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用于環(huán)氧化物單體聚合的鋅催化劑/添加劑系統(tǒng)的制作方法_2

文檔序號(hào):9924863閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
混配Zn醇化物(a2)中的醇化物配位體的適合的一元醇的說(shuō)明性實(shí)例包括甲醇; 乙醇;1-丙醇;2-丙醇;1-下醇;2-下醇;叔下醇;異下醇;1-戊醇;2-戊醇;3-戊醇;1-己醇;2-己醇;3-己醇;2-乙基己醇;1-庚醇;2-庚醇;3-庚醇;4-庚醇;4-甲基-3-庚醇;2,6-二甲基-4-庚醇;1-辛醇;2-辛醇;3-辛醇;4-辛醇;1-甲氧基-2-丙醇;環(huán)己醇;4-叔下基-環(huán)己醇U頓 式-和反式-);2,2,2-=氣乙醇;W及1,1,1-=氣-2-丙醇,乙醇是尤其優(yōu)選的?;炫浠蓟?物(a2)的一元醇化物配位體可W衍生自單個(gè)一元醇或至少兩種不同一元醇的混合物。如果 混配Zn醇化物(a2)中含有水,那么人們相信它是W氨氧化物(如末端氨氧化物)形式或是W 可W橋接兩個(gè)鋒中屯、的氧化物形式并入。優(yōu)選地,混配化醇化物(曰2)的一元醇化物配位體 衍生自單個(gè)一元醇,更優(yōu)選地衍生自乙醇。在最優(yōu)選實(shí)施例中,Zn催化劑(a)是1,4-下二醇 和Cl至C4燒醇(如乙醇)的混配化醇化物(曰2)。
[0036] 包括上文所提及的那些優(yōu)選的Zn化合物的化化合物(al)、(a2)和(曰3)的結(jié)構(gòu)常常 是復(fù)雜并且難W拆分的。運(yùn)尤其適用于混配Zn絡(luò)合物。具有醇化物配位體的Zn絡(luò)合物常常 是二聚、寡聚或甚至聚合結(jié)構(gòu),有時(shí)具有難W定義的結(jié)構(gòu)并且可能經(jīng)歷不同結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn) 化。已知存在兩個(gè)Zn原子由一個(gè)氧橋接。因此,本文所述的Zn化合物(al)、(a2)和(曰3)明確 包括單體、二聚、寡聚和聚合物質(zhì)。關(guān)于混配Zn醇化物(a2)(例如衍生自一個(gè)二醇和一個(gè)一 元醇或兩個(gè)不同二醇和一個(gè)一元醇、或一個(gè)二醇和兩個(gè)不同一元醇),有可能的是產(chǎn)物可能 含有混配和均配化醇化物的組合。
[0037] 本發(fā)明的Zn催化劑(a)可能包含單一個(gè)具有衍生自一種或多種多元醇的醇化物配 位體的Zn化合物,優(yōu)選地選自如上所述的那些Zn化合物(al)和(曰2),或至少兩種不同Zn化 合物的混合物,優(yōu)選地選自如上所述的那些化化合物(a 1)和(a2)。
[003引在一些實(shí)施例中Jn催化劑(a)包含如上所述的一種或多種多元醇的Zn醇化物 (al)和一種或多種一元醇的化醇化物(曰3),其中所述一元醇如上文關(guān)于混配化醇化物(曰2) 所定義。在運(yùn)些實(shí)施例中,一種或多種多元醇的Zn醇化物(al)和一種或多種一元醇的Zn醇 化物(a3)常常與一種或多種多元醇和一種或多種一元醇的混配化醇化物(a2)組合,其中醇 化物配位體衍生自與一種或多種多元醇的Zn醇化物(al)和一種或多種一元醇的Zn醇化物 (a3)中相同的多元醇和一元醇。
[0039] 先前已描述化化合物(al)、(a2)和(曰3)的制備方法,并且報(bào)告產(chǎn)生運(yùn)些化合物的 試劑化學(xué)計(jì)量范圍、添加順序和反應(yīng)溫度條件。
[0040] 本發(fā)明的Zn醇化物(al)通常是通過(guò)使二控基化化合物與如上文所規(guī)定的一種或 多種多元醇反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生。二控基鋒化合物優(yōu)選地是通式R2化的烷基和芳基,其中R是(1)含 有1至8個(gè)碳原子、優(yōu)選地1至6個(gè)碳原子并且最優(yōu)選地2或3個(gè)碳原子的烷基,或(1)苯基或糞 基或經(jīng)烷基取代的苯基或糞基,其中所述烷基含有1至4個(gè)碳原子、優(yōu)選地1至3個(gè)碳原子,或 (3)含有4至6個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基;或(iv)二環(huán)戊二締基。