[发明专利]用于烯烃聚合的催化剂组合物及方法

说明书

本发明涉及一种催化剂组合物，它适用于烯烃的聚合，它包含一还原态过渡金属配合物和一共催化剂。本发明亦涉及使用这一催化剂的聚合方法。

包含一还原态过渡金属配合物和一共催化剂的催化剂组合物见于专利W0-A-93/19104，它描述了一类配合物，它们包含一元素周期表第四族的还原态过渡金属，和一与之键连的双配位的双阴离子配体。

本发明与上述发明的催化剂组合物的区别在于：本发明的催化剂组合物是由一选自元素周期表4-6族的还原态过渡金属同一多齿配位单阴离子配体(X)和两个单阴离子配体(L)以及任选地另外的配体(K)相结合而组成。

此类催化剂组合物以前未被描述过。也没有被应用于烯烃的聚合。

本发明的催化剂组合物的特征在于过渡金属配合物具有如下结构：(I)

此处X是(Ar-R-)_sY(-R-DR′_n)_q，其中的符号具有以下意义：M  元素周期表4，5或6族的一还原态过渡金属，X  一多齿配位的单阴离子配体，Y  一与M键连的环戊二烯基、亚胺基或者亚膦基，R  Y基团与DR′_n或Ar基之间的一连接基，D  一选自元素周期表15或16族元素的给电子的杂原子，R′一取代基，Ar 一给电子芳香基团，L  一与M键连的单阴离子配体，但排除环戊二烯基、亚胺基和亚膦   基，K  一与M键连的中性的或阴离子配体，  mK基团的数目，  n与D键连的R′基团的数目，  q和s q+s≥1

依据本发明的几个过渡金属配合物的实施例见于表5。

下面将对该过渡金属配合物的诸组分(基团)展开更详细的讨论。a)过渡金属(M基团)

配合物中的过渡金属选自元素周期表(参照新的IUPAC注解，见于《物理化学手册》内封面，第70版，1989/1990)，4-6族，更优选选自第4族，且最优选钛(Ti)作为过渡金属。

过渡金属在配合物中以还原态形式存在，这意指过渡金属处于一被还原的氧化态。“被还原的氧化态”意味着一比最高氧化态低的氧化态(如第4族过渡金属至多为M³⁺、第5族至多为M⁴⁺、第6族至多为M⁵⁺)。b)X基团

X基团是一多齿配位的单阴离子配体，它由三个组分组成：Y基团(一个环戊二烯基、亚胺基或亚膦基)，连接基(桥)R和DR′_n或Ar基(给体)，多齿配位单阴离子配体是一这样的配体：它在一点(阴离子点，Y)与过渡金属以共价键结合，而在其他的一个位点(双配位)或几个位点(三配位，四配位等)可以与过渡金属以配键连接(通过D或Ar基(S))。三配位的单阴离子配体的实例为：Y-R-DR′_n-1-R-DR′_n和Y(-R-DR′_n)₂。c)Y基团

Y基团可以是一被取代的环戊二烯基(Cp基)，除存在在Y基团上带有取代基的可能性外还存在环上碳原子被取代的可能性。一个或几个环上带的取代基为R-DR′_n基或R-Ar基。带有如此一个Y基团(或配体)的X基团的例子有如下的结构(取代基在环上)：或

Cp基团也可以是一杂环戊二烯基，此处和下面讲的杂环戊二烯基(下面也称作‘杂配体’)被理解为一从环戊二烯基衍生出来的基团，但是环戊二烯基五元环上的C原子至少有一个被一杂原子取代，杂原子可选自元素周期表的第14、15或16族。假如在杂配体的五元环上有不止一个杂原子存在，则这些杂原子既可以是相同的也可以是不同的。最好杂原子选自第15族，但是更优选的杂原子为磷。

为了说明带有象Cp基的杂配体的X基团，下面结构代表了带有杂配体的X基团，其中包含着一个磷原子作为杂原子(取代基在Y基团上或环里)。或

为了清楚起见应当指出M基通常由η⁵键与Cp基团键连。杂配体环上的其他的R′取代基和在Cp基上带的取代基可能属同一类型(如式(II)所示)；杂配体也可能是一杂茚基，杂芴基或一杂苯并茚基。依据式(II)Cp基最好被四个烷基取代(此时Y基团被叫作四烷基-环戊二烯基)；更优选这四个烷基是甲基。

茚基取代位点的标号一般基于《有机化学1979》规则A21.1所示的IUPAC命名法，此处亦基于此。茚上取代位点的标号如下示：此标号类似于茚基上的标号：茚(IV)