JP6531113B2

JP6531113B2 - 重合触媒としてのｉｖａ族金属のシリルビス（ヘキサメチルインデニル）錯体

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Publication number: JP6531113B2
Application number: JP2016562852A
Authority: JP
Inventors: オヘア，ダーモット; ビュッフェ，ジャン‐シャルル
Original assignee: オックスフォード・ユニヴァーシティ・イノヴェイション・リミテッド; エスシージーケミカルズカンパニー，リミテッド
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: CN106414470A; EP3131911A1; KR20170003571A; US20170029537A1; US9884925B2; WO2015159073A1; JP2017518267A; GB201407000D0

Description

本発明は触媒に関する。より具体的には、本発明は特定のメタロセン触媒、およびかかる触媒のポリオレフィン重合反応での使用に関する。

エチレン（およびα−オレフィン全般）が、ある種の遷移金属触媒の存在下、低圧または中圧で容易に重合できることはよく知られている。これらの触媒は、一般にチーグラーナッタ型触媒として知られている。

エチレン（およびα−オレフィン全般）の重合を触媒するこのようなチーグラーナッタ型触媒の特定の一群は、アルミノキサン活性化剤およびメタロセン遷移金属触媒を含む。メタロセンは、２つのη^５−シクロペンタジエニル型配位子の間に結合した金属を含む。一般に、η^５−シクロペンタジエニル型配位子は、η^５−シクロペンタジエニル、η^５−インデニル、およびη^５−フルオレニルから選択される。

また、このようなη^５−シクロペンタジエニル型配位子が種々の方法で修飾可能であることもよく知られている。ある特定の修飾は、２つのシクロペンタジエニル環の間に架橋基を導入してアンサ−メタロセンを形成するものである。

多くの遷移金属のアンサ−メタロセンが当技術分野で知られている。しかしながら、ポリオレフィン重合反応で使用するための改良されたアンサ−メタロセン触媒が依然として求められている。具体的には、高い重合活性／効率を有する新しいメタロセン触媒が依然として求められている。

また、特定の特性を有するポリエチレンを生成することができる触媒も必要とされている。例えば、ポリマー鎖長の分散範囲が比較的狭い直鎖高密度ポリエチレン（ＬＨＤＰＥ）を生成することができる触媒が望ましい。

ＷＯ２０１１／０５１７０５は、エチレン基を介して連結した２つのη^５−インデニル配位子に基づくアンサ−メタロセン触媒を開示している。

向上した重合活性を有するアンサ−メタロセン触媒が依然として求められている。さらに、そのような材料の産業価値は高いため、多分散度を損なわずにα−オレフィンを高分子量に重合することができるアンサ−メタロセン触媒も求められている。そのような触媒が容易に合成できることがさらに望ましい。

本発明は、前述のことを念頭に考案された。

本発明の第１の態様によると、下記に示す式Ｉ：
（式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜３Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、（１〜６Ｃ）アルキルアミノ、［（１〜６Ｃ）アルキル］_２アミノ、アリール、ハロ、アミノ、ニトロ、およびシアノから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウム、チタン、またはハフニウムから選択され、
各Ｙ基は、ハロ、水素化物、ホスホン化、スルホン化、もしくはホウ酸アニオン、または場合によりハロ、ニトロ、アミノ、フェニル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、アリール、アリール（１〜４Ｃ）アルキル、もしくはアリールオキシ基から独立して選択されるか、
あるいは、両Ｙ基は、それぞれの末端でＱ基と結合した（１〜３Ｃ）アルキレン基であり、これら２つのＹ基は、ＸおよびＱと一緒になって４、５、または６員環を形成し、
ここで、ＱはＳｉ（Ｒ_ｘ）（Ｒ_ｙ）基であり、式中、Ｒ_ｘおよびＲ_ｙは、独立して（１〜４Ｃ）アルキルである）
の化合物が提供される。

本発明の第２の態様によると、本明細書に記載の式Ｉの化合物と本明細書に記載される好適な活性化剤とを含む触媒組成物が提供される。

本発明の第３の態様によると、本明細書に記載される式Ｉの化合物のポリエチレン重合におけるプロ触媒（ｐｒｏｃａｔａｌｙｓｔ）としての使用が提供される。

本発明の第４の態様によると、（ｉ）本明細書に記載される式Ｉの化合物、および（ｉｉ）好適な活性化剤の存在下でオレフィンモノマーを反応させる工程を含む、ポリエチレンを形成する方法が提供される。

