Complejo de metal de transición, composición catalizadora que lo comprende y polímero de olefina que utiliza la composición catalizadora.

Complejo de metal de transición representado por la siguiente fórmula 1:

**Fórmula**

en la que, los R1 y R2 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno;un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical sililo; un radical alquenilo C2-20, un radical alquilarilo C7-20, unradical arilalquilo C7-20; y un radical metaloide del grupo 14 substituido con un hidrocarbilo C1-20, de manera que R1 yR2 pueden conectarse entre sí mediante un radical alquilideno que contiene un radical alquilo o arilo C1-20 paraformar un anillo; cada uno de los R3 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo dehidrógeno, o un radical halógeno; un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical alcoxi C1-20 o un radicalariloxi C6-20 y un radical amido, de manera que al menos dos residuos R3 pueden conectarse entre sí formando unanillo alifático o aromático; CY1 es un anillo alifático o aromático sustituido o no substituido;

M es un metal de transición del grupo 4; y Q1 y Q2 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formadopor: un radical halógeno, un radical alquilamido C1-20, un radical arilamido C6-20; un radical alquilo C1-20, un radicalalquenilo C2-20, un radical arilo C6-20, un radical alquilarilo C7-20 o un radical arilalquilo C7-20; y un radical alquilidenoC1-20.

Complejo de metal de transición, composición catalizadora que lo comprende y polímero de olefina que utiliza la composición catalizadora.

SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un nuevo complejo de metal de transición en el que se coordina un ligando monociclopentadienilo en el que se introduce un grupo amido, una composición de catalizador que incluye el mismo, y un polímero de olefina que utiliza la composición de catalizador, y de forma más particular, a un complejo de metal de transición nuevo que contiene un puente fenileno, una composición de catalizador que contiene el mismo, y un polímero de olefina que utiliza dicha composición de catalizador.

TECNICA ANTERIOR

A principios de la década de 1990, Dow Chemical Co desarrolló Me2Si (Me4C5) (NtBu) TiCl2 (Catalizador de geometría restringida, en adelante denominado CGC) (Patente US nº 5.064.802) . El CGC muestra unas propiedades excelentes en la reacción de copolimerización de etileno y α-olefina en comparación con los catalizadores metalocenos convencionales. Por ejemplo, (1) el CGC puede utilizarse para formar polímeros de alto peso molecular

debido a su elevada reactividad a temperaturas de polimerización elevadas, y (2) el CGC puede utilizarse para la copolimerización de α-olefinas de alto impedimento estérico, tales como el 1-hexeno y el 1-octeno. Debido a la gran cantidad de propiedades útiles, además de las anteriormente descritas, obtenidas de la utilización del CGC, la investigación sobre la síntesis de derivados del CGC como catalizadores de la polimerización ha aumentado de forma substancial tanto en el ámbito académico como en el industrial.

Por ejemplo, se han llevado a cabo la síntesis de complejos de metal que contienen otros puentes diferentes al puente de silicio y que contienen un sustituyente de nitrógeno, y la polimerización utilizando estos complejos de metal. Como ejemplos de dichos compuestos de metal se incluyen los complejos 1 a 4 (Chem. Rev. 2003, 103, 283) .

Los complejos 1 a 4 contienen respectivamente un puente de fósforo, un puente de etileno o propileno, un puente de metilideno y un puente de metileno en lugar del puente de silicio de la estructura del CGC. Sin embargo, estos complejos muestran una actividad baja o una capacidad de copolimerización pobre cuando se polimeriza etileno o se copolimerizan etileno y α-olefina, en comparación con el CGC.

