(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【実施例】
【0058】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより容易に理解するために提供させるものに過ぎず、これによって本発明の内容が限定されるものではない。
【0059】
I.第1触媒の製造
製造例1−1(前駆体A)
【0060】
【化9】
【0061】
段階1)リガンド化合物の製造
乾燥した250mLのSchlenk flask(第1フラスコ)に、1.66g(10mmol)のフルオレン(fluorene)を満たしてアルゴン状態にした後、減圧下でエーテル50mLを注入した。0℃まで冷却した後、フラスコの内部をアルゴンに置換し、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液4.8mL(12mmol)をゆっくり滴加した。反応混合物をゆっくり常温まで上げた後、1日間撹拌した。他の250mLのSchlenk flaskに、ヘキサン40mLを満たした後、(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン2.713g(10mmol)を注入した。−78℃まで冷却し、これに前記準備した混合物をゆっくり滴加した。常温までゆっくり昇温させ、12時間撹拌した。
【0062】
他の乾燥した250mLのSchlenk flask(第2フラスコ)に、((1H−インデン−3−イル)メチル)トリメチルシラン((1H−inden−3−yl)methyl)trimethylsilane)2.02g(10mmol)を入れて、THF50mLを加えて溶解した。この溶液を0℃に冷却させ、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液4.8mL(12mmol)を滴加し、常温に昇温させた後、12時間撹拌した。
【0063】
第1フラスコの混合物を−78℃に冷却し、これに第2フラスコの溶液を滴加した後、常温にゆっくり昇温し、24時間撹拌した。これに水50mLを入れて、有機層をエーテルで3回抽出(50mL×3)した。集められた有機層に適量のMgSO
4を入れてしばらく撹拌した後、フィルターして、減圧下で溶媒を乾燥させた結果、5.8g(分子量566.96、10.3mmol、収率:103%)の黄色オイル形態のリガンド化合物を得た。得られたリガンド化合物は、別の分離過程なしにメタロセン化合物の製造に使用した。
【0064】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.00,0.26(3H,d),0.46(9H,m),0.67(1H,m),0.83(1H,m),1.01(1H,m),1.25(2H,m),1.42(2H,m),1.49(2H,m),1.60(9H,m),1.72(2H,m),2.41(2H,m),3.66(2H,m),3.70,3.77(1H,s),4.52(1H,m),6.01,6.26,6.37(1H,s),7.50(1H,m),7.59−7.80(7H,m),7.81(1H,q),7.97(1H,d),8.29(2H,m)。
【0065】
2)メタロセン化合物の製造
オーブンで乾燥した250mLのSchlenk flaskに、前記段階1で合成したリガンド化合物を入れて、4当量のメチルターシャリーブチルエーテル(methyl tert−butyl ether、MTBE)とトルエン60mLに溶かした後、2当量のn−BuLiヘキサン溶液を加えた。1日経過後、真空条件でフラスコ内部の溶媒を全て除去し、同量のトルエンに溶解した。Glove box内から1当量のZrCl
4(THF)
2を取って250mLのSchlenk flaskに入れて、トルエンを入れたサスペンション(suspension)を準備した。前記2つのフラスコとも−78℃まで冷却させた後、lithiationされたリガンド化合物をゆっくりZrCl
4(THF)
2のトルエンサスペンションに加えた。注入が終わった後、ゆっくり常温まで上げて1日間撹拌して反応を進行させた後、混合物内のトルエンを約1/5体積まで真空減圧により除去し、残ったトルエンの5倍程度の体積のヘキサンを加えて再結晶させた。外部空気と接しないように混合物をろ過してメタロセン化合物を得ており、若干のヘキサンを用いてフィルターの上部分に得られたフィルターケーキ(filter cake)を洗った後、Glove box内で計量して、合成の有無、収率および純度を確認した。その結果、4.05g(5.56mmol、55.6%)の橙色固体を得た(純度:100%、分子量:727.08)。
【0066】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):−0.13(9H,m),−0.13(3H,m),0.53(2H,m),0.87(2H,m),1.25(9H,m),1.29(4H,m),1.51(2H,s),1.64(2H,m),3.34(2H,m),5.26(1H,s),6.81(1H,m),7.07(2H,m),7.18(1H,m),7.38(1H,m),7.46−7.56(4H,m),7.72(1H,q),7.95(1H,d),8.03(1H,d)。
【0067】
製造例1−2(前駆体B)
【0068】
【化10】
【0069】
段階1)リガンド化合物の製造
