[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

FI97059C - New polymerization catalyst and its use - Google Patents

New polymerization catalyst and its use Download PDF

Info

Publication number
FI97059C
FI97059C FI945651A FI945651A FI97059C FI 97059 C FI97059 C FI 97059C FI 945651 A FI945651 A FI 945651A FI 945651 A FI945651 A FI 945651A FI 97059 C FI97059 C FI 97059C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
groups
transition metal
compound
iupac
catalyst system
Prior art date
Application number
FI945651A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI97059B (en
FI945651A0 (en
Inventor
Tapani Pakkanen
Hilkka Knuuttila
Ove Andell
Sari Timonen
Tuula Pakkanen
Original Assignee
Borealis As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borealis As filed Critical Borealis As
Priority to FI945651A priority Critical patent/FI97059C/en
Publication of FI945651A0 publication Critical patent/FI945651A0/en
Priority to PCT/FI1995/000661 priority patent/WO1996016958A1/en
Priority to AU39858/95A priority patent/AU3985895A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI97059B publication Critical patent/FI97059B/en
Publication of FI97059C publication Critical patent/FI97059C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0086Platinum compounds
    • C07F15/0093Platinum compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0033Iridium compounds
    • C07F15/004Iridium compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0046Ruthenium compounds
    • C07F15/0053Ruthenium compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0073Rhodium compounds
    • C07F15/008Rhodium compounds without a metal-carbon linkage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

9705997059

Uusi polymerointikatalyytti ja sen käyttöNew polymerization catalyst and its use

Keksintö koskee katalyyttisysteemiä etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien 5 polymeroimiseksi. Katalyytti systeemi käsittää tällöin jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 8-10 (IUPAC:n suositus vuodelta 1983) mukaisen siirtymäme-tallin yhdisteen ja jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdisteen. Keksintö koskee myös menetelmää etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien homo- tai kopolymeroimiseksi 10 sellaisen katalyyttisysteemin avulla, joka käsittää jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 8-10 (IUPAC 1983) mukaisen siirtymämetallin yhdisteen ja jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdisteen.The invention relates to a catalyst system for the polymerization of ethylenically unsaturated monomers. The catalyst system then comprises a transition metal compound according to one of groups 8-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC Recommendation 1983) and an organometallic compound according to one of groups 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983). The invention also relates to a process for the homo- or copolymerization of ethylenically unsaturated monomers by means of a catalyst system comprising a transition metal compound according to one of Groups 8 to 10 of the Periodic Table (IUPAC 1983) and a Group 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983). metal organometallic compound.

15 Olefiinien polymerointiin käytetään yleisesti ns. Ziegler-Natta-katalyyttisysteemiä, joka perustuu jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 4-10 (IUPAC 1983) mukaisen siirtymämetallin yhdisteeseen (prokatalyytti) ja jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organome-talliyhdisteeseen (kokatalyytti). Katalyyttisysteemi voi myös sisältää aktiivisuutta ja 20 stereospesifisyyttä edistäviä kantoaineita ja elektronidonoreita.15 For the polymerization of olefins, the so-called A Ziegler-Natta catalyst system based on a transition metal compound (procatalyst) according to any of Groups 4-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983) and a metal organometallic compound (cocatalyst) on a Group 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983) . The catalyst system may also contain supports and electron donors that promote activity and stereospecificity.

Viime aikoina on kehitetty katalyyttisysteemi, jossa siirtymämetallin yhdisteellä on kaksi tai useampia syklopentadienyylirengasligandeja ja joita kutsutaan metallosee-neiksi. Siten alkuaineiden jaksollisen jäijestelmän ryhmän 4 (IUPAC 1983) metallin 25 metalloseenejä ja erityisesti titanoseenejä ja zirkonoseenejä on käytetty tällaisten katalyyttisysteemien siirtymämetallikomponenttina valmistettaessa polyolefiineja ja eteenin sekä a-olefiinien kopolymeerejä. Näiden ansametalloseenikatalyyttien katalyyttisesti aktiivinen muoto on todennäköisesti elektrofiilinen Cp2MR+-ryhmä (Cp = syklopentadienyyliligandi). Cp2M-ryhmän taipunut runko pakottaa vapaan 30 koordinaatiopaikan cis-asemaan reaktiiviseen metallialkyyli (R)-sidokseen nähden ja edistää siten molekyylin sisäistä väliinsijoitusreaktiota.Recently, a catalyst system has been developed in which a transition metal compound has two or more cyclopentadienyl ring ligands called metallocenes. Thus, metallocenes of metal 25 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983), and in particular titanocenes and zirconocenes, have been used as the transition metal component of such catalyst systems in the preparation of polyolefins and copolymers of ethylene and α-olefins. The catalytically active form of these ansmetallocene catalysts is likely to be the electrophilic Cp2MR + group (Cp = cyclopentadienyl ligand). The bent backbone of the Cp2M group forces the free coordination site to the cis position relative to the reactive metal alkyl (R) bond and thus promotes the intramolecular intervening reaction.

Tällä hetkellä etsitään uusia ja parempia siirtymämetalliyhdisteen sivuligandeja, joiden steeriset ja elektroniset ominaisuudet olisivat samanlaiset kuin syklopentadi-35 enyyliligandeilla, mutta jotka olisivat helpommin modifioitavissa kuin syklopentadienyyliligandi toivottujen eteeristen, kiraalisten ja elektronisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi LMR+-ryhmään (L = sivuligandi). Äskettäin on osoittautunut, että epätavallinen ryhmä organorodiumkomplekseja, joissa on vastakkaisesti koordinoitunut kolmihampainen ligandi l,4,7-trimetyyli-l,4,7-triatsasyklononaani (= Cn), 40 kykenevät polymeroimaan eteeniä huoneenlämpötilassa hyvin hitaalla polymeroin-tinopeudella (L. Wang ja T.C. Flood, J.Am. Chem. Soc. 114 (1992) 3169; L. Wang, 2 97059 R S. Lu, R. Bauja T.C. Flood, J.Am. Chem. Soc. 115 (1993) 6999). Tutkittiin mm. seuraavat kompleksit: CnRhMe3, CnRhMe2 (OTf) ja CnRhMe (OTf)2 (OTf = triflaatti eli trifluorimetaanisulfonaatti). Näiden kelatoitujen tris(tertiaarinen amiini) rodiumkompleksien polymerointi vaatii korkean eteenipaineen (> 15 atm). Lisäksi 5 1,4,7-trimetyyli-1,4,7-triatsasyklononaani on hyvin kallis ligandi. Todettakoon vielä, ettei mainittujen uusien organorodiumkompleksien toimivuutta yhdessä organometallisten kokatalyyttien kanssa ole kokeiltu.New and improved transition metal compound side ligands are currently being sought that have similar steric and electronic properties to cyclopentadiene-35 enyl ligands, but are more readily modifiable than the cyclopentadienyl ligand to provide the desired etheric, chiral, and electronic properties of the L = L group (LMR +). It has recently been shown that an unusual group of organorodium complexes with an oppositely coordinated tridentate ligand 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane (= Cn) 40 are able to polymerize ethylene at room temperature at a very slow polymerization rate (Wang). TC Flood, J. Am. Chem. Soc. 114 (1992) 3169; L. Wang, 297059 R. S. Lu, R. Bauja TC Flood, J. Am. Chem. Soc. 115 (1993) 6999). Investigated e.g. the following complexes: CnRhMe3, CnRhMe2 (OTf) and CnRhMe (OTf) 2 (OTf = triflate or trifluoromethanesulfonate). Polymerization of these chelated tris (tertiary amine) rhodium complexes requires a high ethylene pressure (> 15 atm). In addition, 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane is a very expensive ligand. It should also be noted that the functionality of these new organorodium complexes together with organometallic cocatalysts has not been tested.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi siirtymämetallikomp-10 leksi, joka entistä paremmin kelpaa eteenin ja muiden olefiinien polymerointiin ja joka on ylivoimainen edellä esitettyihin katalyyttikomponentteihin nähden, jolloin sillä on parempi aktiivisuus, etenkin alemmalla eteenin tai muun α-olefiinin poly-merointipaineella. Lisäksi pyritään löytämään sellainen siirtymämetallikompleksi, joka edistää stereospesifistä olefiinipolymerointia. Keksinnössä pyritään myös 15 sellaiseen siirtymämetallikompleksiin, jonka raaka-aineet ja valmistus ovat mah dollisimman edulliset. Keksinnön tavoitteena on myös löytää mahdollisimman aktiivinen ja stereospesifinen katalyytti systeemi, joka sisältää mainittua siirtymä-metallikompleksia ja sen kanssa maksimaalisella tavalla toimivan kokatalyytin. Edelleen keksinnössä pyritään mahdollisimman hyvin toimivaan menetelmään ety-20 leenisesti tyydyttämättömien monomeerien homo- tai kopolymeroimiseksi tällaisen katalyytti systeemin avulla.It is an object of the present invention to provide a novel transition metal complex which is more suitable for the polymerization of ethylene and other olefins and which is superior to the catalyst components described above, having better activity, especially at a lower polymerization pressure of ethylene or other α-olefin. In addition, an attempt is made to find a transition metal complex that promotes stereospecific olefin polymerization. The invention also seeks a transition metal complex whose raw materials and manufacturing are as advantageous as possible. It is also an object of the invention to find a catalyst system which is as active and stereospecific as possible and which contains said transition metal complex and a cocatalyst which works with it in a maximum manner. The invention further aims at a process which works as well as possible for the homo- or copolymerization of ethylenically unsaturated monomers by means of such a catalyst system.

