WO2001007491A1 - Method for preparing olefin (co)polymers - Google Patents

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WO2001007491A1
WO2001007491A1 PCT/EP2000/006559 EP0006559W WO0107491A1 WO 2001007491 A1 WO2001007491 A1 WO 2001007491A1 EP 0006559 W EP0006559 W EP 0006559W WO 0107491 A1 WO0107491 A1 WO 0107491A1
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aryl
alkyl
carbon atoms
atoms
alkylaryl
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PCT/EP2000/006559
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Gerrit Luinstra
Gerald Werne
Ursula Rief
Marc Oliver Kristen
Joachim Queisser
Michael GEPRÄGS
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Basf Aktiengesellschaft
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    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of homopolymers from ⁇ -olefins and to a process for the production of copolymers from ⁇ -olefins. Furthermore, the invention relates to the copolymers obtainable by the latter method. The invention also relates to transition metal compounds and catalyst systems and their use for olefin (co) polymerization.
  • the iron compounds chelated with these tridentate bisimine ligands yield high molecular weight linear polyethylene in the presence of ethene, isotactic polypropylene in the presence of propene (see also Gibson et. Al., Chem. Commun. 1998, 849-850 and Pellecchia et al., Macromol. Rapid Commun. 1998, 19, 651-655), where the activity of the propene polymerization drops sharply compared to that of the ethene polymerization (see also WO 98/30612).
  • WO 98/27124 describes polymerizations of ethene with complexes of iron and cobalt, which are chelated with tridentate bisimine ligand systems as mentioned above.
  • the polymerizations carried out with these iron chelate complexes provide polymer material which is very inhomogeneous in its composition and is characterized by very broad molecular weight distributions. Only very moderate activities are achieved, for example, if appropriate cobalt complexes are used whose tridentate bisiminchelate ligands have aryl residues on the imine nitrogen which are substituted in one of the ortho positions with a halogen such as chlorine.
  • the present invention was therefore based on the object of providing processes for the production of olefin (co) polymers which also convert higher ⁇ -olefins in satisfactory yields or with high polymerization activity into homopolymeric products with a narrow molecular weight distribution. Furthermore, the invention was based on the object of making accessible olefin copolymers which can be easily processed and which also have a very high degree of uniformity, ie a very narrow molecular weight distribution. Accordingly, we have found a process for the preparation of homopolymers from ⁇ -olefins, in which the starting monomer is present in the presence of a transition metal compound (I) of the general formula
  • R 1 , R 2 C 6 to C 6 aryl with halogen, nitro, cyano, sulfonato or trihalomethyl substituents in the two ortho positions to the N a and N b aryl bond,
  • R 3 , R 4 are hydrogen, Ci- to Cio-alkyl, C 3 - to -CC 0 cycloalkyl, C 6 - to Ci 6 ⁇ aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the
  • R 5, R 6, R 7 are hydrogen, C ⁇ ⁇ to 0 alkyl, C 3 - to C ⁇ 0 cycloalkyl, C 6 - to C ß -aryl, alkylaryl having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 or functional groups based on the elements of groups IVA to VIIA of the periodic table of the elements or R 5 and R 6 and / or R 6 and R 7 together form a fused five -, six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted carbo- or heterocycle,
  • an ionic compound with a Lewis acidic cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation is polymerized as a cocatalyst.
  • ⁇ -olefins can be copolymerized in the presence of the transition metal compound (I) and the aforementioned cocatalyst.
  • transition metal compound (I) and a catalyst system containing the essential constituents of the transition metal compound (I) and a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with a Lewis acid cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation were found as cocatalysts .
  • the use of the aforementioned transition metal compounds or catalyst systems for the (co) polymerization of ⁇ -olefins was found.
  • Linear or branched hydrocarbons having two to 26 carbon atoms are suitable as ⁇ -olefins in the context of the present invention.
  • these ⁇ -olefins can have one, two or more further double and / or triple bonds.
  • Suitable ⁇ -olefins are, for example, ethene, propene, 1-butene, i-butene, 1, 3-butadiene, 1-pentene, 3-methyl- or 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 3- , 4- or 5-methyl-l-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-dodecadecene, 1-hexadecene or 1-eicosen.
  • ethene and propene preference is given to using ethene and propene and also preferably 1-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene.
  • any binary, ternary or higher mixtures of the aforementioned ⁇ -olefins can be used.
  • Binary polymerization mixtures can contain, for example, ethene and propene, i-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene as starting monomers.
  • binary starting mixtures Particularly suitable among the binary starting mixtures are ethene / propene, ethene / 1-butene, ethene / 1-pentene and ethene / 1-hexene.
  • a binary mixture of ethene and 1-hexene is preferred.
  • Suitable ternary starting mixtures are composed, for example, of ethene and propene and also i-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene. Mixtures of ethene and 1-butene and, as a third comonomer, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene are also suitable.
  • Preferred among the ternary ⁇ -olefin mixtures are those of ethene, propene and 1-butene and of ethene, propene and 1-hexene.
  • the starting monomers mentioned are transition-metal catalyzed by the processes according to the invention in the presence of one or more complex compounds of the general formula (I)
  • radicals R 1 and R 2 in (I) represent C 6 - to -C 6 aryl groups, which are each substituted in their two ortho positions N and N & with electron-withdrawing radicals such as halogeno, cyano, nitro, sulfonato or trihalomethyl.
  • S0 3 R 6 , S0 3 Si (R 6 ) and S0 3 + (HN (R 5 ) 3 ) _ are particularly suitable among the sulfonate residues.
  • S0 3 Me, S0 3 SiMe 3 and S0 3 _ (HNEt 3 ) + are particularly suitable among these.
  • trihalomethyl residues trifluor, trichlor and tribromomethyl, in particular trifluoromethyl, are particularly suitable.
  • Particularly suitable ortho substituents are halogen radicals such as the fluorine, chlorine, bromine or iodine radical. Chlorine or bromine residues are preferably used as ortho substituents. Furthermore, the respective ortho positions are preferably occupied by identical residues.
  • the aryl radicals R 1 and R 2 can have one or more further substituents.
  • substituents are functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the Periodic Table of the Elements.
  • Suitable are, for example, straight or branched C ⁇ - to Cio-alkyl, preferably C ⁇ ⁇ to C 6 alkyl, such as methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, partially or perhalogenated C ⁇ ⁇ to -C 0 alkyl, preferably C ⁇ ⁇ to C ⁇ -alkyl, such as trifluoro or trichloromethyl or 2, 2, 2-trifluoro-ethyl, triorganosilyl, such as trimethyl, triethyl, tri-t-butyl, triphenyl or t -Butyl-diphenylsilyl, the nitro, cyano or sulfonato group, amino, for example NH 2 , dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, C ⁇ ⁇
  • ortho-substituted aryl radicals are phenyl, naphthyl and anthracenyl groups, phenyl and naphthyl groups are particularly preferred and the phenyl group is particularly preferred.
  • These ortho-substituted aryl radicals can also be substituted in the positions which are not ortho-permanent with functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the periodic table of the elements, as described above .
  • An ortho-substituted phenyl radical R 1 , R 2 is preferably an additional substitution in the para position, for example with a methyl, t-butyl, chlorine or bromine radical.
  • Preferred aryl radicals R 1 , R 2 are 2,6-dibromo, 2,6-dichloro, 2,6-dibromo-4-methyl- or 2,6-dichloro-4-methylphenyl.
  • the radicals R 3 and R 4 in (I), are hydrogen, C ⁇ ⁇ to 0 alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, C 6 - to C 6 ⁇ aryl, alkylaryl having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or a silyl radical (Si (R 8 ) 3 ).
  • radicals R 3 and R 4 are hydrogen, methyl, ethyl, i-propyl, t-butyl, trifluoromethyl, phenyl, naphthyl , Tolyl, 2-i-propylphenyl, 2-t-butylphenyl, 2, 6-di-i-propylphenyl, 2-trifluoromethylphenyl, 4-methoxyphenyl, pyridyl or benzyl and especially hydrogen, methyl, ethyl, i-propyl or t- Preferred butyl.
  • the radicals R 5 , R 5 , R 7 are independently hydrogen, Ci- to Cio-alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, Cs ⁇ to -C 6 aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms an aryl part or a silyl radical (Si (R 8 ) 3 ) or a functional group based on the elements of the groups VA to VIIA of the periodic table of the elements.
  • Suitable functional groups are for example amino, such as NH 2 , dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, C ⁇ ⁇ to Cio-alkoxy, preferably C ⁇ ⁇ to C ⁇ alkoxy, for example methoxy, ethoxy, n- or i-propoxy, n-, i- or t-butoxy, or halogen such as fluoride, chloride, bromide or iodide.
  • R 5 and R 6 or / and R 6 and R 7 can also, together with the pyridyl system, form a fused five-, six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted carbo- or heterocycle, for example a substituted or unsubstituted one Isoquinoline system.
  • the radicals R 5 , R 6 , R 7 are preferably hydrogen or methyl, in particular hydrogen.
  • the radicals R 8 are C 1 -C 10 -alkyl, preferably C 1 -C 6 -alkyl, C 6 -C 1 -C 6 aryl, preferably C 6 -C 10 -aryl, or alkylaryl with 1 to 10, preferably 1 to 6 C. -Atoms in alkyl and 6 to 14, before - adds 6 to 10 carbon atoms in question.
  • Suitable residues are, for example, triorganosilyl residues such as trimethyl, triethyl, triphenyl or t-butyldiphenylsilyl.
  • radicals R 3 to R 8 include the following alkyl, cycloalkyl, aryl and alkylaryl groups:
  • C 1 -C 10 -alkyl radicals preferably include, for example, the methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl group and the pentyl, hexyl or heptyl group in straight-chain and branched form.
  • C 1 -C 1 -alkyl radicals also include those which are substituted by functional groups based on the elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table, for example partially or perhalogenated alkyl radicals such as trichloromethyl, trifluoromethyl, 2, 2 , 2-trifluoroethyl, pentafluoroethyl or pentachloroethyl as well as alkyl radicals carrying one or more epoxy groups, for example propenoxy.
  • the C ⁇ ⁇ to Cio-alkyl radicals the C ⁇ ⁇ C 6 alkyl radicals are regularly preferred.
  • Cio-cycloalkyl carbonyl fall as well as heterocycles, that is, for example, substituted and unsubstituted cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclo octyl, pyrrolyl, pyrrolidonyl or piperidinyl.
  • substituted cycloaliphatic radicals include 1-methylcyclohexyl, 4-t-butylcyclohexyl and 2,3-dimethylcyclopropyl.
  • Suitable C 6 - to Ci ⁇ -aryl groups generally include substituted and unsubstituted aryl radicals.
  • the C 1 -C 10 -aryl groups such as phenyl and naphthyl are preferred. Phenyl is particularly preferred.
  • the indication of the carbon atoms indicates the number of carbon atoms which form the aromatic system. Carbon atoms from possible alkyl and / or aryl substituents are not yet covered by this information.
  • the statement C 6 - to C 6 aryl should therefore also include, for example, substituted C 6 to C 6 aryl residues such as substituted anthracenyl.
  • C 6 to C 6 aryl radicals accordingly also include those radicals which are single, multiple or per-substituted with functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the periodic table of the elements.
  • Suitable functional groups are -C ⁇ to Cio-alkyl, preferably C ⁇ ⁇ to C ⁇ - alkyl, C ⁇ ⁇ to Cie-aryl, preferably C ⁇ ⁇ to Cio-aryl, triorganosilyl such as trimethyl, triethyl, triphenyl or t -Butyl-diphenylsilyl and amino, for example NH, dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, C ⁇ ⁇ to Cio-alkoxy, preferably C ⁇ ⁇ to C 6 -alkoxy, for example methoxy, Ethoxy, n- or i-propoxy, n-,
  • C 6 - to Ci ⁇ - aryl radicals are also to be understood as meaning substituted and unsubstituted heteroaryl radicals with respect to the substituents R 3 to R 8 , for example C - to C 3 heteroaryl, preferably C 4 - to Cg heteroaryl, such as pyridyl, pyrimidyl, quinolyl or isoquinylyl.
  • Suitable alkylaryl radicals R 3 to R 8 generally include those having 1 to 10, preferably 1 to 6, carbon atoms in the alkyl and 6 to 14, preferably 6 to 10, carbon atoms in the aryl part, in particular the benzyl group.
  • the metals M in (I) are the elements iron, cobalt, ruthenium or rhodium.
  • iron, cobalt and ruthenium are generally formally charged twice or three times positively, and rhodium is usually given a formally single or triple positive charge. Preferred among the
  • Metals M are cobalt and iron, iron is particularly preferred.
  • T and Q represent neutral and / or monoanionic ligands.
  • Lewis bases are suitable as neutral ligands, for example acetonitrile, benzonitrile, diethyl ether, tetrahydrofuran, amines, phosphines, ethyl acetate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide or hexamethylphosphoric acid triamide.
  • a Lewis basic Neutral ligand is also suitable for ethene.
  • Monoanionic ligands are, for example, carbanions based on substituted or unsubstituted alkyl, aryl or acyl radicals or halide ions.
  • the radical T in (I) preferably denotes chloride, bromide, iodide, methyl, phenyl, benzyl or a C 1 to C 1 alkyl which has no hydrogen atoms in the ⁇ position to the metal center M and has a C 1 -C 4 -alkyl ester- or has a nitrile end group.
  • Chloride and bromide are particularly preferred as halides and methyl as the alkyl radical.
  • the radical Q preferably represents acetonitrile, benzonitrile, ethene, tri-phenylphosphine as monodentate phosphorus compound, pyridine as monodentate aromatic nitrogen compound, acetate, propionate or butyrate, in particular acetate as a suitable carboxylate, a linear alkyl ether, for example a linear di-C - to C ⁇ Alkyl ethers such as diethyl ether or di-i-propyl ether, preferably diethyl ether, a cyclic alkyl ether such as tetrahydrofuran or dioxane, preferably tetrahydrofuran, a linear C 1 -C 4 -alkyl ester, for example ethyl acetate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide or an imide
  • Q is preferably a halide
  • a non-coordinating or poorly coordinating anion A is to be understood according to the invention to mean those anions whose charge density at the anionic center is reduced due to electronegative residues and / or whose residues sterically shield the anionic center.
  • Suitable anions A include antimonates, sulfates, sulfonates, borates, phosphates or perchlorates such as B [C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ] 4 ⁇ (tetrakis (3, 5-bis (trifluoromethyl) phenyDborate), B [C ⁇ F 5 ] 4 - or BF 4 - and SbF 6 ", A1F 4 -, AsF 6 ⁇ , PF 6 " or trifluoroacetate (CF 3 SO 3 -).
