專利名稱：包含屬于周期表第二列的金屬的新型有機(jī)金屬化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型有機(jī)金屬化合物，其基于屬于周期表第2列的二價(jià)金屬，該有機(jī)金屬化合物可在用于聚合的基于稀土的催化體系中用作烷基化助催化劑。本發(fā)明還涉及用于制備所述新型有機(jī) 金屬化合物的方法。
背景技術(shù)：
由于節(jié)約燃料和保護(hù)環(huán)境的需求已成為優(yōu)先問題，需要制備具有機(jī)械性能優(yōu)良且滯后性盡可能低的混合物，以便能夠以橡膠組合物的形式使用該混合物，該橡膠混合物可用于制造包含于輪胎組合物中的各種半成品，例如內(nèi)襯層、胎側(cè)或胎面，并為了獲得滾動(dòng)阻力不斷降低的輪胎。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，已提出了在聚合末期通過(guò)官能化劑、偶聯(lián)劑或星形支化劑來(lái)改變二烯聚合物和共聚物的結(jié)構(gòu)，以便向該彈性體引入與用于該橡膠組合物的填料(或多種填料)相互作用的官能團(tuán)。為了獲得由此改性的聚合物和碳黑之間的良好相互作用的目的，這些解決方案中的絕大部分首先集中在官能化聚合物的使用上，該官能化聚合物對(duì)于碳黑而言具有活性。最近，為了獲得由此改性的聚合物和二氧化硅之間的良好相互作用的目的，已經(jīng)開發(fā)出對(duì)二氧化硅具有活性的改性彈性體。在通過(guò)基于稀土的催化體系存在下的單體聚合來(lái)獲得二烯彈性體時(shí)(特別地，如本申請(qǐng)人的專利文件EP 1355960A1或EP 1509557B1中所描述的)，有可能想到用包含官能團(tuán)的試劑來(lái)進(jìn)行官能化，該官能團(tuán)適于該官能化二烯彈性體所設(shè)想的應(yīng)用。作為可用于此官能化步驟的官能化劑，有可能想到在現(xiàn)有技術(shù)中用于使二烯彈性體官能化的那些官能化劑，該二烯彈性體獲自基于堿金屬的有機(jī)化合物的催化劑存在下的陰離子聚合過(guò)程。作為這種涉及與碳黑的相互作用的現(xiàn)有技術(shù)的舉例說(shuō)明，可提及例如在專利文件 US-B-4, 550, 142中描述的通過(guò)如4，4’ -雙(二乙氨基)苯甲酮的試劑進(jìn)行鏈端改性的二烯彈性體，或者可提及錫的商化衍生物，或者也可提及沿著聚合物鏈接枝對(duì)于碳黑具有活性的官能團(tuán)。作為這種涉及與二氧化硅相互作用的現(xiàn)有技術(shù)的舉例說(shuō)明，可提及例如美國(guó)專利US-A-5，066，21，其中描述了包含二烯聚合物的橡膠組合物，該二烯聚合物通過(guò)具有至少一個(gè)未水解的烷氧基殘基的烷氧基硅烷進(jìn)行官能化。在本申請(qǐng)人名下的專利文件EP 0692492A1和EP 0692493A1中描述了用烷氧基硅烷基團(tuán)來(lái)使二烯彈性體官能化(使用官能化劑如環(huán)氧化烷氧基硅烷)。文件EP 0778311A1公開了二烯聚合物，其在鏈末端包含硅醇官能團(tuán)，或者包含具有硅醇末端的聚硅氧烷嵌段，該二烯聚合物通過(guò)在聚合末期使環(huán)狀聚硅氧烷與活性聚合物反應(yīng)而獲得。使用基于稀土的催化體系來(lái)合成官能化聚合物的方法具有的優(yōu)勢(shì)為使得二烯彈性體在不同結(jié)構(gòu)的鏈端具有化學(xué)官能團(tuán)(取決于所用官能化劑的選擇)。
然而，一個(gè)缺陷在 于，該合成過(guò)程包括數(shù)個(gè)步驟，這可導(dǎo)致以工業(yè)規(guī)模(例如，其關(guān)系到使用較大數(shù)目的反應(yīng)器并因此關(guān)系到復(fù)雜的輔助設(shè)備)制造這種聚合物時(shí)的較高成本。另一個(gè)缺陷在于該官能化劑純度的控制，根據(jù)情況，該純度可導(dǎo)致生長(zhǎng)中的聚合物鏈末端的失活反應(yīng)或終止反應(yīng)，這引起未官能化的彈性體鏈的比例較高或較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在有助于克服在制備官能化彈性體的現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的缺陷。本發(fā)明人已經(jīng)在他們的研究中發(fā)現(xiàn)了基于屬于周期表第二列的二價(jià)金屬的新型有機(jī)金屬化合物。