ましくは3〜20重量%とする。水素化反応
は、水素化触媒組成物を加えた後で、不活性ガス雰囲
気、例えば窒素又はアルゴン雰囲気内で、又は水素雰囲
気内で、ポリマー溶液を特定温度に維持し、撹拌しなが
ら又は撹拌せずに、水素を供給することによって実施す
る。
濃度に制限はない。通常は、ポリマー濃度を1〜30重
量%、好ましくは3〜20重量%とする。水素化反応
は、水素化触媒組成物を加えた後で、不活性ガス雰囲
気、例えば窒素又はアルゴン雰囲気内で、又は水素雰囲
気内で、ポリマー溶液を特定温度に維持し、撹拌しなが
ら又は撹拌せずに、水素を供給することによって実施す
る。
【0051】水素化反応に適した温度は0〜150℃で
ある。0℃より低い温度は不経済である。なぜなら、0
℃未満の温度では触媒活性が低下するだけでなく、水素
化速度も減少するからである。温度が150℃を超える
と、ポリマーが分解又はゲル化の傾向を示す。より好ま
しい温度範囲は10〜100℃、特に好ましいのは15
〜75℃である。
ある。0℃より低い温度は不経済である。なぜなら、0
℃未満の温度では触媒活性が低下するだけでなく、水素
化速度も減少するからである。温度が150℃を超える
と、ポリマーが分解又はゲル化の傾向を示す。より好ま
しい温度範囲は10〜100℃、特に好ましいのは15
〜75℃である。
【0052】水素化反応は通常、0.1時間〜3時間以
内の時間で実施する。使用する触媒組成物の量が多けれ
ば多いほど、また水素圧が高ければ高いほど、反応時間
は短縮され得る。
内の時間で実施する。使用する触媒組成物の量が多けれ
ば多いほど、また水素圧が高ければ高いほど、反応時間
は短縮され得る。
【0053】通常使用する触媒濃度は、水素化すべきポ
リマー100g当たりで、0.01g〜1gのZr、H
f又はTi金属、好ましくはポリマー100g当たり
0.19g〜0.75gのZr、Hf又はTi金属であ
る。
リマー100g当たりで、0.01g〜1gのZr、H
f又はTi金属、好ましくはポリマー100g当たり
0.19g〜0.75gのZr、Hf又はTi金属であ
る。
【0054】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明する。但し、本発明の範囲はこれらの特定具体例に限
定されない。
明する。但し、本発明の範囲はこれらの特定具体例に限
定されない。
【0055】実施例 下記の触媒前駆体を製造した。
【0056】(A) Cp*CptBuZr(Me)
2[式中、Cp*=η5:C5Me5、Me=メチル、tB
u=tertブチル、Cp=シクロペンタジエニル又は
置換シクロペンタジエニル]の製造 [Cp(Me)5]ZrCl3(1.763g、5.30
mmol)及び(CptBu)Li(691mg、5.
38mmol)を計量してシュレンク容器に入れた。該
フラスコを196℃に冷却し、メシチレン(50ml)
を加えた。該懸濁液をゆっくりと室温にし、次いで12
0℃に加熱した。120℃で22時間撹拌した後、メシ
チレンを真空除去した。黄色残渣をジエチルエーテル
(40ml)に懸濁させた。MeLi(6.95ml、
11.1mmol)を室温で滴下した。該懸濁液を室温
で更に18時間撹拌した。ジエチルエーテルを真空除去
し、残渣をペンタン(40ml)で抽出した。濾過し、
濃縮し、30℃で結晶化すると、[Cp(Me)5]
(CptBu)ZrMe2(688mg、1.81mm
ol)が白色針状物質として得られた。2回目の結晶化
によって生成物が更に得られたが、この場合は黄色油状
物質で汚染されていた。結晶を少量の冷ペンタンで2回
洗浄することにより前記油を除去した。総収量:971
mg(2.57mmol、52%)。
2[式中、Cp*=η5:C5Me5、Me=メチル、tB
u=tertブチル、Cp=シクロペンタジエニル又は
置換シクロペンタジエニル]の製造 [Cp(Me)5]ZrCl3(1.763g、5.30
mmol)及び(CptBu)Li(691mg、5.