Edellä mainittuihin tavoitteisiin on nyt päästy siirtymämetallikompleksilla, jolla on seuraava yleinen kaava (I) 25The above objectives have now been achieved by a transition metal complex of the following general formula (I) 25

LjMXm (I) jossa L on yhden tai useamman tyyppinen syklinen tioeetteriligandi, 30 1-kirjain on kokonaisluku 1-3 ja ilmaisee syklisten tioeetteriligandien lukumäärän, M on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli, X on yksielektroninen anioninen ligandi ja 35 m on kokonaisluku 1-4 ja ilmaisee yksielektronisten anionisten ligandien lukumäärän.LjMXm (I) where L is one or more types of cyclic thioether ligand, the letter 1 is an integer from 1 to 3 and indicates the number of cyclic thioether ligands, M is a transition metal of one of groups 9-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983), X is a single electron anionic ligand and 35 m is an integer from 1 to 4 and indicates the number of one-electron anionic ligands.

On siis oivallettu, että katalyytiksi käyttökelpoinen siirtymetallikompleksi syntyy, kun rauta-, koboltti- tai nikkeliryhmään kuuluvaan siirtymämetalliin liitetään sykli-40 nen tioeetteriligandi ja yksielektroninen anioninen ligandi. On edullista, mikäli syklisellä tioeetteriligandilla L on seuraava yleinen kaava (Ha) Γ [-R'-S-Jin 1-1 (Ha)Thus, it has been realized that a transition metal complex useful as a catalyst is formed when a cyclic 40-thioether ligand and a one-electron anionic ligand are attached to a transition metal belonging to the iron, cobalt or nickel group. It is preferred that the cyclic thioether ligand L has the following general formula (Ha) Γ [-R'-S-Jin 1-1 (Ha)

IIII

97059 3 jossa -Ri-S- ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia C1-C5-alkyleenitioryhmiä ja 5 n on kokonaisluku 2-8, edullisesti 3 tai 4, ja ilmaisee em. samanlaisten tai erilaisten Ci-C5-alkyleenitioryhmien lukumäärän.97059 3 wherein -R 1 -S- are independently the same or different C 1 -C 5 alkylenethio groups and 5 n is an integer from 2 to 8, preferably 3 or 4, and indicates the number of the above-mentioned identical or different C 1 -C 5 alkylenethio groups.

Edullinen tällainen tioeetteriligandi on S(2-6)-C2*C4-alkano-(8-20). 2-6 tarkoittaa, että syklisessä tioeetteriligandissa on 2-6 rikkisiltaa ja 8-20 tarkoittaa, että renkaassa 10 kaikenkaikkiaan 8-20 atomia. Erityisen edullisia syklisiä tioeetteriligandeja L ovat 1.4.7- tritiasyklononaani, 1,4,7,10-tetratiasyklododekaani, 1,4,8,11-tetratiasyklotet-radekaani ja 1,5,9,13 -tetratiasykloheksadekaani.A preferred such thioether ligand is S (2-6) -C2 * C4 alkano- (8-20). 2-6 means that the cyclic thioether ligand has 2-6 sulfur bridges and 8-20 means that the ring 10 has a total of 8-20 atoms. Particularly preferred cyclic thioether ligands L are 1,4,7-trithiacyclononane, 1,4,7,10-tetrathiacyclododecane, 1,4,8,11-tetrathiacyclotetradecane and 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecane.

On edullista, mikäli kaavan (I) 1, joka kirjain ilmaisee syklisten tioeetteriligandien 15 lukumäärän, on 1 tai 2 ja edullisimmin 1.It is preferred that 1 of formula (I), which letter indicates the number of cyclic thioether ligands, is 1 or 2, and most preferably 1.

Keksinnön mukaan kaavan (I) mukaisen siirtymämetallikompleksin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 8-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli M on rauta Fe, rutenium Ru, osmium Os, koboltti Co, rodium Rh, iridium Ir, nikkeli Ni, 20 palladium Pd tai platina Pt. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan mainittu siirtymämetalli M on valittu ryhmästä, johon kuuluvat rutenium Ru, rodium Rh, iridium Irja platina Pt.According to the invention, the transition metal M of one of groups 8-10 (IUPAC 1983) of the Periodic Table of the Elements of the Transition Metal Complex of Formula (I) is Iron Fe, Ruthenium Ru, Osmium Os, Cobalt Co, Rhodium Rh, Iridium Ir, Nickel Ni, 20 Palladium Pd or Platinum Pt . According to a preferred embodiment, said transition metal M is selected from the group consisting of ruthenium Ru, rhodium Rh, iridium and platinum Pt.

Kaavan (1) mukaisen siirtymämetallikompleksin yksielektroninen anioninen ligandi 25 voi olla mikä tahansa ligandi, joka on siirtymämetalliin M nähden anioninen ja jonkavoidaan katsoa liittyvän siihen yhden elektronin voimalla. Tällaisia ligandeja ovat halogeenit, booritetrahalogenaatit, sulfonaatit, vety, substituoitu tai substituoitumaton C1 -C20-hiilivetyryhmä, alkoksidi, aryylioksidi, amidi, aryyliamidi, fosfidi, aryylifosfidi jne. Erityisen edullinen kaavan (I) 30 yksielektroninen anioninen ligandi X on halogeeni, siis fluori F, kloori Cl, bromi Br ja jodi I. Erityisen edullinen halogeeni on kloori Cl. On myös edullista mikäli m, joka ilmaisee yksielektronisten anionisten ligandien lukumäärän, on kokonaisluku 2,3 tai 4.The one-electron anionic ligand 25 of the transition metal complex of formula (1) can be any ligand that is anionic with respect to the transition metal M and can be considered to be associated with it by a single electron force. Such ligands include halogens, boron tetra halides, sulfonates, hydrogen, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 hydrocarbon group, alkoxide, aryloxide, amide, arylamide, phosphide, aryl phosphide, etc. A particularly preferred one-electron anionic ligand of formula (I), e.g. , chlorine Cl, bromine Br and iodine I. A particularly preferred halogen is chlorine Cl. It is also preferred that m, which indicates the number of one-electron anionic ligands, is an integer of 2,3 or 4.

35 Keksinnön mukainen siirtymämetallikompleksi voi olla mikä tahansa edellä mainittujen määritelmien mukainen siirtymämetallikompleksi. Erään suoritusmuodon mukaan se on valittu seuraavista: 1.4.7- tritiasyklononaanirodiumtrikloridi, 1,4,7,10-tetratiasyklododekaanirodium-40 trikloridi, 1,4,8,1 l-tetratiasyklotetradekaanirodiumtrikloridi, 1,5,9,13-tetratiasyk- loheksadekaanirodiumtrikloridi, 1,4,7-tritiasyklononaani-iridiumtrikloridi, 1,4,7-tritiasyklononaaniplatinatetrakloridi.The transition metal complex of the invention may be any of the transition metal complexes of the above definitions. In one embodiment, it is selected from: 1,4,7-tritiacyclononane rhodium trichloride, 1,4,7,10-tetrathiacyclododecane rhodium-40 trichloride, 1,4,8,1-tetrathiacyclotetradecane rhodium trichloride, 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadichloride rhodium 1,4,7-trithicyclononane iridium trichloride, 1,4,7-trithicyclononane platinum tetrachloride.

