WO2004078765A2 - Catalysts for the polymerization of styrene - Google Patents

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WO2004078765A2
WO2004078765A2 PCT/EP2004/002179 EP2004002179W WO2004078765A2 WO 2004078765 A2 WO2004078765 A2 WO 2004078765A2 EP 2004002179 W EP2004002179 W EP 2004002179W WO 2004078765 A2 WO2004078765 A2 WO 2004078765A2
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Jun Okuda
Klaus Möller
Valentine Reimer
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Basf Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to novel ligand systems containing bridged heteroatoms, which have no cyclopentadienyl ligands, transition metal compounds containing these ligand systems, catalyst systems containing the transition metal compounds according to the invention and a cocatalyst, a process for the preparation of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of the catalyst system according to the invention and the Use of a transition metal compound according to the invention or a catalyst system according to the invention for the production of isotactic polystyrene.
  • these catalysts are highly active in the polymerization of ethylene and propylene. Polypropylene is obtained with a high molecular weight but low stereoregularity. Furthermore, the catalysts are suitable for the polymerization of styrene, with highly hydrolytic polystyrene being obtained. The copolymerization of styrene with ethylene is also possible, forming strictly alternating polymers with isotactic polystyrene units.
  • heterogeneous Ziegler-Natta catalysts are generally used to produce highly isotactic polystyrene.
  • Hiorns et al., Polymer 43 (2002) 3365-3369 relates to a process for the production of highly isotactic (> 99%) polystyrene with a high molecular weight and narrow molecular weight distribution.
  • a classic Ziegler-Natta system is used as the catalyst.
  • Ultrasound is used in the synthesis of the polymers.
  • Liao et al., Polymer 42 (2001) 4087-4090 relates to the production of isotactic polystyrene with heterogeneous modified Ziegler-Natta systems. With some systems, isotacticities of> 90% are achieved.
  • D, D ' can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 11 group or PR ⁇ group,
  • Y, Y ' can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 1 ⁇ group or PR 1 ⁇ group,
  • R, R can be the same or different and are hydrogen or a Ci-C ⁇ - carbon-containing radical, or two radicals R 1 and R 2 together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together form a cyclic or polycyclic ring system with the C atoms connecting them, which in the ring system can contain, in addition to carbon atoms, one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si,
  • R to R may be the same or different and are hydrogen or a -C-C 40 - carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclisch.es ring system which in addition to the ring system
  • Carbon atoms can contain one or more, identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si.
  • R 11 is hydrogen or a C ⁇ . -C 40 -Carbon residue.
  • the ligand system according to the invention is suitable for the production of transition metal compounds based on nonmetallocenes, which are suitable as a component of catalyst systems for polymerizing unsaturated compounds.
  • D, D ' are the same or different and are preferably oxygen, sulfur, an NR U group or a PR 11 group, particularly preferred is at least D or D' oxygen, very particularly preferably both D and D 'are oxygen.
  • Bis (phenol) compounds are therefore very particularly preferred as ligand systems of the formula I.
  • Y, Y ' are the same or different and are preferably oxygen, sulfur, an NR ⁇ group or a PR ⁇ group, at least Y or Y' is particularly preferred, both Y and Y 'being very particularly preferred.
  • p is 0 or 1. If p is 1, these are symmetrical complexes which are particularly suitable for the preparation of transition metal compounds which are suitable for the preparation of isotactic styrene or copolymers which contain isotactic polystyrene units. If p is 0, these are unsymmetrical complexes which are particularly suitable for the polymerization of further unsaturated compounds.
  • R 1 , R 2 are, independently of one another, hydrogen or a Ci-Cio-, particularly preferably C to C 3 -, very particularly preferably Ci- to C 2 - carbon-containing radical or two radicals R 1 and R 2 together form the C atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together with the C atoms connecting them form a cyclic ring system which, in addition to carbon atoms, contains a hetero atom in the ring system, selected from the group consisting of the elements N, O and P may contain.
  • carbon-containing radicals are to be understood as meaning aliphatic, cycloaliphatic and aromatic radicals which may optionally contain heteroatoms such as N, O, S and Si, provided that these do not impair the polymerization with transition metal compounds prepared from the ligand system according to the invention.
  • the aliphatic radicals can be branched or unbranched and the cycloaliphatic radicals can be substituted with further radicals, for example aliphatic C to C 10 , preferably Ci to C 4 , particularly preferably C to C 2 radicals or aromatic radicals.
  • the aliphatic and cycloaliphatic radicals can optionally be unsaturated, provided that these do not impair the polymerization with transition metal compounds prepared from the ligand system according to the invention.
  • the carbon-containing radicals are particularly preferably branched or unbranched alkyl radicals having 1 to 10, preferably 1 to 4, particularly preferably 1 to 2
  • R 1 , R 2 independently of one another are particularly preferably hydrogen or a Cr to Cio, preferably Cr to C 3 , particularly preferably Cr to C 2 alkyl radical.
  • R 1 and R 2 are very particularly preferably independently of one another hydrogen or methyl.
  • both R 1 and R 2 are hydrogen.
  • R 3 to R 10 are, independently of one another, hydrogen or a Ci-Cio, particularly preferably Cr to C 4 , very particularly preferably Cr to C 2 carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together form a cyclic ring system with the atoms connecting them, which in addition to carbon atoms can contain a heteroatom selected from the group consisting of the elements N and O in the ring system.
  • radicals R 3 to R 6 are preferably hydrogen and 0 to 3, preferably 1 or 2 of the radicals R to R are a radical other than hydrogen, particularly preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, preferably Cr to C alkyl radical. 0 to 3, preferably 1 or 2 of the radicals R 3 to R 6 are very particularly preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl radicals. The same applies to the radicals R 7 to R 10 .
  • At least one of the radicals R 3 to R 6 and at least one of the radicals R 7 to R 10 is very particularly preferably a radical other than hydrogen, preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radical particularly preferably a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl radical.
  • R 3 , R 5 , R 7 and R 9 are a radical other than hydrogen, preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radical, very particularly preferably a methyl -, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl.
  • R 11 is preferably hydrogen or a CrC 10 -, particularly preferably Cr to C -, very particularly preferably Cr to C 2 -carbon-containing radical.
  • R 11 is particularly preferably hydrogen or a methyl, ethyl, n-propyl, i- Propyl, n-butyl or t-butyl.
  • D 'oxygen, Y, Y' sulfur, and q are very particularly preferably an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
  • the radicals R 3 and R 7 , R 4 and R 8 , R 5 and R 9 , R 6 and R 10 each have the same radical
  • R 3 and R 7 , and R 5 and R 9 each represents the same radicals other than hydrogen, preferably branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radicals, very particularly preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n- Butyl, i-butyl or t-butyl radicals on and R 4 and R 8 , and R 6 and R 10 are hydrogen.
  • the preparation of the ligand system according to the invention can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
  • the compounds of the formula F are reacted with a base, for example NaOH, generally in alcoholic solution, and then a reaction with a bisfunctional compound of the formula X 1 - (CR 1 R 2 ) q -X 2 , in which q and R 1 and R 2 have the meaning given for the ligand system of the formula I and X 1 and X 2 are in general independently of one another in each case a halogen radical, preferably Br.
  • q is 2 or 3 and X 1 - (CR ⁇ q -X 2 is 1,2-dibromoethane or 1,3-dibrornopropane.
  • the compound of the formula P is generally approximately twice molar amount to the compound X 1 - (CR 1 R 2 ) (1 -X 2) .
  • the symbols R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , D 'and Y' have the same meaning as the corresponding symbols R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , D and Y in formula 1 '.
  • radicals R 7 to R 10 differs from the radicals R 3 to R 6 of the compound of the formula P, with a bisfunctional compound of the formula X 1 - (CR R) q -X.
  • the radicals R to R have the meanings already mentioned in formula I.
  • the compounds of the formulas P and Ia ' are generally used in approximately equimolar amounts.
  • asymmetrically bridged ligand systems of the formula I are also prepared by reacting a compound of the formula P with a compound of the formula I "
  • the ligand system of formula I according to the invention is suitable for the production of transition metal compounds.
  • the present application therefore furthermore relates to a transition metal compound of the formula (11)
  • M is an element of the 3rd, 4th, 5th, 6, 7th, 8th, 9th or 10th group of the
  • Periodic table of the elements or an element of the lanthanides is
  • X, X ' can be the same or different and is an organic or inorganic anionic ligand, ol, o2 may be the same or different and are 0 or 1, where ol + o2 + 2 corresponds to the oxidation number of M,
  • D, D ' can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 11 group or PR 1 group,
  • Y, Y ' can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 1 ⁇ group or PR 1 ⁇ group,
  • p 0 or 1
  • R 1 , R 2 can be the same or different and are hydrogen or a Cr C 40 - carbon-containing radical, or two radicals R and R together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together with the carbon atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which, in addition to carbon atoms, may contain one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si in the ring system,
  • q is an integer from 1 to 10
  • R 3 to R 10 may be the same or different and are hydrogen or a CrC 0 - carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which contains one or more carbon atoms in the ring system may contain several identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si,
  • R 11 is hydrogen or a CrC 4 o-carbon-containing radical. After activation with an activator (cocatalyst), these transition metal compounds are very active in the polymerization of unsaturated compounds.
  • M is preferably an element of the 4th, 5th, 8th, 9th or 10th group of the Periodic Table of the Elements, very particularly preferably an element of the 4th group of the Periodic Table of the Elements, in particular Ti, Zr or Hf.
  • X, X ' are preferably each independently an organic ligand selected from the group consisting of CrC t o-alkyl, C 2 -C 10 alkenyl, C 6 -C 14 -aryl, arylalkyl having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, NR'R "- and OR '", where R' and R "are C to C 10 -, preferably C to C 3 Alkyl radicals, particularly preferably Cr to C 2 alkyl radicals and R '"is a C to C 10 , preferably Cr to C 3 alkyl radical, particularly preferably an i-propyl radical, or a halide radical, preferably selected from chloride and bromide.
  • X and X ' are particularly preferably independently of one another benzyl,
  • ol, o2 are independently 0 or 1, where ol + o2 + 2 corresponds to the oxidation number of M. If M is a transition metal from Group 4 of the Periodic Table of the Elements and has the oxidation state IV, preferably Ti (IV), Zr (IV), Hf (IV), then both ol and o2 are 1.
  • M is an element of the 4th group of the Periodic Table of the Elements, X, X 'independently of one another are a halide, CrCio-alkyl, C 2 -C 1 o-alkenyl, C 6 -C 1 aryl, alkylaryl or arylalkyl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, NR' R "- and OR '", wherein R' and R "are Crbis Cio, preferably Cr to C 3 alkyl, particularly preferably C ⁇ - to C 2 alkyl and R""is a Crbis C 10 -, preferably Cr bis C 3 alkyl radical, particularly preferably an i-propyl are particularly preferred X and X 'are independently i-propyl or halide radicals, preferably selected from chloride and bromide,
  • q is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
  • the transition metal compounds of the formula II according to the invention are particularly preferably C2-symmetrical. Such C2-symmetrical transition metal compounds are suitable for the production of highly isotactic polystyrene or copolymers containing highly isotactic polystyrene.
  • transition metal compounds according to the invention can be prepared from the ligand systems according to the invention by customary methods known to the person skilled in the art
  • the transition metal compound is through Implementation of a ligand system according to the invention or a dianion prepared therefrom with a transition metal compound.
  • transition metal compounds of the formula II according to the invention are usually prepared by reacting the corresponding compounds of the general formula I with transition metal salts of metals from groups 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 of the periodic table of the elements or an element of the lanthanides. Preferred metals are mentioned above.
  • a suitable ligand system of the general formula I is in an organic solvent, for example toluene, tetrahydrofuran (THF) or methylene chloride, with a corresponding metal salt, for example titanium tetraisopropoxide, titanium, zirconium or hafnium tetrachloride, titanium, zirconium or hafnium tetrabenzyl , combined in the same organic solvent at temperatures of generally -90 ° C to + 35 ° C, preferably -80 ° C to 30 ° C.
  • the molar ratio of ligand to metal salt is generally 1.5: 1 to 1: 1.5, preferably 1.2: 1 to 1: 1.2, particularly preferably approximately 1: 1.
  • the reaction mixture is then generally at temperatures from 20 to 50 ° C, preferably from 20 to 40 ° C, particularly preferably at room temperature for generally 15 minutes to 16 hours, preferably 0.5 hours to 6 hours, particularly preferably 0.5 Stirred up to 2 hours.
  • Working up is carried out in a conventional manner, for example by removing the solvent in vacuo, washing the residue with a solvent in which the residue (product) is largely insoluble, for example with pentane, hexane or diethyl ether, optionally digesting in a non-polar solvent, for example hexane 'Filtering, washing and drying'.
  • the transition metal compound can be precipitated out of the reaction mixture by concentration in vacuo and / or addition of a non-polar solvent, for example hexane and / or cooling to, for example, from -40 ° C. to -10 ° C. It is then filtered off, washed and dried by methods known to those skilled in the art. It is also possible to convert the ligand system of the formula I according to the invention first into the corresponding dianion by reaction with a strong base, for example n-butyllithium, and to convert this dianion with the metal salts mentioned above. The process conditions are known to the person skilled in the art.
  • transition metal compounds of formula II according to the invention are easily accessible and - together with a cocatalyst - are suitable as catalysts for the polymerization of unsaturated compounds.
  • Another object of the present application is therefore a catalyst system for the polymerization of unsaturated compounds containing at least one transition metal compound of the formula II and at least one cocatalyst.
  • M 'an element of III Main group of the periodic table of the elements, preferably B, Al or Ga, particularly preferably B, Q 1 , Q 2 , Q 3 independently of one another hydrogen, Cr to Cio-alkyl, C 6 - to C 15 -aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl or Halogenaryl with 1 to 10 each
  • R ⁇ AlO alkylaluminoxane
  • R 11 is a C to C 25 -alkyl, preferably a Cr to C 4 -alkyl radical, particularly preferably a methyl radical (methylaluminoxane) ,
  • Suitable ionic compounds with Lewis acid cations are compounds of the general formula (IV)
  • Y is an element of I. to VI. Main group or the I. to VIII. Subgroup of the periodic table of the elements,
  • Ti to T z simply negatively charged radicals such as Cr to C 28 alkyl, C 6 to C 5 aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl, haloaryl, each with 6 to 20
  • Carbonium cations, oxonium cations and sulfonium cations as well as cationic transition metal complexes are particularly suitable.
  • the triphenylmethyl cation, the silver cation and the l, l'-dimethylferrocenyl cation should be mentioned in particular. They preferably have non-coordinating counterions, in particular Boron compounds, as they are also mentioned in WO 91/09882, preferably tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
  • Ionic compounds with Bronsted acids as the cation and preferably also non-coordinating counterions are also mentioned in WO 91/09882, the preferred cation is N, N-dimethylanilinium.
  • Methylaluminoxane, aluminum alkyl compounds and aryl borates such as tetrakis (pentafluorophenyl) borate are particularly preferably used as cocatalysts.
  • the amount of cocatalyst (activator) is preferably 0.1 to 10 equivalents, based on the transition metal compound II.
  • the amount of cocatalyst (activator) is generally 50 to 1000 equivalents, preferably 100 to 500 equivalents, particularly preferably 100 to 300 equivalents, based on the transition metal compound II.
  • the catalyst systems according to the invention can be used in the form of unsupported catalysts or supported catalysts, depending on the polymerization conditions.
  • the catalyst systems according to the invention When the catalyst systems according to the invention are used, they are homogeneously dissolved in the solution during solution polymerization.
  • the catalyst systems according to the invention can be prepared “in situ” and used directly in the polymerization without prior isolation.
  • the catalyst systems according to the invention are generally prepared by adding the transition metal compound according to the invention to a solution of the cocatalyst and the unsaturated compound to be polymerized or optionally a mixture of two or more unsaturated organic compounds in an organic solvent, other addition orders are also possible.
  • Another object of the present application is a catalyst system according to the invention which additionally contains a support.
  • Finely divided solids are preferably used as carrier materials, the particle diameters of which are generally in the range from 1 to 200 ⁇ m, preferably from 30 to 70 ⁇ m.
  • Suitable carrier materials are, for example, silica gels, preferably those of the formula Si0 2 • a Al 2 O 3; wherein a is a number in the range from 0 to 2, preferably from 0 to 0.5; it is therefore alumosilicates or silicon dioxide.
  • silica gels preferably those of the formula Si0 2 • a Al 2 O 3; wherein a is a number in the range from 0 to 2, preferably from 0 to 0.5; it is therefore alumosilicates or silicon dioxide.
  • Such products are commercially available, for example Silica Gel 332 from Grace or ES 70x from Crosfield.
  • carrier materials can be subjected to a thermal or chemical treatment or calcined to remove adsorbed water, a treatment preferably being carried out at 80 to 200 ° C., particularly preferably at 100 to 150 ° C.
  • inorganic compounds such as Al 2 O 3 or MgCl 2 or mixtures containing these compounds can also be used as carrier materials.
  • the catalysts can also be prepared “in situ” in the presence of support material. However, it is also possible to prepare and isolate the catalyst system according to the invention comprising a support. The catalyst system can then be used for the polymerization of unsaturated compounds.
  • the catalyst systems according to the invention are prepared by processes known to those skilled in the art.
  • the catalyst systems according to the invention are suitable for use in the polymerization of unsaturated compounds.
  • Another object of the present application is a process for the preparation of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of a catalyst system according to the invention.
  • Suitable unsaturated compounds are, for example, vinyl aromatic monomers, ethylene, C 3 - to C 20 -, preferably C 3 - to C 8 -monoolefins and cycloolefins.
  • Preferred C 3 - to C 8 - mono-olefins are propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene.
  • Preferred cycloolefins are norbornene, norbonadiene and cyclopentene.
  • Suitable vinylaromatic monomers are, for example, styrene and styrene e, preferably styrene, ⁇ -methylstyrene or p-methylstyrene, substituted one to three times with CrC 4 alkyl or halogen in the ⁇ position and / or at the core.
  • a particularly preferred vinyl aromatic monomer is styrene.
  • the unsaturated compounds mentioned can be used to prepare homopolymers or copolymers composed of at least two unsaturated compounds.
  • the process according to the invention gives polymers, in particular polymers and copolymers, composed of vinylaromatic monomers, in particular styrene, with a narrow molecular weight distribution M w / M n of generally ⁇ 3, preferably ⁇ 2.5, particularly preferably ⁇ 2.
  • Vinyl aromatic compounds preferably styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, ethylene or C 3 - to C 8 -monoolefins such as propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are preferably used as unsaturated compounds in the homopolymerization.
  • At least one vinylaromatic compound is preferably used in the copolymerization, styrene and ethylene, styrene and propylene and styrene and butylene are particularly preferably used.
  • the present application also relates to a process in which at least one vinylaromatic compound, preferably styrene, ⁇ -methylstyrene or p-methylstyrene, particularly preferably styrene, is used as the unsaturated compound.
  • at least one vinylaromatic compound preferably styrene, ⁇ -methylstyrene or p-methylstyrene, particularly preferably styrene
  • styrene is polymerized or copolymerized in the process according to the invention. It has surprisingly been found that when C2-symmetrical transition metal compounds of the formula II are used, highly isotactic polystyrene or copolymers which contain highly isotactic polystyrene units are obtained in the homo- or copolymerization of styrene.
  • highly isotactic polystyrene or highly isotactic polystyrene units are understood to be polystyrene which is composed of at least 80%, preferably at least 85%, particularly preferably at least 90% of m-diads.
  • the proportion of m-diads is determined using ⁇ -N E.
  • Another object of the present application is thus the use of a transition metal compound according to the invention or a catalyst system according to the invention for the production of isotactic polystyrene.
  • Preferred transition metal compounds and catalyst systems have already been mentioned above.
  • the catalyst system according to the invention is used as the catalyst system in the process according to the invention.
  • Preferred catalyst systems are mentioned above.
  • the use of C2-symmetrical transition metal compounds in the catalyst system according to the invention is preferred. It is also possible to use the catalyst system according to the invention not alone, but in conjunction with other catalyst systems of the same type or with other polymerization catalysts (such as Phillips, Ziegler, metallocene catalysts).
  • the polymerization is carried out under generally customary conditions in solution, for example as high-pressure polymerization in a high-pressure reactor or high-pressure autoclave, in suspension or in the gas phase (for example GPWS polymerization process). Polymerization in solution is preferred.
  • the corresponding polymerization processes can be carried out as a batch process, semi-continuously or continuously, the procedures being known from the prior art.
  • Aprotic organic solvents are particularly suitable as solvents.
  • the catalyst system, the monomer (unsaturated compound) and the polymer can be soluble or insoluble in these solvents, but the solvents should not participate in the polymerization.
  • Suitable solvents are alkanes, cycloalkanes, selected halogenated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons.
  • Preferred solvents are hexane, toluene and benzene, toluene is particularly preferred.
  • the polymers were examined by NMR on a Bruker ARX 300, with C2D2CI 4 serving as the solvent.
  • DSC measurements to determine T g and T m were carried out on a Seiko DSC 6200 at a heating rate of lOK / min.
  • Wide-angle X-ray scattering (WAXS) on iPS was carried out using a Siemens D500 powder diffractometer equipped with a temperature-controlled sample holder.
  • GPC measurements were carried out in 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) at 140 ° C with TR detection and PS calibration.
  • Titanium (rV) chloride in 700 ml of toluene was slowly added to 67.52 g (0.5 mol) at 5 ° C.
  • Example 1 a Analogously to the synthesis in Example 1 a), starting from 6-tert-butyl-4-methoxyphenol, the compound 2,2'-dithiobis (6-tert-butyl-4-methoxyphenol) was introduced as an orange powder in
  • Example C1 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-tert-butylphenol) (C)
  • 0.84 g (55%) of the ligand (C) was obtained in the form of colorless crystals.