38mmol)を計量してシュレンク容器に入れた。該
フラスコを196℃に冷却し、メシチレン(50ml)
を加えた。該懸濁液をゆっくりと室温にし、次いで12
0℃に加熱した。120℃で22時間撹拌した後、メシ
チレンを真空除去した。黄色残渣をジエチルエーテル
(40ml)に懸濁させた。MeLi(6.95ml、
11.1mmol)を室温で滴下した。該懸濁液を室温
で更に18時間撹拌した。ジエチルエーテルを真空除去
し、残渣をペンタン(40ml)で抽出した。濾過し、
濃縮し、30℃で結晶化すると、[Cp(Me)5]
(CptBu)ZrMe2(688mg、1.81mm
ol)が白色針状物質として得られた。2回目の結晶化
によって生成物が更に得られたが、この場合は黄色油状
物質で汚染されていた。結晶を少量の冷ペンタンで2回
洗浄することにより前記油を除去した。総収量:971
mg(2.57mmol、52%)。
【0057】(B) Cp*・Cp[(Me)3Si]2
ZrMe2の製造 この化合物は、[Cp(Me)5]ZrCl3及びCp
[(Me)3Si]2を出発材料として、(A)と同じ手
順で製造し、後でMeLiを加えた。
ZrMe2の製造 この化合物は、[Cp(Me)5]ZrCl3及びCp
[(Me)3Si]2を出発材料として、(A)と同じ手
順で製造し、後でMeLiを加えた。
【0058】(C) Cp*Cp(tBu)TiCl2の
製造 1.09gのCp*TiCl3(3.77mmol)を2
5mlのCH2Cl2に溶解し、−40℃に冷却した。
0.53gの(tBu)Cpリチウム(3.77mmo
l)を加え、該反応混合物をゆっくりと室温にした。1
6時間撹拌した後、反応混合物を遠心分離し、CH2C
l2を真空除去した。1.39gのCp*Cp(tBu)T
iCl2(98%)が紫色結晶化合物として得られた。
製造 1.09gのCp*TiCl3(3.77mmol)を2
5mlのCH2Cl2に溶解し、−40℃に冷却した。
0.53gの(tBu)Cpリチウム(3.77mmo
l)を加え、該反応混合物をゆっくりと室温にした。1
6時間撹拌した後、反応混合物を遠心分離し、CH2C
l2を真空除去した。1.39gのCp*Cp(tBu)T
iCl2(98%)が紫色結晶化合物として得られた。
【0059】1H−NMR(CD2Cl2):δ6.16
(t,3JHH=2.7Hz,2,CpH),5.89
t,3JHH=2.7hz,2cPh);1.9(S,1
5,C5Me5);1.28(S,9,C(CH3)3)3 13 H−NMR(CD2Cl2):δ149.8(CptBU
IPSO);129.5(C5Me5);120.9(Cp
tBU);114.2.(CptBU);34.2(C(CH
3)3);30.5(C(CH3)3);13.1(C
5(Me)5) (D) Cp*・Cp(tBu)TiMe2の製造 ジエチルエーテル20ml中846mgのCp*Cp(
tBu)TiCl2(2.28mmol)を−78℃に冷却
し、MeLiのエーテル中1.6M溶液(4.55mm
ol)を2.85ml加えた。該反応混合物をゆっくり
と室温にした。黄色反応混合物を蒸発乾固させ、ペンタ
ンで抽出した。ペンタンを除去すると、0.51g(6
7%)のCp*Cp(tBu)TiMe2が黄色結晶として
得られた。
(t,3JHH=2.7Hz,2,CpH),5.89
t,3JHH=2.7hz,2cPh);1.9(S,1
5,C5Me5);1.28(S,9,C(CH3)3)3 13 H−NMR(CD2Cl2):δ149.8(CptBU
IPSO);129.5(C5Me5);120.9(Cp
tBU);114.2.(CptBU);34.2(C(CH
3)3);30.5(C(CH3)3);13.1(C
5(Me)5) (D) Cp*・Cp(tBu)TiMe2の製造 ジエチルエーテル20ml中846mgのCp*Cp(
tBu)TiCl2(2.28mmol)を−78℃に冷却
し、MeLiのエーテル中1.6M溶液(4.55mm
ol)を2.85ml加えた。該反応混合物をゆっくり
と室温にした。黄色反応混合物を蒸発乾固させ、ペンタ
ンで抽出した。ペンタンを除去すると、0.51g(6
7%)のCp*Cp(tBu)TiMe2が黄色結晶として
得られた。
【0060】1H−NMR(C5D6):δ5.90
(t,3JHH=2.7Hz,2,CpH),5.36
(t,3JHH=2.6Hz,2,CpH);1.68
(s,15,C5Me5);1.28(s,9,C(CH
3)3);−0.15(s,6,Ti(CH3)2);13 C−NMR(C6D6):δ142.2(C
ptBu ipso);119.5(CptBu);112.7(C
5Me5);110.0(CptBu);45.6(TiC
H3);33.6(C(CH3)3);31.2(C(C
H3)3);11.9(C5Me5) (E) CpInd・Ti(ベンジル)2の製造 エーテル50ml中981.6mgのCpIndTiC
l2(3.28mmol)の懸濁液に、849mgのM
g(CH2Ph)20.5ジオキサン(3.28mmo
l)を加えた。該反応混合物を一晩撹拌し、濾過し、蒸
発乾固させた。
(t,3JHH=2.7Hz,2,CpH),5.36
(t,3JHH=2.6Hz,2,CpH);1.68
(s,15,C5Me5);1.28(s,9,C(CH
3)3);−0.15(s,6,Ti(CH3)2);13 C−NMR(C6D6):δ142.2(C
ptBu ipso);119.5(CptBu);112.7(C
5Me5);110.0(CptBu);45.6(TiC