97059 497059 4

Keksintö koskee siis edellä määriteltyä katalyytin siirtymämetallikompleksia. Keksintö koskee myös menetelmää tällaisen katalyytissa käytettävän siirtymämetalli-kompleksin valmistamiseksi, jolle pääasiassa on tunnusomaista, että syklinen tio-eetteri saatetaan kosketukseen siirtymämetallisuolan kanssa, joka käsittää alkuai-5 neiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetallin ja ainakin yhden yksielektronisen anionisen ryhmän, jolloin syntyy mainittu siirty-mämetallikompleksi. Sekä alkuaineena toimivat syklinen tioeetteri ja siirtymämetal-lisuola että niiden yhdistämisprosessi on todettu halvaksi.The invention therefore relates to a catalyst transition metal complex as defined above. The invention also relates to a process for the preparation of such a transition metal complex for use in a catalyst, which is mainly characterized in that the cyclic thioether is contacted with a transition metal salt comprising a transition metal of one of groups 9-10 (IUPAC 1983) and at least one monoelectric anionic a group to form said transition metal complex. Both the elemental cyclic thioether and the transition metal salt and the process for combining them have been found to be inexpensive.

10 Kuten edellä todettiin siirtymämetallikompleksin käsittelyn yhteydessä, syklisellä tioeetterillä on edullisesti seuraava yleinen kaava (Hb) 1-1 (Ilb) 15 jossa -R^S- ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia Cj-C5-alky-leenitioiyhmiä j a n on kokonaisluku 2-8, edullisesti 3 tai 4, ja ilmaisee em. samanlaisten tai erilaisten C]-C5-alkyleenitioryhmien lukumäärän.As stated above in connection with the treatment of the transition metal complex, the cyclic thioether preferably has the following general formula (Hb) 1-1 (IIb) wherein -R 1 - S are independently the same or different C 1 -C 5 alkylene thio groups and is an integer from 2 to 8 , preferably 3 or 4, and indicates the above-mentioned number of identical or different C 1 -C 5 alkylenethio groups.

2020

Edelleen syklinen tioeetteri on edullisesti S(2-6)-(C2-C4-alkano)-(8-20). Tämän kaavan määritelmä on esitetty edellä siirtymämetallikompleksin käsittelyn yhteydessä. Edullisia syklisiä tioeettereitä ovat 1,4,7-tritiasyklononaani, 1,4,7,10-tet-ratiasyklododekaani, 1,4,8,11-tetratiasyklotetradekaani ja 1,5,9,13-tetratiasyklo- 25 heksadekaani.Further, the cyclic thioether is preferably S (2-6) - (C2-C4-alkano) - (8-20). The definition of this formula is given above in connection with the treatment of the transition metal complex. Preferred cyclic thioethers are 1,4,7-tritiacyclononane, 1,4,7,10-tetrathiacyclododecane, 1,4,8,11-tetrathiacyclotetradecane and 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecane.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä siirtymämetallikompleksin valmistamiseksi, jossa syklinen tioeetteri reagoitetaan siirtymämetallisuolan kanssa, on edullista, mikäli siirtymämetallisuolan yksielektroninen anioninen ryhmä on halogeeni, edulli- 30 sesti kloori. Suolan siirtymämetalli voi olla mikä tahansa jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli eli rauta Fe-, koboltti Co- tai nikkeli Ni-ryhmän metalli. Edullisia metalleja ovat rutenium Ru, rodium Rh, iridium Irja platina Pt. Tyypillisiä keksinnössä käyttökelpoisia siirtymämetallin suoloja ovat rodiumtrikloridi RI1C3, iridiumtrikloridi IrCl3, platinatetrakloridi PCI4, niiden jokin 35 seossuola tai hydraatti.In the process for preparing a transition metal complex according to the invention in which a cyclic thioether is reacted with a transition metal salt, it is preferred that the one-electron anionic group of the transition metal salt is halogen, preferably chlorine. The salt transition metal can be any of the transition metal of any of Groups 9-10 of the Periodic Table (IUPAC 1983), i.e., an iron Fe, cobalt Co, or nickel Ni group metal. Preferred metals are ruthenium Ru, rhodium Rh, iridium and platinum Pt. Typical transition metal salts useful in the invention include rhodium trichloride R11C3, iridium trichloride IrCl3, platinum tetrachloride PCI4, an alloy salt or hydrate thereof.

• · Syklinen tioeetteri ja siirtymämetallisuola saatetaan edullisesti kosketukseen ja reagoimaan moolisuhteessa 1:40-20:1, edullisimmin moolisuhteessa 1:1-6:1.The cyclic thioether and the transition metal salt are preferably contacted and reacted in a molar ratio of 1:40 to 20: 1, most preferably in a molar ratio of 1: 1 to 6: 1.

40 Keksinnön mukaisessa menetelmässä siirtymämetallikompleksin valmistamiseksi on edullista suorittaa syklisen tioeetterin ja siirtymämetallisuolan välinen reaktio sekoittamalla ne yhteen polaarisessa ja/tai proottisessa liuottimessa ja lämmittä-. mällä. Käyttökelpoinen polaarinen ja/tai proottinen liuotin on alkoholi ja edullisin etanoli. Lämmitys tapahtuu mielellään lämpötilaan 50-100°C 1-6 tunnin ajaksi. On 97059 5 edullista jäähdyttää lämmitetyn tioeetterin ja suolan reaktioseos huoneenlämpötilaan tai antaa sen jäähtyä huoneenlämpötilaan ja pitää seos sen jälkeen noin 6-20 tuntia ja edullisesti noin 8-16 tuntia huoneenlämpötilassa tai lähellä huoneenlämpötilaa, edullisesti sekoittaen. Sen jälkeen siirtymämetallikompleksi voidaan erottaa ja ottaa 5 talteen. Syklisen tioeetterin ja siirtymämetallisuolan välillä syntyy ilmassa stabiili kompleksiyhdiste. Silloin kun lähtömateriaalina ovat 1,4,7-tritiasyklononaani ja ro-diumtrikloridi, kompleksi on keltainen kiinteä aine, joka on hieman liukoinen dime-tyylisulfoksidiin.In the process for preparing the transition metal complex according to the invention, it is preferable to carry out the reaction between the cyclic thioether and the transition metal salt by mixing them together in a polar and / or protic solvent and heating. by. A useful polar and / or protic solvent is an alcohol and most preferably ethanol. Heating is preferably to 50-100 ° C for 1-6 hours. It is preferred to cool the reaction mixture of the heated thioether and the salt to room temperature or allow it to cool to room temperature and then keep the mixture for about 6-20 hours and preferably about 8-16 hours at or near room temperature, preferably with stirring. The transition metal complex can then be separated and recovered. An air-stable complex is formed between the cyclic thioether and the transition metal salt. When the starting materials are 1,4,7-tritacyclononane and rhodium trichloride, the complex is a yellow solid that is slightly soluble in dimethyl sulfoxide.

10 Kuten edellä mainittiin, kuvattu siirtymämetallikompleksi sopii hyvin etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeroimiseen. Koska kysymyksessä on uusi siirtymämetallikompleksi, joka ligandiyhdistelmänsä ja metallinsakin puolesta eroaa oleellisesti aikaisemmista polymerointikatalyyteiksi tarkoitetuista siirtymämetalli-komplekseista, ei ole itsestään selvää, toimiiko siirtymämetalliyhdiste hyvin ilman 15 kokatalyyttiä vai kokatalyytin kanssa. Keksinnössä on kuitenkin todettu, että uusi siirtymämetallikompleksi toimii parhaiten yhdessä jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdisteen kanssa.As mentioned above, the transition metal complex described is well suited for the polymerization of ethylenically unsaturated monomers. Since this is a new transition metal complex which, in terms of its ligand combination and metal as well, differs substantially from previous transition metal complexes for polymerization catalysts, it is not self-evident whether the transition metal compound works well without or with a cocatalyst. However, it has been found in the invention that the new transition metal complex works best together with a metal organometallic compound of one of Groups 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983).