Ｘ線結晶解析により測定されたｒａｃ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の分子構造を示す図である。ｒａｃ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の^１ＨＮＭＲスペクトル分析（ＣＤＣｌ_３、２３℃、４００ＭＨｚ）を示す図である。ベンゼン−ｄ_６中の（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す図であって、アスタリスクは、芳香族領域内の多重線と一致する残留プロチオ溶媒（ｐｒｏｔｉｏ-ｓｏｌｖｅｎｔ）の共鳴を示している。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２）ＣＨ_２ＳｉＭｅ_２の分子構造を示す図である（５０％の楕円体で示し、明確にするため水素原子を除外し、グレー：炭素、ピンク：ジルコニウム、緑：塩化物である）。ベンゼン−ｄ_６中の（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す図である。（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２ｒａｃ−（左）およびｍｅｓｏ−（右）の分子構造を示す図である（５０％の楕円体で示し、明確にするため水素原子を除外し、グレー：炭素、ピンク：ジルコニウム、緑：塩化物である）。ベンゼン−ｄ_６中の（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す図である。ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２の分子構造を示す図である（５０％の楕円体で示し、明確にするため水素原子を除外し、グレー：炭素、オレンジ：ケイ素、ピンク：ジルコニウムである）。倍率５００倍および５０００倍での走査型電子顕微鏡像を示す。ａ）ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨ、ｂ）ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨＭＡＯ、ｃ）ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２。倍率５００倍での走査型電子顕微鏡像を示す。ａ）非晶質ＳｉＯ_２（Ｇｒａｃｅ社）、ｂ）ＳＳＭＡＯ、ｃ）ＳＳＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を表わすグラフを示す。ＭＡＯ（２０００：１）、エチレン２バール、触媒ローディング０．２ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、撹拌停止までを計時。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性および分子量Ｍ_ｗのＡｌ：Ｚｒ共触媒（ＭＡＯ）比率に対する依存性を表わすグラフを示し、ＰＤＩは括弧内に示される。７０℃、エチレン２バール、触媒ローディング０．２ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、撹拌停止までを計時。ＳＳＭＡＯ（２００：１ローディング）およびＬＤＨＭＡＯ（３００：１ローディング）に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を表わすグラフを示す。ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの温度に対する依存性を表わすグラフを示し、ＰＤＩは括弧内に示される。ＳＳＭＡＯに担持（２００：１ローディング）、ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの操作時間に対する依存性を表わすグラフを示し、ＰＤＩは括弧内に示される。ＳＳＭＡＯに担持（２００：１ローディング）、ＴＩＢＡ共触媒、７０℃、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの温度に対する依存性を表わすグラフを示し、ＰＤＩは括弧内に示される。ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持（３００：１ローディング）、ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２およびｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を表わすグラフを示す。ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持（２００：１ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２、３００：１ｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２）、ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。溶液の状態で３つの異なる担体に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２によって生成されたポリエチレンの分子量Ｍ_ｗのばらつきを表わすグラフを示す。ＰＤＩは括弧内に示される。７０℃、エチレン２バール、触媒０．２ｍｇ（溶液）、触媒１０ｍｇ（スラリー）、ヘキサン５０ｍｌ、撹拌停止までを計時、または可能であれば３０分。ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を表わすグラフを示す。ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持（２００：１）、ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の時間に対する依存性を表わすグラフを示す。ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持（２００：１）、ＴＩＢＡ共触媒、エチレン２バール、触媒１０ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、３０分。溶液の状態でｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を表わすグラフを示す。ＭＡＯ共触媒、エチレン２バール、錯体０．５ｍｇ、ヘキサン５０ｍｌ、２分。ＳｏｌｉｄＭＡＯ／ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２のエチレン−１−ヘキセン共重合活性の時間に対する依存性を表わすグラフを示す。ＴＥＡ共触媒、エチレン８バール、触媒０．１０ｍｇ、ヘプタン５ｍｌ、７０℃。

［定義］
＜アルキル＞
本明細書で使用するとき、「アルキル」という用語は、典型的には１個、２個、３個、４個、５個、または６個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル部分への言及を含む。この用語は、メチル、エチル、プロピル（ｎ−プロピルまたはイソプロピル）、ブチル（ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）、ペンチル、ヘキシルなどのような基への言及を含む。特に、アルキルは、１個、２個、３個、または４個の炭素原子を有してよい。