H3);33.6(C(CH3)3);31.2(C(C
H3)3);11.9(C5Me5) (E) CpInd・Ti(ベンジル)2の製造 エーテル50ml中981.6mgのCpIndTiC
l2(3.28mmol)の懸濁液に、849mgのM
g(CH2Ph)20.5ジオキサン(3.28mmo
l)を加えた。該反応混合物を一晩撹拌し、濾過し、蒸
発乾固させた。
【0061】1H−NMR(C6D6):δ7.23
(d,3JHH=8Hz,2,ベンジル−Hm),7.15
(m,H(ind),2);6.9(m,H(ind)
+ベンジル−Hp,6);6.8(d,3JHH=8H
z,2);6.07(d,3HHH=3.5Hz,2,C
pH);5.88(t,3JHH=3.5Hz,1,Cp
H);5.38(s,5,CpH);1.5(AB−パ
ターン,2JHH=8.9Hz,TiCH2);13 C−NMR(C6D6):δ153.6(ベンジ
ルipso);126.2;126.1(ベンジ
ルortho);125.7(ベンジルmeta);125.
1;121.8;119.0(ベンジルpara);11
6.5;115.0((C5H5)2TiBz2);10
6.0;76.9(TiCH2) 下記の水素化実験を実施した。
(d,3JHH=8Hz,2,ベンジル−Hm),7.15
(m,H(ind),2);6.9(m,H(ind)
+ベンジル−Hp,6);6.8(d,3JHH=8H
z,2);6.07(d,3HHH=3.5Hz,2,C
pH);5.88(t,3JHH=3.5Hz,1,Cp
H);5.38(s,5,CpH);1.5(AB−パ
ターン,2JHH=8.9Hz,TiCH2);13 C−NMR(C6D6):δ153.6(ベンジ
ルipso);126.2;126.1(ベンジ
ルortho);125.7(ベンジルmeta);125.
1;121.8;119.0(ベンジルpara);11
6.5;115.0((C5H5)2TiBz2);10
6.0;76.9(TiCH2) 下記の水素化実験を実施した。
【0062】実施例1 耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中9.1mgのCp*
Cp(tBu)ZrMe2(24μmol)、20.5mg
の[Ph3C][B(C6F5)4](22μmol)を充
填し、次いで0.84mlの2,4,4−トリメチル−
2−ペンテン(5.39mmol)及び3mlのブロモ
ベンゼンを加えた。水素化を1バールの水素圧下、室温
で10分間実施した。GC分析:99.9%のオレフィ
ンが水素化していた。
Cp(tBu)ZrMe2(24μmol)、20.5mg
の[Ph3C][B(C6F5)4](22μmol)を充
填し、次いで0.84mlの2,4,4−トリメチル−
2−ペンテン(5.39mmol)及び3mlのブロモ
ベンゼンを加えた。水素化を1バールの水素圧下、室温
で10分間実施した。GC分析:99.9%のオレフィ
ンが水素化していた。
【0063】実施例2 ブロモベンゼン2ml中402mgのポリイソプレンを
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中9.2mg
のCp*Cp(tBu)ZrMe2(24μmol)及び2
0.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4](22μm
ol)の混合物を加えた。瓶を1バールの水素圧下に配
置し、45分間撹拌した。1H−NMRは、変換が完全
に行われたことを示した。
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中9.2mg
のCp*Cp(tBu)ZrMe2(24μmol)及び2
0.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4](22μm
ol)の混合物を加えた。瓶を1バールの水素圧下に配
置し、45分間撹拌した。1H−NMRは、変換が完全
に行われたことを示した。
【0064】実施例3 ブロモベンゼン2ml中316mgのポリイソプレンを
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中7.0mg
のCp*Cp(tBu)ZrMe2(18.5μmol)及
び14.9mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4]
(18.6μmol)の混合物を加えた。瓶を1バール
の水素圧下に配置し、45分間撹拌した。1H−NMR
は完全な変換を示した。
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中7.0mg
のCp*Cp(tBu)ZrMe2(18.5μmol)及
び14.9mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4]
(18.6μmol)の混合物を加えた。瓶を1バール
の水素圧下に配置し、45分間撹拌した。1H−NMR
は完全な変換を示した。
【0065】実施例4 ブロモベンゼン2ml中303mgのポリイソプレンを
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中10.3m
gのCp*Cp[(Me)3Si]2ZrMe2(22μm
ol)及び18.5mgの[Ph3C][B(C
6F5)4](20μmol)の混合物を加えた。瓶を1