乾燥した250mLのSchlenk flask(第1フラスコ)に、((1H−インデン−3−イル)メチル)トリメチルシラン((1H−inden−3−yl)methyl)trimethylsilane)4.05g(20mmol)を入れて、アルゴン気体下でジエチルエーテル40mLに溶かした。0℃まで冷却した後、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液9.6mL(24mmol)をゆっくり滴加した。反応混合物をゆっくり常温に昇温させた後、24時間撹拌した。他の250mLのSchlenk flaskに、(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン2.713g(10mmol)をヘキサン30mLに溶かした溶液を準備し、これを−78℃まで冷却した後、これに第1フラスコの混合物をゆっくり滴加した。滴加した後、混合物を常温にゆっくり昇温し、24時間撹拌した。これに水50mLを入れて、有機層をエーテルで3回抽出(50mL×3)した。集められた有機層に適量のMgSO
4を入れてしばらく撹拌した後、フィルターして、減圧下で溶媒を乾燥させた結果、6.1g(分子量:603.11、10.05mmol、100.5%の収率)の黄色オイル形態のリガンド化合物を得た。得られたリガンド化合物は、別の分離過程なしにメタロセン化合物の製造に使用した。
【0070】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.02(18H,m),0.82(3H,m),1.15(3H,m),1.17(9H,m),1.42(H,m),1.96(2H,m),2.02(2H,m),3.21(2H,m),3.31(1H,s),5.86(1H,m),6.10(1H,m),7.14(3H,m),7.14(2H,m)7.32(3H,m)。
【0071】
段階2)メタロセン化合物の製造
オーブンで乾燥した250mLのSchlenk flaskに、前記段階1で合成したリガンド化合物を入れて、4当量のMTBEとトルエン60mLに溶かした後、2当量のn−BuLiヘキサン溶液を加えた。1日経過後、真空条件でフラスコ内部の溶媒を全て除去し、同量のトルエンに溶解した。Glove box内から1当量のZrCl
4(THF)
2を取って250mLのSchlenk flaskに入れて、トルエンを入れたサスペンション(suspension)を準備した。前記2つのフラスコとも−78℃まで冷却させた後、lithiationされたリガンド化合物をゆっくりZrCl
4(THF)
2のトルエンサスペンションに加えた。注入が終わった後、反応混合物はゆっくり常温まで上げて1日間撹拌して反応を進行させた後、混合物内のトルエンを約1/5体積まで真空減圧により除去し、残ったトルエンの5倍程度の体積のヘキサンを加えて再結晶させた。外部空気と接しないように混合物をろ過してメタロセン化合物を得ており、若干のヘキサンを用いてフィルターの上部分に得られたフィルターケーキ(filter cake)を洗った後、Glove box内で計量して、合成の有無、収率、純度を確認した。その結果、6.1g(10mmol)のリガンド化合物から7.3g(9.56mmol、95.6%)の赤紫色オイルを得て、トルエン溶液で保管した(純度:100%、分子量:763.23)。
【0072】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.03(18H,m),0.98,1.28(3H,d),1.40(9H,m),1.45(4H,m),1.66(6H,m),2.43(4H,s),3.47(2H,m),5.34(1H,m),5.56(1H,m),6.95(1H,m),6.97(1H,m),6.98(1H,m),7.22(1H,m),7.36(2H,m),7.43(1H,m),7.57(1H,m)。
【0073】
II.第2触媒の製造
製造例2−1(前駆体C)
【0074】
【化11】
【0075】
前記構造のメタロセン触媒(CAS No.100163−29−9)をSigma−Aldrich社から購入して使用した。
【0076】
製造例2−2(前駆体D)
【0077】
【化12】
【0078】
J.AM.CHEM.SOC.VOL.126,No.46,2004pp.15231−15244に開示されたところにより、1,2−ethylene bis(indenyl)ZrCl
2化合物を合成した。
【0079】
製造例2−3(前駆体E)
【0080】
【化13】
【0081】
段階1)リガンド化合物の製造
乾燥した250mLのSchlenk flaskに、インデン(indene)2.323g(20mmol)を入れて、アルゴン気体下でMTBE40mLを注入した。前記溶液を0℃まで冷却した後、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液8mL(20mmol)を滴加した。前記混合物をゆっくり常温に昇温させ、24時間撹拌した。他の250mLのSchlenk flaskに、(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン((6−tert−butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane)2.713g(10mmol)とヘキサン30mLを入れて、−78℃まで冷却した後、これに前記準備された混合物を滴加した。前記混合物をゆっくり常温に昇温させ、24時間撹拌した。これに水50mLを入れてquenchingし、有機層を分離してMgSO
4で乾燥させた。その結果、3.882g(9.013mmol、90%)の生成物を得た。
