[发明专利]烷氧基硅杂环烷烃,其制备方法及其在烯烃聚合方面的用途

说明书

本发明涉及烷氧基硅杂环烷烃，其制备方法及其在烯烃如丙烯或乙烯聚合或共聚工艺中作为电子供体的用途。

具有过高的在庚烷中可溶的物质或称为庚烷可溶物的聚烯烃易粘附并且难于运输，因此不适宜于工业应用。此外，在食品领域，在与食品接触的聚烯烃中存在可溶物被认为是不合格的。为此，例如全同立构聚丙烯优选具有80wt％(重量百分比，下同)的庚烷不溶物含量或称在庚烷中的不溶指数(表示为HI，意指庚烷不溶性)。

专利申请EP250229提出在聚合过程中应用某些硅烷就可减少所得聚烯烃的己烷可溶物含量。

R.West在Journal of the American Chemical Society(1954)76,6012中发表的的论文提出了1,1-二甲氧基硅杂环己烷的制备方法。该制备方法包括多个步骤并且会中间形成氯代硅杂环烷烃，该物质特别难于处理且易于降解。

本发明方法特别简单，其中包括采用易于获得并且相当稳定的原料，而且不会涉及到任何氯代硅杂环烷烃。所用物质的稳定性可降低副反应的危险性，因此有利于到达更高的最终产品纯度。

在至少一种烯烃的聚合或共聚环境中存在烷氧基硅杂环烷烃反映出聚烯烃收率提高且该聚烯烃的HI也高。另外，烷氧基硅杂环烷烃在悬浮或气相聚合或共聚工艺中作为形态保护剂。这意味着在这些所谓的多相工艺情况下，若将烷氧基硅杂环烷烃作为外部电子供体引入聚合或共聚环境中，则形成的聚合物或共聚物就具有更好的初始催化组分的形态复制性。

本发明方法包括将式Br-Mg-A-Mg-Br的亚烷基二镁二溴化物与式(OR¹)(OR²)(OR³)(OR⁴)Si的四烷氧基硅烷反应，其中A是任选由含有例如1-6个碳原子的烷基取代的二价亚烷基，该亚烷基含有4-7个碳原子，而任选的取代基除外，R¹,R²,R³和R⁴相同或不同，代表直链或支链饱和或不饱和烃基，其中还可能包括环。

基团R¹,R²,R³和R⁴优选为含有1-6个碳原子的烷基。

反应在优选具有Lewis碱性质的溶剂中进行，这同于醚的情况。溶剂例如可为二乙醚。

可用的惰性溶剂量例如为：假定反应收率等于100％，则使形成的烷氧基硅杂环烷烃浓度达到0.05-2mol/l。

反应可在例如0-50℃下进行10分钟-12小时，必要时在所用的物料在所选温度下的挥发性需要的情况下可加压。由于该反应一般是放热的，所以优选逐渐将二溴化物和四烷氧基硅烷接触并且进行搅拌以对介质温度保持控制。该反应可形成至少一种下式的烷氧基硅杂环烷烃：其中X和Y为构成R¹,R²,R³和R⁴基团组的一部分的基团，而A同上述。因此，烷氧基硅杂环烷烃含有硅原子，而其碳原子的数量为亚烷基所含的碳原子数量，其中排除该亚烷基中任选的取代基。

A是含有至少一个烷基取代基的亚烷基的情况下的烷氧基硅杂环烷烃也是本发明的主题。

作为举例，表1列出了按照本发明方法获得的某些烷氧基硅杂环烷烃，本发明方法中将四甲氧基硅烷与亚烷基二镁二溴化物反应，其中根据亚烷基二镁二溴化物中的二价亚烷基A的性质列表。