用于烯烃聚合的联芳基苯氧基第IV族过渡金属催化剂制造技术

实施例涉及一种包含金属配体络合物的催化剂系统和用于聚烯烃聚合的方法，所述方法使用具有以下结构的金属配体络合物进行：

Biarylphenoxy Group IV transition metal catalyst for olefin polymerization

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于烯烃聚合的联芳基苯氧基第IV族过渡金属催化剂相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月20日提交的美国临时专利申请第62/522,200号的权益，所述美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。
本公开的实施例大体上涉及烯烃聚合催化剂系统和方法，并且更具体地，涉及用于烯烃聚合的联芳基苯氧基第IV族过渡金属催化剂的合成，以及涉及并入有所述催化剂系统的烯烃聚合方法。
技术介绍
基于烯烃的聚合物，如聚乙烯和/或聚丙烯通过各种催化剂系统制造。基于烯烃的聚合物的聚合方法中使用的这类催化剂系统的选择是影响这类基于烯烃的聚合物的特征和性质的重要因素。聚乙烯和聚丙烯被制造用于各种制品。聚乙烯和聚丙烯聚合方法可以在许多方面变化，以生产具有不同物理性质的各种所得聚乙烯树脂，所述物理性质使得各种树脂适用于不同应用。乙烯单体和任选的一种或多种共聚单体存在于液体稀释剂中，如烷烃或异烷烃，例如异丁烷。也可以向反应器中添加氢气。用于制造聚乙烯的催化剂系统通常可以包含铬类催化剂系统、齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂系统或分子(茂金属或非茂金属)催化剂系统。稀释剂中的反应物和催化剂系统在升高的聚合温度下在反应器周围循环，从而产生聚乙烯均聚物或共聚物。周期性地或连续地，从反应器中去除反应混合物的一部分，包括溶解在稀释剂中的聚乙烯产物，以及未反应的乙烯和一种或多种任选的共聚单体。当从反应器中去除时，反应混合物可以进行加工以从稀释剂和未反应的反应物中去除聚乙烯产物，其中稀释剂和未反应的反应物通常再循环回到反应器中。或者，可以将反应混合物送到第二反应器，例如串联连接到第一反应器的反应器，在第二反应器中可以产生第二聚乙烯级分。尽管在开发适用于烯烃聚合(如聚乙烯或聚丙烯聚合)的催化剂系统方面进行努力研究，但仍然需要展现出比比较催化剂系统更高效率的前催化剂和催化剂系统，其能够产生具有高分子量和窄分子量分布的聚合物。
技术实现思路
根据一些实施例，催化剂系统包括根据式(I)的金属-配体络合物：在式(I)中，M是选自钛、锆或铪的金属，所述金属具有+2、+3或+4的形式氧化态。每个X是独立地选自以下的单齿或双齿配体：(C1-C50)烃、(C1-C50)杂烃、(C1-C50)烃基、(C6-C50)芳基、(C6-C50)杂芳基、环戊二烯基、取代的环戊二烯基、(C4-C12)二烯、卤素、-N(RN)2以及-NCORC。下标n是1、2或3；下标m是1或2；金属-配体络合物具有6个或更少的金属-配体键并且整体上是电荷中性的。在式(I)的实施例中，每个Y独立地选自氧或硫。每个R1、R2、R3和R4独立地选自由以下组成的组：(C1-C50)烃基、(C1-C50)杂烃基、(C6-C50)芳基、(C4-C50)杂芳基、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C＝N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(R)-、(RC)2NC(O)-、卤素以及-H。每个R5独立地选自(C1-C50)烃基、(C1-C50)杂烃基、(C6-C50)芳基、(C4-C50)杂芳基、-Si(RC)3以及-Ge(RC)3，并且当m是2时，两个R5任选地共价键联。在式(I)的实施例中，对于含有基团z1、z2和z3的每个单独的环，z1、z2和z3各自独立地选自由硫、氧、-N(RR)-或-C(RR)-组成的组，并且z1、z2和z3中的至少一个且不超过两个是-C(RR)-，其中RR是-H或(C1-C30)烃基，其中键结到相邻原子的任何两个RR基团任选地键联。在式(I)中，式(I)中的每个RC、RN和RP独立地是(C1-C30)烃基。具体实施方式现在将描述催化剂系统的具体实施例。应理解，本公开的催化剂系统可以以不同形式实施，并且不应解释为限于本公开中所阐述的具体实施例。相反，提供实施例是为了使本公开透彻并且完整，并且向所属领域的技术人员充分传达主题的范围。常见缩写如下所示：R、Z、M、X和n：如上文所定义；Me：甲基；Et：乙基；Ph：苯基；Bn：苄基；i-Pr：异丙基；t-Bu：叔丁基；t-Oct：叔辛基(2，4，4-三甲基戊-2-基)；Tf：三氟甲磺酸酯；THF：四氢呋喃；Et2O：乙醚；CH2Cl2：二氯甲烷；CV：柱体积(用于柱色谱法)；EtOAc：乙酸乙酯；C6D6：氘代苯或苯-d6：CDCl3：氘代氯仿；Na2SO4：硫酸钠；MgSO4：硫酸镁；HCl：氯化氢；t-BuLi：叔丁基锂；Cs2CO3：碳酸铯；HfCl4：氯化铪(IV)；HfBn4：四苄基铪(IV)；ZrCl4：氯化锆(IV)；ZrBn4：四苄基锆(IV)；N2：氮气；PhMe：甲苯；PPR：平行聚合反应器；MAO：甲基铝氧烷；MMAO：改性甲基铝氧烷；GC：气相色谱；LC：液相色谱；NMR：核磁共振；MS：质谱；mmol：毫摩尔；mL：毫升；M：摩尔；min：分钟；h：小时；d：天。本文中使用术语“独立地选择”来指示R基团，如R1、R2、R3、R4和R5可以相同或不同(例如，R1、R2、R3、R4和R5可以都是取代的烷基，或R1和R2可以是取代的烷基并且R3可以是芳基等)。与R基团相关的化学名称旨在传达所属领域中所认识到的如与所述化学名称的化学结构对应的化学结构。因此，化学名称旨在补充和说明而非排除所属领域的技术人员已知的结构定义。术语“前催化剂”是指当与活化剂组合时具有催化活性的化合物。术语“活化剂”是指以将前催化剂转化为催化活性催化剂的方式与前催化剂发生化学反应的化合物。如本文所用，术语“助催化剂”和“活化剂”是可互换的术语。当用于描述某些含碳原子的化学基团时，具有形式“(Cx-Cy)”的括号表述意指化学基团的未取代形式具有x个碳原子到y个碳原子，包括x和y。举例来说，(C1-C50)烷基是呈未取代形式的具有1到50个碳原子的烷基。在一些实施例和一般结构中，某些化学基团可以被一个或多个取代基，如RS取代。使用“(Cx-Cy)”括号定义的化学基团的RS取代形式可以含有多于y个碳原子，这取决于任何基团RS的身份。举例来说，“被恰好一个基团RS取代的(C1-C50)烷基，其中RS是苯基(-C6H5)”，可以含有7到56个碳原子。因此，一般来说，当使用“(Cx-Cy)”括号定义的化学基团被一个或多个含碳原子的取代基RS取代时，化学基团的最小和最大碳原子总数通过将来自所有含碳原子的取代基RS的碳原子数的合并总和加到x和y两者上来确定。术语“取代”意指键结到对应的未取代的化合物或官能团的碳原子或杂原子的至少一个氢原子(-H)被取代基(例如RS)置换。术语“全取代(persubstitution)”意指键结到对应的未取代的化合物或官能团的碳原子或杂原子的每个氢原子(H)被取代基(例如，RS)置换。术语“多取代”意指键结到对应的未取代的化合物或官能团的碳原子或杂原子的至少两个，但少于全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂系统，其包含根据式(I)的金属-配体络合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170620 US 62/5222001.一种催化剂系统，其包含根据式(I)的金属-配体络合物：