【0082】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw=430.70
1H NMR(500MHz,CDCl
3):−0.45,−0.22,−0.07,0.54(total 3H,s),0.87(1H,m),1.13(9H,m),1.16−1.46(10H,m),3.25(2H,m),3.57(1H,m),6.75,6.85,6.90,7.11,7.12,7.19(total 4H,m),7.22−7.45(4H,m),7.48−7.51(4H,m)。
【0083】
段階2)メタロセン化合物の製造
オーブンで乾燥した250mLのSchlenk flaskに、前記段階1で合成したリガンド化合物を入れて、4当量のMTBEとトルエン60mLに溶かした。これに2.1当量のn−BuLiヘキサン溶液を加えて24時間lithiationさせた後、溶媒を全て真空減圧して除去した。これを、ヘキサン溶媒下、schlenk filterを通してLi−saltのみ得た(3.092g、6.987mmol)。より純粋な触媒前駆体を得るためにpurificationを進行させた。Glove box内から2.1当量のZrCl
4(THF)
2を取って250mLのSchlenk flaskに入れて、トルエンを入れてサスペンション(suspension)を準備した。前記2つのフラスコとも−78℃まで冷却させた後、lithiationされたリガンド化合物をゆっくりZrCl
4(THF)
2のトルエンサスペンションに加えた。前記混合物をゆっくり常温に昇温させて1日間撹拌した後、混合物内のトルエンを真空減圧により除去し、前の溶媒程度の体積のヘキサンを加えて再結晶させた。製造されたヘキサンスラリーをアルゴン下でろ過し、ろ過した固体とろ過液を全て真空減圧下で溶媒を蒸発させた。前記残ったフィルターケーキ(filter cake)とfiltrateをそれぞれNMRを通して確認し、Glove box内で計量して、収率および純度を確認した。
【0084】
3.1g(6.987mmol)のリガンド化合物から1.321g(2.806mmol、40.2%)の黄色オイルを得て、トルエン溶液で保管した(0.3371mmol/mg)。
【0085】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw:605.85
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.88(3H,m),1.15(9H,m),1.17−1.47(10H,m),1.53(4H,d),1.63(3H,m),1.81(1H,m),6.12(2H,m),7.15(2H,m),7.22−7.59(8H,m)。
【0086】
製造例2−4(前駆体F)
【0087】
【化14】
【0088】
Glove boxのアルゴン雰囲気下、599mLの高圧反応器に、前記製造例2−3で製造した触媒とPtO
2(0.023g、0.1mmol)を入れた後、メチレンクロライド30mLを入れて、反応器を組み立てて、Glove boxから取り出した。高圧反応器に水素ガスを40barまで満たした後、60℃で12時間撹拌した。常温に冷却した後、filter fritで乾燥したceliteを満たしてろ過した。ろ過液の溶媒を真空下で除去して、黄色ゴム(gum)形態の生成物0.39gを得た。
【0089】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.72(3H,s),1.17(9H,t),1.96−1.25(20H,m),2.87−2.32(8H,m),3.33(2H,t),5.48(2H,d),6.64(2H,d)。
【0090】
製造例2−5(前駆体G)
【0091】
【化15】
【0092】
段階1)リガンド化合物の製造
乾燥した250mLのSchlenk flaskに、2−(6−タート−ブトキシヘキシル)シクロペンタ−1,3−ジエン(2−(6−tert−butoxyhexyl)cyclopenta−1,3−diene)5.25g(23.6mmol)を入れて、メタノール50mLとアセトン4mLを入れた後、0℃まで冷却させた。これにピロリジン2.95mL(1.5当量)を滴加した後、ゆっくり常温に昇温させ、7時間撹拌した。これに水50mLを入れてquenchingし、有機層を分離してMgSO
4で乾燥させた。その結果、2−(6−タート−ブトキシヘキシル)−5−(プロパン−2−イリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン(2−(6−tert−butoxyhexyl)−5−(propaan−2−ylidene)cyclopenta−1,3−diene)5.0g(19.07mmol、80.7%)が生成されたことをNMRで確認し、これをエーテルに溶かした。
【0093】
他の乾燥した250mLのSchlenk flaskに、2,7−ジ−タート−ブチル−9H−フルオレン(2,7−di−tert−butyl−9H−fluorene)2.784g(10mmol)を入れてアルゴン状態にした後、減圧下でエーテル50mLを入れて溶かした。前記溶液を0℃に冷却した後、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液4.8mL(12mmol)を滴加し、常温に昇温させた後、1日間撹拌した。前記溶液を前記製造した2−(6−タート−ブトキシヘキシル)−5−(プロパン−2−イリデン)シクロペンタ−1,3−ジエンのエーテル溶液に滴加した後、1日間撹拌した。これに水50mLを入れてquenchingし、有機層を分離してMgSO