  • B [C ⁇ H 3 (CF 3 ) 2 ] 4 are preferred "SbF 6 ⁇ and PF 6 ⁇ .
  • Borates, in particular B [C ⁇ H 3 (CF)] 4 -, are particularly preferred.
  • Suitable non-coordinating or poorly coordinating anions and their preparation are described, for example, by SH Strauss, Chem. Rev. 1993, 93, pp. 927-942, as well as with W. Beck and K. Sünkel, Chem. Rev. 1988, 88, pp. 1405 - 1421.
  • Preferred transition metal compounds (I) are, for example: 2,6-bis [1- (2,6-dichlorophenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dichloro- 4-methylphenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dibromophenylimino) ethyl] yridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dibromo-4-methylphenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride and the corresponding iron (II) bromide and cobalt (II) chloride complexes.
  • the transition metal compounds (I) have a tridentate bisimine chelate ligand (in formula (I) the structural element which is obtained with the components M, T, Q and A omitted).
  • These tridentate ligands can e.g. can be obtained from 2,6-diacetylpyridine by reaction with primary amines such as 2,6-dibromaniline, 2,6-dichloroaniline, 2,6-dibromo-4-methylphenylamine or 2,6-di-chloro-4-methylphenylamine ( see J. Org. Chem. 1967, 32, 3246).
  • the transition metal compounds (I) can be according to a Brookhart et al. in Macromolecules 32, 2120-2130 (1999) described methods can be synthesized.
  • the catalyst system according to the invention contains, as cocatalyst, a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with Lewis acid cations or an ionic compound with a Bronsted acid as cation.
  • Suitable ionic compounds with Lewis acid cations fall e.g. under the general formula
  • G is an element of the 1st or 2nd main group of the periodic table of the elements, such as lithium, sodium, potassium,
  • Main group of the periodic table of the elements means, in particular boron, aluminum or galium, preferably boron,
  • Ci- to Cio-alkyl independently of one another for hydrogen, linear or branched Ci- to Cio-alkyl, preferably C ⁇ ⁇ to Cs-alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t -Butyl or n-hexyl, mono- or polysubstituted Ci to Cio-alkyl, preferably C ⁇ to Cg-alkyl, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine,
  • Bromine or iodine, to C ⁇ - Ci ⁇ -aryl, preferably C ⁇ ⁇ to co-aryl, for example phenyl, which may also be mono- or polysubstituted sub- may be substituted, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, for example pentafluorophenyl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms, preferably 1 to 6 C atoms in the alkyl radical and 6 to 14 C atoms, preferably 6 up to 10 carbon atoms in the aryl radical, for example benzyl, fluorine,
  • the anion (TX 1 X 2 X 3 X 4 ) - in a compound of the general formula (Ha) - is preferably a non-coordinating counterion.
  • boron compounds such as those in WO 91/09882, to which express reference is made here, should be emphasized will be called.
  • Particularly suitable cations G are based on the sodium or triphenylmethyl cation and on trialkylammonium cations, such as trimethyl, triethyl or tri-n-butylammonium, or trialkylphosphonium cations such as trimethyl, triethyl or trin-butylphosphonium, and the NN -Dimethylaniliniumion.
  • Preferred compounds (Ha) are, for example, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyDborat or N, N-dimethylanilinium tetrakis [bis (trifluoromethyl) phenyl] borate.
  • the strong neutral Lewis acids are e.g. Compounds of the general formula
  • Main group of the periodic table of the elements means, in particular boron, aluminum or galium, preferably boron,
  • X 5 to X 7 independently of one another for hydrogen, linear or branched C 1 -C 1 -alkyl, preferably C 1 -C 6 -alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t -Butyl or n-hexyl, mono- or polysubstituted C ⁇ to Cio-alkyl, preferably C ⁇ ⁇ to C ⁇ -alkyl, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, C ß - to Ci ⁇ -aryl, preferably C 6 to C o-aryl, for example phenyl, which can also be substituted one or more times, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, for example pentafluorophenyl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms,
  • radicals X 5 to X 7 are those which have halogen substituents. Pentafluorophenyl should preferably be mentioned. Particularly preferred are compounds of the general formula (IIb) in which X 5 , X 6 and X 7 are identical, preferably tris (pentafluorophenyl) borane.
  • alumoxane compounds are further preferred among the cocatalysts.
  • those compounds which have an Al — C bond are suitable as alumoxane compounds.
  • Open-chain and / or cyclic alumoxane compounds of the general formula (IIc) or (Ild) are particularly suitable as cocatalysts.
  • R 9 independently of one another is a C 1 -C 4 -alkyl group, preferably a methyl or ethyl group, and k is an integer from 5 to 30, preferably 10 to 25.
  • oligomeric alumoxane compounds are usually prepared by reacting a solution of trialkylaluminum with water and include in EP-A 0 284 708 and US-A 4,794,096.
  • the oligomeric alumoxane compounds obtained are mixtures of both linear and cyclic chain molecules of different lengths, so that m is to be regarded as the mean.
  • the alumoxane compounds can also be present in a mixture with other metal alkyls, preferably with aluminum alkyls, such as triisobutyl aluminum or triethyl aluminum.
  • Methylalumoxane (MAO) is preferred, in particular in the form of a solution in Toluene used.
  • the production of .methylalumoxane is described in detail, for example, in EP-A 284 708.
  • alumoxanes described are used either as such or in the form of a solution or suspension, for example in aliphatic or aromatic hydrocarbons, such as toluene or xylene, or mixtures thereof.
  • Ionic compounds with Bronsted acids as cations and preferably also non-coordinating counterions are mentioned in WO 91/09882, to which reference is expressly made here.
  • Preferred as a cation is e.g. N, N-dimethyl.
  • the preparation of the homo- and copolymers according to the processes according to the invention can be carried out in a non-polar aliphatic or aromatic aprotic solvent, e.g. in heptane, i-butane, toluene or benzene, as well as in a polar aprotic solvent.
  • a non-polar aliphatic or aromatic aprotic solvent e.g. in heptane, i-butane, toluene or benzene
  • Suitable polar aprotic solvents are e.g.
  • Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride or chlorobenzene, linear or cyclic ethers such as diethyl ether or tetrahydrofuran, furthermore acetone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide or acetonitrile.
  • any, preferably homogeneous, mixtures of the abovementioned solvents can also be used.
  • Dichloromethane, toluene, i-butane, chlorobenzene and acetonitrile and mixtures thereof are particularly preferred.
  • the amount of solvent is usually determined so that the starting compounds are in dissolved form at the start of the reaction.
  • the transition metal-catalyzed polymerization process can also be carried out in bulk or in the gas phase.
  • the transition metal compounds (III) can also be used in supported form in the polymerization in the gas phase.
  • Both inorganic and organic materials are suitable as carrier materials. Suitable inorganic carrier materials are, for example, silica gel, aluminum, magnesium, titanium, zirconium, Boron, calcium or zinc oxides, aluminosilicates, polysiloxanes, talc, layered silicates, zeolites or metal halides such as MgCl 2 .
  • Organic carrier materials are based, for example, on prepolymers of olefin (co) polymers, as are obtained, for example, using the processes according to the invention.
  • Suitable support processes are known to the person skilled in the art and can be found, inter alia, for supported Ziegler-Natta catalysts in Makromol. Chem. Phys. 1994, 195, 3347, Macromol. Rapid Commun. 1994, 15, 139-143 and Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143-1170) and for supported metal ocene catalysts in EP-A-0 308 177 and in US 4,897,455, US 4,912,075 and US 5,240,894.
  • the process can be carried out either continuously or batchwise.
  • the (co) polymerization is usually carried out at temperatures in the range from -40 to 160 ° C., preferably in the range from -20 to 100 ° C. and particularly preferably from 0 to 80 ° C. Depending on the reaction conditions chosen, the reaction times are generally between a few minutes, 1 to 2 hours or several days. Gaseous reaction components such as ethene are pressed onto the reaction mixture.
  • the (co) polymerization generally takes place at a pressure in the range from 0.1 to 3000 bar, preferably from 0.5 to 100 bar and particularly preferably from 1 to 80 bar.
  • the concentration of transition metal compound (I) is generally set to values in the range from 10 ⁇ 9 to 0.1, preferably in the range from 10 " 8 to 10" 2 and particularly preferably in the range from 5 x 10 -7 to 5 x 10 - 2 mol / 1 set.
  • the initial concentration of ⁇ -olefin is generally in the range from 10 -3 to 10 mol / 1, preferably in the range from 10 -2 to 5 mol / 1.
  • the polymerization can be stopped by adding a deactivating reagent such as triphenylphosphine, by adding a low molecular weight alcohol such as methanol or ethanol or a mixture of a mineral acid such as hydrochloric acid and a low molecular weight alcohol such as methanol.
  • a deactivating reagent such as triphenylphosphine
  • a low molecular weight alcohol such as methanol or ethanol or a mixture of a mineral acid such as hydrochloric acid and a low molecular weight alcohol such as methanol.
  • the (co) polymers obtained by the process according to the invention generally have molecular weight distributions M w / M n in the range from 1.1 to 5, preferably from 1.1 to 3.5.
  • M w / M n in the range from 1.1 to 5, preferably from 1.1 to 3.5.
  • the number of branches is typically below one alkyl branch per 1000 carbon atoms.
  • homo- and copolymers can be obtained from ⁇ -olefins.
  • Copolymer incorporated longer chain comonomer e.g. 1-hexene can be varied in a wide range and easily takes on values greater than 4 mol%. Furthermore, e.g. Copolymers of ethene and higher ⁇ -olefins such as 1-butene, 1-pentene or 1-hexene, in particular 1-hexene, are obtained which are e.g. in the case of
  • the transition metal compounds (I) are characterized by extremely high activities, have little or no loss of activity even with a longer polymerization time, and thus ensure high productivity.
  • the gel permeation chromatography was carried out on a Waters (150 C) device with 1, 2, 4-trichlorobenzene as eluent (flow rate: 1 ml / min) against a polyethylene standard at 140 ° C. in accordance with DIN 55 672.
  • the DSC spectra were recorded on a device from Perkin-Elmer (Series 7) at a heating rate of 20 K / min.
  • the viscosity was determined in solution according to DIN 53 728 as an ⁇ value (dl / g).
  • Methylalumoxane (MAO) was used as a 30% solution in toluene. It is a commercially available product from Witco.
  • Toluene (250 ml) and a 30% solution of methylalumoxane (MAO) in toluene (10 mmol) were placed in a reaction flask with a mechanical stirrer and an ether line.
  • ethene was used as the ⁇ -olefin; in the copolymerizations, ethene and 1-hexene (25 ml) were used as comonomer.
  • the catalyst complex (100 ⁇ mol) obtained according to A. 4.) was added to the reaction mixture and ethene was passed through the polymerization mixture at a temperature of 30 ° C. and at a flow rate of 40 l / h while stirring.
  • Iron complexes containing 2, 6-bis- [1- (2, 6-dimethyl-phenyl-imine) ethyl] pyridine or 2,6-bis- [1- (2, 6-diisopropyl-phenylimine) ethyl] pyridine were chelated (VI and V2), corresponding comparative polymerizations were carried out.

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Abstract

The present invention relates to a method for preparing α-olefins homopolymers or copolymers that involves reacting the starting monomer or monomers in the presence of one or more transition metal compounds of the general formula (I) and in the presence of a cocatalyst consisting of a potent neutral Lewis acid, of an ionic compound having a cation consisting of a Lewis acid or of an ionic compound having a Brönsted acid in the form of a cation. In the formula (I), the substituents and indices are as follow: R?1 and R2¿ are C¿4?-C16 heteroaryl or C6-C16 aryl with halogeno, nitro, cyano, sulfonato or trihalogenmethyl substituents in both ortho-positions relative to the binding site between aryl and heteroaryl and N?a and Nb; R3 and R4¿ are hydrogen, C¿1?-C10 alkyl, C3-C10 cycloalkyl, C6-C16 aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl portion and 6 to 14 carbon atoms in the aryl portion or Si(R?8)¿3; R8 is C1-C10 alkyl, C3-C10 cycloalkyl, C6-C16 aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl portion and 6 to 14 carbon atoms in the aryl portion; R?5, R6 and R7¿ are hydrogen, C¿1?-C10 alkyl, C3-C10 cycloalkyl, C6-C16 aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl portion and 6 to 14 carbon atoms in the aryl portion, Si(R?8)¿3 or functional groups selected among the elements from the groups IVA to VIIA of the classification table or R?5 and R6¿ and/or R?6 and R7¿ form together a ringed five-, six- or seven-membered aliphatic or aromatic substituted or non-substituted carbon or hetero cycle; M is Fe, Ru, Co or Rh;; T and Q are neutral or monoanionic monodentate ligands; A is a non-coordinating or hardly coordinating anion; m and p are 0, 1, 2 or 3; and q and n are 1, 2 or 3.

Description

Verfahren zur Herstellung von Olefin (co) polymerenProcess for the production of olefin (co) polymers
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren aus α-Olefinen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Copolymeren aus α-Olefinen. Des weiteren betrifft die Erfindung die gemäß letztgenanntem Verfahren erhältlichen Copolymere. Außerdem betrifft die Erfindung Übergangsmetall - Verbindungen und Katalysatorsysteme sowie deren Verwendung für die Olefin (co) Polymerisation.The present invention relates to a process for the production of homopolymers from α-olefins and to a process for the production of copolymers from α-olefins. Furthermore, the invention relates to the copolymers obtainable by the latter method. The invention also relates to transition metal compounds and catalyst systems and their use for olefin (co) polymerization.
Verfahren zur Olefinpolymerisation sind dem Fachmann bekannt. Neben den Polyolefinsynthesen mittels Ziegler/Natta-Katalyse finden seit einiger Zeit polymerisationsaktive Übergangsmetall - komplexe auf der Basis von Metallen der Gruppe IVB des Periodensystems der Elemente in Form von Metallocen- oder Halbsandwich- Komplexen gesteigertes Interesse in Forschung und Technik (s.a. H.H. Brintzinger, D. Fischer, R. Mülhaupt, B. Rieger,Processes for olefin polymerization are known to the person skilled in the art. In addition to polyolefin syntheses using Ziegler / Natta catalysis, polymerisation-active transition metal complexes based on Group IVB metals of the Periodic Table of the Elements in the form of metallocene or half-sandwich complexes have been of increasing interest in research and technology (see also HH Brintzinger, D Fischer, R. Mülhaupt, B. Rieger,
R.M. Waymouth, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143-1170).R.M. Waymouth, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143-1170).
Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc . 1995, 117, 6414-6415, konnten zeigen, daß sich auch Komplexe der späten Übergangsmetalle Palladium und Nickel für die Homopolymerisation von α-Olefinen eignen, wenn ein bidentater Bisiminchelatligand mit sterisch anspruchsvollen Phenylresten an den Iminstickstoffatomen verwendet wird. Allerdings konnten für die Ethenpolymerisation nur mit Nickelkomplexen hohe Aktivitäten erzielt werden, die Palladium- katalysierten Homopolymerisationen lieferten hingegen nur mäßige Aktivitäten. Mit diesen mit vicinalen Bisiminliganden chelati- sierten Palladium- und Nickelverbindungen gelang es Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 267-268 und J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 888-899, ebenfalls, Ethen und α-Olefine mit polaren Gruppen wie Methylacrylat, t-Butylacrylat oder Methylvinylketon zu copolymerisieren. Allerdings waren die Einbauraten des polaren Comonomeren sowie die Polymerisationsaktivitäten sehr niedrig. Hochaktive Katalysatoren für die Homopolymerisation von Ethen, die in ihrer Aktivität mit den Metallocensystemen vergleichbar sind, stellen neuartige mit neutralen dreizähnigenBrookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414-6415, were able to show that complexes of the late transition metals palladium and nickel are also suitable for the homopolymerization of α-olefins if a bidentate bisiminchelate ligand with sterically demanding phenyl radicals on the imine nitrogen atoms is used. However, high activities could only be achieved for the ethene polymerization with nickel complexes, while the palladium-catalyzed homopolymerizations, on the other hand, provided only moderate activities. With these palladium and nickel compounds chelated with vicinal bisimine ligands, Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 267-268 and J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 888-899, also to copolymerize ethene and α-olefins with polar groups such as methyl acrylate, t-butyl acrylate or methyl vinyl ketone. However, the incorporation rates of the polar comonomer and the polymerization activities were very low. Highly active catalysts for the homopolymerization of ethene, which are comparable in their activity to the metallocene systems, are new types with neutral tridentate
2, 6-Bis (imin)pyridinliganden chelatisierte, fünffach koordinierte Eisenkomplexe dar (s.a. Gibson et al., Chem. Commun. 1998, 849-850 und Angew. Chem. 1999, 111, 448-468) . Die Wirksamkeit dieses Katalysatorsystems bei der Homopolymerisation von Ethen hängt wiederum wesentlich davon ab, daß die Iminstickstoffatome des Bisiminliganden sterisch anspruchsvolle Arylreste, d.h. solche mit sperrigen Substituenten in den ortho-Positionen auf- weisen (s.a. Brookhart et. al . , J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4049-4050 bzgl . ) . Die mit diesen dreizähnigen Bisiminliganden chelatisierten Eisenverbindungen liefern in Gegenwart von Ethen hochmolekulares lineares Polyethylen, in Gegenwart von Propen isotaktisches Polypropylen (s.a. Gibson et. al., Chem. Commun. 1998, 849-850 und Pellecchia et al., Macromol . Rapid Commun. 1998, 19, 651-655), wobei die Aktivität der Propenpolymerisation gegenüber der der Ethenpolymerisation stark abfällt (s.a. WO 98/30612) .2, 6-bis (imine) pyridine ligands represent chelated, five-coordinate iron complexes (see also Gibson et al., Chem. Commun. 1998, 849-850 and Angew. Chem. 1999, 111, 448-468). The effectiveness of this catalyst system in the homopolymerization of ethene in turn essentially depends on the imine nitrogen atoms of the bisimine ligand containing sterically demanding aryl radicals, ie those with bulky substituents in the ortho positions. have (see Brookhart et. al., J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4049-4050 regarding). The iron compounds chelated with these tridentate bisimine ligands yield high molecular weight linear polyethylene in the presence of ethene, isotactic polypropylene in the presence of propene (see also Gibson et. Al., Chem. Commun. 1998, 849-850 and Pellecchia et al., Macromol. Rapid Commun. 1998, 19, 651-655), where the activity of the propene polymerization drops sharply compared to that of the ethene polymerization (see also WO 98/30612).
In der WO 98/27124 finden sich Polymerisationen des Ethens mit Komplexen des Eisens und Cobalts beschrieben, die mit dreizähnigen Bisiminligandsystemen wie vorgehend genannt chelatisiert sind. Die mit diesen Eisenchelatkomplexen durchgeführten Polyme- risationen liefern Polymermaterial, das in seiner Zusammensetzung sehr inhomogen ist und sich durch sehr breite Molekulargewichts - Verteilungen auszeichnet. Nur sehr mäßige Aktivitäten werden beispielsweise erzielt, wenn man entsprechende Cobaltkomplexe einsetzt, deren dreizähnige Bisiminchelatliganden Arylreste am Iminstickstoff aufweisen, die in einer der ortho-Positionen mit einem Halogen wie Chlor substituiert sind.WO 98/27124 describes polymerizations of ethene with complexes of iron and cobalt, which are chelated with tridentate bisimine ligand systems as mentioned above. The polymerizations carried out with these iron chelate complexes provide polymer material which is very inhomogeneous in its composition and is characterized by very broad molecular weight distributions. Only very moderate activities are achieved, for example, if appropriate cobalt complexes are used whose tridentate bisiminchelate ligands have aryl residues on the imine nitrogen which are substituted in one of the ortho positions with a halogen such as chlorine.
Angaben zur Homo- oder Copolymerisation anderer α-Olefine als Ethen oder Propen, d.h. von höheren α-Olefinen wurden bislang nicht beschrieben, wenngleich diese (Co)polymere für technische Anwendungen durchaus von Interesse sein könnten.Information on the homo- or copolymerization of α-olefins other than ethene or propene, i.e. No higher α-olefins have been described so far, although these (co) polymers could be of interest for technical applications.
Es wäre demnach wünschenswert, auf eine Übergangsmetallverbindung bzw. ein Katalysatorsystem zurückgreifen zu können, das α-Olefine mit hoher Aktivität unter Ausbildung eines einheitlichen Produktes homo- sowie copolymerisiert . Auch wäre es wünschenswert, Olefincopolymere auf einfache Weise in guten Ausbeuten zu erhalten, die sich gut weiterverarbeiten lassen und sich zur Zähmodifizierung eignen.It would therefore be desirable to be able to use a transition metal compound or a catalyst system which homo- and copolymerizes α-olefins with high activity to form a uniform product. It would also be desirable to easily obtain olefin copolymers in good yields that can be easily processed and are suitable for toughening.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Herstellung von Olefin (co)polymeren zur Verfügung zu stellen, die auch höhere α-Olefine in zufriedenstellenden Ausbeuten bzw. mit hoher Polymerisationsaktivität in homopolymere Produkte mit enger Molekulargewichtsverteilung überführen. Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Olefincopolymere zugänglich zu machen, die sich gut verarbeiten lassen und ebenfalls eine sehr hohe Einheitlichkeit, d.h. eine sehr enge Molekulargewichtsverteilung aufweisen. Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren aus α-Olefinen gefunden, bei dem man das Ausgangsmonomer in Gegenwart einer Übergangsmetallverbindung (I) der allgemeinen FormelThe present invention was therefore based on the object of providing processes for the production of olefin (co) polymers which also convert higher α-olefins in satisfactory yields or with high polymerization activity into homopolymeric products with a narrow molecular weight distribution. Furthermore, the invention was based on the object of making accessible olefin copolymers which can be easily processed and which also have a very high degree of uniformity, ie a very narrow molecular weight distribution. Accordingly, we have found a process for the preparation of homopolymers from α-olefins, in which the starting monomer is present in the presence of a transition metal compound (I) of the general formula
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in der die Substituenten und Indizes die folgende Bedeutung haben:in which the substituents and indices have the following meaning:
R1, R2 C6- bis Cι6-Aryl mit Halogen-, Nitro-, Cyano-, Sulfonato- oder Trihalogenmethylsubstituenten in den beiden ortho- Positionen zur Na- und Nb-Arylbindung,R 1 , R 2 C 6 to C 6 aryl with halogen, nitro, cyano, sulfonato or trihalomethyl substituents in the two ortho positions to the N a and N b aryl bond,
R3, R4 Wasserstoff, Ci- bis Cio-Alkyl, C3- bis Cι0-Cycloalkyl, C6- bis Ci6~Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen imR 3 , R 4 are hydrogen, Ci- to Cio-alkyl, C 3 - to -CC 0 cycloalkyl, C 6 - to Ci 6 ~ aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the
Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si(R8)3 mitAlkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 with
RÖ Cι~ bis Cio-Alkyl, C - bis Cι0-Cycloalkyl, C6- bis Ci6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil,R Ö Cι ~ to Cio-alkyl, C - to -Cι 0 -cycloalkyl, C 6 - to Ci 6 -aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part,
R5,R6,R7 Wasserstoff, Cι~ bis Cι0-Alkyl, C3- bis Cι0-Cycloalkyl, C6- bis Ciß-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si(R8)3 oder funktioneile Gruppen auf der Basis der Elemente der Gruppen IVA bis VIIA des Periodensystems der Elemente oder R5 und R6 und/oder R6 und R7 bilden jeweils zusammen einen anellierten fünf-, sechs- oder siebengliedrigen aliphatischen oder aromatischen, substituierten oder unsubstituierten Carbo- oder Heterocyclus,R 5, R 6, R 7 are hydrogen, Cι ~ to 0 alkyl, C 3 - to Cι 0 cycloalkyl, C 6 - to C ß -aryl, alkylaryl having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 or functional groups based on the elements of groups IVA to VIIA of the periodic table of the elements or R 5 and R 6 and / or R 6 and R 7 together form a fused five -, six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted carbo- or heterocycle,
M Fe, Ru, Co oder Rh,M Fe, Ru, Co or Rh,
T, Q neutrale oder monoanionische monodentate Liganden,T, Q neutral or monoanionic monodentate ligands,
ein nicht oder schlecht koordinierendes Anion, m, p 0, 1, 2 oder 3,a non or poorly coordinating anion, m, p 0, 1, 2 or 3,
q 1, 2 oder 3 undq 1, 2 or 3 and
n 1, 2 oder 3n 1, 2 or 3
und einer starken neutralen Lewis-Säure, einer ionischen Verbindung mit einem Lewis-sauren Kation oder einer ionischen Verbindung mit einer Brönsted-Säure als Kation als Cokatalysator polymerisiert .and a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with a Lewis acidic cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation is polymerized as a cocatalyst.
Des weiteren wurde gefunden, daß sich in Gegenwart der Übergangs - metallverbindung (I) und des vorgenannten Cokatalysators α-Olefinen copolymerisieren lassen.Furthermore, it was found that α-olefins can be copolymerized in the presence of the transition metal compound (I) and the aforementioned cocatalyst.
Außerdem wurde die Übergangsmetallverbindung (I) sowie ein Katalysatorsystem enthaltend als wesentliche Bestandteile die Übergangsmetallverbindung (I) sowie als Cokatalysator eine starke neutrale Lewis-Säure, eine ionische Verbindung mit einem Lewis- sauren Kation oder eine ionische Verbindung mit einer Brönsted- Säure als Kation gefunden. Schließlich wurde die Verwendung vorgenannter Übergangsmetallverbindungen oder Katalysatorsysteme für die (Co) Polymerisation von α-Olefinen gefunden.In addition, the transition metal compound (I) and a catalyst system containing the essential constituents of the transition metal compound (I) and a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with a Lewis acid cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation were found as cocatalysts , Finally, the use of the aforementioned transition metal compounds or catalyst systems for the (co) polymerization of α-olefins was found.
Als α-Olefine im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffe mit zwei bis 26 Kohlenstoff - atomen in Betracht. Neben der terminalen Doppelbindung können diese α-Olefine eine, zwei oder mehrere weitere Doppel- und/oder Dreifachbindungen aufweisen. Geeignete α-Olefine sind zum Bei- spiel Ethen, Propen, 1-Buten, i-Buten, 1, 3-Butadien, 1-Penten, 3-Methyl- oder 4-Methyl-l-penten, 1-Hexen, 3-, 4- oder 5-Methyl-l-hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Dode- cadecen, 1-Hexadecen oder 1-Eicosen.Linear or branched hydrocarbons having two to 26 carbon atoms are suitable as α-olefins in the context of the present invention. In addition to the terminal double bond, these α-olefins can have one, two or more further double and / or triple bonds. Suitable α-olefins are, for example, ethene, propene, 1-butene, i-butene, 1, 3-butadiene, 1-pentene, 3-methyl- or 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 3- , 4- or 5-methyl-l-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-dodecadecene, 1-hexadecene or 1-eicosen.
Für die Homopolymerisation von α-Olefinen gemäß dem erfindungs- gemäßen Verfahren werden bevorzugt Ethen und Propen sowie ebenfalls bevorzugt 1-Buten, i-Buten, 1-Penten, 1-Hexen oder 1-Octen eingesetzt.For the homopolymerization of α-olefins according to the process according to the invention, preference is given to using ethene and propene and also preferably 1-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene.
Bei der erfindungsgemäßen Copolymerisation von α-Olefinen kann auf beliebige binäre, ternäre oder höhere Gemische aus den vorgenannten α-Olefinen zurückgegriffen werden. Binäre Polymerisationsgemische können beispielsweise als Ausgangsmonomere Ethen und Propen, I-Buten, i-Buten, 1-Penten, 1-Hexen oder 1-Octen enthal- ten. Ebenfalls geeignet sind binäre Gemische auf der Basis von Propen und I-Buten, i-Buten, 1-Penten oder 1-Hexen sowie Gemische aus I-Buten mit i-Buten, 1-Penten oder 1-Hexen.In the copolymerization of α-olefins according to the invention, any binary, ternary or higher mixtures of the aforementioned α-olefins can be used. Binary polymerization mixtures can contain, for example, ethene and propene, i-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene as starting monomers. Binary mixtures based on Propene and i-butene, i-butene, 1-pentene or 1-hexene and mixtures of i-butene with i-butene, 1-pentene or 1-hexene.
Besonders geeignet unter den binären Ausgangsgemischen sind Ethen/Propen, Ethen/1-Buten, Ethen/1-Penten und Ethen/1-Hexen. Bevorzugt ist ein binäres Gemisch aus Ethen und 1-Hexen.Particularly suitable among the binary starting mixtures are ethene / propene, ethene / 1-butene, ethene / 1-pentene and ethene / 1-hexene. A binary mixture of ethene and 1-hexene is preferred.
