JPH10505629A - メタロセン錯体のためのシリリウムカチオン性重合活性剤 - Google Patents

メタロセン錯体のためのシリリウムカチオン性重合活性剤

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JPH10505629A JP8510168A JP51016896A JPH10505629A JP H10505629 A JPH10505629 A JP H10505629A JP 8510168 A JP8510168 A JP 8510168A JP 51016896 A JP51016896 A JP 51016896A JP H10505629 A JPH10505629 A JP H10505629A
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Abstract

(57)【要約】 4族の金属錯体及びシリリウム塩活性化共触媒を含む付加重合反応に有用な触媒系は、金属錯体と融和性且つ非配位性アニオンとを接触させることにより製造され、任意にはシリリウム塩は、電気化学的酸化及び対応するジシラン化合物の分裂により製造される。

Description

【発明の詳細な説明】 メタロセン錯体のためのシリリウムカチオン性重合活性剤 技術分野 本発明は、触媒として有用である物質を製造する方法、そして付加重合可能な 単量体を重合するためのこれらの触媒を使用する方法に関する。さらに特に、本 発明は、シリリウム塩活性剤を使用するカチオン性メタロセン触媒として知られ ている一群の触媒を製造する改良された方法に関する。 背景技術 ヨーロッパ特許A第416815号では、金属錯体と活性化共触媒とを反応さ せることによって由来する或る束縛幾何学的(constrained geo metry)金属錯体及び触媒が開示されている。ヨーロッパ特許A第4180 44号では、これら金属錯体と非配位性且つ融和性のアニオンを含むブレンステ ッド酸の塩とを反応させることにより形成される或る束縛幾何学的金属触媒もさ らに開示されている。文献は、これら錯体を付加重合における触媒として有用に 使用している。WO93/23412号では、カルベニウムカチオン性活性剤化 合物を使用するカチオン性束縛幾何学的触媒を製造するための別の技術が開示さ れている。 カチオン性4族メタロセン触媒を生成させるためにカルベニウム、オキソニウ ム又はスルホニウムイオンを使用することは、既に知られている。これらの方法 は、ヨーロッパ特許A2第426637号に開示されている。 J.B.Lambertら、Organometallics、13、243 0−2443(1994)は、カルベニウムボレートとシランとの反応によりシ リリウムボレート塩を製造する方法が開示されている。シリリウムボレートのル イス塩基付加物は、特にシリリウムボレートのエーテル及びアセトニトリル付加 物は、それぞれS.R.Bahrら、J.Am.Chem.Soc.115、4 514−4519(1993)及びM.Kiraら、J.Am.Chem.So c.114、6697−6700(1992)に開示されている。前記の文献の 何れも、重合触媒の形成におけるこれらシリリウム化合物について有用性を開示 していない。 さらに有効な触媒の製造、並びにこれら触媒を利用する改良された付加重合方 法を行わせる改良された方法が提供されることが望ましい。 発明の開示 本発明者により実施された研究の結果として、触媒を製造する新しいしかも改 良された方法、並びに付加重合可能な単量体の重合の改良された方法が見いださ れる。 本発明によれば、付加重合可能な単量体の重合に有用な触媒系が提供され、該 系は、 A)式 LkMXmX´nX´´p又はその二量体 (式中、Lは、50個までの非水素原子を含む、Mに結合したアニオン性、非局 在化、π−結合した基であり、所望により2個の基は、ともに結合して橋かけし た構造を形成してもよく、またさらに1個のLはXに結合してもよく; Mは、+2、+3又は+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であ り; Xは、LとともにMとの金属含有環(metallocycle)を形成してい る50個までの非水素原子をもつ任意の二価の置換基であり; X´は、20個までの非水素原子を有する任意の中性のルイス塩基であり; X´´は、それぞれの場合、40個までの非水素原子を有する一価のアニオン性 部分であり、任意に2個のX´´基は、ともに共有結合的に結合してMに結合す る両方の原子価を有する二価のジアニオン性部分を形成してもよいか、又はMに π−結合している(それによりMは+2酸化状態にある)中性の共投又は非共投 ジエンを形成してもよく、又はさらに任意に1個以上のX´及び1個以上のX´ ´基は、ともに結合し、それによりMに両者が共有結合的に結合しそしてルイス 塩基官能性によりそれに配位結合していてもよく; kは1又は2であり; mは0又は1であり; nは0−3の数であり; pは0−3の整数であり;そして k+m+pの合計は、Mの形式酸化状態に等しい) に相当する金属錯体、並びに B)式 R3Si(X´)q +- (式中、Rは、独立してそれぞれの場合、ヒドロカルビル、シリル、ヒドロカル ビルオキシ、ジヒドロカルビルアミノ及びこれらの組合せからなる群から選ばれ る30個までの非水素原子を有する基であり、X´は、前記同様であり、qは、 零又は1であり、そしてA-は、非配位性且つ融和性アニオンである) に相当するシリリウム塩 を含む。 また、本発明に含まれるのは、任意に1種以上の付加重合可能な単量体の存在 下、不活性希釈剤中で前記の成分A)及びB)を接触させることを含む触媒系を 形成する方法である。 上記の触媒系の或るもの、特に金属Mが最初に+4形式酸化状態にあるものは 、式 (Lk*mX´nX´´p-1+-又はその二量体 (式中、M*は、+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であり; L、X、X´、X´´、A-、k、m、n及びpは前記同様である) を有する対応するカチオン性金属錯体の形で存在すると思われる。 その上、本発明によれば、非配位性対イオンA-の源の存在下、式 R3SiSiR3 (式中、Rは、前記同様である) に相当するジシラン化合物を含む溶液を電気分解することを含む、シリリウム塩 又は任意に触媒系を形成する新規な方法が含まれる。本発明の触媒系を形成する ために、得られるシリリウム塩は、金属錯体、LkMXmX´nX´´p又はその二 量体と接触させられる。 最後に、本発明によれば、既に定義された触媒系又は既に開示された方法によ り製造された触媒系と、付加重合条件下で1種以上の付加重合可能な単量体とを 接触させることを含む重合方法が提供される。 本発明方法により形成された付加重合生成物は、石油製品において、又は熱可 塑性樹脂のための成形、押し出し、接着剤、衝撃変性剤の形成又は他の用途にお いて添加物として有用に使用されるオリゴマー状又は重合体状の材料である。 本発明により形成される触媒系は、熱及び光化学的分解に対して非常に安定で あり、従って非常に有効な重合開始剤である。 発明の詳細な説明 本明細書における周期律表に関する総ての引用は、1989年にCRC P ress、Inc.によって発行され且つ著作権を有する周期律表に関する。ま た、一つ以上の族に関する総ての引用は、族を数えるためのIUPAC系を使用 するこの周期律表に示されるような1種以上の族に関する。 用語「シリリウムイオン」は、電子欠損トリ配位珪素原子を有するカチオン性 種に関する。安定なシリリウムイオンは、本発明の望ましい反応を行うのに十分 な時間、分解なしに溶液中に存在することができるカチオン性種である。好まし いシリリウムイオンは、金属原子と配位できない、又はそれに対して弱く配位す るに過ぎないイオンである。さらに好ましいこれらのイオンは、金属錯体からX ´´基を引き抜きうる。シリリウムイオンは、また中性のルイス塩基と付加物例 えばエーテル付加物の形で存在できる。本発明で使用するのに好適なシリリウム イオンの例は、トリメチルシリリウム、トリエチルシリリウム、トリイソプロピ ルシリリウム、トリイソブチルシリリウム、トリヘキシルシリリウム、メチルジ フェニルシリリウム、メチルジイソプロピルシリリウム、ジメチルドデシルシリ リウム、ジメチルオクタデシルシリリウム、トリス(トリメチルシリル)シリリ ウム、及びこれらのエーテル付加物を含む。 本明細書で使用されるとき、用語「非配位性且つ融和性のアニオン」は、錯体 の金属含有部分に配位しないか(又は以下に説明されるシリリウムカチオンの電 気化学的形成に関してシリリウム錯体に配位しないか)、又はこれらの錯体に僅 かに弱く配位しそれにより中性のルイス塩基例えばオレフィン化合物により十分 に置換され易いままであるかの何れかのアニオンであることを意味する。非配位 性且つ融和性のアニオンは、特に、所望の最終の用途の時間内に、本発明の触媒 系において電荷バランスアニオンとして機能するとき、4族の金属錯体部分にア ニオン性の置換基又はフラグメントを移動させず、それにより中性の錯体を形成 する融和性のアニオンに関する。「融和性のアニオン」は、最初に形成された錯 体が分解するとき中性に分解せずしかも錯体の所望の次の重合又は他の用途と干 渉しないアニオンである。 さらに特に、非配位性且つ融和性のアニオンは、電荷を有する金属又はメタロ イドコアを含む単一の配位錯体を含んでもよく、そのアニオンは、かさ高でしか も非求核性の両者である。用語「メタロイド」は、本明細書で使用されるとき、 半金属性の特性を示す非金属例えば硼素及び燐を含む。 好ましい融和性且つ非配位性のアニオンA-は、電荷を有する金属又はメタロ イドコアを含む単一の配位錯体を含むものであり、そのアニオンは、触媒系を安 定化でき、そしてオレフィン性、ジオレフィン性及びアセチレン性の不飽和物質 又は他の中性のルイス塩基例えばエーテル又はニトリルなどにより十分に置換し 勝ちでなければならない。好適な金属は、アルミニウム、金及び白金を含むが、 これらに限定されない。好適なメタロイドは、特に硼素、燐、珪素及びゲルマニ ウムを含む。単一な金属又はメタロイド原子を含む配位錯体を含むアニオンを含 む化合物は、もちろん、周知であり、そして多くのもの特にアニオン部分に単一 の硼素原子を含むこれら化合物は、市販されている。この点から、単一の硼素原 子を含む配位錯体を含むアニオンを含む塩が好ましい。 最も好ましい融和性且つ非配位性のアニオンは、テトラキス(ペンタフルオロ フェニル)ボレート、テトラキス(2、3、5、6−テトラフルオロフェニル) ボレート、テトラキス(2、3、4、5−テトラフルオロフェニル)ボレート、 テトラキス(3、4、5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(1、 2、2−トリフルオロエテニル)ボレート、メチルトリス(ペルフルオロフェニ ル)ボレート及びフェニルトリス(ペルフルオロフェニル)ボレートである。 本発明により有用に使用されるシリリウム錯体の例は、以下のものを含む。ト リメチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリエチルシ リリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリフェニルシリリウム テトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリベンジルシリリウムテトラキ スペンタフルオロフェニルボレート、トリメチルシリリウムメチルトリスペンタ フルオロフェニルボレート、トリメチルシリリウムベンジルトリスペンタフルオ ロフェニルボレート、トリエチルシリリウムフェニルトリスペンタフルオロフェ ニルボレート、トリエチルシリリウムメチルトリスペンタフルオロフェニルボレ ート、トリフェニルシリリウムメチルトリスペンタフルオロフェニルボレート、 トリベンジルシリリウムベンジルトリスペンタフルオロフェニルボレート、トリ ベンジルシリリウムメチルトリスペンタフルオロフェニルボレート、トリメチル シリリウムテトラキス(2、3、5、6−テトラフルオロフェニル)ボレート、 トリフェニルシリリウムテトラキス(2、3、5、6−テトラフルオロフェニル )ボレート トリメチルシリリウムテトラキス(3、4、5−トリフルオロフェ ニル)ボレート、トリベンジルシリリウムテトラキス(3、4、5−トリフルオ ロフェニル)アルミネート、トリフェニルシリリウムメチルトリス(3、4、5 −トリフルオロフェニル)アルミネート、トリエチルシリリウムテトラキス(1 、2、2−トリフルオロエテニル)ボレート、トリシクロヘキシルシリリウムテ トラキス(2、3、4、5−テトラフルオロエテニル)ボレート、ジメチルオク タデシルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス( トリメチルシリル)シリリウムメチルトリス(2、3、4、5−テトラフルオロ フェニル)ボレート、又はこれらのエーテル付加物。 これらのシリリウム化合物又はこれらのエーテル付加物は、式R3SiCl(式 中、Rは前記同様である)のシラン塩化物と所望の非配位性且つ融和性のアニオ ンの1又は2族の金属塩、特にリチウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレ ートとの反応により容易に形成される。別に、対応するR3SiHを、所望の非 配位性且つ融和性のアニオンのカルベニウム塩例えばトリフェニルカルベニウム テトラキスペンタフルオロフェニルボレートと接触させてもよい。上記の反応は 、望ましくは、不活性液体例えば芳香族又は脂肪族炭化水素又は脂肪族エーテル 中で行われる。後者の場合、得られる生成物は、一般に、エーテル付加物の形で 回収される。反応は、また、付加重合に使用される反応槽又はそれに伴う装置で その場で行ってもよく、そして得られる生成物は、回収することなく重合触媒と して利用されてもよい。 さらなるしかも非常に好ましい別の製造では、既に同定されたジシラン化合物 R3SiSiR3は、不活性な酸化条件下で酸化され、そしてそれぞれ式R3Si+ を有する2種のカチオン性生成物に転換される。用語「不活性酸化条件」は、本 明細書で使用されるとき、本発明の触媒系を不活性にするだろう副生物が反応中 形成されないような、溶媒、酸化剤及び酸化条件の使用に関する。さらに特に、 好適な溶媒は、酸化の条件(一般に0−100℃の温度)下で反応物を溶解でき しかも不活性である液体である物質である。「不活性溶媒」は、使用される反応 条件下で還元又は酸化されないものである。好ましい溶媒の例は、ジフルオロベ ンゼン(全異性体)、及び(ポリ)アルキレングリコールのC1-6ジアルキルエ ーテル、特にジメトキシエタン、並びに前記のものの混合物を含む。一般に、ル イス塩基特にニトリル、エーテル、アミン及びホスフィン化合物である溶媒が使 用できる。 好ましい方法は、ジシラン化合物の電気分解的酸化を含む。当業者に既に周知 である電気分解のための一般的な技術及び装置が使用される。金属錯体のそれよ り高い電位で酸化するジシランが、好ましくは使用される。このジシランについ て好ましい酸化電位は、少なくとも+0.50ボルト対飽和カロメル電極、さら に好ましくは少なくとも+1.50ボルト対飽和カロメル電極である。電解槽の 電位は、周知の参照電位例えばフェロセンを使用して計算できる。これらの電位 から、飽和カロメル電極からの電位は、周知の技術を使用して計算できる。 電気分解は、陽極及び陰極(またそれぞれ作用電極及び対電極とも呼ばれる) を含む標準の電解槽中で行うことができる。電解槽の構築の好適な材料は、ガラ ス、プラスチック、セラミック、ガラス被覆金属などを含む。電極は、不活性伝 導性材料から製造され、それにより反応混合物又は反応条件により影響されない 伝導性材料を意味する。白金又はパラジウムは、好ましい不活性伝導性材料であ る。通常、イオン透過性膜例えば微細なガラスフリットは、電解槽を別々のコン パートメント即ち作用電極コンパートメント及び対電極コンパートメントに分け る。第三の緩衝又はスペーサーコンパートメントは、さらに作用電極コンパート メント及び対電極コンパートメントを分ける。作用電極は、ジシラン化合物、溶 媒、担持電解質、及び電気分解を調整するか又は得られる錯体を安定化するため に望ましい任意の他の材料を含む反応媒体に浸漬される。対電極は、A-を含む 電解質及び溶媒の混合物中に浸漬され、その電解質はまた担持電解質でもある。 所望の電圧は、理論的な計算により求められるか、又は電解槽の電解質中に浸漬 された銀電極のような参照電極を使用して、電解槽を掃引することにより実験的 に求めることができる。バックグラウンド電解槽電流、所望の電気分解の不存在 下の電流ドローも求められる。電気分解は、電流が所望のレベルからバックグラ ウンドレベルに低下するとき完了する。このやり方で、ジシランの殆ど完全な転 換が、容易に検出できる。望ましくは、理論値の50−80%の転換が、さらな る電気分解の分解生成物による所望の反応生成物の汚染を避けるために利用され る。 好適な担持電解質は、さらに好ましくは、式 G+- (式中、G+は、原料ジシラン及び得られる錯体に対して非反応性であるカチオ ンであり、そして A-は、前記同様である) に相当する塩を含む。 カチオンG+の例は、テトラヒドロカルビル置換アンモニウム又はホスホニウ ムカチオンを含み、各ヒドロカルビル基は、10個までの炭素原子を有する。好 ましい担持電解質は、テトラキス(ペルフルオロアリール)ボレートのテトラア ルキルアンモニウム塩、特にテトラ−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)ボレートである。 電気分解中、担持電解質のカチオンは、対電極に動き、そして非配位性且つ融 和性アニオンA-は、作用電極に移動して、得られる酸化した生成物のアニオン になる。溶媒又は担持電解質のカチオンの何れかは、作用電極で形成される酸化 されたシリリウムカチオンの量と等しい当量で対電極で還元される。また、2モ ルのシリリウム錯体は、使用されるジシラン化合物の各モルについて形成される ので、使用されるジシラン化合物のモル量は、一般に、使用される4族金属錯体 の約半分のモル量である。 再び本発明の触媒系の錯体を含む4族金属に戻ると、好適なL基は、4族の金 属と非局在化結合を形成できる部分を含む任意のπ−電子を含む。その例は、シ クロペンタジエニル、アリル及びポリエニル基、並びにこれらの基の置換された 誘導基を含む。好ましいL基は、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレ ニル、テトラヒドロインデニル、テトラヒドロフルオレニル、オクタヒドロフル オレニル、ペンタジエニル、シクロヘキサジエニル、シクロオクタジエニル、ジ ヒドロナフタレニル、ヘキサヒドロナフタレニル、ジヒドロアンスラセニル、ヘ キサヒドロアンスラセニル、デカヒドロアンスラセニル基、及びこれらの基のア ルキル置換誘導基を含む。 用語「誘導基」により、上記の置換された局在化π−結合した基を記述するの に使用されるとき、局在化π−結合した基における各原子が、水素、ヒドロカル ビル、シリル、ゲルミル、シロキシ、ヒドロカルビルオキシ、シアノ、ハロゲン 及びこれらの組合せからなる群から独立してそれぞれの場合選択される基R´に より置換(原子価の制限に従わされる)されていることを意味し、該R´(水素 、シアノ及びハロゲンを除く)は、20個までの非水素原子を有する。さらに、 2個以上のこれらR´基は、一緒になって縮合環系を形成できる。後者の例は、 既に述べたインデニル−、テトラヒドロインデニル−、フルオレニル−、オクタ ヒドロフルオレニル−、ジヒドロアンスラセニル−、ヘキサヒドロアンスラセニ ル−及びデカヒドロアンスラセニル−基である。 好適な錯体は、1個又は2個の何れかのL基を含むものを含む。後者の錯体は 、2個のL基を結合する橋かけ基を含むものを含む。好ましい橋かけ基は、式( ER* 2x(式中、Eは珪素又は炭素であり、R*は独立してそれぞれの場合水素 、 又はシリル、ヒドロカルビル及びこれらの組合せから選ばれる基であって該R* は30個までの炭素又は珪素の原子を有し、そしてxは1−8である)に相当す るものである。好ましくは、R*は独立してそれぞれの場合メチル、ベンジル、 第三級−ブチル又はフェニルである。 前記の橋かけしたビス(L)含有錯体は、式 (式中、M、E、R*、R´、X´、X´´、n及びpは前記同様である) に相当する化合物である。 これら橋かけした構造は、立体規則性の分子構造を有する重合体の製造に特に 適している。この範囲では、錯体はCs対称を有するか、又はキラル立体剛性構 造を有する。第一のタイプの例は、異なる脱局在化π−結合した系、例えば1個 のシクロペンタジエニル基及び1個のフルオレニル基を有する化合物である。T i(IV)又はZr(IV)に基づく同様な系は、Ewenら、J.Am.Ch em.Soc.110、6255−6256(1980)においてシンジオタク チックオレフィン重合体の製造について開示された。キラル構造の例は、ビス− インデニル錯体を含む。Ti(IV)又はZr(IV)に基づく同様な系は、W ildら、J.Organomet.Chem.232、233−47(198 2)において、アイソタクチックオレフィン重合体の製造について開示された。 式(I)の錯体における橋かけしたシクロペンタジエニル部分の例は、以下の 通りである。(ジメチルシリル−ビス−シクロペンタジエニル)、(ジメチルシ リル−ビス−メチルシクロペンタジエニル)、(ジメチルシリル−ビス−エチル シクロペンタジエニル)、(ジメチルシリル−ビス−ブチルシクロペンタジエニ ル)、(ジメチルシリル−ビス−テトラメチルシクロペンタジエニル)、(ジメ チルシリル−ビス−インデニル)、(ジメチルシリル−ビス−テトラヒドロイン デニル)、(ジメチルシリル−ビス−フルオレニル)、(ジメチルシリル−ビス −テトラヒドロフルオレニル)、(ジメチルシリル−ビス−シクロペンタジエニ ル−フルオレニル)、(1、1、2、2−テトラメチルシリル−1、2−ジシリ ル−ビス−シクロペンタジエニル)、1、2−ビス(シクロペンタジエニル)エ タン及び(イソプロピリデン−シクロペンタジエニル−フルオレニル)。 好ましいX´´基は、ヒドリド、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロヒ ドロカルビル、ハロシリル、シリルヒドロカルビル及びアミノヒドロカルビル基 から選ばれるか、又は2個のX´´基はMと一緒になってメタロシクロペンテン を形成する。最も好ましいX´´基は、C1-20ヒドロカルビル基である。 好適な二価のX置換基は、好ましくは、非局在化π−結合した基に直接結合し た酸素、硫黄、硼素又は元素の周期律表の14族のメンバーである少なくとも1 個の原子、そしてMに共有結合的に結合した窒素、燐、酸素又は硫黄からなる群 から選ばれる異なる原子を含む、30個までの非水素原子を含む基を含む。 好ましくは、本発明で利用される4族の金属錯体は、式 LkMXmX´nX´´p又はその二量体 (式中、Lは、50個までの非水素原子を含む、Mに結合したアニオン性、非局 在化、π−結合した基であり、任意に2個の基は、ともに結合して橋かけした構 造を形成してもよく、またさらに任意に1個のLはXに結合してもよく; Mは、+2、+3又は+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であ り; Xは、LとともにMとの金属含有環を形成している50個までの非水素原子をも つ任意の二価の置換基であり; X´は、20個までの非水素原子を有する任意の中性のルイス塩基であり; X´´は、それぞれの場合、40個までの非水素原子を有する一価のアニオン性 部分であり、任意に2個のX´´基は、一緒になってMに結合する両方の原子価 を有する二価のアニオン性部分を形成してもよいか、又はさらに任意に1個以上 のX´及び1個以上のX´´基は、ともに結合し、それによりMに両者が共有結 合的に結合しそしてルイス塩基官能性によりそれに配位結合していてもよく; kは1又は2であり; mは0又は1であり; nは0−3の数であり; pは0−3の整数であり;そして k+m+pの合計は、Mの形式酸化状態に等しい) に相当する。 MがMが+4形式酸化状態にある上記の好ましい4族の金属錯体とシリリウム 化合物との化合により形成されるカチオン性錯体は、式 (Lk*mX´nX´´p-1+-又はその二量体 (式中、M*は、+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であり; L、X、X´、X´´、A-、k、m、n及びpは前記の好ましい金属錯体につ いて既に定義されたのと同様である) に相当する。 本発明により、本発明の触媒系の形成に使用される非常に好ましい4族金属錯 体は、真に1個の環状、非局在化、アニオン性のπ−結合した基を含むものであ り、該錯体は、式 (式中、M、X、X´及びX´´は前記同様である) に相当する。これらの錯体は、束縛幾何学的錯体として当業者に周知である。 本発明によるさらに非常に好ましい金属配位錯体は、式 (式中、X、M及びX´´は前記同様であり;そして Cpは、Xに結合しそしてMに対してη5結合形態で結合したC54基であるか 、又はヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロゲン、シアノ及びこれらの組合 せから独立して選ばれる1−4個の置換基により置換されたη5結合基であって 該置換基は、20個までの非水素原子を有し、そして任意に、2個以上のこれら 置換基(シアノ又はハロゲンを除く)は一緒になってCpをして縮合した環構造 をとらせる) に相当する。 本発明により使用される最も非常に好ましい4族の金属配位錯体は、式 (式中、Mは+4形式酸化状態にあるチタン又はジルコニウムであり; R´は、それぞれの場合独立して水素、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハ ロゲン、シアノ及びこれらの組合せから選ばれ、該R´は、20個までの非水素 原子を有し、そして任意に、2個のR´基(但しR´は水素、ハロゲン又はシア ノではない場合)は、一緒になってシクロペンタジエニル環の隣接する位置に接 続するその二価の誘導基を形成して縮合した環構造を形成し; X´´は、ハロゲン、又はヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ又はシリル基 であって、該基は20個までの非水素原子を有し; Yは、−O−、−S−、−NR*−、−PR*−であり;そして Zは、SiR* 2、CR* 2、SiR* 2SiR* 2、CR* 2CR* 2、CR*=CR*、C R* 2SiR* 2、又はGeR* 2(但し、R*は、それぞれの場合独立して水素であ るか又はヒドロカルビル、シリル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリー ル、及びこれらの組合せから選ばれるメンバーであり、該R*は、10個までの 非水素原子を有し、そして任意に、Zからの2個のR*基(但し、R*は水素では ない)、又はZからのR*基及びYからのR*基は環系を形成する)である) に相当する。 