4で乾燥させた後、ろ過して純粋な溶液を得た。前記溶液を真空減圧下で溶媒を全て蒸発させて、5.0g(9.36mmol、93.6%)のオイルを得た。
【0094】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw=540.86
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.87(1H,m),0.99(6H,m),1.19(9H,s),1.30(11H,s),1.41(11,s),1.51−1.67(5H,m),3.00,3.13(1H,s),3.35(2H,m),3.87,4.05,4.09,4.11(1H,s),5.72,5.97,6.14,6.61(3H,s),7.28(1H,m),7.35(1H,m),7.42(1H,m),7.58(2H,m),7.69(2H,d)。
【0095】
段階2)メタロセン化合物の製造
オーブンで乾燥した250mLのSchlenk flaskに、前記段階1で合成したリガンド化合物を入れて、MTBE4当量とトルエンに溶かした後、2.1当量のn−BuLiヘキサン溶液を加えて24時間lithiationさせた。Glove box内から2.1当量のZrCl
4(THF)
2を取って250mLのSchlenk flaskに入れて、エーテルを入れてサスペンション(suspension)を準備した。前記2つのフラスコとも−78℃まで冷却させた後、lithiationされたリガンド化合物をゆっくりZrCl
4(THF)
2のサスペンションに加えた。前記混合物をゆっくり常温に昇温させて1日間撹拌した後、混合物内のエーテルを真空減圧により約1/5体積まで除去し、残っている溶媒の5倍の体積のヘキサンを加えて再結晶させた。製造されたヘキサンスラリーをアルゴン下でろ過し、ろ過した固体とろ過液を全て真空減圧下で溶媒を蒸発させた。前記残ったフィルターケーキ(filter cake)とfiltrateをそれぞれNMRを通して確認し、Glove box内で計量して、収率および純度を確認した。5.1g(9.4mmol)のリガンド化合物から4.4g(6.3mmol、67.4%)の褐色固体が得られた。
【0096】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw:700.98
1H NMR(500MHz,CDCl
3):1.17(9H,s),1.23−1.26(6H,m),1.27(12H,s),1.38(6H,s),1.40−1.44(4H,m),2.33(3H,s),2.36(3H,s),3.33(2H,t),5.31(1H,m),5.54(1H,m),5.95(1H,m),7.39(1H,m),7.58(2H,m),7.62(1H,m),7.70(1H,s),8.00(1H,t)。
【0097】
製造例2−6(前駆体H)
【0098】
【化16】
【0099】
段階1)リガンドの製造
−30℃で、反応器に、フルオレン100g(0.60mol)、ヘキサン4.5L、およびMTBE35.7mL(0.3mol)を入れて、1当量のn−BuLi(2.5M in Hexane)をゆっくり加えて、常温で6時間撹拌した後、40℃で3時間以上撹拌した。撹拌終了後、反応器の温度を−30℃に冷却させ、−30℃で、ヘキサン(3L)に溶けている(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン((6−tert−butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane)162.8g(0.6mol)溶液に、前記製造されたフルオレニルリチウム溶液を1時間かけてゆっくり加えた。常温で8時間以上撹拌した後、再び−30℃に冷却させた後、C
5H
5Na(55.9g、0.6mol)/THF(4L)溶液と6時間以上反応させた後、全ての揮発性物質を真空乾燥で除去し、ヘキサンで抽出して、最終リガンドの黄色オイル形態の化合物を得た(収率99%、リガンドoverall yield91%)。リガンドの構造はNMRを通して確認した。
【0100】
1H NMR(400MHz,CDCl
3):−0.13,0.06(MeSi,3H,s),0.27,0.35(Si−CH
2,2H,m),1.19(tert−BuO,9H,s),1.15−1.40(CH
2,4H,m),1.41−1.55(CH
2,4H,m),2.70,3.10(methylene CpH,2H,brs),3.31(tert−BuO−CH
2,2H,t),4.01(methylene Flu−H,1H,s),6.00−6.30,6.40−6.70(CpH,4H,m),7.26−7.50(Flu−H,3H,m),7.51(Flu−H,1H,d),7.58(Flu−H,1H,d),7.80(Flu−H,1H,d),7.90(Flu−H,2H,d)。
【0101】
2)メタロセン化合物の製造
−30℃で、前記段階1で製造したリガンド(310.1g、0.72mol)/トルエン(3.0L)溶液に、2当量のn−BuLi(2.5M in Hexane)をゆっくり加えて、常温に上げながら8時間以上反応させた後、−30℃で、ZrCl
4(THF)
2(271.7g、0.72mol)/トルエン(2.5L)のスラリー溶液を、前記製造されたジリチウム塩(dilithium salts)スラリー溶液にゆっくり加えて、常温で8時間さらに反応させた。全ての揮発性物質を真空乾燥し、得られたオイル性液体物質にジクロロメタン溶媒を加えてろ過した。ろ過した溶液を真空乾燥した後、ヘキサンを加えて沈殿物を誘導した。得られた沈殿物を数回ヘキサンで洗って、赤色固体の化合物を得た(収率70%)。