  • the bisphenolate (D) was prepared by reacting 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzenethiol (3) from Example (3) with 1,3-dibromopropane in 28% yield.
  • EI-MS: M / z (rel. Int.%) 516 (100, *), 460 (11, M ⁇ C 4 H 8 ), 279 (23, C 17 H 27 OS 2 + ), 279 (31 , C 17 H 27 OS + ), 56 (30, C 4 H 8 + ).
  • Compound (XV) was prepared in analogy to, for example, XTV starting from ligand (D) in quantitative yield.
  • the compound (XIX) was prepared according to the method described in Example XVIII from 46 mg (242 ⁇ mol) TiCl 4 in 5 mL CH 2 C1 2 and 100 mg (242 ⁇ mol) bisphenolate ligand (F) in 5 L CH 2 C1 2 . Yield: quantitative.
  • the compound (XX) was prepared as described in Example XVIII from 61 mg (321 ⁇ mol) TiCl; in 5 mL CH 2 C1 2 and 115 mg (307 ⁇ mol) of the bisphenolate ligand (G) in 5 mL CH 2 C1 2 . Yield: quantitative.
  • the compound was prepared according to the same method as Example XXI from 69 mg (215 ⁇ mol) HfCl 4 in 5 L CH 2 C1 2 and 80 mg (215 ⁇ mol) ligand (E) in 5 L CH 2 C1 2 . Yield: 120 mg (193 ⁇ mol, 90%).
  • the compound was prepared from 110 mg (202 ⁇ mol) of Hf (CH 2 Ph) 4 in 10 ml of toluene and 75 mg (201 ⁇ mol) of ligand (E) in 10 ml of toluene using the same method as in Example XXV.
  • the product was obtained in quantitative yield as a colorless solid.
  • Example P4 Polymerization of styrene
  • the polymerization was carried out at 25 ° C. in a Büchi mini-clave glass autoclave (200 ml).
  • the reactor was filled with toluene and 18 mmol methylaluminoxane as MAO solution (10% in toluene) were added.
  • the reactor was then filled with ethylene until the reaction mixture was saturated with monomer gas.
  • the polymerization was started by adding a solution of 12 ⁇ mol of the transition metal compound (XII) in 10 ml of toluene.
  • the ethene pressure was 6 bar.
  • the volume of the reaction mixture was 150 mL.
  • the gas pressure was released and 10 ml of 2-propanol were added.
  • the polymerization was carried out analogously to Example 5. Instead of the transition metal compound (XII), 12 ⁇ mol of the compound (II) was used. 2.9 g of polyethylene were obtained.
  • the reactor with 4 mg (8.1 ⁇ mol) of the transition metal compound (XVIII) was evacuated three times and filled with ethene. 40 ml of toluene and 10.8 g were then passed through a septum
  • the ethene pressure was then increased to 4 bar and kept constant during the reaction. After 15 minutes the reaction was stopped by releasing the ethene pressure.
  • Example P9 Polymerization of ethylene The polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (7.5 ⁇ mol) of the transition metal compound (XLX) and 10.1 g (37.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 604 mg of polymer were obtained.
  • the polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (8.1 ⁇ mol) of the transition metal compound (XX) and 10.8 g (40.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 706 mg of polymer were obtained.
  • the polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (7.5 ⁇ mol) of the transition metal compound (XXI) and 10.1 g (37.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 948 mg of polymer were obtained.
  • the polymerization was carried out analogously to Example P8. 5 mg (8.0 ⁇ mol) of the transition metal compound (XXII) and 10.7 g (40.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 568 mg of polymer were obtained.
  • the polymerization was carried out in a Buchi mini-glass autoclave (200 ml) at 25 ° C.
  • the reactor was filled with toluene and 18.9 ml (165 mmol) styrene and 22.5 mmol memylalumoxane was added as a MAO solution (10% in toluene). J following the reactor was filled with ethylene until the reaction mixture was saturated with monomer gas.
  • the polymerization was started by adding 15 ⁇ mol of the transition metal compound (XII) dissolved in 10 ml of toluene.
  • the ethene pressure was " 2 bar.
  • the volume of the reaction mixture was 150 mL.

Abstract

The invention relates to bisphenolate ligand systems and related compounds, transition metal compounds containing said inventive ligand systems, a catalyst system for the polymerization of unsaturated compounds containing at least one inventive transition metal compound and at least one co-catalyst, a method for the production of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of an inventive catalyst system and the use of an inventive transition metal compound or an inventive catalyst system for the production of isotactic polystyrene.

Description

Katalysatoren für die Polymerisation von Styrol Catalysts for the polymerization of styrene
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige verbrückte Heteroatome enthaltende Ligandsysteme, die keine Cyclopentadienylliganden aufweisen, Übergangsmetallverbindungen enthaltend diese Ligandsysteme, Katalysatorsysteme enthaltend die erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen und einen Cokatalysator, ein Verfahren zur Herstellung von Polymeren durch Polymerisation oder Copolymerisation mindestens einer ungesättigten Verbindung in Gegenwart des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems und die Verwendung einer erfindungs gemäßen Übergangsmetallverbindung oder eines erfindungsgernäßen Katalysatorsystems zur Herstellung von isotaktischem Polystyrol.The present invention relates to novel ligand systems containing bridged heteroatoms, which have no cyclopentadienyl ligands, transition metal compounds containing these ligand systems, catalyst systems containing the transition metal compounds according to the invention and a cocatalyst, a process for the preparation of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of the catalyst system according to the invention and the Use of a transition metal compound according to the invention or a catalyst system according to the invention for the production of isotactic polystyrene.
Die Forschung und Entwicklung zum Einsatz von Organoübergangsmetallverbindungen, insbesondere von Metallocenen als Katalysatorkomponenten für die stereoselektive Polymerisation von Styrol oder Polymerisation und Copolymerisation von Olefinen mit dem Ziel der Herstellung von maßgeschneiderten Polyolefinen wurde in den vergangenen 15 Jahren intensiv an Hochschulen und in der Industrie betrieben.Research and development on the use of organic transition metal compounds, in particular of metallocenes as catalyst components for the stereoselective polymerization of styrene or polymerization and copolymerization of olefins with the aim of producing tailor-made polyolefins, has been carried out intensively at universities and in industry over the past 15 years.
Neben den Metallocenen werden inzwischen zunehmend neue Klassen von Übergangsmetallverbindungen als Katalysatorkomponenten untersucht, die keine Cyclopentadienylliganden enthalten.In addition to the metallocenes, new classes of transition metal compounds as catalyst components that do not contain cyclopentadienyl ligands are increasingly being investigated.
In J. Macromol. Chem . Phys. 1998, 199, 543 werden Titankomplexe mit einem 2,2'- Schwefel verbrückten Bisphenolatliganden vom Typ Ti[OC6H2-tBu-6-Me-4)2S]X2 beschrieben, die als Übergangsmetallkomponente in der syndiospezifischen Polymerisation von Styrol eingesetzt werden können. Kakugo et al., Macromol. Chem., Macromol. Symp. 66, 203-214 (1993) betrifft den Einsatz von Titankomplexen, die Thiobisphenoxy-Gruppen enthalten als Polymerisationskatalysatoren. Diese Katalysatoren sind in Kombination mit Mefhylalumoxan als Cokatalysator in der Polymerisation von Ethylen und Propylen hochaktiv. Polypropylen wird mit hohem Molekulargewicht, aber geringen Stereoregularität erhalten. Des weiteren sind die Katalysatoren zur Polymerisation von Styrol geeignet, wobei hoch sydiotaktisches Polystyrol erhalten wird. Die Copolymerisation von Styrol mit Ethylen ist ebenfalls möglich, wobei streng alternierende Polymere mit isotaktischen Polystyroleinheiten gebildet werden.In J. Macromol. Chem. Phys. 1998, 199, 543 describe titanium complexes with a 2,2'-sulfur bridged bisphenolate ligand of the type Ti [OC 6 H 2 - t Bu-6-Me-4) 2 S] X 2 , which are used as transition metal components in the syndiospecific polymerization of Styrene can be used. Kakugo et al., Macromol. Chem., Macromol. Symp. 66, 203-214 (1993) relates to the use of titanium complexes containing thiobisphenoxy groups as polymerization catalysts. In combination with mefhylalumoxane as a cocatalyst, these catalysts are highly active in the polymerization of ethylene and propylene. Polypropylene is obtained with a high molecular weight but low stereoregularity. Furthermore, the catalysts are suitable for the polymerization of styrene, with highly hydrolytic polystyrene being obtained. The copolymerization of styrene with ethylene is also possible, forming strictly alternating polymers with isotactic polystyrene units.
Zur Herstellung von hoch isotaktischem Polystyrol werden gemäß dem Stand der Technik im Allgemeinen heterogene Ziegler-Natta-Katalysatoren eingesetzt.According to the prior art, heterogeneous Ziegler-Natta catalysts are generally used to produce highly isotactic polystyrene.
Hiorns et al., Polymer 43 (2002) 3365-3369 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hoch isotaktischem (> 99 %) Polystyrol mit hohem Molekulargewicht und enger Molekulargewichtsverteilung. Als Katalysator wird ein klassisches Ziegler-Natta-System eingesetzt. Bei der Synthese der Polymere wird Ultraschall verwendet.Hiorns et al., Polymer 43 (2002) 3365-3369 relates to a process for the production of highly isotactic (> 99%) polystyrene with a high molecular weight and narrow molecular weight distribution. A classic Ziegler-Natta system is used as the catalyst. Ultrasound is used in the synthesis of the polymers.
Liao et al., Polymer 42 (2001) 4087-4090 betrifft die Herstellung von isotaktischem Polystyrol mit heterogenen modifizierten Ziegler-Natta-Systemen. Mit einigen Systemen werden Isotaktizitäten von > 90 % erzielt.Liao et al., Polymer 42 (2001) 4087-4090 relates to the production of isotactic polystyrene with heterogeneous modified Ziegler-Natta systems. With some systems, isotacticities of> 90% are achieved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Ligandsysteme und daraus erhältliche Übergangsmetallverbindungen auf Basis von Nichtmetallocenen bereitzustellen, die als Bestandteil von Katalysatorsystemen zur Herstellung von isotaktischem Polystyrol geeignet sind. Weiterhin sollten sich die mit diesen Übergangsmetallverbindungen hergestellten Katalysatorsysteme auch zur Polymerisation und Copolymerisation weiterer α-Olefine eignen.It is an object of the present invention to provide ligand systems and transition metal compounds based on nonmetallocenes which can be obtained therefrom and which are suitable as a constituent of catalyst systems for the production of isotactic polystyrene. Furthermore, the catalyst systems produced with these transition metal compounds should also be suitable for the polymerization and copolymerization of further α-olefins.
Die Aufgäbe wird gelöst durch einThe tasks are solved by a
Ligandsystem der Formel (I) Ligand system of formula (I)
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worinwherein
D, D' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NR11-Gruppe oder PRπ-Gruppe steht,D, D 'can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 11 group or PR π group,
Y, Y' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NR1 ^Gruppe oder PR1 ^Gruppe steht,Y, Y 'can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 1 ^ group or PR 1 ^ group,
0 oder 1 ist,Is 0 or 1,
1 91 9
R , R gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein Ci-C^- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei Reste R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom oder, falls q > 1 ist, zwei Reste R1 zusammen mit den sie verbindenden C-Atomen ein cyclisches oder polycyclisch.es Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, P, S und Si enthalten kann,R, R can be the same or different and are hydrogen or a Ci-C ^ - carbon-containing radical, or two radicals R 1 and R 2 together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together form a cyclic or polycyclic ring system with the C atoms connecting them, which in the ring system can contain, in addition to carbon atoms, one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si,
eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, R bis R gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein Cι-C40- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei benachbarte Reste R3 bis R10 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein cyclisches oder polycyclisch.es Ringsystem bilden, das im Ringsystem nebenis an integer from 1 to 10, R to R may be the same or different and are hydrogen or a -C-C 40 - carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclisch.es ring system which in addition to the ring system
Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, S und Si enthalten kann.Carbon atoms can contain one or more, identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si.
R11 Wasserstoff oder ein Cι.-C40-kohlenstoffhaltiger Rest.R 11 is hydrogen or a Cι . -C 40 -Carbon residue.
Das erfindungsgemäße Ligandsystem ist zur Herstellung von Übergangsmetallverbindungen auf Basis von Nichtmetallocenen geeignet, die als Bestandteil von Katalysatorsystemen zur Polymerisattion ungesättigter Verbindungen geeignet sind.The ligand system according to the invention is suitable for the production of transition metal compounds based on nonmetallocenes, which are suitable as a component of catalyst systems for polymerizing unsaturated compounds.
D, D' sind gleich oder verschieden und stehen bevorzugt für Sauerstoff, Schwefel, eine NRU-Gruppe oder eine PR11-Gruppe, besonders bevorzugt ist mindestens D oder D' Sauerstoff, ganz besonders bevorzugt sind sowohl D als auch D' Sauerstoff. Als Ligandsysteme der Formel I sind somit Bis(phenol)verbindungen ganz besonders bevorzugt.D, D 'are the same or different and are preferably oxygen, sulfur, an NR U group or a PR 11 group, particularly preferred is at least D or D' oxygen, very particularly preferably both D and D 'are oxygen. Bis (phenol) compounds are therefore very particularly preferred as ligand systems of the formula I.
Y, Y' sind gleich oder verschieden und stehen bevorzugt für Sauerstoff, Schwefel, eine NRπ-Gruppe oder eine PRπ-Gruppe, besonders bevorzugt ist mindestens Y oder Y' Schwefel, ganz besonders bevorzugt sind sowohl Y als auch Y' Schwefel.Y, Y 'are the same or different and are preferably oxygen, sulfur, an NR π group or a PR π group, at least Y or Y' is particularly preferred, both Y and Y 'being very particularly preferred.
p ist 0 oder 1. Im Falle von p gleich 1 handelt es sich um symmetrische Komplexe, die insbesondere zur Herstellung von Übergangsmetallverbindungen geeignet sind, die zur Herstellung von isotaktischem Styrol oder Copolymeren, die isotaktische Polystyroleinheiten enthalten, geeignet sind. Im Falle von p gleich 0 handelt es sich um unsymmetrische Komplexe, die insbesondere zur Polymerisation weiterer ungesättigter Verbindungen geeignet sind. R1, R2 sind in einer bevorzugten Ausführungsform unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Ci-Cio-, besonders bevqrzugt C bis C3-, ganz besonders bevorzugt Ci- bis C2- kohlenstoffhaltiger Rest oder zwei Reste R1 und R2 bilden zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom oder, falls q > 1 ist, zwei Reste R1 zusammen mit den sie verbindenden C-Atomen ein cyclisches Ringsystem, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein Heteroatom, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O und P enthalten kann.p is 0 or 1. If p is 1, these are symmetrical complexes which are particularly suitable for the preparation of transition metal compounds which are suitable for the preparation of isotactic styrene or copolymers which contain isotactic polystyrene units. If p is 0, these are unsymmetrical complexes which are particularly suitable for the polymerization of further unsaturated compounds. In a preferred embodiment, R 1 , R 2 are, independently of one another, hydrogen or a Ci-Cio-, particularly preferably C to C 3 -, very particularly preferably Ci- to C 2 - carbon-containing radical or two radicals R 1 and R 2 together form the C atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together with the C atoms connecting them form a cyclic ring system which, in addition to carbon atoms, contains a hetero atom in the ring system, selected from the group consisting of the elements N, O and P may contain.
Unter kohlenstoffhaltigen Resten sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Reste zu verstehen, die gegebenenfalls Heteroatome wie N, O, S und Si enthalten können, soweit diese die Polymerisation mit aus dem erfindungsgemäßen Ligandsystem hergestellten Übergangsmetallverbindungen nicht beeinträchtigen. Die aliphatischen Reste können verzweigt oder unverzweigt sein und die cycloaliphatischen Reste können mit weiteren Resten, z.B. aliphatischen C bis C10-, bevorzugt Ci- bis C4-, besonders bevorzugt C bis C2-Resten oder aromatischen Resten, substituiert sein. Des weiteren können die aliphatischen und cycloaliphatischen Reste gegebenenfalls ungesättigt sein, soweit diese die Polymerisation mit aus dem erfindungsgemäßen Ligandsystem hergestellten Übergangsmetallverbindungen nicht beeinträchtigen. Besonders bevorzugt sind die kohlenstoffhaltigen Reste verzweigte oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 4, besonders bevorzugt 1 bis 2For the purposes of the present application, carbon-containing radicals are to be understood as meaning aliphatic, cycloaliphatic and aromatic radicals which may optionally contain heteroatoms such as N, O, S and Si, provided that these do not impair the polymerization with transition metal compounds prepared from the ligand system according to the invention. The aliphatic radicals can be branched or unbranched and the cycloaliphatic radicals can be substituted with further radicals, for example aliphatic C to C 10 , preferably Ci to C 4 , particularly preferably C to C 2 radicals or aromatic radicals. Furthermore, the aliphatic and cycloaliphatic radicals can optionally be unsaturated, provided that these do not impair the polymerization with transition metal compounds prepared from the ligand system according to the invention. The carbon-containing radicals are particularly preferably branched or unbranched alkyl radicals having 1 to 10, preferably 1 to 4, particularly preferably 1 to 2
Kohlenstoffatomen.Carbon atoms.
Besonders bevorzugt sind R1, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Cr bis Cio-, bevorzugt Cr bis C3-, besonders bevorzugt Cr bis C2-Alkylrest. Ganz besonders bevorzugt sind R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl. In einer ganz besonders bevorzugten Ausfuhrungsform, insbesondere wenn das Ligandsystem zur Herstellung von Übergangsmetallverbindungen eingesetzt wird, die zur Polymerisation oder Copolymerisation von Styrol eingesetzt werden, sind sowohl R1 als auch R2 Wasserstoff.R 1 , R 2 independently of one another are particularly preferably hydrogen or a Cr to Cio, preferably Cr to C 3 , particularly preferably Cr to C 2 alkyl radical. R 1 and R 2 are very particularly preferably independently of one another hydrogen or methyl. In a very particularly preferred embodiment, in particular when the ligand system is used to produce transition metal compounds which are used for the polymerization or copolymerization of styrene, both R 1 and R 2 are hydrogen.
q ist bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 5, besonders bevorzugt 1, 2 oder 3. R3 bis R10 sind in einer bevorzugten Ausf hrungsform unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Ci-Cio-, besonders bevorzugt Cr bis C4-, ganz besonders bevorzugt Cr bis C2-kohlenstoffhaltiger Rest, oder zwei benachbarte Reste R3 bis R10 zusammen bilden mit den sie verbindenden Atomen ein cyclisches Ringsystem, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein Heteroatom, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N und O enthalten kann.q is preferably an integer from 1 to 5, particularly preferably 1, 2 or 3. In a preferred embodiment, R 3 to R 10 are, independently of one another, hydrogen or a Ci-Cio, particularly preferably Cr to C 4 , very particularly preferably Cr to C 2 carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together form a cyclic ring system with the atoms connecting them, which in addition to carbon atoms can contain a heteroatom selected from the group consisting of the elements N and O in the ring system.
Bevorzugt sind 1 bis 4, bevorzugt 2 oder 3 der Reste R3 bis R6 Wasserstoff und 0 bis 3, bevorzugt 1 oder 2 der Reste R bis R ein von Wasserstoff verschiedener Rest, besonders bevorzugt ein verzweigter oder unverzweigter Cr bis C10-, bevorzugt Cr bis C -Alkylrest. Ganz besonders bevorzugt sind 0 bis 3, bevorzugt 1 oder 2 der Reste R3 bis R6 Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl- oder t-Butylreste. Entsprechendes gilt für die Reste R7 bis R10.1 to 4, preferably 2 or 3 of the radicals R 3 to R 6 are preferably hydrogen and 0 to 3, preferably 1 or 2 of the radicals R to R are a radical other than hydrogen, particularly preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, preferably Cr to C alkyl radical. 0 to 3, preferably 1 or 2 of the radicals R 3 to R 6 are very particularly preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl radicals. The same applies to the radicals R 7 to R 10 .
Ganz besonders bevorzugt ist mindestens einer der Reste R3 bis R6 und mindestens einer der Reste R7 bis R10 ein von Wasserstoff verschiedener Rest, bevorzugt ein verzweigter oder unverzweigter Cr bis C10-, besonders bevorzugt Cr bis C4-Alkylrest, ganz besonders bevorzugt ein Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl- oder t-Butylrest. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind R3, R5, R7 und R9 ein von Wasserstoff verschiedener Rest, bevorzugt ein verzweigter oder unverzweigter Cr bis C10-, besonders bevorzugt Cr bis C4-Alkylrest, ganz besonders bevorzugt ein Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl- oder t-Butylrest.At least one of the radicals R 3 to R 6 and at least one of the radicals R 7 to R 10 is very particularly preferably a radical other than hydrogen, preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radical particularly preferably a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl radical. In a further very particularly preferred embodiment, R 3 , R 5 , R 7 and R 9 are a radical other than hydrogen, preferably a branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radical, very particularly preferably a methyl -, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl.
R11 ist bevorzugt Wasserstoff oder ein CrC10-, besonders bevorzugt Cr bis C -, ganz besonders bevorzugt Cr bis C2-kohlenstoffhaltiger Rest. Insbesondere bevorzugt ist R11 Wasserstoff oder ein Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl- oder t-Butylrest.R 11 is preferably hydrogen or a CrC 10 -, particularly preferably Cr to C -, very particularly preferably Cr to C 2 -carbon-containing radical. R 11 is particularly preferably hydrogen or a methyl, ethyl, n-propyl, i- Propyl, n-butyl or t-butyl.
