【実施例】
【0035】
[実施例1]配位子(A1)〜(A10)の調製
1.1 経路A、一般的手順(スキーム1参照)
トルエンに溶かした3mmolのビス(クロロホスフィノ)アミン[RP(Cl)N(R’)P(Cl)R]を、8mmolの適切な第2級または第1級アミン、6mmolのNEt
3、およびトルエンの混合物に、約0℃で、ゆっくりと移した。溶液を、40℃で24時間撹拌し、その結果、それは、濁った状態になった。全ての揮発化合物を蒸発させた後、残留物を、高温のn−ヘキサンに取り込み、濾過した。溶媒を蒸発させると、無色の油状物または固体になった。望ましい場合、生成物は、純度を上げるために、エタノールまたはn−ペンタンから再結晶できる。
【0036】
1.2 経路B、一般的手順(スキーム1参照)
6mmolの適切な第2級アミンを、約0℃で、当量のMeLi(Et
2O中)により、リチウム化した。次いで、溶液を、室温で6時間撹拌し、再び約0℃に冷却し、3mmolのビス(クロロホスフィノ)アミン[RP(Cl)N(R)P(Cl)R]のエーテル溶液により処理し、さらに室温で24時間撹拌した。後の一連の作業は、経路Aと同じである。
【0037】
前駆体のPhP(Cl)N(Me)P(Cl)Phは、アール ジェファーソン(R. Jefferson)、ジェー エフ ニクソン(J. F. Nixon)、ティー エム ペインター(T. M. Painter)、アール キート(R. Keat)、エル ストッブス(L. Stobbs)、J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1973、1414−1419の手順を変更することによって調製された。
【0038】
PhP(Cl)N(C
6H
11)P(Cl)Ph(Me
3SiN(C
6H
11)SiMe
3)に代えてPhP(Cl)N(C
6H
11)P(Cl)Ph(Me
3SiN(Me)SiMe
3)とするとき、PhP(Cl)N(
iPr)P(Cl)Ph(Me
3SiN(
iPr)SiMe
3)に代えてPhP(Cl)N(
iPr)P(Cl)Ph(Me
3SiN(Me)SiMe
3)とするとき、および、MeP(Cl)N(Me)P(Cl)Me(PhPCl
2)に代えてMeP(Cl)N(Me)P(Cl)Me(MePCl
2)とするときにも、同じ手順が用いられた。
【0039】
Me
3SiN(
iPr)SiMe
3、および、Me
3SiN(C
6H
11)SiMe
3の調製は、ワイ ハマダ(Y. Hamada)、ワイ ヤマモト(Y. Yamamoto)、エイチ シミズ(H. Shimizu) J. Organomet. Chem. 1996、510、1−6に従って行われた。
【0040】
こうして、配位子(A1)から(A10)が調製された。これらは、次のように特徴付けられた:
Et(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)Et(A1)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:101.6;101.9ppm、異性体;
C
6H
11(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)C
6H
11(A2)、経路B、
31P−NMR C
6D
6:98.2;99.6ppm、異性体;
iPr(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)
iPr(A3)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:99.5;100.3ppm、異性体;
H(
tBu)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(
tBu)H(A4)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:64.6ppm、単離された主異性体;
(C
6H
11)
2N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(C
6H
11)
2(A5)、経路B、
31P−NMR C
6D
6:87.8;88.1ppm、異性体;
iPr(Ph)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Ph)
iPr(A6)、経路B、
31P−NMR C
6D
6:98.7;100.2ppm、異性体;
H(Ph)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Ph)H(A7)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:70.0;73.3ppm、異性体;
H(
iPr)N−P(Ph)−N(
iPr)−P(Ph)−N(
iPr)H(A8);
31P−NMR C
6D
6:60.6ppm、単離された主異性体;
Et(Me)N−P(Ph)−N(C
6H
11)−P(Ph)−N(Me)Et(A9)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:93.4;85.9ppm、異性体;
Et(Me)N−P(Me)−N(Me)−P(Me)−N(Me)Et(A10)、経路A、