20 Keksintö koskee siis myös katalyyttisysteemiä etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeroimiseksi, joka käsittää jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) mukaisen siirtymämetallin yhdisteen ja jonkin alkuaineiden jaksollisen jäijestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdisteen. Keksinnön mukaiselle katalyyttisysteemille on tunnus-25 omaista, että mainitulla siirtymämetalliyhdisteellä on seuraava yleinen kaava (I)The invention therefore also relates to a catalyst system for the polymerization of ethylenically unsaturated monomers comprising a transition metal compound according to one of Groups 9 to 10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983) and an organometallic metal of Groups 1, 2, 13 or 14 (IUPAC 1983) of the Periodic Table of the Elements. The catalyst system according to the invention is characterized in that said transition metal compound has the following general formula (I)

LiMXm (I) jossa 30 L on yhden tai useamman tyyppinen syklinen tioeetteriligandi, 1-kirjain on kokonaisluku 1-3 ja ilmaisee syklisten tioeetteriligandien lukumäärän, M on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli, 35 X on yksielektroninen anioninen ligandi ja m on kokonaisluku 1-4 ja ilmaisee yksielektronisten anionisten ligandien , lukumäärän.LiMXm (I) where 30 L is one or more types of cyclic thioether ligand, the letter 1 is an integer from 1 to 3 and indicates the number of cyclic thioether ligands, M is a transition metal of one of groups 9-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983), 35 X is a single electron anionic ligand and m are an integer from 1 to 4 and indicate the number of one-electron anionic ligands.

* ·* ·

Keksinnön mukaisessa katalyyttisysteemissä käytettävän siirtymämetallin yhdisteen 40 syklisellä tioeetteriligandilla L on edullisesti seuraava yleinen kaava (Ha) [- [-R'-S-Vi 1-1 (Ha) jossa 6 97059 -R^-S- ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia Ci*C5-alky-leenitioryhmiä ja n on kokonaisluku 2-8,edullisesti 3 tai 4, ja ilmaisee em. samanlaisten tai erilaisten C i-C5-alkyleenitioryhmien lukumäärän.The cyclic thioether ligand L of the transition metal compound 40 used in the catalyst system of the invention preferably has the following general formula (Ha) [- [-R'-S-Vi 1-1 (Ha) wherein 6 97059 -R 1 -S- are independently the same or different Ci * C 5 alkylene thio groups and n is an integer from 2 to 8, preferably 3 or 4, and indicates the number of the above-mentioned identical or different C 1 -C 5 alkylene thio groups.

55

Edelleen syklinen tioeetteriligandi L on mielellään S(2-6)-(C2-C4-alkano)-(8-20) ja edullisimmin 1,4,7-tritiasyklononaani, 1,4,7,10, tetratiasyklododekaani tai 1,5,9,13 tetratiasykloheksadekaani. Edellä esitetty yhdisteen merkitsemistapa on lähemmin selostettu edellä siirtymämetallikompleksin määrittelyn yhteydessä.Further, the cyclic thioether ligand L is preferably S (2-6) - (C2-C4-alkano) - (8-20) and most preferably 1,4,7-trithiacyclononane, 1,4,7,10, tetrathiacyclododecane or 1.5, 9.13 tetrathiacyclohexadecane. The above method of labeling a compound is described in more detail above in connection with the definition of a transition metal complex.

1010

Kaavan (I) kirjain 1 on erään edullisen suoritusmuodon mukaan 1 tai 2 ja edulli-sim-min 1. Saman kaavan alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli M on edullisesti valittu ryhmästä, johon kuuluvat ru-tenium Ru, rodium Rh, iridium Irja platina Pt. Kaavan (I) yksielektroninen anioni-15 nen ligandi X on edullisesti halogeeni ja edullisimmin kloori. Kaavan (I) m on edullisesti kokonaisluku 2, 3 tai 4.According to a preferred embodiment, the letter 1 of formula (I) is 1 or 2 and preferably at least 1. The transition metal M of one of groups 9-10 (IUPAC 1983) of the Periodic Table of the Elements of the same formula is preferably selected from the group consisting of ruthenium Ru, rhodium Rh, iridium Irja platinum Pt. The one-electron anionic ligand X of formula (I) is preferably halogen and most preferably chlorine. M of formula (I) is preferably an integer of 2, 3 or 4.

Keksinnön mukaisen polymerointikatalyyttisysteemin siirtymämetallin yhdiste on edullisesti valittu seuraavista: 20 1,4,7-tritiasyklononaanirodiumtrikloridi, 1,4,7,10-tetratiasyklododekaanirodium-trikloridi, 1,5,9,13-tetratiasykloheksadekaanirodiumtrikloridi, 1,4,7-tritiasyklo-nonaaniiridiumtrikloridi, 1,4,7-tritiasyklononaaniplatinatetrakloridi, edullisesti 1,4,7-tritiasyklononaanirodiumtrikloridi.The transition metal compound of the polymerization catalyst system of the invention is preferably selected from: 1,4,7-trithicyclononane rhodium trichloride, 1,4,7,10-tetrathiacyclododecane rhodium trichloride, 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecane rhodium trichloride, 1,4,7-trichloride trichloride, 1,4,7 , 1,4,7-tritycyclononane platinum tetrachloride, preferably 1,4,7-trithicyclononane rhodium trichloride.

25 Keksinnön mukainen katalyyttisysteemi etyleenisesti tyydyttämättömien monomee-rien polymeroimiseksi käsittää siis siirtymämetalliyhdisteen ja organometalliyhdis-teen. Organometalliyhdistekomponenttia kutsutaan yleisesti kokatalyytiksi ja se voi olla mikä tahansa alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdiste. Sellaisia yhdisteitä ovat metallialkyy-30 lit, alkyylimetallialkoksidit, alkyylimetallikloridit, jne. Erityisen edullinen metalli on alumiini. Edullisin jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdiste on organoalumiiniyhdiste. Organoalumiiniyhdisteelle on tunnusomaista, että se sisältää toistoyksikön, jonka kaava on -A1(RJ)0-. R) tarkoittaa toistoyksiköissä toisistaan riippumatta samanlai-35 siä tai erilaisia 1-10 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä. Alumoksaanilla voi olla synteesistä riippuen mitä erilaisimpia pääteryhmiä, kunhan mainittu toistoyksikkö esiintyy kaavassa. Toistoyksikkö voi olla lineaarinen, haarautunut, silloittunut tai • · syklinen. Edullisimmat keksinnön mukaisessa katalyyttisysteemissä käytettävät organometalliyhdisteet ovat kaavan (Ula) 40 R)-(A10)x-AlRj2 (lila) I .The catalyst system of the invention for polymerizing ethylenically unsaturated monomers thus comprises a transition metal compound and an organometallic compound. The organometallic compound component is commonly referred to as a cocatalyst and may be any of the metal organometallic compounds of Groups 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983). Such compounds include metal alkyls, alkyl metal alkoxides, alkyl metal chlorides, etc. A particularly preferred metal is aluminum. The most preferred metal organometallic compound of any of Groups 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983) is an organoaluminum compound. The organoaluminum compound is characterized in that it contains a repeat unit of the formula -A1 (RJ) 0-. R) in the repeating units independently of one another are identical or different alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Depending on the synthesis, alumoxane may have a wide variety of end groups, as long as said repeat unit is present in the formula. The playback unit can be linear, branched, crosslinked, or • · cyclic. The most preferred organometallic compounds used in the catalyst system of the invention are the formula (IIIa) 40R) - (A10) x-AlRj2 (purple) I.

Rl 45 mukaiset lineaariset alumoksaaniyhdisteet tai yleisen kaavan (Illb)Linear alumoxane compounds of R145 or of general formula (IIIb)

IIII

97059 7 -(A10)y-97059 7 - (A10) y-

Rj -i- (IHb) mukaiset sykliset alumoksaaniyhdisteet, joissa kaavoissa x on 1-40, edullisesti 10-5 20, y on 3-40, edullisesti 3-20, ja RJ ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia 1-10 hiiliatomin alkyyliryhmiä, edullisesti metyyliryhmiä, tai sitten kaavojen (Ula) ja (Illb) yhdisteiden seos.Cyclic alumoxane compounds of the formula R 1 - (IH b), in which x is 1-40, preferably 10-5 20, y is 3-40, preferably 3-20, and RJ are independently the same or different alkyl groups of 1-10 carbon atoms, preferably methyl groups, or a mixture of compounds of formulas (IIIa) and (IIIb).