Además, el ligando amino en el CGC puede ser substituido por un ligando óxido. Algunos de estos complejos se han utilizado para la copolimerización. Como ejemplos de dichos complejos se incluyen las fórmulas siguientes:

En el complejo 5, desarrollado por T.J. Marks y otros, se enlaza mediante un puente un derivado ciclopentadieno (Cp) con un ligando óxido mediante un grupo orto-fenileno (Organometallics 1997, 16, 5958) . Mu y otros sugirieron un complejo con el mismo puente y la polimerización utilizando dicho complejo (Organometallics 2004, 23, 540) . Rothwell y otros (Chem. Commun. 2003, 1034) han desarrollado un complejo en el cual se enlaza mediante un puente un ligando indenilo a un ligando óxido mediante un grupo orto-fenileno. En el complejo 6, desarrollado por

Whitby y otros, se enlaza mediante un puente un derivado ciclopentadienilo con un ligando óxido mediante tres átomos de carbono (Organometallics 1999, 18, 348) . Se ha notificado que el complejo 6 muestra reactividad en la polimerización sidiotáctica de poliestileno. Hessen y otros (Organometallics 1998, 17, 1652) han desarrollado complejos similares al complejo 6. El complejo 7, desarrollado por Rau y otros, muestra reactividad cuando se utiliza para la polimerización del etileno y la copolimerización de etileno/1-hexeno a temperatura y presión elevadas (210°C, 150 Mpa) (J. Organomet. Chem. 2000, 608, 71) . El complejo 8, de estructura similar al complejo 7 y desarrollado por Sumitomo Co. (Patente US nº 6.548.686) , puede utilizarse para la polimerización a temperaturas y presiones elevadas.

Sin embargo, solamente algunos de estos catalizadores descritos en el párrafo anterior se utilizan a nivel comercial. Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de desarrollar un catalizador que induzca un rendimiento de polimerización elevado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Solución técnica La presente invención da a conocer un nuevo complejo de metal de transición que posee un puente de fenileno.

La presente invención también da a conocer un nuevo compuesto orgánico basado en aminas.

La presente invención también da a conocer una composición de catalizador que incluye el complejo de metal de transición.

La presente invención también da a conocer un método para la preparación de la composición de catalizador.

La presente invención también da a conocer un método para la preparación de un polímero de olefina utilizando la composición de catalizador.

La presente invención también da a conocer un polímero de olefina preparado utilizando el método.

Según un aspecto de la presente invención, se da a conocer un complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 siguiente.

Fórmula 1

En la que, R1 y R2 son ambos de forma independiente un átomo de hidrógeno; un radical alquilo C1-20, arilo C6-20, o sililo; un radical alquenilo C2-20, alquilarilo C7-20, o arilalquilo C7-20; o un radical metaloide del grupo 14 substituido con un hidrocarbilo C1-20, de manera que R1 y R2 pueden conectarse entre sí mediante un radical alquilideno que contiene un radical alquilo C1-20 o arilo para formar un anillo;

cada uno de los R3 es de forma independiente un átomo de hidrógeno, o un radical halógeno; o un radical alquilo C1-20, arilo C6-20, alcoxi C1-20 o ariloxi C6-20 o amido, de manera que pueden conectarse entre sí al menos dos R3 formando un anillo alifático o aromático;

CY1 es un anillo alifático o aromático sustituido o no substituido;

M es un metal de transición del grupo 4; y

Q1 y Q2 son ambos de forma independiente un radical halógeno, un radical alquilamido C1-20 o arilamido C6-20; un radical alquilo C1-20, alquenilo C2-20, arilo C6-20, alquilarilo C7-20 o arilalquilo C7-20; o un radical alquilideno C1-20.

El complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 puede representarse por la fórmula 2 siguiente.

Fórmula 2

En la que, R4 y R5 son ambos de forma independiente un átomo de hidrógeno; o un radical alquilo C1-20, arilo C6-20, o sililo cada uno de los R6 es de forma independiente un átomo de hidrógeno; o un radical alquilo C1-20, arilo C6-20; un radical alquenilo C7-20, alquilarilo C2-20 o arilalquilo C7-20; o un radical alcoxilo C1-20 o ariloxilo C6-20 o amido, de manera que pueden conectarse entre sí al menos dos R6 formando un anillo alifático o aromático;

Q3 y Q4 son ambos de forma independiente un radical halógeno, un radical alquilamido C1-20 o arilamido C6-20; o un radical alquilo C1-20; n es un número entero tal como 0 ó 1; y

M es un metal de transición del grupo 4.

El complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 puede representarse por cualquiera de las fórmulas siguientes.

En las que, cada uno de los R7 son de forma independiente un átomo de hidrógeno o un radical metilo, y Q5 y Q6 son ambos de forma independiente un radical metilo, dimetilamido o cloruro. Según otro aspecto de la presente invención, se da a conocer un compuesto basado en aminas representado por las fórmulas 3 y 4 siguientes. Fórmula 3, Fórmula 4

En las que, R1, R2 y R3 son tal como se ha descrito anteriormente. Y n es un número entero tal como 0 ó 1.

Según otro aspecto de la presente invención, se da a conocer una composición de catalizador que incluye: un complejo de metal de transición representado por la fórmula 1, y al menos un compuesto cocatalizador seleccionado del grupo formado por los compuestos representados por las fórmulas 5, 6 y 7 siguientes.

Fórmula 1

En la que CY1, R1, R2, R3, Q1 y Q2 son tal como se ha descrito anteriormente.

Fórmula 5 -[AI (R8) -O]a-En la que, cada uno de los R8 es de forma independiente un radical halógeno; un radical hidrocarbilo C1-20; y un radical hidrocarbilo C1-20 substituido con un átomo halógeno, o a es un número entero igual o mayor a 2. Fórmula 6

D (R8) 3 En la que D es aluminio o boro y R8 tal como se ha descrito anteriormente. Fórmula 7 [L-H]+[Z (A) 4]- ó [L]+[Z (A) 4]-En la que L un ácido de Lewis neutro o catiónico; H un átomo de hidrógeno; Z un átomo del grupo 13; y cada uno de los residuos A es de forma independiente un radical arilo C6-20 o alquilo C1-20 en el cual al menos... [Seguir leyendo]

1. Complejo de metal de transición representado por la siguiente fórmula 1: Fórmula 1

en la que, los R1 y R2 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno; un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical sililo; un radical alquenilo C2-20, un radical alquilarilo C7-20, un radical arilalquilo C7-20; y un radical metaloide del grupo 14 substituido con un hidrocarbilo C1-20, de manera que R1 y R2 pueden conectarse entre sí mediante un radical alquilideno que contiene un radical alquilo o arilo C1-20 para formar un anillo; cada uno de los R3 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno, o un radical halógeno; un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical alcoxi C1-20 o un radical ariloxi C6-20 y un radical amido, de manera que al menos dos residuos R3 pueden conectarse entre sí formando un anillo alifático o aromático; CY1 es un anillo alifático o aromático sustituido o no substituido;

M es un metal de transición del grupo 4; y Q1 y Q2 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un radical halógeno, un radical alquilamido C1-20, un radical arilamido C6-20; un radical alquilo C1-20, un radical

alquenilo C2-20, un radical arilo C6-20, un radical alquilarilo C7-20 o un radical arilalquilo C7-20; y un radical alquilideno C1-20.

2. Complejo de metal de transición, según la reivindicación 1, representado por la siguiente fórmula 2:

en la que, los R4 y R5 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno;

y un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, y un radical sililo; cada uno de los R6 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno; y un radical alilo C1-20, o un radical arilo C6-20; un radical alquenilo C2-20, un radical alquilarilo C7-20, un radical arilalquilo C7-20; un radical alcoxilo C1-20, un radical ariloxilo C6-20 y un radical amido, de manera que al menos dos residuos R6 pueden conectarse entre sí formando un anillo alifático o aromático;

Q3 y Q4 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un radical halógeno, un radical alquilamido C1-20, un radical arilamido C6-20; y un radical alquilo C1-20; n es un número entero 0 ó 1; y M es un metal de transición del grupo 4.

3. Complejo de metal de transición, según la reivindicación 1, seleccionado del grupo formado por los compuestos representados por las fórmulas siguientes:

en las que, cada uno de los residuos R7 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno o un radical metilo y Q5 y Q6 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un radical metilo, dimetilamido o cloruro.