31P−NMR C
6D
6:84.0ppm 幅広い、異性体。
【0041】
[実施例2]触媒調製;一般的手順
適量の配位子、およびクロム前駆体としてのCr(III)アセチルアセトナートを、配位子とCrの比を1.25として、秤量し、不活性雰囲気下のシュレンク管に投入した。75mlの体積の無水溶媒(詳細は表1参照)を加え、溶液を、磁気撹拌子によって撹拌した。Cr−化合物および対応する配位子が溶けた後、5mlのMMAO−3A溶液(7wt%のAl、ヘプタン中(Akzo))を加えた。溶液を直ちに反応器に移し、反応を開始した。最大のエチレン取り込み(80g)に達するか、または、所定の時間後かのいずれかに、エチレン入口バルブを閉めることによって、反応を止め、室温に冷却し、圧力を下げ、反応器を開いた。
【0042】
液体の生成物混合物を、希薄HClでクエンチし、既知量のドデカヒドロトリフェニレンを内部標準とするガスクロマトグラフィーを用いて分析した。あらゆる固体副生成物、すなわち、ろう状物、ポリエチレンを濾去し、乾燥させ、秤量した。
【0043】
標準反応条件は、P
エチレン=30bar、T=60℃、助触媒=5mLのMMAO−3A(7wt%のAl、ヘプタン中)、75mLの溶媒、n
Cr=0.034mmol、[配位子]/[Cr]=1.25mol/mol、である。
【0044】
[実施例3]オリゴマー化方法
標準的なエチレンオリゴマー化反応が、次のように行われた。
【0045】
どの実験を行う前にも、300mlの耐圧反応器を、減圧下で数時間100℃に加熱して、痕跡量の水、酸素および含酸素不純物を無くした。
【0046】
次いで、浸漬管(dip tube)、サーモウエル(thermowell)、気体混入撹拌機(gas entrainment stirrer)、冷却コイル、温度、圧力および撹拌機速度(全て、データ取得システムに取り込まれた)制御ユニットを装備した反応器を、乾燥アルゴンを散布すること(sparging)によって、不活性化した。等圧のエチレン供給は、アルミニウムの加圧ガスシリンダーを天秤上に置くことによって維持した。エチレンの消費は、コンピュータによるデータ取得システムにより、経時的に、シリンダーの重量減少によりモニターした。
【0047】
オリゴマー化の結果
表1に、これらの標準条件下で、NPNPN−配位子構造体(A1)〜(A10)により調製された触媒系を用いて行われたエチレンオリゴマー化実験の結果をまとめる。表は、C4、C6、C8、およびC10+のオレフィンフラクションに対するそれぞれの選択率を、液相におけるwt%で示す。カッコ内の数字は、C
6/C
8フラクション全体におけるそれぞれの直鎖状アルファ−オレフィンのwt%を示す。これらのLAO純度は、全般に、有利に高いが、他方、1−ヘキセンと1−オクテンの間の比率は、基R
1からR
7によって強く支配され、このため、これらの置換基の選択によって、かなりの程度まで変えることができる。さらに、1−C6/1−C8のLAO比のある程度の細かい調節は、溶媒の変更によって達成できる。C10+フラクションは、有利には、副生成物のろう状物およびポリエチレンを設備から洗浄して除くための反応器フラッシング媒体として使用される。
【0048】
【表1】
【0049】
結果は、LAO純度が、全般に、有利に高く、他方、1−ヘキセンと1−オクテンの間の比は、基R
1からR
7に応じて変わることを示す。このため、比は、置換基の選択によって、かなりの程度まで変えることができる。比は、また、基R
1からR
7を選択することによって所定の値に調節できる。さらに、1−C6/1−C8のLAO比のある程度の細かい調整は、溶媒を選択することによって実現できる。C10+フラクションは、有利には、副生成物のろう状物およびポリエチレンを設備から洗浄して除くための反応器フラッシング媒体として使用される。後者に関して、結果は、形成される固体の量は、有利に、少ないことを示す。
【0050】
本発明が、以下の実施形態によって、さらに例示される。
【0051】
実施形態1:1−ヘキセンまたは1−オクテンを生成するためのエチレンオリゴマー化のための触媒組成物であって、クロム化合物と、式(R
1)(R
2)N−P(R
3)−N(R
4)−P(R
5)−N(R
6)(R
7)のNPNPN配位子[式中、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、およびR
7は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、アミノ、トリメチルシリル、あるいはC
1〜C
20ヒドロカルビル、好ましくは、直鎖もしくは分岐状C
1〜C
10アルキル、フェニル、C
6〜C
20アリールまたはC
6〜C
20アルキル置換フェニルであり、任意選択で、配位子は、配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である環状誘導体、または、NPNPN配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である、その任意の環状誘導体であり、環系は、配位子の構成要素である化合物の1つ以上から置換によって形成される]と、活性化剤または助触媒とを含む触媒組成物。
【0052】
実施形態2:実施形態1の触媒組成物であって、前記クロム化合物が、有機塩、無機塩、配位錯体、またはCr(II)もしくはCr(III)の有機金属錯体を含む、触媒組成物。