＜アルケニル＞
本明細書で使用するとき、「アルケニル」という用語は、典型的には１個、２個、３個、４個、５個、または６個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルケニル部分への言及を含む。この用語は、１個、２個、または３個の炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）を含有するアルケニル部分への言及を含む。この用語は、エテニル（ビニル）、プロペニル（アリル）、ブテニル、ペンテニル、およびヘキセニルのような基、ならびにそれらのシスおよびトランス異性体への言及を含む。

＜アルキニル＞
本明細書で使用するとき、「アルキニル」という用語は、典型的には１個、２個、３個、４個、５個、または６個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキニル部分への言及を含む。この用語は、１個、２個、または３個の炭素−炭素三重結合（Ｃ≡Ｃ）を含有するアルキニル部分への言及を含む。この用語は、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチンニル、およびヘキシニルのような基への言及を含む。

＜アルコキシ＞
本明細書で使用するとき、「アルコキシ」という用語は、アルキルが直鎖または分岐鎖であり、１個、２個、３個、４個、５個、または６個の炭素原子を含む−Ｏ−アルキルへの言及を含む。ある種の実施形態では、アルコキシは、１個、２個、３個、または４個の炭素原子を有する。この用語は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシなどのような基への言及を含む。

＜アリール＞
本明細書で使用するとき、「アリール」という用語は、６個、７個、８個、９個、または１０個の環炭素原子を含む芳香環系への言及を含む。アリールは多くの場合フェニルであるが、２つ以上の環を有し、そのうちの少なくとも１つは芳香族である多環式環系であってもよい。この用語は、フェニル、ナフチルなどのような基への言及を含む。

＜アリール（ｍ〜ｎＣ）アルキル＞
「アリール（ｍ〜ｎＣ）アルキル」という用語は、（ｍ〜ｎＣ）アルキレン基と共有結合したアリール基を意味する（両基は本明細書において定義される）。アリール〜（ｍ〜ｎＣ）アルキル基の例には、ベンジル、フェニルエチルなどが含まれる。

＜ハロゲン＞
本明細書で使用するとき、「ハロゲン」または「ハロ」という用語は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩへの言及を含む。特に、ハロゲンはＦまたはＣｌであってよく、これらのうちＣｌのほうがより一般的である。

＜置換された＞
「置換された」という用語は、ある部分に関連して本明細書で使用するとき、前記部分の水素原子の１個以上、特に５個まで、とりわけ１個、２個、または３個が、それぞれ独立して、対応する数の記載の置換基で置き換えられていることを意味する。本明細書で使用するとき、「場合により置換された」という用語は、置換されているか、または置換されていないことを意味する。

当然ながら、置換基は、当業者であれば特定の置換が可能であるかどうかを不適切な（ｉｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ）努力をせずに（経験的または理論的に）判断することができる、化学的に可能な位置にのみ存在することが理解されよう。例えば、遊離水素を有するアミノ基またはヒドロキシ基は、不飽和（例えば、オレフィン）結合で炭素原子と結合している場合には不安定となりうる。さらに、本明細書に記載される置換基自体が、当業者により認識される適当な置換についての前述の条件によって、いかなる置換基で置換されてもよいことは当然ながら理解されよう。

＜触媒化合物＞
前述したように、本発明は、下記に示す式Ｉ：
（式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜３Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、（１〜６Ｃ）アルキルアミノ、［（１〜６Ｃ）アルキル］_２アミノ、アリール、ハロ、アミノ、ニトロ、およびシアノから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウム、チタン、またはハフニウムから選択され、
各Ｙ基は、ハロ、水素化物、ホスホン化、スルホン化、もしくはホウ酸アニオン、または場合によりハロ、ニトロ、アミノ、フェニル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、アリール、アリール（１〜３Ｃ）アルキル、もしくはアリールオキシ基から選択されるか、
あるいは、両Ｙ基は、それぞれの末端でＱ基と結合した（１〜３Ｃ）アルキレン基であり、これら２つのＹ基は、ＸおよびＱと一緒になって４、５、または６員環を形成し、
ここで、ＱはＳｉ（Ｒ_ｘ）（Ｒ_ｙ）基であり、式中、Ｒ_ｘおよびＲ_ｙは、独立して（１〜４Ｃ）アルキルである）
の化合物を提供する。

