Complejos de metal de transición, composiciones de catalizador que contienen los mismos y procedimientos para preparar polímeros de etileno con el uso de los mismos.

Un complejo de metal de transición representado por la siguiente Fórmula química 1:



en la que:

M es un metal de transición del grupo IV;

Cp es un anillo de ciclopentadienilo o un anillo condensado que incluye un anillo de ciclopentadienilo que escapaz de formar un enlace η5 con M, en la que el anillo de ciclopentadienilo o el anillo condensado deciclopentadienilo puede estar sustituido con alquilo (C1-C20), arilo (C6-C30), alquenilo (C2-C20) o aril (C6-C30)-alquilo (C1-C20);

R1 y R2 son independientemente hidrógeno, alquilo (C1-C20), cicloalquilo (C3-C20), arilo (C6-C30), alquil (C1-C20)-arilo (C6-C30), sililo sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30), aril (C6-C30)-alquilo(C1-C10), alcoxilo (C1-C20), siloxilo sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C20), aminosustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30), fosfina sustituida con alquilo (C1-C20) osustituida con arilo (C6-C30), mercapto sustituido con alquilo (C1-C20) o nitro;

R3 y R4 son independientemente hidrógeno, alquilo (C1-C20), cicloalquilo (C3-C20), arilo (C6-C30), alquil (C1-C20)-arilo (C6-C30) o aril (C6-C30)-alquilo (C1-C20);

a es un número entero 1 ó 2;

n es un número entero de 1 a 3; y

X es independientemente halógeno, alquilo (C1-C20), cicloalquilo (C3-C20), aril (C6-C30)-alquilo (C1-C20),alcoxilo (C1-C20), alquilsiloxilo (C3-C20), amino sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30),fosfina sustituida con alquilo (C1-C20) o sustituida con arilo (C6-C30) o mercapto sustituido con alquilo (C1-C20).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09000020.

Solicitante: SK INNOVATION CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 99, Seorin-dong Jongno-gu Seoul 110-110 REPUBLICA DE COREA.

Inventor/es: LEE, HO-SEONG, SHIN,DONG-CHEOL, OK,MYUNG-AHN, HAHN,JONG-SOK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07F17/00 QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › Metalocenos.
  • C08F10/02 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 10/00 Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08F4/6592 C08F […] › C08F 4/00 Catalizadores de polimerización. › con al menos un anillo ciclopentadienilo, condensado o no, p. ej. un anillo indenilo o fluorenilo.

PDF original: ES-2398767_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Complejos de metal de transición, composiciones de catalizador que contienen los mismos y procedimientos para preparar polímeros de etileno con el uso de los mismos Referencia cruzada a solicitud relacionada La presente solicitud reivindica prioridad respecto de la solicitud de patente coreana n.º 10-2008-0001639, presentada el 7 de enero de 2008.

Antecedentes

Campo técnico

La presente invención se refiere a un complejo de metal de transición y a una composición de catalizador de metal de transición que comprende el mismo para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina. Más concretamente, se refiere a un catalizador de metal de transición del grupo IV que tiene un derivado de ciclopentadieno y al menos un ligando de óxido de arilo en el que está condensado un heterociclo que contiene oxígeno en la posición orto alrededor de un metal de transición del grupo IV, sin reticulación entre los ligandos, una composición de catalizador que comprende el catalizador de metal de transición y un cocatalizador de aluminoxano o un cocatalizador de compuesto de boro, y un procedimiento para preparar un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina con el uso de los mismos.

Descripción de la técnica relacionada Convencionalmente, los sistemas de catalización de Ziegler-Natta que comprenden compuestos de titanio o vanadio como catalizador principal y compuestos de alquilaluminio como cocatalizador se han usado para preparar homopolímeros de etileno o copolímeros de etileno y α-olefina. Aunque el sistema de catalización de Ziegler-Natta proporciona una polimerización de etileno de gran eficacia, los polímeros resultantes tienden a tener una amplia distribución del peso molecular debido a la heterogeneidad de los sitios catalíticos activos. En particular, la distribución de la composición no es uniforme para un copolímero de etileno y α-olefina.