此新型有機(jī)金屬化合物可與稀土金屬鹽結(jié)合形成用于聚合的催化體系， 特別地，該催化體系使得有可能削減用于合成鏈端經(jīng)官能化的二烯彈性體的步驟的數(shù)目， 同時(shí)確保最優(yōu)的官能化，即接近或等于100%的官能化。此新型有機(jī)金屬化合物在用于聚合的基于稀土金屬鹽的催化體系中的用途，更特別地是在用于制備官能化二烯彈性體的基于稀土金屬鹽的催化體系中的用途，使得有可能免除與官能化劑反應(yīng)的后續(xù)步驟。由此得到的官能化二烯彈性體具有高水平的官能化(直至100% )，并且可有利地用于包含增強(qiáng)填料且旨在用于輪胎應(yīng)用的橡膠組合物中。因此，本發(fā)明的第一主題是基于周期表第二列的金屬的新型有機(jī)金屬化合物。本發(fā)明的另一主題是用于制備此新型化合物的方法。本發(fā)明的另一主題是此新型化合物在基于稀土金屬鹽的催化體系中作為助催化劑的用途。當(dāng)然，用于限定催化體系組分的表述“基于”理解為意指這些組分和/或這些組分間的反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。另外，以“a至b之間”的表述來(lái)表示的任何數(shù)值范圍代表從大于 a到小于b的數(shù)值范圍(換言之，限定值a和b不包括在內(nèi))，而以“a至b”的表述來(lái)表示的任何數(shù)值范圍意指從a直到b的數(shù)值范圍(換言之，包括嚴(yán)格限定值a和b)。因此，本發(fā)明的第一主題是基于屬于周期表第二列的金屬并且符合式(I)的有機(jī)金屬化合物
權(quán)利要求
1.有機(jī)金屬化合物，其符合式(I)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬化合物，其特征在于，式(I)中的M代表鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)金屬化合物，其特征在于，式(I)中的隊(duì)、1 2、1 3和 R4相同且代表氫原子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的有機(jī)金屬化合物，其特征在于，式(I)中的R和 R'相同并且代表甲基、乙基、異丙基、正丁基、異丁基或叔丁基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的有機(jī)金屬化合物，其特征在于，所述式(I)的有機(jī)金屬化合物為雙(鄰-N，N- 二甲基氨芐基)鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的式(I)的有機(jī)金屬化合物的制備方法，其包括以下步驟 (a)合成基于堿金屬且符合如下式(II)的鹽
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述堿金屬鹽是在有機(jī)鋰和醇鉀的存在下從二甲基氨基甲苯出發(fā)而合成的。
8.式(III)的有機(jī)金屬化合物在用于聚合的基于稀土金屬鹽的催化體系中作為烷基化助催化劑的用途
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于所述式(III)的化合物/稀土金屬的摩爾比的值為1.5至20。
全文摘要
本發(fā)明涉及新型有機(jī)金屬化合物，其包含基于屬于周期表第2列的二價(jià)金屬，該有機(jī)金屬化合物可在稀土金屬催化體系中用作烷基化劑。所述新型化合物具有下式(I)其中，M為屬于周期表第二列的金屬，其選自Be、Mg、Sr、Ba和Ra；R1、R2、R3、R4為氫原子或烷基取代基或芳基取代基，其任選地鍵合在一起以形成至少一個(gè)環(huán)系或至少一個(gè)芳環(huán)；R和R′表示烷基取代基或芳基取代基；L為路易斯堿；x為0至4的整數(shù)；m為大于或等于0的整數(shù)；以及n為大于或等于1的整數(shù)。
文檔編號(hào)C08F2/00GK102448970SQ201080024062
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者F·涅夫, G·科蒂亞爾, J·蒂耶, P·勒弗洛克 申請(qǐng)人:巴黎綜合理工大學(xué), 法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心, 米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司