上記の構造式Ｉが置換基を明確に示すことを意図していることは理解されよう。基の立体配置をよりよく表わす図が、下記の別の表現で示される。

本発明の化合物は、α−オレフィンの重合に現在使用されているメタロセン化合物と比較して優れた触媒性能を示す。とりわけ、本発明の化合物は、α−オレフィンの重合に現在使用されているメタロセン化合物と比較して、著しく増大した触媒活性を示す。さらに、本発明の化合物の存在下でα−オレフィン重合により生成されたポリマーは、典型的には、多分散度の増加をともなうことなく、ほかの触媒を使用して製造されたポリマーよりも高い分子量を有する。そのような材料は、産業価値が極めて高い。

好適には、本発明の化合物は、α−オレフィンの重合における使用が想定される場合、本明細書に記載される好適な活性化剤上に固定される。本発明の化合物は、活性化剤上に直接固定してもよく、または好適なリンカーを介して固定してもよい。本発明の化合物は、１つまたは複数のイオン性または共有結合性相互作用によって活性化剤上に固定することができる。

一実施形態において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜２Ｃ）アルキルである。好適には、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、全てメチルである。

別の実施形態では、Ｘはジルコニウムまたはハフニウムである。好適には、Ｘはジルコニウムである。

別の実施形態では、Ｒ_ａおよびＲ_ｂはそれぞれ（１〜６Ｃ）アルキル、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、またはフェニルである。好適には、Ｒ_ａおよびＲ_ｂはそれぞれ（１〜４Ｃ）アルキル、（２〜４Ｃ）アルケニル、または（２〜４Ｃ）アルキニルである。さらに好適には、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、それぞれ独立して、メチル、プロピル、およびアリルから選択される。最も好適には、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、どちらもメチルである。

別の実施形態では、Ｙは、ハロ、または場合によりハロ、ベンジル、フェニル、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜２Ｃ）アルキル基から選択されるか、あるいは両Ｙ基は、それぞれの末端でＱ基と結合したメチレン基であり、これら２つのＹ基は、ＸおよびＱと一緒になって４員環を形成し、
ここで、ＱはＳｉ（Ｒ_ｘ）（Ｒ_ｙ）基であり、式中、Ｒ_ｘおよびＲ_ｙは、独立して（１〜２Ｃ）アルキルである。好適には、Ｙはハロである。最も好適には、Ｙはクロロである。

一実施形態において、化合物は下記に示す構造式ＩＩを有し、
式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜２Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、（１〜６Ｃ）アルキルアミノ、［（１〜６Ｃ）アルキル］_２アミノ、ハロ、アミノ、ニトロ、およびシアノから独立して選択され、
各Ｙ基は、独立して、ハロである。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式ＩＩＩを有し、
式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜２Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキルおよび（２〜６Ｃ）アルケニルから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
各Ｙ基は、独立して、ハロである。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式ＩＶを有し、
式中、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、（１〜６Ｃ）アルキルアミノ、［（１〜６Ｃ）アルキル］_２アミノ、ハロ、アミノ、ニトロ、およびシアノから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウム、チタン、またはハフニウムから選択され、
各Ｙ基は、ハロ、水素化物、ホスホン化もしくはスルホン化アニオン、または場合によりハロ、ニトロ、アミノ、フェニル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、アリール、もしくはアリールオキシ基から選択される。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式Ｖを有し、
式中、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキルおよび（２〜６Ｃ）アルケニルから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
各Ｙ基は、独立して、上記に定義したとおりである。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式ＶＩを有し、
式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜２Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜２Ｃ）アルキルおよび（２〜６Ｃ）アルケニルから独立して選択され、
各Ｙ基は、独立して、ハロである。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式ＶＩＩを有し、
式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜２Ｃ）アルキルであり、
Ｘは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
各Ｙ基は、独立して、上記に定義したとおりである。

別の実施形態では、化合物は下記に示す構造式ＶＩＩＩを有し、
式中、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、メチル、プロピル、およびアリルから独立して選択され、
各Ｙ基は、独立して、ハロである。

本発明の化合物は、１つまたは複数の異性体形態で存在しうる。具体的には、本発明の化合物は、ｍｅｓｏ異性体またはｒａｃ異性体として存在してもよく、また本発明は、そのような異性体形態を両方とも含む。当業者であれば、触媒作用を利用するために本発明の化合物の異性体混合物を使用してもよいこと、または異性体を分離して個別に使用してもよいこと（例えば分別晶出などの当技術分野で周知の技法を用いて）は理解されよう。

