双(杂环-醇盐)路易斯碱催化剂及其方法技术

本公开内容涉及双(杂环

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】2020/0255553，Baier,M.等人(2014)“Post
‑
Metallocenes in the Industrial Production of Poly
‑
Polyefins,”Angew.Chem.Int.Ed.,第53卷，第9722
‑
9744页，KR 2018/022137，WO 2016/172110，2020年2月11日提交的USSN 62/972,962，2020年2月11日提交的USSN 62/972,953，2020年2月11日提交的USSN 62/972,943，2020年2月11日提交的USSN 62/972,936，2020年2月11日提交的16/788,124，和2018年1月12日提交的USSN 15/744,478。
[0012]概述
[0013]本公开内容涉及由式(I)表示的催化剂化合物：
[0014][0015]其中：
[0016]M是第3、4或5族金属；
[0017]每个A1和A2独立地为芳族基团、取代的芳族基团或烯二基基团；
[0018]杂环的环片段
‑
(Z1Z2)
‑
和
–
(Z3Z4)
‑
独立地选自
–
(Z5Z6)
‑
或
–
(Z6Z5)
‑
，其中Z5选自氧、硫、S(O)、S(O)2和N(R
50
)，和Z6选自氮和C(R
51
)，其中每个R
50
和R
51
独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；
[0019]R4和R5中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；
[0020]J是杂环路易斯碱；
[0021]每个Q1和Q2独立地选自氧、硫、N(R
30
)或P(R
30
)，其中R
30
是C1‑
C
40
烃基、取代的C1‑
C
40
烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；
[0022]L是路易斯碱，任选地任何两个L基团接合在一起以形成双齿路易斯碱；
[0023]X是阴离子配体，任选地X基团与L基团接合以形成单阴离子双齿基团，或任选地，任何两个X基团接合在一起以形成二阴离子配体；
[0024]n是1、2或3；
[0025]m是0、1或2；和
[0026]n+m不大于4，例如1、2、3或4；
[0027]在又一种实施方案中，本公开内容提供包含活化剂和本公开内容的催化剂的催化剂体系。
[0028]在再一种实施方案中，本公开内容提供聚合方法，包括a)使一种或多种烯烃单体与催化剂体系接触，所述催化剂体系包含：i)活化剂和ii)本公开内容的催化剂。
[0029]在再一种实施方案中，本公开内容提供由本公开内容的催化剂体系和/或方法形成的聚烯烃。
[0030]在另一类实施方案中，本公开内容提供生产乙烯α
‑
烯烃共聚物的方法，包括通过在至少一个连续搅拌釜反应器或环路反应中使乙烯和至少一种C3‑
C
20
α
‑
烯烃与本公开内容
的催化剂体系接触从而聚合乙烯和至少一种C3‑
C
20
α
‑
烯烃。
[0031]在另一类实施方案中，本公开内容提供生产丙烯α
‑
烯烃共聚物的方法，包括通过在至少一个连续搅拌釜反应器或环路反应器中使丙烯和至少一种乙烯和/或至少一种C4‑
C
20
α
‑
烯烃与本公开内容的催化剂体系接触从而聚合丙烯和至少一种乙烯和/或C4‑
C
20
α
‑
烯烃。
[0032]在至少一种实施方案中，催化剂化合物由式(I)表示，其中该化合物特征是与金属配位以形成一对八元金属环状物环的三齿二阴离子配体。在至少一种实施方案中，由式(I)表示的催化剂化合物具有以下结构，其中由M、Q1、含有Z1Z2的环、A1和J形成的环是八元环；和由M、Q2、含有Z3Z4的环、A2和J形成的环是八元环。
[0033]附图简要描述
[0034]附图1(图1)显示了本专利技术双(杂环
‑
醇)路易斯碱配体和双(杂环
‑
醇盐)路易斯碱络合物的一般合成路线。
[0035]附图2(图2)显示了2,2'
‑
(吡啶
‑
2,6
‑
二基双(2,1
‑
亚苯基))双(4
‑
苯基噻吩
‑3‑
醇)和过渡金属络合物的合成路线。
[0036]详述
[0037]本公开内容提供催化剂化合物，包括这样的催化剂化合物的催化剂体系及其用途，所述催化剂化合物包括双(杂环
‑
醇盐)路易斯碱三齿配体，其与过渡金属中心配位，从而形成两个八元环。在至少一种实施方案中，(双(杂环
‑
醇盐)路易斯碱三齿配体的)中心路易斯碱片段是具有5个或6个环原子的杂环的环，所述环原子可以包括一个或多个杂原子，例如其中至少一个是氮。五元环杂环可为例如唑。六元环杂环可为例如吡啶。
