(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-25
(45)【発行日】2024-04-02
(54)【発明の名称】2つのアントラセニル配位子を有するビス-フェニル-フェノキシポリオレフィンプロ触媒
(51)【国際特許分類】
C08F 4/64 20060101AFI20240326BHJP
C08F 10/00 20060101ALI20240326BHJP
C07F 7/00 20060101ALN20240326BHJP
【FI】
C08F4/64
C08F10/00 510
C07F7/00 A
C07F7/00 Z
(21)【出願番号】P 2021507512
(86)(22)【出願日】2019-08-30
(86)【国際出願番号】 US2019049015
(87)【国際公開番号】W WO2020047384
(87)【国際公開日】2020-03-05
【審査請求日】2022-08-18
(32)【優先日】2018-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100128484
【氏名又は名称】井口 司
(74)【代理人】
【識別番号】100104282
【氏名又は名称】鈴木 康仁
(72)【発明者】
【氏名】フィゲロア、ルース
(72)【発明者】
【氏名】グリッグ、ロバート ディー.
(72)【発明者】
【氏名】クロシン、イエジ
(72)【発明者】
【氏名】ヴェダヤ、トゥラサ
(72)【発明者】
【氏名】アイバーソン、カール エヌ.
【審査官】尾立 信広
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/022975(WO,A1)
【文献】特表2015-506392(JP,A)
【文献】特表2015-506393(JP,A)
【文献】特表2017-522425(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F 4/60-4/70
C08F 6/00-246/00
C07F 7/00-7/30
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)による金属-配位子錯体を含む触媒系であって、
【化1】
式中、
Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、前記金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態にあり、
nは、0、1または2であり、
nが1である場合、Xは単座配位子または二座配位子であり、
nが2である場合、各Xは独立して、単座配位子であり、
前記金属-配位子錯体は、全体的に電荷中性であり、
各Zは独立して、-O-、-S-、-N(R
N)-、または-P(R
P)-から選択され、
Lは、(C
2-C
40)ヒドロカルビレンまたは(C
2-C
40)ヘテロヒドロカルビレンであり、
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10は独立して、(C
1-C
40)ヒドロカルビル、(C
1-C
40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R
C)
3、-Ge(R
C)
3、-P(R
P)
2、-N(R
N)
2、-N=CHR
C、-OR
C、-SR
C、-NO
2、-CN、-CF
3、R
CS(O)-、R
CS(O)
2-、(R
C)
2C=N-、R
CC(O)O-、R
COC(O)-、R
CC(O)N(R
N)-、(R
C)
2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから
選択され、任意に、
「R
1およびR
2
」、
「R
4およびR
5
」、
「R
6およびR
7
」、または
「R
9およびR
10
」のうちの
少なくとも1組は共有結合していてもよく、
ただし、以下のいずれかの条件を満たし、
・条件1:R
1
、R
2
、R
3
、R
4
およびR
5
のうちの少なくとも2つは-Hではなく、かつ、R
6
、R
7
、R
8
、R
9
およびR
10
のうちの少なくとも2つは-Hではなく、または、
・条件2:「R
1
およびR
2
」ならびに「R
4
およびR
5
」のうちの少なくとも1組が共有結合しており、かつ、「R
6
およびR
7
」ならびに「R
9
およびR
10
」のうちの少なくとも1組が共有結合しており、
R
11、R
12、R
13、R
14、R
15、R
16、R
17およびR
18は独立して、(C
1-C
40)ヒドロカルビル、(C
1-C
40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R
C)
3、-Ge(R
C)
3、-P(R
P)
2、-N(R
N)
2、-N=CHR
C、-OR
C、-SR
C、-NO
2、-CN、-CF
3、R
CS(O)-、R
CS(O)
2-、(R
C)
2C=N-、R
CC(O)O-、R
COC(O)-、
R
C
C(O)N(R
N
)-、(R
C)
2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され、
式(I)における各R
C、R
PおよびR
Nは独立して、(C
1-C
30)ヒドロカルビルまたは-Hである、触媒系。
【請求項2】
各Zが-O-である、請求項1に記載の触媒系。
【請求項3】
Mがジルコニウムまたはハフニウムである、請求項1または2に記載の触媒系。
【請求項4】
R
1
、R
2
、R
3
、R
4
およびR
5
のうちの少なくとも2つが、(C
3
-C
10
)アルキル、-Si(R
C
)
3
、または-Ge(R
C
)
3
であり、かつ、R
6
、R
7
、R
8
、R
9
およびR
10
のうちの少なくとも2つが、(C
3
-C
10
)アルキル、-Si(R
C
)
3
、または-Ge(R
C
)
3
である、請求項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項5】
R
1、R
2、R
3、R
4およびR
5のうちの2つが
、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3であり、
かつ、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10のうちの2つが
、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、請求項1~4のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項6】
R
1およびR
5が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項7】
R
2およびR
7が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項8】
R
3およびR
8が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項9】
R
1、R
4、
R
7
および
R
10
が独立して、(C
3-C
10)アルキルである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項10】
R
1、R
5、R
6およびR
10がtert-ブチルであり、
R
2
、R
3、R
4、R
7、R
8およびR
9が-Hである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項11】
R
1、R
2、R
9およびR
10がtert-ブチルであり、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7およびR
8が-Hである、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項12】
R
11およびR
18がtert-オクチルまたはn-オクチルである、請求項1~11のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項13】
R
12およびR
17がハロゲンである、請求項1~12のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項14】
R
11およびR
18がメチルであり、R
12およびR
17がハロゲンである、請求項1~11のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項15】
R
14およびR
15がメチルである、請求項1~14のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項16】
R
9およびR
10が共有結合して、任意に置換された6員シクロアルキル環を形成し、R
1およびR
2が共有結合して、任意に置換された6員シクロアルキル環を形成する、請求項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項17】
R
1
、R
5
、R
6
およびR
10
、または、R
1
、R
4
、R
7
およびR
10
がそれぞれ-SiR
C
3であり、式中、R
Cはメチル、エチル、またはプロピルである、請求項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項18】
R
3およびR
8が非置換(C
1-C
20)アリール、置換(C
1-C
20)アリール、または(C
1-C
20)ヘテロアリールである、請求項1~7のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項19】
R
2およびR
9が(C
1-C
10)アルキルである、請求項18に記載の触媒系。
【請求項20】
Lが-CH
2(CH
2)
nCH
2-(式中、nは1~3である)、-CH
2Si(R
C)
2CH
2-、-CH
2Ge(R
C)
2CH
2-、-CH(CH
3)CH
2CH(CH
3)-、シクロヘキサン-1,2-ジイルジメチルから選択される、請求項1~19のいずれか一項に記載の触媒系。
【請求項21】
請求項1~20のいずれか一項に記載の触媒系の存在下でエチレンと1つ以上のオレフィンをオレフィン重合条件下で重合して、エチレン系ポリマーを形成することを含む重合プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2018年8月30日に出願された米国仮特許出願第62/725,074号の利益を主張し、該仮特許出願の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示の実施形態は、一般に、オレフィン重合触媒系およびプロセスに関し、より具体的には、2つのアントラセニルを有するビス-フェニルフェノキシポリオレフィンプロ触媒に関する。
【背景技術】
【0003】
ポリエチレン、エチレン系ポリマー、ポリプロピレン、およびプロピレン系ポリマーなどのオレフィン系ポリマーは、様々な触媒系によって生成される。オレフィン系ポリマーの重合プロセスにおいて使用されるかかる触媒系の選択は、かかるオレフィン系ポリマーの特徴および特性に寄与する重要な要因である。
【0004】
エチレン系ポリマーおよびプロピレン系は、多種多様な物品用に製造される。ポリエチレンおよびポリプロピレン重合プロセスは、様々な樹脂を異なる用途での使用に好適なものとする異なる物理的特性を有する多種多様な結果として生じるポリエチレン樹脂を生成するために、いくつかの点で変えることができる。エチレンモノマーおよび任意に1つ以上のコモノマーは、アルカンまたはイソアルカン、例えば、イソブテンなどの液体希釈剤(溶媒など)中に存在する。水素も反応器に添加することができる。エチレン系を生成するための触媒系は、典型的には、クロム系触媒系、チーグラー-ナッタ触媒系、および/または分子(メタロセンもしくは非メタロセン(分子)のどちらか)触媒系を含み得る。希釈剤および触媒系中の反応物は、反応器において高い重合温度で循環し、それによってエチレン系ホモポリマーまたはコポリマーを生成する。定期的または連続的に、希釈剤中に溶解したポリエチレン生成物を含む反応混合物の一部を、未反応エチレンおよび1つ以上の任意のコモノマーと一緒に、反応器から除去する。反応器から除去されたときの反応混合物は、希釈剤および未反応反応物からポリエチレン生成物を除去するために処理されてもよく、希釈剤および未反応反応物は典型的には反応器中に再循環される。代替的に、反応混合物を、第1の反応器に直列に接続された第2の反応器に送ってもよく、ここで第2のポリエチレン画分が生成され得る。ポリエチレンまたはポリプロピレン重合などのオレフィン重合に好適な触媒系を開発する研究努力にもかかわらず、高分子量および狭い分子量分布を有するポリマーを生成することができる、触媒系の効率を高める必要が依然として存在する。
【発明の概要】
【0005】
エチレンおよびα-オレフィンの共重合反応中にエチレンに対して高い選択性を持つ触媒系またはプロ触媒を作成する必要性が継続的にある。さらに、プロ触媒は、高い触媒効率、高い反応性、および高温(140℃より高い、または約190℃など)で高分子量または低分子量のポリマーを生成する多様な能力を備えているべきである。
【0006】
いくつかの実施形態によれば、触媒系は、式(I)による金属-配位子錯体を含み得る。
【化1】
【0007】
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、その金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態にある。(X)nの下付き文字nは、0、1、または2である。nが1である場合、Xは単座配位子または二座配位子である。nが2である場合、各Xは独立して、単座配位子であり、同じであるか、または異なっている。各Zは独立して、-O-、-S-、-N(RN)-、または-P(RP)-から選択され、Lは、(C2-C40)ヒドロカルビレンまたは(C2-C40)ヘテロヒドロカルビレンである。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10の各々は独立して、(C1-C40)ヒドロカルビル、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-N=CHRC、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C=N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(RN)-、(RC)2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択される。但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10のうちの少なくとも1つは-Hではない。R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17およびR18は独立して、(C1-C40)ヒドロカルビル、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-N=CHRC、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C=N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(R)-、(RC)2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択される。式(I)における各RC、RPおよびRNは独立して、(C1-C30)ヒドロカルビルまたは-Hである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
ここで、触媒系の具体的な実施形態を説明する。本開示の触媒系は、異なる形態で実施されてもよく、本開示に記載される特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではないことを理解されたい。
【0009】
一般的な略語を以下に列挙する。
【0010】
R、Z、M、Xおよびn:上で定義されているとおり、Me:メチル、Et:エチル、Ph:フェニル、Bn:ベンジル、i-Pr:イソプロピル、t-Bu:tert-ブチル、t-Oct:tert-オクチル(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)、Tf:トリフルオロメタンスルホネート、CV:カラム容量(カラムクロマトグラフィーで使用)、EtOAc:酢酸エチル、Pd(AmPhos)Cl2:ビス(ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)、Pd(dppf)Cl2:[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド、PhMe:トルエン、MAO:メチルアルミノキサン、MMAO:修飾メチルアルミノキサン、GC:ガスクロマトグラフィー、LC:液体クロマトグラフィー、NMR:核磁気共鳴、MS:質量分析、mmol:ミリモル、mL:ミリリットル、M:モル、minまたはmins:分、hまたはhrs:時間、d:日数、TLC:薄層クロマトグラフィー、rpm:毎分回転数。
【0011】
「独立して選択される」という用語は、R1、R2、R3、R4、およびR5などのR基が、同一であっても異なっていてもよいこと(例えば、R1、R2、R3、R4、およびR5はすべて、置換アルキルであってもよく、またはR1およびR2は、置換アルキルであってもよく、R3は、アリールであってもよい、など)を示すために本明細書で使用される。R基に関連付けられた化学名は、化学名の化学構造に対応するものとして当技術分野で認識されている化学構造を伝えることを意図している。したがって、化学名は、当業者に既知の構造的定義を補足および例示することを意図しており、排除することを意図していない。
【0012】
「プロ触媒」という用語は、活性化剤と組み合わせたときに触媒活性を有する化合物を指す。「活性化剤」という用語は、プロ触媒を触媒的に活性な触媒に転換するようにプロ触媒と化学的に反応する化合物を指す。本明細書で使用されるとき、「助触媒」および「活性化剤」という用語は交換可能な用語である。
【0013】
ある特定の炭素原子含有化学基を記載するために使用される場合、「(Cx-Cy)」の形態を有する括弧付きの表現は、化学基の非置換形態がxおよびyを含めてx個の炭素原子からy個の炭素原子までを有することを意味する。例えば、(C1-C50)アルキルは、その非置換形態では1~50個の炭素原子を有するアルキル基である。いくつかの実施形態および一般構造において、ある特定の化学基は、RSなどの1つ以上の置換基によって置換されてもよい。括弧付きの「(Cx-Cy)」を使用して定義されるRS置換化学基は、任意の基RSの同一性に従ってy個を超える炭素原子を含有することができる。例えば、「RSがフェニル(-C6H5)である正確に1つの基RSによって置換された(C1-C50)アルキル」は、7~56個の炭素原子を含有し得る。したがって、一般に、括弧付きの「(Cx-Cy)」を使用して定義される化学基が1つ以上の炭素原子含有置換基RSによって置換される場合、化学基の炭素原子の最小および最大合計数は、xとyとの両方に、すべての炭素原子含有置換基RS由来の炭素原子の合計数を加えることによって決定される。
【0014】
「置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した少なくとも1個の水素原子(-H)が置換基(例えばRS)によって置き換えられることを意味する。「過置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合したすべての水素原子(H)が置換基(例えばRS)によって置き換えられることを意味する。「多置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した、少なくとも2個の、ただし、すべてよりは少ない水素原子が置換基によって置き換えられることを意味する。「-H」という用語は、別の原子に共有結合している水素または水素ラジカルを意味する。「水素」および「-H」は、交換可能であり、明記されていない限りは、同一の意味を有する。
【0015】