［触媒組成物］
前述のように、本発明は、本明細書に記載の式Ｉの化合物、および本明細書に記載される好適な活性化剤を含む触媒組成物を提供する。

好適には、式Ｉの化合物は、活性化剤上に固定される。本発明の化合物は、活性化剤上に直接固定してもよく、または好適なリンカーを介して固定してもよい。

本明細書に記載のいかなる活性化剤を使用してもよい。例えば、組成物は、ＳｏｌｉｄＭＡＯ活性化剤に担持された本明細書に記載の式Ｉの化合物を含む。好適には、ＳｏｌｉｄＭＡＯ活性化剤は、ＵＳ２０１３／００５９９９０に記載のものであり、東ソー・ファインケム（日本）から入手可能である。

一実施形態において、本発明の化合物は、１つまたは複数のイオン性または共有結合性相互作用によって活性化剤上に固定される。

［合成］
本発明の化合物は、当技術分野で知られているいかなる好適な方法で形成してもよい。本発明の化合物を製造する方法の具体例は、添付の実施例に示す。

一般に、本明細書に記載される本発明の化合物を製造する方法は、
（ｉ）式Ａ：
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ上記に定義したとおりであり、ＭはＬｉ、Ｎａ、またはＫである）の化合物を
式Ｂ：
Ｘ（Ｙ’）_４
Ｂ
（式中、Ｘは上記に定義したとおりであり、Ｙ’は、ハロ（特に、クロロまたはブロモ）である）の化合物と、
好適な溶媒の存在下で反応させて、式Ｉａ：
の化合物を形成する工程と、
その後場合により、
（ｉｉ）上記の式Ｉａの化合物をＭＹ”（式中、Ｍは上記に定義したとおりであり、Ｙ”は、本明細書に記載されるハロ以外のＹ基である）と、好適な溶媒の存在下で反応させて、下記に示す式Ｉｂ
の化合物を形成する工程とを含む。

好適には、上述の方法の工程（ｉ）において、ＭはＬｉである。

一実施形態において、式Ｂの化合物は、溶媒和物として提供される。具体的には、式Ｂの化合物は、Ｘ（Ｙ’）_４・ＴＨＦ_ｐとして提供してもよく、式中、ｐは整数（例えば、２）である。

上述の方法の工程（ｉ）にはいかなる好適な溶媒を使用してもよい。特に好適な溶媒は、トルエン、ベンゼン、またはＴＨＦである。

Ｙがハロ以外である式Ｉの化合物が必要とされる場合、上記の式Ｉａの化合物を工程（ｉｉ）に記載の方法でさらに反応させて、式Ｉｂの化合物を提供してもよい。

上述の方法の工程（ｉｉ）にはいかなる好適な溶媒を使用してもよい。好適な溶媒は、例えば、ジエチルエーテル、トルエン、ＴＨＦ、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサンＤＭＦ、ベンゼンなどであってよい。

当業者ならば、そのような合成の好適な反応条件（例えば、温度、圧力、反応時間、撹拌など）を選択することが可能である。

上記の式Ａの化合物を製造することができる方法は、周知の技術である。例えば、式Ａのエチレン−ビス−ヘキサメチルインデニル二ナトリウム配位子を合成する方法は、Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．、６９４、（２００９）、１０５９〜１０６８に記載されている。

Ｒ_１とＲ_３、およびＲ_２とＲ_４が同じである式Ａの化合物は、一般に、
（ｉ）好適な溶媒（テトラヒドロフランなど）中で、下記に示す式Ｄ
（式中、Ｍは、リチウム、ナトリウム、またはカリウムであり、Ｒ_１およびＲ_２は上記に定義したとおりである）を有する化合物２当量を下記に示す式Ｅ
Ｓｉ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）（Ｃｌ）_２
Ｅ
（式中、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは上記に定義したとおりである）を有する化合物１当量と反応させることによって製造することができる。

式Ｄの化合物は、当技術分野で周知の技法により容易に合成することができる。

エチレン架橋アンサ−メタロセン触媒と比較すると、本発明のＳｉ架橋化合物は、より少数の合成工程で得ることが可能である。

［用途］
すでに述べたように、本発明の化合物は、ポリエチレン重合反応において、触媒として極めて有効である。

上述のように、本発明の化合物は、α−オレフィンの重合に現在使用されているメタロセン化合物と比較して優れた触媒性能を示す。とりわけ、α−オレフィンの重合に現在使用されているメタロセン化合物と比較して、本発明の化合物は、著しく増大した触媒活性を示す。さらに、本発明の化合物の存在下でα−オレフィン重合により生成されたポリマーは、典型的には、多分散度の増加をともなうことなく、ほかの触媒を使用して製造されたポリマーよりも高い分子量を有する。そのような材料は、産業価値が極めて高い。