Ganz besonders bevorzugt sind in dem erfindungsgemäßen Ligandsystem der Formel I D, D' Sauerstoff, Y, Y' Schwefel, und q eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3. ϊn einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Reste R3 und R7, R4 und R8, R5 und R9, R6 und R10 jeweils den gleichen Rest auf, insbesondere bevorzugt sind R3 und R7, sowie R5 und R9 jeweils die gleichen von Wasserstoff verschiedenen Reste, bevorzugt verzweigte oder unverzweigte Cr bis C10-, besonders bevorzugt Cr bis C4-Alkylreste, ganz besonders bevorzugt Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl- oder t- Butylreste auf und R4 und R8, sowie R6 und R10 sind Wasserstoff.In the ligand system of the formula ID, D 'oxygen, Y, Y' sulfur, and q are very particularly preferably an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3. In a further preferred embodiment, the radicals R 3 and R 7 , R 4 and R 8 , R 5 and R 9 , R 6 and R 10 each have the same radical, R 3 and R 7 , and R 5 and R 9 each represents the same radicals other than hydrogen, preferably branched or unbranched Cr to C 10 -, particularly preferably Cr to C 4 -alkyl radicals, very particularly preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n- Butyl, i-butyl or t-butyl radicals on and R 4 and R 8 , and R 6 and R 10 are hydrogen.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Ligandsystems kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt werden.The preparation of the ligand system according to the invention can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird zunächst eine Verbindung der Formel (F)In a preferred embodiment, a compound of the formula (F) is first
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hergestellt, worin die Symbole die vorstehend für Formel I genannten Bedeutungen aufweisen. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel F sind dem Fachmann bekannt. Die weitere Vorgehensweise ist abhängig davon, ob symmetrische oder unsymmetrische Ligandsysteme hergestellt werden sollen.prepared in which the symbols have the meanings given above for formula I. Methods for the preparation of compounds of the formula F are known to the person skilled in the art. The further procedure depends on whether symmetrical or asymmetrical ligand systems are to be produced.
Bei der Herstellung von symmetrischen Ligandsystemen erfolgt eine Umsetzung der Verbindungen der Formel F mit einer Base, z.B. NaOH, im Allgemeinen in alkoholischer Lösung, und anschließend eine Umsetzung mit einer bisfunktionellen Verbindung der Formel X1-(CR1R2)q-X2, worin q und R1 und R2 die für das Ligandsystem der Formel I genannte Bedeutung haben und X1 und X2 im Allgemeinen unhabhängig voneinander jeweils ein Halogenrest, bevorzugt Br, sind. In einer ganz besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ist q 2 oder 3 und X1-(C R^^q-X2 ist 1,2-Dibromethan oder 1,3- Dibrornpropan, Dabei wird die Verbindung der Formel P im Allgemeinen etwa in doppelt molarer Menge zu der Verbindung X1-(CR1R2)(1-X2 eingesetzt. In den erfindungsgemäßen symmetrischen Ligandsystemen der Formel I haben die Symbole R7, R8, R9, R10, D' und Y' die gleiche Bedeutung wie die entsprechenden Symbole R3, R4, R5, R6, D und Y in Formel l'.In the preparation of symmetrical ligand systems, the compounds of the formula F are reacted with a base, for example NaOH, generally in alcoholic solution, and then a reaction with a bisfunctional compound of the formula X 1 - (CR 1 R 2 ) q -X 2 , in which q and R 1 and R 2 have the meaning given for the ligand system of the formula I and X 1 and X 2 are in general independently of one another in each case a halogen radical, preferably Br. In a very particularly preferred embodiment, q is 2 or 3 and X 1 - (CR ^^ q -X 2 is 1,2-dibromoethane or 1,3-dibrornopropane. The compound of the formula P is generally approximately twice molar amount to the compound X 1 - (CR 1 R 2 ) (1 -X 2) . In the symmetrical ligand systems of the formula I according to the invention, the symbols R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , D 'and Y' have the same meaning as the corresponding symbols R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , D and Y in formula 1 '.
Es ist ebenfalls möglich, mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren unsymmetrische Ligandsysteme herzustellen, die unterschiedlich substituierte aromatische Reste aufweisen, d.h. es erfolgt eine Umsetzung der Verbindungen der Formel P und einer Verbindung der Formel Ia',It is also possible to use the method described above to produce asymmetrical ligand systems which have differently substituted aromatic radicals, i.e. the compounds of the formula P and a compound of the formula Ia 'are reacted,
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worin sich mindestens einer der Reste R7 bis R10 von den Resten R3 bis R6 der Verbindung der Formel P unterscheidet, mit einer bisfunktionellen Verbindung der Formel X1- (CR R )q-X . Die Reste R bis R haben die bereits in Formel I genannten Bedeutungen. Die Verbindungen der Formeln P und Ia' werden im Allgemeinen in etwa äquimolaren Mengen eingesetzt.wherein at least one of the radicals R 7 to R 10 differs from the radicals R 3 to R 6 of the compound of the formula P, with a bisfunctional compound of the formula X 1 - (CR R) q -X. The radicals R to R have the meanings already mentioned in formula I. The compounds of the formulas P and Ia 'are generally used in approximately equimolar amounts.
Die Herstellung von ebenfalls erfindungsgemäßen unsymmetrisch verbrückten Ligandsystemen der Formel I erfolgt in einer bevorzugten Ausfuhrungsform durch Reaktion einer Verbindung der Formel P mit einer Verbindung der Formel I"In a preferred embodiment, asymmetrically bridged ligand systems of the formula I are also prepared by reacting a compound of the formula P with a compound of the formula I "
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worin die Symbole die in Formel I genannten Bedeutungen aufweisen und X3 im Allgemeinen Halogen, bevorzugt Br ist. Die Verbindungen der Formeln P und I" werden im Allgemeinen in etwa äquimolaren Mengen eingesetzt. Die Aufarbeitung erfolgt nach dem Fachmann bekannten Methoden.
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wherein the symbols have the meanings given in formula I and X 3 is generally halogen, preferably Br. The compounds of the formulas P and I "are generally used in approximately equimolar amounts. Working up is carried out by methods known to the person skilled in the art.
Das erfindungsgemäße Ligandsystem der Formel I ist zur Herstellung von Übergangsmetallverbindungen geeignet.The ligand system of formula I according to the invention is suitable for the production of transition metal compounds.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher eine Übergangsmetallverbindung der Formel (11)The present application therefore furthermore relates to a transition metal compound of the formula (11)
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worinwherein
M ein Element der 3., 4., 5., 6, 7., 8., 9. oder 10. Gruppe desM is an element of the 3rd, 4th, 5th, 6, 7th, 8th, 9th or 10th group of the
Periodensystems der Elemente oder ein Element der Lanthaniden ist,Periodic table of the elements or an element of the lanthanides is
X, X' gleich oder verschieden sein kann und ein organischer oder anorganischer anionischer Ligand ist, ol, o2 gleich oder verschieden sein können und 0 oder 1 sind, wobei ol+o2+2 der Oxidationszahl von M entspricht,X, X 'can be the same or different and is an organic or inorganic anionic ligand, ol, o2 may be the same or different and are 0 or 1, where ol + o2 + 2 corresponds to the oxidation number of M,
D, D' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NR11 -Gruppe oder PR1 -Gruppe steht,D, D 'can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 11 group or PR 1 group,
Y, Y' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NR1 ^Gruppe oder PR1 ^Gruppe steht,Y, Y 'can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR 1 ^ group or PR 1 ^ group,
p 0 oder 1 ist,p is 0 or 1,
R1, R2 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein Cr C40- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei Reste R und R zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom oder, falls q > 1 ist, zwei Reste R1 zusammen mit den sie verbindenden C- Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, P, S und Si enthalten kann,R 1 , R 2 can be the same or different and are hydrogen or a Cr C 40 - carbon-containing radical, or two radicals R and R together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together with the carbon atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which, in addition to carbon atoms, may contain one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si in the ring system,
q eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,q is an integer from 1 to 10,
R3 bis R10gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein CrC 0- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei benachbarte Reste R3 bis R10 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder -mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, S und Si enthalten kann,R 3 to R 10 may be the same or different and are hydrogen or a CrC 0 - carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which contains one or more carbon atoms in the ring system may contain several identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si,
R11 Wasserstoff oder ein CrC4o-kohlenstoffhaltiger Rest. Diese Übergangsmetallverbindungen sind nach Aktivierung mit einem Aktivator (Cokatalysator) sehr aktiv in der Polymerisation ungesättigter Verbindungen.R 11 is hydrogen or a CrC 4 o-carbon-containing radical. After activation with an activator (cocatalyst), these transition metal compounds are very active in the polymerization of unsaturated compounds.
Bevorzugt ist M ein Element der 4., 5., 8., 9. oder 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente, ganz besonders bevorzugt ein Element der 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Ti, Zr oder Hf.M is preferably an element of the 4th, 5th, 8th, 9th or 10th group of the Periodic Table of the Elements, very particularly preferably an element of the 4th group of the Periodic Table of the Elements, in particular Ti, Zr or Hf.
X, X' sind bevorzugt unabhängig voneinander ein organischer Ligand ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CrCto-Alkyl-, C2-C10-Alkenyl, C6-C14-Aryl-, Arylalkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 6 bis 14 Kohlenstoffatomen im Arylrest, Alkylaryl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 6 bis 14 Kohlenstoffatomen im Arylrest, NR'R"- und OR'", worin R' und R" C bis C10-, bevorzugt C bis C3 -Alkylreste, besonders bevorzugt Cr bis C2- Alkylreste sind und R'" ein C bis C10-, bevorzugt Cr bis C3-Alkylrest, besonders bevorzugt ein i-Propylrest ist, oder ein Halogenidrest, bevorzugt ausgewählt aus Chlorid und Bromid. Besonders bevorzugt sind X und X' unabhängig voneinander Benzyl-, i-Propoxy- oder Chloridgruppen. Ganz besonders bevorzugt ist X gleich X'.X, X 'are preferably each independently an organic ligand selected from the group consisting of CrC t o-alkyl, C 2 -C 10 alkenyl, C 6 -C 14 -aryl, arylalkyl having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, alkylaryl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, NR'R "- and OR '", where R' and R "are C to C 10 -, preferably C to C 3 Alkyl radicals, particularly preferably Cr to C 2 alkyl radicals and R '"is a C to C 10 , preferably Cr to C 3 alkyl radical, particularly preferably an i-propyl radical, or a halide radical, preferably selected from chloride and bromide. X and X 'are particularly preferably independently of one another benzyl, i-propoxy or chloride groups. X is very particularly preferably X '.
ol, o2 sind unabhängig voneinander 0 oder 1 sind, wobei ol+o2+2 der Oxidationszahl von M entspricht. Ist M ein Übergangsmetall der Gruppe 4 des Periodensystems der Elemente und weist die Oxidationsstufe IV auf, bevorzugt Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV), so sind somit sowohl ol als auch o2 1.ol, o2 are independently 0 or 1, where ol + o2 + 2 corresponds to the oxidation number of M. If M is a transition metal from Group 4 of the Periodic Table of the Elements and has the oxidation state IV, preferably Ti (IV), Zr (IV), Hf (IV), then both ol and o2 are 1.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Gruppen D, D', Y, Y', p, R1, R2, q und R3 bis R10 und Ru sowie bevorzugte Ausfuhrungsformen von Kombinationen dieser Gruppen sind bereits vorstehend bezüglich der Ligandsysteme genannt und sind auch bezüglich der erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen bevorzugte Ausfuhrungsformen.Preferred embodiments of groups D, D ', Y, Y', p, R 1 , R 2 , q and R 3 to R 10 and R u as well as preferred embodiments of combinations of these groups have already been mentioned above with regard to the ligand systems and are also related preferred transition forms of the transition metal compounds according to the invention.
Besonders bevorzugt ist in den erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen der Formel IIIs particularly preferred in the transition metal compounds of formula II according to the invention
M ein Element der 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente, X, X' unabhängig voneinander ein Halogenid, CrCio-Alkyl, C2-C1o-Alkenyl, C6-C1 - Aryl, Alkylaryl oder Arylalkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 6 bis 14 Kohlenstoffatomen im Arylrest, NR'R"- und OR'", worin R' und R" Crbis Cio-, bevorzugt Cr bis C3 -Alkylreste, besonders bevorzugt C\- bis C2- Alkylreste sind und R'" ein Crbis C10-, bevorzugt Cr bis C3-Alkylrest, besonders bevorzugt ein i-Propylrest, besonders bevorzugt sind X und X' unabhängig voneinander i-Propylreste oder Halogenidreste, bevorzugt ausgewählt aus Chlorid und Bromid,M is an element of the 4th group of the Periodic Table of the Elements, X, X 'independently of one another are a halide, CrCio-alkyl, C 2 -C 1 o-alkenyl, C 6 -C 1 aryl, alkylaryl or arylalkyl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, NR' R "- and OR '", wherein R' and R "are Crbis Cio, preferably Cr to C 3 alkyl, particularly preferably C \ - to C 2 alkyl and R""is a Crbis C 10 -, preferably Cr bis C 3 alkyl radical, particularly preferably an i-propyl are particularly preferred X and X 'are independently i-propyl or halide radicals, preferably selected from chloride and bromide,
ol, o2 1,ol, o2 1,
D, D' Sauerstoff,D, D 'oxygen,
Y, Y' Schwefel,Y, Y 'sulfur,
q eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3.q is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
Die anderen Variablen haben die vorstehend genannten Bedeutungen.The other variables have the meanings given above.
Ganz besonders bevorzugt ist in den erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen dass p gleich 1 ist, D gleich D', Y gleich Y' und X gleich X'.It is very particularly preferred in the transition metal compounds according to the invention that p is 1, D is D ', Y is Y' and X is X '.
Insbesondere bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen der Formel II C2-symmetrisch. Solche C2-symmetrischen Übergangsmetallverbindungen eignen sich zur Herstellung von hoch isotaktischem Polystyrol oder Copolymeren enthaltend hoch isotaktisches Polystyrol.The transition metal compounds of the formula II according to the invention are particularly preferably C2-symmetrical. Such C2-symmetrical transition metal compounds are suitable for the production of highly isotactic polystyrene or copolymers containing highly isotactic polystyrene.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen aus den erfindungsgemäßen Ligandsystemen kann nach üblichen, dem Fachmann bekanntenThe transition metal compounds according to the invention can be prepared from the ligand systems according to the invention by customary methods known to the person skilled in the art
Verfahren erfolgen. Im Allgemeinen wird die Übergangsmetallverbindung durch Umsetzung eines erfindungsgemäßen Ligandsystems oder eines daraus hergestellten Dianions mit einer Übergangsmetallverbindung erhalten.Procedure. In general, the transition metal compound is through Implementation of a ligand system according to the invention or a dianion prepared therefrom with a transition metal compound.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen der Formel II erfolgt üblicherweise durch Umsetzung der entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Übergangsmetallsalzen von Metallen der Gruppen 3., 4., 5., 6, 7., 8., 9. oder 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente oder ein Element der Lanthaniden. Bevorzugte Metalle sind vorstehend erwähnt.The transition metal compounds of the formula II according to the invention are usually prepared by reacting the corresponding compounds of the general formula I with transition metal salts of metals from groups 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 of the periodic table of the elements or an element of the lanthanides. Preferred metals are mentioned above.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein geeignetes Ligandsystem der allgemeinen Formel I in einem organischen Lösungsmittel, z.B. Toluol, Tetrahydrofuran (THF) oder Methylenchlorid, mit einem entsprechenden Metallsalz, z.B. Titantetraisopropoxid, Titan-, Zirkon- oder Hafniumtetrachlorid, Titan-, Zirkon- oder Hafniumtetrabenzyl, in dem gleichen organischen Lösungsmittel bei Temperaturen von im Allgemeinen -90°C bis +35°C, bevorzugt -80°C bis 30°C zusammengegeben. Das Molverhältnis von Ligand zu Metallsalz beträgt im allgemeinen 1,5:1 bis 1:1,5, bevorzugt 1,2:1 bis 1:1,2, besonders bevorzugt ca. 1:1. Die Reaktionsmischung wird anschließend im Allgemeinen bei Temperaturen von 20 bis 50°C, bevorzugt von 20 bis 40°C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur für im Allgemeinen 15 Minuten bis 16 Stunden, bevorzugt 0,5 Stunden bis 6 Stunden, besonders bevorzugt 0,5 Stunden bis 2 Stunden nachgerührt. Die Aufarbeitung erfolgt in üblicher Weise, z.B. durch Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum, Waschen des Rückstandes mit einem Lösungsmittel, in dem der Rückstand (Produkt) weitgehend unlöslich ist, z.B. mit Pentan, Hexan oder Diethylether, gegebenenfalls Digerieren in einem unpolaren Lösungsmittel, z.B. Hexan, Abfiltrieren, Waschen und Trocknen'. In einer alternativen Aufarbeitungsvariante kann die Übergangsmetallverbindung aus , der Reaktionsmischung durch Einengen im Vakuum und/oder Zugabe eines unpolaren Lösungsmittels, z.B. Hexan und/oder Abkühlen auf z.B. -40°C bis -10°C ausgefällt werden. Im Anschluß daran wird nach dem Fachmann bekannten Verfahren abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Ligandsystem der Formel I zunächst durch Umsetzung mit einer starken Base, z.B. n-Butyllithium, in das entsprechende Dianion zu überfuhren und dieses Dianion mit den vorstehend genannten Metallsalzen umzusetzen. Die Verfahrensbedingungen sind dem Fachmann bekannt.In a preferred embodiment, a suitable ligand system of the general formula I is in an organic solvent, for example toluene, tetrahydrofuran (THF) or methylene chloride, with a corresponding metal salt, for example titanium tetraisopropoxide, titanium, zirconium or hafnium tetrachloride, titanium, zirconium or hafnium tetrabenzyl , combined in the same organic solvent at temperatures of generally -90 ° C to + 35 ° C, preferably -80 ° C to 30 ° C. The molar ratio of ligand to metal salt is generally 1.5: 1 to 1: 1.5, preferably 1.2: 1 to 1: 1.2, particularly preferably approximately 1: 1. The reaction mixture is then generally at temperatures from 20 to 50 ° C, preferably from 20 to 40 ° C, particularly preferably at room temperature for generally 15 minutes to 16 hours, preferably 0.5 hours to 6 hours, particularly preferably 0.5 Stirred up to 2 hours. Working up is carried out in a conventional manner, for example by removing the solvent in vacuo, washing the residue with a solvent in which the residue (product) is largely insoluble, for example with pentane, hexane or diethyl ether, optionally digesting in a non-polar solvent, for example hexane 'Filtering, washing and drying'. In an alternative work-up variant, the transition metal compound can be precipitated out of the reaction mixture by concentration in vacuo and / or addition of a non-polar solvent, for example hexane and / or cooling to, for example, from -40 ° C. to -10 ° C. It is then filtered off, washed and dried by methods known to those skilled in the art. It is also possible to convert the ligand system of the formula I according to the invention first into the corresponding dianion by reaction with a strong base, for example n-butyllithium, and to convert this dianion with the metal salts mentioned above. The process conditions are known to the person skilled in the art.
Die erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindungen Formel II sind leicht zugänglich und - gemeinsam mit einem Cokatalysator - als Katalysatoren für die Polymerisation ungesättigter Verbindungen geeignet.The transition metal compounds of formula II according to the invention are easily accessible and - together with a cocatalyst - are suitable as catalysts for the polymerization of unsaturated compounds.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher ein Katalysatorsystem zur Polymerisation von ungesättigten Verbindungen enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Übergangsmetallverbindung der Formel II und mindestens einen Cokatalysator.Another object of the present application is therefore a catalyst system for the polymerization of unsaturated compounds containing at least one transition metal compound of the formula II and at least one cocatalyst.
Geeignete bevorzugte Übergangsmetallverbindungen sind bereits vorstehend genannt.Suitable preferred transition metal compounds have already been mentioned above.
Als Cokatalysatoren (Aktivatoren) sind insbesondere starke, neutrale Lewissäuren, ionische Verbindungen mit lewissauren Kationen und ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen geeignet.Strong, neutral Lewis acids, ionic compounds with Lewis acid cations and ionic compounds with Bronsted acids are particularly suitable as cations as cocatalysts (activators).
Als starke, neutrale Lewissäuren sind Verbindungen der allgemeinen Formel (III) bevorzugt,Compounds of the general formula (III) are preferred as strong, neutral Lewis acids,
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in der die Symbole die folgende Bedeutung habenin which the symbols have the following meaning
M' ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, bevorzugt B, AI oder Ga, besonders bevorzugt B, Q1, Q2, Q3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cr bis Cio-Alkyl, C6- bis C15-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl oder Halogenaryl mit jeweils 1 bis 10M 'an element of III. Main group of the periodic table of the elements, preferably B, Al or Ga, particularly preferably B, Q 1 , Q 2 , Q 3 independently of one another hydrogen, Cr to Cio-alkyl, C 6 - to C 15 -aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl or Halogenaryl with 1 to 10 each
Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 6 bis 20 Kohlenstoffatomen im Arylrest oder Fluorid, Chlorid, Bro id oder Iodid stehen, bevorzugt für Halogenaryle, besonders bevorzugt für Pentafluorphenyl.Carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 20 carbon atoms in the Aryl radical or fluoride, chloride, bro id or iodide, preferably for haloaryls, particularly preferably for pentafluorophenyl.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (TU), in der Q1, Q2, Q3 gleich sind, bevorzugt Tris(pentafluorphenyl)boran.Compounds of the general formula (TU) in which Q 1 , Q 2 , Q 3 are identical are particularly preferred, preferably tris (pentafluorophenyl) borane.