其說(shuō)明性實(shí)例為二甲基鋒、二乙 基鋒、二正丙基鋒、二異丙基鋒、二下基鋒(二正下基鋒、二異下基鋒、二叔下基鋒)、二戊基 鋒、二己基-和二庚基-和二辛基鋒、二-2-乙基己基鋒、二苯基鋒、二甲苯基鋒、二環(huán)下基鋒、 二環(huán)戊基鋒、二甲基環(huán)戊基鋒、二環(huán)己基鋒、甲基苯基鋒、甲基甲苯基鋒、甲基糞基鋒W及乙 基苯基鋒。鋒化合物的性質(zhì)并不重要,但是在所用反應(yīng)介質(zhì)中具有一定溶解度的鋒化合物 是有利的。使用線(xiàn)性二烷基鋒作為起始物質(zhì)進(jìn)行Zn醇鹽制備是優(yōu)選的,二乙基鋒是最優(yōu)選 的。EP 0 239 973 A2、US 5,326,852 A和US 6,084,059 A中教導(dǎo)化醇化物(al)的示例性制 備途徑。
[0041] 本發(fā)明的混配Zn醇化物(a2)通常是通過(guò)使如上所述的二控基Zn化合物與如上文 所規(guī)定的一種或多種多元醇和如上文所規(guī)定的一種或多種一元醇反應(yīng)來(lái)制備。雖然優(yōu)選的 是使二控基Zn化合物首先與多元醇反應(yīng),接著與一元醇反應(yīng),但是反應(yīng)順序可W反向或全 部=種組分的混合物可W同時(shí)反應(yīng)。無(wú)論組分如何反應(yīng),反應(yīng)可W通過(guò)如在80至200°C下5 至180分鐘的熱處理步驟來(lái)完成,所述熱處理步驟通常在蒸饋出未反應(yīng)的醇時(shí)進(jìn)行。多元醇 與二控基化化合物的當(dāng)量比通常是0.2:1至1.1:1并且優(yōu)選地是0.5:1至0.95:1。一元醇與 二控基Zn化合物的當(dāng)量比通常是至少0.1:1并且優(yōu)選地是0.1:1至1.5:1。對(duì)于非揮發(fā)性一 元醇,應(yīng)仔細(xì)控制化學(xué)計(jì)量W限制醇相對(duì)于鋒-C鍵過(guò)量。US 5,326,852 A中更詳細(xì)地教導(dǎo) 混配化醇化物(曰2)的相應(yīng)制備方法。US 6,979,722 B2在實(shí)例1中描述在控溶劑中由二乙基 鋒(1.0摩爾當(dāng)量)、1,4-下二醇(0.8摩爾當(dāng)量)和乙醇(1.3摩爾當(dāng)量)制備混配Zn醇化物 (曰2)。最終催化劑為白色漿料。
[0042] -種或多種一元醇的化醇化物(a3)通常是W與關(guān)于化合物(a2)所述類(lèi)似的方式, 在2.0當(dāng)量的一元醇比二烷基鋒試劑的化學(xué)計(jì)量下產(chǎn)生。在使用過(guò)量一元醇的情況下,揮發(fā) 性醇是優(yōu)選的,W便于去除未反應(yīng)的物質(zhì)。
[0043] Zn化合物(al)、(a2)和(曰3)可W是W經(jīng)分離的固體粉末形式(如例如EP 0 239 973 A2和US 5,326,852 A中所述)或W在溶劑中的漿料形式(如例如US 6,979,722 B2中所 述)獲得,所述漿料可W直接用于聚合反應(yīng)。
[0044] 由于Zn化合物(al)、(a2)和(曰3) W及其前體的空氣和水分敏感性,所W優(yōu)選地采 取常規(guī)預(yù)防措施W從系統(tǒng)排除水和氧氣(除非水是所要反應(yīng)物,參見(jiàn)例如US 6,084,059)。 運(yùn)可W通過(guò)在伴有如氮?dú)獾亩栊詺夥盏倪m當(dāng)密封設(shè)備中制備并且操作化化合物來(lái)實(shí)現(xiàn),并 且常常在制備之前包括干燥如溶劑的試劑W去除痕量水分。
[0045] 催化劑添加劑組分(b)包含具有衍生自一種或一元醇的醇化物配位體的金屬化合 物(i)并且其中所述金屬是選自:
[0046] (I)第2族金屬,如Mg、化、Sr和Ba,優(yōu)選地是Mg,
[0047] (II 化i,W及
[004引(III)選自(I)和(II)的至少兩種金屬的組合。