【0053】
実施形態3:実施形態1または2の触媒組成物であって、前記クロム化合物が、Cr(III)アセチルアセトナート、Cr(III)オクタノエート、CrCl
3(テトラヒドロフラン)
3、Cr(III)−2−エチルヘキサノエート、クロムヘキサカルボニル、Cr(III)クロリド、ベンゼン(トリカルボニル)−クロム、またはこれらの少なくとも1つを含む組合せを含む、触媒組成物。
【0054】
実施形態4:実施形態1から3のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、およびR
7が、それぞれ独立に、水素、メチル(Me)、エチル(Et)、イソプロピル(
iPr)、tert−ブチル(
tBu)、n−ヘキシル、フェニル(Ph)である、触媒組成物。
【0055】
実施形態5:実施形態1から4のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、活性化剤または助触媒が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミノキサン、好ましくは修飾メチルアルミノキサン、より好ましくはMMAO−3A、または、これらの少なくとも1つを含む組合せを含む、触媒組成物。
【0056】
実施形態6:実施形態1から5のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、配位子が、Et(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)Et、C
6H
11(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)C
6H
11、
iPr(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)
iPr、H(
tBu)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(
tBu)H、(C
6H
11)
2N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(C
6H
11)
2、
iPr(Ph)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Ph)
iPr、H(Ph)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Ph)H、H(
iPr)N−P(Ph)−N(
iPr)−P(Ph)−N(
iPr)H、Et(Me)N−P(Ph)−N(C
6H
11)−P(Ph)−N(Me)Et、Et(Me)N−P(Me)−N(Me)−P(Me)−N(Me)Et、またはこれらの少なくとも1つを含む組合せを含む、触媒組成物。
【0057】
実施形態7:実施形態1から6のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、溶媒をさらに含み、好ましくは、溶媒が、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、クロロシクロヘキサン、クロロヘキサン、多ハロゲン化芳香族混合物、またはこれらの少なくとも1つを含む組合せである、触媒組成物。
【0058】
実施形態8:実施形態1から7のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、クロム化合物の濃度が、約0.01から約10mmol/l、好ましくは約0.1から約1.0mmol/lである、触媒組成物。
【0059】
実施形態9:実施形態1から8のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、配位子/Crのモル比が、約1.0から約5.0、好ましくは約1.0から約1.5である、触媒組成物。
【0060】
実施形態10:実施形態1から9のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、Al/Crのモル比が、約1から約500、好ましくは約50から約300である、触媒組成物。
【0061】
実施形態11:実施形態1から10のいずれか1つ以上の触媒組成物であって、クロム化合物がCr(III)アセチルアセトナートであり、NPNPN配位子がEt(Me)N−P(Ph)−N(Me)−P(Ph)−N(Me)Etであり、活性化剤または助触媒がMMAO−3Aである、触媒組成物。
【0062】
実施形態12:エチレンのオリゴマー化のための方法であって、エチレンを、1−ヘキセンまたは1−オクテンを生成するのに効果的なエチレンオリゴマー化条件下で、実施形態1から11のいずれか1つの触媒組成物と接触させることを含む方法。
【0063】
実施形態13:実施形態12の方法であって、接触が、約10から約100bar、好ましくは約20から約70barの圧力で行われる、方法。
【0064】
実施形態14:実施形態12または13の方法であって、接触が、約30℃から約100℃、好ましくは約40℃から約70℃の温度で行われる、方法。
【0065】
実施形態15:実施形態12から14のいずれか1つ以上の方法であって、平均滞留時間が10分から約20時間である、方法。
【0066】