バールの水素圧下に配置し、16時間撹拌した。1H−
NMRは>98%の変換を示した。
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中10.3m
gのCp*Cp[(Me)3Si]2ZrMe2(22μm
ol)及び18.5mgの[Ph3C][B(C
6F5)4](20μmol)の混合物を加えた。瓶を1
バールの水素圧下に配置し、16時間撹拌した。1H−
NMRは>98%の変換を示した。
【0066】実施例5 耐圧瓶に、ブロモベンゼン1.0ml中8.5mgのC
p*Cp(tBu)TiMe2(25.4μmol)、2
1.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4](23.4
μmol)を充填し、次いで0.78mlの2,4,4
−トリメチル−2−ペンテン(5.1mmol、200
当量)及び3mlのブロモベンゼンを加えた。水素化を
1バールの水素圧下で0.5時間実施した。
p*Cp(tBu)TiMe2(25.4μmol)、2
1.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4](23.4
μmol)を充填し、次いで0.78mlの2,4,4
−トリメチル−2−ペンテン(5.1mmol、200
当量)及び3mlのブロモベンゼンを加えた。水素化を
1バールの水素圧下で0.5時間実施した。
【0067】GC分析:80.5%のオレフィンが水素
化していた。
化していた。
【0068】実施例6 ブロモベンゼン2ml中273mgのポリイソプレンを
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中8.6mg
のCp*Cp(tBu)TiMe2(25.7μmol)及
び21.8mgの[Ph3C][B(C6F5)4](2
3.7μmol)を加えた。瓶を即座に1バールの水素
圧下に配置し、0.5時間撹拌した。1H−NMRは約
50%の変換を示した。
充填した耐圧瓶に、ブロモベンゼン1ml中8.6mg
のCp*Cp(tBu)TiMe2(25.7μmol)及
び21.8mgの[Ph3C][B(C6F5)4](2
3.7μmol)を加えた。瓶を即座に1バールの水素
圧下に配置し、0.5時間撹拌した。1H−NMRは約
50%の変換を示した。
【0069】実施例7 耐圧瓶に、ブロモベンゼン1.0ml中9.5mgのC
p*Cp(tBu)TiMe2(28.4μmol)、2
2.8mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](2
8.4μmol)を充填し、次いで0.90mlの2,
4,4−トリメチル−2−ペンテン(5.8mmol、
206当量)及び3mlのブロモベンゼンを加えた。水
素化を1バールの水素圧下で0.5時間実施した。
p*Cp(tBu)TiMe2(28.4μmol)、2
2.8mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](2
8.4μmol)を充填し、次いで0.90mlの2,
4,4−トリメチル−2−ペンテン(5.8mmol、
206当量)及び3mlのブロモベンゼンを加えた。水
素化を1バールの水素圧下で0.5時間実施した。
【0070】GC分析:28%のオレフィンが水素化し
ていた。
ていた。
【0071】実施例8 ブロモベンゼン1ml中11.3mgのインデニルシク
ロペンタジエニルチタンジベンジル(22.2μmo
l)及び18.9mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(20.5μmol)を充填した耐圧瓶に、0.86m
lの2,4,4−トリメチル−2−ペンテン(5.5m
mol、200当量)及び2mlのブロモベンゼンを加
えた。反応を1バールの水素圧下で0.5時間生起させ
た。
ロペンタジエニルチタンジベンジル(22.2μmo
l)及び18.9mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(20.5μmol)を充填した耐圧瓶に、0.86m
lの2,4,4−トリメチル−2−ペンテン(5.5m
mol、200当量)及び2mlのブロモベンゼンを加
えた。反応を1バールの水素圧下で0.5時間生起させ
た。
【0072】GC分析の結果、99%のオレフィンが水
素化していた。
素化していた。
【0073】実施例9 ブロモベンゼン2ml中287mgのポリイソプレン
(4.2mmol、187当量)を充填した耐圧瓶に、
ブロモベンゼン1ml中9.6mgのインデニルシクロ
ペンタジエネニルチタンジベンジル(23.4μmo
l)及び19.9mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(21.5μmol)を加えた。瓶を即座に1バールの
水素圧下に配置し、0.5時間撹拌した。1H−NMR
は約20%の変換を示した。
(4.2mmol、187当量)を充填した耐圧瓶に、
ブロモベンゼン1ml中9.6mgのインデニルシクロ
ペンタジエネニルチタンジベンジル(23.4μmo
l)及び19.9mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(21.5μmol)を加えた。瓶を即座に1バールの
水素圧下に配置し、0.5時間撹拌した。1H−NMR
は約20%の変換を示した。
【0074】実施例10 NMR管に、ブロモベンゼン−d5 0.5ml中5.
