GROUP IV OLEFIN POLYMERIZATION CATALYSTS AND POLYMERIZATION METHODS

• Main Authors: COATES, GEOFFREY, W, EDSON, JOSEPH B
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 23.12.2010
• Subjects: CHEMISTRY; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION ORPROCESSING OF GOODS; COMPOSITIONS BASED THEREON; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVINGCARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS; METALLURGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP

The present invention relates to olefin polymerization catalysts including a novel phenoxyaminetitanium(II) alkene complex, rac-Lig2 TiBn, which is inactive for olefin polymerization upon benzyl abstraction, treatment with ethylene leads to the formation of a stable titanacyclopentane complex (rac-Lig2(CH2)2TiBn). Six-membered metallacycle complexes (rac-Lig1ZrBn2-a,b and rac-Lig1HfBn2-a,b) were obtained from reaction of the vinylappended ligand with tetrabenzylzirconium (ZrBn4) or tetrabenzylhafnium (HfBn4). Living and isoselective polymerization of 1-hexene was promoted by rac-Lig1HfBn2- a,b/B(C6F5)3 at 0°C, while rac-Lig1ZrBn2-a,b/B(C6F5)3 catalyzed the living and isoselective polymerization of propylene at 0°C. This catalyst system was employed for the synthesis of a diblock copolymer featuring an isotactic polypropylene semicrystalline block and poly(ethylene-co-propylene) amorphous block. Complexes derived from rac-Lig1HfBn2-a,b and rac-Lig1ZrBn2-a,b also served as highly active cyclopolymerization catalysts for 1,5- hexadiene which furnished poly(methylene-l,3-cyclopentane) with a predominance of cis- cyclopentane rings. Lastly, cyclopolymerization of 1,6-heptadiene with rac-Lig1HfBn2- a,b/B(C6F5)3 produced poly(methylene-1,3-cyclohexane) with a nearly perfect cis-isotactic microstructure. La présente invention concerne des catalyseurs de polymérisation oléfinique qui comprennent un nouveau complexe d'alcène de phénoxyaminetitane (II), rac-Lig2 TiBn, qui est inactif pour une polymérisation oléfinique lors d'une abstraction benzylique, un traitement avec l'éthylène conduisant à la formation d'un complexe titanacyclopentane stable (rac-Lig2(CH2)2TiBn). Des complexes de métallacycle à six éléments (rac-Lig1ZrBn2-a,b et rac-Lig1HfBn2-a,b) ont été obtenus par la réaction du ligand à annexe vinylique avec le tétrabenzylzirconium (ZrBn4) ou le tétrabenzylhafnium (HfBn4). Une polymérisation vivante et isosélective du 1-hexène a été favorisée par rac-Lig1HfBn2- a,b/B(C6F5)3 à 0 °C, pendant que rac-Lig1ZrBn2-a,b/B(C6F5)3 catalysait la polymérisation vivante et isosélective du propylène à 0 °C. Ce système catalytique a été utilisé pour la synthèse d'un copolymère biséquencé qui présente un bloc semi-cristallin de polypropylène isostatique et un bloc amorphe de poly(éthylène-co-propylène). Les complexes dérivés de rac-Lig1HfBn2-a,b et rac-Lig1ZrBn2-a,b ont également servi de catalyseurs de cyclopolymérisation très actifs pour le 1,5- hexadiène qui a fourni du poly(méthylène-l,3-cyclopentane) avec une prédominance de cycles cis-cyclopentane. Enfin, la cyclopolymérisation du 1,6-heptadiène avec rac-Lig1HfBn2- a,b/B(C6F5)3 a produit du poly(méthylène-1,3-cyclohexane) avec une microstructure cis-isotactique presque parfaite.