Geeignete ternäre Ausgangsgemische setzen sich beispielsweise zusammen aus Ethen und Propen sowie I-Buten, i-Buten, 1-Penten, 1-Hexen oder 1-Octen. Geeignet sind ebenfalls Gemische aus Ethen und I-Buten sowie als drittem Comonomer 1-Penten, 1-Hexen oder 1-Octen. Bevorzugt unter den ternären α-Olefingemischen sind solche aus Ethen, Propen und I-Buten sowie aus Ethen, Propen und 1-Hexen.Suitable ternary starting mixtures are composed, for example, of ethene and propene and also i-butene, i-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene. Mixtures of ethene and 1-butene and, as a third comonomer, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene are also suitable. Preferred among the ternary α-olefin mixtures are those of ethene, propene and 1-butene and of ethene, propene and 1-hexene.
Die genannten Ausgangsmonomeren werden nach den erfindungsgemäßen Verfahren übergangsmetallkatalysiert in Gegenwart einer oder mehrerer Komplexverbindungen der allgemeinen Formel (I)The starting monomers mentioned are transition-metal catalyzed by the processes according to the invention in the presence of one or more complex compounds of the general formula (I)
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zu Homo- bzw. Copolymeren umgesetzt.converted to homo- or copolymers.
Die Reste R1 und R2 in (I) stellen C6- bis Cι6-Arylgruppen dar, die jeweils in ihren beiden ortho-Positionen N und N& mit elektronenziehenden Resten wie Halogeno, Cyano, Nitro, Sulfonato oder Trihalogenmethyl substituiert sind.The radicals R 1 and R 2 in (I) represent C 6 - to -C 6 aryl groups, which are each substituted in their two ortho positions N and N & with electron-withdrawing radicals such as halogeno, cyano, nitro, sulfonato or trihalomethyl.
Unter den Sulfonatresten kommen insbesondere S03R6, S03Si(R6) und S03 + (HN(R5) 3) _ in Frage. Besonders geeignet unter diesen sind je- weils S03Me, S03SiMe3 und S03 _ (HNEt3) +. Unter den Trihalogenmethyl - resten sind Trifluor, Trichlor und Tribrommethyl, insbesondere Trifluormethyl besonders geeignet. Besonders geeignete ortho-Sub- stituenten sind Halogenreste wie der Fluor-, Chlor-, Brom- oder Iodrest. Bevorzugt werden Chlor- oder Bromreste als ortho-Substi- tuenten eingesetzt. Des weiteren sind die jeweiligen ortho-Positionen bevorzugt mit identischen Resten besetzt. Die Arylreste R1 und R2 können neben den ortho-Resten einen oder mehrere weitere Substituenten aufweisen. Als solche Substituenten kommen beispielsweise funktioneile Gruppen auf der Basis der Elemente aus den Gruppen IVA, VA, VIA und VIIA des Periodensystems der Elemente in Frage. Geeignet sind beispielsweise geradlinig oder verzweigtes C±- bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis C6-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n- , i- oder t-Butyl, partiell oder perhalogeniertes Cι~ bis Cι0-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cβ-Alkyl, wie Trifluor- oder Trichlormethyl oder 2 , 2 , 2-Trifluor- ethyl, Triorganosilyl, wie Trimethyl-, Triethyl-, Tri-t-butyl-, Triphenyl- oder t-Butyl-diphenylsilyl, die Nitro-, Cyano- oder Sulfonatogruppe, Amino, beispielsweise NH2, Dimethylamino, Di-i- propylamino, Di-n-butylamino, Diphenylamino oder Dibenzylamino, Cι~ bis Cio-Alkoxy, bevorzugt Cι~ bis C6-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, i-Propoxy oder t-Butoxy, oder Halogen, wie Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid.S0 3 R 6 , S0 3 Si (R 6 ) and S0 3 + (HN (R 5 ) 3 ) _ are particularly suitable among the sulfonate residues. S0 3 Me, S0 3 SiMe 3 and S0 3 _ (HNEt 3 ) + are particularly suitable among these. Among the trihalomethyl residues, trifluor, trichlor and tribromomethyl, in particular trifluoromethyl, are particularly suitable. Particularly suitable ortho substituents are halogen radicals such as the fluorine, chlorine, bromine or iodine radical. Chlorine or bromine residues are preferably used as ortho substituents. Furthermore, the respective ortho positions are preferably occupied by identical residues. In addition to the ortho radicals, the aryl radicals R 1 and R 2 can have one or more further substituents. Examples of such substituents are functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the Periodic Table of the Elements. Suitable are, for example, straight or branched C ± - to Cio-alkyl, preferably Cι ~ to C 6 alkyl, such as methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, partially or perhalogenated Cι ~ to -C 0 alkyl, preferably C ~ ~ to Cβ-alkyl, such as trifluoro or trichloromethyl or 2, 2, 2-trifluoro-ethyl, triorganosilyl, such as trimethyl, triethyl, tri-t-butyl, triphenyl or t -Butyl-diphenylsilyl, the nitro, cyano or sulfonato group, amino, for example NH 2 , dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, Cι ~ to Cio-alkoxy, preferably Cι ~ to C 6 -alkoxy, such as methoxy, ethoxy, i-propoxy or t-butoxy, or halogen, such as fluoride, chloride, bromide or iodide.
Bevorzugt unter den ortho-substituierten Arylresten sind Phenyl-, Naphthyl- und Anthracenylgruppen, besonders bevorzugt sind Phenyl- und Naphthylgruppen und insbesondere bevorzugt ist die Phenylgruppe. Diese ortho-substituierten Arylreste können jeweils auch in den Positionen, die nicht ortho-ständig sind, mit funk- tionellen Gruppen auf der Basis der Elemente aus den Gruppen IVA, VA, VIA und VIIA des Periodensystems der Elemente, wie vorgehend beschrieben, substituiert sein. Bevorzugt ist bei einem ortho- substituierten Phenylrest R1, R2 eine zusätzliche Substitution in para-Position, z.B. mit einem Methyl-, t-Butyl-, Chlor- oder Bromrest. Bevorzugte Arylreste R1, R2 sind 2,6-Dibrom-, 2, 6-Dichlor-, 2, 6-Dibrom-4-methyl- oder 2, 6-Dichlor-4-methyl - phenyl.Preferred among the ortho-substituted aryl radicals are phenyl, naphthyl and anthracenyl groups, phenyl and naphthyl groups are particularly preferred and the phenyl group is particularly preferred. These ortho-substituted aryl radicals can also be substituted in the positions which are not ortho-permanent with functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the periodic table of the elements, as described above , An ortho-substituted phenyl radical R 1 , R 2 is preferably an additional substitution in the para position, for example with a methyl, t-butyl, chlorine or bromine radical. Preferred aryl radicals R 1 , R 2 are 2,6-dibromo, 2,6-dichloro, 2,6-dibromo-4-methyl- or 2,6-dichloro-4-methylphenyl.
Die Reste R3 und R4 in (I) stellen Wasserstoff, Cι~ bis Cι0-Alkyl, C3- bis Cio-Cycloalkyl, C6- bis Ci6~Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder einen Silylrest (Si(R8)3) dar. Unter den Resten R3 und R4 sind Wasserstoff, Methyl, Ethyl, i-Propyl, t-Butyl, Trifluormethyl, Phenyl, Naphthyl, Tolyl, 2-i-Propylphenyl, 2-t-Butylphenyl, 2 , 6-Di-i-propylphenyl, 2-Trifluormethylphenyl, 4-Methoxyphenyl, Pyridyl oder Benzyl und insbesondere Wasserstoff, Methyl, Ethyl, i-Propyl oder t-Butyl bevorzugt.The radicals R 3 and R 4 in (I), are hydrogen, Cι ~ to 0 alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, C 6 - to C 6 ~ aryl, alkylaryl having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or a silyl radical (Si (R 8 ) 3 ). Among the radicals R 3 and R 4 are hydrogen, methyl, ethyl, i-propyl, t-butyl, trifluoromethyl, phenyl, naphthyl , Tolyl, 2-i-propylphenyl, 2-t-butylphenyl, 2, 6-di-i-propylphenyl, 2-trifluoromethylphenyl, 4-methoxyphenyl, pyridyl or benzyl and especially hydrogen, methyl, ethyl, i-propyl or t- Preferred butyl.
Die Reste R5, R5, R7 bedeuten unabhängig voneinander Wasserstoff, Ci- bis Cio-Alkyl, C3- bis Cio-Cycloalkyl, Cs~ bis Cι6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen ein Arylteil oder ein Silylrest (Si(R8)3) oder eine funktionelle Gruppe auf der Basis der Elemente der Gruppen VA bis VIIA des Periodensystems der Elemente. Geeignete funktioneile Gruppen sind beispielsweise Amino, wie NH2, Dimethylamino, Di-i-propylamino, Di-n-butylamino, Diphenylamino oder Dibenzylamino, Cι~ bis Cio-Alkoxy, bevorzugt Cι~ bis Cδ-Alkoxy, zum Beispiel Methoxy, Ethoxy, n- oder i-Propoxy, n-, i- oder t-Butoxy, oder Halogen wie Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid.The radicals R 5 , R 5 , R 7 are independently hydrogen, Ci- to Cio-alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, Cs ~ to -C 6 aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms an aryl part or a silyl radical (Si (R 8 ) 3 ) or a functional group based on the elements of the groups VA to VIIA of the periodic table of the elements. Suitable functional groups are for example amino, such as NH 2 , dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, Cι ~ to Cio-alkoxy, preferably Cι ~ to C δ alkoxy, for example methoxy, ethoxy, n- or i-propoxy, n-, i- or t-butoxy, or halogen such as fluoride, chloride, bromide or iodide.
R5 und R6 oder/und R6 und R7 können auch gemeinsam, unter Einbeziehung des Pyridylsystems, einen anellierten fünf-, sechs- oder siebengliedrigen aliphatischen oder aromatischen, substituierten oder unsubstituierten Carbo- oder Heterocyclus bilden, also beispielsweise ein substituiertes oder unsubstituiertes Isochino- linsystem.R 5 and R 6 or / and R 6 and R 7 can also, together with the pyridyl system, form a fused five-, six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted carbo- or heterocycle, for example a substituted or unsubstituted one Isoquinoline system.
Bevorzugt stellen die Reste R5, R6, R7 Wasserstoff oder Methyl, insbesondere Wasserstoff dar.The radicals R 5 , R 6 , R 7 are preferably hydrogen or methyl, in particular hydrogen.
Als Reste R8 kommen Ci- bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cβ-Alkyl, C6- bis Ci6~Aryl, bevorzugt C6- bis Cio-Aryl, oder Alkylaryl mit 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14, bevor - zugt 6 bis 10 C-Atomen in Frage. Geeignete Reste sind z.B. Trior - ganosilylreste wie Trimethyl, Triethyl, Triphenyl oder t-Butyl- diphenylsilyl.The radicals R 8 are C 1 -C 10 -alkyl, preferably C 1 -C 6 -alkyl, C 6 -C 1 -C 6 aryl, preferably C 6 -C 10 -aryl, or alkylaryl with 1 to 10, preferably 1 to 6 C. -Atoms in alkyl and 6 to 14, before - adds 6 to 10 carbon atoms in question. Suitable residues are, for example, triorganosilyl residues such as trimethyl, triethyl, triphenyl or t-butyldiphenylsilyl.
Soweit nicht an anderer Stelle ausdrücklich abweichend beschrie- ben, umfassen die Reste R3 bis R8 die folgenden Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- und Alkylarylgruppen:Unless expressly stated otherwise elsewhere, the radicals R 3 to R 8 include the following alkyl, cycloalkyl, aryl and alkylaryl groups:
Unter C ~ bis Cio-Alkylreste fallen zum Beispiel bevorzugt die Methyl-, Ethyl-, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl- sowie die Pentyl-, Hexyl- oder Heptylgruppe in geradkettiger und verzweigter Form. Unter Cι~ bis Cio-Alkylreste fallen auch solche, die mit funktioneilen Gruppen auf der Basis der Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiert sind, also beispielsweise partiell oder perhalogenierte Alkylreste wie Tri- chlormethyl, Trifluormethyl, 2 , 2 ,2-Trifluorethyl, Pentafluorethyl oder Pentachlorethyl sowie eine oder mehrere Epoxygruppen tragende Alkylreste, beispielsweise Propenoxy. Unter den Cι~ bis Cio-Alkylresten regelmäßig die Cι~ bis C6-Alkylreste bevorzugt.C 1 -C 10 -alkyl radicals preferably include, for example, the methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl group and the pentyl, hexyl or heptyl group in straight-chain and branched form. C 1 -C 1 -alkyl radicals also include those which are substituted by functional groups based on the elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table, for example partially or perhalogenated alkyl radicals such as trichloromethyl, trifluoromethyl, 2, 2 , 2-trifluoroethyl, pentafluoroethyl or pentachloroethyl as well as alkyl radicals carrying one or more epoxy groups, for example propenoxy. Among the C ~ ~ to Cio-alkyl radicals, the C ~ ~ C 6 alkyl radicals are regularly preferred.