【0102】
1H NMR(400MHz,C
6D
6):0.66(MeSi,3H,s),1.16(tert−BuO,9H,s),1.35(Si−CH
2,2H,m),1.40−1.75(CH
2,8H,m),2.70,3.30(tert−BuO−CH
2,2H,t),5.46(CpH,2H,br d),6.46(CpH,2H,br s),7.05−7.20(Flu−H,2H,m),7.34(Flu−H,1H,d),7.39(Flu−H,1H,d),7.46(Flu−H,2H,t),7.89(Flu−H,2H,d)。
【0103】
製造例2−7(前駆体I)
【0104】
【化17】
【0105】
段階1)リガンド化合物の製造
−20℃で、反応器に、フルオレン(3.33g、20mmol)、ヘキサン(100mL)、およびMTBE(1.2mL、10mmol)を入れて、8mLのn−BuLi(2.5M in Hexane)をゆっくり加えて、常温で6時間撹拌した。撹拌終了後、反応器の温度を−30℃に冷却させ、−30℃で、ヘキサン(100mL)に溶けている(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン((6−tert−butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane)(2.7g、10mmol)溶液に、前記製造されたフルオレニルリチウム溶液を1時間かけてゆっくり加えた。常温で8時間以上撹拌した後、水を添加して抽出し、乾燥(evaporation)して、リガンド化合物を得た(5.3g、収率100%)。リガンドの構造はNMRを通して確認した。
【0106】
1H NMR(500MHz,CDCl
3):−0.35(MeSi,3H,s),0.26(Si−CH
2,2H,m),0.58(CH
2,2H,m),0.95(CH
2,4H,m),1.17(tert−BuO,9H,s),1.29(CH
2,2H,m),3.21(tert−BuO−CH
2,2H,t),4.10(Flu−9H,2H,s),7.25(Flu−H,4H,m),7.35(Flu−H,4H,m),7.40(Flu−H,4H,m),7.85(Flu−H,4H,d)。
【0107】
段階2)メタロセン化合物の製造
−20℃で、前記段階1で製造したリガンド(3.18g、6mmol)/MTBE(20mL)溶液に、4.8mLのn−BuLi(2.5M in Hexane)をゆっくり加えて、常温に上げながら8時間以上反応させた後、−20℃で、前記製造されたジリチウム塩(dilithium salts)スラリー溶液を、ZrCl
4(THF)
2(2.26g、6mmol)/ヘキサン(20mL)のスラリー溶液にゆっくり加えて、常温で8時間さらに反応させた。沈殿物をろ過し、数回ヘキサンで洗って、赤色固体形態の化合物を得た(4.3g、収率94.5%)。
【0108】
1H NMR(500MHz,C
6D
6):1.15(tert−BuO,9H,s),1.26(MeSi,3H,s),1.58(Si−CH
2,2H,m),1.66(CH
2,4H,m),1.91(CH
2,4H,m),3.32(tert−BuO−CH
2,2H,t),6.86(Flu−H,2H,t),6.90(Flu−H,2H,t),7.15(Flu−H,4H,m),7.60(Flu−H,4H,dd),7.64(Flu−H,2H,d),7.77(Flu−H,2H,d)。
【0109】
製造例2−8(前駆体J)
【0110】
【化18】
【0111】
前記構造のメタロセン触媒(CAS No.126642−97−5)をALFA Chemistry社から購入して使用した。
【0112】
製造例2−9(前駆体K)
【0113】
【化19】
【0114】
段階1)リガンド化合物の製造
アルゴン下で乾燥した250mLのSchlenk flask(第1フラスコ)に、インデン(indene)1.162g(10mmol)を入れて、エーテル5mLおよびヘキサン40mLの共溶媒に溶解した。前記溶液を0℃まで冷却した後、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液4.8mL(12mmol)を滴加した。前記混合物をゆっくり常温に昇温させて1日間撹拌した。他の250mLのSchlenk flask(第2フラスコ)に、(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン((6−tert−butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane)2.713g(10mmol)とヘキサン100mLを入れて、−78℃まで冷却した後、これに前記準備された第1フラスコの混合物を滴加した。
【0115】
他の乾燥した250mLのSchlenk flask(第3フラスコ)に、2−メチル−4−フェニルインデン(2−methyl−4−phenyl indene)2.063g(10mmol)を入れて、エーテル40mLに溶解した。前記溶液を0℃まで冷却した後、2.5Mのn−BuLiヘキサン溶液4.8mL(12mmol)を滴加した。前記混合物をゆっくり常温に昇温させて1日間撹拌した。これに0.1mol%のcopper cyanideを滴加した後、1時間撹拌した。前記混合物を前記第2フラスコに入れて1日間撹拌した。これに水50mLを入れてquenchingし、エーテルでwork−upして有機層を分離して、MgSO