Keksintö koskee myös menetelmää etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien 10 homo- tai kopolymeroimiseksi katalyyttisysteemin avulla, joka käsittää jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) mukaisen siirty-mämetallin yhdisteen ja jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmistä 1, 2, 13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin organometalliyhdisteen. Menetelmälle on tunnusomaista, että mainitulla siirtymämetalliyhdisteellä on seuraava yleinen kaava (I) 15The invention also relates to a process for the homo- or copolymerization of ethylenically unsaturated monomers 10 by means of a catalyst system comprising a transition metal compound according to any of Groups 9-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983) and a Group 1, 2, 13 or 14 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983). ) metal organometallic compound. The process is characterized in that said transition metal compound has the following general formula (I) 15

LjMXm (I) jossa L on yhden tai useamman tyyppinen syklinen tioeetteriligandi, 20 1-kirjain on kokonaisluku 1-3 ja ilmaisee syklisten tioeetteriligandien lukumäärän, M on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän jonkin ryhmistä 9-10 (IUPAC 1983) siirtymämetalli, X on yksielektroninen anioninen ligandi ja 25 m on kokonaisluku 1-4 ja ilmaisee yksielektronisten anionisten ligandien lukumäärän.LjMXm (I) where L is one or more types of cyclic thioether ligand, the letter 1 is an integer from 1 to 3 and indicates the number of cyclic thioether ligands, M is a transition metal of one of groups 9-10 of the Periodic Table of the Elements (IUPAC 1983), X is a single electron anionic ligand and 25 m is an integer from 1 to 4 and indicates the number of one-electron anionic ligands.

Menetelmässä on edullista, mikäli syklisellä tioeetteriligandilla L on seuraava yleinen kaava (Ha) 30 1-1 (Ha) 8 97059 jossa -R*-S- ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia Cj-C5-alky-leenitioryhmiä ja 5 n on kokonaisluku 2-8,edullisesti 3 tai 4, ja ilmaisee em. samanlaisten tai erilaisten C j-Cf-alkyleenitioryhmien lukumäärän.In the process, it is preferred that the cyclic thioether ligand L has the following general formula (Ha) 30 1-1 (Ha) 897059 wherein -R * -S- are independently the same or different C 1 -C 5 alkylene thio groups and 5 n is an integer 2 -8, preferably 3 or 4, and indicates the number of the above-mentioned identical or different C 1 -C 4 alkylenethio groups.

Esillä olevan hakemuksen mukaisessa menetelmässä käytetyn katalyyttisysteemin jonkin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän 1,2,13 tai 14 (IUPAC 1983) metallin 10 organometalliyhdiste (kokatalyytti) on edullisesti organoalumiiniyhdiste, edullisemmin alumoksaaniyhdiste ja edullisimmin yleisen kaavan (Ula)The organometallic compound (cocatalyst) of metal 10 of one of the elements of the catalyst system used in the process of the present application 1,2,13 or 14 (IUPAC 1983) is preferably an organoaluminum compound, more preferably an alumoxane compound and most preferably a compound of general formula (IIIa).

Rj-(A10)x-AlRj2 (ffla)Rj- (A10) x-AlRj2 (ffla)

15 I15 I

RJRJ

mukainen lineaarinen alumoksaaniyhdiste tai yleisen kaavan (IHb) 20 —(A10)y— (Illb) R) 25 mukainen syklinen alumoksaaniyhdiste, joissa kaavoissa x on 1-40, edullisesti 10-20, y on 3-40, edullisesti 3-20, ja RJ ovat toisistaan riippumatta samanlaisia tai erilaisia 1-10 hiiliatomin alkyyliryhmiä, edullisesti metyyliryhmiä, tai sitten kaavojen (Ula) ja (Illb) yhdisteiden seos.a linear alumoxane compound according to the formula or a cyclic alumoxane compound of the general formula (IHb) 20 - (A10) y - (IIIb) R) 25, wherein x is 1-40, preferably 10-20, y is 3-40, preferably 3-20, and RJ are independently the same or different alkyl groups of 1 to 10 carbon atoms, preferably methyl groups, or a mixture of compounds of formulas (IIIa) and (IIIb).

30 Organometalliyhdisteen ja siirtymämetalliyhdisteen metallien suhde voi suuresti vaihdella, mm. riippuen käytetystä siirtymämetallista M. Yleisesti voidaan sanoa, että alumiinia käytetään monin kymmenkertainen määrä siirtymämetalliin nähden. On edullista, mikäli keksinnön mukaisessa polymerointimenetelmässä käytetään sellaista katalyyttisysteemiä, jonka alumiinin tai vastaavan kokatalyyttimetallin ja 35 pääkomponenttina käytettävän siirtymämetallin M suhde on välillä 30-1000, edullisesti välillä 100-600. Tällöin on huomioitava, että käytettäessä esim. iridiumia Ir, edullinen suhde ilmaistuna alumiinina on Al/Ir = 20-100. Käytettäessä platinaa, edullinen suhde ilmaistuna alumiinina on Al/Pt = 50-150. Käytettäessä rodiumia Rh, joka on tässä vaiheessa havaittu edullisimmaksi, edullisin suhde on, ilmaistuna 40 alumiinina, Al/Rh = 100-600.30 The ratio of metals of the organometallic compound and the transition metal compound can vary widely, e.g. depending on the transition metal M used. In general, it can be said that many times ten times the amount of aluminum is used relative to the transition metal. It is preferred if the polymerization process according to the invention uses a catalyst system in which the ratio of aluminum or the corresponding cocatalyst metal to the transition metal M used as the main component is between 30 and 1000, preferably between 100 and 600. In this case, it must be noted that when e.g. iridium Ir is used, the preferred ratio, expressed as aluminum, is Al / Ir = 20-100. When using platinum, the preferred ratio expressed as aluminum is Al / Pt = 50-150. When using rhodium Rh, which is found to be the most preferred at this stage, the most preferred ratio, expressed as 40 aluminum, is Al / Rh = 100-600.

Kun keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan etyleenisesti tyydyttämättö-: mien monomeerien homo- tai kopolymerointi, monomeerina voi olla periaatteessaWhen homopolymerization or copolymerization of ethylenically unsaturated monomers is carried out in the process according to the invention, the monomer can in principle be

IIII

97 059 9 mikä tahansa etyleenisesti polymeroituva monomeeri. Tällaisia monomeereja on esitetty mm. kirjassa Brydson, J.A., Plastics Materials, 4. painos, Buttenvorth, 1982. joka kiija liitetään tähän viitteeksi. Erityisen edullisia monomeerejä ovat olefiinit ja konjugoidut dieenit, edullisemmat propeeni ja eteeni ja kaikkein edullisin eteeni.97 059 9 any ethylenically polymerizable monomer. Such monomers have been reported e.g. in Brydson, J.A., Plastics Materials, 4th Edition, Buttenvorth, 1982. which is incorporated herein by reference. Particularly preferred monomers are olefins and conjugated dienes, more preferred propylene and ethylene and most preferred ethylene.

55

Keksinnössä voidaan käyttää periaatteessa mitä tahansa fysikaalista polyme-rointimenetelmää, kuten liuosmenetelmää, massapolymerointia, emulsiopoly-merointia, suspensiopolymerointia tai kaasufaasipolymerointia. Erään suoritusmuodon mukaan polymerointi suoritetaan liuoksessa. Tällöin on edullista käyttää 10 hiilivetyliuotinta, edullisemmin aromaattista liuotinta ja edullisimmin tolueenia. Po- lymeroitaessa keksinnön mukainen katalyyttisysteemi suspendoituu liuottimeen ja suorittaa suspendoituneena eteenin tai muun olefiinin polymeroinnin (homo- tai kopolymeroinnin). Keksinnön mukainen polymerointimenetelmä, jossa käytetään uutta katalyyttisysteemiä, soveltuu erityisen hyvin eteenin polymerointiin alhaisella 15 paineella. On edullista käyttää eteenipainetta, joka on 0,5-50 bar, edullisimmin 1-10 bar. Eteeniä polymeroitaessa kannattaa käyttää lämpötilaa 30-200®C, edullisesti 40-80°C.In principle, any physical polymerization process can be used in the invention, such as a solution process, a bulk polymerization, an emulsion polymerization, a suspension polymerization or a gas phase polymerization. In one embodiment, the polymerization is performed in solution. In this case, it is preferable to use a hydrocarbon solvent, more preferably an aromatic solvent and most preferably toluene. During polymerization, the catalyst system according to the invention is suspended in a solvent and the polymerization (homo- or copolymerization) of ethylene or another olefin is carried out in suspension. The polymerization process according to the invention using a new catalyst system is particularly well suited for the polymerization of ethylene at low pressure. It is preferred to use an ethylene pressure of 0.5 to 50 bar, most preferably 1 to 10 bar. When polymerizing ethylene, it is advisable to use a temperature of 30-200 ° C, preferably 40-80 ° C.