Eine weitere bevorzugt als Cokatalysator (Aktivator) eingesetzte neutrale Lewissäure ist „RπAlO" (Alkylaluminoxan), worin R11 ein C bis C25-Alkyl-, bevorzugt ein Cr bis C4- Alkylrest, besonders bevorzugt ein Methylrest (Methylaluminoxan) ist.Another neutral Lewis acid preferably used as cocatalyst (activator) is “R π AlO” (alkylaluminoxane), in which R 11 is a C to C 25 -alkyl, preferably a Cr to C 4 -alkyl radical, particularly preferably a methyl radical (methylaluminoxane) ,
Geeignete ionische Verbindungen mit lewissauren Kationen sind Verbindungen der allgemeinen Formel (IV),Suitable ionic compounds with Lewis acid cations are compounds of the general formula (IV)
[(Y 7-aa+-N)iT-p! rTp2. rp η +[(Y 7-a a + -N) iT-p ! rTp 2 . rp η +
•Tz]c (IV)• T z ] c (IV)
in der die Symbole die folgenden Bedeutungen habenin which the symbols have the following meanings
Y ein Element der I. bis VI. Hauptgruppe oder der I. bis VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente,Y is an element of I. to VI. Main group or the I. to VIII. Subgroup of the periodic table of the elements,
Ti bis Tz einfach negativ geladene Reste wie Cr bis C28-Alkyl, C6- bis Cι5-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl, Halogenaryl mit jeweils 6 bis 20Ti to T z simply negatively charged radicals such as Cr to C 28 alkyl, C 6 to C 5 aryl, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl, haloaryl, each with 6 to 20
Kohlenstoffatomen im Aryl- und 1 bis 28 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Cr bis Cio-Cycloalkyl, welches gegebenenfalls mit Cr bis C10- Alkylgruppen substituiert sein kann, Halogenid, Cr bis C28-Alkoxy, C6- bis C15-Aryloxy, Silyl- oder Mercaptylgruppen, a ganze Zahlen von 1 bis 6, z ganze Zahlen von 0 bis 5, d Differenz von a-z, wobei d jedoch größer oder gleich 1 ist.Carbon atoms in the aryl and 1 to 28 carbon atoms in the alkyl radical, Cr to Cio-cycloalkyl, which may optionally be substituted by Cr to C 10 alkyl groups, halide, Cr to C 28 alkoxy, C 6 to C 15 aryloxy, silyl - or mercaptyl groups, a integers from 1 to 6, z integers from 0 to 5, d difference from az, but d is greater than or equal to 1.
Besonders geeignet sind Carboniumkationen, Oxoniumkationen und Sulfoniumkationen sowie kationische Übergangsmetallkomplexe. Insbesondere sind das Triphenylmethylkation, das Silberkation und das l,l'-Dimethylferrocenylkation zu nennen. Bevorzugt besitzen sie nicht koordinierende Gegenionen, insbesondere Borverbindungen, wie sie auch in WO 91/09882 genannt werden, bevorzugt Tetrakis(pentafluorophenyl)borat.Carbonium cations, oxonium cations and sulfonium cations as well as cationic transition metal complexes are particularly suitable. The triphenylmethyl cation, the silver cation and the l, l'-dimethylferrocenyl cation should be mentioned in particular. They preferably have non-coordinating counterions, in particular Boron compounds, as they are also mentioned in WO 91/09882, preferably tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
Ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kation und vorzugsweise ebenfalls nicht koordinierenden Gegenionen sind ebenfalls in WO 91/09882 genannt, bevorzugtes Kation ist N,N-Dimethylanilinium.Ionic compounds with Bronsted acids as the cation and preferably also non-coordinating counterions are also mentioned in WO 91/09882, the preferred cation is N, N-dimethylanilinium.
Besonders bevorzugt werden als Cokatalysatoren Methylaluminoxan, Aluminiumalkylverbindungen und Aryl-Borate wie Tetrakis(pentafluorophenyl)borat eingesetzt.Methylaluminoxane, aluminum alkyl compounds and aryl borates such as tetrakis (pentafluorophenyl) borate are particularly preferably used as cocatalysts.
Die Menge an Cokatalysator (Aktivator) beträgt bevorzugt 0,1 bis 10 Äquivalente, bezogen auf die Übergangsmetallverbindung II. Für Alkylalurninoxane, insbesondere Memylaluminoxan, beträgt die Menge an Cokatalysator (Aktivator) im Allgemeinen 50 bis 1000 Äquivalente, bevorzugt 100 bis 500 Äquivalente, besonders bevorzugt 100 bis 300 Äquivalente, bezogen auf die Übergangsmetallverbindung II.The amount of cocatalyst (activator) is preferably 0.1 to 10 equivalents, based on the transition metal compound II. For alkylalurninoxanes, in particular memylaluminoxane, the amount of cocatalyst (activator) is generally 50 to 1000 equivalents, preferably 100 to 500 equivalents, particularly preferably 100 to 300 equivalents, based on the transition metal compound II.
Die erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme können in Form von Vollkatalysatoren oder Trägerkatalysatoren, in Abhängigkeit von den Polymerisationsbedingungen, eingesetzt werden.The catalyst systems according to the invention can be used in the form of unsupported catalysts or supported catalysts, depending on the polymerization conditions.
Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme sind diese bei der Lösungspolymerisation homogen in der Lösung gelöst. Die erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme können dabei „in situ" hergestellt und direkt, ohne vorherige Isolierung, in der Polymerisation eingesetzt werden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme erfolgt dabei im Allgemeinen durch Zugabe der erfindungsgemäßen Übergangsmetall Verbindung zu einer Lösung des Cokatalysators und der zu polymerisierenden ungesättigten Verbindung oder gegebenenfalls einem Gemisch von zwei oder mehr ungesättigten organischen Verbindungen in einem organischen Lösungsmittel. Es sind auch andere Zugäbereihenfolgen möglich. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein erfindungsgemäßes Katalysatorsystem, das zusätzlich einen Träger enthält.When the catalyst systems according to the invention are used, they are homogeneously dissolved in the solution during solution polymerization. The catalyst systems according to the invention can be prepared “in situ” and used directly in the polymerization without prior isolation. The catalyst systems according to the invention are generally prepared by adding the transition metal compound according to the invention to a solution of the cocatalyst and the unsaturated compound to be polymerized or optionally a mixture of two or more unsaturated organic compounds in an organic solvent, other addition orders are also possible. Another object of the present application is a catalyst system according to the invention which additionally contains a support.
Als Trägermaterialien werden bevorzugt feinteilige Feststoffe eingesetzt, deren Teilchendurchmesser im Bereich von im Allgemeinen 1 bis 200 μ liegen, bevorzugt von 30 bis 70 μ .Finely divided solids are preferably used as carrier materials, the particle diameters of which are generally in the range from 1 to 200 μm, preferably from 30 to 70 μm.
Geeignete Trägermaterialien sind beispielsweise Kieselgele, bevorzugt solche der Formel Si02 a Al2O3; worin a für eine Zahl im Bereich von 0 bis 2 steht, bevorzugt von 0 bis 0,5; es handelt sich also um Alumosilikate oder Siliciumdioxid. Derartige Produkte sind im Handel erhältlich, beispielsweise Silica Gel 332 von Grace oder ES 70x von Crosfield.Suitable carrier materials are, for example, silica gels, preferably those of the formula Si0 2 a Al 2 O 3; wherein a is a number in the range from 0 to 2, preferably from 0 to 0.5; it is therefore alumosilicates or silicon dioxide. Such products are commercially available, for example Silica Gel 332 from Grace or ES 70x from Crosfield.
Diese Trägermaterialien können zur Entfernung von adsorbiertem Wasser einer thermischen oder chemischen Behandlung unterzogen werden oder calciniert werden, wobei bevorzugt eine Behandlung bei 80 bis 200°C, besonders bevorzugt bei 100 bis 150°C, durchgeführt wird.These carrier materials can be subjected to a thermal or chemical treatment or calcined to remove adsorbed water, a treatment preferably being carried out at 80 to 200 ° C., particularly preferably at 100 to 150 ° C.
Andere anorganische Verbindungen wie Al2O3 oder MgCl2 oder Mischungen, die diese Verbindungen enthalten, können ebenfalls als Trägermaterialien eingesetzt werden.Other inorganic compounds such as Al 2 O 3 or MgCl 2 or mixtures containing these compounds can also be used as carrier materials.
Die Katalysatoren können auch in Anwesenheit von Trägermaterial „in situ" hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Katalysatorsystem enthaltend einen Träger herzustellen und zu isolieren. Das Katalysatorsystem kann anschließend zur Polymerisation ungesättigter Verbindungen eingesetzt werden.The catalysts can also be prepared “in situ” in the presence of support material. However, it is also possible to prepare and isolate the catalyst system according to the invention comprising a support. The catalyst system can then be used for the polymerization of unsaturated compounds.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme, sowohl mit als auch ohne Träger, erfolgt nach dem Fachmann bekannten Verfahren.The catalyst systems according to the invention, both with and without a carrier, are prepared by processes known to those skilled in the art.
Die erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme sind zum Einsatz in der Polymerisation ungesättigter Verbindungen geeignet. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polymeren durch Polymerisation oder Copolymerisation mindestens einer ungesättigten Verbindung in Gegenwart eines erfindungsgemäßen Katalysatorsystems.The catalyst systems according to the invention are suitable for use in the polymerization of unsaturated compounds. Another object of the present application is a process for the preparation of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of a catalyst system according to the invention.
Geeignete ungesättigte Verbindungen sind z.B. vinylaromatische Monomere, Ethylen, C3- bis C20-, bevorzugt C3- bis C8-Monoolefine und Cycloolefine. Bevorzugte C3- bis C8- Monoolefine sind Propylen, 1 -Buten, 1 -Hexen und 1-Okten. Bevorzugte Cycloolefine sind Norbonen, Norbonadien und Cyclopenten.Suitable unsaturated compounds are, for example, vinyl aromatic monomers, ethylene, C 3 - to C 20 -, preferably C 3 - to C 8 -monoolefins and cycloolefins. Preferred C 3 - to C 8 - mono-olefins are propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene. Preferred cycloolefins are norbornene, norbonadiene and cyclopentene.
Geeignete vinylaromatische Monomere sind z.B. Styrol und in α-Position und/oder am Kern ein- bis dreifach mit CrC4-Alkyl oder Halogen substituierte Styrol e, bevorzugt Styrol, α-Methylstyrol oder p-Methylstyrol. Besonders bevorzugtes vinylaromatisches Monomer ist Styrol.Suitable vinylaromatic monomers are, for example, styrene and styrene e, preferably styrene, α-methylstyrene or p-methylstyrene, substituted one to three times with CrC 4 alkyl or halogen in the α position and / or at the core. A particularly preferred vinyl aromatic monomer is styrene.
Die genannten ungesättigten Verbindungen können zur Herstellung von Homopolymeren oder Copolymeren aufgebaut aus mindestens zwei ungesättigten Verbindungen eingesetzt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Polymere, insbesondere Polymere und Copolymere aufgebaut aus vinylaromatischen Monomeren, insbesondere Styrol, mit einer engen Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn von im Allgemeinen < 3, bevorzugt < 2,5, besonders bevorzugt < 2 erhalten.The unsaturated compounds mentioned can be used to prepare homopolymers or copolymers composed of at least two unsaturated compounds. The process according to the invention gives polymers, in particular polymers and copolymers, composed of vinylaromatic monomers, in particular styrene, with a narrow molecular weight distribution M w / M n of generally <3, preferably <2.5, particularly preferably <2.
Bevorzugt werden als ungesättigte Verbindungen in der Hompolymerisation vinylaromatische Verbindungen, bevorzugt Styrol, α-Mefhylstyrol, p-Methylstyrol, Ethylen oder C3- bis C8-Monoolefine wie Propylen, 1 -Buten, 1 -Hexen und 1-Okten, eingesetzt. In der Copolymerisation wird bevorzugt mindestens eine vinylaromatische Verbindung eingesetzt, besonders bevorzugt werden Styrol und Ethylen, Styrol und Propylen sowie Styrol und Butylen eingesetzt. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren, in dem als ungesättigte Verbindung mindestens eine vinylaromatische Verbindung, bevorzugt Styrol, α-Methylstyrol oder p-Methylstyrol, besonders bevorzugt Styrol verwendet wird.Vinyl aromatic compounds, preferably styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, ethylene or C 3 - to C 8 -monoolefins such as propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are preferably used as unsaturated compounds in the homopolymerization. At least one vinylaromatic compound is preferably used in the copolymerization, styrene and ethylene, styrene and propylene and styrene and butylene are particularly preferably used. The present application also relates to a process in which at least one vinylaromatic compound, preferably styrene, α-methylstyrene or p-methylstyrene, particularly preferably styrene, is used as the unsaturated compound.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren Styrol polymerisiert oder copolymerisiert. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass bei Einsatz C2-symmetrischen Übergangsmetallverbindungen der Formel II in der Homo- oder Copolymerisation von Styrol hoch isotaktisches Polystyrol, bzw. Copolymere, die hoch isotaktische Polystyroleinheiten enthalten, erhalten werden.In a preferred embodiment, styrene is polymerized or copolymerized in the process according to the invention. It has surprisingly been found that when C2-symmetrical transition metal compounds of the formula II are used, highly isotactic polystyrene or copolymers which contain highly isotactic polystyrene units are obtained in the homo- or copolymerization of styrene.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung wird unter hoch isotaktischem Polystyrol bzw. hoch isotaktischen Polystyroleinheiten Polystyrol verstanden, das zu mindestens 80%, bevorzugt zu mindestens 85%, besonders bevorzugt zu mindestens 90% aus m-Diaden aufgebaut ist. Der Anteil der m-Diaden wird mittels ^-N E. ermittelt.According to the present application, highly isotactic polystyrene or highly isotactic polystyrene units are understood to be polystyrene which is composed of at least 80%, preferably at least 85%, particularly preferably at least 90% of m-diads. The proportion of m-diads is determined using ^ -N E.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist somit die Verwendung einer erfindungsgemäßen Übergangsmetallverbindung oder eines erfindungsgemäßen Katalysatorsystems zur Herstellung von isotaktischem Polystyrol. Bevorzugte Übergangsmetallverbindungen und Katalysatorsysteme sind bereits vorstehend genannt.Another object of the present application is thus the use of a transition metal compound according to the invention or a catalyst system according to the invention for the production of isotactic polystyrene. Preferred transition metal compounds and catalyst systems have already been mentioned above.
Als Katalysatorsystem wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren das erfindungsgemäße Katalysatorsystem eingesetzt. Bevorzugte Katalysatorsysteme sind vorstehend genannt. Bei der Herstellung von hoch isotaktischem Polystyrol oder Copolymeren, die hoch isotaktische Polystyroleinheiten enthalten, ist der Einsatz C2-symmetrischer Übergangs- metallverbindungen in dem erfindungsgemäßen Katalysatorsystem bevorzugt. Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Katalysatorsystem nicht allein, sondern in Verbindung mit anderen Katalysatorsystemen des gleichen Typs oder anderer Polymerisationkatalysatoren (wie Phillips-, Ziegler-, Metallocen-Katalysatoren) einzusetzen.The catalyst system according to the invention is used as the catalyst system in the process according to the invention. Preferred catalyst systems are mentioned above. In the production of highly isotactic polystyrene or copolymers containing highly isotactic polystyrene units, the use of C2-symmetrical transition metal compounds in the catalyst system according to the invention is preferred. It is also possible to use the catalyst system according to the invention not alone, but in conjunction with other catalyst systems of the same type or with other polymerization catalysts (such as Phillips, Ziegler, metallocene catalysts).
Je nach Reaktionsbedingungen und eingesetzten ungesättigten Verbindungen (Monomeren) ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Homopolymere, • statistische Copolymere oder Blockcopolymere zu erhalten. Die Polymerisation wird unter allgemein üblichen Bedingungen in Lösung, z.B. als Hochdruckpolymerisation im Hochdruckreaktor oder Hochdruckautoklav, in Suspension oder in der Gasphase (z.B. GPWS-Polymerisationsverfahren) durchgeführt. Dabei ist eine Polymerisation in Lösung bevorzugt. Die entsprechenden Polymerisationsverfahren können als Batch- Verfahren, halbkontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Vorgehensweisen aus dem Stand der Technik bekannt sind.Depending on the reaction conditions and the unsaturated compounds (monomers) used, it is possible to obtain homopolymers, random copolymers or block copolymers with the process according to the invention. The polymerization is carried out under generally customary conditions in solution, for example as high-pressure polymerization in a high-pressure reactor or high-pressure autoclave, in suspension or in the gas phase (for example GPWS polymerization process). Polymerization in solution is preferred. The corresponding polymerization processes can be carried out as a batch process, semi-continuously or continuously, the procedures being known from the prior art.
Als Lösungsmittel sind insbesondere aprotische organische Lösungsmittel geeignet. Dabei können das Katalysatorsystem, die oder das Monomere (ungesättigte Verbindung) und das Polymer in diesen Lösungsmitteln löslich oder unlöslich sein, die Lösungsmittel sollten jedoch nicht an der Polymerisation teilnehmen. Geeignete Lösungsmittel sind Alkane, Cycloalkane, ausgewählte halogenierte Kohlenwasserstoffe und aromatische Kohlenwasserstoffe. Bevorzugte Lösungsmittel sind Hexan, Toluol und Benzol, besonders bevorzugt ist Toluol.Aprotic organic solvents are particularly suitable as solvents. The catalyst system, the monomer (unsaturated compound) and the polymer can be soluble or insoluble in these solvents, but the solvents should not participate in the polymerization. Suitable solvents are alkanes, cycloalkanes, selected halogenated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Preferred solvents are hexane, toluene and benzene, toluene is particularly preferred.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung zusätzlich.The following examples further illustrate the invention.
BeispieleExamples
AllgemeinesGeneral
Die Herstellung und Handhabung der metallorganischen Verbindungen sowie deren Verwendung als Katalysatorkomponente erfolgte unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit unter Argon-Schutzgas (ScHenk-Teclrnik bzw. Glove-Box). Alle benötigten Lösungsmittel wurden vor Gebrauch mit Argon gespült und über Molsieb absolutiert. 2-Brommethyl-6-tert-butyl-4-methylphenol wurde ausgehend von 2-tert-Butyl-4- methylphenol durch Hydroxymethylierung (US 2,792,428) und anschließender Bromierung mit PBr3 nach bekannten Methoden der organischen Chemie hergestellt.The preparation and handling of the organometallic compounds and their use as a catalyst component were carried out with the exclusion of air and moisture under an argon protective gas (ScHenk-Teclrnik or Glove-Box). All required solvents were flushed with argon before use and absoluteized using a molecular sieve. 2-Bromomethyl-6-tert-butyl-4-methylphenol was prepared from 2-tert-butyl-4-methylphenol by hydroxymethylation (US 2,792,428) and subsequent bromination with PBr 3 according to known methods of organic chemistry.
Polymeranalytik Die Polymere wurden mit NMR auf einem Bruker ARX 300 untersucht, wobei C2D2CI4 als Lösungmittel diente. DSC-Messungen zur Bestimmung von Tg und Tm wurden auf einem Seiko DSC 6200 bei einer Heizrate von lOK/min durchgeführt. Weitwinkel- Röntgenstreuung (WAXS) an iPS wurde mittels eines Siemens D500 Pulverdiffraktometers, ausgestattet mit einer temperierten Probenhalterung, vorgenommen. GPC-Messungen wurden in 1,2,4-Trichlorbenzol (TCB) bei 140 °C unter TR-Detektion und PS -Kalibrierung durchgeführt.polymer analysis The polymers were examined by NMR on a Bruker ARX 300, with C2D2CI 4 serving as the solvent. DSC measurements to determine T g and T m were carried out on a Seiko DSC 6200 at a heating rate of lOK / min. Wide-angle X-ray scattering (WAXS) on iPS was carried out using a Siemens D500 powder diffractometer equipped with a temperature-controlled sample holder. GPC measurements were carried out in 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) at 140 ° C with TR detection and PS calibration.
Her'stellung substituierter 2-HydroxybenzolthioleManufacture of substituted 2-hydroxybenzenethiols
Beispiel 1 3-tert-Butyl-5-methyl-2-hydroxybenzolthiol (1)Example 1 3-tert-Butyl-5-methyl-2-hydroxybenzenethiol (1)
.a) Synthese von 2,2 '-Trithiobis(6-tert-butyl-4-methylphenol) (1 a) Zu einer Lösung von 164 g (1 mol) 2-tert-Butyl-4-methylphenol und 1,98 g (lO mmol).a) Synthesis of 2,2'-trithiobis (6-tert-butyl-4-methylphenol) (1 a) To a solution of 164 g (1 mol) of 2-tert-butyl-4-methylphenol and 1.98 g (10 mmol)
Titan(rV)chlorid in 700 ml Toluol wurden bei 5 °C langsam 67,52 g (0,5 mol)Titanium (rV) chloride in 700 ml of toluene was slowly added to 67.52 g (0.5 mol) at 5 ° C.