したがって、本発明は、本明細書に記載される式Ｉの化合物の重合触媒、とりわけポリエチレン重合触媒としての使用も提供する。

一実施形態において、ポリエチレンは、重合されたエテンモノマーから作られる。

別の実施形態では、ポリエチレンは、１〜１０重量％の（４〜８Ｃ）α−オレフィン（モノマーの総重量に対して）を含む重合されたエテンモノマーから作られる。好適には、（４〜８Ｃ）α−オレフィンは、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、またはそれらの混合物である。

本発明は、本明細書に記載される式Ｉの化合物および好適な活性化剤の存在下でオレフィンモノマーを反応させる工程を含む、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン）を形成する方法も提供する。

一実施形態において、ポリオレフィンを形成する方法は、スラリー重合によって実施される。

別の実施形態では、オレフィンモノマーはエテンモノマーである。

別の実施形態では、オレフィンモノマーは、１〜１０重量％の（４〜８Ｃ）α−オレフィン（モノマーの総重量に対して）を含むエテンモノマーである。好適には、（４〜８Ｃ）α−オレフィンは、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、またはそれらの混合物である。

好適な活性化剤は当技術分野で周知であり、これらに限定されないが、アルミノキサン（例えば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ））、トリイソブチルアルミニウム（ＴＩＢＡ）、およびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）を含む。

特定の実施形態では、活性化剤は活性化担体として提供される。好適には、活性化担体は、重合条件下で不溶性である。好適な活性化担体には、メチルアルミノキサン活性化シリカ（ＳｉＯ_２）、固体メチルアルミノキサン、およびメチルアルミノキサン活性化ＡＭＯ−ＭｇＡｌ層状複水酸化物（例えば、［Ｍｇ_１−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_２］^ｘ＋（Ａ^ｎ−）_ｘ／ｎ・ｙ（Ｈ_２Ｏ）・ｗ（溶媒）（０．１＜ｘ＞０．９；Ａ＝アニオン、例えばＣＯ_３ ^２−、ＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３ ⁻、およびＰＯ_４ ^３−である）、ｗは１未満の数であり、ｙは０または０より大きい数であり、それにより化学量論量または非化学量論量の水および／またはアセトンなどの水混和性有機溶媒（ＡＭＯ−溶媒）で場合により水和された化合物を生じる）が含まれる。

別の実施形態では、活性化剤はＳｏｌｉｄＭＡＯである。固体メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）（しばしばポリメチルアルミノキサンと称される）は、炭化水素溶媒に不溶性であり、そのため不均一担体系として作用するので、ほかのメチルアルミノキサン（ＭＡＯ）とは区別される。いかなる好適な固体ＭＡＯ担体を用いてもよい。

一実施形態において、固体ＭＡＯ担体は、トルエンおよびヘキサンに不溶性である。

別の実施形態では、固体ＭＡＯ担体は微粒子形態である。好適には、固体ＭＡＯ担体の粒子は、形状が球状、または実質的に球状である。

特に好適な実施形態では、固体ＭＡＯ担体は、ＵＳ２０１３／００５９９９０に記載のものであり、東ソー・ファインケム（日本）から入手可能である。

別の実施形態では、固体ＭＡＯ担体は、Ｍ（Ｃ_６Ｆ_５）_３（式中、Ｍは、アルミニウムまたはホウ素である）、またはＭ’Ｒ_２（式中、Ｍ’は、ジルコニウムまたはマグネシウムであり、Ｒは、（１〜１０Ｃ）アルキル（例えば、メチルまたはオクチル）である）から選択されるさらなる化合物を含む。

別の実施形態では、本明細書に記載の式Ｉの化合物は、活性化剤上に固定される。好適には、本明細書に記載の式Ｉの化合物は、１つまたは複数のイオン性または共有結合性相互作用によって活性化剤（例えば、ＳｏｌｉｄＭＡＯ）上に固定される。