Recientemente, se ha desarrollado el denominado sistema de catalización metalocénico, que comprende compuestos metalocénicos de metales de transición del grupo IV, por ejemplo, titanio, circonio o hafnio, y metilaluminoxano como cocatalizador. Como este sistema de catalización es un cocatalizador homogéneo que tiene sitios catalíticos activos homogéneos, es capaz de preparar polietilenos que tienen una distribución del peso molecular más limitada y una distribución más uniforme de la composición que el sistema de catalización de Ziegler-Natta. Por ejemplo, la publicación de patente europea n.º 320.762 o las patentes japonesas abiertas a inspección pública n.º Sho 63-092621 y Hei 02-84405 dan a conocer que es posible preparar eficazmente polietilenos que tienen una distribución del peso molecular (Mp/Mn) de 1, 5-2, 0 a partir de etileno mediante la activación de los compuestos metalocénicos Cp2TiCl2, Cp2ZrCl2, Cp2ZrMeCl, Cp2ZrMe2, etileno (IndH4) 2ZrCl2 con el cocatalizador de metilaluminoxano. Sin embargo, es difícil obtener polímeros de alto peso molecular con este sistema de catalización. En especial, cuando se aplica a la polimerización en fase líquida realizada a alta temperatura, es decir, a 140ºC o una temperatura superior, no es adecuado para preparar polímeros de alto peso molecular que tienen un peso molecular medio en peso (Mp) de 100.000 o mayor, porque la eficacia de la polimerización disminuye rápidamente y domina la β-hidrogenación.

Recientemente, se ha desarrollado el denominado sistema de catalización no metalocénico limitado geométricamente (también conocido como catalizador de un solo sitio) que permite la preparación de polímeros de alto peso molecular a través de la homopolimerización de etileno o la copolimerización de etileno y α-olefina en condiciones de polimerización en fase líquida, en el que se conecta un metal de transición en forma de anillo. Las publicaciones de patente europea n.º 0416815 y 0420436 divulgan un compuesto en el que un grupo amida está conectado a un ligando de ciclopentadieno para formar un anillo. Además, la publicación de patente europea n.º 0842939 divulga un catalizador de compuesto donante de electrones en el que un ligando basado en fenol y un ligando de ciclopentadieno están conectados, formando un anillo. Sin embargo, el catalizador limitado geométricamente no es adecuado para una aplicación comercial debido al bajo rendimiento de la reacción que forma el anillo entre el ligando y el compuesto de metal de transición en la síntesis del catalizador.

La patente estadounidense n.º 6.329.478 y la publicación de patente coreana n.º 2001-0074722 divulgan catalizadores no metalocénicos no limitados geométricamente. Estas patentes revelan que los catalizadores de un solo sitio que tienen al menos un compuesto de fosfinimina como ligando proporcionan una coeficiente de transición del etileno superior durante la copolimerización del etileno y la α-olefina mediante polimerización en fase líquida en condiciones una temperatura elevada, de 140ºC o superior. La patente estadounidense n.º 5.079.205 divulga un catalizador que tiene un ligando de bisfenóxido y la patente estadounidense n.º 5.043.408 divulga un catalizador que tiene un ligando de bisfenóxido de tipo quelato. Sin embargo, estos catalizadores tienen una actividad catalítica demasiado baja para ser aplicables a nivel comercial en la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina llevada a cabo a temperatura elevada.

Las patentes japonesas abiertas a inspección pública n.º 1996-208732 y 2002-212218 divulgan el uso de un catalizador para la polimerización de olefinas que tiene un ligando de anilido. No obstante, las patentes no describen la preparación en un intervalo de temperaturas de polimerización significativo a nivel comercial. Además, el catalizador es estructuralmente diferente al catalizador de metal de transición presentado por la presente invención, que tiene un ligando de anilido con un sustituyente arilo en la posición orto. Es más, aunque Nomura et al. [Organometallics 2002, 21, 30423043] informan del uso de un ligando de anilido como catalizador no metalocénico para la polimerización, el sustituyente relevante se limita simplemente a metilo.

La información anteriormente describa en el presente apartado de antecedentes tiene la única finalidad de ampliar la comprensión de los antecedentes de la invención y, por tanto, puede contener información que no forme parte de la técnica relacionada ya conocida en este país por el experto habitual en la técnica.