Schwefelmonochlorid zugetropft. Nach dem „Anspringen" der Reaktion wurde unter weiterem Zutropfen auf -5 bis -10 °C gekühlt. Nach beendeter HCl-Entwicklung wurde bei Raumtemperatur zwei weitere Tage gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend zwei mal mit je 500 ml halb konzentrierter HCl, anschließend je ein mal mit gesättigter NaHCO3-Lösung und mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde überSulfur monochloride added dropwise. After the "start" of the reaction, the mixture was cooled, with further dropwise addition, to -5 to -10 ° C. After the HCl development had ended, the mixture was stirred at room temperature for two more days. The reaction mixture was then washed twice with 500 ml of semi-concentrated HCl, then each time washed once with saturated NaHCO 3 solution and with water and the organic phase was washed over
Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde zwei mal aus Acetonitril umkristallisiert und es wurden 76,1 g (36 %) eines rotgelben Pulvers erhalten, das nicht weiter gereinigt wurde, da es sowohl 2,2'- Trithiobis(6-tert-Butyl-4-methylphenol) als auch 2,2'-Dithiobis(6-tert-Butyl-4- methylphenol) enthielt.Dried sodium sulfate and the solvent removed in vacuo. The residue was recrystallized twice from acetonitrile and 76.1 g (36%) of a red-yellow powder were obtained, which was not further purified since it contained both 2,2'-trithiobis (6-tert-butyl-4-methylphenol) as well as 2,2'-dithiobis (6-tert-butyl-4-methylphenol).
b) Synthese von 3-te7"t-Butyl-5-methyl-2-hydroxybenzolthiol (1) Zu einer Mischung von 80 g 2,2'-Trithiobis(6-tert-butyl-4-methylphenol (aus Beispiel 1 a), 4 1 3 N HCl, 1000 ml Toluol und 500 ml Ethanol wurden über zwei Tage verteilt 157 g Zinkpulver in kleinen Portionen zugegeben. Nach dem Abtrennen der organischen Phase wurde diese mit Wasser gewaschen und über Na2SO getrocknet. Anschließend wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde im Vakuum destilliert und es wurden 51 g (72 %) 3-tert-Butyl-5-methyl-2-hydroxybenzolfhiol als farblosen Feststoff (bei 0,03 torr, 58-59 °C) erhalten. EI-MS: m/z (%) = 196 (51) [M1"], 181 (100) [M+-CH3], 153 (24) [M+-C3H7]b) Synthesis of 3-te7 "t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzenethiol (1) to a mixture of 80 g of 2,2'-trithiobis (6-tert-butyl-4-methylphenol (from Example 1 a) , 4 1 3 N HCl, 1000 ml of toluene and 500 ml of ethanol, 157 g of zinc powder were added in small portions over two days After the organic phase had been separated off, it was washed with water and dried over Na 2 SO 4 Solvent removed in vacuo. The residue was distilled in vacuo and 51 g (72%) of 3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzenefiol were obtained as a colorless solid (at 0.03 torr, 58-59 ° C). EI-MS: m / z (%) = 196 (51) [M 1 " ], 181 (100) [M + -CH 3 ], 153 (24) [M + -C 3 H 7 ]
Beispiel 2 3-te7"t-Butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzolthiol (2)Example 2 3-te7 "t-butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzenethiol (2)
a) Synthese von 2,2'-Dithiobis(6-te7't-butyl-4-methoxyphenol) (2a)a) Synthesis of 2,2'-dithiobis (6-te7't-butyl-4-methoxyphenol) (2a)
Analog zur Synthese in Beispiel 1 a) wurde ausgehend von 6-tert-Butyl-4-methoxyphenol die Verbindung 2,2'-Dithiobis(6-tert-butyl-4-methoxyphenol) als ein orangenes Pulver inAnalogously to the synthesis in Example 1 a), starting from 6-tert-butyl-4-methoxyphenol, the compound 2,2'-dithiobis (6-tert-butyl-4-methoxyphenol) was introduced as an orange powder in
54 % Ausbeute erhalten.Obtained 54% yield.
1H-NMR (C6D6): δ = 1,39 (s, 18 H, C(CH3)3), 3,22 (s, 6 H, CH3), 6,39 (s, 2 H, OH), 6,461H NMR (C 6 D 6 ): δ = 1.39 (s, 18 H, C (CH 3 ) 3 ), 3.22 (s, 6 H, CH 3 ), 6.39 (s, 2 H) , OH), 6.46
(d,4JH,H = 2.9 Hz, 2 H, meta-CH), 7,09 (d, 4JH,H = 2,9 Hz, 2 H, meta-CH)(d, 4 J H , H = 2.9 Hz, 2 H, meta-CH), 7.09 (d, 4 JH, H = 2.9 Hz, 2 H, meta-CH)
13C-NMR (C6D6): δ = 29 (C(CH3)3), 35,1 (C(CH3)3), 54,7 (CH3), 115,7 (meta-Q, 119,3 (meta-Q, 120,1 (ortho-C (S)), 137,9 (ortho-C (t-Bu)), 150 (para-Q, 152,5 (ipso-Q 13 C NMR (C 6 D 6 ): δ = 29 (C (CH 3 ) 3 ), 35.1 (C (CH 3 ) 3 ), 54.7 (CH 3 ), 115.7 (meta-Q , 119.3 (meta-Q, 120.1 (ortho-C (S)), 137.9 (ortho-C (t-Bu)), 150 (para-Q, 152.5 (ipso-Q
EI-MS: M/z (%) = 422 (38) [M*"], 390 (5) [M+-CH3OH], 211 (100) [Cπ502S+]5 178 (41)EI-MS: M / z (%) = 422 (38) [M * " ], 390 (5) [M + -CH 3 OH], 211 (100) [C π5 0 2 S + ] 5 178 (41)
[211-SH], 91 (22) [C7H8 +][211-SH], 91 (22) [C 7 H 8 + ]
b) Synthese von 3-te7't-Butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzolthiol (2) Analog zur Synthese in Beispiel 1- b) wurde ausgehend von 2,2'-Dithiobis(6-te7-t-butyl-4- methoxyphenol) (2a) das Thiol 3-tert-Butyl-5-memoxy-2-hydroxybenzolthiol (2) hergestellt. (2) wurde nach Destillation (71°C bei 0.03 torr) in 79 % Ausbeute als farblose Kristallmasse erhalten. EI-MS: M/z (%) = 212 (79) [M+], 197 (100) [M+-CH3], 178 (9) [ ^S], 169 (31) [M+- C3H7], 91 (11) [C7H8 +]b) Synthesis of 3-te7't-butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzenethiol (2) Analogously to the synthesis in Example 1-b), starting from 2,2'-dithiobis (6-te7-t-butyl-4 - methoxyphenol) (2a) the thiol 3-tert-butyl-5-memoxy-2-hydroxybenzenethiol (2). (2) was obtained after distillation (71 ° C at 0.03 torr) in 79% yield as a colorless crystal mass. EI-MS: M / z (%) = 212 (79) [M + ], 197 (100) [M + -CH 3 ], 178 (9) [^ S], 169 (31) [M + - C 3 H 7 ], 91 (11) [C 7 H 8 + ]
Beispiel 3 3,5-Di-tert.-butyl-2-hydroxybenzolthiol (3)Example 3 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzenethiol (3)
Analog zur Synthese in Beispiel 1 a) und 1 b) wurde ausgehend von 2,4-Di-te7-t.-butyl- phenol über das Zwischenprodukt 2,2'~Dithiobis(4,6-di-te7 .-butyl-phenol) das Thiol 3,5- Di-tert.-butyl-2-hydroxybenzolthiol (3) erhalten. Herstellung von BisphenolatoligandenAnalogously to the synthesis in Example 1 a) and 1 b), starting from 2,4-di-te7-t.-butylphenol, the intermediate 2,2'-dithiobis (4,6-di-te7.-Butyl- phenol) the thiol 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzenethiol (3). Production of bisphenolato ligands
Beispiel A l,4-Dithiabutanediyl-2,2'-bis(6-tert-butyl-4-methylphenol) (A)Example A1, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenol) (A)
46 g (0,234 mol) 3-tert-Butyl-5-me l-2-hyά oxybenz;olthiol (1) wurden in 500 ml Methanol gelöst. Zu dieser Lösung wurden 9.39 g (0.234 mol) Natriumhydroxid gegeben. Die Suspension wurde so lange auf 50-60 °C erwärmt, bis sich das Natriumhydroxyd vollständig gelöst hatte. Bei gleicher Temperatur wurden 22.06 g (10.32 ml / 0.117 mol) 1,2-Dibromethan zugetropft und das Reaktionsgemisch für eine Stunde refluxiert. Ausgefallenes Produkt, das das Rühren behinderte, wurde durch Zugäbe von weiteren 150 ml Methanol gelöst. Nach dem Abkühlen der Suspension wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, der Rückstand in heißem Toluol aufgenommen und das unlösliche Natriumbromid von der überstehenden Lösung filtriert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und es wurden 46.2 g (94 %) l,4-Dithiabutanediyl-2,2-bis(6-tert-butyl-4- methylphenol) (A) als farblose Schuppen erhalten, die ohne weitere Reinigung in den nachfolgenden Synthesen eingesetzt wurden.46 g (0.234 mol) of 3-tert-butyl-5-me-2-hy-oxybenz; olthiol (1) were dissolved in 500 ml of methanol. 9.39 g (0.234 mol) of sodium hydroxide were added to this solution. The suspension was heated to 50-60 ° C until the sodium hydroxide had completely dissolved. 22.06 g (10.32 ml / 0.117 mol) of 1,2-dibromoethane were added dropwise at the same temperature and the reaction mixture was refluxed for one hour. Precipitated product, which impeded the stirring, was dissolved by adding a further 150 ml of methanol. After the suspension had cooled, the solvent was removed in vacuo, the residue was taken up in hot toluene and the insoluble sodium bromide was filtered from the supernatant solution. The solvent was removed in vacuo and 46.2 g (94%) of 1,4-dithiabutanediyl-2,2-bis (6-tert-butyl-4-methylphenol) (A) were obtained as colorless flakes which, without further purification, were obtained in the following syntheses were used.
EI-MS: m/z (%) = 418 (23) [M+], 223 (59) [Cι3H19OS+], 195 (100) [CπH15OS+], 57 (3) [C4H9 +]EI-MS: m / z (%) = 418 (23) [M + ], 223 (59) [Cι 3 H 19 OS + ], 195 (100) [C π H 15 OS + ], 57 (3) [C 4 H 9 + ]
Beispiel B 1 ,4-Dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-te7*t-butyl-4-methoxvphenoι) (B)Example B 1, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-te7 * t-butyl-4-methoxvphenoι) (B)
Analog zu Beispiel A wurde ausgehend von 3-te7 -Butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzolfhiol (2) der Bisphenolatligand l,4-Dithiabutanediyl-2,2-bis(6-te7-t-butyl-4-methoxyphenol) (B) als ein hellbeiges Pulver in 61 % Ausbeute erhalten.Analogously to Example A, starting from 3-te7-butyl-5-methoxy-2-hydroxybenzenolfiol (2), the bisphenolate ligand l, 4-dithiabutanediyl-2,2-bis (6-te7-t-butyl-4-methoxyphenol) ( B) obtained as a light beige powder in 61% yield.
EI-MS: M/z (%) =450 (26) [M+], 239 (27) [M+-CnH15O2S], 211 (100) [CπH15O2S+], 178 (27)EI-MS: M / z (%) = 450 (26) [M + ], 239 (27) [M + -C n H 15 O 2 S], 211 (100) [C π H 15 O 2 S + ], 178 (27)
Beispiel C l,4-Dithiabutanediyl-2,2'-bis(4,6-di-tert-butyl-phenol) (C) Analog zu Beispiel A wurde eine Lösung von 1,5 g (6,3 mmol) 3,5-Di-tert.-butyl-2- hydroxybenzolthiol (3) aus Beispiel (3) und 0,25 g (6,3 mmol) NaOH in 25 ml Methanol bei 0°C mit 0,58 g (3,1 mmol) 1,2-Dibromethan umgesetzt. Nach Aufarbeitung wie in Beispiel A beschrieben und Umkristallisation aus Aceton/Acetonitril wurden 0,84 g (55%) des Liganden (C ) in Form von farblosen Kristallen erhalten.Example C1, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-tert-butylphenol) (C) Analogously to Example A, a solution of 1.5 g (6.3 mmol) of 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzenethiol (3) from Example (3) and 0.25 g (6.3 mmol) was obtained ) NaOH in 25 ml of methanol at 0 ° C with 0.58 g (3.1 mmol) of 1,2-dibromoethane. After working up as described in Example A and recrystallization from acetone / acetonitrile, 0.84 g (55%) of the ligand (C) was obtained in the form of colorless crystals.
EI-MS: M/z (%) = 502 (45, M+), 265 (100, C16H25OS+), 237 (99, C14H22OS+), 181 (33, C10H14OS+), 56 (76, C4H8 +).EI-MS: M / z (%) = 502 (45, M + ), 265 (100, C 16 H 25 OS + ), 237 (99, C 14 H 22 OS + ), 181 (33, C 10 H 14 OS + ), 56 (76, C 4 H 8 + ).
Beispiel D l,5-Dithiapentanediyl-2,2'-bis(4,6-di-tert-butyl-phenol) (D)Example D 1,5-Dithiapentanediyl-2,2'-bis (4,6-di-tert-butylphenol) (D)
Analog zu Beispiel C wurde das Bisphenolat (D) durch Umsetzung von 3,5-Di-tert.-butyl- 2-hydroxybenzolthiol (3) aus Beispiel (3) mit 1,3-Dibrompropan in 28% Ausbeute hergestellt. EI-MS: M/z (rel. int. %) = 516 (100, *), 460 (11, M^ C4H8), 279 (23, C17H27OS2 +), 279 (31, C17H27OS+), 56 (30, C4H8 +).Analogously to Example C, the bisphenolate (D) was prepared by reacting 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzenethiol (3) from Example (3) with 1,3-dibromopropane in 28% yield. EI-MS: M / z (rel. Int.%) = 516 (100, *), 460 (11, M ^ C 4 H 8 ), 279 (23, C 17 H 27 OS 2 + ), 279 (31 , C 17 H 27 OS + ), 56 (30, C 4 H 8 + ).
Beispiel E 2-(3 '-tert-Butyl-2'-hyάroxy-5'-me1hylberizylthio)-6-tert-butyl-4- methylphenol (E)Example E 2- (3'-tert-Butyl-2'-hyάroxy-5'-methylbenzylthio) -6-tert-butyl-4-methylphenol (E)
Zur Lösung des 6-tert-Butyl-4-methyl-2-mercaptophenols (3,23 g, 16,4 mmol in 15 mL DMF wurde KHCO (1,65 g, 16,4 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde 30 min bei Raumtemperatur intensiv gerührt. Zu der entstandenen klaren blassgelben Lösung wurde dann langsam reines 2-Brommethyl-6-te7-t-butyl-4-methylphenol (1,46 g, 5,68 mmol) zugetropft, währenddessen sich die Lösung entfärbte und eine leichte Trübung eintrat. Nach ca. 14 h Rühren bei Raumtemperatur wurden 20 mL Wasser zugegeben. Anschließend extrahierte man dreimal mit 40 mL Diethylether, wusch die vereinigten organischen Phasen mit Wasser und NaClaq und trocknete mit MgSO4. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt und das Produkt aus Petrolether urnkristallisiert. Ausbeute: 5,7 g (15,3 mmol, 93%). EI-MS (70 eV): m/z = 372 (16%, M+), 177 (100%, [HOC6H2(C4H9)(CH3)CH2] ). Beispiel F 4,6-Di-tert-butyl-2-(3 ' -tert-butyl-2 ' -hydroxy-5 ' -methylbenzylthio)phenol (F)KHCO (1.65 g, 16.4 mmol) was added to the solution of 6-tert-butyl-4-methyl-2-mercaptophenol (3.23 g, 16.4 mmol in 15 mL DMF). The mixture was stirred for 30 min Pure 2-bromomethyl-6-te7-t-butyl-4-methylphenol (1.46 g, 5.68 mmol) was slowly added dropwise to the resulting clear pale yellow solution, during which time the solution decolorized and one After stirring for about 14 hours at room temperature, 20 ml of water were added, the mixture was then extracted three times with 40 ml of diethyl ether, the combined organic phases were washed with water and NaCl aq and dried with MgSO 4 and the solvent was removed under reduced pressure and the product was recrystallized from petroleum ether. Yield: 5.7 g (15.3 mmol, 93%). EI-MS (70 eV): m / z = 372 (16%, M + ), 177 (100%, [ HOC 6 H 2 (C 4 H 9 ) (CH 3 ) CH 2 ]). Example F 4,6-di-tert-butyl-2- (3'-tert-butyl-2 '-hydroxy-5' -methylbenzylthio) phenol (F)
Figure imgf000026_0001
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4,6-Di-te7-t-butyl-2-mercaptophenol (1,36 g, 5,70 mmol), 5 mL Dimethylformamid und KHCO3 (571 mg, 5,70 mmol) wurden vorgelegt und 30 min bei Raumtemperatur intensiv gerührt. Dazu wurde die Lösung des 2-Brommethyl-6-tert-butyl-4-methylphenols (1,46 g, 5,68 mmol) in 5 mL Dimethylformamid zugegeben. Nach ca. 15 h Rühren bei Raumtemperatur wurden 50 mL Diethylether zugegeben. Die Lösung wurde mit H2O und gesättigter NaClaq gewaschen und mit MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde entfernt und das Rohprodukt durch Säulenchromatographie (Ethylacetat/Hexan, 3:97) gereinigt. Ausbeute: 1,58 g (3,81 mmol, 67%).4,6-Di-te7-t-butyl-2-mercaptophenol (1.36 g, 5.70 mmol), 5 ml of dimethylformamide and KHCO 3 (571 mg, 5.70 mmol) were initially charged and intensive for 30 min at room temperature touched. The solution of 2-bromomethyl-6-tert-butyl-4-methylphenol (1.46 g, 5.68 mmol) in 5 ml of dimethylformamide was added. After stirring for about 15 hours at room temperature, 50 ml of diethyl ether were added. The solution was washed with H 2 O and saturated NaCl aq and dried with MgSO 4 . The solvent was removed and the crude product was purified by column chromatography (ethyl acetate / hexane, 3:97). Yield: 1.58 g (3.81 mmol, 67%).
EI-MS (70 eV): m/z = 414 (14%, M1"), 177 (100%, [HOC6H2(C4H9)(CH3)CH2]+).EI-MS (70 eV): m / z = 414 (14%, M 1 " ), 177 (100%, [HOC 6 H 2 (C 4 H 9 ) (CH 3 ) CH 2 ] + ).
Beispiel G 2-(3 ' -te7-t-Butyl-2 ' -hydroxy-α-methylbenzylthio)-6-te7't-butyl-4- methylphenol (G)Example G 2- (3'-te7-t-Butyl-2'-hydroxy-α-methylbenzylthio) -6-te7't-butyl-4-methylphenol (G)
Zur Lösung des 6-te7-t-Butyl-4-methyl-2-mercaptophenols (3,51 g, 13,6 mmol) in 14 mL DMF wurde KHCO3 (1,65 g, 16,4 mmol) zugegeben. Nach 30 min intensiven Rührens wurde bei Raumtemperatur langsam reines 2-(l'-Bromethyl)-6-tert-butylphenol (2,68 g, 13,6 mmol) zugetropft. Die Entfärbung der Lösung sowie eine leichte Trübung der Reaktionsmischung waren zu beobachten. Nach ca. 14 h Rühren bei Raumtemperatur wurden 20 mL Wasser zugegeben. Anschließend extrahierte man dreimal mit 40 mL Diethylether, wusch die vereinigten organischen Phasen mit Wasser und NaClaq und trocknete mit MgSO4. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels erhielt man das Produkt als 1:1 Isomerengemisch in Form eines farblosen Öls. Ausbeute: 4,71 g (12,6 mmol, 93%). Die Isomere wurden durch Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat 97:3) getrennt. EI-MS (70 eV): m/z = 372 (3%, M"1"), 177 (100%, [HOC6H3(C4H9)(CH3)CH]+). Gef. C: 74,35; H: 8,43; S: 8,54.KHCO 3 (1.65 g, 16.4 mmol) was added to dissolve the 6-te7-t-butyl-4-methyl-2-mercaptophenol (3.51 g, 13.6 mmol) in 14 mL DMF. After stirring intensively for 30 min, pure 2- (l'-bromoethyl) -6-tert-butylphenol (2.68 g, 13.6 mmol) was slowly added dropwise at room temperature. The discoloration of the solution and a slight clouding of the reaction mixture were observed. After stirring for about 14 hours at room temperature, 20 ml of water were added. The mixture was then extracted three times with 40 ml of diethyl ether, the combined organic phases were washed with water and NaCl aq and dried with MgSO 4 . After removing the solvent, the product was obtained as 1: 1 mixture of isomers in the form of a colorless oil. Yield: 4.71 g (12.6 mmol, 93%). The isomers were separated by column chromatography (hexane / ethyl acetate 97: 3). EI-MS (70 eV): m / z = 372 (3%, M "1" ), 177 (100%, [HOC 6 H 3 (C 4 H 9 ) (CH 3 ) CH] + ). Found C: 74.35; H: 8.43; S: 8.54.
Synthese der ÜbergangsmetallverbindungenSynthesis of transition metal compounds
Beispiel I Di(isopropoxy) { 1 ,4-difhiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- methylphenoxy) } titan (I)Example I Di (isopropoxy) {1,4-difhiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenoxy)} titanium (I)
724 mg (2,55 mmol / 755 μl) Titantetraisopropoxid wurden in 10 ml Toluol gelöst. Diese Lösung wurde bei -25 °C zu einer Suspension von 1,065 g (2,55 mmol) des Bisphenolatliganden (A) aus Beispiel A in 40 ml Toluol gegeben. Die Lösung wurde sofort zitronengelb. Anschließend wurde noch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand in 7 ml Hexan aufgenommen. Nach Filtration der Lösung wurde diese auf -30 °C gekühlt, wobei ein gelber Feststoff ausfiel. Die überstehende Lösung wurde äbfiltriert, restliches Lösungsmittel im Vakuum entfern und es wurden 1,17 g (79 %) (I) als in Form eines zitronengelben Pulvers erhalten.724 mg (2.55 mmol / 755 μl) titanium tetraisopropoxide were dissolved in 10 ml toluene. This solution was added at -25 ° C. to a suspension of 1.065 g (2.55 mmol) of the bisphenolate ligand (A) from Example A in 40 ml of toluene. The solution immediately turned lemon yellow. The mixture was then stirred for a further 2 hours at room temperature, then the solvent was removed in vacuo and the residue was taken up in 7 ml of hexane. After filtering the solution, it was cooled to -30 ° C., whereby a yellow solid precipitated out. The supernatant solution was filtered off, residual solvent removed in vacuo and 1.17 g (79%) (I) was obtained as a lemon yellow powder.