5mgのCp*Cp(tBu)ZrMe2(14.5μmo
l)、12.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(13.6μmol)、36mgの2,3−ジメチル−
2−ブテン(0.42mmol、30当量)を充填し
た。1時間後、約15%の2,3−ジメチル−2−ブテ
ンが2,3−ジメチルブタンに変換された(約15ml
のH2をシリンジで添加した)。
5mgのCp*Cp(tBu)ZrMe2(14.5μmo
l)、12.6mgの[Ph3C][B(C6F5)4]
(13.6μmol)、36mgの2,3−ジメチル−
2−ブテン(0.42mmol、30当量)を充填し
た。1時間後、約15%の2,3−ジメチル−2−ブテ
ンが2,3−ジメチルブタンに変換された(約15ml
のH2をシリンジで添加した)。
【0075】実施例11 NMR管に、ブロモベンゼン−d5 0.5ml中7.
3mgのインデニルシクロペンタジエニルチタンジベン
ジル(17.8μmol)、16.4mgの[Ph
3C][B(C6F5)4](17.8μmol)、83.
9mgのポリイソプレン(1.22mmol、69当
量)を充填した。1時間後、>90%の二重結合が水素
化された(約30mlのH2をシリンジで添加した)。
3mgのインデニルシクロペンタジエニルチタンジベン
ジル(17.8μmol)、16.4mgの[Ph
3C][B(C6F5)4](17.8μmol)、83.
9mgのポリイソプレン(1.22mmol、69当
量)を充填した。1時間後、>90%の二重結合が水素
化された(約30mlのH2をシリンジで添加した)。
【0076】比較実施例(a) 実施例11と類似の実験をビス−シクロペンタジエニル
チタンジベンジルを用いて実施したが、ポリイソプレン
の変換は観察されなかった。
チタンジベンジルを用いて実施したが、ポリイソプレン
の変換は観察されなかった。
【0077】比較実施例(b) NMR管に、8.5mgのインデニルシクロペンタジエ
ニルチタンジベンジル(10.7μmol)、5mlの
H2及び0.5mlのC6D6を充填した。1時間後、該
反応混合物に50mgのポリイソプレン(0.73mm
ol、35当量)を8mlのH2と一緒に加えた。1H−
NMRは、1,2−二重結合の水素化のみを示した。
ニルチタンジベンジル(10.7μmol)、5mlの
H2及び0.5mlのC6D6を充填した。1時間後、該
反応混合物に50mgのポリイソプレン(0.73mm
ol、35当量)を8mlのH2と一緒に加えた。1H−
NMRは、1,2−二重結合の水素化のみを示した。
【0078】実施例12 0.86mlの2,2,4−トリメチル−2−ペンテン
−2(5.5mmol)及び3mlのブロモベンゼンを
充填した耐圧瓶に、6.2mgのCptBu(1,3−P
h2−Me−インデニル)TiMe2及び11.2mgの
[Ph3C+][B(C6F5)- 4]を加えた。瓶を即座に
1バールのH2下に配置し、1時間撹拌した。分析の結
果、100%のオレフィンが2,2,4−トリメチルペ
ンタンに変換していた。
−2(5.5mmol)及び3mlのブロモベンゼンを
充填した耐圧瓶に、6.2mgのCptBu(1,3−P
h2−Me−インデニル)TiMe2及び11.2mgの
[Ph3C+][B(C6F5)- 4]を加えた。瓶を即座に
1バールのH2下に配置し、1時間撹拌した。分析の結
果、100%のオレフィンが2,2,4−トリメチルペ
ンタンに変換していた。
【0079】実施例13 8.0mgのCptBuCp*ZrMe2及び20.0mg
の[PhNMe2H+][B(C6F5)- 4]を充填した耐
圧瓶に、0.45gの1−CD3C6H9(トリジュウテ
ロメチルシクロヘキセン)を室温で加えた。瓶を即座に
