[发明专利]作为聚合催化剂的具有弱配位抗衡阴离子的溶剂稳定的金属配合物

说明书

本发明涉及式I的具有弱配位抗衡阴离子的溶剂稳定的金属催化剂：

      [M(L)_a(Z)_b]^m+      m(A^-)      (I)

其中：

M为周期表第3-12族的过渡金属、镧系元素或周期表第2或13族的金属；

L为溶剂分子；

Z为单电荷或多电荷的配体；

A^-为弱配位或非配位的阴离子；

a为大于或等于1的整数；

b为大于或等于1的整数；

其中a加b的总和为4-8；和

m为1-6的整数。

本发明进一步涉及这种催化剂在聚合烯属不饱和化合物中的用途。本发明还提供了一种在该催化剂存在下聚合烯属不饱和化合物，尤其是制备高反应性异丁烯均聚物或共聚物的方法。本发明最后涉及由包含异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物的单体形成且可通过本发明方法获得的共聚物。

与所谓的低反应性聚合物相反，高反应性聚异丁烯均聚物或共聚物应理解为指那些包含高含量末端烯属双键的聚异丁烯。对本发明而言，高反应性聚异丁烯应理解为指亚乙烯基双键(α-双键)含量基于聚异丁烯大分子为至少60摩尔％，优选至少70摩尔％，尤其是至少80摩尔％的那些聚异丁烯。对本发明而言，亚乙烯基应理解为指那些在聚异丁烯大分子中位置通过如下通式描述的双键：

即该双键位于聚合物链中的α-位。“聚合物”代表由一个异丁烯单元缩写的聚异丁烯基团。亚乙烯基表现出最高的反应性，而位于更向大分子内部的双键在官能化反应中不显示或仅显示较低的反应性。例如如DE-A 2702604中所述，高反应性聚异丁烯尤其用作生产用于润滑剂和燃料的添加剂的中间体。

这类高反应性聚异丁烯例如可通过DE-A 2702604的方法，通过在作为催化剂的三氟化硼存在下在液相中使异丁烯阳离子聚合而获得。这里的缺点为所得聚异丁烯具有较高的多分散性。多分散性是对所得聚合物链的分子量分布的量度，对应于重均分子量M_w和数均分子量M_n的商(PDI＝M_w/M_n)。

具有相似高含量末端双键，但具有较窄分子量分布的聚异丁烯例如可通过EP-A 145235、US 5,408,018和WO 99/64482的方法获得，其中聚合在钝化催化剂如三氟化硼的配合物，醇和/或醚存在下而进行。这里的缺点为其必须在明显低于0℃的温度下操作，以真正获得高反应性聚异丁烯。

高反应性聚异丁烯例如还可通过US 5,340,881的方法，通过使异丁烯活性阳离子聚合，随后使所得聚合产物脱去卤化氢而获得。这里制备高反应性聚异丁烯也必须在低温下操作。

EP-A 1344785描述了一种使用具有弱配位的阴离子的溶剂稳定的过渡金属配合物作为聚合催化剂而制备高反应性聚异丁烯的方法。所提及的合适金属通常为周期表第3-12族的那些；然而，在实施例中仅使用锰。尽管在该方法中还可在高于0℃的反应温度下聚合，缺点为聚合时间不能接受地长，使得该方法的经济利用性无吸引力。

因此本发明的目的为提供一种聚合催化剂，使用该催化剂可使烯属不饱和单体有利地聚合。尤其是该催化剂应使在至少0℃的温度下，在短的聚合物时间内制备高反应性聚异丁烯均聚物或共聚物成为可能。

该目的通过式I的催化剂实现：

      [M(L)_a(Z)_b]^m+    m(A^-)    (I)

其中

M为周期表第3-12族的过渡金属、镧系元素或周期表第2或13族的金属；

L为溶剂分子；

Z为单电荷或多电荷的配体；

A^-为弱配位或非配位的阴离子；

a为大于或等于1的整数；

b为大于或等于1的整数；

其中a加b的总和为4-8；和

m为1-6的整数。

下文中的本发明主题，尤其是本发明催化剂，本发明方法和其中使用的单体和催化剂和可由此获得的聚合物的合适和优选的实施方案的细节可单独，尤其是相互组合而应用。

对本发明而言，异丁烯均聚物应理解为指那些基于聚合物在至少98摩尔％，优选至少99摩尔％程度上由异丁烯形成的聚合物。因此，异丁烯共聚物应理解为指那些以共聚形式包含超过2摩尔％除异丁烯之外的单体的聚合物。

对本发明而言，如下定义适用于一般定义的基团：