EI-MS: M/z (%) = 582 (100) [M+], 523 (36) [M+-OC3H7], 57 (24) [C4H9 +]EI-MS: M / z (%) = 582 (100) [M + ], 523 (36) [M + -OC 3 H 7 ], 57 (24) [C 4 H 9 + ]
Beispiel II Dichloro { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 '-bis(6-te7-t-Butyl-4-methylphenoxy) } titan (II)Example II dichloro {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-te7-t-butyl-4-methylphenoxy)} titanium (II)
1 g (2.4 mmol) Ligand (A) wurden in 20 ml Toluol suspendiert und auf -70 °C gekühlt. Zu dieser Suspension wurde eine Lösung aus 455 mg (2,4 mmol / 263 μl) Titantetrachlorid in wenig Toluol getropft. Nach 15 min. Rühren bei dieser Temperatur wurde auf Raumtemperatur erwärmt und für weitere zwei Stunden gerührt. Anschließend wurde auf - 30 °C gekühlt und das ausgefallene bordeauxrote Pulver wurde durch Filtration isoliert. Es wurden 1,04 g (81 %) (II) erhalten. Dunkelrote, einkristalline Nadeln wurden durch das langsame Abdampfen von Benzol in der Glovebox erhalten. EI-MS: M/z (%) = 535 (100) [M+], 499 (4) [M^-Cl], 483 (89), 419 (30) [LigandH+], 57 (20) [(CH3)C+]1 g (2.4 mmol) of ligand (A) were suspended in 20 ml of toluene and cooled to -70 ° C. A solution of 455 mg (2.4 mmol / 263 μl) titanium tetrachloride in a little toluene was added dropwise to this suspension. After 15 min. Stirring at this temperature was warmed to room temperature and stirred for an additional two hours. The mixture was then cooled to -30 ° C. and the precipitated burgundy powder was isolated by filtration. 1.04 g (81%) (II) were obtained. Dark red, single crystal needles were obtained by slowly evaporating benzene in the glove box. EI-MS: M / z (%) = 535 (100) [M + ], 499 (4) [M ^ -Cl], 483 (89), 419 (30) [LigandH + ], 57 (20) [ (CH 3 ) C + ]
Beispiel III Dicmoro{l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(6-te7't-Butyl-4- me ylphenoxy)}hafnium (III)Example III Dicmoro {l, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-te7't-butyl-4-meylphenoxy)} hafnium (III)
1 g (2.4 mmol) Ligand (Ä) wurden in 20 ml Toluol suspendiert und auf -20 °C gekühlt. Zu dieser Suspension wurde ein zweite Suspension aus 767 mg (2.4 mmol) Hafhiumtetrachlorid in 20 ml Toluol gegeben. Nach 15 min. Rühren bei dieser Temperatur wurde auf Raumtemperatur erwärmt und für weitere zwei Stunden gerührt, wobei nach etwa 10 min die Lösung gelb und fast klar wurde. Anschließend wurde filtriert xmd das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Verbindung (III) wurde als ein hellgelbes Pulver in 98 % Ausbeute erhalten. Bernsteinfarbene Kristalle von (III) für die Röntgenstrukturanalyse wurden durch langsames Abdampfen des Lösungsmittels aus benzolische Lösung erhalten.1 g (2.4 mmol) of ligand (Ä) were suspended in 20 ml of toluene and cooled to -20 ° C. A second suspension of 767 mg (2.4 mmol) of hafhium tetrachloride in 20 ml of toluene was added to this suspension. After 15 min. Stirring at this temperature was warmed to room temperature and stirred for a further two hours, after about 10 minutes the solution becoming yellow and almost clear. The solvent was then filtered and removed in vacuo. Compound (III) was obtained as a light yellow powder in 98% yield. Amber crystals of (III) for X-ray structure analysis were obtained by slowly evaporating the solvent from benzene solution.
EI-MS: M/z (%) = 666 (100) [M+], 651 (4) [M^CHs], 615 (48) [M'-CHsCl], 146 (22) [CUH14 +], 91 (64) [C7H8 +]EI-MS: M / z (%) = 666 (100) [M + ], 651 (4) [M ^ CHs], 615 (48) [M'-CHsCl], 146 (22) [C U H 14 + ], 91 (64) [C 7 H 8 + ]
Beispiel IV Di(isoproxy){l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(6-tert-butyl-4- methoxyphenoxy)} titan (TV)Example IV Di (isoproxy) {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methoxyphenoxy)} titanium (TV)
Eine Lösung von 631 mg (2,16 mmol) Titantetraisopropoxid in 10 ml Toluol wurde bei -A solution of 631 mg (2.16 mmol) titanium tetraisopropoxide in 10 ml toluene was -
25 °C zu einer Lösung von 970 mg (2,16 mmol) des Bisphenolatliganden (B) aus Beispiel B in 40 ml Toluol gegeben. Die Reaktionslösung wurde sofort orange. Die Lösung wurde25 ° C. to a solution of 970 mg (2.16 mmol) of the bisphenolate ligand (B) from Example B in 40 ml of toluene. The reaction solution immediately turned orange. The solution was
15 Minuten bei -25 °C und anschließend noch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.Stirred for 15 minutes at -25 ° C and then for 2 hours at room temperature.
Danach wurde die Lösung auf wenige ml eingeengt und über Nacht fiel das Produkt bei -The solution was then concentrated to a few ml and the product fell overnight -
30 °C aus. Die überstehende Lösung wurde abfiltriert und es wurden 924 mg (71 %) (IV) als orange mikrokristalline Nadeln erhalten. EI-MS: M z (%) = 614 (22) [M+], 555 (4)
Figure imgf000028_0001
238 (50) [Cι3H19O2S+], 91 (100)
30 ° C. The supernatant solution was filtered off and 924 mg (71%) (IV) were obtained as orange microcrystalline needles. EI-MS: M z (%) = 614 (22) [M + ], 555 (4)
Figure imgf000028_0001
238 (50) [Cι 3 H 19 O 2 S + ], 91 (100)
[C7H8 +] Beispiel V Dichloro { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- methoxyphenoxy)} titan (V)[C 7 H 8 + ] Example V Dichloro {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methoxyphenoxy)} titanium (V)
Analog zu Beispiel II wurden 2,339 g (5,2 mmol) des Bisphenolatliganden (B) mit 987 mg (5.2 mmol) Titantetrachlorid umgesetzt. Es wurden 2.94 g (88 %) (V) in Form eines dunkelroten Pulvers erhalten.Analogously to Example II, 2.339 g (5.2 mmol) of the bisphenolate ligand (B) were reacted with 987 mg (5.2 mmol) of titanium tetrachloride. 2.94 g (88%) (V) were obtained in the form of a dark red powder.
EI-MS: M/z (%) = 566 (100) [M ], 538 (5) [M+-CO], 515 (43) [M -CH3CTJ, 238 (72) [C13H18O2S+], 57 (53) [(CH3)C+]EI-MS: M / z (%) = 566 (100) [M], 538 (5) [M + -CO], 515 (43) [M -CH 3 CTJ, 238 (72) [C 13 H 18 O 2 S + ], 57 (53) [(CH 3 ) C + ]
Beispiel VI DicMoro{l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(6-te7't-Butyl-4- methoxyphenoxy)} Zirkonium (VI)Example VI DicMoro {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-te7't-butyl-4-methoxyphenoxy)} zirconium (VI)
Eine Lösung von 1.04 g (2.31 mmol) des Bisphenolatliganden (B) in 35 ml Toluol wurde zu einer -30 °C kalten Suspension von 538 mg (2.31 mmol) ZrCl4 in 10 ml Toluol getropft, 10 Minuten bei dieser Temperatur und 2 weitere Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und bei -30 °C über Nacht ausgefroren. Nach erneuter Filtration wurden 1.38 g (98 %) (VI) in Form eines blassgelben Feststoffs erhalten. EI-MS: M/z (%) = 610 (100) [M4 , 582 (10) [M+-CO], 559 (24) [M+-CH3C1], 239 (5)A solution of 1.04 g (2.31 mmol) of the bisphenolate ligand (B) in 35 ml of toluene was added dropwise to a -30 ° C. cold suspension of 538 mg (2.31 mmol) of ZrCl 4 in 10 ml of toluene, 10 minutes at this temperature and 2 more Stirred for hours at room temperature. The reaction mixture was filtered and frozen at -30 ° C overnight. After renewed filtration, 1.38 g (98%) (VI) were obtained in the form of a pale yellow solid. EI-MS: M / z (%) = 610 (100) [M 4 , 582 (10) [M + -CO], 559 (24) [M + -CH 3 C1], 239 (5)
[C13H18Ö2S+], 57 (20) [(CH3)C+][C 13 H 18 Ö 2 S + ], 57 (20) [(CH 3 ) C + ]
Beispiel VII Dichloro { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- methoxyphenoxy)}hafhium (VII)Example VII dichloro {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methoxyphenoxy)} hafhium (VII)
Analog zu Beispiel VI wurden 1,004 g (2,23 mmol) des Bisphenolatliganden (B) mitAnalogously to Example VI, 1.004 g (2.23 mmol) of the bisphenolate ligand (B) was also added
715 mg (2,23 mmol) Hamiumtetrachlorid umgesetzt. Es wurden 1,464 g (94 %) (VII) in715 mg (2.23 mmol) of hamium tetrachloride reacted. 1.444 g (94%) (VII) were added
Form eines orangegelben Feststoffes erhalten.Obtained form of an orange-yellow solid.
EI-MS: M/z (%) = 698 (100) [M*], 670 (130) [M'-CO], 647 (25) [M^CHsCl], 619 (28),EI-MS: M / z (%) = 698 (100) [M *], 670 (130) [M'-CO], 647 (25) [M ^ CHsCl], 619 (28),
179 (4) [CπH15O2 +], 57 (24) [(CH3)C+] Beispiel VHI Dibenzyl { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- methylphenoxy)} Zirkonium (VIII)179 (4) [CπH 15 O 2 + ], 57 (24) [(CH 3 ) C + ] Example VHI Dibenzyl {1, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenoxy)} zirconium (VIII)
Eine Suspension von 650 mg (1,556 mmol) des Bisphenolatliganden (A) in 10 ml Toluol wurde auf -80 °C gekühlt. Dazu wurde eine Lösung von 707,5 mg (1,556 mmol) Zirkoniumtetrabenzyl in 15 ml Toluol getropf . Das Reaktionsgemisch wurde 15 Minuten bei dieser Temperatur und anschließend 1,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die eingeengte Lösung wurde über Nacht bei -30 °C gehalten und anschließend der ausgefallene Feststoff ab filtriert. Es wurden 878 mg (82 %) (VIII) in Form eines hellgelben Pulvers erhalten.A suspension of 650 mg (1.556 mmol) of the bisphenolate ligand (A) in 10 ml of toluene was cooled to -80 ° C. A solution of 707.5 mg (1.556 mmol) of zirconium tetrabenzyl in 15 ml of toluene was added dropwise. The reaction mixture was stirred at this temperature for 15 minutes and then at room temperature for 1.5 hours. The concentrated solution was kept at -30 ° C. overnight and then the precipitated solid was filtered off. 878 mg (82%) (VIII) were obtained in the form of a light yellow powder.
C38H46θ2S2Zr (689) ber: C: 66,13 H: 6,72 S: 9,29 gef: C: 64,37 H: 6,95 S: 9,33C 38 H 46 θ 2 S 2 Zr (689) calcd: C: 66.13 H: 6.72 S: 9.29 found: C: 64.37 H: 6.95 S: 9.33
Beispiel LX Dibenzyl {1, 4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(6-tert-Butyl-4- methylphenoxy)}hafnium (LX)Example LX Dibenzyl {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenoxy)} hafnium (LX)
Analog zu Beispiel VIII wurde aus 650 mg (1,556 mmol) des Bisphenolatliganden (A) und der äquimolaren Menge Hafniumtetrabenzyl die Verbindung (IX) in einer Ausbeute von 1.026 g (85 %) als blassgelbes Pulver erhalten.Analogously to Example VIII, 650 mg (1.556 mmol) of the bisphenolate ligand (A) and the equimolar amount of hafnium tetrabenzyl gave the compound (IX) in a yield of 1,026 g (85%) as a pale yellow powder.
CssB gHfOzSz (776.5) ber: C: 58,71 H: 5,96 S: 8,25 gef: C: 57,32 H: 5,93 S: 8,14CssB gHfOzSz (776.5) calcd: C: 58.71 H: 5.96 S: 8.25 found: C: 57.32 H: 5.93 S: 8.14
Beispiel X Dibenzyl {1, 4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- methoxyphenoxy)} Zirkonium (X)Example X Dibenzyl {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methoxyphenoxy)} zirconium (X)
Eine Suspension von 500 mg (1,111 mmol) des Bisphenolatliganden (B) in 10 ml Toluol wurde auf -80 °C gekühlt. Dazu wurde eine Lösung von 505,5 mg (1,111 mmol) Zirkoniumtetrabenzyl in 15 ml Toluol getropft. Das Reaktionsgemisch wurde weitereA suspension of 500 mg (1.111 mmol) of the bisphenolate ligand (B) in 10 ml of toluene was cooled to -80 ° C. A solution of 505.5 mg (1.111 mmol) of zirconium tetrabenzyl in 15 ml of toluene was added dropwise. The reaction mixture became more
15 Minuten bei dieser Temperatur und anschließend 1,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, der Rückstand mit Pentan gewaschen und (X) wurde als hellgelbes Pulver in nahezu quantitative Ausbeute erhalten. C38H46O4S2Zr (720) ber: C: 63,23 H: 6,42 S: 8,88 gef: C: 63,10 H: 6,41 S: 8,8715 minutes at this temperature and then 1.5 hours at room temperature touched. The solvent was removed in vacuo, the residue washed with pentane and (X) was obtained as a light yellow powder in almost quantitative yield. C 38 H 46 O 4 S 2 Zr (720) Calcd: C: 63.23 H: 6.42 S: 8.88 Found: C: 63.10 H: 6.41 S: 8.87
Beispiel XI Dibenzyl { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-Butyl-4- memoxyphenoxy)}hafhium (XI)Example XI Dibenzyl {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-memoxyphenoxy)} hafhium (XI)
Analog zu Beispiel X wurde die Verbindung (XI) ausgehend von 500 mg (1,111 mmol) des Bisphenolatliganden (B) und 1,11 mmol Hafniumtetrabenzyl in nahezu quantitative Ausbeute in Form eines blassgelben Pulvers erhalten. C38H46O4S2Zr (810) ber: C: 56,39 H: 5,73 S: 7,92 gef: C: 56,43 H: 5,77 S: 7,83Analogously to Example X, the compound (XI) was obtained in almost quantitative yield in the form of a pale yellow powder, starting from 500 mg (1.111 mmol) of the bisphenolate ligand (B) and 1.11 mmol of hafnium tetrabenzyl. C 38 H 46 O 4 S 2 Zr (810) Calcd: C: 56.39 H: 5.73 S: 7.92 Found: C: 56.43 H: 5.77 S: 7.83
Beispiel XII DicMoro{l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(4,6-di-te7"t-butyl-phenoxy)}titan (XII).Example XII DicMoro {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-te7 "t-butylphenoxy)} titanium (XII).
Zu einer Lösung von 0,92 g (1,9 mmol) des Bisphenolatliganden (C) aus Beispiel C in 20 ml Toluol wurden 0,36 g (1,9 mmol) Titantetrachlorid gegeben. Die Farbe der Lösung veränderte sich augenblicklich nach rot und Chlorwasserstoffentwicklung wurde beobachtet. Der rote Niederschlag wurde isoliert und mit Hexan gewaschen. 1,12 g (98%) der Verbindung (XII) wurden als rotoranges, mikrokristallines Pulver erhalten. EI MS: m/z (%) 620 (100, M+), 558 (26, CÄsOÄTiCl^, 264 (C16H24OS+) 192 (19,
Figure imgf000031_0001
0.36 g (1.9 mmol) of titanium tetrachloride was added to a solution of 0.92 g (1.9 mmol) of the bisphenolate ligand (C) from Example C in 20 ml of toluene. The color of the solution immediately changed to red and hydrogen chloride evolution was observed. The red precipitate was isolated and washed with hexane. 1.12 g (98%) of compound (XII) was obtained as a red-orange, microcrystalline powder. EI MS: m / z (%) 620 (100, M + ), 558 (26, CÄsOÄTiCl ^, 264 (C 16 H 24 OS + ) 192 (19,
Figure imgf000031_0001
Beispiel XIII DicMoro{l,5-dithiapentanediyl-2,2'-bis(4,6-di-te7'-t-butyl-phenol)}titan (XIII).Example XIII DicMoro {1,5-dithiapentanediyl-2,2'-bis (4,6-di-te7'-t-butylphenol)} titanium (XIII).
Analog zu Beispiel XII wurde ausgehend von Ligand (D) und Titantetrachlorid die Verbindung (XIII) hergestellt. EI MS: m/z (%) 631 (100, M1"), 616 (29, C3oH43O2S2TiCl2 +), 581 (15, C30H43O2S2TΪCV), 56 (29, C4H8 +).Analogously to Example XII, compound (XIII) was prepared starting from ligand (D) and titanium tetrachloride. EI MS: m / z (%) 631 (100, M 1 " ), 616 (29, C 3 oH 43 O 2 S 2 TiCl 2 + ), 581 (15, C 30 H 43 O 2 S2TΪCV), 56 ( 29, C 4 H 8 + ).
Beispiel XIV Di(isopropoxy){l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(4,6-di-te7"t-butyl- phenoxy)} titan (XTV)Example XIV Di (isopropoxy) {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-te7 "t-butylphenoxy)} titanium (XTV)
Zu einer Lösung von 0,92 g (1,9 mmol) des Bisphenolatliganden (C) aus Beispiel C in 20 ml Toluol wurden bei Raumtemperatur 0,54 g (1,9 mmol) Titantetraisopropoxid gegeben. Die Farbe der Lösung wurde augenblicklich gelb. Die Lösung wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der gelbe Rückstand wurde mit Hexan gewaschen. Es wurden 1,22 g (99%) der Verbindung (XTV) erhalten. EI MS: m/z (%) 666 (100) (M+), 608 (13, C33H51O3S2Ti+), 549 (4, C30H4 O2S2T1 ), 503 (4, M^ Ti(OC3H7)3), 333 (2, (M/2)+).0.54 g (1.9 mmol) of titanium tetraisopropoxide were added at room temperature to a solution of 0.92 g (1.9 mmol) of the bisphenolate ligand (C) from Example C in 20 ml of toluene. The color of the solution immediately turned yellow. The solution was stirred at room temperature for 2 hours, then the solvent was removed in vacuo and the yellow residue was washed with hexane. 1.22 g (99%) of the compound (XTV) were obtained. EI MS: m / z (%) 666 (100) (M + ), 608 (13, C 33 H 51 O 3 S 2 Ti + ), 549 (4, C 30 H 4 O2S2T1), 503 (4, M ^ Ti (OC 3 H 7 ) 3 ), 333 (2, (M / 2) + ).
Beispiel XV Di(isopropoxy) { 1 ,5-dithiapentanediyl-2,2 ' -bis(4,6-di-ter-t-butyl- phenol)}titan (XV).Example XV di (isopropoxy) {1, 5-dithiapentanediyl-2,2 'bis (4,6-di-ter-t-butylphenol)} titanium (XV).
Verbindung (XV) wurde in Analogie zum Beispiel XTV ausgehend von Ligand (D) in quantitativer Ausbeute hergestellt.Compound (XV) was prepared in analogy to, for example, XTV starting from ligand (D) in quantitative yield.
EI MS: m/z (%) 682 (27, M+), 623 (5, C34H53O3S2Ti+), 516 (4, C^H^O^*), 56 (29, C4H8 ).EI MS: m / z (%) 682 (27, M + ), 623 (5, C 34 H 53 O 3 S 2 Ti + ), 516 (4, C ^ H ^ O ^ *), 56 (29, C 4 H 8 ).
Beispiel XVI Dibenzyl{l,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis(4,6-di-tert-butyl- phenoxy)} Zirkonium (XVI)Example XVI Dibenzyl {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-tert-butylphenoxy)} zirconium (XVI)
Zu einer Lösung von 2,2 g (4,4 mmol) des Bisphenolatliganden (C) aus Beispiel C in 20 mlTo a solution of 2.2 g (4.4 mmol) of the bisphenolate ligand (C) from Example C in 20 ml
Toluol wurden bei Raumtemperatur 2,0 g (4,4 mmol) Zirkoniumtetrabenzyl gegeben. Die Farbe der Lösung wurde gelb. Die Lösung wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der blassgelbe Rückstand wurde mit Hexan gewaschen. Verbindung (XVI) wurde quantitativ in Form eines blassgelben mikrokristallinen Pulvers erhalten.Toluene was added at room temperature with 2.0 g (4.4 mmol) of zirconium tetrabenzyl. The color of the solution turned yellow. The solution was stirred at room temperature for 2 hours, then the solvent was removed in vacuo and the pale yellow residue was washed with hexane. Compound (XVI) was obtained quantitatively in the form of a pale yellow microcrystalline powder.
13C{XH} NMR (C6D6, 25 °C)δ: 29,7 (C(CH3)3), 31,7 (C(CH3)3), 34,4 (C(CH3)3), 35,4 (SCH2), 37,9 (C(CH3)3), 59,5 (CH2Ph), 120,3 (para CH2C6H5), 123,1 (C-2), 126,0 (C-3), 127,8 (meta CH2C6H5), 130,3 (ortho CH2C6H5), 137,3 (C-4), 142,6 (C-6), 143,6 (ipso CH2C6H5), 164,6 (C-l). 13 C { X H} NMR (C 6 D 6 , 25 ° C) δ: 29.7 (C (CH 3 ) 3 ), 31.7 (C (CH 3 ) 3 ), 34.4 (C (CH 3 ) 3 ), 35.4 (SCH 2 ), 37.9 (C (CH 3 ) 3 ), 59.5 (CH 2 Ph), 120.3 (para CH 2 C 6 H 5 ), 123.1 (C-2), 126.0 (C-3), 127.8 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 130.3 (ortho CH 2 C 6 H 5 ), 137.3 (C-4), 142.6 (C-6), 143.6 (ipso CH 2 C 6 H 5 ), 164.6 (Cl).
