【技术实现步骤摘要】
以下公开涉及一种新型过渡金属化合物、包含该过渡金属化合物的用于制备乙烯和α-烯烃共聚物的过渡金属催化剂组合物、使用该过渡金属化合物制备乙烯和α-烯烃共聚物的方法、以及使用该过渡金属化合物作为催化剂制备的乙烯和α-烯烃共聚物。
技术介绍
1、在相关技术中，通常采用包括以钛或钒化合物为主催化剂组分和烷基铝化合物为助催化剂组分的称为齐格勒-纳塔催化剂体系来生产乙烯均聚物和乙烯和α-烯烃的共聚物。齐格勒-纳塔催化剂体系对乙烯聚合表现出高活性，但缺点在于，由于多相催化活性位点，通常生产的聚合物的分子量分布较宽，特别是在乙烯和α-烯烃的共聚物中组成分布不均匀。
2、随后，人们对一种茂金属催化剂体系进行了各种研究，该体系作为一种催化剂活性位点单一的均相催化剂，与现有的齐格勒-纳塔催化剂体系相比，可以产生分子量分布窄、组成分布均匀的聚乙烯，该体系由元素周周表中第4族过渡金属(如锆、铪等)的茂金属化合物和甲基铝氧烷作为助催化剂组成。茂金属化合物是一种具有不同取代模式的环戊二烯基催化剂，目前在工业上得到积极应用，也用于生产聚乙烯和聚丙烯。
3、然而，用上述催化剂体系难以获得分子量高的聚合物。即已知在高温下进行溶液聚合时，聚合活性迅速降低并且以β-脱氢反应为主，不适合生产分子量高的聚合物。
4、过渡金属连接在环状结构的过渡金属催化剂已被公知能够在溶液聚合条件下在乙烯均聚或乙烯和α-烯烃共聚中生产具有高催化活性和高分子量的聚合物的催化剂。
5、us6,313,240公开了一种催化剂体系，其包含：环戊二烯基
6、此外，us6,559,253公开了一种结构，其中的实例将二苯基取代的桥连和一个环戊二烯配体与未取代的芴连接。us6,300,433公开了一个或多个取代的二苯基亚甲基桥连的取代的环戊二烯基-芴基配体的结构。
7、在这些催化剂的条件下，由于催化剂本身空间位阻效应的降低，与α-烯烃的反应性显著提高，但在商业应用中存在许多困难。因此，在经济可行的基础上，确保一种更具竞争力的催化剂体系，以满足商业催化剂所需的特性，即，优异的高温活性、与α-烯烃的优异反应性和生产高分子量聚合物的能力。
技术实现思路
1、本专利技术的一个实施方案涉及提供一种新型过渡金属化合物。
2、本专利技术的另一个实施方案涉及提供一种过渡金属催化剂组合物，其包含能够制备乙烯和α-烯烃的高分子量共聚物的过渡金属化合物。
3、本专利技术的又一实施方案涉及提供一种使用含有过渡金属化合物的催化剂组合物生产乙烯和α-烯烃共聚物的工业上经济且易于使用的方法。
4、为了达到上述目的，本专利技术人进行研究后发现，当用作催化剂的化合物的活性位点稳定时，可在高温溶液聚合中产生乙烯和α-烯烃的高分子量共聚物，从而完成本专利技术。
5、在一个总体方面，本专利技术提供了一种由以下化学式1表示的过渡金属化合物：
6、[化学式1]
7、
8、其中
9、m是第4族过渡金属；
10、r1和r2各自独立地为未取代或被(c1-c10)烷基取代的(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基；
11、r3和r4各自独立地为未取代或被(c1-c10)烷基取代的(c6-c20)芳基；
12、x1和x2各自独立地为卤素、(c1-c20)烷基、(c3-c20)环烷基、(c6-c20)芳基、(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基、((c1-c20)烷基(c6-c20)芳基)(c1-c20)烷基、(c1-c20)烷氧基、(c6-c20)芳氧基、(c1-c20)烷基(c6-c20)芳氧基、(c1-c20)烷氧基(c6-c20)芳氧基、-osirarbrc、-srd、-nrerf、-prgrh或(c1-c20)亚烷基；
13、ra至rd各自独立地为(c1-c20)烷基、(c6-c20)芳基、(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基、(c1-c20)烷基(c6-c20)芳基或(c3-c20)环烷基；
14、re至rh各自独立地为(c1-c20)烷基、(c6-c20)芳基、(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基、(c1-c20)烷基(c6-c20)芳基、(c3-c20)环烷基、三(c1-c20)烷基硅烷基或三(c6-c20)芳基硅烷基；和
15、当x1和x2中的一个为(c1-c20)烷基烷烃时，另一个为不存在。
16、具体地，在化学式1中，m可以为ti、zr或hf；r1和r2可以各自独立地为(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基；r3和r4可以各自独立地为未取代或被(c1-c5)烷基取代的(c6-c12)芳基；x1和x2可以各自独立地为卤素、(c1-c20)烷基、(c6-c20)芳基或(c6-c20)芳基(c1-c20)烷基。
17、此外，在化学式1中，m可以为hf；r1和r2可以各自独立地为(c6-c12)芳基(c1-c10)烷基；r3和r4可以各自独立地为(c6-c12)芳基；x1和x2可以各自独立地为卤素、(c1-c10)烷基、(c6-c12)芳基或(c6-c12)芳基(c1-c10)烷基。