4で乾燥させた。その結果、5.53g(10.61mmol、106.1%)の生成物を褐色オイルとして得た。
【0116】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw:520.82
1H NMR(500MHz,CDCl
3):−0.44,−0.36,−0.28,−0.19,0.09−0.031(total 3H,m),0.84(1H,m),1.09(9H,s),1.23−1.47(10H,m),2.14(3H,s),3.25(2H,m),3.45(2H,m),6.38,6.53,6.88,6.92(total 2H,m),6.93(1H,m),7.11−7.24(2H,m),7.28−7.32(3H,m),7.35(2H,m),7.44(3H,m),7.53(2H,m)。
【0117】
段階2)メタロセン化合物の製造
オーブンで乾燥した250mLのSchlenk flaskに、前記段階1で合成したリガンド化合物を入れて、4当量のMTBEとトルエンに溶かした後、2.1当量のn−BuLi溶液を加えて24時間lithiationさせた。Glove box内から2.1当量のZrCl
4(THF)
2を取って250mLのSchlenk flaskに入れて、エーテルを入れてサスペンション(suspension)を準備した。前記2つのフラスコとも−78℃まで冷却させた後、lithiationされたリガンド化合物をゆっくりZrCl
4(THF)
2のサスペンションに加えた。前記混合物をゆっくり常温に昇温させて1日間撹拌した後、真空減圧し、トルエン溶液をアルゴン下でろ過し、ろ過した固体フィルターケーキ(filter cake)のLiClを除去した。ろ過液を真空減圧してトルエンを除去し、前の溶媒程度のペンタンを加えて再結晶させた。製造されたペンタンスラリーをアルゴン下でろ過し、ろ過した固体とろ過液を全て真空減圧下で溶媒を蒸発させた。前記残ったフィルターケーキ(filter cake)とfiltrateをそれぞれNMRを通して確認し、Glove box内で計量して、収率および純度を確認した。その結果、フィルターケーキ(filter cake)3.15g(4.63mmol、46.3%)の橙色固体が得られた。
【0118】
NMR基準purity(wt%)=100%、Mw:680.93
1H NMR(500MHz,CDCl
3):0.01(3H,s),0.89(3H,m),1.19(9H,s),1.26−1.33(6H,m),1.50(4H,m),2.06,2.15,2.36(total 3H,m),3.35(2H,m),3.66(1H,s),6.11−6.99(3H,s),7.13−7.17(2H,m),7.36−7.68(10H,m)。
【0119】
III.第3触媒の製造
製造例3(前駆体L)
【0120】
【化20】
【0121】
テトラメチルシクロペンタジエン(tetramethylcyclopentadiene)150g(1.2mol)とTHF2.4Lを反応器に入れて、反応器の温度を−20℃に冷却した。n−BuLi480mLを、フィーディングポンプを用いて5mL/minの速度で反応器に加えた。反応器の温度をゆっくり常温に昇温しながら12時間撹拌した。1当量の(6−タート−ブトキシヘキシル)ジクロロ(メチル)シラン326g(350mL)を速やかに反応器に加えた。反応器の温度をゆっくり常温に上げながら12時間撹拌した後、再び反応器の温度を0℃に冷却させ、2当量のt−BuNH
2を加えた。反応器の温度をゆっくり常温に昇温しながら12時間撹拌した。THFを除去し、ヘキサン4Lを加えて、ラブドリを通して塩を除去したフィルター溶液を得た。フィルター溶液を再び反応器に加えた後、ヘキサンを70℃で除去して黄色の溶液を得ており、NMRを通してメチル(6−t−ブトキシヘキシル)(テトラメチルCpH)t−ブチルアミノシラン(Methyl(6−t−buthoxyhexyl)(tetramethylCpH)t−Butylaminosilane)化合物であることを確認した。−78℃でn−BuLiを入れて、TiCl
3(THF)
3(10mmol)を速やかに加えた。反応溶液をゆっくり常温に昇温しながら12時間撹拌した。常温で1当量のPbCl
2(10mmol)を加えた後、12時間撹拌して、青色を呈する濃黒色の溶液を得た。生成された反応溶液からTHFを除去した後、ヘキサンを加えて生成物をフィルターした。得られたフィルター溶液からヘキサンを除去して、生成物を得た。
【0122】
1H NMR(CDCl
3):0.7(3H,s),1.2(9H,s),1.4(9H,s),0.8−1.8(8H,m),2.1(6H,s),2.2(s,6H),3.3(4H,s)。
【0123】
IV.混成担持触媒の製造
実施例1
350mLのautoclaveガラス反応器にトルエン100mLを入れて、シリカ(Grace Davison、SP2410)10gを投入した後、40℃に上昇させながら撹拌した。反応器に30wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液(Albemarle社)30mLを投入し、70℃に昇温した後、200rpmで12時間撹拌した。40℃に冷却した後、撹拌を中止して10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン100mLを投入して10分間撹拌した後、撹拌を中止して10分間セトリングさせ、トルエン溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン50mLを投入し、製造例1−1で製造した化合物0.30gとトルエン30mLを反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。