Beispiel XVIIDibenzyl { 1 ,4-dithiabutanediyl-2,2 ' -bis(4,6-di-te7-t-butyl-phenoxy) }hafnium (XVII)Example XVIIDibenzyl {1,4-dithiabutanediyl-2,2'-bis (4,6-di-te7-t-butylphenoxy)} hafnium (XVII)
Analog zu Beispiel XVI wurde ausgehend von Ligand (C) und Hafniumteträbenzyl die Vebindung (XVII) in quantitativer Ausbeute erhalten.Analogously to Example XVI, starting from ligand (C) and hafnium tetrabenzyl, compound (XVII) was obtained in quantitative yield.
13C{1H} NMR (C6D6, 25 °C)δ: 29,7 (C(CH3)3), 31,7 (C(CH3)3), 34,4 (C(CH3)3), 35,4 (C(CH3)3), 37,9 (SCH2), 69,1 (CH2Ph), 120,3 (para CH2C6H5), 123,1 (C-2), 126,0 (C-3), 127,8 (meta CH2C6H5), 130,3 (ortho CH2C6H5), 137,3 (C-4), 142,6 (C-6), 143,6 (ipso CH2C6H5), 164,6 (C-l). 13 C {1H} NMR (C 6 D 6 , 25 ° C) δ: 29.7 (C (CH 3 ) 3 ), 31.7 (C (CH 3 ) 3 ), 34.4 (C (CH 3 ) 3 ), 35.4 (C (CH 3 ) 3 ), 37.9 (SCH 2 ), 69.1 (CH 2 Ph), 120.3 (para CH 2 C 6 H 5 ), 123.1 ( C-2), 126.0 (C-3), 127.8 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 130.3 (ortho CH 2 C 6 H 5 ), 137.3 (C-4), 142 , 6 (C-6), 143.6 (ipso CH 2 C 6 H 5 ), 164.6 (Cl).
Beispiel XVTII DicMoro{l-mono1hiaethanediyl-2,2'-bis(6-tert-butyl-4- methylρhenolat)-}titan (XVIII)Example XVTII DicMoro {l-mono1hiaethanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylρhenolate) -} titanium (XVIII)
Zur Lösung von Titantetrachlorid (160 mg, 843 μmol) in 10 mL Dichlormethan wurde unter Rühren bei 0 °C die Lösung des Bisphenolatliganden (E) (314 mg, 843 μmol) in 10 mL CH2C12 zugetropft. Während dessen färbte sich die Reaktionslösung dunkehot. Nach beendeter Zugabe ließ man die Reaktionsmischung 30 min bei Raumtemperatur rühren und entfernte dann die flüchtigen Bestandteile unter reduziertem Druck. Der Rückstand wurde mit 5 mL Pentan versetzt, ca. 15 min gerührt und anschließend im Vakuum getrocknet. Man erhielt das Produkt in quantitativer Ausbeute in Form eines dunkelroten Feststoffs. EI-MS (70 eV): m/z = 488 (100%, V ), 437 (63%, M*- HCl - CH3), 381 (17%, iv - CI - CH3-C4H9), 161 (79%, [OC6H2(C4H9)CH2]+). Beispiel XLX Dichloro {1 -monothiaethanediyl-2-(4,6-di-tgrt-butyl-phenolat)-2' -(6' -tert- butyl-4'-methylphenolat)-}titan (XIX)The solution of the bisphenolate ligand (E) (314 mg, 843 μmol) in 10 ml of CH 2 C1 2 was added dropwise to the solution of titanium tetrachloride (160 mg, 843 μmol) in 10 ml of dichloromethane with stirring at 0 ° C. During this time the reaction solution turned dark red. After the addition was complete, the reaction mixture was allowed to stir at room temperature for 30 minutes and then the volatiles were removed under reduced pressure. 5 ml of pentane were added to the residue, the mixture was stirred for about 15 min and then dried in vacuo. The product was obtained in quantitative yield in the form of a dark red solid. EI-MS (70 eV): m / z = 488 (100%, V), 437 (63%, M * - HCl - CH 3 ), 381 (17%, iv - CI - CH 3 -C 4 H 9 ), 161 (79%, [OC 6 H 2 (C 4 H 9 ) CH 2 ] + ). Example XLX dichloro {1 -monothiaethanediyl-2- (4,6-di-tgrt-butyl-phenolate) -2 '- (6'-tert-butyl-4'-methylphenolate) -} titanium (XIX)
Die Verbindung (XIX) wurde nach der in Beispiel XVIII beschriebenen Methode aus 46 mg (242 μmol) TiCl4 in 5 mL CH2C12 und 100 mg (242 μmol) Bisphenolatligand (F) in 5 L CH2C12 dargestellt. Ausbeute: quantitativ.The compound (XIX) was prepared according to the method described in Example XVIII from 46 mg (242 μmol) TiCl 4 in 5 mL CH 2 C1 2 and 100 mg (242 μmol) bisphenolate ligand (F) in 5 L CH 2 C1 2 . Yield: quantitative.
EI-MS (70 eV): m/z = 530 (100%, M+), 515 (17%, M+ - CH3), 479 (34%, M+ - HCl -EI-MS (70 eV): m / z = 530 (100%, M + ), 515 (17%, M + - CH 3 ), 479 (34%, M + - HCl -
CH3).CH 3 ).
Beispiel XX Dichloro { 1 -monothia-2-methyl-ethanediyl-2-(6-te7 -butyl-4- methylphenolat)-2'-(6'-tert-butyl-phenolat)-}titan (XX)Example XX dichloro {1-monothia-2-methyl-ethanediyl-2- (6-te7-butyl-4-methylphenolate) -2 '- (6'-tert-butyl-phenolate) -} titanium (XX)
Die Verbindxmg (XX) wurde wie in Beispiel XVIII beschrieben aus 61 mg (321 μmol) TiCL; in 5 mL CH2C12 und 115 mg (307 μmol) des Bisphenolatliganden (G) in 5 mL CH2C12 dargestellt. Ausbeute: quantitativ.The compound (XX) was prepared as described in Example XVIII from 61 mg (321 μmol) TiCl; in 5 mL CH 2 C1 2 and 115 mg (307 μmol) of the bisphenolate ligand (G) in 5 mL CH 2 C1 2 . Yield: quantitative.
EI-MS (70 eV): m/z = 488 (41%, M ), 452 (100%, M+ - HCl), 401 (20%, M+ - 2 CH3 - C4H9).EI-MS (70 eV): m / z = 488 (41%, M), 452 (100%, M + - HCl), 401 (20%, M + - 2 CH 3 - C 4 H 9 ).
Beispiel XXI Dichloro { 1 -monothiaethanediyl-2,2 ' -bis(6-tert-butyl-4-methylphenolat)- } Zirkonium (XXI)Example XXI dichloro {1 -monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenolate) -} zirconium (XXI)
Zur Suspension von ZrCL, (50 mg, 214 μmol) in 5 mL CH2C12 wurde unter Eiskühlung die Lösung des Bisphenolatliganden (E) (80 mg, 215 μmol) in 5 mL CH2C12 zugetropft. Es entstand eine klare Lösung, die nach beendeter Zugabe 30 min bei Raumtemperatur gerührt wurde. Nach dem Filtrieren entfernte man die flüchtigen Bestandteile der Reaktionsmischung unter reduziertem Druck und gab 5 mL Pentan zu. Das unlösliche Produkt wurde abfiltriert xmd im Vakuum getrocknet. Man erhielt 105 mg (197 μmol, 92%) des Metalikomplexes in Form eines farblosen Feststoffes. EI-MS (70 eV): m/z = 530 (67%, M"1"), 515 (29%, M4- CH3), 479 (52%, l - HCl - CH3), 423 (52%, M+- CI - CH3 - C4H9). Beispiel XXIIDichloro { 1 -monothiaethanediyl-2,2'-bis(6-tβrt-butyl-4-methylphenolat)-} haf ium (XXII)The solution of the bisphenolate ligand (E) (80 mg, 215 μmol) in 5 mL CH 2 C1 2 was added dropwise to the suspension of ZrCL, (50 mg, 214 μmol) in 5 mL CH 2 C1 2 with ice cooling. A clear solution resulted, which was stirred at room temperature for 30 minutes after the addition had ended. After filtering, the volatile constituents of the reaction mixture were removed under reduced pressure and 5 ml of pentane were added. The insoluble product was filtered off and dried in vacuo. 105 mg (197 μmol, 92%) of the metal complex were obtained in the form of a colorless solid. EI-MS (70 eV): m / z = 530 (67%, M "1" ), 515 (29%, M 4 - CH 3 ), 479 (52%, l - HCl - CH 3 ), 423 ( 52%, M + - CI - CH 3 - C 4 H 9 ). Example XXIIDichloro {1-monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenolate) -} haf ium (XXII)
Die Verbindxmg wurde nach gleicher Methode wie Beispiel XXI aus 69 mg (215 μmol) HfCl4 in 5 L CH2C12 und 80 mg (215 μmol) Ligand (E) in 5 L CH2C12 dargestellt. Ausbeute: 120 mg (193 μmol, 90%).The compound was prepared according to the same method as Example XXI from 69 mg (215 μmol) HfCl 4 in 5 L CH 2 C1 2 and 80 mg (215 μmol) ligand (E) in 5 L CH 2 C1 2 . Yield: 120 mg (193 µmol, 90%).
EI-MS (70 eV): m/z = 620 (100%, M+), 605 (55%, M+ - CH3), 569 (25%, M+ - HCl - CH3), 513 (28%, f- CI - CH3 -C4H9).EI-MS (70 eV): m / z = 620 (100%, M + ), 605 (55%, M + - CH 3 ), 569 (25%, M + - HCl - CH 3 ), 513 (28 %, f- CI - CH 3 -C 4 H 9 ).
Beispiel XXIII Di-isopropoxy { 1 -monothiaethanediyl-2,2 ' -bis(6-fert-butyl-4- methylphenolat)-}titan (XXIII)Example XXIII Di-isopropoxy {1-monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-fert-butyl-4-methylphenolate) -} titanium (XXIII)
Zur Lösung des Ti(z-PrO) (90 mg, 317 μmol) in 10 mL CH2C12 wurde unter Rühren bei - 70 °C die Lösung des Liganden (E) (117 mg, 314 μmol) in 10 mL CH2C12 zugetropft. Nach beendeter Zugäbe wurde die Reaktionsmischung langsam auf Raumtemperatur erwärmt und die flüchtigen Bestandteile der Lösung unter reduziertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde in 5 mL Pentan aufgenommen und auf -70 °C gekühlt. Der nach mehreren Tagen ausgefallene gelbe Feststoff wurde abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 145 mg (270 μmol, 86%). EI-MS (70 eV): m/z = 536 (72%, M+), 478 (44%, Ist- CH3 - CH(CH3)2), 360 (100%, M+ - OC6H2CH2(C4H9)CH3).The solution of the ligand (E) (117 mg, 314 μmol) in 10 mL CH 2 was added to the solution of the Ti (z-PrO) (90 mg, 317 μmol) in 10 mL CH 2 C1 2 with stirring at - 70 ° C C1 2 added dropwise. After the additions were complete, the reaction mixture was slowly warmed to room temperature and the volatile components of the solution were removed under reduced pressure. The residue was taken up in 5 mL pentane and cooled to -70 ° C. The yellow solid which precipitated out after several days was filtered off and dried in vacuo. Yield: 145 mg (270 µmol, 86%). EI-MS (70 eV): m / z = 536 (72%, M + ), 478 (44%, actual CH 3 - CH (CH 3 ) 2 ), 360 (100%, M + - OC 6 H 2 CH 2 (C 4 H 9 ) CH 3 ).
Beispiel XXIV Dibenzyl{l-monothiaethanediyl-2,2'-bis(6-tert-butyl-4- methylphenolat)-}titan (XXTV)Example XXIV Dibenzyl {l-monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenolate) -} titanium (XXTV)
Zur Lösxmg von Ti(CH2Ph)4 (83 mg, 201 μmol) in 3 mL Pentan wurde unter Rühren bei Raumtemperatur die Lösung des Liganden (E) (75 mg, 201 μmol) in 3 mL C5H1 zugetropft. Nach 2 h wurde die Reaktionslösung eingeengt und auf -30 °C gekühlt. Der ausgefallener dunkelroter Feststoff wurde abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 116 mg (193 μmol, 96%).To dissolve Ti (CH 2 Ph) 4 (83 mg, 201 μmol) in 3 mL pentane, the solution of the ligand (E) (75 mg, 201 μmol) in 3 mL C 5 H 1 was added dropwise with stirring at room temperature. After 2 h the reaction solution was concentrated and cooled to -30 ° C. The precipitated dark red solid was filtered off and dried in vacuo. Yield: 116 mg (193 µmol, 96%).
EI-MS (70 eV): m/z = 509 (5%, M+ - C7H7), 91 (100%, C7H7). Beispiel XXV Dibenzyl { 1 -monothiaethanediyl-2,2 ' -bis(6-te7't-butyl-4-methylphenolat)- } Zirkonium (XXV)EI-MS (70 eV): m / z = 509 (5%, M + - C 7 H 7 ), 91 (100%, C 7 H 7 ). Example XXV Dibenzyl {1 -monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-te7't-butyl-4-methylphenolate) -} Zirconium (XXV)
Unter Rühren bei -70 °C wurde die Lösung des Liganden (E) (75 mg, 201 μmol) in 8 mL Toluol der Zr(CH2Ph) -Lösung (92 mg, 202 μmol) in 8 mL Toluol zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmt, und nach ca. 2 h entfernte man die flüchtigen Bestandteile der Lösung unter reduziertem Druck. Der Rückstand wurde mit 5 mL Pentan aufgenommen, filtriert und anschließend im Vakuum getrocknet. Man erhielt 110 mg (171 μmol, 85%) des Produktes in Form eines blassgelben Feststoffes.The solution of the ligand (E) (75 mg, 201 μmol) in 8 ml of toluene was added to the Zr (CH 2 Ph) solution (92 mg, 202 μmol) in 8 ml of toluene with stirring at -70 ° C. The reaction mixture was slowly warmed to room temperature and after about 2 hours the volatiles in the solution were removed under reduced pressure. The residue was taken up in 5 mL pentane, filtered and then dried in vacuo. 110 mg (171 μmol, 85%) of the product were obtained in the form of a pale yellow solid.
13C-NMR (100 MHz, C6D6): δ = 20,9 (CH3), 21,0 (CH3), 30,0 (C(CH3)3), 30,5 (C(CH3)3), 35,1 (C(CH3)3), 35,3 (C(CH3)3), 41,6 (CH2S), 57,7 (ZrCH2Ph), 60,0 (ZrCH2Ph), 122,9 (ipso-C), 123,6 (para CH2C6H5), 124,1 (para CH2C6H5), 124,8, 125,7, 128,4, 128,5 (ipso- C), 128,9 (ortho CH2C6H5), 129,0 (meta CH2C6H5), 129,3 (C3'), 130,3 (ipso-C), 130,8 (C5'), 131,0 (meta CH2C6H5), 132,2 (C3), 137,1, 137,6, 138,5, 145,4 (ipso-C), 159,4 (CO), 164,1 (CO). 13 C-NMR (100 MHz, C 6 D 6 ): δ = 20.9 (CH 3 ), 21.0 (CH 3 ), 30.0 (C (CH 3 ) 3 ), 30.5 (C ( CH 3 ) 3 ), 35.1 (C (CH 3 ) 3 ), 35.3 (C (CH 3 ) 3 ), 41.6 (CH 2 S), 57.7 (ZrCH 2 Ph), 60, 0 (ZrCH 2 Ph), 122.9 (ipso-C), 123.6 (para CH 2 C 6 H 5 ), 124.1 (para CH 2 C 6 H 5 ), 124.8, 125.7, 128.4, 128.5 (ipso-C), 128.9 (ortho CH 2 C 6 H 5 ), 129.0 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 129.3 (C3 '), 130.3 (ipso-C), 130.8 (C5 '), 131.0 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 132.2 (C3), 137.1, 137.6, 138.5, 145.4 ( ipso-C), 159.4 (CO), 164.1 (CO).
Beispiel XXVI Dibenzyl{l-monothiaethanediyl-2,2'-bis(6-tert-butyl-4- methylphenolat)-}hafnium (XXVI)Example XXVI Dibenzyl {l-monothiaethanediyl-2,2'-bis (6-tert-butyl-4-methylphenolate) -} hafnium (XXVI)
Die Verbindung wurde nach gleicher Methode wie in Beispiel XXV geschrieben aus 110 mg (202 μmol) Hf(CH2Ph)4 in 10 mL Toluol und 75 mg (201 μmol) Ligand (E) in 10 mL Toluol dargestellt. Das Produkt wurde in quantitativer Ausbeute in Form eines farblosen Feststoffes erhalten.The compound was prepared from 110 mg (202 μmol) of Hf (CH 2 Ph) 4 in 10 ml of toluene and 75 mg (201 μmol) of ligand (E) in 10 ml of toluene using the same method as in Example XXV. The product was obtained in quantitative yield as a colorless solid.
13C-NMR (100 MHz, C6D6): δ = 20,7 (CH3), 20,8 (CH3), 30,2 (C(CH3)3), 30,7 (C(CH3)3), 35,1 (C(CH3)3), 35,4 (C(CH3)3), 41,9 (CH2S), 68,3 (HfCH2Ph), 70,0 (HfCH2Ph), 122,0 (ipso-C), 122,9 (para CH2C6H5), 124,1 (ipso-C), 124,6 (para CH2C6H5), 125,7, 128,1, 128,5 (ipso-C), 128,7 (ortho CH2C6H5, C3', C5'), 129,2 (meta CH2C6H5), 129,3 (ipso-C), 129,8 (ortho CH2C6H5), 130,1 (meta CH2C6H5), 130,7 (C5), 132,3 (C3), 135,1, 137,8, 138,7, 143,5 (ipso-C), 159,4 (CO), 164,0 (CO). Polymerisation 13 C-NMR (100 MHz, C 6 D 6 ): δ = 20.7 (CH 3 ), 20.8 (CH 3 ), 30.2 (C (CH 3 ) 3 ), 30.7 (C ( CH 3 ) 3 ), 35.1 (C (CH 3 ) 3 ), 35.4 (C (CH 3 ) 3 ), 41.9 (CH 2 S), 68.3 (HfCH 2 Ph), 70, 0 (HfCH 2 Ph), 122.0 (ipso-C), 122.9 (para CH 2 C 6 H 5 ), 124.1 (ipso-C), 124.6 (para CH 2 C 6 H 5 ) , 125.7, 128.1, 128.5 (ipso-C), 128.7 (ortho CH 2 C 6 H 5 , C3 ', C5'), 129.2 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 129.3 (ipso-C), 129.8 (ortho CH 2 C 6 H 5 ), 130.1 (meta CH 2 C 6 H 5 ), 130.7 (C5), 132.3 (C3), 135 , 1, 137.8, 138.7, 143.5 (ipso-C), 159.4 (CO), 164.0 (CO). polymerization
Beispiel Pl Polymerisation von StyrolExample Pl polymerization of styrene
Ein 500 mL Vierhalskolben wurde unter eine trockene Argonatmosphäre gesetzt und mit Toluol (150 mL, getrocknet über Na/K-Legierung), Styrol (100 mL, 870 mmol, destilliert über CaH2) und 22,5 ml MAO-Lösung (10Gew.-% in Toluol) befüllt. Die Reaktionsmischung wurde auf 40 °C erwärmt. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von 25 μmol der Übergangsmetallverbindung (XII) gelöst in 1 ml Toluol gestartet. Nach 2 h wurde die Polymerisation durch Zugabe von 10 ml 2-Propanol abgebrochen und das enstandene Polymer in 700 mL HCL-sauren Methanols ausgefällt, das Produkt wurde abfiltriert und mehrmals mit Methanol gewaschen. Nach 24stündigem Trocknen im Vakuum bei 60 °C wurde das Polymer mit 2-Butanon in einer Soxhlet-Apparatur extrahiert, um ataktische Anteile zu entfernen. Es wurden 15,5 g isotaktisches Polystyrol erhalten. Die Ergebnisse der Polymeranalytik sind in Tabelle 1 zusammengestellt.A 500 mL four-necked flask was placed under a dry argon atmosphere and toluene (150 mL, dried over Na / K alloy), styrene (100 mL, 870 mmol, distilled over CaH 2 ) and 22.5 ml MAO solution (10 wt. -% in toluene). The reaction mixture was warmed to 40 ° C. The polymerization was started by adding 25 μmol of the transition metal compound (XII) dissolved in 1 ml of toluene. After 2 hours, the polymerization was stopped by adding 10 ml of 2-propanol and the polymer formed was precipitated in 700 ml of HCL-acidic methanol, the product was filtered off and washed several times with methanol. After drying in vacuo at 60 ° C. for 24 hours, the polymer was extracted with 2-butanone in a Soxhlet apparatus in order to remove atactic fractions. 15.5 g of isotactic polystyrene were obtained. The results of the polymer analysis are summarized in Table 1.
Beispiel P2 Polymerisation von StyrolExample P2 Polymerization of styrene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel Pl durchgeführt. Als Übergangsmetallverbindung wurden 25 μmol der Verbindung (II) eingesetzt. Es wurden 5,6 g isotaktisches Polystyrol erhalten. Die Ergebnisse der Polymeranalytik sind in Tabelle 1 zusammengestellt.The polymerization was carried out analogously to Example P1. 25 μmol of compound (II) was used as the transition metal compound. 5.6 g of isotactic polystyrene were obtained. The results of the polymer analysis are summarized in Table 1.
Beispiel P3 Polymerisation von StyrolExample P3 Polymerization of styrene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel Pl durchgeführt. Als Übergangsmetallverbindxmg wurden 25 μmol der Verbindung (XIII) eingesetzt. Es wurden 1,3 g syndiotaktisches Polystyrol erhalten. Die Ergebnisse der Polymeranalytik sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Beispiel P4 Polymerisation von StyrolThe polymerization was carried out analogously to Example P1. 25 μmol of compound (XIII) were used as transition metal compound. 1.3 g of syndiotactic polystyrene were obtained. The results of the polymer analysis are summarized in Table 1. Example P4 Polymerization of styrene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel Pl durchgeführt. Als Übergangsmetallverbindung wurde anstelle von Verbindung (XII) die Verbindung (XTV) eingesetzt. Es wurden 11,9 g isotaktisches Polystyrol erhalten. Die Ergebnisse der Polymeranalytik sind in Tabelle 1 zusammengestellt.The polymerization was carried out analogously to Example P1. The compound (XTV) was used as the transition metal compound instead of compound (XII). 11.9 g of isotactic polystyrene were obtained. The results of the polymer analysis are summarized in Table 1.
Tabelle 1 Zusammenstellung der Ergebnisse der PolymeranalytikTable 1 Compilation of the results of polymer analysis
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Beispiel P5 Polymerisation von EthylenExample P5 Polymerization of ethylene
Die Polymerisation wurde bei 25°C in einem Büchi-Miniclave Glas-Autoclaven (200ml) dxrrchgefxihrt. Der Reaktor wurde mit Toluol befüllt und 18 mmol Methylaluminoxan als MAO-Lösung (10 % in Toluol) wurden zugegeben. Im Folgenden wurde der Reaktor mit Ethylen befüllt, bis die Reaktionsmischung mit Monomergas gesättigt war. Die Polymerisation wurde durch Zugabe einer Lösung von 12 μmol der Übergangsmetallverbindung (XII) in 10 ml Toluol gestartet. Der Ethendruck betrug 6 bar. Das Volumen der Reaktionsmischung betrug 150 mL. Zum Beeenden der Polymerisation wurden der Gasdruck abgelassen und 10 mL 2-Propanol zugegeben. Das entstandene Polymer wurde in 1 L HCl-saurem Methanol ausgefällt, abfiltriert xmd bei 60 °C im Vakuum getrocknet. Es wurden 16,6 g Polyethylen erhalten, wobei folgende Werte an dem Polymer gemessen wurden: Mn [g/mol] = 2000; Mw/Mn = 3,6; Tm = 120°C Beispiel P6 Polymerisation von EthylenThe polymerization was carried out at 25 ° C. in a Büchi mini-clave glass autoclave (200 ml). The reactor was filled with toluene and 18 mmol methylaluminoxane as MAO solution (10% in toluene) were added. The reactor was then filled with ethylene until the reaction mixture was saturated with monomer gas. The polymerization was started by adding a solution of 12 μmol of the transition metal compound (XII) in 10 ml of toluene. The ethene pressure was 6 bar. The volume of the reaction mixture was 150 mL. To end the polymerization, the gas pressure was released and 10 ml of 2-propanol were added. The resulting polymer was precipitated in 1 L of HCl-acidic methanol, filtered off xmd at 60 ° C in a vacuum. 16.6 g of polyethylene were obtained, the following values being measured on the polymer: M n [g / mol] = 2000; M w / M n = 3.6; T m = 120 ° C Example P6 Polymerization of ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel 5 durchgeführt. Anstelle der Übergangsmetallverbindung (XII) wurden 12 μmol der Verbindung (XIII) verwendet. Es wurden 0,3 g Polyethylen erhalten, wobei folgende Werte an dem Polymer gemessen wurden: Mn [g/mol] = 750; Mw/Mn = 2,4; Tm = 135°CThe polymerization was carried out analogously to Example 5. Instead of the transition metal compound (XII), 12 μmol of the compound (XIII) was used. 0.3 g of polyethylene were obtained, the following values being measured on the polymer: M n [g / mol] = 750; M w / M n = 2.4; T m = 135 ° C
Beispiel P7 Polymerisation von EthylenExample P7 Polymerization of Ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel 5 durchgeführt. Anstelle der Übergangsmetallverbindung (XII) wurden 12 μmol der Verbindung (II) verwendet. Es wurden 2,9 g Polyethylen erhalten.The polymerization was carried out analogously to Example 5. Instead of the transition metal compound (XII), 12 μmol of the compound (II) was used. 2.9 g of polyethylene were obtained.
Beispiel P8 Polymerisation von EthylenExample P8 Polymerization of ethylene
Der Reaktor mit 4 mg (8,1 μmol) der Ubergangsmetallverbindung (XVIII) wurde dreimal evakuiert und mit Ethen befüllt. Durch ein Septum wurden dann 40 ml Toluol und 10,8 gThe reactor with 4 mg (8.1 μmol) of the transition metal compound (XVIII) was evacuated three times and filled with ethene. 40 ml of toluene and 10.8 g were then passed through a septum
(40,5 mmol) MAO-Lösung zugegeben. Der Reaktorinhalt wurde auf 40°C erwärmt.(40.5 mmol) MAO solution added. The reactor contents were heated to 40 ° C.
Anschließend erhöhte man den Ethendruck auf 4 bar und hielt ihn während der Reaktion konstant. Nach 15 min wurde die Reaktion durch Ablassen des Ethendruckes abgebrochen.The ethene pressure was then increased to 4 bar and kept constant during the reaction. After 15 minutes the reaction was stopped by releasing the ethene pressure.
Die Reaktionsmischung wurde in eine 10%-ige .HCl-Methanollösung gegeben. Der dabei ausgefallene farblose Feststoff sowie das bereits während der Reaktion aus der Lösung aufgeschwemmte Produkt wurden für 2 h in der Fälllösung gerührt. Dann wurde dasThe reaction mixture was poured into a 10% . HCl-methanol solution given. The colorless solid which precipitated out and the product which had already been suspended from the solution during the reaction were stirred in the precipitation solution for 2 h. Then that became
Polymer abfiltriert, mit Methanol und Hexan gewaschen, 2 h bei 60 °C imFiltered polymer, washed with methanol and hexane, 2 h at 60 ° C in
Ölpumpenvakuum getrocknet und anschließend analysiert. Es wurden 679 mg Polymer erhalten.Oil pump vacuum dried and then analyzed. 679 mg of polymer were obtained.
Beispiel P9 Polymerisation von Ethylen Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P8 durchgeführt. Es wurden 4 mg (7,5 μmol) der Ubergangsmetallverbindung (XLX) und 10,1 g (37,5 mmol) MAO-Lösung als Katalysatorsystem eingesetzt. Es wurden 604 mg Polymer erhalten.Example P9 Polymerization of ethylene The polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (7.5 μmol) of the transition metal compound (XLX) and 10.1 g (37.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 604 mg of polymer were obtained.
Beispiel P10 Polymerisation von EthylenExample P10 Polymerization of ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P8 durchgeführt. Es wurden 4 mg (8,1 μmol) der Ubergangsmetallverbindung (XX) und 10,8 g (40,5 mmol) MAO-Lösung als Katalysatorsystem eingesetzt. Es wurden 706 mg Polymer erhalten.The polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (8.1 μmol) of the transition metal compound (XX) and 10.8 g (40.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 706 mg of polymer were obtained.
Beispiel Pll Polymerisation von EthylenExample PlI polymerization of ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P8 durchgeführt. Es wurden 4 mg (7,5 μmol) der Ubergangsmetallverbindung (XXI) und 10,1 g (37,5 mmol) MAO-Lösung als Katalysatorsystem eingesetzt. Es wurden 948 mg Polymer erhalten.The polymerization was carried out analogously to Example P8. 4 mg (7.5 μmol) of the transition metal compound (XXI) and 10.1 g (37.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 948 mg of polymer were obtained.
Beispiel P12 Polymerisation von EthylenExample P12 Polymerization of Ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P8 durchgeführt. Es wurden 5 mg (8,0 μmol) der Ubergangsmetallverbindung (XXII) und 10,7 g (40,5 mmol) MAO-Lösung als Katalysatorsystem eingesetzt. Es wurden 568 mg Polymer erhalten.The polymerization was carried out analogously to Example P8. 5 mg (8.0 μmol) of the transition metal compound (XXII) and 10.7 g (40.5 mmol) of MAO solution were used as the catalyst system. 568 mg of polymer were obtained.
Beispiel P13 Copolymerisation von Styrol und EthylenExample P13 copolymerization of styrene and ethylene
Die Polymerisation wurde in einem Büchi-Miniclave Glas-Autoclaven (200 ml) bei 25°C dxirchgeführt. Der Reaktor wurde mit Toluol und 18,9 ml (165 mmol) Styrol befüllt und 22,5 mmol Memylalumoxan als MAO-Lösung (10 % in Toluol) zugegeben. J Folgenden wurde der Reaktor mit Ethylen befüllt, bis die Reaktionsmischung mit Monomergas gesättigt war. Die Polymerisation wurde durch Zugäbe von 15 μmol der Ubergangsmetallverbindung (XII) gelöst in 10 mL Toluol gestartet. Der Ethendruck betrug "2 bar. Das Volumen der Reaktionsmischung betrug 150 mL. Zum Beeenden der Polymerisation wurden der Gasdruck abgelassen und 10 L 2-Propanol zugegeben. Das entstandene Polymer wurde in 1 L HCl-saurem Methanol ausgefallt, abfiltriert und bei 60 °C im Vakuum getrocknet. Um Comonomerrückstände zu entfernen, wurden die Produkte mit Aceton extrahiert. Es wurden 3,8 g Copolymer erhalten, an dem folgende Werte bestimmt wurden: : Mn [g/mol] = 10800; Mw/Mn = 2,4; Tg = 20,8°C; Styroleinbau [mol%] laut 1H-NMR = 49.The polymerization was carried out in a Buchi mini-glass autoclave (200 ml) at 25 ° C. The reactor was filled with toluene and 18.9 ml (165 mmol) styrene and 22.5 mmol memylalumoxane was added as a MAO solution (10% in toluene). J following the reactor was filled with ethylene until the reaction mixture was saturated with monomer gas. The polymerization was started by adding 15 μmol of the transition metal compound (XII) dissolved in 10 ml of toluene. The ethene pressure was " 2 bar. The volume of the reaction mixture was 150 mL. At the end of the polymerization, the gas pressure was released and 10 L of 2-propanol were added. The resulting polymer was precipitated in 1 L of HCl-acidic methanol, filtered off and filtered at 60 ° C The products were extracted with acetone to remove comonomer residues, giving 3.8 g of copolymer, on which the following values were determined: M n [g / mol] = 10800; M w / M n = 2 , 4; T g = 20.8 ° C; styrene incorporation [mol%] according to 1H-NMR = 49.
Beispiel P14 Copolymerisation von Styrol und EthylenExample P14 copolymerization of styrene and ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P13 durchgeführt. Es wurden 37,8 ml (330 mmol) Styrol eingesetzt, um die Styrolkonzentration zu verdoppeln. Alle übrigen Bedingungen wurden beibehalten. Es wurden 6,6 g Copolymer erhalten, an dem folgende Werte bestimmt wurden: Mn [g/mol] = 12100; Mw/Mn = 2,2; Tg = 30,5°C; Styroleinbau [mol%] laut 1H-NMR = 55.The polymerization was carried out analogously to Example P13. 37.8 ml (330 mmol) of styrene were used in order to double the styrene concentration. All other conditions have been retained. 6.6 g of copolymer were obtained, on which the following values were determined: M n [g / mol] = 12100; M w / M n = 2.2; T g = 30.5 ° C; Styrene incorporation [mol%] according to 1H-NMR = 55.
Beispiel P15 Copolymerisation von Styrol und EthylenExample P15 copolymerization of styrene and ethylene
Die Polymerisation wurde analog zu Beispiel P13 durchgeführt. Es wurden 9,5 ml (82,5 mmol) Styrol eingesetzt, um die Styrolkonzentration zu halbieren, sowie 7,5 μmol der Ubergangsmetallverbindung (XII) und 11,25 mmol Methylalumoxan verwendet, um auch die Konzentration des Katalysatorsystems zu halbieren. Alle übrigen Bedingungen wurden beibehalten. Es wurden 2,6 g Copolymer erhalten, an dem folgende Werte bestimmt wurden: Mn [g/mol] = 8800; Mw/Mn = 2,3; Tg = 4,5°C; Styroleinbau [mol%] laut 1H-NMR The polymerization was carried out analogously to Example P13. 9.5 ml (82.5 mmol) of styrene were used to halve the styrene concentration, 7.5 μmol of the transition metal compound (XII) and 11.25 mmol of methylalumoxane were used to also halve the concentration of the catalyst system. All other conditions have been retained. 2.6 g of copolymer were obtained, on which the following values were determined: M n [g / mol] = 8800; M w / M n = 2.3; T g = 4.5 ° C; Styrene incorporation [mol%] according to 1H-NMR

Claims

Patentansprüche claims
Ligandsystem der Formel (I)Ligand system of formula (I)
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Figure imgf000042_0001
worinwherein
D, D' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NRπ-Gruppe oder PRπ-Gruppe steht,D, D 'can be the same or different and represents oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR π group or PR π group,
Y, Y' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen,Y, Y 'can be the same or different and for oxygen, sulfur, selenium,
Tellur, eine NR ,π -Gruppe oder PR 11 -Gruppe steht,Tellurium, an NR, π group or PR 11 group,
0 oder 1 ist,Is 0 or 1,
R1, R2 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein CrC4o- kohlenstofThaltiger Rest sind, oder zwei Reste R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom oder, falls q > 1 ist, zwei Reste R1 zusammen mit den sie verbindenden C- Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, P, S und Si enthalten kann,R 1 , R 2 can be the same or different and are hydrogen or a CrC 4 o-carbon-containing radical, or two radicals R 1 and R 2 together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R 1 together with the carbon atoms connecting them a cyclic or form a polycyclic ring system which, in addition to carbon atoms, may contain one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si,
q eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,q is an integer from 1 to 10,
R3 bis R10 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein C1-C40- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei benachbarte Reste R3 bis R10 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, S und Si enthalten kann,R 3 to R 10 may be the same or different and are hydrogen or a C1-C 40 carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which, in addition to carbon atoms, in the ring system can contain one or more, identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si,
R11 Wasserstoff oder ein CrC4o-kohlenstoffhaltiger Rest.R 11 is hydrogen or a CrC 4 o-carbon-containing radical.
Ligandsystem der Formel (I) nach Anspruch 1,Ligand system of formula (I) according to claim 1,
worinwherein
D, D' Sauerstoff ist,D, D 'is oxygen,
Y, Y' Schwefel ist, undY, Y 'is sulfur, and
q eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3, ist.q is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
Ubergangsmetallverbindung der Formel (II) Transition metal compound of the formula (II)
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Figure imgf000044_0001
worinwherein
M ein Element der 3., 4., 5., 6, 7., 8., 9. oder 10. Gruppe desM is an element of the 3rd, 4th, 5th, 6, 7th, 8th, 9th or 10th group of the
Periodensystems der Elemente oder ein Element der Lanthaniden ist,Periodic table of the elements or an element of the lanthanides is
X, X' gleich oder verschieden sein kann und ein organischer oder anorganischer anionischer Ligand ist,X, X 'can be the same or different and is an organic or inorganic anionic ligand,
ol, o2 gleich oder verschieden sein können und 0 oder 1 sind, wobei ol+o2+2 der Oxidationszahl von M entspricht,ol, o2 may be the same or different and are 0 or 1, where ol + o2 + 2 corresponds to the oxidation number of M,
D, D' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen,D, D 'can be the same or different and for oxygen, sulfur, selenium,
Tellur, eine NR .π1 -Gruppe oder PR 1'1 -Gruppe steht,Tellurium, a NR .π 1 group or PR 1'1 group,
Y, Y' gleich oder verschieden sein kann und für Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, eine NRπ-Gruppe oder PRU-Gruppe steht,Y, Y 'can be the same or different and stands for oxygen, sulfur, selenium, tellurium, an NR π group or PR U group,
p 0 oder 1 ist, R1, R2 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein Cι-C 0- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei Reste R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden C- Atom oder, falls q > 1 ist, zwei Reste R1 zusammen mit den sie verbindenden C- Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, P, S und Si enthalten kann,p is 0 or 1, R 1 , R 2 may be the same or different and are hydrogen or a C 1 -C 0 carbon-containing radical, or two radicals R 1 and R 2 together with the carbon atom connecting them or, if q> 1, two radicals R. 1 together with the carbon atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which, in addition to carbon atoms, may contain one or more identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, P, S and Si in the ring system,
q eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,q is an integer from 1 to 10,
R3 bis R10 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein CrC40- kohlenstoffhaltiger Rest sind, oder zwei benachbarte Reste R3 bis R10 zusammen mit den sie verbindenden Atomen ein cyclisches oder polycyclisches Ringsystem bilden, das im Ringsystem neben Kohlenstoffatomen ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen N, O, S und Si enthalten kann,R 3 to R 10 may be the same or different and are hydrogen or a CrC 40 - carbon-containing radical, or two adjacent radicals R 3 to R 10 together with the atoms connecting them form a cyclic or polycyclic ring system which contains one or more carbon atoms in the ring system can contain several, identical or different heteroatoms selected from the group consisting of the elements N, O, S and Si,
R11 Wasserstoff oder ein CrC40-koWenstoffhaltiger Rest.R 11 is hydrogen or a CrC 40 -containing radical.
4. Ubergangsmetallverbindung der Formel (II) nach Anspruch 3,4. transition metal compound of formula (II) according to claim 3,
worinwherein
M ein Element der 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente ist, •M is an element of the 4th group of the Periodic Table of the Elements, •
X, X' unabhängig voneinander ein Halogenid, CrCio-Alkyl, C2-Cι0-Alkenyl, C6-Cι -Aryl, Alkylaryl oder Arylalkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 6 bis 14 Kohlenstoffatomen im Arylrest, NR'R"- und OR'", worin R' und R" Ci-bis C10-, bevorzugt Cr bis C3-Alkylreste, besonders bevorzugt C bis C2-Alkykeste sind und R'" ein Crbis Qo-, bevorzugt Cr bis C3-Alkyhest, besonders bevorzugt ein i-Propylrest, sind, besonders bevorzugt sind X und X' unabhängig voneinander i- Propylreste oder Halogenidreste, bevorzugt ausgewählt aus Chlorid und Bromid,X, X 'independently of one another are a halide, CrCio-alkyl, C 2 -Cι 0 alkenyl, C 6 -Cι aryl, alkylaryl or arylalkyl with 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 carbon atoms in the aryl radical, NR'R " - and OR '", where R' and R" are Ci to C 10 , preferably Cr to C 3 alkyl, particularly preferred are C to C 2 alkyl radicals and R '"are a Crbis Qo radical, preferably Cr to C 3 alkyl radical, particularly preferably an i-propyl radical, particularly preferred X and X' are independently i-propyl radicals or halide radicals, preferably selected from chloride and bromide,
ol, o2 1 ist,ol, o2 is 1,
D, D' Sauerstoff ist,D, D 'is oxygen,
Y, Y' Schwefel ist,Y, Y 'is sulfur
q eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3 ist,q is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3,
und die anderen Variablen die Bedeutung wie in Formel (II) haben.and the other variables have the meaning as in formula (II).
5. Ubergangsmetallverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass p gleich 1 ist, D gleich D', Y gleich Y' und X gleich X' ist.5. transition metal compound according to claim 3 or 4, characterized in that p is 1, D is D ', Y is Y' and X is X '.
6. Ubergangsmetallverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie C2-Symmetrie aufweist.6. transition metal compound according to one of claims 3 to 5, characterized in that it has C2 symmetry.
7. Katalysatorsystem zur Polymerisation von ungesättigten Verbindungen enthaltend mindestens eine Ubergangsmetallverbindung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6 und mindestens einen Cokatalysator.7. A catalyst system for the polymerization of unsaturated compounds containing at least one transition metal compound according to one of claims 3 to 6 and at least one cocatalyst.
8. Katalysatorsystem gemäß Anspruch 7, welches zusätzlich einen Träger enthält.8. A catalyst system according to claim 7, which additionally contains a support.
9. Verfahren zur Herstellung von Polymeren durch Polymerisation oder Copolymerisation mindestens einer ungesättigten Verbindung in Gegenwart eines9. A process for the preparation of polymers by polymerization or copolymerization of at least one unsaturated compound in the presence of a
Katalysatorsystems gemäß Anspruch 7 oder 8. Catalyst system according to claim 7 or 8.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als ungesättigte Verbindung mindestens eine vinylaromatische Verbindung, bevorzugt Styrol,. α- Methylstyrol oder p-Methylstyrol, besonders bevorzugt Styrol verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that at least one vinyl aromatic compound, preferably styrene, as the unsaturated compound. α-methyl styrene or p-methyl styrene, particularly preferably styrene is used.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Ubergangsmetallverbindung eine C2-symmetrische Verbindung gemäß Anspruch 6 eingesetzt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that a C2-symmetrical compound is used as claimed in claim 6 transition metal compound.
12. Verwendung eines Ligandsystems gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung einer Ubergangsmetallverbindung.12. Use of a ligand system according to claim 1 or 2 for the preparation of a transition metal compound.
13. Verwendung einer Ubergangsmetallverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6 oder eines Katalysatorsystems nach Anspruch 7 oder 8 zur Herstellung von isotaktischem Polystyrol. 13. Use of a transition metal compound according to one of claims 3 to 6 or a catalyst system according to claim 7 or 8 for the production of isotactic polystyrene.
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