18、更具体地，根据本专利技术的示例性实施例，在化学式1中，m可以为hf；r3和r4可以各自独立地为苯基，x1和x2可以各自独立地为甲基、苄基或cl；r1和r2可各自独立地由以下化学式2表示：
19、[化学式2]
20、
21、其中
22、l为直链或支链的(c1-c10)亚烷基。
23、根据本专利技术示例性实施方式的过渡金属化合物可以为[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二氯铪，[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙基-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二苄基铪，或[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二甲基铪。
24、在另一个总体的方面，本专利技术提供了一种用于生产乙烯和α-烯烃的共聚物的过渡金属催化剂组合物，其包含：根据本专利技术示例性实施方案的过渡金属化合物；和选自铝化合物、硼化合物及其混合物的助催化剂。
25、用作助催化剂的铝化合物可以选自铝氧烷和有机铝中的一种、两种或多种。
26、在另一个总体的方面，一种生产乙烯和α-烯烃共聚物的方法包括：a)将根据本专利技术示例性实施例的过渡金属催化剂组合物、乙烯和α-烯烃共聚物混合；和b)在110-170℃的温度下进行共聚反应。
27、与乙烯共聚的α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由以下化学式1表示的过渡金属化合物：
2.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
3.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
4.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
5.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，所述过渡金属化合物为[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二氯铪，[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙基-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二苄基铪，或[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二甲基铪。
6.一种用于生产乙烯和α-烯烃的共聚物的过渡金属催化剂组合物，包含：
7.根据权利要求6所述的过渡金属催化剂组合物，其中，用作助催化剂的铝化合物选自铝氧烷和有机铝中的一种、两种或多种。
8.一种乙烯和α-烯烃的共聚物的制备方法，该方法包括：
10.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤b)在120-160℃的温度和10-100bar的压力下进行。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述乙烯和α-烯烃的共聚物的制备方法在C5-C12脂肪族烃溶剂中进行。
12.一种乙烯和α-烯烃的共聚物，其使用权利要求1～5中任一项所述的过渡金属化合物作为催化剂制备。
...【技术特征摘要】
1.一种由以下化学式1表示的过渡金属化合物：
2.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
3.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
4.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，在化学式1中，
5.根据权利要求1所述的过渡金属化合物，其中，所述过渡金属化合物为[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二氯铪，[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙基-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二苄基铪，或[1-(η5-环戊二烯-1-基)-1-(η5-2,7-二-(2-苯基丙-2-基)芴基)-1,1-二苯基甲烷]二甲基铪。
6.一种用于生产乙烯和α-烯烃的共聚物的过渡金属催化剂组合物，包含：
7.根据权利要求6所述的过渡金属催化剂组合...
【专利技术属性】
技术研发人员：金永習，金浩连，李度勋，李泳周，李东根，
申请(专利权)人：韩华道达尔能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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