「(C1-C50)ヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ラジカルを意味し、「(C1-C50)ヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ジラジカルを意味し、そこで、各炭化水素ラジカルおよび各炭化水素ジラジカルは、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(3個以上の炭素を有し、単環式および多環式、縮合および非縮合の多環式、ならびに二環式を含む)または非環式であり、1つ以上のRSによって置換されているか、または置換されていない。
【0016】
本開示において、(C1-C50)ヒドロカルビルは、非置換または置換(C1-C50)アルキル、(C3-C50)シクロアルキル、(C3-C20)シクロアルキル-(C1-C20)アルキレン、(C6-C40)アリール、または(C6-C20)アリール-(C1-C20)アルキレン(ベンジル(-CH2-C6H5)など)であり得る。
【0017】
「(C1-C50)アルキル」および「(C1-C18)アルキル」という用語は、非置換または1つ以上のRSによって置換されている、それぞれ、1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルおよび1~18個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルを意味する。非置換(C1-C50)アルキルの例は、非置換(C1-C20)アルキル、非置換(C1-C10)アルキル、非置換(C1-C5)アルキル、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2-ブチル、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、1-ペンチル、1-ヘキシル、1-ヘプチル、1-ノニル、および1-デシルである。置換(C1-C40)アルキルの例は、置換(C1-C20)アルキル、置換(C1-C10)アルキル、トリフルオロメチル、および[C45]アルキルである。「[C45]アルキル」という用語は、置換基を含むラジカル中に最大45個の炭素原子が存在することを意味し、例えば、それぞれ、(C1-C5)アルキルである1つのRSによって置換されている(C27-C40)アルキルである。各(C1-C5)アルキルは、メチル、トリフルオロメチル、エチル、1-プロピル、1-メチルエチル、または1,1-ジメチルエチルであることができる。
【0018】
「(C6-C50)アリール」という用語は、6~40個の炭素原子を有する非置換または(1つ以上のRSによって)置換された単環式、二環式、または三環式芳香族炭化水素ラジカルを意味し、炭素原子のうちの少なくとも6~14個は芳香環炭素原子である。単環式芳香族炭化水素ラジカルは、1つの芳香環を含み、二環式芳香族炭化水素ラジカルは2つの環を有し、三環式芳香族炭化水素ラジカルは3つの環を有する。二環式または三環式芳香族炭化水素ラジカルが存在するとき、そのラジカルの環のうちの少なくとも1つは芳香族である。芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合の芳香族または非芳香族であり得る。非置換(C6-C50)アリールの例としては、非置換(C6-C20)アリール、非置換(C6-C18)アリール、2-(C1-C5)アルキル-フェニル、フェニル、フルオレニル、テトラヒドロフルオレニル、インダセニル、ヘキサヒドロインダセニル、インデニル、ジヒドロインデニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、およびフェナントレンが挙げられる。置換(C6-C40)アリールの例としては、置換(C1-C20)アリール、置換(C6-C18)アリール、2,4-ビス([C20]アルキル)-フェニル、ポリフルオロフェニル、ペンタフルオロフェニル、およびフルオレン-9-オン-1-イルが挙げられる。
【0019】
「(C3-C50)シクロアルキル」という用語は、非置換であるかまたは1つ以上のRSによって置換されている、3~50個の炭素原子を有する飽和環式炭化水素ラジカルを意味する。他のシクロアルキル基(例えば(Cx-Cy)シクロアルキル)は、x~y個の炭素原子を有し、非置換であるか、または1つ以上のRSによって置換されているかのいずれかであるものと同様な様式で定義される。非置換(C3-C40)シクロアルキルの例は、非置換(C3-C20)シクロアルキル、非置換(C3-C10)シクロアルキル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、およびシクロデシルである。置換(C3-C40)シクロアルキルの例は、置換(C3-C20)シクロアルキル、置換(C3-C10)シクロアルキル、シクロペンタノン-2-イル、および1-フルオロシクロヘキシルである。
【0020】
(C1-C50)ヒドロカルビレンの例としては、非置換または置換(C6-C50)アリーレン、(C3-C50)シクロアルキレン、および(C1-C50)アルキレン(例えば、(C1-C20)アルキレン)が挙げられる。ジラジカルは、同じ炭素原子上(例えば-CH2-)もしくは隣接する炭素原子(すなわち1,2-ジラジカル)上にあってもよく、または1個、2個、もしくは3個以上の介在炭素原子によって離間されている(例えば1,3-ジラジカル、1,4-ジラジカルなど)。いくつかのジラジカルとしては、1,2-、1,3-、1,4-、またはα,ω-ジラジカルが挙げられ、他のものとしては1,2-ジラジカルが挙げられる。α,ω-ジラジカルは、ラジカル炭素間に最大の炭素骨格間隔を有するジラジカルである。(C2-C20)アルキレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、エタン-1,2-ジイル(すなわち-CH2CH2-)、プロパン-1,3-ジイル(すなわち-CH2CH2CH2-)、2-メチルプロパン-1,3-ジイル(すなわち-CH2CH(CH3)CH2-)が挙げられる。(C6-C50)アリーレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、フェニル-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-3,7-ジイルが挙げられる。
【0021】
「(C1-C50)アルキレン」という用語は、非置換または1つ以上のRSによって置換されている1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にない)を意味する。非置換(C1-C50)アルキレンの例は、非置換(C1-C20)アルキレンであり、非置換-CH2CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)8-、-CH2C*HCH3、および-(CH2)4C*(H)(CH3)を含み、式中、「C*」が、水素原子が、第二級もしくは第三級アルキルラジカルを形成するために除去される炭素原子を表す。置換(C1-C50)アルキレンの例は、置換(C1-C20)アルキレン、-CF2-、-C(O)-、および-(CH2)14C(CH3)2(CH2)5-(すなわち、6,6-ジメチル置換ノルマル-1,20-エイコシレン)である。前述のように、2つのRSは一緒になって、(C1-C18)アルキレンを形成することができるため、置換(C1-C50)アルキレンの例としては、1,2-ビス(メチレン)シクロペンタン、1,2-ビス(メチレン)シクロヘキサン、2,3-ビス(メチレン)-7,7-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、および2,3-ビス(メチレン)ビシクロ[2.2.2]オクタンも挙げられる。
【0022】
「(C3-C50)シクロアルキレン」という用語は、非置換または1つ以上のRSによって置換されている3~50個の炭素原子を有する環状ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にある)を意味する。
【0023】
「ヘテロ原子」という用語は、水素または炭素以外の原子を指す。1個または2個以上のヘテロ原子を含有する基の例としては、O、S、S(O)、S(O)2、Si(RC)2、P(RP)、N(RN)、-N=C(RC)2、-Ge(RC)2-、または-Si(RC)-が挙げられ、各RCおよび各RPは、非置換(C1-C18)ヒドロカルビルまたは-Hであり、各RNは非置換(C1-C18)ヒドロカルビルである。「ヘテロ炭化水素」という用語は、炭化水素の1個以上の炭素原子がヘテロ原子で置き換えられている分子または分子骨格を指す。「(C1-C50)ヘテロヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ラジカルを意味し、「(C1-C50)ヘテロヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ジラジカルを意味する。(C1-C50)ヘテロヒドロカルビルまたは(C1-C50)ヘテロヒドロカルビレンのヘテロ炭化水素は、1個以上のヘテロ原子を有する。ヘテロヒドロカルビルのラジカルは、炭素原子上またはヘテロ原子上に存在することができる。ヘテロヒドロカルビレンの2つの基は、単一の炭素原子上または単一のヘテロ原子上に存在することができる。さらに、ジラジカルの2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なる炭素原子上に存在することができる。2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方はヘテロ原子上に存在することができる。または、2つのラジカルのうちの一方はヘテロ原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なるヘテロ原子上に存在することができる。各(C1-C50)ヘテロヒドロカルビルおよび(C1-C50)ヘテロヒドロカルビレンは、非置換または(1つ以上のRSによって)置換、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(単環式および多環式、縮合多環式および非縮合多環式を含む)または非環式であってもよい。
【0024】
(C1-C50)ヘテロヒドロカルビルは、非置換または置換されてもよい。(C1-C50)ヘテロヒドロカルビルの非限定的な例としては、(C1-C50)ヘテロアルキル、(C1-C50)ヒドロカルビル-O-、(C1-C50)ヒドロカルビル-S-、(C1-C50)ヒドロカルビル-S(O)-、(C1-C50)ヒドロカルビル-S(O)2-、(C1-C50)ヒドロカルビル-Si(RC)2-、(C1-C50)ヒドロカルビル-N(RN)-、(C1-C50)ヒドロカルビル-P(RP)-、(C2-C50)ヘテロシクロアルキル、(C2-C19)ヘテロシクロアルキル-(C1-C20)アルキレン、(C3-C20)シクロアルキル-(C1-C19)ヘテロアルキレン、(C2-C19)ヘテロシクロアルキル-(C1-C20)ヘテロアルキレン、(C1-C50)ヘテロアリール、(C1-C19)ヘテロアリール-(C1-C20)アルキレン、(C6-C20)アリール-(C1-C19)ヘテロアルキレン、または(C1-C19)ヘテロアリール-(C1-C20)ヘテロアルキレンが挙げられる。
【0025】
「(C4-C50)ヘテロアリール」という用語は、合計4~50個の炭素原子および1~10個のヘテロ原子を有する、非置換または(1つ以上のRSによって)置換されている単環式、二環式、または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルを意味する。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、1つのヘテロ芳香環を含み、二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、2つの環を有し、三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、3つの環を有する。二環式または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルが存在する場合、ラジカルにおける環のうちの少なくとも1つは、ヘテロ芳香族である。ヘテロ芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合および芳香族または非芳香族であることができる。他のヘテロアリール基(例えば、一般に(Cx-Cy)ヘテロアリール、(C4-C12)ヘテロアリールなど)は、x~y個の炭素原子(4~12個の炭素原子など)を有し、かつ非置換または1つもしくは2つ以上のRSによって置換されているものと同様な様式で定義される。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、5員環または6員環である。5員環単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、5マイナスh個の炭素原子を有し、hは、ヘテロ原子の数であり、1、2、または3個であり得、各ヘテロ原子は、O、S、N、またはPであり得る。5員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピロール-1-イル、ピロール-2-イル、フラン-3-イル、チオフェン-2-イル、ピラゾール-1-イル、イソキサゾール-2-イル、イソチアゾール-5-イル、イミダゾール-2-イル、オキサゾール-4-イル、チアゾール-2-イル、1,2,4-トリアゾール-1-イル、1,3,4-オキサジアゾール-2-イル、1,3,4-チアジアゾール-2-イル、テトラゾール-1-イル、テトラゾール-2-イル、およびテトラゾール-5-イルが挙げられる。6員環単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、6マイナスh個の炭素原子を有し、hは、ヘテロ原子の数であり、1または2個であり得、ヘテロ原子は、NまたはPであり得る。6員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピリジン‐2-イル、ピリミジン-2-イル、およびピラジン-2-イルが挙げられる。二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、縮合5,6-または6,6-環系であり得る。縮合5,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、インドール-1-イル、およびベンズイミダゾール-1-イルが挙げられる。縮合6,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、キノリン-2-イル、およびイソキノリン-1-イルが挙げられる。三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは縮合5,6,5-、5,6,6-、6,5,6-、または6,6,6-環系であり得る。縮合5,6,5-環系の例としては、1,7-ジヒドロピロロ[3,2-f]インドール-1-イルが挙げられる。縮合5,6,6-環系の例としては、1H-ベンゾ[f]インドール-1-イルが挙げられる。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,6,6-環系の例は、アクリジン-9-イルである。
【0026】
「(C1-C50)ヘテロアルキル」という用語は、1~50個の炭素原子および1個以上のヘテロ原子を含有する飽和直鎖または分岐鎖ラジカルを意味する。「(C1-C50)ヘテロアルキレン」という用語は、1~50個の炭素原子および1個または2個以上のヘテロ原子を含有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカルを意味する。ヘテロアルキルまたはヘテロアルキレンのヘテロ原子としては、Si(RC)3、Ge(RC)3、Si(RC)2、Ge(RC)2、P(RP)2、P(RP)、N(RN)2、N(RN)、N、O、ORC、S、SRC、S(O)、およびS(O)2が挙げられ得、ヘテロアルキルおよびヘテロアルキレン基の各々は、非置換または1つ以上のRSによって置換されている。
【0027】
非置換(C2-C40)ヘテロシクロアルキルの例としては、非置換(C2-C20)ヘテロシクロアルキル、非置換(C2-C10)ヘテロシクロアルキル、アジリジン-1-イル、オキセタン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、ピロリジン-1-イル、テトラヒドロチオフェン-S,S-ジオキシド-2-イル、モルホリン-4-イル、1,4-ジオキサン-2-イル、ヘキサヒドロアゼピン-4-イル、3-オキサ-シクロオクチル、5-チオ-シクロノニル、および2-アザ-シクロデシルが挙げられる。
【0028】
「ハロゲン原子」または「ハロゲン」という用語は、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、またはヨウ素原子(I)のラジカルを意味する。「ハロゲン化物」という用語は、フッ化物(F-)、塩化物(Cl-)、臭化物(Br-)、またはヨウ化物(I-)のハロゲン原子のアニオン形態を意味する。
【0029】
「飽和」という用語は、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、ならびに(ヘテロ原子含有基において)炭素-窒素、炭素-リン、および炭素-ケイ素二重結合を欠くことを意味する。飽和化学基が1つ以上の置換基RSによって置換されている場合、1つ以上の二重結合および/または三重結合は、任意に、置換基RS中に存在していてもよい。「不飽和」という用語は、1つ以上の炭素-炭素二重結合もしくは炭素-炭素三重結合、または(ヘテロ原子含有基において)1つ以上の炭素-窒素二重結合、炭素-リン二重結合、または炭素-ケイ素二重結合を含有し、置換基RS(存在する場合)、または芳香環もしくはヘテロ芳香環(存在する場合)中に存在し得る二重結合を含まないことを意味する。
【0030】
本開示の実施形態は、式(I)による金属-配位子錯体を含む触媒系を含む。
【化2】
【0031】
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、その金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態にある。(X)nの下付き文字nは、0、1、または2である。nが1である場合、Xは単座配位子または二座配位子である。nが2である場合、各Xは、独立して選択された単座配位子である。金属-配位子錯体は、全体的に電荷中性である。各Zは独立して、-O-、-S-、-N(RN)-、または-P(RP)-から選択される。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10は独立して、(C1-C40)ヒドロカルビル、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-N=CHRC、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C=N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(RN)-、(RC)2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択される。但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10のうちの少なくとも1つは-Hではない。R11およびR18、R12およびR17、R13およびR16、ならびにR14およびR15の各々は独立して、(C1-C40)ヒドロカルビル、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-N=CHRC、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C=N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(R)-、(RC)2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択される。式(I)における各RC、RPおよびRNは独立して、(C1-C30)ヒドロカルビルまたは-Hである。
【0032】