5バールのH2圧下に配置した。45分間継続的に撹拌
した後、反応を停止させ、生成物を分析した。オレフィ
ンは98%以上がトリジュウテロメチルシクロヘキサン
に変換していた。
の[PhNMe2H+][B(C6F5)- 4]を充填した耐
圧瓶に、0.45gの1−CD3C6H9(トリジュウテ
ロメチルシクロヘキセン)を室温で加えた。瓶を即座に
5バールのH2圧下に配置した。45分間継続的に撹拌
した後、反応を停止させ、生成物を分析した。オレフィ
ンは98%以上がトリジュウテロメチルシクロヘキサン
に変換していた。
【0080】実施例14 NMR管に充填した10.7mgの1,1’−エチレン
ビスインデニルジルコニウムジメチル(EtInd2Z
rMe2)(25.8μmol)(約0.5当量のジエ
チルエーテルを含む)に、C6D5Br 0.5ml中2
0.7mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](2
5.8μmol)を加えた。この反応混合物に、50μ
lの1−メチルシクロヘキセン(423μmol、17
当量)と、4mlのH2 3アリコート分とを加えた。
1.5時間後、>90%がメチルシクロヘキサンに水素
化された(1H−NMR)。
ビスインデニルジルコニウムジメチル(EtInd2Z
rMe2)(25.8μmol)(約0.5当量のジエ
チルエーテルを含む)に、C6D5Br 0.5ml中2
0.7mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](2
5.8μmol)を加えた。この反応混合物に、50μ
lの1−メチルシクロヘキセン(423μmol、17
当量)と、4mlのH2 3アリコート分とを加えた。
1.5時間後、>90%がメチルシクロヘキサンに水素
化された(1H−NMR)。
【0081】実施例15 NMR管内で、8.0mgの1,1’−ジメチルシリル
ビスインデニルジルコニウムジメチル(Me2SiIn
d2ZrMe2)(19.6μmol)及び15.6mg
の[PhNMe2H][B(C6F5)4](19.6μm
ol)を0.5mlのC6D5Brと混合した。16μl
の1−メチルシクロヘキセン及び5mlのH2を加え
た。メチルシクロヘキサンへの緩慢な水素化が観察され
た(変換率約60%)。
ビスインデニルジルコニウムジメチル(Me2SiIn
d2ZrMe2)(19.6μmol)及び15.6mg
の[PhNMe2H][B(C6F5)4](19.6μm
ol)を0.5mlのC6D5Brと混合した。16μl
の1−メチルシクロヘキセン及び5mlのH2を加え
た。メチルシクロヘキサンへの緩慢な水素化が観察され
た(変換率約60%)。
【0082】実施例16 9.5mgの1,1’−エチレンビスインデニルジルコ
ニウムジベンジル(EtInd2ZrBz2)(17.9
μmol)及び14.3mgの[PhNMe2H][B
(C6F5)4](17.9μmol)を0.5mlのC6
D5Br中(NMR管)で反応させた。100μlの1
−メチルシクロヘキセン(846μmol、47当量)
を加えた。H2をシリンジで50mlずつ数回加えた。
メチルシクロヘキサンへの水素化が観察された。変換率
は1時間以内で98%に達した。
ニウムジベンジル(EtInd2ZrBz2)(17.9
μmol)及び14.3mgの[PhNMe2H][B
(C6F5)4](17.9μmol)を0.5mlのC6
D5Br中(NMR管)で反応させた。100μlの1
−メチルシクロヘキセン(846μmol、47当量)
を加えた。H2をシリンジで50mlずつ数回加えた。
メチルシクロヘキサンへの水素化が観察された。変換率
は1時間以内で98%に達した。
【0083】実施例17 NMR管に、ブロモベンゼン−d5 0.5ml中4.