実施形態16:実施形態12から15のいずれか1つ以上の方法であって、1−ヘキセンと1−オクテンの重量比が、約0.1から10、好ましくは約0.2から8の範囲にある、方法。
【0067】
実施形態17:少なくとも、クロム化合物と、式(R
1)(R
2)N−P(R
3)−N(R
4)−P(R
5)−N(R
6)(R
7)のNPNPN配位子[式中、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、およびR
7は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、アミノ、トリメチルシリル、あるいはC
1〜C
20ヒドロカルビル、好ましくは、直鎖もしくは分岐状C
1〜C
10アルキル、フェニル、C
6〜C
20アリールまたはC
6〜C
20アルキル置換フェニルであり、任意選択で、配位子は、配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である環状誘導体、または、NPNPN配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である、その任意の環状誘導体であり、環系は、配位子の構成要素である化合物の1つ以上から置換によって形成される]と、活性化剤または助触媒とを一緒にすることによって得られる触媒組成物。
【0068】
実施形態18:1−ヘキセンまたは1−オクテンに対する選択率が少なくとも約90%である、1−ヘキセンおよび1−オクテンを生成するエチレンオリゴマー化反応。
【0069】
実施形態19:クロムベース触媒系を含む、実施形態18のエチレンオリゴマー化反応。
【0070】
実施形態20:実施形態19のエチレンオリゴマー化反応であって、クロムベース触媒系が、
クロム化合物と、
式
(R
1)(R
2)N−P(R
3)−N(R
4)−P(R
5)−N(R
6)(R
7)
[式中、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、およびR
7は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、アミノ、トリメチルシリル、C
1〜C
20ヒドロカルビル、好ましくは、直鎖または分岐状C
1〜C
10アルキル、フェニル、C
6〜C
20アリール、C
6〜C
20アルキル置換フェニルであり、任意選択で、配位子は、配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である環状誘導体、または、NPNPN配位子のPもしくはN原子の少なくとも1つが環系の構成員である、その任意の環状誘導体であり、環系は、配位子の構成要素である化合物の1つ以上から置換によって形成される]
のNPNPN配位子と、
活性化剤または助触媒と
を含む、エチレンオリゴマー化反応。
【0071】
実施形態21:エチレンオリゴマー化方法により得られる直鎖状アルファオレフィン組成物であって、1−ヘキセンと1−オクテンの重量比が少なくとも約0.2から約8である直鎖状アルファオレフィン組成物。
【0072】
実施形態22:実施形態21の直鎖状アルファオレフィン組成物であって、1−ヘキセンと1−オクテンの重量比が少なくとも約1.64から約5.93である、直鎖状アルファオレフィン組成物。
【0073】
実施形態23:実施形態22の直鎖状アルファオレフィン組成物であって、1−ヘキセンと1−オクテンの重量比が少なくとも約5.93である、直鎖状アルファオレフィン組成物。
【0074】
単数形は、関連する記述が明らかにそうでないことを指示するのでなければ、複数の指示対象を含む。「または」は、「および/または」を意味する。
【0075】
同じ成分または特性を対象とする全ての範囲の両端点は、範囲に含まれ、独立に組み合わせることができる(例えば、「約25wt%以下、または5wt%から約20wt%」は、両端点と、「5wt%から約25wt%」の範囲の間の全ての値とを含んでいる、等々)。より広い範囲に追加される、より狭い範囲またはより特定の群の開示は、より広い範囲またはより大きな群の否認ではない。
【0076】
特に断らなければ、本明細書において使用されている技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者によって普通に理解されているものと同じ意味を有する。「組合せ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などを含んでいる。
【0077】
引用された全ての特許、特許出願、および他の参考文献は、それらの全体を、本願に引用して援用する。しかし、本出願における用語が、援用される参考文献と矛盾する、または相容れない場合、本出願による用語が、援用された参考文献による相容れない用語に優先される。
【0078】
本発明が、例示的な1つまたは複数の実施形態に関連させて説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ得ること、および、実施形態の要素が等価物で置換され得ることが、当業者によって、理解されるであろう。さらに、本発明の本質的範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料に適応させるために、多くの変形が、本発明の教示になされ得る。