專利名稱：一種哌嗪基硅烷類化合物及其制備方法和應用及烯烴聚合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種哌嗪基硅烷類化合物以及該哌嗪基硅烷類化合物的制備方法和應用及烯烴聚合方法。
背景技術：
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械加工性能。目前常用的硅烷化合物其結構通式為RnSi(0R’)4_n(其中，η為1-3的自然數(shù))，·如ニ苯基ニ甲氧基硅烷(W08805056、ΕΡ283011)、甲基環(huán)己基ニ甲氧基硅烷(JP02-170803、JP02-229807)、ニ異丙基ニ甲氧基硅烷(ΕΡ350170)、ニ異丁基ニ甲氧基硅烷(ΕΡ250229、ΕΡ376145)和ニ環(huán)戊基ニ甲氧基硅烷(JP02-229807)等。然而，上述已知的硅烷化合物，有些含有苯環(huán)，在使用過程中有可能釋放出對人體有害的苯，從而造成衛(wèi)生和健康問題；有些由于ー個硅原子上連接有兩個空間位阻很高的環(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的環(huán)己基ニ甲氧基氧雜-3-環(huán)戍氧基娃燒(US5, 248，803);美國Himont Incorporated的C. A. Stewort 發(fā)明了含氮雜環(huán)的有機娃燒(EP0410443A1);日本 UBE Industries Ltd.的Hiroyuki Ikeuchi等人的研究發(fā)現(xiàn),含有ー個或兩個哌唳基團的娃燒,在性能上與烴基娃烷基本相同，也是ー類高等規(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，在絕對無水的條件下與金屬鎂反應，制成格氏試劑，再與烷氧基硅烷反應制得產品。該方法操作條件十分苛刻，反應時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)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種哌嗪基硅烷類化合物及其制備方法和應用及烯烴聚合方法，該哌嗪基硅烷類化合物用作烯烴聚合催化劑的外給電子體化合物吋，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，而且該哌嗪基硅烷類化合物的制備方法具有反應完全，副產物少，產品易于分離，產品成本較低等優(yōu)點。本發(fā)明提供了一種哌嗪基硅烷類化合物，其特征在干，該哌嗪基硅烷類化合物具有式(I)所示的結構，
權利要求
1.一種哌嗪基硅烷類化合物，其特征在于，該哌嗪基硅烷類化合物具有式(I)所示的結構，
2.根據(jù)權利要求I所述的哌嗪基硅烷類化合物，其中，R1和R2各自為甲基或乙基。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的哌嗪基硅烷類化合物，其中，R3是甲基、異丙基、正辛基、環(huán)戊基和環(huán)己基中的一種。
4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的哌嗪基硅烷類化合物，其中，R4為甲基、乙基、正丁基中的一種。
5.一種哌嗪基硅烷類化合物的制備方法，該方法包括在置換反應條件下，將式(II)所示的(N-烷基)哌嗪在溶劑存在下與烴基鋰進行第一接觸，然后將接觸后的產物與式(III)所示的硅氧烷化合物進行第二接觸，且以摩爾計，所述式(II)所示的(N-烷基)哌嗪烴基鋰式(III)所示的硅氧烷化合物=1:1-5: 1-5 ；
6.根據(jù)權利要求5所述的哌嗪基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氣氛，溫度為_15°C至20°C，時間為10-200分鐘；所述第二接觸的條件包括惰性氣體保護氣氛，溫度為_15°C至20°C，時間為1-24小時。
7.根據(jù)權利要求5所述的哌嗪基硅烷類化合物的制備方法，其中，以摩爾計，所述式(II)所示的(N-烷基)哌嗪烴基鋰式(III)所示的硅氧烷化合物=I 1-1. 5 1-2，所述溶劑的用量為式(II)所示的(N-烷基)哌嗪、烴基鋰和式(III)所示的硅氧烷化合物總重量的5-30倍。
8.根據(jù)權利要求5或7所述的哌嗪基硅烷類化合物的制備方法，其中，所述式(II)所示的(N-烷基)哌嗪選自N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-正丁基哌嗪中的一種或多種，優(yōu)選N-甲基哌嗪；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、甲基三甲氧基硅烷、正羊基二乙氧基娃燒、環(huán)戍基二甲氧基娃燒、環(huán)己基二甲氧基娃燒、異丙基二甲氧基娃燒中的一種。
9.根據(jù)權利要求5或7所述的哌嗪基硅烷類化合物的制備方法，其中，所述溶劑為非質子惰性溶劑，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。
10.權利要求1-4中任意一項所述的哌嗪基硅烷類化合物作為烯烴聚合催化劑中的外給電子體的應用。
11.一種烯烴聚合方法，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利要求1-4中任意一項所述的哌嗪基硅 烷類化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種哌嗪基硅烷類化合物以及該哌嗪基硅烷類化合物的制備方法和應用及烯烴聚合方法，其中，該哌嗪基硅烷類化合物具有式(I)所示的結構。使用本發(fā)明的方法制備的哌嗪基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，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，而且該哌嗪基硅烷類化合物的制備方法具有反應完全，副產物少，產品易于分離，產品成本較低等優(yōu)點。
文檔編號C07F7/04GK102850389SQ201110183040
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者孫竹芳, 趙思源, 謝倫嘉, 凌永泰, 田宇, 馮再興 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院