別の実施形態では、本明細書に記載の式Ｉの化合物が活性剤上に固定される場合、追加で活性化剤を加え得る。好適な追加の活性化剤は当技術分野で周知であり、有機アルミニウム化合物（例えば、アルキルアルミニウム化合物）が含まれる。特に好適な追加の活性化剤には、アルミノキサン（例えば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ））、トリイソブチルアルミニウム（ＴＩＢＡ）、ジエチルアルミニウム（ＤＥＡＣ）、およびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）が含まれる。

オレフィン重合の当業者ならば、そのような重合反応の好適な反応条件（例えば、温度、圧力、反応時間など）を選択することが可能である。また、当業者ならば、方法のパラメータを操作して特定の特性を有するポリオレフィンを生成することも可能である。

特定の実施形態では、ポリオレフィンはポリエチレンである。

ここで本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。

［中間体１−Ｓｉ架橋アルキルインデニル配位子（（ＳＢＩ）配位子）の合成］
２当量のインデニルリチウム［（Ｉｎｄ^＃）Ｌｉ］と１当量のジクロロシランとをテトラヒドロフラン中、室温で反応させることにより、シランプロ配位子（ｐｒｏｌｉｇａｎｄｓ）の合成を達成した。後処理後、無色の粉末として、下記に示す［（ＳＢＩ^＊）Ｈ_２］、［（^{Ｍｅ，プロピル}ＳＢＩ^＊）Ｈ_２］、および［（^{Ｍｅ，アリル}ＳＢＩ^＊）Ｈ_２］が高収率で得られた。

［実施例１］
＜Ｓｉ架橋アルキルインデニルジルコノセン錯体の合成＞
（［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の合成）
［（ＳＢＩ^＊）Ｈ_２］と２当量のｎ−ブチルリチウムとを室温で反応させることにより、［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の合成を達成した。後処理後、黄色の粉末として、［（ＳＢＩ^＊）Ｌｉ_２］が定量的収率で得られた。

シュレンク管中、０．５ｇの［（ＳＢＩ^＊）Ｌｉ_２］と０．２５ｇのＺｒＣｌ_４とをベンゼン（５０ｍＬ）に加えた化学量論的反応物１．０６ｍｍｏｌを室温で２時間撹拌した。次いで、赤い溶液を濾過して、副生成物の無色の固体であるＬｉＣｌから取り除き、真空中で半量まで濃縮し、室温で一晩放置した。オレンジ色の結晶が形成され、溶液を濾過して取り除き、結晶を乾燥させて、オレンジ色の固体として、下記に示すｒａｃ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］を結晶性物質収率として得た。

（［（^{Ｍｅ，プロピル}ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］および［（^{Ｍｅ，アリル}ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の合成）
上述のＳｉ架橋アルキルインデニル配位子中間体を使用して、上記で［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］に関連して記載した方法に従って、下記に示す［（^{Ｍｅ，プロピル}ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］および［（^{Ｍｅ，アリル}ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］を製造した。

（ジメチルシリコンビス［１（２，３，４，５，６，７−ヘキサメチルインデニル）］ジルコニウムジベンジル、［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の合成）
上述のＳｉ架橋アルキルインデニル配位子中間体を使用して、上記で［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］に関連して記載した方法に従って、下記に示す［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］を製造した。

（ジメチルシリコンビス［１（２，３，４，５，６，７−ヘキサメチルインデニル）］ジルコニウムアルキル、［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２）ＣＨ_２ＳｉＭｅ_２］の合成）
上述のＳｉ架橋アルキルインデニル配位子中間体を使用して、上記で［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］に関連して記載した方法に従って、下記に示す［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２）ＣＨ_２ＳｉＭｅ_２］を製造した。

（ジメチルシリコンビス［１−（２−エチル−３，４，５，６，７−ペンタメチルインデニル）］ジルコニウムジクロリド、［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２］の合成）
上述のＳｉ架橋アルキルインデニル配位子中間体を使用して、上記で［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］に関連して記載した方法に従って、下記に示す［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２］を製造した。

（ジメチルシリコンビス［１−（２−エチル−３，４，５，６，７−ペンタメチルインデニル）］ジルコニウムジベンジル、［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の合成）
上述のＳｉ架橋アルキルインデニル配位子中間体を使用して、上記で［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］に関連して記載した方法に従って、下記に示す［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］を製造した。