撹拌を中止して10分間セトリングした後、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン50mLを投入し、製造例2−3で製造した化合物0.20gとトルエン20mLを反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。反応器の温度を常温に冷却し、撹拌を中止した後、10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にヘキサン100mLを投入し、ヘキサンスラリーを250mLのSchlenk flaskに移送し、ヘキサン溶液をデカンテーションした。常温で3時間減圧下で乾燥して、15.0gの担持触媒を製造した。
【0124】
実施例2
前記実施例1と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−1で製造した化合物0.15gを使用して、担持触媒15.5gを製造した。
【0125】
実施例3
前記実施例1と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−5で製造した化合物0.13gを使用して、担持触媒15.0gを製造した。
【0126】
実施例4
前記実施例1と同様の方法で製造するが、製造例1−1で製造した化合物の代わりに製造例1−2で製造した化合物0.20gを使用し、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−4で製造した化合物0.30gを使用して、担持触媒15.5gを製造した。
【0127】
実施例5
前記実施例4と同様の方法で製造するが、製造例2−4で製造した化合物の代わりに製造例2−1で製造した化合物0.30gを使用して、担持触媒16.5gを製造した。
【0128】
実施例6
前記実施例4と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−2で製造した化合物0.25gを使用して、担持触媒16.1gを製造した。
【0129】
実施例7
前記実施例4と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−6で製造した化合物0.13gを使用して、担持触媒16.1gを製造した。
【0130】
実施例8
前記実施例4と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−7で製造した化合物0.20gを使用して、担持触媒14.9gを製造した。
【0131】
実施例9
前記実施例1と同様の方法で製造するが、製造例1−1で製造した化合物の代わりに製造例1−2で製造した化合物0.22gを使用し、製造例2−3で製造した化合物を0.30gを使用して、担持触媒15.4gを製造した。
【0132】
実施例10
前記実施例9と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−8で製造した化合物0.20gを使用して、担持触媒16.7gを製造した。
【0133】
実施例11
前記実施例9と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−9で製造した化合物0.32gを使用して、担持触媒16.7gを製造した。
【0134】
実施例12
350mLのautoclaveガラス反応器にトルエン100mLを入れて、シリカ(Grace Davison、SP2410)10gを投入した後、40℃に上昇させながら撹拌した。反応器に30wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液(Albemarle社)30mLを投入し、70℃に昇温した後、200rpmで12時間撹拌した。40℃に冷却した後、撹拌を中止して10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン100mLを投入して10分間撹拌した後、撹拌を中止して10分間セトリングさせ、トルエン溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン50mLを投入し、反応器の温度を60℃に昇温させた。反応器に製造例3で製造した化合物0.18gを投入し、200rpmで90分間撹拌した。250mLのSchlenk flaskに、製造例1−2で製造した化合物0.18gと製造例2−1で製造した化合物0.20gを入れて、トルエン50mLを投入した。前記フラスコの溶液を前記反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。反応器の温度を常温に冷却し、撹拌を中止した後、10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にヘキサン100mLを投入し、ヘキサンスラリーを250mLのSchlenk flaskに移送し、ヘキサン溶液をデカンテーションした。常温で3時間減圧下で乾燥して、16.4gの担持触媒を製造した。
【0135】
実施例13
前記実施例12と同様の方法で製造するが、製造例2−1で製造した化合物の代わりに製造例2−4で製造した化合物0.21gを使用して、担持触媒16.1gを製造した。
【0136】
実施例14