実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体中のMは、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、またはハフニウム(Hf)などの遷移金属であってもよく、その遷移金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有していてもよい。(X)nの下付き文字nは、1、2、または3であり、金属Mに結合または会合した配位子Xの数を指す。
【0033】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R1、R2、R3、R4およびR5のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3もしくは-GeRC
3であるか、または、R6、R7、R8、R9およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3もしくは-GeRC
3であり、式中、RCは(C1-C10アルキルである。他の実施形態では、R1、R2、R3、R4およびR5のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GeRC
3であり、R6、R7、R8、R9およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC、または-GeRCであり、式中、各RCは(C1-C10アルキルである。いくつかの実施形態では、-SiRC
3または-GeRC
3のRCは、メチル、エチル、または(C3-C10)アルキルである。
【0034】
(C3-C10)アルキルの例としては、1-プロピル、2-プロピル(イソプロピルとも呼ばれる)、1,1-ジメチルエチル(tert-ブチルとも呼ばれる)、シクロペンチル、シクロヘキシル、1-ブチル、ペンチル、3-メチル-1-ブチル、ヘキシル、4-メチル-1-ペンチル、ヘプチル、n-オクチル、tert-オクチル(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イルとも呼ばれる)、ノニル、およびデシルが挙げられるが、これらに限定されない。
【0035】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R1、R5、R6およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GeRC
3であり、式中、RCは(C1-C10)アルキルである。他の実施形態では、R1およびR5のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GeRC
3であり、R6およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC、または-GeRCであり、式中、各RCは独立して、(C1-C10)アルキルである。いくつかの実施形態では、-SiRC
3または-GeRC
3のRCは、メチル、エチル、または(C3-C10)アルキルである。理論に束縛されるものではないが、R1、R5、R6もしくはR10位置のうちの1つにおける置換基、またはR1、R5、R6もしくはR10位置のうちのいずれか2つにおける置換基は、触媒の反応性に影響を及ぼし、例えば、1-オクテンなどのα-オレフィンモノマーをポリマー鎖に組み込むことよりも、エチレンモノマーをポリマー鎖に組み込むことに対する触媒選択性を高めることができる。
【0036】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R1、R5、R6およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GERC
3であり、R2およびR7は、(C3-C10)アルキル、-Si(RC)3、または-Ge(RC)3である。他の実施形態では、R1、R5、R6およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GeRC
3であり、R2およびR7は、(C3-C10)アルキル、-Si(RC)3、または-Ge(RC)3である。
【0037】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R1、R5、R6およびR10のうちの少なくとも1つは、(C3-C10)アルキル、-SiRC
3、または-GERC
3であり、R3およびR8は、(C3-C10)アルキル、-Si(RC)3、または-Ge(RC)3である。
【0038】
1つ以上の実施形態では、R1、R4、R6およびR9は独立して、(C3-C10)アルキルである。いくつかの実施形態では、R1、R5、R6およびR10はtert-ブチルであり、R3、R4、R7、R8およびR9は-Hである。いくつかの実施形態では、R1、R2、R9およびR10はtert-ブチルであり、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は-Hである。
【0039】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R5およびR12は独立して、(C1-C12)アルキルである。かかる(C1-C12)アルキルの例としては、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル(イソプロピルとも呼ばれる)、1,1-ジメチルエチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシル、ブチル、tert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n-オクチル、tert-オクチル(2,4,4-トリメチルペント-2-イルとも呼ばれる)、ノニル、デシル、ウンデシル、およびドデシルが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、R5およびR10は、ハロゲンである。
【0040】
いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体において、R8およびR9はメチルである。
【0041】
式(I)の金属-配位子錯体中の金属Mは、金属-配位子錯体を調製するために、単一段階合成または多段階合成に後で供される金属前駆体に由来し得る。好適な金属前駆体は、モノマー(1つの金属中心)もしくはダイマー(2つの金属中心)であり得るか、または2より大きい複数の金属中心、例えば、3つ、4つ、5つ、もしくは6つ以上の金属中心を有し得る。好適なハフニウムおよびジルコニウム前駆体の具体的な例としては、例えば、HfCl4、HfMe4、Hf(CH2Ph)4、Hf(CH2CMe3)4、Hf(CH2SiMe3)4、Hf(CH2Ph)3Cl、Hf(CH2CMe3)3Cl、Hf(CH2SiMe3)3Cl、Hf(CH2Ph)2Cl2、Hf(CH2CMe3)2Cl2、Hf(CH2SiMe3)2Cl2、Hf(NMe2)4、Hf(NEt2)4、およびHf(N(SiMe3)2)2Cl2;ZrCl4、ZrMe4、Zr(CH2Ph)4、Zr(CH2CMe3)4、Zr(CH2SiMe3)4、Zr(CH2Ph)3Cl、Zr(CH2CMe3)3Cl、Zr(CH2SiMe3)3Cl、Zr(CH2Ph)2Cl2、Zr(CH2CMe3)2Cl2、Zr(CH2SiMe3)2Cl2、Zr(NMe2)4、Zr(NEt2)4、Zr(NMe2)2Cl2、Zr(NEt2)2Cl2、Zr(N(SiMe3)2)2Cl2、TiCl4およびTi(CH2Ph)4が挙げられるが、これらに限定されない。これらの例のルイス塩基付加物も金属前駆体として好適であり、例えば、エーテル、アミン、チオエーテル、およびホスフィンがルイス塩基として好適である。具体例としては、HfCl4(THF)2、HfCl4(SMe2)2、およびHf(CH2Ph)2Cl2(OEt2)が挙げられる。活性化金属前駆体は、イオン性または双性イオン化合物、(M(CH2Ph)3
+)(B(C6F5)4
-)または(M(CH2Ph)3
+)(PhCH2B(C6F5)3
-)などであることができ、MはHfまたはZrであると上で定義されている。
【0042】
式(I)による金属-配位子錯体において、各Xは、共有結合、配位結合、またはイオン結合を介してMと結合する。nが1である場合、Xは、単座配位子または二座配位子であり得、nが2である場合、各Xは、独立して選択された単座配位子であり、他の基Xと同じであっても、異なっていてもよい。一般に、式(I)による金属-配位子錯体は、全体的に電荷中性である。いくつかの実施形態では、単座配位子はモノアニオン性配位子であり得る。モノアニオン性配位子は-1の正味の形式酸化状態を有する。各モノアニオン性配位子は独立して、ヒドリド、(C1-C40)ヒドロカルビルカルバニオン、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビルカルバニオン、ハロゲン化物、ニトレート、カーボネート、ホスフェート、スルフェート、HC(O)O-、HC(O)N(H)-、(C1-C40)ヒドロカルビルC(O)O-、(C1-C40)ヒドロカルビルC(O)N((C1-C20)ヒドロカルビル)-、(C1-C40)ヒドロカルビルC(O)N(H)-、RKRLB-、RKRLN-、RKO-、RKS-、RKRLP-、またはRMRKRLSi-であり得、式中、各RK、RL、およびRMは独立して、水素、(C1-C40)ヒドロカルビル、もしくは(C1-C40)ヘテロヒドロカルビルであるか、またはRKおよびRLは一緒になって、(C2-C40)ヒドロカルビレンもしくは(C1-C20)ヘテロヒドロカルビレンを形成し、RMは、上で定義されているとおりである。
【0043】
他の実施形態では、少なくとも1つの単座配位子Xは、他のいずれの配位子Xとも独立して、中性配位子であってもよい。特定の実施形態では、中性配位子は、RXNRKRL、RKORL、RKSRL、またはRXPRKRLなどの中性ルイス塩基基であり、式中、各RXは独立して、水素、[(C1-C10)ヒドロカルビル]3Si(C1-C10)ヒドロカルビル、(C1-C40)ヒドロカルビル、[(C1-C10)ヒドロカルビル]3Si、または(C1-C40)ヘテロヒドロカルビルであり、RKおよびRLの各々は独立して、上で定義されたとおりである。
【0044】
さらに、各Xは、他のいずれの配位子Xとも独立して、ハロゲン、非置換(C1-C20)ヒドロカルビル、非置換(C1-C20)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRKRLN-である単座配位子であり得、式中、RKおよびRLの各々は独立して、非置換(C1-C20)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、各単座配位子Xは、塩素原子、(C1-C10)ヒドロカルビル(例えば、(C1-C6)アルキルもしくはベンジル)、非置換(C1-C10)ヒドロカルビルC(O)O-、またはRKRLN-であり、式中、RKおよびRLの各々は独立して、非置換(C1-C10)ヒドロカルビルである。
【0045】
少なくとも2つの基Xが存在するような、nが2または3であるさらなる実施形態では、任意の2つの基Xは一緒になって、二座配位子を形成することができる。二座配位子を含む例示的な実施形態では、二座配位子は中性二座配位子であってもよい。一実施形態では、中性二座配位子は、式(RD)2C=C(RD)-C(RD)=C(RD)2のジエンであり、式中、各RDは独立して、H、非置換(C1-C6)アルキル、フェニル、またはナフチルである。いくつかの実施形態では、二座配位子は、モノアニオン性配位子である。いくつかの実施形態では、二座配位子は、ジアニオン性配位子である。ジアニオン性配位子は、-2の正味の形式酸化状態を有する。一実施形態では、各ジアニオン性配位子は、独立して、カーボネート、オキサレート(すなわち、-O2CC(O)O-)、(C2-C40)ヒドロカルビレンジカルバニオン、(C1-C40)ヘテロヒドロカルビレンジカルバニオン、ホスフェート、またはスルフェートである。
【0046】
さらなる実施形態では、Xは、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2,2-ジメチルプロピル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジル、またはクロロから選択される。いくつかの実施形態では、nは2であり、各Xは同じである。場合によっては、少なくとも2つのXは互いに異なる。他の実施形態では、nは、2であり、各Xは、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2,2-ジメチルプロピル、トリメチルシリルメチル、フェニル、ベンジル、およびクロロのうちの異なる1つである。一実施形態では、nは、2であり、少なくとも2つのXは独立して、モノアニオン性単座配位子である。特定の実施形態では、nは、2であり、2つのX基は一緒になって、二座配位子を形成する。さらなる実施形態では、二座配位子は、2,2-ジメチル-2-シラプロパン-1,3-ジイルまたは1,3-ブタジエンである。
【0047】
式(I)の金属-配位子錯体において、各Zは独立して、O、S、N(C1-C40)ヒドロカルビル、またはP(C1-C40)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、各Zは異なる。例えば、一方のZはOであり、他方のZはNCH3である。いくつかの実施形態では、一方のZはOであり、一方のZはSである。別の実施形態では、一方のZはSであり、一方のZはN(C1-C40)ヒドロカルビル(例えば、NCH3)である。さらなる実施形態では、各Zは同じである。さらに別の実施形態では、各ZはOである。別の実施形態では、各ZはSである。
【0048】
式(I)において、Lは、(C2-C40)ヒドロカルビレンまたは(C2-C40)ヘテロヒドロカルビレンである。1つ以上の実施形態では、各Zを共有結合し、2~10個の原子を含むLのジラジカル。
【0049】
式(I)のいくつかの実施形態では、Lは、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2C*H(CH3)、-CH(CH3)CH(CH3)C*H(CH3)、-CH2C(CH3)2CH2-、シクロペンタン-1,3-ジイルまたはシクロヘキサン-1,3-ジイルなどの(C3-C7)アルキル1,3-ジラジカルから選択される。いくつかの実施形態では、Lは、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2C(CH3)2C(CH3)2CH2-、シクロヘキサン-1,2-ジイルジメチルおよびビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3-ジイルジメチルなどの(C4-C10)アルキル1,4-ジラジカルから選択される。いくつかの実施形態では、Lは、-CH2CH2CH2CH2CH2-、1,3-ビス(メチレン)シクロヘキサンなどの(C5-C12)アルキル1,5-ジラジカルから選択される。いくつかの実施形態では、Lは、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-または1,2-ビス(エチレン)シクロヘキサンなどの(C6-C14)アルキル1,6-ジラジカルから選択される。
【0050】
1つ以上の実施形態では、Lは、(C2-C40)ヘテロヒドロカルビレンであり、ここで、各Zを共有結合し、2~10個の原子を含むLのジラジカル。いくつかの実施形態では、Lは、-CH2Ge(RC)2CH2-である。他の実施形態では、Lは、-CH2Si(RC)2CH2-である。各RCは独立して、(C1-C30)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、各RCは独立して、(C2-C30)ヒドロカルビル、例えば、エチル、2-プロピル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。
【0051】
触媒系の特定の実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体は、プロ触媒1~22のうちのいずれかの構造を有する錯体を含み得るが、これらに限定されない。
【化3-1】
【化3-2】
【化3-3】
【0052】
プロ触媒活性化
本開示の触媒系は、式(I)による金属-配位子錯体を含む。式(I)による金属-配位子錯体は、触媒的に活性な形態であり得るか、または触媒的に不活性であり得るか、もしくは触媒的に活性な形態よりも少なくとも実質的に触媒活性が低いプロ触媒の形態であり得る。プロ触媒1~4は、式(I)による様々な金属-配位子錯体の触媒的に不活性な形態である。プロ触媒形態の式(I)の金属-配位子錯体を含むプロ触媒系は、オレフィン重合反応の金属系触媒を活性化するための当該技術分野で既知の任意の技術により触媒的に活性にされ得る。例えば、式(I)の金属-配位子錯体は、金属-配位子錯体を活性化助触媒と接触させるか、または金属-配位子錯体を活性化助触媒と組み合わせることによって、触媒的に活性にされ得る。好適な活性化技術の別の例としては、バルク電気分解が挙げられる。前述の活性化助触媒および技術のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。プロ触媒形態の式(I)による金属-配位子錯体をかかる活性化技術のいずれかに供すると、式(I)による金属-配位子錯体の触媒的に活性化された形態が得られる。いくつかの実施形態では、式(I)による金属-配位子錯体の触媒的に活性化された形態は、前述の活性化技術のいずれかによって、式(I)による金属-配位子錯体のプロ触媒形態から少なくとも1つのXを分裂させた結果であり得る。
【0053】
助触媒成分
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系は、オレフィン重合反応の金属系プロ触媒を活性化するための当該技術分野で既知の任意の技術により触媒的に活性にされ得る。例えば、式(I)の金属-配位子錯体によるプロ触媒は、錯体を活性化助触媒と接触させるか、または錯体を活性化助触媒と組み合わせることによって、触媒的に活性にされ得る。さらに、式(I)による金属-配位子錯体としては、中性のプロ触媒型と、メチル、ベンジルまたはフェニルなどのモノアニオン性配位子の損失に起因して正に帯電し得る触媒型との両方が挙げられる。本明細書に使用するのに好適な活性化助触媒としては、アルキルアルミニウム、ポリマーまたはオリゴマーアルモキサン(アルミノキサンとしても知られる)、中性ルイス酸、および非ポリマー、非配位、イオン形成化合物(酸化条件下でのかかる化合物の使用を含む)が挙げられる。好適な活性化技術は、バルク電気分解である。前述の活性化助触媒および技法のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。「アルキルアルミニウム」という用語は、モノアルキルアルミニウムジヒドリドもしくはモノアルキルアルミニウムジハライド、ジアルキルアルミニウムヒドリドもしくはジアルキルアルミニウムハライド、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。ポリマーまたはオリゴマーアルモキサンの例としては、メチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニウム修飾メチルアルモキサン、およびイソブチルアルモキサンが挙げられる。
【0054】
ルイス酸活性化助触媒は、本明細書に記載の(C1-C20)ヒドロカルビル置換基を含有する第13族金属化合物を含む。いくつかの実施形態では、第13族金属化合物は、トリ((C1-C20)ヒドロカルビル)-置換アルミニウムまたはトリ((C1-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物である。他の実施形態では、第13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換アルミニウム、トリ((C1-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物、トリ((C1-C10)アルキル)アルミニウム、トリ((C6-C18)アリール)ホウ素化合物、およびそれらのハロゲン化(過ハロゲン化を含む)誘導体である。さらなる実施形態では、第13族金属化合物は、トリス(フルオロ置換フェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。いくつかの実施形態では、活性化助触媒は、トリス((C1-C20)ヒドロカルビルボレート(例えば、トリチルテトラフルオロボレート)またはトリ((C1-C20)ヒドロカルビル)アンモニウムテトラ((C1-C20)ヒドロカルビル)ボラン(例えば、ビス(オクタデシル)メチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラン)である。本明細書で使用される場合、「アンモニウム」という用語は、((C1-C20)ヒドロカルビル)4N+、((C1-C20)ヒドロカルビル)3N(H)+、((C1-C20)ヒドロカルビル)2N(H)2