Käytettäessä esillä olevan keksinnön mukaisia katalyyttisysteemejä, ja erityisesti 20 1,4,7-tritiasyklononaanirodiumtrikloridi-metyylialumoksaanisysteemiä, saadaan huomattavasti parempia tuloksia kuin tekniikan tason mukaisilla yhdisteillä CnRhMe3, CnRhMe2(OTf) tai CnRhMe(OTf)2· Esillä olevan keksinnön mukaisella katalyyttisysteemillä on aktiivisuus, joka on suuruusluokkaa suurempi kuin edellä mainituilla katalyyteillä käytettäessä matalia eteenipaineita.The use of the catalyst systems according to the present invention, and in particular the 1,4,7-tritacyclononane rhodium trichloride-methylaloxane system, gives considerably better results than the prior art compounds CnRhMe3, CnRhMe2 (OTf) or CnRhMe (OTf) according to the invention. which is of the order of magnitude greater than with the above-mentioned catalysts when low ethylene pressures are used.

2525

Esimerkki IExample I

Kuivaan etanoliin (20 ml) sekoitettiin rodiumkloridia RhCl3.3H20(l,l mmol, 0,24 g) ja 1,4,7-tritiasyklononaania (1,0 mmol, 0,20 g). Seosta sekoitettiin kaksi 30 tuntia lämpötilassa 60°C, sen annettiin jäähtyä ja sitä sekoitettiin huoneenlämpötilassa yön yli. Muodostui keltainen saostuma, joka kerättiin ilmaimulla sintratulle lasisuodattimelle, pestiin etanolilla reagoimattomien lähtöaineiden poistamiseksi ja sen jälkeen eetterillä, jonka jälkeen se kuivattiin vakuumissa. Keltaisen jauhemaisen tuotteen saanto 84 %.Rhodium chloride RhCl 3 .3H 2 O (1.1 mmol, 0.24 g) and 1,4,7-tritacyclononane (1.0 mmol, 0.20 g) were mixed with dry ethanol (20 mL). The mixture was stirred for two 30 hours at 60 ° C, allowed to cool and stirred at room temperature overnight. A yellow precipitate formed which was collected by suction on a sintered glass filter, washed with ethanol to remove unreacted starting materials and then with ether, after which it was dried in vacuo. Yield of yellow powdery product 84%.

3535

Esimerkki ΠExample Π

Kuivaan etanoliin (20 ml) sekoitettiin platinakloridia PtCLj (0,070 g, 0,20 mmol) ja 1,4,7-tritiasyklononaania (0,040 g, 0,20 mmol). Lämpötila pidettiin arvossa 60°C 2 40 tunnin ajan ja sen jälkeen huoneenlämpötilassa 12 tuntia. Saostunut ruskeankeltainen kiinteä aine suodatettiin, pestiin etanolilla ja eetterillä sekä kuivattiin vakuumissa. Saanto oli 69 %.To dry ethanol (20 mL) was mixed platinum chloride PtCl 2 (0.070 g, 0.20 mmol) and 1,4,7-tritacyclononane (0.040 g, 0.20 mmol). The temperature was maintained at 60 ° C for 40 hours and then at room temperature for 12 hours. The precipitated tan solid was filtered, washed with ethanol and ether and dried in vacuo. The yield was 69%.

5 10 970595 10 97059

Esimerkki IIIExample III

Taulukossa 1 on esitetty samalla rivillä keskenään reagoitavat metallikloridi ja mak-rosyklinen tioeetteri, jotka reagoitettiin keskenään esimerkkien 1 ja 2 mukaisesti:Table 1 shows, in the same row, the reactive metal chloride and macrocyclic thioether reacted with each other according to Examples 1 and 2:

Metallikloridi Tioeetteri S3-etano-9 S3-etano-9 S3-etano-9 10 RI1CI3 S4-etano-12 P^Cl3 S4-propano-16Metal chloride Thioether S3-ethano-9 S3-ethano-9 S3-ethano-9 10 R1Cl3 S4-ethano-12 P ^ Cl3 S4-propano-16

Esimerkki IVExample IV

15 Lasiseen reaktiopulloon syötettiin 1,4,7-tritiasyklononaanirodiumtrikloridia (5 mg), 30-%:ista MAO (metyylialumoksaania) tolueenissa (1 ml) (Al/Rh = 570) ja vasta-tislattua tolueenia (15 ml). Seosta sekoitettiin ja lämpötila nostettiin arvoon 60°C lisättäessä eteeniä (99 %) paineella 1 bar. Kuumennuksen aikana kompleksi liukeni ja muodosti keltaisen liuoksen. Sen jälkeen kun oli muodostunut saostuma, polyme-20 rointiseos kaadettiin hapotettuun metanoliin ja polyeteeni suodatettiin ja kuivattiin. Tuotteen sulamispiste oli 129-132°C ja IR-spektrillä oli kuusi vahvaa vyöhykettä aaltoluvuilla 2920,5, 2851,0, 1473,3, 1463,1, 731,0 ja 719,6 cm'1A glass reaction flask was charged with 1,4,7-triticyclononane rhodium trichloride (5 mg), 30% MAO (methylalumoxane) in toluene (1 mL) (Al / Rh = 570) and freshly distilled toluene (15 mL). The mixture was stirred and the temperature was raised to 60 ° C by adding ethylene (99%) at a pressure of 1 bar. During heating, the complex dissolved and formed a yellow solution. After a precipitate formed, the polymerization mixture was poured into acidified methanol and the polyethylene was filtered off and dried. The product had a melting point of 129-132 ° C and the IR spectrum had six strong bands at 2920.5, 2851.0, 1473.3, 1463.1, 731.0 and 719.6 cm-1.

Esimerkki VExample V

2525

Reaktoriin (2,0 dm^) suljettiin 1,4,7-tritiasyklononaanirodiumtrikloridia (10,5 mg), MAO (Al/Rh = 500) ja n-pentaania (1,30 dm^). Reaktoriin syötettiin eteeniä etee-nipaineella 10 bar ja lämmitettiin tunnin ajaksi lämpötilaan 70°C. Saatiin 1,8 g valkoista kiinteää ainetta. Saadun kompleksin aktiivisuus polymeroitaessa eteeniä on 30 170 g polyeteeniä / g katalyyttiä · h. GPC-analyysin perusteella saatu tuote oli suh teellisen korkean moolimassan omaavaa polyeteeniä, jonka painokeskimääräinen moolimassa Mw = 270 000 g/mol ja polydispersiteetti Mw/Mn = 2,95.The reactor (2.0 dm ^) was sealed with 1,4,7-trithicyclononane rhodium trichloride (10.5 mg), MAO (Al / Rh = 500) and n-pentane (1.30 dm ^). Ethylene was fed to the reactor at an ethylene pressure of 10 bar and heated to 70 ° C for one hour. 1.8 g of a white solid were obtained. The activity of the obtained complex in the polymerization of ethylene is 30,170 g polyethylene / g catalyst · h. The product obtained by GPC analysis was a relatively high molecular weight polyethylene with a weight average molecular weight Mw = 270,000 g / mol and a polydispersity Mw / Mn = 2.95.

Esimerkki VIExample VI

3535

Seuraavien esimerkin III mukaisten katalyyttien aktiivisuudet kokeiltiin eteenin po-; lymeroinnissa, kun läsnä oli esimerkin IV mukainen kokatalysaattori MAO. Saadut • aktiivisuudet, jotka laskettiin yksikössä g polyeteeniä (PE) / g katalyyttiä, on esitetty seuraavassa taulukossa II.The activities of the following catalysts according to Example III were tested for ethylene po-; in the polymerization in the presence of the cocatalyst MAO according to Example IV. The activities obtained, calculated in g polyethylene (PE) / g catalyst, are shown in Table II below.

4040

Metallikloridi Tioeetteri Al/M Aktiivisuus (PE) RI1CI3 S3-etano-9 570 250Metal chloride Thioether Al / M Activity (PE) RI1Cl3 S3-ethano-9 570 250

IrCl3 S3-etano-9 58 2,9IrCl3 S3-ethano-95 58 2.9

PtCl4 S3-etano-9 105 160 45 RI1CI3 S4-etano-12 165 16PtCl4 S3-ethano-9 105 160 45 R11Cl3 S4-ethano-12 165 16

RhCl3 S4-propano-16 360 14RhCl3 S4-propano-16 360 14

Claims (20)

1. Katalysatorsystem för polymerisation av etyleniskt omättade monomerer, vil-20 ket system innefattar en förening tili en övergängsmetall ur nägon av gruppema 8-10 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet och en organometallförening tili en metall ur nägon av gruppema 1,2, 13 eller 14 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet, kännetecknat av att närnnda övergängsmetallförening har följande allmänna formel (I) 25 LjMXm (I) där L är cyklisk tioeterligand av en eller flera typer, 30 1 är ett heltal 1-3 och uttrycker antalet cykliska tioeterligander, M är en övergängsmetall ur nagon av gruppema 9-10 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet, X är en anjonisk enelektronligand och m är ett heltal 1-4 och uttrycker antalet anjoniska enelektronligander. 35A catalyst system for polymerization of ethylenically unsaturated monomers, which system comprises a compound of a transition metal from any of groups 8-10 (IUPAC 1983) of the periodic system and an organometallic compound of a metal of any of groups 1.2 13 or 14 (IUPAC 1983) in the periodic table, characterized in that said transition metal compound has the following general formula (I) LjMXm (I) where L is cyclic thioether ligand of one or more types, 1 is an integer 1-3 and expresses the number of cyclic thioether ligands, M is a transition metal from any of groups 9-10 (IUPAC 1983) in the periodic system, X is an anionic single electron ligand and m is an integer 1-4 and expresses the number of anionic single electron ligands. 35 2. Katalysatorsystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den cykliska tio-eterliganden L av en övergängsmetallförening har följande allmänna formel (Ha) 97C59 n är ett heltal 2-8, företrädesvis 3 eller 4, och uttrycker antalet ovannämnda lika eller olika Ci-C5-alkylentiogrupper.Catalyst system according to claim 1, characterized in that the cyclic thio ether ligand L of a transition metal compound has the following general formula (Ha) 97C59 n is an integer 2-8, preferably 3 or 4, and expresses the number of the same or different C1-C5 mentioned above. -alkylentiogrupper. 3. Katalysatorsystem enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att den cyk-5 liska tioeterliganden L enligt formeln (I) är S(2-6)-(C2-C4-alkano)-(8-20), företrädesvis 1,4,7-tritiacyklononan, 1,4,7,10-tetratiacyklododekan eller 1,5,9,13-tetratia-cyklohexadekan.Catalyst system according to claim 1 or 2, characterized in that the cyclic thioether ligand L of formula (I) is S (2-6) - (C2-C4 alkano) - (8-20), preferably 1.4 , 7-tritiacyclononane, 1,4,7,10-tetrathiacyclododecane or 1,5,9,13-tetratia-cyclohexadecane. 4. Katalysatorsystem enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att 1 i for-10 mein (I) är 1 eller 2, företrädesvis 1.Catalyst system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that 1 in formula (I) is 1 or 2, preferably 1. 5. Katalysatorsystem enligt nagot av de föregaende patentkraven, kännetecknat av att formelns (I) övergangsmetall M ur nagon av gruppema 9-10 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet är vald ur en grupp bestäende av rutenium Ru, rodium Rh, 15 iridium Ir och platina Pt.Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that the transition metal M of any of groups 9-10 (IUPAC 1983) in the periodic table is selected from a group consisting of ruthenium Ru, rhodium Rh, iridium Ir and platinum Pt. 6. Katalysatorsystem enligt nagot av de föregaende patentkraven, kännetecknat av att formelns (I) anjoniska enelektronligand X är en halogen, företrädesvis klor.Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that the anionic mono-electron ligand X of the formula (I) is a halogen, preferably chlorine. 7. Katalysatorsystem enligt nagot av de föregaende patentkraven, kännetecknat av att formelns (I) m är ett heltal 2-4.Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that the formula (I) m is an integer 2-4. 8. Katalysatorsystem enligt nagot av de föregaende patentkraven, kännetecknat av att övergängsmetallföreningen är vald bland följande: 1,4,7-tritiacyklononanrodi- 25 umtriklorid; 1,4,7,10-tetratiacyklododekanrodiumtriklorid; 1,5,9,13-tetratiacyklo-hexadekanrodiumtriklorid, 1,4,7-tritiacyklononaniridiumtriklorid; 1,4,7-tritiacyklo-nonanplatinatetraklorid; företrädesvis 1,4,7-tritiacyklononanrodiumtriklorid.Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that the transition metal compound is selected from the following: 1,4,7-tritiacyclonone anodium trichloride; 1,4,7,10-tetratiacyklododekanrodiumtriklorid; 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecanrodium trichloride, 1,4,7-tritiacyclonone uronidium trichloride; 1,4,7-tritiacyklo-nonanplatinatetraklorid; preferably 1,4,7-tritiacyclonone anrodium trichloride. 9. Katalysatorsystem enligt nagot av de föregaende patentkraven, kännetecknat 30 av att nämnda organometallförening tili en metall ur nagon av gruppema 1,2, 13 eller 14 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet är en organoaluminiumförening, företrädesvis en alumoxanförening, heist en lineär alumoxanförening enligt den all-männa formeln (Ula)Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that said organometallic compound of a metal from any of the groups 1,2, 13 or 14 (IUPAC 1983) in the periodic system is an organoaluminum compound, preferably an alumoxane compound, preferably a linear alumoxane compound. according to the general formula (Ula) 35 Rj-(A10)x-AlRj2 (Ula) I. RJ eller en cyklisk alumoxanförening enligt den allmänna formeln (Illb) 40 -(A10)y- _^_ (Illb) 97059 i vilka formler x är 1-40, företrädesvis 10-20, y är 3-40, företrädesvis 3-20, och RJ är oberoende av varandra lika eller olika alkylgrupper med 1-10 kolatomer, företrädesvis metylgrupper, eller en blandning av formlema (Ilia) och (Illb).R 1 - (A 10) x-Al R 2 (Ula) I. R 1 or a cyclic alumoxane compound of the general formula (Illb) 40 - (A10) γ- (Illb) 97059 in which Formulas x is 1-40, preferably 10-20, y is 3-40, preferably 3-20, and RJ is independently the same or different alkyl groups having 1-10 carbon atoms, preferably methyl groups, or a mixture of formulas (IIa) and (IIIb). 10. Katalysatorsystem enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att molförhallandet Al/M är mellan 20-100, företrädesvis mellan 100-600.Catalyst system according to any of the preceding claims, characterized in that the mole ratio Al / M is between 20-100, preferably between 100-600. 11. Förfarande för homo- eller kopolymerisation av etyleniskt omättade monome-rer med ett katalysatorsystem, som innefattar en förening av en övergängsmetall ur 10 nägon av gruppema 9-10 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet och en organome-tallförening till en metall ur nägon av gruppema 1,2, 13 och 14 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet, kännetecknat av att nämnda övergängsmetallförening har föl-jande allmänna formel (I)A process for homo- or copolymerization of ethylenically unsaturated monomers with a catalyst system comprising a compound of a transition metal from any of groups 9-10 (IUPAC 1983) in the periodic system and an organometallic compound to a metal of some of groups 1,2, 13 and 14 (IUPAC 1983) in the periodic table, characterized in that said transition metal compound has the following general formula (I) 15 LiMXm (I) där L är en cyklisk tioeterligand av en eller flera typer, 1 är ett heltal 1-3 och uttrycker antalet cykliska tioeterligander,LiMXm (I) where L is a cyclic thioether ligand of one or more types, 1 is an integer of 1-3 and expresses the number of cyclic thioether ligands, 20 M är en övergängsmetall ur nägon av gruppema 9-10 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet, X är en anjonisk enelektronligand och m är ett heltal 1-4 och uttrycker antalet anjoniska enelektronligander. 25 12. Förfarande enligt patentkrav 11, kännetecknat av att den cykliska tioeter- liganden L har följande allmänna formel (Ila) Γ [-R'-S-^n 1-1 (Ha) 30 där -Rl-S- är oberoende av varandra olika eller lika Cj-C5-alkylentiogmpper och n är ett heltal 2-8, företrädesvis 3 eller 4, och uttrycker antalet ovannämnda lika eller olika C \ -C5-alkylentiogmpper. 35M is a transition metal from any of groups 9-10 (IUPAC 1983) in the periodic table, X is an anionic single electron ligand and m is an integer 1-4 and expresses the number of anionic single electron ligands. Process according to claim 11, characterized in that the cyclic thioether ligand L has the following general formula (IIa) Γ [-R'-S- n 1-1 (Ha) 30 where -R1-S- is independent of each is different or equal C 1 -C 5 alkylene thio groups and n is an integer 2-8, preferably 3 or 4, and expresses the number of above-mentioned same or different C 1 -C 5 alkylene thio groups. 35 13. Förfarande enligt patentkrav 11 eller 12, kännetecknat av att organometall-föreningen tili en metall ur nägon av gruppema 1, 2, 13 eller 14 (IUPAC 1983) i det periodiska systemet är en organoaluminiumförening, företrädesvis en alumoxan-förening, heist en lineär alumoxanförening enligt den allmänna formeln (Ula) 40 n 97059 Rj-(A10)x-AlRj2 (Ula) I. RJ 5 eller en cyklisk alumoxanforening enligt den allmänna formeln (Illb) - (AlO)y— Rj (mb) i vilka formler x är 1-40, företrädesvis 10-20, y är 3-40, företrädesvis 3-20, och RJ 10 är oberoende av varandra lika eller olika alkylgrupper med 1-10 kolatomer, företrädesvis metylgrupper, eller en blandning av formlema (Ilia) och (Illb).Process according to claim 11 or 12, characterized in that the organometallic compound of a metal from any of groups 1, 2, 13 or 14 (IUPAC 1983) in the periodic table is an organoaluminum compound, preferably an alumoxane compound, preferably a linear one. alumoxane compound of the general formula (Ula) 40 n 97059 R 1 - (A10) x-Al R 2 (Ula) I. R 5 or a cyclic alumoxane compound of the general formula (IIIb) - (AlO) y - R 1 (mb) in which formulas x is 1-40, preferably 10-20, y is 3-40, preferably 3-20, and RJ 10 is independently the same or different alkyl groups of 1-10 carbon atoms, preferably methyl groups, or a mixture of the formulas (IIa) and (Illb). 14. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att ett molförhällande Al/M används, som är mellan 30-1000, företrädesvis 100-600. 15Process according to Claim 13, characterized in that a molar ratio Al / M is used which is between 30-1000, preferably 100-600. 15 15. Förfarande enligt nägot av patentkraven 11-14, kännetecknat av att den an-vända etyleniskt omättade monomeren är en α-olefm, företrädesvis etylen.Process according to any one of claims 11-14, characterized in that the ethylenically unsaturated monomer used is an α-olefin, preferably ethylene. 16. Förfarande enligt patentkrav 15, kännetecknat av att ett etylentryck används, 20 som är 0,5-50 bar, företrädesvis 1-10 bar. 1 2 Förfarande enligt nägot av patentkraven 11-16, kännetecknat av att ett kol-vätelösningsmedel, företrädesvis ett aromatiskt lösningsmedel säsom toluen, används. 25 2 Förfarande enligt nägot av patentkraven 11-17, kännetecknat av att temperaturen 30-100°C, företrädesvis 40-80°C, används.Process according to claim 15, characterized in that an ethylene pressure is used, which is 0.5-50 bar, preferably 1-10 bar. Process according to any one of claims 11-16, characterized in that a hydrocarbon solvent, preferably an aromatic solvent such as toluene, is used. Process according to any of claims 11-17, characterized in that the temperature 30-100 ° C, preferably 40-80 ° C, is used.
FI945651A 1994-11-30 1994-11-30 New polymerization catalyst and its use FI97059C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945651A FI97059C (en) 1994-11-30 1994-11-30 New polymerization catalyst and its use
PCT/FI1995/000661 WO1996016958A1 (en) 1994-11-30 1995-11-29 New transition metal complex, its preparation and use
AU39858/95A AU3985895A (en) 1994-11-30 1995-11-29 New transition metal complex, its preparation and use

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945651 1994-11-30
FI945651A FI97059C (en) 1994-11-30 1994-11-30 New polymerization catalyst and its use

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI945651A0 FI945651A0 (en) 1994-11-30
FI97059B FI97059B (en) 1996-06-28
FI97059C true FI97059C (en) 1996-10-10

Family

ID=8541907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945651A FI97059C (en) 1994-11-30 1994-11-30 New polymerization catalyst and its use

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3985895A (en)
FI (1) FI97059C (en)
WO (1) WO1996016958A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020185480A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Eastman Chemical Company Processes useful in the manufacture of cyclododecasulfur

Also Published As

Publication number Publication date
FI97059B (en) 1996-06-28
FI945651A0 (en) 1994-11-30
AU3985895A (en) 1996-06-19
WO1996016958A1 (en) 1996-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI112235B (en) Catalyst compositions and a process for preparing polyolefins
US6034027A (en) Borabenzene based olefin polymerization catalysts containing a group 3-10 metal
KR100240519B1 (en) Chealate catalyst for polymerising olefin
US6239062B1 (en) Olefin polymerization catalysts containing indolyl-amido ligands
EP3260475A1 (en) Catalyst system for olefin oligomerization, and method for oligomerizing olefins by using same
US6180552B1 (en) Transition metal complexes containing neutral, multidentate azacyclic ligands
Kotov et al. Alkylaminophosphanyl substituted half-sandwich complexes of vanadium (III) and chromium (III): preparation and reactivity in ethylene polymerisation
KR20220154459A (en) Complex Catalyst Containing Amine Ligand for Addition Polymerization of Polar Vinyl Monomers and Method for Preparing Polar Vinyl Polymer Using the Same
FI97059C (en) New polymerization catalyst and its use
CN107406535B (en) Composite supported catalyst system and method for preparing polyolefin by using same
CN111556878B (en) Supported metallocene catalyst and method for preparing polypropylene using the same
KR20110096718A (en) Process for ultra high molecular weight polyolefin using supported dinuclear constrained geometry catalyst complexes
US6590046B2 (en) Catalyst for polymerization of olefin and the method of polymerization of olefin using the same
KR100440480B1 (en) Catalyst for olefin polymerization and method for preparing polyolefins
KR101601935B1 (en) Dinuclear metallocene compound, catalyst composition and method for preparing polyolefin using the same
KR100834889B1 (en) Transition metal compound, catalyst for polymerization of propylene and preparation method of propylene polymer
EP1225179B1 (en) Olefin polymerization catalysts
US6642327B2 (en) Late transition metal complexes, their use as catalysts and polymers therefrom
JPH09255713A (en) Method of polymerization of olefin
US6087290A (en) Si-N-Si-bridged metallocenes, their production and use
KR102520078B1 (en) Catalyst for Addition Polymerization of Polar Vinyl Monomers and Method for Preparing Polar Vinyl Polymer Using the Same
CN116355009B (en) Organometallic complex, catalyst composition comprising the same, and process for producing polyolefin
US6703459B1 (en) Polymerization catalysts for unsaturated monomers, novel transition metal compounds, polymerization processes using same, and copolymers
KR100431444B1 (en) Catalyst for olefin polymerization and method for preparing polyolefins
KR102011927B1 (en) Catalyst composition and method for preparing polyolefin using the same

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: BOREALIS A/S

HC Name/ company changed in application

Owner name: BOREALIS A/S

BB Publication of examined application
MM Patent lapsed