Unter geeignete C3- bis Cio-Cycloalkylreste fallen Carbo- wie auch Heterocyclen, also beispielsweise substituiertes und unsubstituiertes Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclo- octyl, Pyrrolyl, Pyrrolidonyl oder Piperidinyl. Unter den substituierten cycloaliphatischen Resten seien exemplarisch 1-Methyl- cyclohexyl, 4-t-Butyl-cyclohexyl und 2, 3-Dimethyl-cyclopropyl genannt. Unter geeignete C6- bis Ciβ-Arylgruppen fallen ganz allgemein substituierte und unsubstituierte Arylreste. Unter den unsubsti- tuierten Arylresten sind die Cg- bis Cιo~Arylgruppen wie Phenyl und Naphthyl bevorzugt. Phenyl ist besonders bevorzugt. Bei den unsubstituierten wie auch den substituierten Cδ~ bis Cig-Aryl- gruppen weist die Angabe der Kohlenstoffatome (z.B. C6-, Cχo- oder Ci6~) auf die Anzahl der Kohlenstoffatome hin, die das aromatische System bilden. Kohlenstoffatome aus möglichen Alkyl- und/oder Arylsubstituenten sind mit dieser Angabe noch nicht erfaßt. Die Angabe C6- bis Cι6-Aryl soll somit beispielsweise auch substituierte C6- bis Cι6-Arylreste wie substituiertes Anthracenyl umfassen. Unter C6- bis C6-Arylreste fallen demgemäß auch solche Reste, die mit funktionellen Gruppen auf der Basis der Elemente aus den Gruppen IVA, VA, VIA und VIIA des Periodensystems der Elemente einfach, mehrfach oder persubstituiert sind. Geeignete funktionelle Gruppen sind Cι~ bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cδ-Alkyl, Cδ~ bis Cie-Aryl, bevorzugt Cδ~ bis Cio-Aryl, Triorgano- silyl wie Trimethyl-, Triethyl-, Triphenyl- oder t-Butyl-diphe- nylsilyl sowie Amino, beispielsweise NH , Dimethylamino, Di-i- propylamino, Di-n-butylamino, Diphenylamino oder Dibenzylamino, Cι~ bis Cio-Alkoxy, bevorzugt Cι~ bis C6-Alkoxy, zum Beispiel Methoxy, Ethoxy, n- oder i-Propoxy, n-, i- oder t-Butoxy, oder Halogen wie Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid.Under suitable C 3 - to Cio-cycloalkyl carbonyl fall as well as heterocycles, that is, for example, substituted and unsubstituted cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclo octyl, pyrrolyl, pyrrolidonyl or piperidinyl. Examples of substituted cycloaliphatic radicals include 1-methylcyclohexyl, 4-t-butylcyclohexyl and 2,3-dimethylcyclopropyl. Suitable C 6 - to Ciβ-aryl groups generally include substituted and unsubstituted aryl radicals. Among the unsubstituted aryl radicals, the C 1 -C 10 -aryl groups such as phenyl and naphthyl are preferred. Phenyl is particularly preferred. In the case of the unsubstituted as well as the substituted C δ ~ to Cig aryl groups, the indication of the carbon atoms (for example C 6 -, Cχo or Ci 6 ~) indicates the number of carbon atoms which form the aromatic system. Carbon atoms from possible alkyl and / or aryl substituents are not yet covered by this information. The statement C 6 - to C 6 aryl should therefore also include, for example, substituted C 6 to C 6 aryl residues such as substituted anthracenyl. C 6 to C 6 aryl radicals accordingly also include those radicals which are single, multiple or per-substituted with functional groups based on the elements from groups IVA, VA, VIA and VIIA of the periodic table of the elements. Suitable functional groups are -C ~ to Cio-alkyl, preferably Cι ~ to C δ- alkyl, C δ ~ to Cie-aryl, preferably Cδ ~ to Cio-aryl, triorganosilyl such as trimethyl, triethyl, triphenyl or t -Butyl-diphenylsilyl and amino, for example NH, dimethylamino, di-i-propylamino, di-n-butylamino, diphenylamino or dibenzylamino, Cι ~ to Cio-alkoxy, preferably Cι ~ to C 6 -alkoxy, for example methoxy, Ethoxy, n- or i-propoxy, n-, i- or t-butoxy, or halogen such as fluoride, chloride, bromide or iodide.
Unter C6- bis Ciδ-Arylresten sind hinsichtlich der Substituenten R3 bis R8 auch substituierte und unsubstituierte Heteroarylreste zu verstehen, beispielsweise C - bis Cι3-Heteroaryl, bevorzugt C4- bis Cg-Heteroaryl, wie Pyridyl, Pyrimidyl, Chinolyl oder Isochino- lyl.C 6 - to Ci δ- aryl radicals are also to be understood as meaning substituted and unsubstituted heteroaryl radicals with respect to the substituents R 3 to R 8 , for example C - to C 3 heteroaryl, preferably C 4 - to Cg heteroaryl, such as pyridyl, pyrimidyl, quinolyl or isoquinylyl.
Unter geeignete Alkylarylreste R3 bis R8 fallen allgemein solche mit 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14, bevorzugt 6 bis 10 C-Atomen im Arylteil, insbesondere die Benzyl' gruppe .Suitable alkylaryl radicals R 3 to R 8 generally include those having 1 to 10, preferably 1 to 6, carbon atoms in the alkyl and 6 to 14, preferably 6 to 10, carbon atoms in the aryl part, in particular the benzyl group.
Als Metalle M in (I) kommen die Elemente Eisen, Cobalt, Ruthenium oder Rhodium in Frage. Eisen, Cobalt und Ruthenium liegen in den Übergangsmetallverbindungen (I) im allgemeinen formal zweifach oder dreifach positiv geladen, Rhodium in der Regel formal ein- fach oder dreifach positiv geladen vor. Bevorzugt unter denThe metals M in (I) are the elements iron, cobalt, ruthenium or rhodium. In the transition metal compounds (I), iron, cobalt and ruthenium are generally formally charged twice or three times positively, and rhodium is usually given a formally single or triple positive charge. Preferred among the
Metallen M sind Cobalt und Eisen, besonders bevorzugt ist Eisen.Metals M are cobalt and iron, iron is particularly preferred.
T und Q stellen neutrale und/oder monoanionische Liganden dar. Als neutrale Liganden kommen Lewis-Basen in Frage, beispielsweise Acetonitril, Benzonitril, Diethylether, Tetrahydrofuran, Amine, Phosphane, Essigsäureethylester, Dimethylsulfoxid, Dimethylform- amid oder Hexamethylphosphorsäuretriamid. Als Lewis-basischer Neutralligand ist ebenfalls Ethen geeignet. Monoanionische Liganden stellen zum Beispiel Carbanionen auf der Basis substituierter oder unsubstituierter Alkyl-, Aryl- oder Acylreste oder Halogenidionen dar.T and Q represent neutral and / or monoanionic ligands. Lewis bases are suitable as neutral ligands, for example acetonitrile, benzonitrile, diethyl ether, tetrahydrofuran, amines, phosphines, ethyl acetate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide or hexamethylphosphoric acid triamide. As a Lewis basic Neutral ligand is also suitable for ethene. Monoanionic ligands are, for example, carbanions based on substituted or unsubstituted alkyl, aryl or acyl radicals or halide ions.
Der Rest T in (I) bedeutet bevorzugt Chlorid, Bromid, Jodid, Methyl, Phenyl, Benzyl oder ein Cι~ bis Cio-Alkyl, das in ß-Position zum Metallzentrum M keine Wasserstoffatome aufweist und über eine Cι~ bis C -Alkylester- oder eine Nitrilendgruppe ver- fügt. Besonders bevorzugt sind Chlorid und Bromid als Halogenide sowie Methyl als Alkylrest.The radical T in (I) preferably denotes chloride, bromide, iodide, methyl, phenyl, benzyl or a C 1 to C 1 alkyl which has no hydrogen atoms in the β position to the metal center M and has a C 1 -C 4 -alkyl ester- or has a nitrile end group. Chloride and bromide are particularly preferred as halides and methyl as the alkyl radical.
Der Rest Q stellt bevorzugt Acetonitril, Benzonitril, Ethen, Tri - phenylphosphin als monodentate Phosphorverbindung, Pyridin als monodentate aromatische StickstoffVerbindung, Acetat, Propionat oder Butyrat, insbesondere Acetat als geeignetes Carboxylat, einen linearen Alkylether, z.B. einen linearen Di-C - bis Cδ-Alkylether wie Diethylether oder Di-i-propylether, bevorzugt Diethylether, einen cyclischen Alkylether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, bevorzugt Tetrahydrofuran, einen linearen Cι~ bis C -Alkylester, z.B. Essigsäureethylester, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder ein Halo- genid dar. Im Fall von Eisenkomplexen (I) (M = Fe) ist Q vorzugsweise ein Halogenid, z.B. ein Chlorid oder Bromid, im Fall von Cobaltkomplexen (M = Co) ist Q vorzugsweise Chlorid.The radical Q preferably represents acetonitrile, benzonitrile, ethene, tri-phenylphosphine as monodentate phosphorus compound, pyridine as monodentate aromatic nitrogen compound, acetate, propionate or butyrate, in particular acetate as a suitable carboxylate, a linear alkyl ether, for example a linear di-C - to C δ Alkyl ethers such as diethyl ether or di-i-propyl ether, preferably diethyl ether, a cyclic alkyl ether such as tetrahydrofuran or dioxane, preferably tetrahydrofuran, a linear C 1 -C 4 -alkyl ester, for example ethyl acetate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide or an imide In the case of iron complexes (I) (M = Fe), Q is preferably a halide, for example a chloride or bromide, in the case of cobalt complexes (M = Co), Q is preferably chloride.
Unter einem nicht oder schlecht koordinierenden Anion A sind erfindungsgemäß solche Anionen zu verstehen, deren Ladungsdichte am anionischen Zentrum aufgrund eletronegativer Reste vermindert ist und/oder deren Reste das anionische Zentrum sterisch abschirmen. Geeignete Anionen A sind u.a. Antimonate, Sulfate, Sulfonate, Borate, Phosphate oder Perchlorate wie B [C6H3 (CF3) 2] 4 ~ (Tetrakis (3, 5-bis- (trifluormethyl) phenyDborat) , B[CδF5]4- oder BF4- sowie SbF6", A1F4-, AsF6 ~, PF6" oder Trifluoracetat (CF3SO3-) . Bevorzugt sind B [CδH3 (CF3) 2] 4" SbF6 ~ und PF6 ~. Besonders bevorzugt wird auf Borate, insbesondere B [CδH3 (CF ) ] 4-, zurückgegriffen. Geeignete nicht oder schlecht koordinierende Anionen sowie deren Herstellung werden z.B. bei S.H. Strauss, Chem. Rev. 1993, 93, S. 927 - 942, sowie bei W. Beck und K. Sünkel, Chem. Rev. 1988, 88, S. 1405 - 1421, beschrieben.A non-coordinating or poorly coordinating anion A is to be understood according to the invention to mean those anions whose charge density at the anionic center is reduced due to electronegative residues and / or whose residues sterically shield the anionic center. Suitable anions A include antimonates, sulfates, sulfonates, borates, phosphates or perchlorates such as B [C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ] 4 ~ (tetrakis (3, 5-bis (trifluoromethyl) phenyDborate), B [C δ F 5 ] 4 - or BF 4 - and SbF 6 ", A1F 4 -, AsF 6 ~ , PF 6 " or trifluoroacetate (CF 3 SO 3 -). B [C δ H 3 (CF 3 ) 2 ] 4 are preferred "SbF 6 ~ and PF 6 ~ . Borates, in particular B [C δ H 3 (CF)] 4 -, are particularly preferred. Suitable non-coordinating or poorly coordinating anions and their preparation are described, for example, by SH Strauss, Chem. Rev. 1993, 93, pp. 927-942, as well as with W. Beck and K. Sünkel, Chem. Rev. 1988, 88, pp. 1405 - 1421.
Bevorzugte Übergangsmetallverbindungen (I) sind beispielsweise: 2, 6-Bis [1- (2 , 6-dichlorophenylimino) ethyl] pyridin-ei- sen(II) chlorid, 2 , 6-Bis [1- (2 , 6-dichloro-4-methylphenylimino) ethyl] pyridin-eisen- (II) Chlorid, 2, 6-Bis [1- (2, 6-dibromophenylimino) ethyl] yridin-eisen (II) chlorid, 2 , 6-Bis [1- (2 , 6-dibromo-4-methylphenylimino) ethyl] pyridin-eisen- (II) chlorid sowie die entsprechenden Eisen (II) bromid- und Cobalt (II) chlorid-Komplexe .Preferred transition metal compounds (I) are, for example: 2,6-bis [1- (2,6-dichlorophenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dichloro- 4-methylphenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dibromophenylimino) ethyl] yridine-iron (II) chloride, 2,6-bis [1- (2,6-dibromo-4-methylphenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) chloride and the corresponding iron (II) bromide and cobalt (II) chloride complexes.
Die Übergangsmetallverbindungen (I) weisen als ein wesentliches Strukturelement einen dreizähnigen Bisiminchelatliganden auf (in Formel (I) dasjenige Strukturelement, das man unter Weglassung der Komponenten M, T, Q und A erhält) . Diese dreizähnigen Liganden können z.B. aus 2 , 6-Diacetylpyridin durch Umsetzung mit primären Aminen wie 2, 6-Dibromanilin, 2 , 6-Dichloranilin, 2 , 6-Dibrom-4-methylphenylamin oder 2 , 6-Di-chlor-4-methylphenyl - amin erhalten werden (s.a. J. Org. Chem. 1967, 32, 3246).As an essential structural element, the transition metal compounds (I) have a tridentate bisimine chelate ligand (in formula (I) the structural element which is obtained with the components M, T, Q and A omitted). These tridentate ligands can e.g. can be obtained from 2,6-diacetylpyridine by reaction with primary amines such as 2,6-dibromaniline, 2,6-dichloroaniline, 2,6-dibromo-4-methylphenylamine or 2,6-di-chloro-4-methylphenylamine ( see J. Org. Chem. 1967, 32, 3246).
Die Übergangsmetallverbindungen (I) können entsprechend einem bei Brookhart et al . in Macromolecules 32, 2120-2130 (1999) beschrie- benen Verfahren synthetisiert werden.The transition metal compounds (I) can be according to a Brookhart et al. in Macromolecules 32, 2120-2130 (1999) described methods can be synthesized.
Als weitere Komponente enthält das erfindungsgemäße Katalysator- System als Cokatalysator eine starke neutrale Lewis-Säure, eine ionische Verbindung mit Lewis-sauren Kationen oder eine ionische Verbindung mit einer Brönsted-Säure als Kation.As a further component, the catalyst system according to the invention contains, as cocatalyst, a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with Lewis acid cations or an ionic compound with a Bronsted acid as cation.
Geeignete ionische Verbindungen mit Lewis-sauren Kationen fallen z.B. unter die allgemeine FormelSuitable ionic compounds with Lewis acid cations fall e.g. under the general formula
G1+ (T X1 X2 X3 X " (Ha),G 1+ (TX 1 X 2 X 3 X "(Ha),
in derin the
G ein Element der I. oder II. Hauptgruppe des Periodensy- stems der Elemente, wie Lithium, Natrium, Kalium,G is an element of the 1st or 2nd main group of the periodic table of the elements, such as lithium, sodium, potassium,
Rubidium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Strontium oder Barium, insbesondere Lithium oder Natrium, oder ein Silber-, Carbonium-, Oxonium-, Ammonium-, Sulfonium- oder 1,1' -Dimethylferrocenylkation,Rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium or barium, in particular lithium or sodium, or a silver, carbonium, oxonium, ammonium, sulfonium or 1,1 '-dimethylferrocenyl cation,
T ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, insbesondere Bor, Aluminium oder Galium, vorzugsweise Bor,T an element of III. Main group of the periodic table of the elements means, in particular boron, aluminum or galium, preferably boron,
X1 bis X4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, lineares oder verzweigtes Ci- bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cs-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n- Butyl, i-Butyl, t-Butyl oder n-Hexyl, ein- oder mehrfach substituiertes Ci- bis Cio-Alkyl, bevorzugt C~ bis Cg-Alkyl, z.B. mit Halogenatomen wie Fluor, Chlor,X 1 to X 4 independently of one another for hydrogen, linear or branched Ci- to Cio-alkyl, preferably Cι ~ to Cs-alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t -Butyl or n-hexyl, mono- or polysubstituted Ci to Cio-alkyl, preferably C ~ to Cg-alkyl, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine,
Brom oder Jod, Cδ- bis Ciδ-Aryl, vorzugsweise Cδ~ bis Co-Aryl, z.B. Phenyl, das auch ein- oder mehrfach sub- stituiert sein kann, beispielsweise mit Halogenatomen wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, z.B. Pentaf luorphenyl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 14 C-Atomen, bevor- zugt 6 bis 10 C-Atomen im Arylrest, z.B. Benzyl, Fluor,Bromine or iodine, to Cδ- Ciδ-aryl, preferably C δ ~ to co-aryl, for example phenyl, which may also be mono- or polysubstituted sub- may be substituted, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, for example pentafluorophenyl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms, preferably 1 to 6 C atoms in the alkyl radical and 6 to 14 C atoms, preferably 6 up to 10 carbon atoms in the aryl radical, for example benzyl, fluorine,
Chlor, Brom, Jod, Cι~ bis Cio-Alkoxy, bevorzugt Cι~ bis Cβ-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy oder i-Propoxy, oder Cς,- bis Ciδ-Aryloxy, bevorzugt C6- bis Cι0-Aryloxy, z.B. Phenoxy, stehen, undChlorine, bromine, iodine, -C ~ to Cio-alkoxy, preferably Cι ~ to Cβ-alkoxy, such as methoxy, ethoxy or i-propoxy, or Cς, - to Ci δ aryloxy, preferably C 6 - to Cι 0 aryloxy, eg phenoxy, and
1 oder 2 bedeutet.1 or 2 means.