[0038]本公开内容的催化剂化合物可为具有与中心路易斯碱连接的两个杂环
‑
醇盐例如两个噻吩
‑3‑
醇盐或取代的噻吩
‑3‑
醇盐的含锆或铪的化合物。在另一类实施方案中，本公开内容涉及由催化剂体系生产聚烯烃聚合物的聚合方法，所述催化剂体系包括一种或多种烯烃聚合催化剂、至少一种活化剂和任选的载体。聚烯烃聚合物可为含有乙烯的聚合物和/或含有丙烯的聚合物和/或含有更高级α
‑
烯烃的聚合物。
[0039]双(杂环
‑
醇盐)路易斯碱三齿配体是可以使用杂环(作为中性路易斯碱)例如唑或吡啶基团的一类三齿配体。这些配体与过渡金属以“三齿”方式配位，这意味着配体与金属中心形成三个不同的键。双(杂环
‑
醇盐)路易斯碱络合物的特征例如在于配体以三齿方式结合并形成两个八元金属环状物环。具有以这种方式与金属配位的配体，络合物被认为是手性的(即缺少对称的镜面)。不受理论的束缚，据信当使用这些催化剂用于生产聚丙烯和C3和更高级α
‑
烯烃的其他聚合物时，手性有利于生产具有高全同立构规整度的聚烯烃。
[0040]本公开内容的催化剂、催化剂体系和方法可提供高温乙烯聚合、丙烯聚合、乙烯α
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.催化剂化合物，由式(I)表示：其中：M是第3、4或5族金属；每个A1和A2独立地为芳族基团、取代的芳族基团或烯二基基团；杂环的环片段
‑
(Z1Z2)
‑
和
–
(Z3Z4)
‑
独立地选自
–
(Z5Z6)
‑
或
–
(Z6Z5)
‑
，其中Z5选自氧、硫、S(O)、S(O)2和N(R
50
)，和Z6选自氮和C(R
51
)，其中每个R
50
和R
51
独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；R4和R5中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；J是杂环路易斯碱；每个Q1和Q2独立地选自氧、硫、N(R
30
)或P(R
30
)，其中R
30
是C1‑
C
40
烃基、取代的C1‑
C
40
烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；L是路易斯碱，任选地任何两个L基团接合在一起以形成双齿路易斯碱；X是阴离子配体，任选地X基团与L基团接合以形成单阴离子双齿基团，或任选地，任何两个X基团接合在一起以形成二阴离子配体；n是1、2或3；m是0、1或2；和n+m不大于4。2.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中A1由下式表示：其中表示与催化剂化合物的连接，和R9、R
10
、R
11
和R
12
中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团，或R9和R
10
、R
10
和R
11
或R
11
和R
12
中一对或多对可以接合以形成一个或多个取代的烃基环、未取代的烃基环、取代的杂环的环或未取代的杂环的环，每个具有5个、6个、7个或8个环原子。3.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中A2由下式表示：
其中表示与催化剂化合物的连接，和R
13
、R
14
、R
15
和R
16
中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团，或R
13
和R
14
、R
14
和R
15
或R
15
和R
16
中一对或多对可以接合以形成一个或多个取代的烃基环、未取代的烃基环、取代的杂环的环或未取代的杂环的环，每个具有5个、6个、7个或8个环原子。4.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中该化合物特征是与金属配位以形成一对八元金属环状物环的三齿二阴离子配体。5.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中J是含第15族的杂环或含第16族的杂环。6.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中J是含氮杂环、含氧杂环、含磷杂环或含硫杂环。7.根据权利要求1至6中任一项所述的催化剂化合物，其中J选自吡啶、嘧啶、吡嗪、噻唑、唑、唑啉、咪唑、呋喃或噻吩。8.根据权利要求1至6中任一项所述的催化剂化合物，其中J由下式表示：其中表示与催化剂化合物的连接；E是氧、硫或NR
17
；Z7选自氮和C(R
18
)；Z8选自氮和C(R
19
)；并且R
17
和R
18
和R
19