2mgの[Cp(tBu)]2ZrMe2(11.5μm
ol)、10mgの[PhNMe2H][B(C
6F5)4](12.5μmol)を加えた。この溶液
に、120mgの2,4,4−トリメチル−2−ペンテ
ン(1.07mmol)を加えた。シリンジを介して、
1時間で30mlのH2を加えた。該溶液の1H−NMR
スペクトルは、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン
が2,4,4−トリメチルペンタンに完全に変換された
ことを示した。
2mgの[Cp(tBu)]2ZrMe2(11.5μm
ol)、10mgの[PhNMe2H][B(C
6F5)4](12.5μmol)を加えた。この溶液
に、120mgの2,4,4−トリメチル−2−ペンテ
ン(1.07mmol)を加えた。シリンジを介して、
1時間で30mlのH2を加えた。該溶液の1H−NMR
スペクトルは、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン
が2,4,4−トリメチルペンタンに完全に変換された
ことを示した。
【0084】実施例18 NMR管に、ブロモベンゼン−d5 0.5ml中4m
gの[Cp(nBu)]2ZrMe2(11μmol)、
8.9mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](1
1.1μmol)を充填した。この溶液に、121mg
の1−メチルシクロヘキセン(1.26mmol)を加
えた。シリンジを介して、1時間で35mlのH2を加
えた。該溶液の1H−NMRスペクトルは、1−メチル
シクロヘキセンがメチルシクロヘキサンに完全に変換さ
れたことを示した。
gの[Cp(nBu)]2ZrMe2(11μmol)、
8.9mgの[PhNMe2H][B(C6F5)4](1
1.1μmol)を充填した。この溶液に、121mg
の1−メチルシクロヘキセン(1.26mmol)を加
えた。シリンジを介して、1時間で35mlのH2を加
えた。該溶液の1H−NMRスペクトルは、1−メチル
シクロヘキセンがメチルシクロヘキサンに完全に変換さ
れたことを示した。
【0085】実施例19 ベンゼン−d6 0.5g中10mgの[Cp(nB
u)]2ZrMe2(27.5μmol)の溶液を、トル
エン1.6g中22.5mgの[PhNMe2H][B
(C6F5)4](28μmol)と混合した。NMR管
に前記混合物の1/3と128mgの1−メチル−シク
ロヘキセン(1.33mmol)とを充填した。シリン
ジで10mlのH2を添加した結果、5分後の1H−NM
Rスペクトルで、17.7%の1−メチルシクロヘキセ
ンがメチルシクロヘキサンに変換したことが観察され
た。1時間で52.4%の1−メチルシクロヘキセンが
メチルシクロヘキサンに変換したことが1H−NMRス
ペクトルで観察された(更に約15mlのH2をシリン
ジで加えた)。
u)]2ZrMe2(27.5μmol)の溶液を、トル
エン1.6g中22.5mgの[PhNMe2H][B
(C6F5)4](28μmol)と混合した。NMR管
に前記混合物の1/3と128mgの1−メチル−シク
ロヘキセン(1.33mmol)とを充填した。シリン
ジで10mlのH2を添加した結果、5分後の1H−NM
Rスペクトルで、17.7%の1−メチルシクロヘキセ
ンがメチルシクロヘキサンに変換したことが観察され
た。1時間で52.4%の1−メチルシクロヘキセンが
メチルシクロヘキサンに変換したことが1H−NMRス
ペクトルで観察された(更に約15mlのH2をシリン
ジで加えた)。
【0086】比較実施例(C) ベンゼン−d6 0.5g中10mgの[Cp(nB
u)]2ZrMe2(27.5μmol)の溶液を、メチ
ルアルモキサン10%トルエン溶液1.6gと混合し
た。NMR管に前記混合物の1/3と120mgの1−
メチル−シクロヘキセン(1.25mmol)とを充填
した。シリンジで10mlのH2を添加した結果、2時
間後の1H−NMRスペクトルで、1−メチルシクロヘ
キセンからメチルシクロヘキサンへの変換は観察されな
かった。
u)]2ZrMe2(27.5μmol)の溶液を、メチ
ルアルモキサン10%トルエン溶液1.6gと混合し
た。NMR管に前記混合物の1/3と120mgの1−
メチル−シクロヘキセン(1.25mmol)とを充填
した。シリンジで10mlのH2を添加した結果、2時
間後の1H−NMRスペクトルで、1−メチルシクロヘ
キセンからメチルシクロヘキサンへの変換は観察されな
かった。
Claims (12)
- 【請求項1】 少なくとも、a)式[(A)(B)ML