其中
M是选自钛、锆或铪的金属，所述金属具有+2、+3或+4的形式氧化态；
每个X是独立地选自以下的单齿或双齿配体：不饱和(C2-C20)烃、不饱和(C2-C50)杂烃、(C1-C50)烃基、(C6-C50)芳基、(C6-C50)杂芳基、环戊二烯基、取代的环戊二烯基、(C4-C12)二烯、卤素、-N(RN)2以及-NCORC；
n是1、2或3；
m是1或2；
所述金属-配体络合物具有6个或更少的金属-配体键；
每个Y独立地选自氧或硫；
每个R1、R2、R3和R4独立地选自由以下组成的组：(C1-C50)烃基、(C1-C50)杂烃基、(C6-C50)芳基、(C4-C50)杂芳基、-Si(RC)3、-Ge(RC)3、-P(RP)2、-N(RN)2、-ORC、-SRC、-NO2、-CN、-CF3、RCS(O)-、RCS(O)2-、(RC)2C＝N-、RCC(O)O-、RCOC(O)-、RCC(O)N(R)-、(RC)2NC(O)-、卤素以及-H；
每个R5独立地选自(C1-C50)烃基、(C1-C50)杂烃基、(C6-C50)芳基、(C4-C50)杂芳基、-Si(RC)3以及-Ge(RC)3，并且当m是2时，两个R5任选地共价键联；
对于含有基团z1、z2和z3的每个单独的环，z1、z2和z3各自独立地选自由硫、氧、-N(RR)-或-C(RR)-组成的组，其限制条件是z1、z2和z3中的至少一个且不超过两个是-C(RR)-，其中RR是-H或(C1-C30)烃基，其中键结到相邻原子的任何两个RR基团任选地键联；
式(I)中的每个RC、RN和RP独立地是(C1-C30)烃基。


2.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中：
M是锆或铪；
每个X独立地选自(C6-C20)芳基、(C4-C20)杂芳基、(C4-C12)二烯或卤素；
每个Y是氧；
每个R1独立地选自(C1-C50)芳基、(C4-C50)杂芳基；并且
每个R2、R3和R4独立地选自(C1-C50)烃基、(C1-C40)杂烃基、(C6-C40)芳基、(C4-C50)杂芳基、卤素以及-H。


3.根据权利要求1或2所述的催化剂系统，其中对于含有基团z1、z2和z3的每个单独的环，z1、z2和z3中的一个是硫原子，并且z1、z2和z3中的两个是-C(H)-。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂系统，其中每个R1是咔唑基，每个R2是甲基，并且每个R3是甲基。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂系统，其中每个R1是3，6-二叔丁基咔唑-9-基。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂系统，其中每个R1是3，5-二叔丁基苯基。


7.根据权利要求1、2、3、5或6中任一项所述的催化剂系统，其中R2是叔辛基。


8.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·苏罗米，D·D·德沃尔，R·D·J·费勒泽，A·L·克拉索夫斯基，孙立新，K·A·弗雷泽，J·S·伦尼，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US