前記実施例12と同様の方法で製造するが、製造例2−1で製造した化合物の代わりに製造例2−7で製造した化合物0.15gを使用して、担持触媒15.1gを製造した。
【0137】
実施例15
前記実施例12と同様の方法で製造するが、製造例3で製造した化合物の代わりに製造例2−5で製造した化合物0.10gを使用して、担持触媒16.3gを製造した。
【0138】
実施例16
前記実施例12と同様の方法で製造するが、製造例3で製造した化合物の代わりに製造例2−3で製造した化合物0.13gを使用して、担持触媒16.0gを製造した。
【0139】
実施例17
前記実施例12と同様の方法で製造するが、製造例3で製造した化合物の代わりに製造例2−2で製造した化合物0.17gを使用して、担持触媒15.4gを製造した。
【0140】
実施例18
350mLのautoclaveガラス反応器にトルエン100mLを入れて、シリカ(Grace Davison、SP2410)10gを投入した後、40℃に上昇させながら撹拌した。反応器に30wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液(Albemarle社)25mLを投入し、60℃に昇温した後、200rpmで12時間撹拌した。40℃に冷却した後、撹拌を中止して10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン100mLを投入して10分間撹拌した後、撹拌を中止して10分間セトリングさせ、トルエン溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン50mLを投入し、反応器の温度を40℃に昇温させた。250mLのSchlenk flaskに、製造例1−2で製造した化合物0.30g、製造例2−4で製造した化合物0.20g、および製造例2−6で製造した化合物0.15gを入れて、トルエン70mLを投入した。前記フラスコの溶液を前記反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。反応器の温度を常温に冷却し、撹拌を中止した後、10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にヘキサン100mLを投入し、ヘキサンスラリーを250mLのSchlenk flaskに移送し、ヘキサン溶液をデカンテーションした。常温で3時間減圧下で乾燥して、15.7gの担持触媒を製造した。
【0141】
比較例1
350mLのautoclaveガラス反応器にトルエン100mLを入れて、シリカ(Grace Davison、SP2410)10gを投入した後、40℃に上昇させながら撹拌した。反応器に30wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液(Albemarle社)30mLを投入し、70℃に昇温した後、200rpmで12時間撹拌した。40℃に冷却した後、撹拌を中止して10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン100mLを投入して10分間撹拌した後、撹拌を中止して10分間セトリングさせ、トルエン溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン50mLを投入し、製造例2−6で製造した化合物0.30gとトルエン30mLを反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。撹拌を中止して10分間セトリングさせた後、反応溶液をデカンテーションした。反応器にトルエン30mLを投入し、製造例2−1で製造した化合物0.15gとトルエン20mLを反応器に投入し、200rpmで90分間撹拌した。反応器の温度を常温に冷却し、撹拌を中止した後、10分間セトリングし、反応溶液をデカンテーションした。反応器にヘキサン100mLを投入し、ヘキサンスラリーを250mLのSchlenk flaskに移送し、ヘキサン溶液をデカンテーションした。常温で3時間減圧下で乾燥して、15.8gの担持触媒を製造した。
【0142】
比較例2
前記比較例1と同様の方法で製造するが、製造例2−6で製造した化合物の代わりに製造例2−3で製造した化合物0.30gを使用し、製造例2−1で製造した化合物の代わりに製造例2−3で製造した化合物0.10gを使用して、担持触媒15.8gを製造した。
【0143】
比較例3
前記比較例2と同様の方法で製造するが、製造例2−3で製造した化合物の代わりに製造例2−4で製造した化合物0.11gを使用して、担持触媒15.9gを製造した。
【0144】
V.重合実験
2LのAutoclave高圧反応器にTeal2mL(1M in Hexane)および1−ヘキセン(1−hexene)80gを投入し、ヘキサン0.6kgを投入した後、500rpmで撹拌しながら温度を70℃に昇温させた。実施例1〜18および比較例1〜3で製造された担持触媒それぞれをヘキサンと共にvialに入れて反応器に投入し、追加的にヘキサン0.2kgを投入した。反応器の内部温度が70℃になると、エチレン圧力30bar下、500rpmで撹拌しながら1時間反応させた。反応終了後、得られたポリマーをフィルターを通してヘキサンを一次除去し、80℃のオーブンで3時間乾燥させた。重合結果を下記表1および表2に示した。また、比較のために、slurry loop process重合工程で製造された商業用mLLDPEのLG化学のLUCENE
TM SP330およびLUCENE
TM SP310も併せて示した。
【0145】
【表1】
【0146】
【表2】
【0147】
【表3】