[发明专利]新颖的第4族过渡金属化合物及其用途

说明书

本发明涉及新颖的第4族过渡金属化合物、所述化合物的制备方法、包含所述化合物的催化剂组合物以及包括在所述催化剂组合物的存在下进行烯烃单体聚合反应的聚烯烃制备方法。本发明的第4族过渡金属化合物在聚烯烃合成反应中表现出优异的催化活性并具有优异的热稳定性，因此可以用于高温下的聚烯烃合成反应。此外，可以通过改变中心金属和配体的类型来调节合成的聚烯烃的重均分子量以及聚合物中的辛烯含量。因此，能够有效地用于其中等级可调节的聚烯烃合成方法。

技术领域

本发明涉及新颖的第4族过渡金属化合物、所述化合物的制备方法、包含所述化合物的催化剂组合物以及包括在所述催化剂组合物的存在下进行烯烃单体聚合反应的聚烯烃制备方法。

背景技术

聚烯烃在现实生活中用于各种物体的材料，例如购物袋、乙烯树脂温室、渔网、香烟包装、拉面包装、酸奶容器、电池壳、汽车保险杠、内饰材料、鞋底、洗衣机等。

常规的烯烃聚合物和共聚物，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯-α烯烃共聚物，通过由钛和烷基铝化合物组成的多相催化剂制备。近年来，已经开发出茂金属催化剂，其为具有极高催化活性的均相催化剂，并且研究使用茂金属催化剂制备聚烯烃的方法。

尽管已经在1950年代报道了茂金属催化剂，但是由于其低活性，因此未对其进行继续研究。在德国的Kaminsky教授于1976年首次报道使用甲基铝氧烷作为助催化剂，茂金属催化剂展现出高活性之后，茂金属催化剂的研究得以加速。早期的单活性位点均相催化剂为由两个环戊二烯基配体配位的第4族金属的茂金属化合物的形式，所述环戊二烯基配体由甲基铝氧烷(MAO)活化。此后，其扩展到“半茂金属”的催化形式，其以陶氏(Dow)的限制几何构型催化剂(CGC)为代表，并且具有此类形式的催化剂与早期的茂金属催化剂相比在共聚中呈现出卓越的性能。此外，自2000年起，其正扩展至“后茂金属”的催化形式，其不包含环戊二烯基配体。大部分单活性位点均相催化剂具有“LMX₂”的共同结构。具体而言，M是中心金属；L是观众配体，其通常配位于金属；X是由卤原子、烷基等组成的演员配体，其中两个X中的一个被助催化剂解吸成阴离子，从而中心金属变成阳离子，同时从另一X生长聚合物链。

在2000年代初期，陶氏(Dow)和赛美(Symyx)共同利用高通量筛选(HTS)技术，由此呈现新颖类型的催化剂(Journal of the American Chemical Society,2003,125:4306)。因为催化剂具有“LMX₃”结构，其不同于通常已知的“LMX₂”结构的催化剂。由陶氏和赛美发现的催化剂的特征在于其中的观众配体L为醚-酰氨基螯合物形式。此后，另外开发出其中使观众配体多样化成亚胺-酰氨基、亚胺-烯酰氨基、aminotroponiminate等的“LMX₃”结构的催化剂。

然而，在以上开发的催化剂中，非常少的催化剂被商业地应用于本领域。因此，仍需要开发具有改进的聚合能力的催化剂，所述催化剂即使在至少100℃的高温下也表现出高活性且具有热稳定性，并且能够通过改变中心金属和配体结构而制备各种等级的聚烯烃。

公开

技术问题

本发明的目的是提供新颖的第4族过渡金属化合物。

本发明的另一目的是提供制备所述第4族过渡金属化合物的方法。

本发明的又一目的是提供包含所述第4族过渡金属化合物的催化剂组合物。

本发明的其他目的是提供包括在包含所述第4族过渡金属化合物的催化剂的存在下进行烯烃单体聚合反应而制备聚烯烃的方法。

技术方案

作为实现以上目的的一个方面，本发明提供了由以下式1表示的第4族过渡金属化合物：

[式1]