中每个选自氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团。9.根据权利要求1所述的催化剂化合物，其中由式(I)表示的催化剂化合物由式(II)或式(III)表示：
其中：每个Q1和Q2独立地选自氧、硫、N(R
30
)或P(R
30
)，其中R
30
是C1‑
C
40
烃基、取代的C1‑
C
40
烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；杂环的环片段
‑
(Z1Z2)
‑
和
–
(Z3Z4)
‑
选自
–
(Z5Z6)
‑
或
–
(Z6Z5)
‑
，其中Z5选自氧、硫、S(O)、S(O)2和N(R
50
)，和Z6选自氮和C(R
51
)，其中每个R
50
和R
51
独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；Z7选自氮和C(R
18
)；Z8选自氮和C(R
19
)；E是氧、硫或N(R
20
)；R4和R5中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团；R9、R
10
、R
11
和R
12
中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团，或R9和R
10
、R
10
和R
11
或R
11
和R
12
中一对或多对可以接合以形成一个或多个取代的烃基环、未取代的烃基环、取代的杂环的环或未取代的杂环的环，每个具有5个、6个、7个或8个环原子；R
13
、R
14
、R
15
和R
16
中每个独立地为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团，或R
13
和R
14
、R
14
和R
15
或R
15
和R
16
中一对或多对可以接合以形成一个或多个取代的烃基环、未取代的烃基环、取代的杂环的环或未取代的杂环的环，每个具有5个、6个、7个或8个环原子；R
17
、R
18
、R
19
和R
20
中每个为氢、C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基、一价杂原子或结合杂原子的一价基团，或R
17
和R
18
、R
18
和R
19
中一对或多对可以接合在一起以形成一个或多个取代的烃基环、未取代的烃基环、取代的杂环的环或未取代的杂环的环，每个具有5个、6个、7个或8个
环原子；M是第3、4或5族金属；L是路易斯碱；X是阴离子配体；n是1、2或3；m是0、1或2；n+m不大于4；任何两个L基团可以接合在一起以形成双齿路易斯碱；X基团可以与L基团接合以形成单阴离子双齿基团；和任何两个X基团可以接合在一起以形成二阴离子配体。10.根据权利要求9所述的催化剂化合物，其中M是锆或铪。11.根据权利要求10所述的催化剂化合物，其中R9至R
17
是氢。12.根据权利要求11所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C1‑
C
40
烃基、C1‑
C
40
取代的烃基或含有至多40个原子的结合杂原子的一价基团。13.根据权利要求12所述的催化剂化合物，其中
‑
(Z1Z2)
‑
和
–
(Z3Z4)
‑
选自
–
(Z5Z6)
‑
或
–
(Z6Z5)
‑
，其中Z5是氧或硫。14.根据权利要求13所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C4‑
C
40
环状的叔烃基。15.根据权利要求9所述的催化剂化合物(II)，其中Z7是C(R
18
)，其中R
18
选自氢、三氟甲基、甲氧基、Me2N或卤素原子。16.根据权利要求15所述的催化剂化合物，其中Z8是C(R
19
)，其中R
18
是氢。17.根据权利要求16所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C4‑
C
20
烃基。18.根据权利要求17所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C6‑
C
20
芳基。19.根据权利要求17所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C4‑
C
20
叔烃基。20.根据权利要求19所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自C4‑
C
20
环状的叔烃基。21.根据权利要求20所述的催化剂化合物，其中R4和R5每个选自金刚烷
‑1‑
基、3,5
‑
二甲基金刚烷
‑1‑
基和3,5,7
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：