Resumen Los inventores de la presente invención han llevado a cabo amplias investigaciones para resolver los problemas anteriormente citados asociados con la técnica anterior. Como resultado de ello, han descubierto que un catalizador de metal de transición no reticulado que tiene un derivado de ciclopentadieno y al menos un ligando de óxido de arilo en el que está condensado un heterociclo que contiene oxígeno en la posición orto presenta una actividad catalítica superior para la polimerización de etileno y olefinas. En base a este hallazgo, han desarrollado un catalizador que se puede aplicar a un procedimiento de polimerización realizado a 60ºC o a una temperatura superior para proporcionar homopolímeros de olefina de alto peso molecular o copolímeros de etileno y α-olefina con un buen rendimiento.

Por consiguiente, la presente invención tiene por objeto proporcionar un complejo de metal de transición útil como catalizador para preparar un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina, una composición de catalizador que comprende el mismo y un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina preparado con el uso de los mismos. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un catalizador de un solo sitio que se pueda sintetizar de manera muy económica a través de un procedimiento de síntesis sencillo y que pueda proporcionar una actividad catalítica excelente para la polimerización de olefinas, y un procedimiento para preparar homopolímeros de etileno o copolímeros de etileno y α-olefina con diversas propiedades físicas usando el catalizador.

Para conseguir estos objetivos, en un aspecto, la presente invención proporciona un complejo de metal de transición del grupo IV representado por la siguiente Fórmula química 1, más específicamente, aquél que tiene un derivado de ciclopentadieno y al menos un ligando de óxido de arilo en el que está condensado un heterociclo que contiene oxígeno en la posición orto, sin reticulación entre los ligandos, que es útil como catalizador en la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina:

en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un complejo de metal de transición representado por la siguiente Fórmula química 1:

en la que: M es un metal de transición del grupo IV; Cp es un anillo de ciclopentadienilo o un anillo condensado que incluye un anillo de ciclopentadienilo que es capaz de formar un enlace η5 con M, en la que el anillo de ciclopentadienilo o el anillo condensado de ciclopentadienilo puede estar sustituido con alquilo (C1-C20) , arilo (C6-C30) , alquenilo (C2-C20) o aril (C6-C30) alquilo (C1-C20) ; R1 y R2 son independientemente hidrógeno, alquilo (C1-C20) , cicloalquilo (C3-C20) , arilo (C6-C30) , alquil (C1C20) -arilo (C6-C30) , sililo sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30) , aril (C6-C30) -alquilo (C1-C10) , alcoxilo (C1-C20) , siloxilo sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C20) , amino sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30) , fosfina sustituida con alquilo (C1-C20) o sustituida con arilo (C6-C30) , mercapto sustituido con alquilo (C1-C20) o nitro; R3 y R4 son independientemente hidrógeno, alquilo (C1-C20) , cicloalquilo (C3-C20) , arilo (C6-C30) , alquil (C1C20) -arilo (C6-C30) o aril (C6-C30) -alquilo (C1-C20) ; a es un número entero 1 ó 2; n es un número entero de 1 a 3; y X es independientemente halógeno, alquilo (C1-C20) , cicloalquilo (C3-C20) , aril (C6-C30) -alquilo (C1-C20) , alcoxilo (C1-C20) , alquilsiloxilo (C3-C20) , amino sustituido con alquilo (C1-C20) o sustituido con arilo (C6-C30) , fosfina sustituida con alquilo (C1-C20) o sustituida con arilo (C6-C30) o mercapto sustituido con alquilo (C1-C20) .

2. El complejo de metal de transición según la reivindicación 1, en el que M es titanio, circonio o hafnio.

3. El complejo de metal de transición según la reivindicación 1, en el que Cp es ciclopentadienilo o pentametilciclopentadienilo.

4. El complejo de metal de transición según la reivindicación 1, en el que n es 1 ó 2.

5. El complejo de metal de transición según la reivindicación 1, en el que X es cloro, metilo, metoxilo, isopropoxilo o dimetilamino.

6. Una composición de catalizador de metal de transición para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina que comprende:

un complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y

un cocatalizador de alquilaluminoxano u organoaluminio, un cocatalizador de compuesto de boro o una mezcla de los mismos.

