[发明专利]新的环戊并[B]芴基过渡金属化合物、包含其的催化剂组合物和使用其制备乙烯均聚物或乙烯和α‑烯烃的共聚物的方法

说明书

技术领域背景

本发明涉及基于环戊并[b]芴基基团的新的过渡金属化合物、包含其并且对于制备乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物具有高催化活性的过渡金属催化剂组合物、使用其制备乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物的方法以及所制备的乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物。更具体地，本发明涉及过渡金属化合物，包含作为主要催化剂的过渡金属化合物和作为助催化剂的铝化合物、硼化合物或其组合的用于制备乙烯均聚物或乙烯和至少一种α-烯烃的共聚物的过渡金属催化剂组合物，使用其制备乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物的方法和所制备的乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物，所述过渡金属化合物因具有其中元素周期表中第IV族过渡金属作为核心金属经由被硅烷基基团取代的酰氨基团与具有刚性平面结构(即使其并不在杂环内)；具有充足的宽广非定域电子；并且允许有助于改善溶解性和其位点9处易于诱导的性能的取代基的环戊并[b]芴基基团连接的结构而在获得高效且高分子量的基于乙烯的聚合物中是有利的。

背景技术

在现有技术中，由作为主要催化剂的钛或钒化合物和作为助催化剂组分的烷基铝化合物组成的被称为齐格勒-纳特(Ziegler-Natta)的催化剂通常已用于制备乙烯均聚物或乙烯和α-烯烃的共聚物。尽管，齐格勒-纳塔催化剂体系表现出对乙烯聚合反应的高活性，但是该催化剂体系具有由于不均一的催化活性位点因此所生产的聚合物的分子量分布较宽，并且尤其是乙烯与α-烯烃的共聚物中其组成分布不均一的缺点。

近来，已经开发了被称为茂金属催化剂的体系，该催化剂体系由元素周期表中的第IV族过渡金属，例如钛、锆和铪，的茂金属化合物和作为助催化剂的甲基铝氧烷组成。茂金属催化剂体系是具有单一的催化活性位点的均相催化剂剂，并且因此与现有的齐格勒-纳塔催化剂体系相比可以提供制备具有较窄分子量分布和更均一组成的聚乙烯。例如，欧洲专利公开第320,762和372,632号和日本专利公开第Sho 63-092621、Hei 02-84405和Hei 03-2347报道可通过使用作为助催化剂的甲基铝氧烷活化茂金属化合物，例如Cp₂TiCl₂、Cp₂ZrCl₂、Cp₂ZR^meCl、Cp₂ZR^me₂、乙烯(IndH₄)₂ZrCl₂，以高活性聚合乙烯，以制备具有在1.5至2.0范围内的分子量分布(Mw/Mn)的聚乙烯。但是，难以用上文的催化剂体系获得高分子量的聚合物，并且进一步地，当所进行的溶液聚合在使用100℃或更高的高温时，聚合活性急剧降低而β-脱氢反应占主导地位。因此，已知所述体系不适合用于制备具有100,000或更高的重均分子量(M)的高分子量聚合物。

同时，已经报道有称为基于几何结构受限的非茂金属的催化剂(也称为单一活性位点催化剂)，其中过渡金属以环型连接，作为在溶液聚合条件下的乙烯均聚反应或乙烯与α-烯烃的共聚反应中以高催化活性制备高分子量聚合物的催化剂。欧洲专利第0416815和0420436号表明其中酰胺基团以环型与一个环戊二烯配位体连接的实例，而欧洲专利第0842939号显示其中作为电子供体化合物的基于酚基的配位体以环型与环戊二烯配位体连接的催化剂的实例。这一几何结构受限的催化剂由于催化剂自身降低的空间位阻效应而显著改善与较高级α-烯烃的反应性，但是在其商业应用上有很多困难。因此，在基于经济可行性要求商业化催化剂时，确保更有竞争性的催化体系也就是说，优良的高温活性、与较高级α-烯烃的优良的反应性以及制备高分子量聚合物的能力是很重要的。

发明内容

技术问题

为了克服现有领域的问题，本发明人进行了广泛的研究并且发现了具有其中元素周期表中的第IV族过渡金属作为核心金属经由被硅烷基基团取代的酰氨基团与具有刚性平面结构(即使其并不在杂环内)；具有充足的宽广非定域电子；并且允许有助于改善溶解性和其位点9处易于诱导的性能的取代基的环戊并[b]芴基基团连接的结构的过渡金属化合物在乙烯和烯烃聚合反应中获得高效且高分子量的聚合物上是有利的，并且因此完成了本发明。