專利名稱：一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物及其制備方法和應(yīng)用及烯烴聚合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物以及該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法和應(yīng)用及烯烴聚合方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，用于烯烴聚合和共聚合的催化劑，特別是丙烯聚合催化劑，要使用硅烷化合物作為外給電子體，以提高聚合物的等規(guī)度，從而提高聚合物的機(jī)械加工性能。目前常用的硅烷化合物其結(jié)構(gòu)通式為RnSi(0R’)4_n(其中，η為1-3的自然數(shù))，如二苯基二甲氧基硅烷(W08805056、ΕΡ283011)、甲基環(huán)己基二甲氧基硅烷(JP02-170803、JP02-229807)、二異丙基二甲氧基硅烷(ΕΡ350170)、二異丁基二甲氧基硅烷(ΕΡ250229、ΕΡ376145)和二環(huán)戊基二甲氧基硅烷(JP02-229807)等。然而，上述己知的硅烷化合物，有些含有苯環(huán)，在使用過程中有可能釋放出對(duì)人體有害的苯，從而造成衛(wèi)生和健康問題；有些由于一個(gè)硅原子上連接有兩個(gè)空間位阻很高的環(huán)狀烷基，制備比較困難，并且成本較高；有些盡管制備比較容易，成本也較低，但不是所得的催化劑的活性不高，就是制得的聚合物的等規(guī)度不能滿足要求。因此，有必要合成新的硅烷化合物，以解決現(xiàn)有硅烷化合物存在的問題。例如，日本Tonen Corporation的Tomoko Aoki等人發(fā)明了含有四氫呋喃基團(tuán)的環(huán)己基二甲氧基氧雜-3-環(huán)戍氧基娃燒(US5, 248，803);美國(guó)Himont Incorporated的C. A. Stewort 發(fā)明了含氮雜環(huán)的有機(jī)娃燒(EP0410443A1);日本 UBE Industries Ltd.的Hiroyuki Ikeuchi等人的研究發(fā)現(xiàn),含有一個(gè)或兩個(gè)哌唳基團(tuán)的娃燒,在性能上與烴基娃烷基本相同，也是一類高等規(guī)的外給電子體?，F(xiàn)有的硅烷化合物的制備方法，通常是以鹵代烷烴為原料，在絕對(duì)無水的條件下與金屬鎂反應(yīng)，制成格氏試劑，再與烷氧基硅烷反應(yīng)制得產(chǎn)品。該方法操作條件十分苛刻，反應(yīng)時(shí)如物料加入速度或溫度控制不好，極易發(fā)生暴沸，甚至引起爆炸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物及其制備方法和應(yīng)用及烯烴聚合方法，該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物用作烯烴聚合催化劑的外給電子體化合物時(shí)，能夠使催化劑的活性高且制得的聚合物的等規(guī)度滿足要求，而且該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法具有反應(yīng)完全，副產(chǎn)物少，產(chǎn)品易于分離，產(chǎn)品成本較低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物，其特征在于，該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu)，
權(quán)利要求
1.一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物，其特征在于，該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu)，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物，其中，R1和R2各自為甲基或乙基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物，其中，R3是甲基。
4.一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，該方法包括在置換反應(yīng)條件下，將式(II)所示的嗎啉在溶劑存在下與烴基鋰進(jìn)行第一接觸，然后將接觸后的產(chǎn)物與式(III)所示的硅氧烷化合物進(jìn)行第二接觸； 上述式(III)中的m、n、凡、民與上述式(I)中的定義相同，R4、R5SH或碳原子數(shù)為1-2的烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，其中，所述第一接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為10-200分鐘；所述第二接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為1-24小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，其中，以摩爾計(jì)，所述式(II)所示的嗎啉烴基鋰式(III)所示的娃氧燒化合物=1:1-5: 0. 1-5 ;所述溶劑的用量為式(II)所示的嗎啉、烴基鋰和式(III)所示的硅氧烷化合物總重量的5-30倍。