Bevorzugt stellt das Anion (T X1 X2 X3 X4)- in einer Verbindung der allgemeinen Formel (Ha) ein nicht koordinierendes Gegenion dar. Hervorzuheben sind z.B. Borverbindungen, wie sie in der WO 91/09882, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, genannt werden. Besonders geeignete Kationen G gehen zurück auf das Natrium- oder Triphenylmethylkation sowie auf Trialkylammoniumka - tionen, wie Trimethyl-, Triethyl- oder Tri-n-butylammonium, oder Trialkylphosphoniumkationen, wie Trimethyl-, Triethyl- oder Tri- n-butylphosphonium, sowie das N.N-Dimethylaniliniumion. Bevorzugte Verbindungen (Ha) sind beispielsweise N,N-Dimethylanili- nium-tetrakis (pentafluorphenyDborat oder N,N-Dimethylanilinium- tetrakis [bis (trifluormethyl) phenyl] borat.The anion (TX 1 X 2 X 3 X 4 ) - in a compound of the general formula (Ha) - is preferably a non-coordinating counterion. For example, boron compounds such as those in WO 91/09882, to which express reference is made here, should be emphasized will be called. Particularly suitable cations G are based on the sodium or triphenylmethyl cation and on trialkylammonium cations, such as trimethyl, triethyl or tri-n-butylammonium, or trialkylphosphonium cations such as trimethyl, triethyl or trin-butylphosphonium, and the NN -Dimethylaniliniumion. Preferred compounds (Ha) are, for example, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyDborat or N, N-dimethylanilinium tetrakis [bis (trifluoromethyl) phenyl] borate.
Als starke neutrale Lewis-Säuren kommen z.B. Verbindungen der allgemeinen FormelThe strong neutral Lewis acids are e.g. Compounds of the general formula
T X5 X6 X7 (Ilb) ,TX 5 X 6 X 7 (Ilb),
in Frage, in derin question in the
T ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bedeutet, insbesondere Bor, Aluminium oder Galium, vorzugsweise Bor,T an element of III. Main group of the periodic table of the elements means, in particular boron, aluminum or galium, preferably boron,
X5 bis X7 unabhängig voneinander für Wasserstoff, lineares oder verzweigtes Cι~ bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cβ-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n- Butyl, i-Butyl, t-Butyl oder n-Hexyl, ein- oder mehrfach substituiertes Cι~ bis Cio-Alkyl, bevorzugt Cι~ bis Cβ-Alkyl, z.B. mit Halogenatomen wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Cß- bis Ciβ-Aryl, vorzugsweise C6- bis C o-Aryl, z.B. Phenyl, das auch ein- oder mehrfach sub- stituiert sein kann, beispielsweise mit Halogenatomen wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, z.B. Pentafluorphenyl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 14 C-Atomen, bevorzugt 6 bis 10 C-Atomen im Arylrest, z.B. Benzyl oder Fluor, Chlor, Brom oder Jod stehen.X 5 to X 7 independently of one another for hydrogen, linear or branched C 1 -C 1 -alkyl, preferably C 1 -C 6 -alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t -Butyl or n-hexyl, mono- or polysubstituted C ~ to Cio-alkyl, preferably Cι ~ to Cβ-alkyl, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, C ß - to Ciβ-aryl, preferably C 6 to C o-aryl, for example phenyl, which can also be substituted one or more times, for example with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, for example pentafluorophenyl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms in the aryl radical, for example benzyl or fluorine, chlorine, bromine or iodine.
Besonders bevorzugt unter den Resten X5 bis X7 sind solche, die über Halogensubstituenten verfügen. Vorzugsweise ist Pentafluor- phenyl zu nennen. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (Ilb) , in denen X5, X6 und X7 identisch sind, vorzugsweise Tris (pentafluorphenyl)boran.Particularly preferred among the radicals X 5 to X 7 are those which have halogen substituents. Pentafluorophenyl should preferably be mentioned. Particularly preferred are compounds of the general formula (IIb) in which X 5 , X 6 and X 7 are identical, preferably tris (pentafluorophenyl) borane.
Als starke neutrale Lewis-Säure wird unter den Cokatalysatoren des weiteren bevorzugt auf Alumoxanverbindungen zurückgegriffen. Als Alumoxanverbindungen kommen grundsätzlich solche Verbindungen in Betracht, die über eine Al-C-Bindung verfügen. Besonders ge- eignet als Cokatalysatoren sind offenkettige und/oder cyclische Alumoxanverbindungen der allgemeinen Formel (IIc) oder (Ild)As a strong neutral Lewis acid, alumoxane compounds are further preferred among the cocatalysts. In principle, those compounds which have an Al — C bond are suitable as alumoxane compounds. Open-chain and / or cyclic alumoxane compounds of the general formula (IIc) or (Ild) are particularly suitable as cocatalysts.
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001
R9 R 9
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in denen
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in which
R9 unabhängig voneinander eine Cι~ bis C4-Alkylgruppe bedeutet, bevorzugt eine Methyl- oder Ethylgruppe, und k für eine ganze Zahl von 5 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 steht.R 9 independently of one another is a C 1 -C 4 -alkyl group, preferably a methyl or ethyl group, and k is an integer from 5 to 30, preferably 10 to 25.
Die Herstellung dieser oligomeren Alumoxanverbindungen erfolgt üblicherweise durch Umsetzung einer Lösung von Trialkylaluminium mit Wasser und ist u.a. in der EP-A 0 284 708 und der US-A 4,794,096 beschrieben.These oligomeric alumoxane compounds are usually prepared by reacting a solution of trialkylaluminum with water and include in EP-A 0 284 708 and US-A 4,794,096.
In der Regel liegen die dabei erhaltenen oligomeren Alumoxanverbindungen als Gemische unterschiedlich langer sowohl linearer als auch cyclischer Kettenmoleküle vor, so daß m als Mittelwert anzusehen ist. Die Alumoxanverbindungen können auch im Gemisch mit anderen Metallalkylen, bevorzugt mit Aluminiumalkylen, wie Triisobutylaluminium oder Triethylaluminium vorliegen. Bevorzugt wird Methylalumoxan (MAO) , insbesondere in Form einer Lösung in Toluol eingesetzt. Die Herstellung von .Methylalumoxan findet sich z.B. in der EP-A 284 708 detailliert beschrieben.As a rule, the oligomeric alumoxane compounds obtained are mixtures of both linear and cyclic chain molecules of different lengths, so that m is to be regarded as the mean. The alumoxane compounds can also be present in a mixture with other metal alkyls, preferably with aluminum alkyls, such as triisobutyl aluminum or triethyl aluminum. Methylalumoxane (MAO) is preferred, in particular in the form of a solution in Toluene used. The production of .methylalumoxane is described in detail, for example, in EP-A 284 708.
Weiterhin können als Cokatalysatoren Aryloxyalumoxane, wie in der US-A 5,391,793 beschrieben, Amidoaluminoxane, wie in derAryloxyalumoxanes, as described in US Pat. No. 5,391,793, and amidoaluminoxanes, as described in US Pat
US-A 5,371,260 beschrieben, Aminoaluminoxanhydrochloride, wie in der EP-A 0 633 264 beschrieben, Siloxyaluminoxane, wie in der EP-A 0 621 279 beschrieben, oder Alumoxan-Mischungen eingesetzt werden.US Pat. No. 5,371,260, aminoaluminoxane hydrochlorides, as described in EP-A 0 633 264, siloxyaluminoxanes, as described in EP-A 0 621 279, or alumoxane mixtures.
Die beschriebenen Alumoxane werden entweder als solche oder in Form einer Lösung oder Suspension, beispielsweise in aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Toluol oder Xylol, oder deren Gemischen eingesetzt.The alumoxanes described are used either as such or in the form of a solution or suspension, for example in aliphatic or aromatic hydrocarbons, such as toluene or xylene, or mixtures thereof.
Ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen und vorzugsweise ebenfalls nicht koordinierende Gegenionen sind in der WO 91/09882, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, genannt. Bevorzugt als Kation ist z.B. N,N-Dimethylanilinium.Ionic compounds with Bronsted acids as cations and preferably also non-coordinating counterions are mentioned in WO 91/09882, to which reference is expressly made here. Preferred as a cation is e.g. N, N-dimethyl.
Selbstverständlich können auch Mischungen der vorgenannten Cokatalysatoren eingesetzt werden.Mixtures of the aforementioned cocatalysts can of course also be used.
Die Herstellung der Homo- und Copolymere gemäß den erfindungs- gemäßen Verfahren kann in einem unpolaren aliphatischen oder aromatischen aprotischen Lösungsmittel, z.B. in Heptan, i-Butan, Toluol oder Benzol, ebenso wie in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt werden. Geeignete polare aprotische Lösungsmittel sind z.B. halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Chlor - benzol, lineare oder cyclische Ether wie Diethylether oder Tetrahydrofuran, des weiteren Aceton, Dimethylsulfoxid, Dimethylform- amid, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder Acetonitril. Selbstverständlich können auch beliebige, vorzugsweise homogene Mischungen der vorgenannten Lösungsmittel eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Dichlormethan, Toluol, i-Butan, Chlorbenzol und Acetonitril sowie deren Mischungen.The preparation of the homo- and copolymers according to the processes according to the invention can be carried out in a non-polar aliphatic or aromatic aprotic solvent, e.g. in heptane, i-butane, toluene or benzene, as well as in a polar aprotic solvent. Suitable polar aprotic solvents are e.g. Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride or chlorobenzene, linear or cyclic ethers such as diethyl ether or tetrahydrofuran, furthermore acetone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide or acetonitrile. Of course, any, preferably homogeneous, mixtures of the abovementioned solvents can also be used. Dichloromethane, toluene, i-butane, chlorobenzene and acetonitrile and mixtures thereof are particularly preferred.
Die Lösungsmittelmenge wird üblicherweise so bestimmt, daß die Ausgangsverbindungen zu Beginn der Reaktion in gelöster Form vorliegen. Das übergangsmetallkatalysierte Polymerisationsverfahren kann auch in Masse oder in der Gasphase durchgeführt werden. Bei der Polymerisation in der Gasphase können die Übergangsmetall - Verbindungen (III) auch in geträgerter Form eingesetzt werden. Als Trägermaterialien kommen anorganische wie organische Materialien in Frage. Geeignete anorganische Trägermaterialien sind zum Beispiel Silicagel, Aluminium-, Magnesium-, Titan-, Zirkonium-, Bor-, Calcium- oder Zinkoxide, Alumosilikate, Polysiloxane, Talkum, Schichtsilikate, Zeolithe oder Metallhalogenide wie MgCl2. Organische Trägermaterialien gehen beispielsweise auf Präpolymere von Olefin (co) polymeren, wie sie z.B. mit den erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, zurück. Geeignete Trägerungsverfahren sind dem Fachmann bekannt und finden sich u.a. für geträgerte Ziegler-Natta-Katalysatoren in Makromol. Chem. Phys. 1994, 195, 3347, Macromol. Rapid Commun. 1994, 15, 139-143 und Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143-1170) sowie für geträgerte Metall- ocenkatalysatoren in der EP-A-0 308 177 sowie in US 4,897,455, US 4,912,075 und US 5,240,894 beschrieben.The amount of solvent is usually determined so that the starting compounds are in dissolved form at the start of the reaction. The transition metal-catalyzed polymerization process can also be carried out in bulk or in the gas phase. The transition metal compounds (III) can also be used in supported form in the polymerization in the gas phase. Both inorganic and organic materials are suitable as carrier materials. Suitable inorganic carrier materials are, for example, silica gel, aluminum, magnesium, titanium, zirconium, Boron, calcium or zinc oxides, aluminosilicates, polysiloxanes, talc, layered silicates, zeolites or metal halides such as MgCl 2 . Organic carrier materials are based, for example, on prepolymers of olefin (co) polymers, as are obtained, for example, using the processes according to the invention. Suitable support processes are known to the person skilled in the art and can be found, inter alia, for supported Ziegler-Natta catalysts in Makromol. Chem. Phys. 1994, 195, 3347, Macromol. Rapid Commun. 1994, 15, 139-143 and Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143-1170) and for supported metal ocene catalysts in EP-A-0 308 177 and in US 4,897,455, US 4,912,075 and US 5,240,894.
Das Verfahren läßt sich sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich durchführen.The process can be carried out either continuously or batchwise.
Üblicherweise wird die (Co) Polymerisation bei Temperaturen im Bereich von -40 bis 160°C, bevorzugt im Bereich von -20 bis 100°C und besonders bevorzugt von 0 bis 80°C durchgeführt. Die Reaktionszeiten liegen im allgemeinen in Abhängigkeit von den gewählten Reaktionsbedingungen zwischen wenigen Minuten, 1 bis 2 Stunden oder mehreren Tagen. Gasförmige Reaktionskomponenten wie Ethen werden auf das Reaktionsgemisch aufgepreßt.The (co) polymerization is usually carried out at temperatures in the range from -40 to 160 ° C., preferably in the range from -20 to 100 ° C. and particularly preferably from 0 to 80 ° C. Depending on the reaction conditions chosen, the reaction times are generally between a few minutes, 1 to 2 hours or several days. Gaseous reaction components such as ethene are pressed onto the reaction mixture.