+、(C1-C20)ヒドロカルビルN(H)3
+、またはN(H)4
+である窒素カチオンを意味し、各(C1-C20)ヒドロカルビルは、2つ以上存在する場合、同じであっても、異なっていてもよい。
【0055】
中性ルイス酸活性化助触媒の組み合わせとしては、トリ((C1-C4)アルキル)アルミニウムとハロゲン化トリ((C6-C18)アリール)ホウ素化合物、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの組み合わせを含む混合物が挙げられる。他の実施形態は、かかる中性ルイス酸混合物とポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせ、および単一の中性ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせである。(金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)[例えば、(第4族金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)]のモル数の比は、1:1:1~1:10:30、他の実施形態では、1:1:1.5~1:5:10である。
【0056】
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系を活性化して、金属-配位子錯体を、1つ以上の助触媒、例えば、カチオン形成助触媒、強ルイス酸、またはそれらの組み合わせと組み合わせることによって、活性触媒組成物を形成し得る。好適な活性化助触媒としては、ポリマーまたはオリゴマーアルミノキサン、特にメチルアルミノキサン、ならびに不活性、相溶性、非配位性、イオン形成性化合物が挙げられる。例示的な好適な助触媒としては、修飾メチルアルミノキサン(MMAO)、ビス(水素化タローアルキル)メチル、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1-)アミン、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
【0057】
触媒系のいくつかの実施形態では、前述の活性化助触媒のうちの2つ以上を互いに組み合わせて使用することができる。助触媒の組み合わせの特定の例は、トリ((C1-C4)ヒドロカルビル)アルミニウム、トリ((C1-C4)ヒドロカルビル)ボラン、またはアンモニウムボレートとオリゴマーもしくはポリマーアルモキサン化合物との混合物である。式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数と1つ以上の活性化助触媒の総モル数との比は、1:10,000~100:1である。いくつかの実施形態では、この比は、少なくとも1:5000であり、他のいくつかの実施形態では、少なくとも1:1000および10:1以下であり、他のいくつかの実施形態では、1:1以下である。アルモキサンを単独で活性化助触媒として使用する場合、用いられるアルモキサンのモル数は、式(I)の金属-配位子錯体のモル数のうちの少なくとも100倍であることが好ましい。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを単独で活性化助触媒として使用する場合、いくつかの他の実施形態では、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数に対して用いられるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのモル数は、0.5:1~10:1、1:1~6:1、または1:1~5:1である。残りの活性化助触媒は一般に、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル量におおよそ等しいモル量で用いられる。
【0058】
ポリオレフィン
本開示において記載される触媒系は、オレフィン、主にエチレンおよびプロピレンの重合に利用され得る。いくつかの実施形態では、重合スキーム中に単一種類のオレフィンまたはα-オレフィンのみが存在し、ホモポリマーを生成する。しかしながら、追加のα-オレフィンを重合手順に組み込んでもよい。追加のα-オレフィンコモノマーは、典型的には、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α-オレフィンコモノマーは、3~10個の炭素原子、または3~8個の炭素原子を有し得る。例示的なα-オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、および4-メチル-1-ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、1つ以上のα-オレフィンコモノマーは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンからなる群から、または代替的に1-ヘキセンおよび1-オクテンからなる群から選択することができる。
【0059】
エチレン系ポリマー、例えば、エチレンのホモポリマーおよび/またはインターポリマー(コポリマーを含む)、ならびに任意にα-オレフィンなどの1つ以上のコモノマーは、エチレンに由来するモノマー単位を少なくとも50モルパーセント(mol%)含み得る。「少なくとも50モルパーセントから」に包含されるすべての個々の値および部分範囲は、別個の実施形態として本明細書に開示され、例えば、エチレン系ポリマー、エチレンのホモポリマーおよび/またはインターポリマー(コポリマーを含む)、ならびに任意にα-オレフィンなどの1つ以上のコモノマーは、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも60モルパーセント、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも70モルパーセント、エチレン由来のモノマー単位を少なくとも80モルパーセント、エチレン由来のモノマー単位を50~100モルパーセント、またはエチレン由来のモノマー単位を80~100モルパーセントを含み得る。
【0060】
いくつかの実施形態では、触媒系は、エチレン由来の少なくとも90モルパーセントの単位を含むエチレン系ポリマーを生成し得る。少なくとも90モルパーセントからのすべての個々の値および部分範囲は本明細書に含まれ、別個の実施形態として本明細書に開示される。例えば、エチレン系ポリマーは、エチレン由来の単位を少なくとも93モルパーセント、単位を少なくとも96モルパーセント、エチレン由来の単位を少なくとも97モルパーセント、または代替的に、エチレン由来の単位を90~100モルパーセント、エチレン由来の単位を90~99.5モルパーセント、もしくはエチレン由来の単位を97~99.5モルパーセントを含み得る。
【0061】
いくつかの実施形態では、触媒系は、50モルパーセント(mol%)未満である、追加のα-オレフィンの量を有するエチレン系ポリマーを生成し、他の実施形態では、追加のα-オレフィンの量は、少なくとも0.01mol%~25mol%を含み、さらなる実施形態では、追加のα-オレフィンの量は、少なくとも0.1mol%~10mol%を含む。いくつかの実施形態では、追加のα-オレフィンは1-オクテンである。
【0062】
任意の従来の重合プロセスを用いてエチレン系ポリマーを生成してもよい。かかる従来の重合プロセスとしては、1つ以上の従来の反応器、例えばループ反応器、等温反応器、流動床気相反応器、撹拌槽型反応器、バッチ反応器などの並列、直列、またはそれらの任意の組み合わせを使用する、溶液重合プロセス、気相重合プロセス、スラリー相重合プロセス、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
【0063】
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば、二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系および任意に1つ以上の助触媒の存在下で重合される。別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本開示および本明細書に記載の触媒系および任意に1つ以上の他の触媒の存在下で重合される。本明細書に記載の触媒系は、任意に1つ以上の他の触媒と組み合わせて、第1の反応器または第2の反応器において使用することができる。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系の存在下で両方の反応器において重合される。
【0064】
別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、単一反応器系、例えば単一ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本開示内に記載の触媒系および任意に1つ以上の助触媒の存在下で、前の段落に記載のように重合される。
【0065】
エチレン系ポリマーは、1つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。かかる添加剤としては、帯電防止剤、色増強剤、染料、潤滑剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、紫外線安定剤、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。エチレン系ポリマーは、任意の量の添加剤を含有し得る。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーおよび1つ以上の添加剤の重量に基づいて、かかる添加剤を合計約0~約10重量パーセント含み得る。エチレン系ポリマーは、充填剤をさらに含み得、その充填剤としては、有機または無機充填剤を挙げることができるが、これらに限定されない。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーとすべての添加剤または充填剤の合計重量に基づいて、例えば炭酸カルシウム、タルク、またはMg(OH)2などの約0~約20重量パーセントの充填剤を含有し得る。エチレン系ポリマーは、1つ以上のポリマーとさらに配合されてブレンドを形成することができる。
【0066】
いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーを生成するための重合プロセスは、触媒系の存在下でエチレンと少なくとも1つの追加のα-オレフィンを重合することを含むことができ、触媒系は、式(I)のうちの少なくとも1つの金属-配位子錯体を組み込む。式(I)の金属-配位子錯体を組み込むかかる触媒系から得られるポリマーは、ASTM D792(その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)に従って、例えば、0.850g/cm3~0.950g/cm3、0.870g/cm3~0.920g/cm3、0.870g/cm3~0.910g/cm3、または0.870g/cm3~0.900g/cm3の密度を有し得る。
【0067】
別の実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から得られるポリマーは、5~15のメルトフロー比(I10/I2)を有し、ここで、メルトインデックスI2は、ASTM D1238(その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)に従って、190℃および2.16kgの積載で測定され、メルトインデックスI10は、ASTM D1238に従って、190℃および10kgの積載で測定される。他の実施形態では、メルトフロー比(I10/I2)は5~10であり、他では、メルトフロー比は5~9である。
【0068】
いくつかの実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から得られたポリマーは、1.5~25の分子量分布(MWD)を有し、MWDは、Mw/Mnとして定義され、Mwは、重量平均分子量であり、Mnは、数平均分子量である。他の実施形態では、触媒系から得られたポリマーは、1.5~6のMWDを有する。別の実施形態は、1.5~3のMWDを含み、他の実施形態は、2~2.5のMWDを含む。
【0069】
本開示に記載される触媒系の実施形態は、形成されたポリマーの高分子量およびポリマーに組み込まれたコモノマーの量の結果として、固有のポリマー特性をもたらす。
【0070】
SymRAD HT-GPC分析
分子量データは、Symyx/Dowにより構築された、ハイブリットのロボット支援希釈高温度ゲル浸透クロマトグラフィー装置(Sym-RAD-GPC)における分析によって決定する。ポリマー試料を、300百万分率(ppm)のブチル化ヒドロキシルトルエン(BHT)によって安定化された10mg/mLの濃度で、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中に160℃で120分間加熱することによって溶解する。250μLアリコートの試料を注入する直前に、各試料を1mg/mLに希釈した。GPCは、160℃で2.0mL/分の流速で2つのPolymer Labs PLgelの10μmの混合-Bカラム(300×10mm)を備える。試料検出を、濃度モードでPolyChar IR4検出器を使用して行う。狭いポリスチレン(PS)標準の従来の較正を、この温度でTCB中のPSおよびPEについての既知のMark-Houwink係数を使用してホモポリエチレン(PE)に調整された見かけの単位を用いて利用する。
【0071】
1-オクテン組み込みIR分析
HT-GPC分析用の試料の実行がIR分析に先行する。IR分析の場合、試料の堆積および1-オクテン組み込みの分析には、48ウェルのHTシリコンウエハを利用する。分析では、試料を160℃まで210分間以下加熱し、試料を再加熱して磁気GPC撹拌棒を取り外し、J-KEM Scientific加熱式ロボット振とう機においてガラス棒の撹拌棒を用いて振とうする。試料をTecan MiniPrepの75堆積ステーションを使用して加熱しながら堆積させ、1,2,4-トリクロロベンゼンを窒素パージ下、160℃でウエハの堆積ウェルから蒸発させる。1-オクテンの分析は、NEXUS 670 E.S.P.FT-IRを使用して、HTシリコンウエハ上で行う。
【0072】
バッチ反応器重合手順(表1)
バッチ反応器の重合反応は、2LのParr(商標)バッチ反応器内で行われる。反応器は、電気加熱マントルによって加熱し、冷却水を含有する内部蛇管冷却コイルによって冷却した。反応器および加熱/冷却システムの両方は、Camile(商標)TGプロセスコンピュータによって制御および監視される。反応器の底部には、反応器の内容物をステンレス鋼のダンプポットに移すダンプ弁が取り付けられている。ダンプポットには、触媒失活溶液(典型的には、5mLのIrgafos/Irganox/トルエン混合液)が事前に充填されている。ポットおよびタンクの両方を窒素でパージして、ダンプポットを30ガロンのブローダウンタンクに通気する。重合または触媒補給のために使用したすべての溶媒を溶媒精製カラムに通過させて、重合に影響を及ぼし得る一切の不純物を除去する。1-オクテンおよびIsoparEを、A2アルミナを含有する第1のカラム、Q5を含有する第2のカラムの2つのカラムに通す。エチレンを、A204アルミナおよびÅ モレキュラーシーブを含有する第1のカラム、Q5反応材料を含有する第2のカラムの2つのカラムに通す。移送に使用されるN2を、A204アルミナ、4Åモレキュラーシーブ、およびQ5を含有する単一のカラムに通す。
【0073】
反応器は、反応器の負荷に応じて、IsoparE溶媒、および/または1-オクテンを含有し得るショットタンクからまず装填する。ショットタンクは、ショットタンクに取り付けたラボスケールを使用して負荷設定点まで充填する。液体供給物を添加した後、反応器を重合温度設定点に加熱する。エチレンが使用される場合、反応圧力設定点を維持するための反応温度で、エチレンが反応器に添加される。添加されるエチレンの量は、マイクロモーション流量計によって監視される。いくつかの実験では、120℃での標準条件は、611gのIsoparE中の46gのエチレンおよび303gの1-オクテンであり、150℃での標準条件は、547gのIsoparE中の43gのエチレンおよび303gの1-オクテンである。
【0074】
プロ触媒および活性化剤を適切な量の精製トルエンと混合して、モル濃度の溶液を得る。プロ触媒および活性化剤は、不活性グローブボックス内で処理され、シリンジ内に引き込まれ、触媒ショットタンク内に加圧移送される。シリンジを5mLのトルエンで3回すすぐ。触媒が添加された直後に、実行タイマーが始まる。エチレンを使用する場合は、それは、反応器内の反応圧力設定点を維持するためにカミールによって添加される。重合反応を10分間実行し、次いで、撹拌機を停止し、下部のダンプ弁を開放して、反応器の内容物をダンプポットに移す。ダンプポットの内容物をトレイ中に注ぎ、ラボフード内に置き、そこで、溶媒を一晩蒸発させる。残存するポリマーを含有するトレイは、真空オーブンに移され、真空下で140℃に加熱されて、いずれの残存する溶媒も除去する。トレイが周囲温度に冷却された後、効率を測定するためにポリマーの収量が測定され、ポリマー試験に供された。
【0075】
バッチ反応器重合手順(表2)
手順Bによるバッチ反応器重合反応は、約1.35kgのIsopar(商標)E混合アルカン溶媒および1-オクテン(250g)で満たす1ガロン(3.79L)の撹拌オートクレーブ反応器で実施される。次いで、反応器を所望の温度に加熱し、水素(所望の場合)で満たし、続いて、全圧を約450psig(2.95MPa)にするための量のエチレンで満たす。エチレン供給物を、反応器に入る前に追加の精製カラムに通した。ドライボックスで、所望のプロ触媒および助触媒(1.2当量のテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1-)アミンと50当量のトリイソブチルアルミニウム修飾アルモキサン(MMAO-3A)との混合物)を、不活性雰囲気下で追加の溶媒と混合して、約17mLの合計体積の触媒組成物を調製した。次いで、活性化触媒混合物を反応器中に急速注入した。重合中にエチレンを供給し、必要に応じて反応器を冷却することによって、反応器圧力および温度を一定に保った。10分後、エチレンの供給を止め、溶液を窒素パージした樹脂製ケトルに移した。ポリマーを真空オーブン内で徹底的に乾燥させ、重合実験の間に反応器を熱いISOPAR(商標)Eで徹底的にすすいだ。
【実施例】
【0076】
実施例1
比較プロ触媒C1の合成
2-ブロモ-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノールの調製
実施例1~31は、配位子の中間体、配位子自体、および配位子を含む単離されたプロ触媒の合成手順である。実施例32は、実施例1~31に従って調製された金属-配位子錯体から得られた重合結果を記載している。実施例1~32は、本開示に記載された実施形態を例証するために提供され、本開示またはその添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【化4】
【0077】
オーバーヘッド撹拌器、温度計プローブ、および窒素流を備えた2リットル三口フラスコに、4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(108.3g、525mmol)、pTSAH2O(99.9g、525mmol)、およびアセトニトリル(900mL)を添加した。混合物を周囲温度で18時間撹拌した。次いで、混合物を5℃に冷却し、白色懸濁液が形成された。次いで、NBS(98.4g、525mmol)を20gずつ添加した。温度は5℃~9℃まで徐々に上昇した。NBSを完全に添加した後、冷却浴を除去し、白色懸濁液を周囲温度まで温めた。反応物を18時間アリコートのために撹拌した。アリコート(Na2S2O3でクエンチ)は、反応が完了したことを示した。混合物をH2O(150mL)および20%Na2S2O3(100mL)でクエンチした。合わせた反応混合物を部分的に濃縮し、MeCN(850mL)を除去した。EtOAc(200mL)を添加し、層を分離した。水層をEtOAc(2×120mL)で抽出した。合わせた有機層をH2O(100mL)およびブライン(60mL)で洗浄した。有機層をSiO2プラグ(20g)に通過させ、EtOAc(50mL)ですすいだ。溶媒を回転蒸発器で除去して、150.9g(100%)の淡黄色の粗油を得た。1H NMRおよび13C NMRは、材料が純粋であることを示した。次の工程でそのまま使用される材料。
【0078】
実施例2
2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノールの合成
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.41(d、J=2.4Hz、1H)、7.21(dd、J=8.8、2.4Hz、1H)、6.93(d、J=8.4Hz、1H)、6.89(dd、J=9.6、4.8Hz、2H)、1.68(s、2H)、1.32(s、6H)、0.73(s、9H)。
13C NMR(100.6MHz、CDCl
3)δ149.7、144.2、129.5、127.0、115.3、109.7、56.9、38.1、32.3、31.8、31.5、29.5。
【化5】
【0079】
撹拌器、温度計、および窒素パッドを備えた1Lの四口丸底フラスコに、2-ブロモ-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノールを添加し(45.7g、160mmol)、および無水ジエチルエーテル(200mL)。混合物をドライアイスアセトン浴で-70℃に冷却した。-50℃で、溶液は懸濁液になった。反応温度を-60℃未満に維持しながら、ヘキサン中2.5M BuLi溶液(147mL、368mmol)を滴下した。nBuLi(50mL)を添加すると、反応物が透明になった。混合物を-70℃で1時間撹拌し、冷却浴を除去した。得られた透明な混合物を周囲温度まで温め、周囲温度で1時間撹拌した。GC/MSによる1時間アリコートの分析は、すべての出発材料が消費されたことを示した。反応混合物をドライアイスアセトン浴中で-70℃に冷却し、反応温度を-58℃未満に維持しながら、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(55.5mL、272mmol))をゆっくりと添加した。次いで、反応物を周囲温度まで一晩温めた。一晩撹拌した後、反応混合物が白色固体を形成したことが分かった。次いで、水(200mL)およびEtOAc(200mL)を添加し、1N HClを使用してpHをpH7~8に調整した。層を分離し、水層をEtOAc(2×100mL)で抽出した。有機層をブライン(1×60mL)で洗浄し、溶媒を回転蒸発器で除去して、次の反応と同様に使用される褐色の粘稠な粗油材料を得た。有効収量は47.9g(90%)であると想定された。
【0080】
実施例3
6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.73(s、1H)、7.54(d、J=2.4Hz、1H)、7.38(dd、J=8.4、2.4Hz、1H)、6.80(d、J=8.4Hz、1H)、1.70(s、2H)、1.37-1.35(m、18H)、0.73(s、9H)。
13C NMR(100.6MHz、CDCl
3)δ161.4、140.9、132.5、132.0、114.7、84.3、56.9、37.9、32.3、31.8、31.6、24.8。
【化6】
【0081】
オーバーヘッド撹拌器、温度計プローブ、凝縮器、および窒素パッドを備えた1Lの四口丸底フラスコに、1,3-ビス(2-ブロモ-4-フルオロフェノキシ)プロパン(22.4g、53.1mmol)、THF(125mL)、2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(20.3g、61.1mmol)、水(63mL)に溶解した水性Na2CO3(16.9g、159.3mmol)を添加した。窒素を撹拌溶液に通して20分間パージして完全に脱気した後、触媒(Amphos)2PdCl2(565mg、0.8mmol)を添加した。得られた黄色の溶液を20分間散布し、次いで混合物を18時間加熱還流(68℃)した。18時間アリコートのHPLCによる分析は、すべての出発材料が完全に消費されたことを示した。反応混合物を周囲温度に冷却し、EtAOc(100mL)および水(60mL)で希釈した。層を分離し、水層をEtOAc(2×60mL)で抽出した。有機層を除去して、暗色の油を得た。EtOAc(100mL)およびSiO2(65g)を油に添加した。溶媒を真空で除去して、褐色のシリカゲルを含浸させた粗生成物を得た。CombiFlash(330gカラム、hex/EtOAc(100/0、次いで勾配95/5、95/5で保持、次いで勾配80/20))によって粗生成物を精製した。分離はきわめて不良であった。初回の通過の試みにより得られた純度は79.2%であった。材料を再度精製して、純度が98%を超える13.1g(73%)の褐色の油を得た。汚染されたエッジを再度精製して、1.01g(6%)の生成物と、別の汚染された生成物を得た。合計14.1g(79%)の純粋な6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2)-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)を単離した。汚染された材料を取りのけ、後に他のバッチで精製した。
【0082】
実施例4
6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-3-ヨード-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.27(dd、J=8.8、2.4Hz、4H)、7.14(d、J=2.4Hz、2H)、7.04-6.99(m、3H)、6.89-6.84(m、3H)、5.98(s、2H)、3.96(t、J=7.0Hz、4H)、1.70(s、4H)、1.35(s、8H)、0.71(s、12H)。
19F NMR(376.5MHz、CDCl
3)δ-121.1。
13C NMR(100.6MHz、CDCl
3)δ159.2、156.8、151.0(d、J
F-C=56.7Hz)、142.5、130.2(d、J
F-C=28.1Hz)、128.8、127.5、124.2(d、J
F-C=4.1Hz)、118.6(d、J
F-C=86.3Hz)、116.7、115.3(d、J
F-C=26.3Hz)、115.2(d、J
F-C=79.9Hz)、66.8、57.1、38.0、32.3、31.8、31.6、28.9。HRMS計算値(C
43H
54F
2O
4[M]
+):672.39902。実測値([M-H]
+):671.3956。
【化7】
【0083】
250mLの四口丸底フラスコに、6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)(13.5g、20.1mmol)、MeCN(150mL)、およびpTSA(8.78g、46.2mmol)を入れた。すべての固体が溶解するまで、混合物をN2流下で撹拌した。次いで、溶液を氷/水浴中で5℃に冷却し、アルミホイルで覆った。溶液に、NIS(10.4g、46.2mmol)を等しく2回に分けて添加した。次いで、溶液を15時間撹拌した。15時間アリコートは、反応が完了したことを示した。反応を停止し、クエンチした。20%Na2S2O3(30mL)および水(30mL)を粗生成物に添加した。混合物をEtOAc(4×80mL)で抽出した。合わせた有機層をブライン(40mL)で洗浄し、濃縮して、23.2gの赤褐色の粗生成物を得た。粗生成物をEtOAc(60mL)に溶解し、SiO2(54g)を添加した。溶媒を真空で除去し、CombiFlash(330gカラム、ヘキサン/EtOAc溶離液)で精製して、汚染された画分を切断した後、HPLC分析により純度98.5%の12.2g(65%)の固体を得た。汚染された画分を再度精製して、3.18g(17%)の純粋な材料および汚染されたエッジを再び得た。総単離収量:15.4g(82%)。
【0084】
実施例5
6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3-(アントラセン-9-イル)-3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.69(d、J=2.0Hz、2H)、7.12(d、J=2.0Hz、2H)、7.59(dt、J=8.4、3.2Hz、2H)、6.97-6.90(m、4H)、6.20(s、2H)、3.96(t、J=7.0Hz、4H)、1.98(q、J=7Hz、2H)、1.67(s、4H)、1.32(s、12H)、0.73(s、18H)。
13C NMR(100.6MHz、CDCl
3)δ158.8、156.4、151.0、150.0、144.4、136.7、129.6、129.2(d、J
F-C=28.5Hz)、124.2(d、J
F-C=7.5Hz)、118.4(d、J
F-C=86.6Hz)、115.7(d、J
F-C=85.5Hz)、114.9(d、J
F-C=31.9Hz)、85.9、66.3、57.0、38.0、32.4、31.8、31.5、28.9。HRMS計算値(C
43H
52F
2I
2O
4[M]
+):924.19230。実測値([M-H]
+):923.1881。
【化8】
【0085】
グローブボックス内で、100mLの丸底フラスコに、6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-3-ヨード-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)[11](2.04g、2.21mmol、1.00当量)、アントラセン-9-イルボロン酸(1.18g、5.30mmol、2.40当量)、Pd(AmPhos)Cl2(78mg、0.11mmol、5.0mol%)、および34mLの乾燥脱気THFを満たした。フラスコを還流凝縮器に取り付け、密封し、グローブボックスから除去した。水酸化ナトリウム水溶液(1.34M、8.22mL、11.0mmol、5.00当量)を添加し、混合物を55℃に加熱した。14時間後、溶液を冷却し、水でクエンチした。pHを約7に調整し、生成物をジクロロメタンで数回抽出した。合わせた有機画分をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮し、残留物をシリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~100%EtOAc)により精製した。クロマトグラフィーから単離した生成物を最小量の熱酢酸エチルに溶解し、ヘキサンを添加して沈殿させた。一晩冷却した後、白色の固体沈殿物を濾過により収集し、真空オーブン内で乾燥させた(1.49g、63%収量)。
【0086】
実施例6
比較プロ触媒C1の調製
1H NMR(500MHz、CDCl
3)δ8.56(s、2H)、8.08(d、J=8.5Hz、4H)、7.64(d、J=8.8Hz、4H)、7.48-7.39(m、4H)、7.33-7.27(m、6H)、7.03(dd、J=8.9、3.2Hz、2H)、6.49(td、J=8.4、3.1Hz、2H)、5.88(dd、J=9.2、4.5Hz、2H)、5.21(s、2H)、3.74(t、J=5.6Hz、4H)、1.93(q、J=5.7Hz、2H)、1.70(s、4H)、1.36(s、12H)、0.79(s、18H)。
13C NMR(126MHz、CDCl
3)δ157.14(d、J=239.8Hz)、151.06(d、J=2.1Hz)、149.14、141.93、133.31、131.56、130.62、130.20、128.93(d、J=6.6Hz)、128.91、128.49、126.79、126.53、125.41、125.21、125.02、124.69、118.36(d、J=23.1Hz)、114.72(d、J=22.8Hz)、112.73(d、J=8.4Hz)、65.27、57.16、38.10、32.44、31.91、31.71、29.05。
19F NMR(470MHz、CDCl
3)δ-122.95(q、J=7.4Hz)。HRMS(ESI):m/z計算値(C
71H
70F
2NaO
4[M+Na]
+):1047.514、実測値:1047.514。
【化9】
【0087】
グローブボックス内で、60mLのジャーに、四塩化ハフニウム(67mg、0.210mmol、1.05当量)およびトルエン(18mL)を満たした。混合物を冷凍庫(-25℃)で90分間冷却し、次いで臭化メチルマグネシウム(ジエチルエーテル中3.0M、0.30mL、0.90mmol、4.5当量)を激しく撹拌しながら一度に添加した。2分後、配位子6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3-(アントラセン-9-イル)-3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)(0.205g、0.200mmol、1.00当量)を一度に添加し、混合物を激しく撹拌した。3時間後、15mLのヘキサンを添加した。スラリーを濾過し、濾液を濃縮して灰色の固体とした。固体を約20mLの1:1トルエン:ヘキサンに再溶解した。ほとんどの固形物が溶解した。0.45μmシリンジフィルターを通して溶液を濾過し、再び濃縮した。生成物を白色固体として単離した(0.2273g、92%)。
【0088】
実施例7
プロ触媒1の合成
2-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランの調製
1H NMR(500MHz、C
6D
6)δ8.33-8.25(m、4H)、8.17(d、J=8.9Hz、2H)、8.01-7.94(m、2H)、7.80(d、J=8.4Hz、2H)、7.58(d、J=2.5Hz、2H)、7.42(d、J=2.5Hz、2H)、7.34-7.26(m、4H)、7.15-7.11(m、2H)、7.11-7.01(m、4H)、6.48(ddd、J=8.9、7.2、3.2Hz、2H)、4.23(dd、J=8.9、5.1Hz、2H)、3.69(dt、J=10.3、5.2Hz、2H)、3.07(dt、J=10.6、5.5Hz、2H)、1.62(s、4H)、1.32(s、6H)、1.29(s、6H)、1.13(p、J=5.4Hz、2H)、0.84(s、18H)、-1.52(s、6H)。
13C NMR(126MHz、C
6D
6)δ160.29(d、J=245.5Hz)、156.81、150.72(d、J=2.7Hz)、139.86、135.55、135.34(d、J=8.1Hz)、132.22、132.02、131.98、131.35、130.27、129.21、128.47、128.26、128.19、127.98、126.68、126.56、125.76、124.74(d、J=8.8Hz)、124.57、124.47、118.29(d、J=23.3Hz)、114.86(d、J=22.7Hz)、76.41、56.84、47.68、37.82、32.23(2)、31.79、30.95、29.29。
19F NMR(470MHz、C
6D
6)δ-115.51(m)。
【化10】
【0089】
100mLの丸底フラスコに、9-ブロモ-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン(4.04g、10.9mmol、1.00当量)、ビス(ピナコラート)ジボロン(3.33g、13.1mmol、1.20当量)、KOAc(3.22g、32.8mmol、3.00当量)、およびPd(dppf)Cl2(0.160g、0.219mmol、2.00mol%)を満たした。フラスコを還流凝縮器に接続し、窒素でパージした。37mLの乾燥した窒素散布ジオキサンを添加し、混合物を90℃で48時間撹拌した。溶液を冷却し、飽和NH4Cl水溶液でクエンチした。生成物をジクロロメタンで数回抽出した。合わせた有機画分をMgSO4で乾燥させ、濃縮し、シリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~5%の酢酸エチル)に供した。生成物を黄色の油として単離した(1.60g、35%収量)。
【0090】
実施例8
2’,2’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-5’-フルオロ-3’-メチル-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.40-8.31(m、3H)、7.90(d、J=8.9Hz、1H)、7.83(d、J=2.0Hz、1H)、7.57(dd、J=9.3、2.1Hz、1H)、7.51(dd、J=8.9、1.9Hz、1H)、1.57(s、12H)、1.44(s、9H)、1.43(s、9H)。
13C NMR(101MHz、CDCl
3)δ147.32、146.60、135.78、134.70、130.97、129.86、128.61、128.22、127.82、125.26、124.27、122.83、122.71、84.12、35.26、34.73、30.98、30.91、25.25。
【化11】
【0091】
グローブボックス内で、250mLの丸底フラスコに、6’,6’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-3-ヨード-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)(1.02g、1.10mmol、1.00当量)、2-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(1.10g、2.65mmol、2.40当量)、Pd(Amphos)Cl2(39mg、0.055mmol、5.0mol%)、および17mLの乾燥脱気THFを満たした。フラスコを還流凝縮器に取り付け、密封し、グローブボックスから除去した。水酸化ナトリウム水溶液(1.342M、4.11mL、5.52mmol、5.00当量)をフラスコに添加し、得られた混合物を55℃に加熱した。14時間後、混合物を冷却し、NH4Cl飽和水溶液でクエンチした。最終生成物をジクロロメタンで数回抽出した。有機画分を合わせ、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗残留物を、シリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~10%酢酸エチル)により精製した。クロマトグラフィーから得られた生成物は、いくつかの不純物を有していた。固体を100mLのエタノールに懸濁し、30分間煮沸した。溶液を冷却した。透明な白色固体を濾過により単離した。固体を真空オーブン内で乾燥させて、配位子L1を白色固体として得た(0.6002g、収量44%)。
【0092】
実施例9
プロ触媒1の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.50(s、2H)、8.03(d、J=8.8Hz、2H)、7.97(d、J=1.8Hz、2H)、7.60-7.46(m、6H)、7.39(dt、J=9.2、2.2Hz、2H)、7.24(d、J=3.4Hz、4H)、6.92(dd、J=8.9、3.2Hz、2H)、6.24(td、J=8.6、8.2、3.1Hz、2H)、5.41(ddd、J=14.7、8.9、4.5Hz、2H)、4.84(d、J=1.3Hz、2H)、3.60(q、J=5.0Hz、4H)、1.94-1.79(m、2H)、1.74(d、J=14.5Hz、2H)、1.66(d、J=14.5Hz、2H)、1.41(d、J=2.6Hz、18H)、1.35(d、J=6.7Hz、12H)、1.24(d、J=4.1Hz、18H)、0.79(s、18H)。
13C NMR(101MHz、CDCl
3)δ156.73(d、J=238.8Hz)、151.20(d、J=3.0Hz)、148.96、147.58、147.56、147.26、141.72、131.95(d、J=4.5Hz)、131.36、130.44、129.74、129.38、128.77、128.70、128.64、128.05、126.15、126.12、124.99、124.76、124.51、122.62、120.44、118.07(d、J=23.1Hz)、114.41(d、J=23.0Hz)、111.90(d、J=14.1Hz)、109.99、64.52、64.46、56.92、38.08、34.98、34.81、32.54、32.47、31.99、31.21、30.94、30.86。