7.一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，該方法包括下述方法中的一種 方法一在置換反應(yīng)條件下，將式(II)所示的嗎啉在溶劑存在下與烴基鋰進(jìn)行第一接觸，然后將第一接觸后的產(chǎn)物與式(III)所示的硅氧烷化合物進(jìn)行第二接觸；將式(IV)所示的含氮雜環(huán)化合物在溶劑存在下與烴基鋰進(jìn)行第三接觸，然后將第三接觸后的產(chǎn)物與第二接觸后的產(chǎn)物進(jìn)行第四接觸； 方法二 在置換反應(yīng)條件下，將式(IV)所示的含氮雜環(huán)化合物在溶劑存在下與烴基鋰進(jìn)行第五接觸，然后將第五接觸后的產(chǎn)物與式(III)所示的硅氧烷化合物進(jìn)行第六接觸；將式(II)所示的嗎啉在溶劑存在下與烴基鋰進(jìn)行第七接觸；然后將第七接觸后的產(chǎn)物與第六接觸后的產(chǎn)物進(jìn)行第八接觸；
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，其中，所述第一接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為10-200分鐘；所述第二接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為1-24小時(shí)；所述第三接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為10-200分鐘；所述第四接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為1-24小時(shí)；所述第五接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為10-200分鐘；所述第六接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為1-24小時(shí)；所述第七接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為10-200分鐘；所述第八接觸的條件包括惰性氣體保護(hù)氣氛，溫度為_15°C至20°C，時(shí)間為1-24小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，其中，以摩爾計(jì)，所述式(II)所示的嗎啉烴基鋰式(III)所示的硅氧烷化合物式(IV)所示的含氮雜環(huán)化合物=1:1-5: 1-5 1-5 ;所述溶劑的用量為式(II)所示的嗎啉、烴基鋰、式(IV)所示的含氮雜環(huán)化合物和式(III)所示的硅氧烷化合物總重量的5-30倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-9中任意一項(xiàng)所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法，其中，所述烴基鋰選自正丁基鋰、甲基鋰和苯基鋰中的一種或多種，優(yōu)選正丁基鋰；所述式(III)所示的硅氧烷化合物選自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一種或多種；所述式(IV)所示的含氮雜環(huán)化合物為吡咯烷和(N-烷基)哌嗪中的一種或多種，所述烷基為碳原子數(shù)1-6的烷基；所述(N-烷基)哌嗪優(yōu)選為(N-甲基)哌嗪；所述溶劑為非質(zhì)子惰性溶齊U，優(yōu)選選自酰胺、鹵代烴、烴、醚中的一種或多種，更優(yōu)選為二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、正己烷、環(huán)己烷、石油醚、乙醚、四氫呋喃、甲基叔丁基醚和N，N- 二甲基甲酰胺中的一種或多種；特別優(yōu)選為正己烷。
11.權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物作為烯烴聚合催化劑中的外給電子體的應(yīng)用。
12.—種烯烴聚合方法，該方法包括在一種烯烴聚合催化劑體系存在下，使烯烴進(jìn)行聚合，所述烯烴聚合催化劑體系包括含鈦固體催化劑組分、烷基鋁化合物和外給電子體，其特征在于，所述外給電子體為權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物以及該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法和應(yīng)用及烯烴聚合方法，其中，該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu)。使用本發(fā)明的方法制備的含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物用作烯烴聚合催化劑的外給電子體化合物時(shí)，能夠使催化劑的活性高且制得的聚合物的等規(guī)度滿足要求，而且該含氧氮雜環(huán)的硅烷類化合物的制備方法具有反應(yīng)完全，副產(chǎn)物少，產(chǎn)品易于分離，產(chǎn)品成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07F7/02GK102850386SQ20111018304
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者趙思源, 孫竹芳, 謝倫嘉, 凌永泰, 田宇, 馮再興 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院