Die (Co) Polymerisation findet im allgemeinen bei einem Druck im Bereich von 0,1 bis 3000 bar, bevorzugt von 0,5 bis 100 bar und besonders bevorzugt von 1 bis 80 bar statt.The (co) polymerization generally takes place at a pressure in the range from 0.1 to 3000 bar, preferably from 0.5 to 100 bar and particularly preferably from 1 to 80 bar.
Die Konzentration an Übergangsmetallverbindung (I) wird im allgemeinen auf Werte im Bereich von 10~9 bis 0,1, bevorzugt im Bereich von 10"8 bis 10"2 und besonders bevorzugt im Bereich von 5 x 10-7 bis 5 x 10-2 mol/1 eingestellt.The concentration of transition metal compound (I) is generally set to values in the range from 10 ~ 9 to 0.1, preferably in the range from 10 " 8 to 10" 2 and particularly preferably in the range from 5 x 10 -7 to 5 x 10 - 2 mol / 1 set.
Die Ausgangskonzentration an α-Olefin liegt im allgemeinen im Bereich von 10~3 bis 10 mol/1, bevorzugt im Bereich von 10-2 bis 5 mol/1.The initial concentration of α-olefin is generally in the range from 10 -3 to 10 mol / 1, preferably in the range from 10 -2 to 5 mol / 1.
Die Polymerisation kann durch Zugabe eines Desaktivierungsreagen- zes wie Triphenylphosphin, durch Zugabe eines niedermolekularen Alkohols wie Methanol oder Ethanol oder eines Gemisches aus einer Mineralsäure wie Salzsäure und einem niedermolekularem Alkohol wie Methanol abgebrochen werden.The polymerization can be stopped by adding a deactivating reagent such as triphenylphosphine, by adding a low molecular weight alcohol such as methanol or ethanol or a mixture of a mineral acid such as hydrochloric acid and a low molecular weight alcohol such as methanol.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen (Co)polymere weisen im allgemeinen Molekulargewichtsverteilungen Mw/Mn im Bereich von 1,1 bis 5, bevorzugt von 1,1 bis 3,5 auf. Mit den erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen wird hochlineares Polyethen mit sehr geringen Verzweigungszahlen erzielt. Typischerweise liegt die Verzweigungszahl im Durchschnitt unterhalb von einer Alkylverzweigung pro 1000 C-Atome.The (co) polymers obtained by the process according to the invention generally have molecular weight distributions M w / M n in the range from 1.1 to 5, preferably from 1.1 to 3.5. With the transition metal compounds according to the invention, highly linear polyethene with very low branching numbers is achieved. The number of branches is typically below one alkyl branch per 1000 carbon atoms.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Homo- und Copolymere aus α-Olefinen erhalten. Der Anteil an in dasWith the method according to the invention, homo- and copolymers can be obtained from α-olefins. The share of in that
Copolymer eingebautem längerkettigen Comonomer, z.B. 1-Hexen, kann in weiten Bereichen varriert werden und nimmt ohne weiteres Werte größer 4 mol-% an. Des weiteren können z.B. Copolymere aus Ethen und höheren α-Olefinen wie I-Buten, 1-Penten oder 1-Hexen, insbesondere 1-Hexen erhalten werden, die z.B. im Fall derCopolymer incorporated longer chain comonomer e.g. 1-hexene, can be varied in a wide range and easily takes on values greater than 4 mol%. Furthermore, e.g. Copolymers of ethene and higher α-olefins such as 1-butene, 1-pentene or 1-hexene, in particular 1-hexene, are obtained which are e.g. in the case of
Copolymerisation mit 1-Hexen neben Butyl- auch Methylverzweigungen erhalten. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher möglich, unmittelbar den Schmelzpunkt sowie die Glasübergangs - temperatur der synthetisierten Produkte in gewünschter Weise zu steuern, d.h. auf niedrigere Werte einzustellen. Diese Comonomere lassen sich einfach handhaben und in andere Polymermischungen einbringen. Sie eignen sich beispielsweise als Zusatz zu LD-Poly- ethen und tragen dazu bei, daß die erhaltenen Mischungen sich besser verarbeiten lassen, weniger spröde sind und bessere Zähig- keiten aufweisen.Obtained copolymerization with 1-hexene in addition to butyl and methyl branches. With the method according to the invention it is therefore possible to directly control the melting point and the glass transition temperature of the synthesized products in the desired manner, i.e. set to lower values. These comonomers are easy to handle and can be incorporated into other polymer mixtures. They are suitable, for example, as an additive to LD polyethene and contribute to the mixtures obtained being easier to process, less brittle and having better toughness.
Die Übergangsmetallverbindungen (I) zeichnen sich durch extrem hohe Aktivitäten aus, weisen auch bei längerer Polymerisations - dauer keine oder kaum Aktivitätseinbußen auf und gewährleisten auf diese Weise eine hohe Produktivität.The transition metal compounds (I) are characterized by extremely high activities, have little or no loss of activity even with a longer polymerization time, and thus ensure high productivity.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen erläutert.The present invention is explained below using examples.
BeispieleExamples
Die Gelpermeationschromatographie wurde an einem Gerät der Firma Waters (150 C) mit 1, 2 , 4-Trichlorbenzol als Eluens (Flußrate: 1 ml/min) gegen einen Polyethylenstandard bei 140°C in An- lehnung an DIN 55 672 vorgenommen.The gel permeation chromatography was carried out on a Waters (150 C) device with 1, 2, 4-trichlorobenzene as eluent (flow rate: 1 ml / min) against a polyethylene standard at 140 ° C. in accordance with DIN 55 672.
Die 1H-NMR- und 13C-NMR-Spektren wurden an einem Gerät der Firma Bruker (ARX 300) mit CD2CI4 als Lösungsmittel aufgenommen.The 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra were recorded on a device from Bruker (ARX 300) with CD 2 CI 4 as solvent.
Die DSC-Spektren wurden an einem Gerät der Firma Perkin-Elmer (Series 7) bei einer Heizrate von 20 K/min aufgenommen.The DSC spectra were recorded on a device from Perkin-Elmer (Series 7) at a heating rate of 20 K / min.
Die Viskosität wurde in Lösung gemäß DIN 53 728 als η-Wert (dl/g) bestimmt. Methylalumoxan (MAO) wurde als 30 ige Lösung in Toluol eingesetzt. Es handelt sich hierbei um ein kommerziell erhältliches Produkt der Firma Witco.The viscosity was determined in solution according to DIN 53 728 as an η value (dl / g). Methylalumoxane (MAO) was used as a 30% solution in toluene. It is a commercially available product from Witco.
Die Herstellung der Katalysatorkomplexe wie auch die Polymerisationsreaktionen wurden unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit sowie unter Anwendung von in der metallorganischen Chemie bekannten Schutzgastechniken mit Stickstoff als Schutzgas durchgeführt.The preparation of the catalyst complexes as well as the polymerization reactions were carried out in the absence of air and moisture and using protective gas techniques known in organometallic chemistry with nitrogen as the protective gas.
Als Vergleichsübergangsmetallverbindungen VI und V2 wurden 2, 6-Bis [1- (2 , 6-dimethylphenylimino) ethyl] pyridin- bzw. 2,6- Bis [1- (2 , 6-diisopropylphenylimino) ethyl] pyridin-eisen (II) chlorid verwendet. Diese Verbindungen wurde nach einer Vorschrift gemäß WO 99/12981 synthetisiert.As comparative transition metal compounds VI and V2, 2,6-bis [1- (2,6-dimethylphenylimino) ethyl] pyridine and 2,6-bis [1- (2,6-diisopropylphenylimino) ethyl] pyridine-iron (II) were chloride used. These compounds were synthesized according to a regulation according to WO 99/12981.
A. Herstellung der KatalysatorkomplexeA. Preparation of the catalyst complexes
1. ) 2 , 6-Bis- [1- (2 , 6-dibrom-4-methylphenylimin) ethyl] yridin (pybr4) :1.) 2,6-bis- [1- (2,6-dibromo-4-methylphenylimine) ethyl] yridine (pybr4):
2, 6-Diacetylpyridin (1,63 g) , 2 , 6-Dibrom-4-methylanilin (5,3 g) und p-Toluolsulfonsäure (170 mg) wurden unter Verwendung eines Wasserabscheiders 2 d in Benzol (50 ml) unter Rückfluß erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wurde mit Diethylether (100 ml) verdünnt und mit wäßriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung (100 ml) und Wasser (100 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde mit heißem Methanol (80 ml) gewaschen und aus 1-Butanol kristallisiert. Filtrieren, Waschen mit Pentan und Trocknen im Vakuum lieferte einen gelb-braunen Feststoff (2,94 g) .2,6-Diacetylpyridine (1.63 g), 2,6-dibromo-4-methylaniline (5.3 g) and p-toluenesulfonic acid (170 mg) were refluxed using a water separator in benzene (50 ml) for 2 d heated. The cooled reaction mixture was diluted with diethyl ether (100 ml) and washed with aqueous sodium hydrogen carbonate solution (100 ml) and water (100 ml). The organic phase was dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. The residue obtained was washed with hot methanol (80 ml) and crystallized from 1-butanol. Filtering, washing with pentane and drying in vacuo provided a yellow-brown solid (2.94 g).
2 . ) Fe (pybr4 ) Cl2 (Katalysator A2 ) :2nd ) Fe (pybr4) Cl 2 (catalyst A2):
2, 6-Bis- [1- (2, 6-dibrom-4-methylphenylimin) ethyl] pyridin (540 mg) und FeCl2-4 H20 (164 mg) wurden 30 min. in 1-Butanol (30 ml) bei 75°C gerührt. Die flüchtigen Komponenten wurden im Vakuum entfernt und der Rückstand dreimal mit Dichlormethan (25 ml) extrahiert. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum, Waschen des Rückstands mit Ether und Pentan und Entfernen letzter Lösungsmittel - reste im Hochvakuum erhielt man ein blaues Pulver (550 mg) .2, 6-bis [1- (2, 6-dibromo-4-methylphenylimin) ethyl] pyridine (540 mg) and FeCl 2 -4 H 2 0 (164 mg) were added for 30 min. stirred in 1-butanol (30 ml) at 75 ° C. The volatile components were removed in vacuo and the residue extracted three times with dichloromethane (25 ml). After removal of the solvent in vacuo, washing of the residue with ether and pentane and removal of the last solvent residues in a high vacuum, a blue powder (550 mg) was obtained.
3.) 2, 6-Bis- [1- (2, 6-dichlorphenylimino) ethyl] pyridin (pycl4) : 2, 6-Diacetylpyridin (4,1 g) , 2, 6-Dichloranilin (8,1 g) und p-To- luolsulfonsäure (500 mg) wurden unter Verwendung eines Wasser- abscheiders 24 h in Toluol (150 ml) unter Rückfluß erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wurde mit Natriumhydrogencarbonat hydrolysiert, die organische Phase abgetrennt, zweimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockne eingeengt. Das Rohprodukt wurde zweimal aus 1-Butanol (je 40 ml) kristallisiert, der Niederschlag filtriert, mit Pentan gewaschen und im Vakuum eingeengt. Chromatographie an Kieselgel lieferte reines Produkt.3.) 2,6-bis- [1- (2,6-dichlorophenylimino) ethyl] pyridine (pycl4): 2,6-diacetylpyridine (4.1 g), 2,6-dichloroaniline (8.1 g) and p-Toluenesulfonic acid (500 mg) was heated under reflux in toluene (150 ml) using a water separator for 24 h. The cooled reaction mixture was hydrolyzed with sodium bicarbonate, the organic phase separated, twice with water washed, dried over sodium sulfate, filtered and evaporated to dryness. The crude product was crystallized twice from 1-butanol (40 ml each), the precipitate was filtered, washed with pentane and concentrated in vacuo. Chromatography on silica gel gave pure product.
4.) Fe(pycl4)Cl2 • THF (Katalysator A4) :4.) Fe (pycl4) Cl 2 • THF (catalyst A4):
2, 6-Bis- [1- (2, 6-dichlorphenylimino) ethyl] pyridin (477 mg) und FeCl2 • 4 H20 (200 mg) wurden in Tetrahydrofuran (20 ml) 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von Diethylether (10 ml) und Rühren für 30 min wurde der blaue Feststoff mittels Filtration abgetrennt und im Vakuum von letzten Lösungsmittelresten befreit (Ausbeute: 480 mg) .2,6-bis- [1- (2,6-dichlorophenylimino) ethyl] pyridine (477 mg) and FeCl 2 • 4 H 2 0 (200 mg) were stirred in tetrahydrofuran (20 ml) for 20 h at room temperature. After addition of diethyl ether (10 ml) and stirring for 30 min, the blue solid was separated off by filtration and the last solvent residues were removed in vacuo (yield: 480 mg).
B. PolymerisationsreaktionenB. Polymerization reactions
1.) Polymerisation im Rührkolben:1.) Polymerization in the stirring flask:
In einen Reaktionskolben mit mechanischem Rührer und Ethe- neinleitungsrohr gab man Toluol (250 ml) und eine 30 %ige Lösung von Methylalumoxan (MAO) in Toluol (10 mmol) . Bei den Homopolymerisationen wurde Ethen als α-Olefin verwendet, bei den Copolymerisationen kamen Ethen sowie als Comonomer 1-Hexen (25 ml) zum Einsatz. Man gab den gemäß A. 4.) erhaltenen Katalysatorkomplex (100 μmol) zum Reaktionsgemisch und leitete Ethen bei einer Temperatur von 30°C und mit einer Flußrate von 40 1/h unter Rühren durch das Polymerisationsgemisch. Nach 1 h wurde die Reaktion durch Zugabe eines Gemisches aus konz . Salzsäure (15 ml) und Methanol (50 ml) abgebrochen. Lag das Polymerprodukt bereits in Form eines Nie- derschlags vor, wurde dieser mit Methanol gewaschen, filtriert und im Vakuum von letzten Lösungsmittelresten befreit. Hatte sich noch kein Niederschlag abgeschieden, wurde die wässrige Phase abgetrennt und mit Toluol extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden im Vakuum vom Lösungs- mittel befreit.Toluene (250 ml) and a 30% solution of methylalumoxane (MAO) in toluene (10 mmol) were placed in a reaction flask with a mechanical stirrer and an ether line. In the homopolymerizations, ethene was used as the α-olefin; in the copolymerizations, ethene and 1-hexene (25 ml) were used as comonomer. The catalyst complex (100 μmol) obtained according to A. 4.) was added to the reaction mixture and ethene was passed through the polymerization mixture at a temperature of 30 ° C. and at a flow rate of 40 l / h while stirring. After 1 h the reaction was stopped by adding a mixture of conc. Hydrochloric acid (15 ml) and methanol (50 ml) stopped. If the polymer product was already in the form of a precipitate, it was washed with methanol, filtered and the last solvent residues removed in vacuo. If no precipitate had yet separated, the aqueous phase was separated off and extracted with toluene. The combined organic phases were freed from the solvent in vacuo.
Unter den Bedingungen gemäß B.l.) wurden mit VI bzw. V2 als Katalysatorkomplex anstelle von Fe [pycl4] C12-THF entsprechende Vergleichs (co) Polymerisationen durchgeführt.Under the conditions according to B1), corresponding comparative (co) polymerizations were carried out using VI or V2 as the catalyst complex instead of Fe [pycl4] C1 2 -THF.
In der nachfolgenden Tabelle 1 werden die Reaktionsparameter der gemäß B.l.) durchgeführten Polymerisationen sowie die Eigenschaften der erhaltenen Produkte näher erläutert.Table 1 below explains the reaction parameters of the polymerizations carried out in accordance with B.l.) and the properties of the products obtained.
2.) Polymerisation im Autoklaven: Je nach Lösungsmittelmenge wurde die Polymerisation in einem 10 ml-, 500 ml- oder 1 1-Autoklaven durchgeführt. Eine 30 %ige Lösung von MAO in Toluol wurde mit Ethen (1 bar) gesättigt und thermostatiert . Man gab den Katalysatorkomplex gelöst in Toluol zum Reaktionsgemisch und stellte unmittelbar mit Ethen den gewünschten Reaktionsdruck ein. Die Polymerisation wurde durch Entspannen des Ethendrucks abgebrochen, das Reaktionsgemisch in Methanol/HCl (10:3) gegossen und mittels Filtrieren gewonnen. Waschen mit Methanol und Trocknen im Hochvakuum lieferte das polymere Produkt.2.) Polymerization in an autoclave: Depending on the amount of solvent, the polymerization was carried out in a 10 ml, 500 ml or 1 l autoclave. A 30% solution of MAO in toluene was saturated with ethene (1 bar) and thermostated. The catalyst complex, dissolved in toluene, was added to the reaction mixture and the desired reaction pressure was set immediately with ethene. The polymerization was stopped by releasing the ethene pressure, the reaction mixture was poured into methanol / HCl (10: 3) and collected by filtration. Washing with methanol and drying under high vacuum provided the polymeric product.
Unter den Polymerisationsbedingungen gemäß B.2.) wurden mit Eisenkomplexen, die mit 2 , 6-Bis- [1- (2, 6-dimethyl-phenyl- imin) ethyl] pyridin bzw. mit 2, 6-Bis- [1- (2, 6-diisopropyl-phenyli- min) ethyl] pyridin chelatisiert waren (VI und V2) , entsprechende Vergleichspolymerisationen durchgeführt .Under the polymerization conditions according to B.2.), Iron complexes containing 2, 6-bis- [1- (2, 6-dimethyl-phenyl-imine) ethyl] pyridine or 2,6-bis- [1- (2, 6-diisopropyl-phenylimine) ethyl] pyridine were chelated (VI and V2), corresponding comparative polymerizations were carried out.
In den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 werden die Reaktionsparameter der gemäß B. 2.) durchgeführten Polymerisationen sowie die Eigenschaften der erhaltenen Produkte näher erläutert. Tables 2 and 3 below explain the reaction parameters of the polymerizations carried out in accordance with B. 2.) and the properties of the products obtained.
Tabelle 1: (Co) olymerisationen bei einem Ethendruck von 1 bar gemäß B. 1.)Table 1: (Co) polymerizations at an ethene pressure of 1 bar according to B. 1.)
Figure imgf000021_0002
a) bestimmt mittels DSC; b) bestimmt gemäß DIN 53728; c) bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie; d) bestimmt mittels IR-Spektroskopie; e) bestimmt mittels 13C-NMR-Spektroskopie; f) es wurde kein Comonomereinbau beobachtet.
Figure imgf000021_0002
a) determined by DSC; b) determined according to DIN 53728; c) determined by means of gel permeation chromatography; d) determined by means of IR spectroscopy; e) determined by means of 13 C-NMR spectroscopy; f) no comonomer incorporation was observed.
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001
Tabelle 2: Polymerisation im Autoklaven gemäß B. 2.)Table 2: Polymerization in an autoclave according to B. 2.)
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Tabelle 3: Polymereigenschaf en der gemäß B. 2.) durchgeführten Versuche (s.a. Tabelle 2)Table 3: Polymer properties of the tests carried out according to B. 2.) (see also Table 2)
Figure imgf000023_0002
a) bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie;
Figure imgf000023_0002
a) determined by means of gel permeation chromatography;
b) Vergleichsversuch. b) Comparative experiment.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Homo- oder Copolymeren aus α-Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß man das oder die Ausgangsmonomere in Gegenwart einer oder mehrerer Übergangs- metallverbindungen (I) der allgemeinen Formel (I)1. A process for the preparation of homo- or copolymers of α-olefins, characterized in that the starting monomer or monomers in the presence of one or more transition metal compounds (I) of the general formula (I)
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
in der die Substituenten und Indizes die folgende Bedeutung haben:in which the substituents and indices have the following meaning:
R1, R2 C6- bis Ci6~Aryl mit Halogen-, Nitro-, Cyano-, Sulfonato- oder Trihalogenmethylsubstituenten in den beiden ortho-Positionen zur Verknüpfungsstelle zwischen Aryl und Na bzw. Nb,R 1 , R 2 C 6 - to Ci 6 ~ aryl with halogen, nitro, cyano, sulfonato or trihalomethyl substituents in the two ortho positions to the point of connection between aryl and N a or N b ,
R3, R4 Wasserstoff, Cι~ bis Cι0-Alkyl, C3- bis Cio-Cycloalkyl, C6- bis Cι6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C- Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si (R8)3 mitR 3 , R 4 are hydrogen, C 1 to C 0 alkyl, C 3 to Cio-cycloalkyl, C 6 to C 6 aryl, alkylaryl having 1 to 10 C atoms in the alkyl and 6 to 14 C atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 with
R8 Ci- bis Cio-Alkyl, C3- bis Cι0-Cycloalkyl, C6- bis C 6~Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil,R 8 Ci to Cio alkyl, C 3 to C 0 cycloalkyl, C 6 to C 6 ~ aryl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms in the alkyl and 6 to 14 C atoms in the aryl part,
R5,R6,R7 Wasserstoff, Cι~ bis C 0-Alkyl, C3- bis Cio-Cycloalkyl, C6- bis Cι6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C- Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si(R8)3 oder funktionelle Gruppen auf der Basis der Elemente der Gruppen IVA bis VIIA des Periodensystems der Elemente oder R5 und R6 und/oder Rδ und R7 bilden jeweils zusammen einen anellierten fünf-, sechs- oder siebengliedrigen aliphatischen oder aro- matischen, substituierten oder unsubstituiertenR 5 , R 6 , R 7 are hydrogen, C 1 -C 8 -alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, C 6 - to C 6 -aryl, alkylaryl having 1 to 10 C atoms in the alkyl and 6 to 14 C atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 or functional groups based on the elements of groups IVA to VIIA of the periodic table of the elements or R 5 and R 6 and / or R δ and R 7 together form an annellated five- , six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted
Carbo- oder Heterocyclus, M Fe , Ru , Co oder Rh,Carbo- or heterocycle, M Fe, Ru, Co or Rh,
T, Q neutrale oder monoanionische monodentate Liganden,T, Q neutral or monoanionic monodentate ligands,
A ein nicht oder schlecht koordinierendes Anion,A a non or poorly coordinating anion,
m, p 0, 1, 2 oder 3,m, p 0, 1, 2 or 3,
q 1, 2 oder 3 undq 1, 2 or 3 and
n 1, 2 oder 3n 1, 2 or 3
und einer starken neutralen Lewis-Säure, einer ionischen Ver- bindung mit einem Lewis-sauren Kation oder einer ionischen Verbindung mit einer Brönsted-Säure als Kation als Cokatalysator polymerisiert .and a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with a Lewis acidic cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation as a cocatalyst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als α-Olefine lineare und verzweigte Kohlenwasserstoffe mit zwei bis 26 Kohlenstoffatomen verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that linear and branched hydrocarbons having two to 26 carbon atoms are used as α-olefins.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmonomere mindestens zwei voneinander verschiedene α-Olefine ausgewählt aus α-olefinisch ungesättigten linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffen mit zwei bis 26 Kohlenstoffatomen verwendet.3. Process according to claims 1 or 2, characterized in that at least two different α-olefins selected from α-olefinically unsaturated linear or branched hydrocarbons having two to 26 carbon atoms are used as starting monomers.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, daß M Eisen (Fe) und R1 und R2 unabhängig voneinander4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that M iron (Fe) and R 1 and R 2 independently of one another
2,6-Dibrom-, 2, 6-Dichlor- , 2 , 6-Dibrom-4-methyl- oder 2, 6-Dichlor-4-methylphenyl oder 2,5-Dibrom-, 2, 5-Dichlor-, 2, 5-Dibrom-4-methyl- oder 2, 2,6-dibromo-, 2, 6-dichloro-, 2, 6-dibromo-4-methyl- or 2,6-dichloro-4-methylphenyl or 2,5-dibromo-, 2,5-dichloro-, 2nd , 5-dibromo-4-methyl- or 2,
5-Dichlor-4-methylpyrrolid bedeuten.5-dichloro-4-methylpyrrolid mean.
Übergangsmetallverbindung der allgemeinen Formel Transition metal compound of the general formula
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0001
in der die Substituenten und Indizes die folgende Bedeutung haben:in which the substituents and indices have the following meaning:
R1, R2 oder C6~ bis Ci6~Aryl mit Halogen-, Nitro-, Cyano-,R 1 , R 2 or C 6 ~ to Ci 6 ~ aryl with halogen, nitro, cyano,
Sulfonato- oder Trihalogenmethylsubstituenten in den beiden ortho-Positionen zur Verknüpfungsstelle zwischen Aryl und Na bzw. Nb,Sulfonato or trihalomethyl substituents in the two ortho positions to the point of attachment between aryl and N a or N b ,
R3, R4 Wasserstoff, Cι~ bis Cio-Alkyl, C3- bis Cio-Cycloalkyl, C6- bis Ci6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si(R8)3 mitR 3 , R 4 hydrogen, Cι ~ to Cio-alkyl, C 3 - to Cio-cycloalkyl, C 6 - to Ci 6 -aryl, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in Aryl part or Si (R 8 ) 3 with
R8 Ci- bis Cio-Alkyl, C3- bis Cι0-Cycloalkyl , C6- bis Cι6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil,R 8 is Ci- to Cio-alkyl, C 3 - to -CC 0 cycloalkyl, C 6 - to -CC 6 aryl, alkylaryl with 1 to 10 C atoms in the alkyl and 6 to 14 C atoms in the aryl part,
R5,R6,R7 Wasserstoff, Cι~ bis Cio-Alkyl, C3- bis Cι0-Cyclo- alkyl, C - bis Ci6-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-R 5 , R 6 , R 7 are hydrogen, C 1 to C 10 alkyl, C 3 to C 0 cycloalkyl, C to C 6 aryl, alkylaryl having 1 to 10 C
Atomen im Alkyl- und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil oder Si(R8)3 oder funktioneile Gruppen auf der Basis der Elemente der Gruppen IVA bis VIIA des Periodensystems der Elemente oder R5 und R6 und/oder R6 und R7 bilden jeweils zusammen einen anellierten fünf-, sechs- oder siebengliedrigen aliphatischen oder aromatischen, substituierten oder unsubstituierten Carbo- oder Heterocyclus,Atoms in the alkyl and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part or Si (R 8 ) 3 or functional groups based on the elements of groups IVA to VIIA of the periodic table of the elements or R 5 and R 6 and / or R 6 and R 7 each together form an annellated five-, six- or seven-membered aliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted carbo- or heterocycle,
M Fe, Ru, Co oder Rh,M Fe, Ru, Co or Rh,
T, Q neutrale oder monoanionische monodentate Liganden,T, Q neutral or monoanionic monodentate ligands,
ein nicht oder schlecht koordinierendes Anion,a non or poorly coordinating anion,
m, p 0, 1, 2 oder 3, q 1 , 2 oder 3 undm, p 0, 1, 2 or 3, q 1, 2 or 3 and
n 1 , 2 oder 3 .n 1, 2 or 3.
6. Übergangsmetallverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R1 und R2 unabhängig voneinander 2,6-Dibrom-, 2, 6-Dichlor-, 2, 6-Dibrom-4-methyl- oder 2 , 6-Dichlor-4-methyl- phenyl oder 2,5-Dibrom-, 2 , 5-Dichlor-, 2 , 5-Dibrom-4-methyl- oder 2, 5-Dichlor-4-methylpyrrolid und daß M Cobalt (Co) oder Eisen (Fe) bedeuten.6. transition metal compound according to claim 5, characterized in that R 1 and R 2 independently of one another 2,6-dibromo-, 2, 6-dichloro-, 2, 6-dibromo-4-methyl- or 2, 6-dichloro-4th -methyl-phenyl or 2,5-dibromo-, 2, 5-dichloro-, 2, 5-dibromo-4-methyl- or 2, 5-dichloro-4-methylpyrrolid and that M cobalt (Co) or iron (Fe ) mean.
7. Katalysatorsystem für die (Co) Polymerisation von α-Olefinen, enthaltend als wesentliche Bestandteile eine Übergangsmetall- Verbindung gemäß den Ansprüchen 5 oder 6 und als Co- katalysator eine starke neutrale Lewis-Säure, eine ionische Verbindung mit einem Lewis-sauren Kation oder eine ionische Verbindung mit einer Brönsted-Säure als Kation.7. Catalyst system for the (co) polymerization of α-olefins, containing as essential components a transition metal compound according to claims 5 or 6 and as cocatalyst a strong neutral Lewis acid, an ionic compound with a Lewis acid cation or an ionic compound with a Bronsted acid as a cation.
8. Verwendung der Übergangsmetallverbindung gemäß den Ansprü- chen 5 oder 6 oder des Katalysatorsystems gemäß Anspruch 7 für die (Co)polymerisation von α-Olefinen.8. Use of the transition metal compound according to claims 5 or 6 or the catalyst system according to claim 7 for the (co) polymerization of α-olefins.
9. Copolymere aus α-Olefinen, erhältlich gemäß den Ansprüchen 3 oder 4.9. copolymers of α-olefins, obtainable according to claims 3 or 4.
10. Copolymere gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Copolymere eine Polydispersität (Mw/Mn) kleiner 3 aufweisen. 10. Copolymers according to claim 9, characterized in that these copolymers have a polydispersity (M w / M n ) less than 3.
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