4. Compuesto basado en aminas representado por las siguientes fórmulas 3 y 4:

Fórmula 3, Fórmula 4

en las que, R1, R2 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno; un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical sililo; un radical alquenilo C2-20, un radical alquilarilo C7-20, un radical arilalquilo C7-20; y un radical metaloide del grupo 14 substituido con un hidrocarbilo C1-20, de manera que R1 y R2 pueden conectarse entre sí mediante un radical alquilideno que contiene un radical alquilo C1-20 o arilo C6-20 para formar un anillo; cada uno de los residuos R3 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno, o un radical halógeno; un radical alquilo C1-20, un radical arilo C6-20, un radical alcoxi C1-20 o un radical

ariloxi C6-20 y un radical amido, de manera que al menos dos residuos R3 pueden conectarse entre sí formando un anillo alifático o aromático; y n es un número entero tal como 0 ó 1.

5. Composición de catalizador que comprende: un complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 según la reivindicación 1; y al menos un compuesto cocatalizador seleccionado del grupo formado por los compuestos representados por las siguientes fórmulas 5, 6 y 7:

- [AI (R8) -O]a- Fórmula 5

en la que, cada uno de los residuos R8 se seleccionan de forma independiente del grupo formado por: un radical halógeno; un radical hidrocarbilo C1-20; y un radical hidrocarbilo C1-20 substituido con un átomo halógeno, y a es un número entero igual o mayor a 2.

D (R8) 3 Fórmula 6

en la que D es aluminio o boro y R8 tal como se ha descrito anteriormente; y

[L-H]+[Z (A) 4]- ó [L]+[Z (A) 4]- Fórmula 7

en la que, L un ácido de Lewis neutro o catiónico; H es un átomo de hidrógeno; Z es un átomo del grupo 13; y cada uno de los residuos A se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un radical arilo C6-20 o alquilo C1-20 en los que al menos un átomo de hidrógeno está sustituido con un átomo halógeno o un radical hidrocarbilo C120, alcoxi C1-20 o fenoxi.

6. Composición de catalizador, según la reivindicación 5, en la que el complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 se selecciona del grupo formado por los compuestos representados por las siguientes fórmulas:

en las que, cada uno de los residuos R7 se selecciona de forma independiente del grupo formado por: un átomo de hidrógeno o un radical metilo y Q5 y Q6 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un radical metilo, dimetilamido o cloruro.

7. Método de preparación de una composición de catalizador, según la reivindicación 5, que comprende:

poner en contacto el complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 con el compuesto cocatalizador representado por la fórmula 5 ó 6, obteniendo una mezcla; y añadir el compuesto cocatalizador representado por la fórmula 7 a la mezcla.

8. Método, según la reivindicación 7, en el que el complejo de metal de transición representado por la fórmula 1 se 10 selecciona del grupo formado por los compuestos representados por las siguientes fórmulas:

en las que, cada uno de los residuos R7 es de forma independiente: un átomo de hidrógeno o un radical metilo y Q5 y Q6 se seleccionan ambos de forma independiente del grupo formado por: un radical metilo, dimetilamido o cloruro.

9. Método, según la reivindicación 7, en el que la relación molar entre el complejo de metal de transición y el

compuesto representado por la fórmula 5 ó 6 está entre 1:2 y 1:5.000, y la relación molar entre el complejo de metal de transición y el compuesto representado por la fórmula 7 está entre 1:1 y 1:25.

10. Método de síntesis de un polímero de olefina, en el que se pone en contacto la composición de catalizador según la reivindicación 5 con un monómero.

11. Método, según la reivindicación 10, en el que el monómero es al menos uno seleccionado del grupo formado por

etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-undeceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno y 1-eicoseno.

12. Polímero de olefina preparado utilizando el método según la reivindicación 10.

13. Polímero de olefina, según la reivindicación 12, en el que el monómero comprende etileno; y al menos un comonómero seleccionado del grupo formado por propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno y 1-octeno.