不用甲基铝筳烷或硼酸盐助触媒之烯烃聚合用触媒组合物及使用此触媒组合物之烯烃聚合或共聚合方法

摘要

本发明系揭示一种有机金属化合物，当配合一双烷基铝或三烷基铝之助触媒时，可在没有任何甲基铝烷(methyl aluminoxane)或硼酸盐(borate)之助触媒存在下，对烯烃如乙烯的聚合反应及共聚合反应进行催化。此有机金属化合物具有一化学式：(C5RnH5-n)(L)MXaYb；其中：(a)C5RnH5-n为一取代或未取代之环戊二烯基，n为O～5之整数，而Ｒ为Ｃ1～Ｃ6烷基；(b)Ｌ为四唑硼酸盐、氢三 唑硼酸盐、二氢二唑硼酸盐或氢三(3,5-二甲基唑)硼酸盐；(c)M为一第3B族、第4B族或第5B族之过渡金属；(d)a与b皆为整数，且a+b=m-2,m为M之价数；以及(e)X与Y为ER1R2或ER1R2R3之配位基或卤素原子，且X与Y可相异或相同，其中E为一第5A族或第6A族之元素，而 R1、R2及R3则为C1～C6烷基或取代芳香基，且三者可相异或相同。此有机金属化合物系以M为一第4B族过渡金属以及a=b=l为较佳，则化学式可表示为(C5RnH5- n)(L)MXY。