19F NMR(376MHz、CDCl
3)δ-123.81--124.02(m)。
【化12】
【0093】
グローブボックス内で、60mLのジャーに、四塩化ハフニウム(67mg、0.210mmol、1.05当量)およびトルエン(18mL)を満たした。混合物を冷凍庫(-25℃)で90分間冷却し、次いで、臭化メチルマグネシウム(ジエチルエーテル中3.0M、0.30mL、0.90mmol、4.5当量)を激しく撹拌しながら一度に添加した。2分後、実施例1で調製した配位子L1(0.250g、0.200mmol、1.00当量)を直ちに四塩化ハフニウム混合物に添加し、混合物を激しく撹拌させた。3時間後、ヘキサン(20mL)を混合物に添加し、0.45μmシリンジフィルターを通してスラリーを濾過した。濾液を濃縮して薄い褐色(pale brown)の残留物にした。材料を約6mLのヘキサンに懸濁し、再度濾過した。濾液を濃縮して、生成物を0.2562gのオフホワイトの固体、収量88%のプロ触媒1として得た。固体のNMRは、生成物が回転異性体の混合物を有することを示した。
【0094】
実施例10
プロ触媒2の合成
1-(メトキシメトキシ)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)ベンゼンの調製
1H NMR(400MHz、トルエン-d
8)δ8.30(d、J=3.7Hz、3H)、8.20(d、J=9.3Hz、1H)、8.07(s、1H)、8.04-7.93(m、3H)、7.89-7.77(m、2H)、7.63-7.35(m、8H)、7.20(m、2H)、6.62-6.41(m、2H)、4.42(m、2H)、4.06-3.65(m、2H)、3.48-3.03(m、2H)、1.71-0.70(m、76H),-1.51--1.97(2 x s、6H)。
19F NMR(376MHz、トルエン-d
8)δ-115.58(td、J=16.2、8.3Hz)。
【化13】
【0095】
熱電対、還流凝縮器、および窒素パッドを装備した500mLの三口丸底フラスコに、ジメトキシメタン(44.24mL、500mmol)、トルエン(130mL)、およびZn(OAc)2(9.2mg、0.01mol%)を満たした。塩化アセチル(35.5mL、500mmol)をシリンジから5分かけて添加した。発熱反応が観察され、温度が次の10分間で37℃まで徐々に上昇した。この時点で、反応物を冷却するために冷水浴を適用した。温度が30℃に低下したら、冷水浴を除去し、反応混合物を周囲温度でさらに4時間撹拌させた。4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(51.58g、250mmol)を一回で添加した後、iPr2NEt(54.5mL、313mmol)を5分かけて添加した。得られた反応混合物を周囲温度で1時間撹拌し(開始時に約5℃の温度上昇を伴うわずかな発熱反応が観察された)、次いで、60℃で一晩(15時間)加熱した。反応混合物のアリコートを取り、NH4Cl飽和溶液で処理し、EtOAcで抽出した。EtOAc抽出物をHPLCおよびGCによって分析したところ、反応が完了したことが示された。反応混合物を周囲温度に冷却し、次いで氷水浴で冷却し、NH4Cl飽和溶液(100mL)を、温度を30℃未満に維持するような速度で添加した。(過剰のMOM-Clが完全に分解されることを確実にするため)二相性反応混合物を1~2時間撹拌し、次いで、トルエン(100mL)および水(100mL)で希釈した。2つの相が分離した。水相をトルエン(150mL)で抽出した。有機相を合わせ、水(150mL×2)で洗浄し、無水Na2SO4のプラグを通して濾過し、回転蒸発を使用して減圧下で乾燥するまで濃縮し、無色の油として所望の生成物を得た(62.6g、100%収量)。
【0096】
実施例11
(2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)トリメチルシランの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.27(d、J=8.9Hz、2H)、6.94(d、J=8.9Hz、2H)、5.15(s、2H)、3.48(s、3H)、1.70(s、2H)、1.34(s、6H)、0.72(s、9H)。
13C-NMR(111MHz、CDCl
3)δ154.90、143.58、127.06、115.47、94.65、57.01、55.94、38.04、32.33、31.78、31.62。
【化14】
【0097】
凝縮器、オーバーヘッド撹拌器、温度計、および窒素パッドを備えた1Lの三口丸底フラスコに、窒素雰囲気下で1-(メトキシメトキシ)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)ベンゼン(55.00g、220mmol)および無水THF(300mL)を満たした。混合物をドライアイス-アセトン浴で-70℃未満に冷却した。ヘキサン中1.6M n-BuLi溶液(178.5mL、286mmol、1.3当量)を、シリンジから-70~-60℃で30分かけて添加した。混合物を-60℃未満で2時間撹拌し、冷却浴を除去して、反応物を周囲温度まで3時間温めた。次いで、得られた白色スラリーを-70℃未満に冷却し、TMS-Cl(35.80g、330mmol、1.5当量)を-70~-60℃で15分かけて添加した。混合物を-60℃未満で2時間撹拌し、次いで、一晩室温まで温めた。反応スラリーを、氷水浴中で0℃に冷却し、NaHCO3(500mL)飽和溶液をゆっくりと添加した。混合物を30分間撹拌し、次いで、相分離のために沈降させた。水層を除去し、EtOAc(300mL)で抽出した。合わせた有機層を水(500mL×2)で洗浄し、シリカゲルのパッド(20g)を通して濾過した。溶媒を減圧下でロトバップにより除去した。無色の残留油を減圧下真空オーブン内で乾燥させて、所望の生成物を得た。(70.96g、95.1%収量)
【0098】
実施例12
(2-(メトキシメトキシ)-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)トリメチルシランの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.33(d、J=2.6Hz、1H)、7.26(dd、J=2.6Hz、8.6Hz、1H)、6.93(d、J=8.6Hz、1H)、5.16(s、2H)、3.47(s、3H)、1.69(s、2H)、1.30(s、6H)、0.72(s、9H)、0.27(s、9H)。
【化15】
【0099】
凝縮器、オーバーヘッド撹拌器、温度計、および窒素パッドを備えた1Lの三口丸底フラスコに、窒素雰囲気下で2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)トリメチルシラン(70.96g、220mmol)および無水THF(300mL)を装填した。混合物をドライアイス-アセトン浴で-70℃未満に冷却した。ヘキサン中1.6M n-BuLi溶液(178.5mL、286mmol、1.3当量)を、シリンジから-70~-60℃で30分かけて添加した。混合物を-60℃未満で1時間撹拌し、冷却浴を除去して、反応物を周囲温度まで1.5時間温めた。次いで、得られた白色スラリーを-70℃未満に冷却し、iPrOBin(57.60g、310mmol、1.4当量)を-70~-60℃で30分かけて添加した。混合物を-60℃未満で4時間撹拌し、次いで、一晩周囲温度まで温めた。反応スラリーを、氷水浴中で0℃に冷却し、NH4Cl(400mL)飽和溶液をゆっくりと添加し、30分間撹拌した後、分液漏斗に移した。EtOAc(400mL)および水(400mL)を添加し、30分間撹拌し、次いで、相分離のために沈降させた。水層を除去した。有機層を、飽和NH4Cl(200mL)、水(200mL)で洗浄し、Na2SO4(30g)のプラグを通して濾過した。揮発性物質を減圧下で回転蒸発によって蒸発させた。残留油を減圧下真空オーブン内で乾燥させて、所望の生成物97.6gを固化した褐色油として得た。
【0100】
実施例13
1,3-ビス(2-ブロモ-4-フルオロ-6-メチルフェノキシ)プロパンの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.66(d、J=2.7Hz、1H)、7.51(d、J=2.7Hz、1H)、5.16(s、2H)、3.47(s、3H)、1.71(s、2H)、1.36(s、18H)、0.71(s、9H)、0.31(s、9H)。
13C-NMR(111MHz、CDCl
3)δ165.14、143.43、136.62、135.53、130.51、100.23、83.69、57.63、57.12、38.27、32.45、31.96、31.68、24.96、0.26。
【化16】
【0101】
凝縮器、撹拌器、温度計、および窒素パッドを備えた500mLの三口丸底フラスコに、4-フルオロ-2-ブロモ-4-メチルフェノール(33.53g、164mmol)およびDMSO(150mL)を窒素雰囲気下で装填した。粉末炭酸カリウム(26.95g、195mmol)を一回で添加した。混合物を周囲温度で30分間撹拌し、次いで1,3-ジブロモプロパン(15.75g、78mmol)を一気に添加した。混合物を周囲温度で一晩撹拌した(16時間)。得られた混合物を500mLの水に添加し、30分間撹拌した。沈殿物を濾過し、水(200mL×2)ですすいだ。ウェットケーキを吸引乾燥し、室温/2mmHgで乾燥して、粗生成物32.0gを得た。粗生成物をアセトニトリル(50mL)から再結晶させて、純粋な生成物28.58gを得た(81.4%収量)。
【0102】
実施例14
1,3-ビス((5-フルオロ-2’-(メトキシメトキシ)-3-メチル-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-3’-(トリメチルシリル)-[1、1’-ビフェニル]-2-イル)オキシ)プロパンの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.12(m、2H)、6.85(m、2H)、4.11(t、J=6.4Hz、4H)、2.38(q、J=6.4Hz、2H)、2.34(s、6H)。
13C-NMR(111MHz、CDCl
3)δ159.49、157.04、150.91、134.30、117.59、116.96、70.00、31.02、17.06。
【化17】
【0103】
撹拌器、凝縮器、温度計、および窒素パッドを備えた125mLの三口フラスコ、Pd(OAc)2(27mg、0.12mmol)、Ph3P(63mg、0.24mmol)、Aliquat 336(24mg)、および脱気したトルエン(25mL)を添加した。すべての固体が消失するまで混合物を撹拌し、窒素でパージした。1,3-ビス(2-ブロモ-4-フルオロ-6-メチルフェノキシ)プロパン(2.701g、6.0mmol)および(2-(メトキシメトキシ)-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)トリメチルシラン(5.919g、13mmol)を添加した後、窒素雰囲気下、2N NaOHの溶液(脱気、18mL、36mmol)を添加した。次いで、混合物を加熱し、窒素雰囲気下、80℃で一晩撹拌した。反応混合物を周囲温度に冷却し、水層を除去し、トルエン(2×25mL)で抽出した。トルエン層を合わせ、NaCl飽和溶液(2×50mL)で洗浄し、シリカゲル(9g)のパッドに通して、淡黄色の溶液を得た。シリカゲルウェットケーキをトルエンですすいだ(3x10mL)。トルエン溶液を減圧下で濃縮して黄色の油を得(8.9g)、これをシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーにより精製して4.2gを得た(収量75%、純度99%)。
【0104】
実施例15
1,3-ビス((5-フルオロ-3’-ヨード-2’-(メトキシメトキシ)-3-メチル-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)オキシ)プロパンの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.40(s、2H)、7.24(s、2H)、6.85(m、4H)、4.55(s、4H)、3.03(s、6H)、2.20(s、6H)、1.70(s、3H)、1.37(m、16H)、0.68(s、18H)、0.29(s、18H)。
【化18】
【0105】
磁気撹拌器、凝縮器、および窒素パッドを備えた1000mLの三口フラスコ、1,3-ビス((5-フルオロ-2’-(メトキシメトキシ)-3-メチル-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-3’-(トリメチルシリル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)オキシ)プロパン(31.0g、純度約95%、33mmol)およびアセトニトリル(750mL)を窒素下で添加した。NIS(44.83g、6当量)を一回で添加した。HPLC分析(6.5時間)によって監視されるように、反応が完了するまで、反応混合物を周囲温度で撹拌した。10%のNaS2O3の溶液(200mL)を添加し、1時間撹拌した。水層を除去した。ヨウ素の色が消失するまで、有機相をNa2SO3溶液で洗浄した。有機相を減圧下で濃縮して油残留物を得、これをヘキサン(100mL)と混合し、シリカゲルカラム(500g)に通して、23.7gの所望の生成物を得た(72%収量)。
【0106】
実施例16
2-(2,7-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランの調製
1H-NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.74(s、2H)、7.24(s、2H)、6.85(m、4H)、4.73(s、4H)、3.02(s、6H)、2.20(s、6H)、1.68(s、3H)、1.48(m、2H)、1.28(m、13H)、0.73(s、18H)、0.29(s、18H)。
【化19】
【0107】
250mLの丸底フラスコに、9-ブロモ-2,7-ジ-tert-ブチルアントラセン(0.860g、2.33mmol、1.00当量)および12mLの乾燥THFを満たした。フラスコを、撹拌しながら窒素ブランケット下で-78℃に冷却した。冷却した溶液に、N-ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、1.03mL、2.56mmol、1.10当量)を添加した。30分後、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(0.57mL、2.8mmol、1.2当量)を添加した。混合物を1時間かけて徐々に室温まで温め、NH4Cl飽和水溶液でクエンチした。生成物をジクロロメタンで複数回抽出し、合わせた有機画分を濃縮し、シリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~30%EtOAc)により精製した。生成物を白色固体として単離した(0.911g、94%)。
【0108】
実施例17
2’,2’’’-(プロパン-1,3-ジイルビス(オキシ))ビス(3-(2,7-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-5’-フルオロ-3’-メチル-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.34(s、1H)、8.29(s、2H)、7.90(d、J=8.9Hz、2H)、7.51(dd、J=8.9、1.4Hz、2H)、1.59(s、12H)、1.44(s、18H)。
13C NMR(101MHz、CDCl
3)δ147.45、136.14、129.45、128.28、128.03、124.08、122.62、84.06、35.27、31.01、25.36。
【化20】
【0109】
グローブボックス内で、50mLの丸底フラスコに、2-(2,7-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(「ボロン酸エステル」)(0.700g、1.68mmol、2.40当量)、1,3-ビス((5-フルオロ-3’-ヨード-2’-(メトキシメトキシ)-3-メチル-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)オキシ)プロパン(「ジヨード配位子」)(0.729g、0.700mmol、1.00当量)、炭酸カリウム(0.484g、3.50mmol、5.00当量)、Pd(Amphos)Cl2(25mg、0.035mmol、5.0mol%)、および11.2mLの乾燥THFを満たした。密閉された還流凝縮器をフラスコに取り付け、ユニットをグローブボックスから除去した。脱気水(2.6mL)を添加し、窒素下で70℃に加熱した。14時間後、TLCおよびLC/MS用の混合物からアリコートを除去した。結果は、ボロン酸エステルが残っていることを示し、反応混合物は生成物およびモノカップリング生成物を含んでいた。さらに5当量のK2CO3および25mgのPd(Amphos)触媒を混合物に添加した。さらに14時間後、転換が完了した。反応物を冷却し、NH4Cl飽和水溶液でクエンチした。生成物をジクロロメタンで複数回抽出した。有機画分の部分を合わせて濃縮し、残留物をシリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~10%EtOAc)により精製した。MOMで保護された配位子を、0.842gの白色固体として単離した。さらに精製することなく、MOMで保護された配位子を脱保護した。固体をジクロロメタン(5mL)に溶解し、トリフルオロ酢酸(0.28mL、3.7mmol、6.0当量)を添加した。得られた混合物を2時間撹拌した。反応物をNaHCO3飽和水溶液でクエンチし、生成物をジクロロメタンで数回抽出した。有機画分を合わせて濃縮し、得られた残留物をシリカゲル上でのクロマトグラフィー(ヘキサン中0~20%EtOAc)により精製した。配位子L2を0.193gの白色固体として単離し、2つの工程での収量は22%であった。
【0110】
1H NMR(400MHz、CDCl3)δ8.42(s、2H)、7.98(d、J=8.9Hz、4H)、7.60-7.54(m、4H)、7.52(dd、J=8.9、1.9Hz、4H)、7.46(d、J=2.4Hz、2H)、7.32(d、J=2.4Hz、2H)、6.95(dd、J=9.0、3.2Hz、2H)、6.84-6.75(m、2H)、5.70(s、2H)、3.72(t、J=6.3Hz、4H)、1.93(s、6H)、1.75(d、J=2.7Hz、6H)、1.39(s、12H)、1.19(s、36H)、0.79(s、18H)。
【0111】
実施例18
プロ触媒2の調製
13C NMR(101MHz、CDCl
3)δ158.55(d、J=242.3Hz)、150.43(d、J=2.4Hz)、148.84、147.80、141.81、133.36(d、J=8.6Hz)、133.26(d、J=8.5Hz)、131.57、130.63、130.58、129.83、128.48、128.16、125.91、125.81、124.60、124.34、120.39、116.62(d、J=22.3Hz)、116.08(d、J=22.5Hz)、70.33、56.64、38.13、34.93、32.50、32.14、32.03、31.04、30.76、16.56。
19F NMR(376MHz、CDCl
3)δ-119.43(t、J=8.8Hz)。
【化21】
【0112】
グローブボックス内で、60mLのジャーに、四塩化ハフニウム(50mg、0.156mmol、1.05当量)およびトルエン(14mL)を満たした。混合物を冷凍庫(-25℃)で90分間冷却した。ジエチルエーテル中臭化メチルマグネシウム溶液(3.0M 0.223mL、0.669mmol、4.5当量)を直ちに添加し、溶液を激しく撹拌した。2分後、配位子L2(0.190g、0.149mmol、1.00当量)を(2mLのトルエンに)一度に添加し、混合物を5時間激しく撹拌した。暗色のスラリーを20mLのヘキサンで希釈し、0.45μmのシリンジフィルターで濾過した。無色の濾液を濃縮して、オフホワイトの固体にした。これを20mLの乾燥ヘキサンに溶解し、再度濾過した。濾液を濃縮して、生成物を、0.2006gの白色固体、91%収量のプロ触媒2として得た。
【0113】
1H NMR(400MHz、C6D6)δ8.47(s、2H)、8.28(s、2H)、8.04(d、J=8.9Hz、2H)、8.00(s、2H)、7.83(d、J=8.9Hz、2H)、7.70(d、J=2.5Hz、2H)、7.55(dt、J=5.1、2.0Hz、4H)、7.39(dd、J=9.0、1.8Hz、2H)、7.14-7.09(m、2H)、6.17(dd、J=8.2、3.1Hz、2H)、3.45(dt、J=10.5、5.3Hz、2H)、3.31(dt、J=10.1、5.0Hz、2H)、1.64(d、J=14.6Hz、2H)、1.55(d、J=14.6Hz、2H)、1.46(s、18H)、1.42(s、6H)、1.34(m、8H)、1.17(s、18H)、0.88(s、6H)、0.78(s、18H)、-1.41(s、6H)。
【0114】
実施例19
比較プロ触媒C2の合成
メソ-4,4’-ペンタン-2,4-ジイルビス(オキシ))ビス(3-ブロモ-1-フルオロベンゼン)の調製
13C NMR(126MHz、C
6D
6)δ161.96(d、J=224.8Hz)、159.11、157.65、148.44(d、J=2.4Hz)、147.26、145.97、139.16、136.53(d、J=8.5Hz)、134.99、134.74(d、J=8.7Hz)、133.51、130.89、130.87、130.53、130.50、129.01、128.73、128.12、127.98、125.53、124.82、123.14、122.29、122.11、117.09(d、J=22.9Hz)、116.14(d、J=22.6Hz)、74.56、56.77、48.70、37.77、34.96、34.79、33.46、32.31、31.70、31.12、30.22、30.05、29.87、16.74。
19F NMR(376MHz、C
6D
6)δ-115.65(t、J=8.6Hz)。
【化22】
【0115】
温度計、磁気撹拌器、添加漏斗、および窒素パッドを備えた2Lの三口丸底フラスコに、2,4-ペンタンジオール(30.46g、292.5mmol、1当量)、2-ブロモ-4-フルオロフェノール(114.39g、598.9mmol、2.04当量)、トリフェニルホスフィン(157.12g、599.0mmol、2.04当量)、およびTHF(600mL)を満たし、内容物を氷水浴で2℃に冷却した。添加漏斗内のTHF(130mL)中DIAD(121.11g、598.9mmol、2.04当量)溶液を、反応を5℃未満に維持するような速度で添加した(添加には約4時間かかった)。得られた混合物を2℃でさらに1時間撹拌し、GC-MS分析のために試料を採取した。これは、反応がほぼ完了したことを示した。一晩撹拌した後、周囲温度で、揮発性物質を減圧下で除去した。残留物にシクロヘキサン(700mL)を添加し、スラリーを室温で30分間撹拌した。不溶性固体を濾過し、シクロヘキサン(100mLx3)ですすいだ。シクロヘキサン溶液を1N NaOH(200mL)、水(200mL)、1N HCl(200mL)、水(500mL×2)で洗浄し、次いで減圧下で濃縮して、油残留物を得た。油残留物をヘキサン(100mL)に溶解し、次いでシリカゲル(315g)のパッドに通し、ヘキサン(300mL)およびヘキサン-EtOAc(体積で20:1、ヘキサン2L+EtOAc 100mL)で溶出し、濃縮し、乾燥させて、所望の残油群(bottom group)を得た(123.8グラム、94%収量)。
【0116】
1H NMR(400MHz、CDCl3)δ7.14(dd、J=8.4、3.9Hz、2H)、6.64(dt、J=9.1、3.9Hz、2H)、6.48(dd、J=9.0、3.7Hz、2H)、4.22(m、2H)、2.17(dt、J=13.6、6.5Hz、1H)、1.45(dt、J=13.6、5.6Hz、1H)、および0.98(d、J=6.1Hz、6H)。
【0117】
実施例20
1-(メトキシメトキシ)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)ベンゼンの調製
13C{
1H}NMR(101MHz、CDCl
3)δ156.9(d、J=235.8Hz)、150.9(d、J=2.8Hz)、120.9(d、J=25.8Hz)、115.62(d、J=7.7Hz)、114.9(d、J=21.5Hz)、113.7(d、J=10.1Hz)、72.8、42.7、および19.6。
19F{
1H}NMR(376MHz、CDCl
3)δ:-121.33。
【化23】
【0118】
500mLのフラスコ内で、4-tert-オクチルフェノール(10.0g、48.5mmol)およびジメトキシメタン(42.9mL、485mmol)を窒素下で240mLのCH2Cl2に溶解した。P2O5を約3gずつ0.5時間かけて添加した。得られた混合物をさらに2.5時間撹拌した。シリカプラグを通して反応物を濾過して、P2O5を除去した。濾液を150mLのH2O、次いで150mLのブラインで順次洗浄した。有機層をMgSO4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。30→50%CH2Cl2/ヘキサン勾配で溶出するシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーにより精製した。透明な油として9.07gの生成物を収集した(74.7%収量)。
【0119】
実施例21
2-(2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランの調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.27(d、J=8.8Hz、2H)、6.94(d、J=8.8Hz、2H)、5.16(s、2H)、3.48(s、3H)、1.70(s、2H)、1.34(s、6H)、0.72(s、9H)。
13C{
1H}NMR(101MHz、CDCl
3)δ155.04、143.74、127.22、115.61、94.79、57.15、56.10、38.18、32.48、31.93、31.76。
【化24】
【0120】
窒素下でオーブン乾燥した1Lフラスコ内で、保護されたフェノール基質(9.07g、36.2mmol)をTHF(362mL、脱気し、窒素下でアルミナ上に保存)に溶解した。この溶液を0℃に冷却し、n-BuLi(18.8mL、ヘキサン中2.5M溶液、47.1mmol)をシリンジでゆっくりと添加した。得られた溶液を2時間かけて撹拌しながらゆっくりと室温まで温めた。次いで、イソプロポキシ(ピナコルボラン)(10.3mL、50.7mmol)をシリンジで添加し、混合物を室温で一晩撹拌した。反応物をH2O(6mL)でクエンチし、混合物を過度に加熱しないように注意しながら、揮発性物質を真空下で除去した。得られた残留物をCH2Cl2(300mL)に溶解し、この溶液をブライン(3×300mL)で洗浄した。有機層をMgSO4で乾燥し、濾過し、濃縮して淡黄色の油を得た。1H NMRによると、この材料は、生成物と出発材料の比が約10:1の混合物である。この材料を、さらに精製することなく使用した。
【0121】
実施例22
9-(2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)アントラセンの調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ7.63(d、J=2.6Hz、1H)、7.36(dd、J=8.7、2.7Hz、1H)、6.93(d、J=8.7Hz、1H)、5.15(s、2H)、3.51(s、3H)、1.71(s、2H)、1.36(s、6H)、1.35(s、12H)、0.73(s、9H)。
13C{
1H}NMR(101MHz、CDCl
3)δ159.68、143.46、133.92、130.22、115.33、95.73、83.46、57.05、56.21、38.20、32.48、31.99、31.70、24.98。
【化25】
【0122】
N2下で、ボロン酸エステル(5.00g、13.3mmol)を含有する200mLフラスコに、9-ブロモアントラセン(3.11g、12.1mmol)、NaOH(2.90g、72.5mmol)、Pd(PPh3)4(279mg、0.242mmol)、脱気トルエン50mL、および脱気水10mLを添加した。システムをN2で散布した。反応物を、72時間110℃に加熱した。次いで、反応物を冷却し、揮発性物質を回転蒸発によって除去した。残留物をEt2Oに取り上げ、ブラインで洗浄し、無水MgSO4で乾燥させ、シリカゲルのパッドを通して濾過した後、濃縮して、粗生成物を得た。この材料をMeCNからの再結晶により精製し、生成物を黄橙色の針状物として得た(3.93g、76.3%収量)。
【0123】
実施例23
2-(3-(アントラセン-9-イル)-2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランの調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.49(s、1H)、8.05(d、J=8.3Hz、2H)、7.64(d、J=8.8Hz、2H)、7.49(dd、J=8.7、2.6Hz、1H)、7.45(ddd、J=8.5、6.5、1.2Hz、2H)、7.33(ddd、J=8.8、6.5、1.3Hz、2H)、7.26(m、2H)、4.87(s、2H)、3.01(s、3H)、1.72(s、2H)、1.37(s、6H)、0.80(s、9H)。
【化26】
【0124】
N2下でオーブン乾燥した250mLフラスコ内で、92mLの無水THFに、基質(3.93g、9.21mmol)を溶解し、得られた溶液を0℃に冷却した。これに、n-BuLi(4.79mL、ヘキサン中2.5M溶液、12.0mmol)をシリンジで滴下した。溶液を2時間かけて撹拌しながらゆっくりと室温まで温め、その時点でイソプロポキシ(ピナコルボラン)(2.63mL、12.9mmol)をシリンジで添加し、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。反応物を2mLのH2Oでクエンチした後、混合物を過度に加熱しないように注意しながら、溶媒を真空下で除去した。得られた残留物を100mLのCH2Cl2に溶解し、100mLのブラインで洗浄し、次いでMgSO4で乾燥させ、濾過し、濃縮して、黄色の固体を得た。この材料をMeOHで粉砕した。MeOHを最初に添加すると、固体は軟化し、油に変わり、次いで、生成物は、淡黄色の粉末として沈殿した(3.55gの生成物、69.7%収量)。
【0125】
1H NMR(400MHz、CDCl3)δ8.47(s、1H)、8.01(d、J=9.1Hz、2H)、7.92(d、J=2.7Hz、1H)、7.65(d、J=8.8Hz、2H)、7.43(m、3H)、7.34(ddd、J=8.8、6.5、1.3Hz、2H)、4.63(s、2H)、1.86(s、3H)、1.75(s、2H)、1.40(s、6H)、1.37(s、12H)、0.81(s、9H)。
【0126】
実施例24
6’,6’’’-(((2R、4S)-ペンタン-2,4-ジイル)ビス(オキシ))ビス(3-(アントラセン-9-イル)-3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オールの調製
13C{
1H}NMR(101MHz、CDCl
3)δ159.09、145.39、135.02、134.56、134.26、131.51、131.41、130.88、128.17、127.51、126.39、125.34、125.19、100.22、83.79、57.03、55.37、38.53、32.61、32.17、31.86、25.03。
【化27】
【0127】
N2下で、トップグループのボロン酸エステル(1.08g、1.96mmol)を含有する100mLフラスコに、ジブロモフラグメント(0.400g、0.889mmol)、Na2CO3(0.565g、5.33mmol)、Pd(PtBu3)2(0.018g、0.036mmol)、30mLの脱気THF、および10mLの脱気水を添加した。システムを窒素で散布し、次いで還流下で24時間加熱した。反応物を冷却し、揮発性物質を回転蒸発によって除去した。残留物をEt2Oに取り上げ、ブラインで洗浄し、無水MgSO4で乾燥させ、シリカゲルのパッドを通して濾過した後、濃縮して、保護された配位子を得た。THP脱保護のために、THF(20mL)を添加し、配位子が溶解するまで混合物を撹拌した。これに、20mLのMeOHおよび2滴の濃HClを添加した。この混合物を1時間加熱還流し、次いで熱から除去し、真空下で濃縮した。50mLの水を添加し、80mLのEt2Oで抽出した。有機層を収集し、MgSO4で乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。この材料を、1→15%EtOAc/ヘキサンで溶出するカラムクロマトグラフィーにより精製した。しかしながら、単離した材料には不純物、おそらくは単一結合生成物、が含まれていた。この材料を1→15%アセトン/ヘキサンで溶出する第2のカラムクロマトグラフィーに供し、所望の生成物を淡黄色の粉末として得た(0.228g、24.4%収量)。
【0128】
1H NMR(400MHz、CDCl3)δ8.52(s、2H)、8.04(dd、J=15.5、8.5Hz、4H)、7.68(dd、J=13.9、8.8Hz、4H)、7.42(m、2H)、7.38(d、J=2.5Hz、2H)、7.34(m、2H)、7.30(d、J=2.4Hz、2H)、7.26(m、4H)、7.16(dd、J=9.1、3.1Hz、2H)、6.68(td、J=8.4、8.0、3.2Hz、2H)、6.54(dd、J=9.0、4.7Hz、2H)、5.96(s、2H)、4.39(q、J=6.1Hz、2H)、2.08(dt、J=14.2、7.0Hz、1H)、1.74(s、4H)、1.62(dt、J=14.3、5.4Hz、1H)、1.40(s、6H)、1.39(s、6H)、1.03(d、J=6.1Hz、6H)、0.81(s、18H)。
【0129】
実施例25
比較C2の調製
13C{
1H}NMR(101MHz、CDCl
3)δ159.07、156.68、149.59、149.57、142.29、133.69、131.74、131.70、131.68、130.71、130.67、129.22、128.67、126.94、126.77、126.69、126.16、125.55、125.52、125.28、125.23、118.98、118.75、116.78、116.69、115.42、115.20、73.92、57.32、42.65、38.32、32.62、32.13、31.98、31.94、19.57。
19F{
1H}NMR(376MHz、CDCl
3)δ-121.15。
【化28】
【0130】
グローブボックス内にて、撹拌棒付きのオーブン乾燥した40mLシンチレーションバイアル内で、8.3mLのトルエン(無水)にZrCl4(0.077g、0.332mmol)を懸濁した。懸濁液を-30℃に冷却した。MeMgBr(0.465mL、Et2O中3.0M溶液、1.40mmol)を、撹拌しながら冷懸濁液に添加した。2分後、溶液は暗色になり、配位子C3(0.350g、0.332mmol)を添加した。この混合物を室温まで温め、一晩撹拌した。溶媒を真空下で除去して褐色の固体を得、これを約80mLのヘキサンで洗浄し、次いで、約80mLのトルエンで抽出し、濾過した。濾液を濃縮して、生成物を淡褐色の粉末として得た(0.229g、58.8%収量)。
【0131】
実施例26
プロ触媒3の合成
2-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノールの調製
1H NMR(400MHz、C
6D
6)δ8.37-8.25(m、4H)、8.21(d、J=8.8Hz、2H)、7.95(m、2H)、7.80(dd、J=8.5、4.1Hz、2H)、7.55(dd、J=4.9、2.5Hz、2H)、7.40(d、J=2.5Hz、1H)、7.34(d、J=2.5Hz、1H)、7.32-7.19(m、4H)、7.14-6.99(m、6H)、6.48(dddd、J=9.0、7.4、3.2、1.6Hz、2H)、4.27(dd、J=8.9、5.3Hz、1H)、4.13(dd、J=8.9、5.0Hz、1H)、4.00(m、2H)、1.65-1.56(m、4H)、1.47(dt、J=16.8、8.9Hz、1H)、1.31(s、3H)、1.29(s、3H)、1.27(s、3H)、1.25(s、3H)、1.12(d、J=15.7Hz、1H)、0.88(s、9H)、0.83(s、9H)、0.43(d、J=6.3Hz、3H)、0.29(d、J=6.5Hz、3H)、-1.21(s、3H)、-1.29(s、3H)。
19F{
1H}NMR(376MHz、C
6D
6)δ-115.36、-115.68。
【化29】
【0132】
窒素下で、2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(0.935g、2.81mmol 9-ブロモ-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン(0.828g、2.24mmol)、Pd触媒(0.023g、0.04mmol)、およびNa2CO3(0.713g、6.73mmol)を含有する40mLシンチレーションバイアルに、6.5mLの脱気THFおよび2.0mLの脱気水を添加した。反応物を65℃に加熱し、GC-MSにより監視した。18時間後、生成物混合物を周囲温度に冷却し、脱イオン水で処理した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した(×3)。有機層を合わせ、重炭酸ナトリウムの飽和溶液およびブラインで順次洗浄し、無水MgSO4で乾燥させた。固体を真空濾過により分離し、濾液を真空で濃縮した。残留物のフラッシュカラムクロマトグラフィーおよび純粋な画分のみの収集により、0.286gの生成物が26%の収量で得られた。
【0133】
実施例27
6’,6’’’-(((2R、4S)-ペンタン-2,4-ジイル)ビス(オキシ))ビス(3-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-3’-フルオロ-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.47(s、1H)、8.01(d、J=9.6Hz、1H)、7.93(d、J=2.0Hz、1H)、7.64-7.55(m、3H)、7.50(d、J=2.0Hz、1H)、7.50-7.44(m、2H)、7.45(d、J=2.4Hz、1H)、7.08(d、J=8.6Hz、1H)、4.37(s、1H)、1.77(d、J=14.5Hz、1H)、1.70(d、J=14.5Hz、1H)、1.44(s、9H)、1.38(s、6H)、1.29(s、9H)、0.79(s、9H)。
【化30】
【0134】
m-キシレン(2.2mL)中クロロジイソプロピルホスフィン(0.017g、0.11mmol)およびRhダイマー(0.014g、0.03mmol)の溶液を、2-(2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン-9-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(0.286g、0.58mmol)、4,4’-(((2R、4S)-ペンタン-2,4-ジイル)ビス(オキシ))ビス(3-ブロモ-1-フルオロベンゼン)(0.100g、0.22mmol)および無水K3PO4(0.189g、0.89mmol)の混合物に添加した。混合物を140℃で18時間加熱した。HPLCによる反応混合物のアリコートの分析は、配位子の形成を示した。周囲温度に冷却した後、生成物混合物を、最初に、アセトンとヘキサンの勾配混合物を用いた通常のフラッシュカラムクロマトグラフィーに直接供し、続いてアセトニトリルとTHFを用いた逆相クロマトグラフィーに供して、残留出発フェノールを除去した。純粋な画分のみを濃縮して、0.185gの配位子を65%の収量で単離した。
【0135】
実施例28
プロ触媒3の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.44(s、2H)、7.99(dd、J=9.0、2.9Hz、2H)、7.94-7.88(m、2H)、7.61-7.49(m、6H)、7.35(dt、J=4.9、2.2Hz、4H)、7.12(ddd、J=8.8、5.5、3.1Hz、2H)、6.71-6.40(m、4H)、5.86-5.77(m、1H)、5.72(d、J=24.6Hz、1H)、4.35(dt、J=12.5、5.9Hz、2H)、1.83-1.64(m、4H)、1.54(s、12H)、1.41-1.33(m、30H)、1.26(d、J=1.4Hz、9H)、1.22(d、J=5.7Hz、9H)、1.04-0.93(m、7H)、0.81(s、9H)、0.79(s、9H)。
19F NMR(376MHz、CDCl
3)δ-121.46--121.59(m)、-121.77(d、J=42.3Hz)。
【化31】
【0136】
グローブボックス内で、ZrCl4(0.034g、0.14mmol)を、撹拌棒を備えた40mLシンチレーションバイアル内の3mLの無水トルエンに懸濁した。内容物を冷凍庫で-34℃に冷やした。温度が平衡化したら、反応容器を冷凍庫から取り出し、撹拌しながら臭化メチルマグネシウム(ジエチルエーテル中3.0M溶液0.21mL)で処理した。4分間撹拌した後、粉末漏斗を使用して配位子(0.185g、0.14mmol)を一回で反応混合物に添加し、0.5mLのトルエンをすすぎに使用した。反応物を周囲温度まで温め、配位子を添加した後、撹拌を0.5時間続けた。反応混合物のアリコートの1Hおよび19F NMR分析は、錯体の形成を示した。生成物混合物を、トルエンを使用してCelite(登録商標)のパッドを通して濾過し、濾液を真空下で濃縮した。残留物を無水ヘキサンに懸濁し、Celite(登録商標)の比較的薄いパッドを使用して濾過した。濾液を濃縮して、錯体の最初の収穫物を得た。次いで、フリット漏斗上の残留物をボトルに移し、トルエンで処理した。次いで、固形物を、新鮮なCelite(登録商標)を用いた濾過によって分離した。濾液をもう一度シリンジフィルターに通し、得られた溶液を真空乾燥して、微量の固体材料のみを得た。0.177gの生成物を87%の収量で単離した。
【0137】
実施例29
プロ触媒4の合成
2-(1,1,4,4,8,8,11,11-オクタメチル-1,2,3,4,8,9,10,11-オクタヒドロペンタセン-6-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノールの調製
1H NMR(400MHz、C
6D
6)δ8.44-8.22(m、4H)、8.22-8.07(m、3H)、8.09-7.93(m、3H)、7.93-7.84(m、2H)、7.68-7.32(m、9H)、7.03(dd、J=16.4、8.1Hz、1H)、6.56-6.46(m、2H)、4.50-4.10(m、2H)、4.07-3.92(m、2H)、1.72(dd、J=14.3、2.6Hz、2H)、1.59(d、J=12.7Hz、4H)、1.43-1.07(m、71H)、1.02-0.64(m、32H)、0.54(d、J=6.5Hz、1H)、0.50(d、J=6.4Hz、1H)、0.43(d、J=6.3Hz、1H)、0.36(t、J=6.9Hz、4H)、-1.22--1.48(一連の6つのシングレット、6H)。
19F NMR(376MHz、C
6D
6)δ-115.14(d、J=18.5Hz)、-115.27(d、J=16.7Hz)、-115.48(d、J=18.7Hz)、-115.83。
【化32】
【0138】
窒素下で、2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール(0.717g、2.16mmol)、6-ブロモ-1,1,4,4,8,8,11,11-オクタメチル-1,2,3,4,8,9,10,11-オクタヒドロペンタセン(1.00g、2.09mmol)、Pd触媒(0.021g、0.04mmol)、およびNa2CO3(0.666g、6.28mmol)を含有する40mLシンチレーションバイアルに、6.4mLの脱気THFおよび3.2mLの脱気水を添加した。反応物を65℃に加熱し、HPLCによって監視した。18時間後、生成物混合物を周囲温度に冷却し、脱イオン水で処理した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した(×3)。有機層を合わせ、重炭酸ナトリウムの飽和溶液およびブラインで順次洗浄し、無水MgSO4で乾燥させた。固体を真空濾過により分離し、濾液を真空で濃縮した。残留物のフラッシュカラムクロマトグラフィーにより、1.08g(85%)の生成物が得られた。
【0139】
実施例30
6’,6’’’-(((2R、4S)-ペンタン-2,4-ジイル)ビス(オキシ))ビス(3’-フルオロ-3-(1,1,4,4,8,8,11,11-オクタメチル-1,2,3,4,8,9,10,11-オクタヒドロペンタセン-6-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1、1’-ビフェニル]-2-オール)の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.33(s、1H)、7.94(s、2H)、7.61(s、2H)、7.24(s、1H)、7.09(d、J=8.6Hz、1H)、4.45(s、1H)、1.80-1.69(m、10H)、1.44(s、12H)、1.38(s、6H)、1.23(s、6H)、1.20(s、6H)、0.76(s、9H)。
【化33】
【0140】
m-キシレン(5.6mL)中のクロロジイソプロピルホスフィン(0.042g、0.28mmol)およびRhダイマー(0.034g、0.07mmol)の溶液を、フェノール(0.837g、1.39mmol)、ジブロモフラグメント(0.250g、0.56mmol)および無水K3PO4(0.472g、2.22mmol)の混合物に添加した。混合物を140℃で18時間加熱した。HPLCによる反応混合物のアリコートの分析は、生成物の形成を示した。周囲温度に冷却した後、生成物混合物を、最初に、アセトンとヘキサンの勾配混合物を用いた通常のフラッシュカラムクロマトグラフィーに直接供し、続いてアセトニトリルとTHFを用いた逆相クロマトグラフィーに供して、残留出発フェノールを除去した。純粋な画分のみを濃縮して、配位子を単離した。
【0141】
実施例31
プロ触媒4の調製
1H NMR(400MHz、CDCl
3)δ8.32(s、2H)、7.93(s、4H)、7.63(s、2H)、7.58(s、2H)、7.35(s、2H)、7.09(dd、J=9.0、3.0Hz、2H)、6.71-6.55(m、4H)、5.29(s、2H)、4.36-4.28(m、2H)、2.05(dt、J=13.9、6.8Hz、1H)、1.79-1.63(m、22H)、1.39(dd、J=21.2、7.0Hz、39H)、1.21-1.10(m、26H)、0.98(dd、J=8.1、6.4Hz、8H)、0.78(s、18H)。
19F NMR(376MHz、CDCl
3)δ-122.13。
【化34】
【0142】
グローブボックス内で、ZrCl4(0.035g、0.15mmol)を、撹拌棒を備えたシンチレーションバイアル内の4mLの無水トルエンに懸濁した。内容物を冷凍庫で-34℃に冷やした。温度が平衡化したら、反応容器を冷凍庫から取り出し、撹拌しながら臭化メチルマグネシウム(ジエチルエーテル中3.0M溶液0.22mL)で処理した。4分間撹拌した後、粉末漏斗を使用して配位子(0.226g、0.15mmol)を一回で反応混合物に添加し、1mLのトルエンをすすぎに使用した。反応物を周囲温度まで温め、配位子を添加した後、合計2時間撹拌を続けた。反応混合物のアリコートの1Hおよび19F NMR分析は、クリーンなメタル化および錯体の形成を示した。生成物混合物を、トルエンを使用してCelite(登録商標)のパッドを通して濾過し、濾液を真空下で濃縮した。残留物を無水ヘキサンに懸濁し、Celite(登録商標)の比較的薄いパッドを使用して濾過した。濾液を濃縮して、錯体の最初の収穫物を得た(0.067g)。次いで、フリット漏斗上の残留物をボトルに移し、トルエンで処理した。次いで、固形物を、新鮮なCelite(登録商標)を用いた濾過によって分離した。濾液をもう一度シリンジフィルターに通し、得られた溶液を真空乾燥して、0.158gの錯体を得た。反応の合計収量は0.225g(91%)であった。
【0143】
1H NMR(400MHz、C6D6)δ8.32(s、1H)、8.28(d、J=7.1Hz、2H)、8.22-8.15(m、4H)、8.11(d、J=4.3Hz、2H)、8.01(d、J=2.5Hz、2H)、7.66-7.62(m、2H)、7.40(d、J=2.4Hz、1H)、7.36(d、J=2.1Hz、2H)、7.27(td、J=8.8、3.1Hz、2H)、6.60(td、J=8.1、3.0Hz、2H)、4.43(dd、J=8.8、5.2Hz、1H)、4.33(dd、J=8.9、5.0Hz、1H)、4.13-4.06(m、1H)、3.83-3.77(m、1H) 1.94-1.50(m、20H)、1.43-1.40(m、18H)、1.34-1.11(一連のs、48H)、0.88(s、9H)、0.86(s、9H)、0.31(m、6H)、-1.32(s、6H)。19F NMR(376MHz、C6D6)δ-115.07、-115.44。
【0144】
実施例32
重合結果
本開示における前述の手順に従って、バッチ式反応器内で重合を実行した。具体的には、表1に要約した結果の場合、2Lバッチ反応器を190℃に加熱した。バッチ反応器では、300グラムのオクテンおよび400psigのエチレンを520gのIsopar(商標)Eの存在下で反応させた。活性化剤とプロ触媒の比は約1.2であり、10μmolのMMAOを不純物スカベンジャーとして反応に添加した。重合反応は10分間行った。
【0145】
具体的には、表2に要約した結果の場合、3.8Lのバッチ反応器を160℃または190℃のいずれかまで加熱した。バッチ反応器では、100グラムのオクテンおよび400psipsigのエチレンを1.47kgのIsopar(商標)Eの存在下で反応させた。活性化剤とプロ触媒の比は約1.2であり、スカベンジャーと触媒の比は約50であった。
【0146】
プロ触媒1、2、3および4ならびに比較プロ触媒C1およびC2(本明細書では「比較C1」および「比較C2」)を活性化剤と混合して、触媒系を形成した。プロ触媒1および2は、式(I)の金属-配位子錯体による構造を有する。具体的には、プロ触媒および比較プロ触媒の構造は次のとおりである。
【化35】
【0147】
本発明のプロ触媒1、2、3および4ならびに比較C1およびC2のポリマーのモルパーセント(mol%)での効率およびオクテン組み込みおよび/または融点、ならびに、本発明のプロ触媒1、2、3および4ならびに比較C1およびC2から得られたポリマーのポリマー特性を決定した。結果を、表1および表2に要約する。
【表1】
【表2】
【0148】
表1のデータは、プロ触媒1またはプロ触媒2を含む重合系が、比較C1よりもエチレン選択性が高く、同じ重合条件下でオクテン含有量の少ないポリマーを生成することを例証している。比較C1のエチレン選択性は比較的低い。エチレン選択性は、オクテン組み込みに反比例する。したがって、比較C1によって生成されたものと比べて、プロ触媒1および2から生成されたポリマー樹脂のオクテン含有量が低いことは、プロ触媒1および2が比較C1と比べて高い選択性を有することを示している。
【0149】
表2のデータは、プロ触媒3またはプロ触媒4を含む重合系が、比較C2を含む重合系よりも高いエチレン選択性を有することを例証している。プロ触媒3またはプロ触媒4は、同じ重合条件下で、比較C2を含む重合系よりもオクテンの組み込みが少ないポリマーを生成する。
【0150】
これらの新しい錯体は、溶液中または気相で行われるエチレン/α-オレフィン共重合反応に有用であり得る。
【0151】
機器規格
すべての溶媒および試薬を、商業的供給源から入手し、別段の記載がない限り、受け取ったまま使用した。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、およびジエチルエーテルを、活性アルミナ、および場合によってはQ-5反応物質を通過させることによって精製する。窒素充填グローブボックス中で行われた実験に使用された溶媒は、活性化4Åモレキュラーシーブ上での貯蔵によってさらに乾燥させる。感湿反応用ガラス器具を、使用前に一晩オーブン内で乾燥させる。NMRスペクトルを、Varian 400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録する。LC-MS分析は、Waters 2424 ELS検出器、Waters 2998 PDA検出器、およびWaters 3100 ESI質量検出器と組み合わせたWaters e2695分離モジュールを使用して行う。LC-MS分離は、XBridge C18 3.5μm 2.1×50mmカラムで、5:95~100:0のアセトニトリルおよび水の勾配(イオン化剤として0.1%のギ酸を含む)を使用して行う。HRMS分析は、エレクトロスプレーイオン化を備えたAgilent 6230 TOF質量分析計と組み合わせたZorbax Eclipse Plus C18 1.8μm 2.1×50mmカラムを備えたAgilent 1290 Infinity LCを使用して行う。
1H NMRデータは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、
1H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部からの低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。
13C NMRデータは、
1Hデカップリングを用いて決定し、化学シフトは、基準として重水素化溶媒中の残留炭素を使用して、テトラメチルシラン(TMS、δスケール)からの低磁場(ppm)として報告する。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
式(I)による金属-配位子錯体を含む触媒系であって、
【化1】
式中、
Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、前記金属は、+2、+3、または+4の形式酸化状態にあり、
nは、0、1または2であり、
nが1である場合、Xは単座配位子または二座配位子であり、
nが2である場合、各Xは独立して、単座配位子であり、
前記金属-配位子錯体は、全体的に電荷中性であり、
各Zは独立して、-O-、-S-、-N(R
N)-、または-P(R
P)-から選択され、
Lは、(C
2-C
40)ヒドロカルビレンまたは(C
2-C
40)ヘテロヒドロカルビレンであり、
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10は独立して、(C
1-C
40)ヒドロカルビル、(C
1-C
40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R
C)
3、-Ge(R
C)
3、-P(R
P)
2、-N(R
N)
2、-N=CHR
C、-OR
C、-SR
C、-NO
2、-CN、-CF
3、R
CS(O)-、R
CS(O)
2-、(R
C)
2C=N-、R
CC(O)O-、R
COC(O)-、R
CC(O)N(R
N)-、(R
C)
2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され(但し、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10のうちの少なくとも1つは-Hではない)、任意に、R
1およびR
2、またはR
4およびR
5、またはR
6およびR
7、またはR
9およびR
10のうちのいずれかは共有結合していてもよく、
R
11、R
12、R
13、R
14、R
15、R
16、R
17およびR
18は独立して、(C
1-C
40)ヒドロカルビル、(C
1-C
40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R
C)
3、-Ge(R
C)
3、-P(R
P)
2、-N(R
N)
2、-N=CHR
C、-OR
C、-SR
C、-NO
2、-CN、-CF
3、R
CS(O)-、R
CS(O)
2-、(R
C)
2C=N-、R
CC(O)O-、R
COC(O)-、R
CC(O)N(R)-、(R
C)
2NC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され、
式(I)における各R
C、R
PおよびR
Nは独立して、(C
1-C
30)ヒドロカルビルまたは-Hである、触媒系。
項2.
各Zが-O-である、項1に記載の触媒系。
項3.
Mがジルコニウムまたはハフニウムである、項1または2に記載の触媒系。
項4.
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10のうちの少なくとも1つが、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
項5.
R
1、R
2、R
3、R
4およびR
5のうちの2つが(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3であり、R
6、R
7、R
8、R
9およびR
10のうちの2つが(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、項1~4のいずれか一項に記載の触媒系。
項6.
R
1およびR
5が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項7.
R
2およびR
7が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項8.
R
3およびR
8が、(C
3-C
10)アルキル、-Si(R
C)
3、または-Ge(R
C)
3である、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項9.
R
1、R
4、R
6およびR
9が独立して、(C
3-C
10)アルキルである、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項10.
R
1、R
5、R
6およびR
10がtert-ブチルであり、R
3、R
4、R
7、R
8およびR
9が-Hである、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項11.
R
1、R
2、R
9およびR
10がtert-ブチルであり、R
3、R
4、R
5、R
6、R
7およびR
8が-Hである、項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
項12.
R
11およびR
18がtert-オクチルまたはn-オクチルである、項1~11のいずれか一項に記載の触媒系。
項13.
R
12およびR
17がハロゲンである、項1~12のいずれか一項に記載の触媒系。
項14.
R
11およびR
18がメチルであり、R
12およびR
17がハロゲンである、項1~11のいずれか一項に記載の触媒系。
項15.
R
14およびR
15がメチルである、項1~14のいずれか一項に記載の触媒系。
項16.
R
9およびR
10が共有結合して、任意に置換された6員シクロアルキル環を形成し、R
1およびR
2が共有結合して、任意に置換された6員シクロアルキル環を形成する、項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
項17.
R
1、R
5、R
9およびR
10がそれぞれ-SiR
C
3であり、式中、R
Cはメチル、エチル、またはプロピルである、項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
項18.
R
3およびR
8が非置換(C
1-C
20)アリール、置換(C
1-C
20)アリール、または(C
1-C
20)ヘテロアリールである、項1~7のいずれか一項に記載の触媒系。
項19.
R
2およびR
9が(C
1-C
10)アルキルである、項18に記載の触媒系。
項20.
Lが-CH
2(CH
2)
nCH
2-(式中、nは1~3である)、-CH
2Si(R
C)
2CH
2-、-CH
2Ge(R
C)
2CH
2-、-CH(CH
3)CH
2CH(CH
3)-、シクロヘキサン-1,2-ジイルジメチルから選択される、項1~19のいずれか一項に記載の触媒系。
項21.
項1~20のいずれか一項に記載の触媒系の存在下でエチレンと1つ以上のオレフィンをオレフィン重合条件下で重合して、エチレン系ポリマーを形成することを含む重合プロセス。