7. La composición de catalizador de metal de transición para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina según la reivindicación 6, en la que el cocatalizador de alquilaluminoxano u organoaluminio está seleccionado entre metilaluminoxano, metilaluminoxano modificado, tetraisobutilaluminoxano, trialquilaluminio, trimetilaluminio, triisobutilaluminio y una mezcla de los mismos.

8. La composición de catalizador de metal de transición para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina según la reivindicación 6 ó 7, en la que la proporción entre el metal de transición y el cocatalizador es de 1:50 a 1:5.000 en base a la proporción molar entre el metal de transición (M) :aluminio.

9. La composición de catalizador de metal de transición para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina según la reivindicación 6, en la que el cocatalizador de compuesto de boro está seleccionado entre tetraquispentafluorofenil-borato de N, N-dimetilanilinio, tetraquispentafluorofenil-borato de trifenilmetilinio y una mezcla de los mismos.

10. La composición de catalizador de metal de transición para la preparación de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina según la reivindicación 6 ó 9, en la que la proporción entre el metal de transición y el cocatalizador es de 1:0, 5-5:10-500 en base a la proporción molar entre el metal de transición (M) :boro:aluminio.

11. Un procedimiento para preparar:

(i) un homopolímero de etileno o (ii) un copolímero de etileno y α-olefina, en el que un comonómero polimerizado con el etileno es al menos uno seleccionado entre propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-undeceno, 1dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno y 1-eicoseno, y el contenido de etileno del copolímero de etileno y αolefina es de.

6. 99% en peso,

usando la composición de catalizador de metal de transición según la reivindicación 6.

12. El procedimiento para preparar un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y α-olefina según la reivindicación 11, en el que la polimerización se lleva a cabo en un reactor a presión de 10-150 atm y a una temperatura de polimerización d.

6. 250ºC.


 

Patentes similares o relacionadas:

Método para producir complejo de Tebbe, del 8 de Abril de 2020, de KURARAY CO., LTD.: Un método para producir un complejo de Tebbe, que comprende permitir que reaccionen entre sí dicloruro de bis(ciclopentadienil)titanio y trimetilaluminio en presencia […]

Procedimiento para la preparación de dicicloplatino, del 23 de Octubre de 2019, de Syn-Nat Products Enterprise LLC: Procedimiento para preparar dicicloplatino de fórmula (I), **(Ver fórmula)** que comprende: combinar carboplatino con una proporción correspondiente […]

Composiciones catalíticas de fluorenilo y procedimiento de polimerización de olefinas, del 17 de Julio de 2019, de FINA TECHNOLOGY, INC.: Un procedimiento de polimerización de olefinas, que comprende poner en contacto una o más olefinas y un componente catalizador en una zona de reacción […]

Catalizadores de polimerización para la producción de polímeros con alta incorporación de comonómeros, del 3 de Abril de 2019, de CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP: Una composición catalítica que comprende el producto de contacto de un ansa-metaloceno y un activador, en donde: el ansa-metaloceno comprende […]

Métodos para preparar sistemas catalíticos con productividad aumentada, del 13 de Marzo de 2019, de UNIVATION TECHNOLOGIES LLC: Un método para producir un sistema catalítico, que comprende: proporcionar una composición catalítica que comprende un disolvente y un componente catalítico […]

Metalocenos y composiciones catalíticas derivadas de ellos, del 8 de Marzo de 2019, de EXXONMOBIL CHEMICAL PATENTS INC.: Un compuesto catalítico de metaloceno representado por la fórmula:**Fórmula** en donde, cada uno de los anillos de indenilo está sustituido con sustituyentes idénticos […]

Producción de polietileno terminado en vinilo, del 27 de Febrero de 2019, de EXXONMOBIL CHEMICAL PATENTS INC.: Un sistema catalizador que comprende: (i) un activador estequiométrico; (ii) un compuesto de metaloceno representado por la fórmula:**Fórmula**

Método de síntesis de complejos de monociclopentadienilo de circonio y hafnio, del 23 de Enero de 2019, de UNIVATION TECHNOLOGIES LLC: Un método de síntesis de un compuesto catalizador que comprende: fundir un compuesto de compuesto de diciclopentadienilo que comprende la siguiente estructura:**Fórmula** […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .