專利名稱：有機(jī)金屬化合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)金屬化合物及其制造方法。更詳細(xì)而言，涉及可有效用作含雙鍵化合物的聚合反應(yīng)中的鏈轉(zhuǎn)移劑或有機(jī)合成試劑的含鎂、鋅、鋁或鎵的有機(jī)金屬化合物及其制造方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)金屬化合物是指具有碳-金屬鍵的化合物(也包括具有氫-金屬鍵的氫化物化合物)。碳-金屬鍵一般而言反應(yīng)性高，根據(jù)有機(jī)基團(tuán)的種類和金屬種類而具有各種反應(yīng)性，因此有機(jī)金屬化合物成為以各種有機(jī)合成反應(yīng)為代表的目前化學(xué)工業(yè)中不可或缺的反應(yīng)試劑。1個(gè)分子中具有多個(gè)碳-金屬鍵的多核有機(jī)金屬化合物可期待更多樣的反應(yīng)多樣性等。然而，雖然有很少數(shù)的不具有官能團(tuán)的多核有機(jī)金屬化合物的報(bào)告例(非專利文獻(xiàn)1、2、3)，但其合成法難以稱為工業(yè)性合成法，目前尚沒有任何含有官能團(tuán)的多核有機(jī)金屬化合物的報(bào)告例。另一方面，在使用過渡金屬聚合催化劑制造聚乙烯、聚丙烯等聚合物時(shí)，二乙基鋅、三甲基鋁、三乙基鋁、三辛基鋁等有機(jī)金屬化合物作為分子量調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用為人所知。Gibson等人報(bào)告了在使用某種過渡金屬配位化合物的烯烴聚合中，通過使用二烷基鋅化合物，可以得到分子量分布接近泊松分布，一個(gè)末端被金屬封閉(capped)的乙烯低聚物 (專利文獻(xiàn)1)。這里，所謂泊松分布，由Xp= (xVx)/p ！所表示。這里，Xp是ρ個(gè)烯烴聚合而成的聚合物的摩爾分率，χ是泊松分布系數(shù)。由于分子量分布接近泊松分布，所以可以認(rèn)為從催化劑向金屬的鏈轉(zhuǎn)移為可逆的，將具有這種性質(zhì)的鏈轉(zhuǎn)移劑稱為可逆性鏈轉(zhuǎn)移齊U。這樣在向有機(jī)金屬化合物的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)為可逆的且迅速到可與鏈生長(zhǎng)反應(yīng)匹敵的程度時(shí)，則未反應(yīng)的有機(jī)金屬化合物沒有殘留，能夠有效地得到一個(gè)末端被金屬封閉的聚合物。這些烯烴聚合中的向有機(jī)金屬化合物的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，利用有機(jī)金屬化學(xué)的基元反應(yīng)之一的金屬交換反應(yīng)，形式上，可以得到來自作為分子量調(diào)節(jié)劑使用的有機(jī)金屬化合物的有機(jī)基團(tuán)結(jié)合在烯烴聚合物的一個(gè)末端，另一個(gè)末端上結(jié)合了來自有機(jī)金屬化合物的金屬的烯烴聚合物。通過將末端的碳-金屬鍵改性，能夠在聚烯烴的末端引入官能團(tuán)。而且，在兩末端具有官能團(tuán)的兩末端官能性烯烴聚合物能夠賦予更多樣的性能。 這樣的兩末端官能性烯烴聚合物通過活性聚合、易位聚合物的氫化、聚烯烴的熱分解等合成，但存在低生產(chǎn)率和低官能團(tuán)化率、低分子量等問題，應(yīng)用范圍受到限制。作為有機(jī)金屬化合物，有機(jī)鋅化合物因其溫和的反應(yīng)性所帶來的官能團(tuán)共存性而受到關(guān)注，作為多官能團(tuán)化有機(jī)金屬試劑的有機(jī)鋅化合物的開發(fā)正在全力進(jìn)展。這些有機(jī)鋅化合物通常由有機(jī)鋰或格里亞(Grignard)試劑和鹵化鋅所制備。此時(shí)，副生出鹵化鋰和鹵化鎂等無機(jī)鹽。由于這樣的副生無機(jī)鹽可能影響反應(yīng)性，所以必須除去。作為副生無機(jī)鹽的除去方法，盡管Charette等人報(bào)告了通過離心分離反應(yīng)混合物，使用上清液制備無副生無機(jī)鹽的有機(jī)鋅試劑的方法(專利文獻(xiàn)幻，但不得不說，在不活潑氣體環(huán)境下的離心分離方法在工業(yè)利用上仍舊相當(dāng)困難。
也報(bào)告有不伴隨這樣的無機(jī)鹽產(chǎn)生的方法。作為有效的方法采用的是硼-鋅交換反應(yīng)。通過末端炔、末端烯與硼烷的氫硼化，得到烷基硼烷或烯基硼烷后，使二甲基鋅或二乙基鋅對(duì)其作用，就能夠得到硼和鋅交換了的烷基或烯基鋅化合物。由于副產(chǎn)物是沸點(diǎn)低的三烷基硼烷，所以在實(shí)驗(yàn)室水平下能夠在減壓下容易地除去，目前已報(bào)告有各種多官能性烷基鋅化合物的制備例(非專利文獻(xiàn)幻。根據(jù)同樣的方法的兩末端金屬化的環(huán)狀有機(jī)鋅化合物的合成也有幾個(gè)報(bào)告例(非專利文獻(xiàn)1、；3)。作為不伴隨其他的無機(jī)鹽產(chǎn)生的方法， 可以列舉鹵素-金屬交換法。Knochel等人報(bào)告了在使具有官能團(tuán)的碘化烷基化合物和二乙基鋅作用后，通過在減壓下除去過量的二乙基鋅和碘乙烷，得到具有官能團(tuán)的烷基鋅化合物的合成法(非專利文獻(xiàn)4)。然而，在這些不伴隨無機(jī)鹽的產(chǎn)生的合成法中，為了得到高反應(yīng)產(chǎn)率，需要無溶劑且過剩量的二乙基鋅。另外，雖然不產(chǎn)生無機(jī)鹽，但取而代之會(huì)副生出烷基硼烷、乙基鹵化物等。因此，在工業(yè)上使用時(shí)必須有高度的反應(yīng)控制和用于使用無溶劑的二乙基鋅的高度的安全對(duì)策。另外，也需要用于除去包括二乙基鋅的低沸點(diǎn)化合物的設(shè)備。如上所述，雖然報(bào)告了大量以有機(jī)鋅化合物為代表的有機(jī)金屬化合物的合成法， 但在任一個(gè)方法中均產(chǎn)生無機(jī)鹽或烷基硼烷、烷基鹵化物等副產(chǎn)物，所以從原子經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)而言很難稱得上高效，沒有任何工業(yè)上能夠使用且有效的合成法，故而期望有更加實(shí)用的制造法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 :W02003-014046號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)2 :W02008-134890號(hào)小冊(cè)子非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 J. Organomet. Chem. 1998,562,133-139非專利文獻(xiàn)2 Angew. Chem.，Int. Ed. Eng. 1996，35. 2-4非專利文獻(xiàn)3 J. Organomet. Chem. 1982，224，217-221非專利文獻(xiàn)4 J. Org. Chem.，1992，57，1956-1958

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供一種新型有機(jī)金屬化合物，其能夠作為含雙鍵的化合物的聚合反應(yīng)中的鏈轉(zhuǎn)移劑等發(fā)揮作用，并能夠制造有用的兩末端官能性烯烴聚合物。本發(fā)明的目的還在于提供一種有效制造這種新型有機(jī)金屬化合物的方法。用于解決課題的方法本發(fā)明的有機(jī)金屬化合物(1)的特征在于，具有由下述通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)金屬化合物(1)，其特征在于 由下述通式(1)所表示，
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬化合物(1)，其特征在于 由下述通式(2)、(3a)、(3b)、(3c)或(4)所表示，
3.如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)金屬化合物(1)，其特征在于 M為Al-R11基或鋅原子。
4.一種有機(jī)金屬化合物(5)，其特征在于由下述通式( 所表示，
5. 一種權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬化合物(1)的制造方法，其特征在于 在下述通式(A)所表示的過渡金屬化合物(A)的存在下，使下述通式(B)所表示的二烯化合物(B)與下述通式(C)所表示的有機(jī)金屬化合物(C)反應(yīng)，
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)金屬化合物(1)的制造方法，其特征在于 過渡金屬化合物(A)是下述通式(Al)所表示的過渡金屬化合物(Al)，
7.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)金屬化合物(1)的制造方法，其特征在于M為Al-R11基或鋅原子。
8.如權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的有機(jī)金屬化合物(1)的制造方法，其特征在于 使用助催化劑和載體。
9.一種下述通式( 所表示的有機(jī)金屬化合物(5)的制造方法，其特征在于使碳原子數(shù)2 30的直鏈狀或支鏈狀的α -烯烴、環(huán)狀烯烴、二烯或多烯、或者芳香族乙烯基化合物與權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬化合物(1)反應(yīng)，
10.一種兩末端官能性聚合物的制造方法，其特征在于在權(quán)利要求4所述的有機(jī)金屬化合物(5)的碳-金屬鍵中進(jìn)行官能團(tuán)轉(zhuǎn)換反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種作為含雙鍵化合物的聚合反應(yīng)中的鏈轉(zhuǎn)移劑等有用的新型有機(jī)金屬化合物。本發(fā)明是由下述通式(1)所表示的有機(jī)金屬化合物及其制造方法。(通式(1)中，M表示鎂原子、鋅原子、Al-R11基或Ga-R11基；R1和R10分別獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1～20的烴基，或者R1和R10也可以互相結(jié)合，作為碳原子數(shù)為4以上的2價(jià)連接基團(tuán)R101而形成環(huán)；R2～R9分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～20的烴基；Q1和Q3分別獨(dú)立地表示2價(jià)的烴基；Q2表示含有由碳以外的雜原子形成的連接的2價(jià)連接基團(tuán)；h、j、k、m和p分別獨(dú)立地為0或1；n為0～10的整數(shù)；r為0～1000的整數(shù))。
文檔編號(hào)C07F5/06GK102471352SQ20108002761
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者槙尾晴之, 落合貴志 申請(qǐng)人:三井化學(xué)株式會(huì)社