主权项

1.一种作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,该化合物的化学式为:(C5RnH5-n)(L)MXaYb(a)C5RnH5-n为一取代或未取代之环戊二烯基,n为0-5之整数,而R为C1-C6烷基;(b)L为四唑硼酸盐、氢三唑硼酸盐、二氢二唑硼酸盐或氢三(3,5-二甲基唑)硼酸盐;(c)M为一第4B族之过渡金属;(d)a与b皆为整数,且a+b=m-2,m为M之价数;以及(e)X与Y为ER1R2或ER1R2R3之配位基或卤素原子,且X与Y可相异或相同,但a=b=1时,X、Y不同时为卤素原子,其中E为一第5A族或第6A族之元素,而R1.R2及R3则为C1-C6烷基、C6-C14芳香基或卤素取代之C6-C14芳香基,且三者可相异或相同。2.如申请专利范围第1项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该M为一第4B族过渡金属,而该a与该b皆等于1。3.如申请专利范围第1项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该X与该Y的至少一者为ER1R2或ER1R2R3之配位基。4.如申请专利范围第1项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物可以由下列化学式之其中一者所表示:5.如申请专利范围第1项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物系择自由下列化学式所组成族群之一者:(a)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6H5)2;(b)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC(CH3)3)Cl;(c)(5-C5He5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2;以及(d)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2,其中5-C5H5代表一环戊二烯基,而Me代表一甲基。6.如申请专利范围第4项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物之化学式为(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6H5)2。7.如申请专利范围第4项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物之化学式为(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC(CH3)3)Cl。8.如申请专利范围第4项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物之化学式为(5-C5He5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2。9.如申请专利范围第4项所述之作为烯烃聚合反应之触媒的化合物,其中该化合物之化学式为(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2。10.一种用来催化烯烃聚合反应或共聚合反应之触媒组合物,包括:(a)一触媒,其化学式可表示为:(C5RnH5-n)(L)MXaYb其中:(1)C5RnH5-n为一取代或未取代之环戊二烯基,n为0-5之整数,而R为C1-C6烷基;(2)L为四唑硼酸盐、氢三唑硼酸盐、二氢二唑硼酸盐或氢三(3,5-二甲基唑)硼酸盐;(3)M为一第4B族之过渡金属;(4)a与b皆为整数,且a+b=m-2,m为M之价数;以及(5)X与Y为ER1R2或ER1R2R3之配位基或卤素原子,且X与Y可相异或相同,但a=b=1时,X、Y不同时为卤素原子,其中E为一第5A族或第6A族之元素,而R1.R2及R3则为C1-C6烷基、C6-C14芳香基或卤素取代之C6-C14芳香基,且三者可相异或相同;以及(b)一三烷基铝助触媒或一双烷基铝助触媒。11.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或共聚合反应之触媒组合物,其中该M所表示之过渡金属与该助触媒所含之铝呈1:15-1:1000之原子比。12.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或烯烃共聚合反应之触媒组合物,其中该M为一第4B族过渡金属,而该a与该b皆等于1。13.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或烯烃共聚合反应之触媒组合物,其中该触媒可由下列化学式之其中一者所表示:14.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或烯烃共聚合反应之触媒组合物,其中该X与该Y的至少一者为ER1R2或ER1R2R3之配位基。15.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或烯烃共聚合反应之触媒组合物,其中该触媒择自由下列化学式所组成族群之一者:(a)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6H5)2;(b)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC(CH3)3)Cl;(c)(5-C5Me5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2;以及(d)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2,其中5-C5H5代表一环戊二烯基,而Me代表一甲基。16.如申请专利范围第10项所述之用来催化烯烃聚合反应或烯烃共聚合反应之触媒组合物,其中该烯烃为乙烯。17.一种乙烯之聚合方法,包括下列步骤:(a)制备一包含乙烯及一触媒组合物之混合物,其中该触媒组合物包括:(1)一触媒,其化学式可表示为:(C5RnH5-n)(L)MXaYb其中:(i)C5RnH5-n为一取代或未取代之环戊二烯基,n为0-5之整数,而R为C1-C6烷基;(ii)L为四唑硼酸盐、氢三唑硼酸盐、二氢二唑硼酸盐或氢三(3,5-二甲基唑)硼酸盐;(iii)M为一第4B族之过渡金属;(iv)a与b皆为整数,且a+b=m-2,m为M之价数;(v)X与Y为ER1R2或ER1R2R3之配位基或卤素原子,且X与Y可相异或相同,但a=b=1时,X、Y不同时为卤素原子,其中E为一第5A族或第6A族之元素,而R1.R2及R3则为C1-C6烷基、C6-C14芳香基或卤素取代之C6-C14芳香基,且三者可相异或相同;以及(2)一三烷基铝助触媒或一双烷基铝助触媒;以及(b)进行该混合物之反应而生成聚乙烯。18.如申请专利范围第17项所述表乙烯之聚合方法,其中该触媒之M为一第4B族过渡金属,而该a与该b皆等于1。19.如申请专利范围第17项所述表乙烯之聚合方法,其中该触媒可由下列化学式之其中一者所表示:20.如申请专利范围第17项所述之乙烯之聚合方法,其中该触媒之该X与该Y的至少一者为ER1R2,或ER1R2R3之配位基。21.如申请专利范围第17项所述之乙烯之聚合方法,其中该触媒可择自由下列化学式所组成族群之一者:(a)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6H5)2;(b)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC(CH3)3)Cl;(c)(5-C5He5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2;以及(d)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2,其中5-C5H5代表一环戊二烯基,而Me代表一甲基。22.一种乙烯之共聚合方法,包括下列步骤:(a)制备一包含乙烯、其他烯烃及一触媒组合物之混合物,其中该触媒组合物包括:(1)一触媒,其化学式可表示为:(C5RnH5-n)(L)MXaYb其中:(i)C5RnH5-n为一取代或未取代之环戊二烯基,n为0-5之整数,而R为C1-C6烷基;(ii)L为四唑硼酸盐、氢三唑硼酸盐、二氢二唑硼酸盐或氢三(3,5-二甲基唑)硼酸盐;(iii)M为一第4B族之过渡金属;(iv)a与b皆为整数,且a+b=m-2,m为M之价数;(v)X与Y为ER1R2或ER1R2R3之配位基或卤素原子,且X与Y可相异或相同,但a=b=1时,X、Y不同时为卤素原子,其中E为一第5A族或第6A族之元素,而R1.R2及R3则为C1-C6烷基、C6-C14芳香基或卤素取代之C6-C14芳香基,且三者可相异或相同;以及(2)一三烷基铝助触媒或一双烷基铝助触媒;以及(b)进行该混合物之反应而生成乙烯之共聚合烯。23.如申请专利范围第22项所述之乙烯之共聚合方法,其中该触媒之M为一第4B族过渡金属,而该a与该b皆等于1。24.如申请专利范围第22项所述之乙烯之共聚合方法,其中该触媒可由下列化学式之其中一者所表示:25.如申请专利范围第22项所述之乙烯之共聚合方法,其中该触媒之该X与该Y的至少一者为ER1R2,或ER1R2R3之配位基。26.如申请专利范围第22项所述之乙烯之共聚合方法,其中该触媒可择自由下列化学式所组成族群之一者:(a)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6H5)2;(b)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC(CH3)3)Cl;(c)(5-C5He5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2;以及(d)(5-C5H5)[HB(C3H3N2)3]Zr(OC6F5)2,其中5-C5H5代表一环戊二烯基,而Me代表一甲基。