+][式中Mはチタン、ジルコニウム又はハフニウムを
表し、A及びBは下記の構造式I又はII 【化1】 (式中、R1は独立して、互いに同じか又は異なる、任
意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表し、R3は
独立して、互いに同じかもしくは異なる、任意にヘテロ
原子を含むヒドロカルビル基又はハロゲン化物を表し、
R置換基は橋を形成するためにA及びBに共有され得、
mは0〜5の整数であり、pは0〜4の整数であり、q
は0〜3の整数である)を有する配位子を表し、Lは水
素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表
し、但しA及びBが両方とも構造式I又はIIの配位子
であれば、m、p又はqのうち少なくとも一つは1以上
である]で示される金属化合物カチオンと、b)非配位
安定アニオンとを含む触媒組成物。 - 【請求項2】 金属化合物カチオンが下記の構造式II
I: 【化2】 [式中、Mはチタン又はジルコニウムを表し、Aは構造
式I又はIIを有する配位子であり、但しR1及びR2は
独立して、互いに同じか又は異なる任意にヘテロ原子を
含むヒドロカルビル基を表し、R3は任意にヘテロ原子
を含むヒドロカルビル基又はハロゲン化物を表し、R2
は橋を形成すべくR1又はR3と結合し得、mは0 〜5
の整数であり、pは0〜4の整数であり、qは0〜3の
整数であり、nは1〜5の整数であり、Lは水素か又は
任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表す]を有
する請求項1に記載の触媒組成物。 - 【請求項3】 R2が任意にヘテロ原子を含む炭素原子
数3〜15の分枝ヒドロカルビルである請求項2に記載
の触媒組成物。 - 【請求項4】 R2がtert−ブチル又はトリメチル
シリルである請求項3に記載の触媒組成物。 - 【請求項5】 非配位アニオンが式[RB(Ar)3 -]
[式中、Arは電子求引性が強いヒドロカルビル基を表
し、RはAr、水素化物又は任意にヘテロ原子を含むヒ
ドロカルビル基を表す]で示される請求項1から4のい
ずれか一項に記載の触媒組成物。 - 【請求項6】 ArがC6F5又は3,5−(CF3)2C
6H3である請求項5に記載の触媒組成物。 - 【請求項7】 式(A)(B)ML2[式中A、B、M
及び各Lは請求項1に記載の意味を表す]の金属化合物
を非配位安定アニオンの塩と反応させることによって製
造できる請求項1に記載の触媒組成物。 - 【請求項8】 非配位安定アニオンの塩がD+[B(A
r)4]-又はB(Ar)3[式中、Arは電子求引性が
強いヒドロカルビル基を表し、Dは金属化合物のLの一
つと反応して化合物DLを形成することができるカチオ
ンを表す]である請求項7に記載の触媒組成物。 - 【請求項9】 a)式[(A)(B)ML2][式中M
はチタン、ジルコニウム又はハフニウムを表し、A及び
Bは下記の構造式I又はII 【化3】 (式中、R1は独立して、互いに同じか又は異なる、任
意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル基を表し、R3は
独立して、互いに同じかもしくは異なる、任意にヘテロ
原子を含むヒドロカルビル基、又はハロゲン化物を表
し、R置換基は橋を形成するためにA及びBに共有され
得、mは0〜5の整数であり、pは0〜4の整数であ
り、qは0〜3の整数である)を有する配位子を表し、
Lは水素か又は任意にヘテロ原子を含むヒドロカルビル
基を表し、但しA及びBが両方とも構造式I又はIIの
配位子であれば、m、p又はqのうち少なくとも一つは
1以上である]で示される金属化合物を、b)非配位安
定アニオンと反応させることからなる触媒組成物の製造
方法。 - 【請求項10】 請求項1から8のいずれか一項に記載
の水素化触媒組成物を用いて、エチレン性不飽和を含む
オレフィン又はオリゴマー、ポリマーもしくはコポリマ
ーを水素化する方法。 - 【請求項11】 請求項1から8のいずれか一項に記載
の水素化触媒組成物を用いて、共役ジエンホモポリマ
ー、又は少なくとも一つのポリ(モノビニル芳香族)ブ
ロックと少なくとも一つのポリ(線状もしくは分枝共役
ジエン)ブロックとを有するブロックコポリマーを水素
化する方法。 - 【請求項12】 触媒組成物を、ポリマー100g当た
り0.1〜0.75gの第4族金属が存在するような濃
度で使用する請求項11に記載の方法。
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