[0049]衍生金屬化合物(i)的醇化物配位體的一元醇通常是脂肪族或環(huán)脂肪族(優(yōu)選地 具有5或6個(gè)環(huán)碳原子)或包含脂肪族和環(huán)脂肪族部分的混合脂肪族/環(huán)脂肪族(優(yōu)選地具有 5或6個(gè)環(huán)碳原子)。在其它實(shí)施例中,所述一元醇是芳香族醇,包括包含脂肪族和芳香族部 分的混合脂肪族/芳香族醇。在本申請(qǐng)案的含義內(nèi),術(shù)語(yǔ)"醇"明確包括酪類(lèi)。所述一元醇可 W包含如0和/或Si的雜原子在主鏈中或如0、Si和/或面素(例如F)的雜原子作為主鏈側(cè)接 的官能團(tuán)(例如甲氧基或=氣甲基)的一部分的控主鏈。優(yōu)選地,所述一元醇是脂肪族醇,更 優(yōu)選是燒醇(其可W是直鏈或分支鏈的)并且甚至更優(yōu)選地是包含1至20個(gè)碳原子、最優(yōu)選 地3至12個(gè)碳原子的燒醇。一元醇的說(shuō)明性實(shí)例包括乙醇、1-丙醇(正丙醇)、2-丙醇(異丙 醇)、1-下醇(正下醇)、2-甲基-1-丙醇(異下醇)、2-下醇(仲下醇)、2-甲基-2-丙醇(叔下 醇)、2-乙基己醇、辛醇、壬醇、甲氧基丙醇、苯酪W及甲基苯酪。金屬化合物(i)的一元醇化 物配位體可W衍生自單個(gè)一元醇或至少兩種不同一元醇的混合物。優(yōu)選地,金屬化合物(i) 的一元醇化物配位體衍生自單個(gè)一元醇。
[0050] 在一些實(shí)施例中,金屬化合物(i)僅包含醇化物配位體,即金屬化合物(i )是一種 或多種一元醇的金屬醇化物(bl)。
[0051] 在其它實(shí)施例中,金屬化合物(i)除了醇化物配位體之外,還包含非醇化物配位 體,即金屬化合物(i)是具有衍生自一種或多種一元醇的醇化物配位體和非醇化物配位體 的混配金屬絡(luò)合物化2)。適合的非醇化物配位體的實(shí)例包括乙基乙酷乙酸配位體和2,4-戊 二酬酸配位體?;炫浣饘俳j(luò)合物化2)可W包含單一個(gè)類(lèi)型的非醇化物配位體或至少兩種不 同非醇化物配位體的混合物。通常,混配金屬絡(luò)合物(b2)僅包含一種類(lèi)型的非醇化物配位 體。
[0052] 金屬化合物Q)的優(yōu)選實(shí)施例包含優(yōu)選的醇化物和/或非醇化物配位體與如上所 述的優(yōu)選的金屬的組合。
[0053] 可W用于本發(fā)明催化劑配制品的催化劑添加劑(b)的金屬化合物(bl)的說(shuō)明性實(shí) 例是雙(2-乙基己醇)儀和辛醇裡。
[0054] 包括上文所提及的那些優(yōu)選的金屬化合物(b 1)和(b2)的金屬化合物(bl)和(b2) 的結(jié)構(gòu)常常是復(fù)雜并且難W拆分的。運(yùn)尤其適用于混配金屬絡(luò)合物。具有醇化物配位體的 金屬絡(luò)合物常常是二聚、寡聚或甚至聚合結(jié)構(gòu),有時(shí)具有難W定義的結(jié)構(gòu)并且可能經(jīng)歷不 同結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)化。已知存在兩個(gè)金屬原子由一個(gè)氧橋接。因此,本文所述的金屬化合物 (bl)和化2)明確包括單體、二聚、寡聚和聚合物質(zhì)。
[0055] 本發(fā)明的催化劑添加劑(b)可W包含單個(gè)金屬化合物(i)或不同金屬化合物(i)的 混合物。
[0056] 許多金屬化合物(bl)和(b2)是市售的。其它可W通過(guò)W下途徑制備:如控基金屬 前體(如二正下基儀)與適當(dāng)化學(xué)計(jì)量的一元醇反應(yīng),或去質(zhì)子化一元醇的堿金屬鹽(例如 Li)與所關(guān)注的前體金屬氯化物的鹽復(fù)分解。
[0057] 由于金屬化合物(bl)和化2) W及其前體的空氣和水分敏感性,所W優(yōu)選地采取常 規(guī)預(yù)防措施W從系統(tǒng)排除水和氧氣。運(yùn)可W通過(guò)在伴有如氮?dú)獾亩栊詺夥盏倪m當(dāng)密封設(shè)備 中制備并且操作金屬化合物(bl)和(b2)來(lái)實(shí)現(xiàn),并且常常在制備之前包括干燥如溶劑的試 劑W去除痕量水分。
[0058] 在一些實(shí)施例中,金屬化合物(i)(包括金屬化合物(bl)和化2))可溶于控溶劑中。 其制備可產(chǎn)生金屬化合物(i)在控溶劑中的溶液,所述溶液可W直接用于聚合反應(yīng)。
[0059] 催化劑添加劑(b)可W另外含有醇(ii)作為任選的組分。術(shù)語(yǔ)"醇"在本文中與術(shù) 語(yǔ)"醇化物"相反地使用并且指示未經(jīng)去質(zhì)子化的醇。通常,醇(ii)是脂肪族、環(huán)脂肪族或芳 香族醇。所述醇優(yōu)選地是一元醇。所述醇(更確切地說(shuō),一元醇)優(yōu)選地是脂肪族、環(huán)脂肪族 (優(yōu)選地具有5或6個(gè)環(huán)碳原子)或包含脂肪族和環(huán)脂肪族部分的混合脂肪族/環(huán)脂肪族醇 (優(yōu)選地具有5或6個(gè)環(huán)碳原子);芳香族醇
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