さらに、この最も非常に好ましい態様では、R´は、独立してそれぞれの場合 、水素、ヒドロカルビル、シリル、ハロゲン及びこれらの組合せであり、該R´ は10個までの非水素原子を有するか、又は2個のR´基(但しR´は水素又は ハロゲンではない場合)は、一緒になってその二価の誘導基を形成し;そして最 も好ましくは、R´は、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、 ヘキシル、(適切であれば全異性体を含む)、シクロペンチル、シクロヘキシル 、ノルボルニル、ベンジル、或いはフェニルであるか、又は2個のR´基(水素 を除く)は一緒に結合して、全C5R´4はそれによりインデニル、テトラヒドロ インデニル、フルオレニル、テトラヒドロフルオレニル又はオクタヒドロフルオ レニル基である。 さらに最も非常に好ましくは、少なくとも1個のR´又はR*は、電子供与部 分である。用語「電子供与」により、部分が水素より電子供与であることを意味 する。また最も非常に好ましくは、Yは、式−N(R´´)−又は−P(R´´ )−(式中、R´´はC1-10ヒドロカルビルである)に相当する窒素又は燐を含 む基である。 本発明の実施に使用できる4族金属錯体の例は、以下のものを含む。束縛幾何 学的錯体を含む唯一のL基を有する錯体;シクロペンタジエニルチタントリメチ ル、シクロペンタジエニルチタントリエチル、シクロペンタジエニルチタントリ イソプロピル、シクロペンタジエニルチタントリフェニル、シクロペンタジエニ ルチタントリベンジル、シクロペンタジエニルチタン−2、4−ペンタジエニル 、シクロペンタジエニルチタンジメチルメトキシド、シクロペンタジエニルチタ ンジメチルクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメチル、イ ンデニルチタントリメチル、インデニルチタントリエチル、インデニルチタント リプロピル、インデニルチタントリフェニル、テトラヒドロインデニルチタント リベンジル、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリイソプロピル、ペン タ メチルシクロペンタジエニルチタントリベンジル、ペンタメチルシクロペンタジ エニルチタンジメチルメトキシド、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタンジ メチルクロリド、(η5−2、4−ジメチル−1、3−ペンタジエニル)チタン トリメチル、オクタヒドロフルオレニルチタントリメチル、テトラヒドロインデ ニルチタントリメチル、テトラヒドロフルオレニルチタントリメチル、(1、1 −ジメチル−2、3、4、9、10−η−1、4、5、6、7、8−ヘキサヒド ロナフタレニル)チタントリメチル、(1、1、2、3−テトラメチル−2、3 、4、9、10−η−1、4、5、6、7、8−ヘキサヒドロナフタレニル)チ タントリメチル、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペン タジエニル)ジメチルシランチタンジクロリド、(第三級−ブチルアミド)(テ トラメチル−η5−シクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジメチル、( 第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)1、2 −エタンジルチタンジメチル、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5 −インデニル)ジメチルシランチタンジメチル、(第三級−ブチルアミド)(テ トラメチル−η5−シクロペンタジエニル)ジメチルシランチタン(III)2 −(ジメチルアミノ)ベンジル、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)ジメチルシランチタン(III)アリル、(第三級 −ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)ジメチルシラ ンチタン(II)s−トランス−η4−1、4−ジフェニル−1、3−ブタジエ ン、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル) ジメチルシランチタン(IV)s−シス−η4−1、4−ジフェニル−1、3− ブタジエン、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジ エニル)ジメチルシランチタン(II)s−トランス−η4−1、4−ジベンジ ル−1、3−ブタジエン、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シ クロペンタジエニル)ジメチルシランチタン(II)s−トランス−η4−2、 4−ヘキサジエン、(第三級−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペ ンタジエニル)ジメチルシランチタン(II)s−トランス−η4−3−メチル −1、3−ペンタジエン、(第三級−ブチルアミド)(η5−2、4−ジメチル −1、3−ペンタジエン−2−イル)ジメチルシランチタンジメチル、(第三級 −ブチ ルアミド)(1、1−ジメチル−2、3、4、9、10−η−1、4、5、6、 7、8−ヘキサヒドロナフタレン−4−イル)ジメチルシランチタンジメチル、 及び(第三級−ブチルアミド)(1、1、2、3−テトラメチル−2、3、4、 9、10−η−1、4、5、6、7、8−ヘキサヒドロナフタレン−4−イル) ジメチルシランチタンジメチル。橋かけした錯体を含むビス(L)含有錯体;ビ スシクロペンタジエニルチタンジメチル、ビスシクロペンタジエニルチタンジエ チル、シクロペンタジエニルチタンジイソプロピル、ビスシクロペンタジエニル チタンジフェニル、シクロペンタジエニルチタンジベンジル、ビスシクロペンタ ジエニルチタン−2、4−ペンタジエニル、ビスシクロペンタジエニルチタンメ チルメトキシド、ビスシクロペンタジエニルチタンメチルクロリド、ビスペンタ メチルシクロペンタジエニルチタンジメチル、ビスインデニルチタンジメチル、 インデニルフルオレニルチタンジエチル、ビスインデニルチタンメチル2−(ジ メチルアミノ)ベンジル、ビスインデニルチタンメチルフルオリド、ビステトラ ヒドロインデニルチタンメチルトリメチルシリル、ビスペンタメチルシクロペン タジエニルチタンジイソプロピル、ビスペンタメチルシクロペンタジエニルチタ ンジベンジル、ビスペンタメチルシクロペンタジエニルチタンメチルメトキシド 、ビスペンタメチルシクロペンタジエニルチタンエチルクロリド、(ジメチルシ リル−ビス−シクロペンタジエニル)チタンジメチル、(ジメチルシリル−ビス −ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタン−2、4−ペンタジエニル、(ジ メチルシリル−ビス−t−ブチルシクロペンタジエニル)チタンシクロリド、( メチレン−ビス−ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタン(III)2−( ジメチルアミノ)ベンジル、(ジメチルシリル−ビス−インデニル)チタンジク ロリド、(ジメチルシリル−ビス−テトラヒドロインデニル)s−トランス−η4 −1、4−ジフェニル−1、3−ブタジエン、(ジメチルシリル−ビス−フル オレニル)チタンジクロリド、(ジメチルシリル−ビス−テトラヒドロフルオレ ニル)チタン−ジ(トリメチルシリル)、(ジメチルシリル−ペンタメチルシク ロペンタジエニル−フルオレニル)チタンジメチル及び(イソプロピリデン−シ クロペンタジエニル−フルオレニル)チタンジベンジル。 本発明による触媒組成物の製造に有用な他の化合物、特に他の4族の金属を含 む化合物は、もちろん、当業者に明かであろう。 最も好ましい態様では、−Z−Y−は、10個までの非水素原子のアミドシリ ル又はアミドアルキル基、特に(t−ブチルアミド)(ジメチルシリル)又は1 −(t−ブチルアミド)−2−エチル基である。 好ましい硼素含有化合物は第二の成分として使用されるとき、本発明の触媒を 形成するのに生ずる化学反応は、以下の通りであると思われる。 LkMXmX´nX´´p+R3Si+(BQ4- → (LkMXmX´nX´´p-1(X´)q+(BQ4-+(R3Si)X´´ (式中、L、M、X´、X´´、X、R、k、m、n、p及びqは前記同様であ り、そしてQはボレートアニオンのかさ高な不活性アニオン性リガンド基特にペ ンタフルオロフェニルである)。 一般に、シランの安定性は、反応をして完了させ、それにより所望のカチオン 性触媒の収量の増加をもたらす。従って、得られる触媒は、極めて活性なしかも 有効な重合触媒である。 一般に、触媒は、約−100℃から約300℃の範囲内の温度で好適な溶媒中 で2種の成分(4族金属錯体及びシリリウム化合物)を化合させることにより製 造できる。触媒は、それぞれの成分を化合することにより使用前に別々に製造さ れるか、又は重合されるべき単量体の存在下の化合によりその場で製造できる。 このやり方で製造される触媒の予想以上の高い触媒的有効性によって、その場で 触媒を形成するのが好ましい。触媒は、自然発火性の種を含まないが、しかし、 触媒の成分は、水分及び酸素の両者に対して敏感であり、そして不活性雰囲気例 えば窒素、アルゴン又はヘリウム中で取り扱われそして移動されねばならない。 追加の成分は、もし所望ならば、触媒系中に配合できる。好適な追加の成分は、 アルモキサン、特にメチルアルモキサン及びトリイソプロピルアルミニウム変性 メチルアルモキサン、ルイス酸例えば各アルキル基中に1−6個の炭素を含むト リアルキルアルミニウム化合物、及びルイス塩基例えばC1-4ジアルキルエーテ ル及びテトラヒドロフランを含む。 触媒は、単独で又は他との組合せで、2−100000個の炭素原子を有する エチレン性不飽和単量体を重合するのに使用できる。触媒の或るものは、本発明 で使用されるシリリウム化合物の代わりに既知の活性化共触媒を利用して、当業 者に既知であるように、タクチック重合体、特にアイソタクチックポリプロピレ ン、シンジオタクチックポリプロピレン及びシンジオタクチックポリスチレンを 形成するのに使用できる。好ましい単量体は、C2-20α−オレフィン、特にエチ レン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、 3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デ セン、長鎮高分子α−オレフィン、並びにこれらの混合物を含む。他の好ましい 単量体は、スチレン、C1-4アルキル置換スチレン、テトラフルオロエチレン、 ビニルベンゾシクロブタン、エチリデンノルボルネン、アリルベンゼン、1、4 −ヘキサジエン、1、7−オクタジエン、ビニルシクロヘキサン、4−ビニルシ クロヘキセン、ジビニルベンゼン、並びにエチレンとこれらの混合物を含む。 一般に、重合は、チグラー・ナッタ又はカミンスキー・シン型重合反応に関し て当業者に周知の条件、特に0−250℃の温度及び大気圧−10000気圧( 0.1−1000Mpa)の圧力で達成できる。懸濁、溶液、スラリー、気相又 は他の方法の条件は、所望ならば使用できる。担体、特にシリカ、変性シリカ( 焼成、各アルキル基に1−10個の炭素を有するトリアルキルアルミニウム化合 物による処理、又はアルキルアルモキサンによる処理により変性されたシリカ) 、アルミナ、又は重合体(特にポリテトラフルオロエチレン又はポリオレフィン )が使用でき、そして望ましくは、触媒が気相重合方法で使用されるとき、使用 される。担体は、好ましくは、1:100000−1:10、さらに好ましくは 1:50000−1:20、そして最も好ましくは1:10000−1:30の 触媒(金属に基づく):担体の重量比をもたらす量で使用される。 多くの重合反応では、使用される触媒:重合可能な化合物のモル比は、10-1 2 :1−10-1:1、さらに好ましくは10-12:1−10-5:1である。 重合のための好適な溶媒は、非配位性且つ不活性の液体である。その例は、直 鎖及び枝分かれ鎖の炭化水素、例えばイソブタン、ブタン、ペンタン、ヘキサン 、ヘプタン、オクタン、イソペンタン、及びこれらの混合物;環状及び脂環状炭 化水素、例えばシクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチ ルシクロヘプタン、及びこれらの混合物;ペルフッ素化炭化水素、例えばペルフ ッ 素化C4-10アルカン、及び芳香族及びアルキル置換芳香族化合物、例えばベンゼ ン、トルエン、及びキシレンを含む。好適な溶媒は、また、単量体又は共単量体 として働く液状のオレフィンを含み、エチレン、プロピレン、1−ブテン、ブタ ジエン、シクロペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチ ル−1−ペンテン、1、4−ヘキサジエン、1、7−オクタジエン、1−オクテ ン、1−デセン、スチレン、ジビニルベンゼン、エチリデンノルボルネン、アリ ルベンゼン、ビニルトルエン(総ての異性体単独又は混合物を含む)、4−ビニ ルシクロヘキセン、及びビニルシクロヘキサンを含む。前記のものの混合物も、 また好適である。 触媒は、また、所望の性質を有する重合体ブレンドを製造するために、直列で 又は並列で接続された別々の反応槽で少なくとも1種の追加の均一又は不均一な 重合触媒との組み合わせで利用できる。この方法の例は、WO94/00500 号に開示されている。 一つのこの重合方法は、 任意に溶媒中で1個以上の連続する撹拌するタンク又は管状の反応槽中で、又は 溶媒の不存在下任意に直列で又は並列で接続された流動床気相反応槽中で、1種 以上のα−オレフィンと本発明による触媒とを接触させ、そして 得られる重合体を回収する ことを含む。 他の方法では、エチレン/α−オレフィンインターポリマー組成物は、 (A)少なくとも1個の反応槽中で本発明の触媒組成物の存在下、重合条件下エ チレンと少なくとも1種の他のα−オレフィンとを接触させて、第一のインター ポリマー又は任意に第一のインターポリマーの溶液を生成させ、 (B)少なくとも1個の他の反応槽中で不均一なチグラー触媒の存在下、工程( A)で使用されるのより高い重合反応温度でしかも重合条件下で、エチレンと少 なくとも1種の他のα−オレフィンとを接触させて、任意に溶液である第二のイ ンターポリマーを生成させ、そして (C)第一のインターポリマーと第二のインターポリマーとを組み合わせて、エ チレン/α−オレフィンインターポリマーブレンド組成物を形成し、そして (D)エチレン/α−オレフィンインターポリマーブレンド組成物を回収するこ とにより製造される。 好ましくは、不均一なチグラー触媒は、 (i)ハロゲン化マグネシウム、シリカ、変性シリカ、アルミナ、燐酸アルミニ ウム又はこれらの混合物を含む固体担体成分、及び (ii)式 TrX´´u(X´´´)v-u又はTrX´´uO(X´´´)v-u-2 (式中、Trは4、5又は6族の金属であり、 Oは酸素であり、 X´´はハロゲンであり、 X´´´は独立してヒドロカルビル、シリル、ヒドロカルビルオキシ、又はシロ キシから選ばれる10個までの非水素原子を有する基であり、 uはv以下である0−6の数であり、そして vはTrの形式酸化数である) により表示される遷移金属成分 を含む。 これらの重合は、一般に、二つの重合体含有流の緊密な混合を助けるために、 溶液条件下実施される。前記の技術は、広い分子量分布及び広い組成分布を有す るエチレン/α−オレフィンインターポリマー組成物を製造させる。好ましくは 、不均一な触媒は、また、高温度、特に溶液方法の条件下180℃以上の温度で 重合体を効率的に生成できる触媒から選ばれる。 その場でのさらなる態様では、エチレン/α−オレフィンインターポリマー組 成物を製造する方法が提供され、それは、 (A)本発明の触媒組成物を含む少なくとも1個の反応槽中で好適な溶液重合の 温度及び圧力下溶液方法でエチレン及び少なくとも1種の他のα−オレフィンを 重合して第一のインターポリマー溶液を生成させ、 (B)溶液重合の条件の下、エチレン及び任意に1種の他のα−オレフインの存 在下、不均一なチグラー触媒を含む少なくとも1個の他の反応槽中に(A)のイ ンターポリマー溶液を移して、エチレン/α−オレフィンインターポリマー組成 物を含む溶液を形成させ、そして (C)エチレン/α−オレフィンインターポリマー組成物を回収する ことを含む。 好ましくは、不均一なチグラー触媒は、 (i)ハロゲン化マグネシウム又はシリカを含む固体の担持成分、及び (ii)式 TrX´´u(X´´´)v-u又はTrX´´uO(X´´´)v-u-2 (式中、Tr、X´´、X´´´、u及びvは前記同様である) により表示される遷移金属成分 を含む。 前記の技術は、また、広範囲の分子量分布及び広い組成分布を有するエチレン /α−オレフィンインターポリマー組成物を製造させる。本発明の方法で使用さ れる特に望ましいα−オレフィンは、エチレン及びC4-8α−オレフィンの混合 物、最も望ましくはエチレン及び1−オクテンの混合物である。 当業者は、本明細書に開示された本発明が、特に開示されていない任意の成分 の不存在下で実施できることを理解するだろう。以下の実施例は、そのさらなる 説明として提供され、そしてそれを制限するものと考えてはならない。逆のこと を述べていない限り、総ての部及び%は、重量の基準で表示される。 実施例 実施例 1 (第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニ ル)シランチタンジメチル及びトリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロ フェニルボレート A.(第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジ エニル)シランチタンジメチルの製造 乾燥ボックス中で、0.20gのTiCl3(THF)3を40mLのテトラヒ ドロフラン(THF)に懸濁した。0.277gの固体の(テトラメチルシクロ ペンタジエニル)(t−ブチルアミノ)ジメチルシランジグリニャール(Me4 5SiMe2N−t−BuMg2Cl2(THF)2)を加え、淡青色から濃い紫 色に色が変化した。5分間撹拌後、THF中のメチレンクロリドの1.56M溶 液0.17mLを添加した。色は、1時間にわたって輝黄色に変化した。THF を減圧下除いた。生成物を、ペンタンによる抽出により回収した。黄色の(t− ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン チタンジクロリドの収量は0.144gであり、収率は72.4%であった。対 応するジメチル錯体は、メチルグリニャールとの反応により形成される。 B.トリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートの製造 フラスコに、トリフェニルカルベニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボ レート(400mg、0.434mモル)及び4mLのトリエチルシランを入れ た。16時間の反応後、得られるスラリーを濾過し、ヘキサンにより洗い、揮発 性成分を減圧下回収して白色の固体を得た。トリエチルシリリウムテトラキスペ ンタフルオロフェニルボレートの収量は325mgであり、収率は94.3%で あった。 C.重合 2L容の撹拌する反応槽に、741gの混合したアルカン溶媒(Exxon Chemical Inc.から入手できるIsopar−E(商標))及び1 19gの1−オクテン共単量体を入れた。水素(25△psi、△170kPa )を、80mL容の添加タンクから圧力差の膨脹により反応槽に添加された。反 応槽を140℃に加熱し、1200rpmで撹拌し、そして3.5Mpaでエチ レンにより飽和した。(N−t−ブチルアミド)ジメチル(η5−シクロペンタ ジエニル)シランチタン(IV)ジメチル及びトリメチルシリリウムテトラキス −ペンタフルオロフェニルボレートを各化合物が1.0μモルとなるようにピペ ットで加えることにより、乾燥ボックス中で触媒及び共触媒を混合した。得られ る溶液を触媒添加タンクに移し、そして反応槽に注入し、そして反応槽に同様に 注入されるトルエンにより添加ラインを洗った。重合を、必要に応じ加えられる エチレンにより進行させた。最高の温度上昇は24℃であった。15分後、重合 体溶液を反応槽から除いた。立体障害フェノール抗酸化剤(Ciba Geig y Corp.から入手されるIrganox(商標))100mgを、得られるエ チレン/1−オクテン共重合体に加えた。揮発物を、約18時間約130℃でオ ーブン中で減圧下重合体溶液から除いた。重合体の収量は98.5gであった。 実施例 2 (N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチル−η5−シクロヘキ サジエン−1−イル)シランチタン(IV)ジメチル及びトリエチルシリリウム ジエチルエーテルテトラキスペンタフルオロフェニルボレート A1.5、5−ジメチル−1、3−シクロヘキサジエン/3、3−ジメチル−1 、4−シクロヘキサジエン異性体混合物 窒素雰囲気下のガラスフラスコに、50.0g(0.357モル)の1、1− ジメチル−3、5−ジケトシクロヘキサンを、約500mLのジエチルエーテル 中でスラリー化した。氷浴中でスラリーを冷却後、13g(0.342モル)の LiAlH4を徐々に加えた。反応混合物を室温に加温し、そして2時間撹拌し 、その後14g(0.369モル)の追加のLiAlH4を加えた。反応混合物 を2時間還流し、次に一晩撹拌した。操作は以下の通りであった。氷浴中で反応 混合物を冷却後、27mLの水を徐々に加え、次に15重量%のNaOH水溶液 27mLを加え、さらに81mLの水を加えた。得られる固体を濾去し、そして ジエチルエーテルにより洗った。合わせたエーテル溶液を蒸発濃縮した。得られ る淡黄色の生成物に、10mLの9M水性H2SO4を加えた。生成物を、145 ℃のポット温度までに短路蒸留カラムを使用して蒸留後集めた。追加のH2SO4 を加え、そして第二回の蒸留を行った。10重量%の水性Na2CO3、次に水に よる洗浄後、生成物を無水MgSO4により乾燥した。生成物を分別蒸留し、約 100℃までの沸点を有するフラクションを集めた。収量は12gの以下のよう に画かれる異性体混合物であった。 A2.カリウム6、6−ジメチル−シクロヘキサジエンの製造 200mLのペンタン中の14.0g(0.111モル)のカリウムt−アミ レート(KOC(CH3225)に、ヘキサン中の2.5M(0.111モル )のブチルリチウムを加え、少量の茶色がかった不溶性の物質が形成した。これ に、12.0g(0.111モル)の既に形成されたジメチルシクロヘキサジエ ン異性体混合物を加えた。輝オレンジ色の生成物が生じた。一晩撹拌後、色は茶 色がかったオレンジ色になった。生成物を濾過し、数回ペンタンにより洗い、次 に減圧下乾燥した。オレンジ色の粉末の収量は11.8gであり、収率は72. 7%であった。 A3.(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチルシクロヘキサ ジエン−1−イル)シラン異性体混合物の製造 テトラヒドロフラン(THF)中の5.46g(32.9mモル)のClSi (CH32NC(CH33(ヨーロッパ特許A第563365号の技術に従って 得られる)の溶液に、4.50g(30.8mモル)の固体のカリウムジメチル シクロヘキサジエニド異性体混合物を徐々に加えた。一晩撹拌後、反応混合物を 濾過し、溶媒を減圧下除いた。残留物をペンタンにより抽出し、得られるスラリ ーを濾過し、溶媒を濾液から除いた。Kugelrohr蒸留による精製により 3.58gの生成物が得られた。収率49.0%。1H NMR(C66)△5 .69(d、10.2Hz、2H)、5.45(d、9.9Hz、2H)、2. 30(s、1H)、1.13(s、3H)、1.12(s、3H)、1.07( s、9H)、0.12(s、6H)。異性体生成物の構造は、以下のように画か れる。 A4.ジリチウム(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチルシ クロヘキサジエニル)シラン異性体混合物の製造 75mLのジエチルエーテル中の3.58g(15.1mモル)の(N−t− ブチルアミド)(ジメチル)(ジメチルシクロヘキサジエニル)シランに、ヘキ サン中の12.6mLの2.52Mのn−ブチルリチウムに加えた。得られる黄 色の反応溶液を数日間撹拌し、その間多量の沈澱が形成した。反応混合物を数時 間環流し、次にそれを濾過した。固体をヘキサンにより洗い、次に減圧下乾燥し た。淡黄色の粉末の収量は2.01gであり、収率は53.5%であった。 A5.(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(6、6−ジメチル−η5−シク ロヘキサジエン−3−イル)シランチタン(IV)ジクロリドの製造 ジリチウム(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチル−η5 −シクロヘキサジエニル)シラン(1.50g、6.01mモル)を、2.23 g(6.01mモル)のTiCl3・(THF)3及び125mLのTHFを含む 250mL容のガラスフラスコに、25℃で5分かけて定量添加漏斗によって添 加した。濃い茶色の混合物が直ぐに形成した。この反応混合物に、PbCl2(1 .80g、6.48mモル)を25℃で固体として添加し、得られる混合物を2 時間撹拌した。揮発物を減圧下除き、そして固体をヘキサンにより1回粉砕した 。ヘキサン(50mL)を次に加え、混合物をCelite(商標)けい藻土濾 過助剤を通して濾過して濃い茶色の溶液を得た。30mLへの溶液の濃縮、−7 8℃に冷却、そして濾過は、所望の生成物の茶色の結晶を与えた。収量は1.0 1gであり、収率は47%であった。得られる生成物の構造は、以下の通りであ る。 A6.(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチル−η5−1、 3−シクロヘキサジエン−1−イル)シランチタン(IV)ジメチルの製造 0.049gの(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチル− η5−シクロヘキサジエン−1−イル)シランチタンジクロリド(0.12mモ ル)を、10mLのジエチルエーテルに溶解した。この溶液に、0.08mLの マグネシウムメチルヨーダイド(CH3MgI)(THF中3.0M)を、20 分かけて撹拌しつつ25℃で滴下した。CH3MgIの添加完了後、溶液を20 分間撹拌した。この後、ジエチルエーテルを減圧下除き、残留物をペンタンによ り抽出した。溶液を次に濾過し、濾液を減圧下蒸発乾固して0.026g(収率 66%)の所望の生成物を得た。1H NMR(C66)d5.25(d、2H )、5.05(d、2H)、1.46(s、9H)、1.32(s、6H)、1 .18(s、3H)、0.66(s、3H)、0.20(s、6H)。 B.トリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート シリリウムボレート塩は、実施例1、パートBに従って製造された。 C.重合 2L容の撹拌する反応槽に、744gの混合したアルカン溶媒(Exxon Chemical Inc.から入手できるIsopar−E(商標))及び1 26gの1−オクテン共単量体を入れた。水素(25△psi、△170kPa )を、80mL容の添加タンクから圧力差の膨脹により反応槽に添加した。反応 槽を140℃に加熱し、1200rpmで撹拌し、そして3.5Mpaでエチレ ンにより飽和した。(N−t−ブチルアミド)(ジメチル)(4、4−ジメチル −η5−1、3−シクロヘキサジエン−1−イル)シランチタン(IV)ジメチ ル及びトリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートを各化 合物が2.0μモルになるようにピペットで加えることにより、乾燥ボックス中 で触媒及び共触媒を混合した。得られる溶液を触媒添加タンクに移し、そして反 応槽に注入し、そしてトルエンにより添加ラインを洗い、そして反応槽に同様に 注入した。重合を、必要に応じ加えられるエチレンにより進行させた。15分後 、重合体溶液を反応槽から除いた。揮発物を、約18時間約130℃でオーブン 中で減圧下エチレン/1−オクテン共重合体溶液から除いた。収量は8.2gで あった。 実施例 3 (第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニ ル)シランチタンジメチル及びトリメチルシリリウム・ジエチルエーテルテトラ キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート A.(第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジ エニル)シランチタンジメチル チタン錯体は、実施例1、パートAに従って製造された。 B.トリメチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート・( O C25)2 フラスコに、1.00gのLiB(C654・2.5Et2O(1.00g、 1.15mモル)及び40mLのトリメチルシリルクロリドを入れた。内容物を 一晩撹拌すると曇った溶液が得られ、それを、Celite(商標)けい藻土濾 過助剤を通して濾過して透明な無色の溶液を得た。揮発物を真空下除いて、白色 のやや油状の固体を得た。粉砕及びヘキサンとの撹拌により、濾過により単離さ れる白色の固体を得た。減圧下乾燥すると、白色の粉末としてシリリウム塩を得 た(0.60g、63%)。 C1.重合 2L容の撹拌する反応槽に、520gのトルエン及び147gの1−オクテン 共単量体を入れた。反応槽を80℃に加熱し、1200rpmで撹拌し、そして 450kpa(65psi)でエチレンにより飽和した。(N−t−ブチルアミ ド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シランチタン(I V)ジメチル及びトリメチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル) ボレート・(OC252を各化合物が1.0μモルになるようにピペットで加 えることにより、乾燥ボックス中で触媒及び共触媒を混合した。得られる黄色の 溶液を触媒添加タンクに移し、そして反応槽に注入し、そして反応槽に同様に注 入するトルエンにより添加ラインを洗った。重合を、必要に応じ加えられるエチ レンにより進行させた。全発熱は5.6℃であった。10分後、重合体溶液を反 応槽から取り出した。揮発物を、約18時間約130℃でオーブン中で減圧下エ チレン/1−オクテン共重合体溶液から除いた。収量は24.0gであった。 C2.重合 2L容の撹拌する反応槽に、718gのIsopar−E(商標)溶媒及び1 10gの1−オクテン共単量体を入れた。水素(36△psi、△250kPa) を、80mL容の添加タンクから圧力差の膨脹により反応槽に添加した。反応槽 を140℃に加熱し、1200rpmで撹拌し、そして3.5Mpa(500p si)でエチレンにより飽和した。(N−t−ブチルアミド)ジメチル(テトラ メチル−η5−シクロペンタジエニル)シランチタン(IV)ジメチル及びトリ メチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート・(OC25) 2 のトルエン溶液を各化合物が1.0μモルになるようにピペットで加えること により、乾燥ボックス中で触媒及び共触媒を混合した。得られる溶液を触媒添加 タンクに移し、そして反応槽に注入し、そしてトルエンにより添加ラインを洗い 、そして反応槽に同様に注入した。重合を、必要に応じ加えられるエチレンによ り進行させた。全発熱は、5.6℃であった。15分後、重合体溶液を反応槽か ら除いた。揮発物を、約18時間約130℃でオーブン中で減圧下エチレン/1 −オクテン共重合体溶液から除いた。エチレン/1−オクテン共重合体の収量は 38.4gであった。 実施例 4 (第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニ ル)シランチタンジメチル及びトリメチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオ ロフェニル)ボレート A.(第三級−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジ エニル)シランチタンジメチル チタン錯体は、実施例1パートAに従って製造された。 B.トリメチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートの電気化 学的生成 微細なガラスフリットにより分離された2個の電極ウエル、白金メッシュ作用 及び対電極、及び銀ワイヤ参照電極を含む電気分解のための標準H電解槽を、ア ルゴンを充填した不活性雰囲気グローブボックスの内側に置いた。電解槽のそれ ぞれの半分に、1、2−ジフルオロベンゼン溶媒(作用コンパートメントにおい て5mL、対コンパートメントにおいて4mL)並びにテトラ(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)ボレート担持電解質(各コン パートメントにおいて15mモル)を満たした。ヘキサメチルジシランを作用コ ンパートメントに加えた(10mモル)。溶液を撹拌し、電位差は、Si−Si 結合の酸化を開始するのに適切な稙、+2.4V対飽和カロメル電極になった。 反応を、10mモルの(CH33Si+が生成されたとき、停止させた。作用コ ンパートメント溶液を次に丸底フラスコにピペットにより移し、そして溶媒を真 空下除いた。生成物をトルエンに溶解して、重合の共触媒として使用される0. 005M溶液を形成させた。 C.重合 2L容の撹拌する反応槽に、714gの混合したアルカン溶媒(Exxon Chemical Inc.から入手できるIsopar−E(商標))及び1 07gの1−オクテン共単量体を入れた。水素(32△psi、△220kPa )を、80mL容の添加タンクから圧力差の膨脹により反応槽に添加した。反応 槽を140℃に加熱し、1200rpmで撹拌し、そして3.5Mpaでエチレ ンにより飽和した。(N−t−ブチルアミド)ジメチル(η5−シクロペンタジ エニル)シランチタン(IV)ジメチル及び電気分解により製造したトリメチル シリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートのトルエン溶液を各化合 物が1.0μモルになるようにピペットで加えることにより、乾燥ボックス中で 触媒及び共触媒を混合した。得られる溶液を触媒添加タンクに移し、そして反応 槽に注入し、そして反応槽に同様に注入したトルエンにより添加ラインを洗った 。重合を、必要に応じ加えられるエチレンにより進ませた。15分後、重合体溶 液を反応槽から取り出した。立体障害フェノール抗酸化剤(Ciba Geig yCorp.から入手されるIrganox(商標))100mgを、得られる エチレン/1−オクテン共重合体に加えた。揮発物を、約18時間約130℃で オーブン中で減圧下エチレン/1−オクテン共重合体溶液から除いた。エチレン /1−オクテン共重合体の収量は99.1gであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラポインテ, ロバート イー アメリカ合衆国ミシガン州 48642 ミド ランド トッド ストリート 3824 (72)発明者 マッセル, ロバート ディ アメリカ合衆国ミシガン州 48640 ミド ランド ハスキン ドライブ 3800

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.A)式 LkMXmX´nX´´p又はその二量体 (式中、Lは、50個までの非水素原子を含む、Mに結合したアニオン性、非局 在化、π−結合した基であり、任意に2個の基は、ともに結合して橋かけした構 造を形成してもよく、またさらに任意に1個のLはXに結合してもよく; Mは、+2、+3又は+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であ り; Xは、LとともにMとの金属含有環を形成している50個までの非水素原子をも つ任意の二価の置換基であり; X´は、20個までの非水素原子を有する任意の中性のルイス塩基であり; X´´は、それぞれの場合、40個までの非水素原子を有する一価のアニオン性 部分であり、任意に2個のX´´基は、ともに共有結合的に結合してMに結合す る両方の原子価を有する二価のジアニオン性部分を形成してもよいか、又はMに π−結合している(それによりMは+2酸化状態にある)中性の共役又は非共役 ジエンを形成してもよく、又はさらに任意に1個以上のX´及び1個以上のX´ ´基は、ともに結合し、それによりMに両者が共有結合的に結合しそしてルイス 塩基官能性によりそれに配位結合していてもよく; kは1又は2であり; mは0又は1であり; nは0−3の数であり; pは0−3の整数であり;そして k+m+pの合計は、Mの形式酸化状態に等しい) に相当する金属錯体、並びに B)式 R3Si(X´)q +- (式中、Rは、独立してそれぞれの場合、ヒドロカルビル、シリル、ヒドロカル ビルオキシ、ジヒドロカルビルアミノ、及びこれらの組合せからなる群から選ば れる30個までの非水素原子を有する基であり、X´は、前記同様であり、qは 、零又は1であり、そしてA-は、非配位性且つ融和性アニオンである) に相当するシリリウム塩 を含む触媒系。 2.金属錯体が、式 (式中、M、X´、X´´、n及びpは前記同様であり、 Eは珪素又は炭素であり、 R*は独立してそれぞれの場合シリル、ヒドロカルビル及びこれらの組合せから 選ばれる基又は水素であって該R*は30個までの炭素又は珪素の原子を有し、 そして xは1−8である) に相当する請求項1の触媒系。 3.Lは、50個までの非水素原子を含む、Mに結合したアニオン性、非局在化 、π−結合した基であり; Mは、+2、+3又は+4形式酸化状態にある元素の周期律表の4族の金属であ り; Xは、LとともにMと金属含有環を形成している50個までの非水素原子を有す る二価の置換基であり; X´は、20個までの非水素原子を有する任意の中性のルイス塩基であり; X´´は、それぞれの場合、20個までの非水素原子を有する一価のアニオン性 部分であり、任意に2個のX´´基は、一緒になってMに結合する両方の原子価 を有する二価のアニオン性部分を形成してもよいか、又はさらに任意にX´及び X´´基は、ともに結合し、それによりMに両者が共有結合的に結合しさらにル イス塩基官能性によりそれに配位結合していてもよく; kは1であり; mは1であり; nは0−3の数であり; pは1−2の整数であり;そして k+m+pの合計は、Mの形式酸化状態に等しい 請求項1の触媒系。 4.4族の金属錯体が、式 (式中、X、M及びX´´は前記同様であり;そして Cpは、Xに結合しそしてMに対してη5結合形態で結合したC54基であるか 、又はヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロゲン、シアノ及びこれらの組合 せから独立して選ばれる1−4個の置換基により置換されたη5結合基であって 該置換基は、20個までの非水素原子を有し、そして任意に、2個以上のこれら 置換基(シアノ又はハロゲンを除く)は一緒になってCpをして縮合した環構造 をとらせる) に相当する請求項4の触媒系。 5.4族の金属の錯体は、式 (式中、Mは+4形式酸化状態にあるチタン又はジルコニウムであり; R´は、それぞれの場合独立して水素、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハ ロゲン、シアノ及びこれらの組合せから選ばれ、該R´は、20個までの非水素 原子を有し、そして任意に、2個のR´基(但しR´が水素、ハロゲン又はシア ノではない場合)は、一緒になってシクロペンタジエニル環の隣接する位置に接 続するその二価の誘導基を形成して縮合した環構造を形成し; X´´は、ヒドロカルビル又はシリル基であって、該基は20個までの非水素原 子を有し; Yは、−O−、−S−、−NR*−、−PR*−であり;そして Zは、SiR* 2、CR* 2、SiR* 2SiR* 2、CR* 2CR* 2、CR*=CR*、C R* 2SiR* 2、又はGeR* 2(但し、R*は、それぞれの場合独立して水素であ るか又はヒドロカルビル、シリル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、 及びこれらの組合せから選ばれるメンバーであり、該 R*は、10個までの非水 素原子を有し、そして任意に、Zからの2個のR*基(但し、R*は水素ではない 場合)、又はZからのR*基及びYからのR*基は環系を形成する)である)に相 当する請求項4の触媒系。 6.A-が、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2 、3、5、6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2、3、4、 5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3、4、5−トリフルオ ロフェニル)ボレート、テトラキス(1、2、2−トリフルオロエテニル)ボレ ート、メチルトリス(ペルフルオロフェニル)ボレート及びフェニルトリス(ペ ルフルオロフェニル)ボレートである請求項1−5の何れか一つの項の触媒系。 7.シリリウム塩が、トリメチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニル ボレート、トリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、 トリフェニルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリベン ジルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリメチルシリリ ウムメチルトリスペンタフルオロフェニルボレート、トリメチルシリリウムベン ジルトリスペンタフルオロフェニルボレート、トリエチルシリリウムフェニルト リスペンタフルオロフェニルボレート、トリエチルシリリウムメチルトリスペン タフルオロフェニルボレート、トリフェニルシリリウムメチルトリスペンタフル オロフェニルボレート、トリベンジルシリリウムベンジルトリスペンタフルオロ フェニルボレート、トリベンジルシリリウムメチルトリスペンタフルオロフェニ ルボレート、トリメチルシリリウムテトラキス(2、3、5、6−テトラフルオ ロフェニル)ボレート、トリフェニルシリリウムテトラキス(2、3、5、6− テトラフルオロフェニル)ボレート、トリメチルシリリウムテトラキス(3、4 、5−トリフルオロフェニル)ボレート、トリベンジルシリリウムテトラキス( 3、4、5−トリフルオロフェニル)アルミネート、トリフェニルシリリウムメ チルトリス(3、4、5−トリフルオロフェニル)アルミネート、トリエチルシ リリウムテトラキス(1、2、2−トリフルオロエテニル)ボレート、トリシク ロヘキシルシリリウムテトラキス(2、3、4、5−テトラフルオロエテニル) ボレート、ジメチルオクタデシルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ ル)ボレート、トリス(トリメチルシリル)シリリウムメチルトリス(2、3、 4、5−テトラフルオロフェニル)ボレート、又はこれらのエーテル付加物であ る請求項6の触媒系。 8.4族の金属の錯体とシリリウム塩とを不活性希釈剤中で接触させることを含 む請求項1の触媒系を製造する方法。 9.1種以上の付加重合可能な単量体を請求項1の触媒系の存在下重合する付加 重合方法。 10.式 R3Si(X´)q +- (式中、Rは、独立してそれぞれの場合、ヒドロカルビル、シリル、ヒドロカル ビルオキシ、ジヒドロカルビルアミノ、及びこれらの組合せからなる群から選ば れる20個までの非水素原子を有する基であり、そして A-は、非配位性且つ融和性アニオンである) に相当するシリリウム塩を製造する方法において、該方法は、非配位性対イオン A-の源の存在下、式 R3SiSiR (式中、Rは、前記同様である) に相当するジシラン化合物を含む溶液を酸化することを含む方法。 11.酸化が、少なくとも+0.5ボルト対飽和カロメル電極の電位差で行われ る電気分解である請求項10の方法。 12.電気分解が、ジシラン化合物の転換が理論値の50−80%になるまで、 行われる請求項11の方法。
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