［実施例２］
＜Ｓｉ架橋アルキルインデニルジルコノセン錯体の特性決定＞
（［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の特性決定）
Ｘ線結晶解析に適した単結晶を室温のベンゼン溶液から成長させた。ｒａｃ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の分子構造を図１に示す。図１において、楕円体は５０％の確率水準で描かれる。明確にするために、水素原子は除外した。［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の結合長および結合角は、文献値の範囲内である。

ｒａｃ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の^１ＨＮＭＲスペクトル分析を図２に示す。これは、１．７１〜２．４２ｐｐｍ周辺に配位子のメチル基３６個に対して５つの共鳴を示し、また１．２８ｐｐｍにジメチルシリル基に対する１つの共鳴を示している。

（［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の特性決定）
図３は、ベンゼン−ｄ_６中の（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す。アスタリスクは、芳香族領域内の多重線と一致する残留プロチオ溶媒の共鳴を示している。
¹H NMR (400 MHz, C₆D₆): δ 1.10 (s, 6H, Si-Me), 1.69 (s, 6H, Ar-Me), 1.79 (s, 6H, Ar-Me), 2.11 (s, 12H, Ar-Me), 2.13 (s, 4H, Ph-CH₂), 2.37 (s, 6H, Ar-Me), 2.40 (s, 6H, Ar-Me), 6.75 (d, J = 7.1 Hz, 4H, o-Ph), 6.85 (t, J = 6.5 Hz, 2H, p-Ph), 7.13 (t, J = 7.0 Hz, 4H, m-Ph).
¹³C{¹H} NMR (400 MHz, C₆D₆): δ 11.31 (Si-Me), 14.20 (Ar-Me), 15.25 (Ar-Me), 16.41 (Ar-Me), 17.43 (Ar-Me), 17.89 (Ar-Me), 22.00 (Ar-Me), 70.49 (PhCH₂), 121.48 (o-Ph), 124.30 (Ar), 125.70 (Ar), 126.81 (p-Ph), 127.94 (Ar), 128.18 (Ar), 128.41 (Ar), 128.57 (m-Ph), 129.33 (Ar), 129.64 (Ar), 131.21 (Ar), 133.72 (Ar), 134.00 (Ar).
IR (KBr) (cm^-1): 2962, 1544, 1434, 1261, 1093, 1022, 802, 668.

（［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２）ＣＨ_２ＳｉＭｅ_２］の特性決定）
［（ＳＢＩ^＊）Ｚｒ（ＣＨ_２）ＣＨ_２ＳｉＭｅ_２］の分子構造を図４に示す。図４において、楕円体は５０％の確率水準で描かれる。明確にするために、水素原子は除外した。

（［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２］の特性決定）
図５は、ベンゼン−ｄ_６中の［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２］の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す。

［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２］の分子構造を図６に示す（ｒａｃ：左、ｍｅｓｏ：右）。図６において、楕円体は５０％の確率水準で描かれる。明確にするために、水素原子は除外した。

（［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の特性決定）
図７は、ベンゼン−ｄ_６中の［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）スペクトルを示す。

［（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）Ｚｒ（ＣＨ_２Ｐｈ）_２］の分子構造を図８に示す。図８において、楕円体は５０％の確率水準で描かれる。明確にするために、水素原子は除外した。

［実施例３］
＜活性化固体担体（例えば、ＳＳＭＡＯまたはＬＤＨＭＡＯ）の合成＞
オレフィンのスラリー重合において、分子プロ触媒は、重合条件下で不溶性の活性化担体上に固定してもよい。好適な固体担体には、メチルアルミノキサン活性化シリカ（ＳｉＯ_２）、固体メチルアルミノキサン、およびメチルアルミノキサン活性化ＡＭＯ−ＭｇＡｌ層状複水酸化物（ＬＤＨＭＡＯ）（ＡＭＯ−ＭｇＡｌの例は、［Ｍｇ_１−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）］^ｘ＋（Ａ^ｎ−）_ａ／ｎ・０．５５（Ｈ_２Ｏ）・０．１３（アセトン）（０．１＜ｘ＞０．９；Ａ＝アニオン、例えばＣＯ_３ ^２−、ＳＯ_４ ^２−である））が含まれる。

２当量の非晶質球状シリカまたは［Ｍｇ_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］（ＳＯ_４）_{０．１２５}・０．５５（Ｈ_２Ｏ）・０．１３（アセトン）をトルエン（２５ｍｌ）に加えたスラリーが入ったシュレンク管に、１当量のメチルアルミノキサンをトルエン（２５ｍｌ）に加えた無色の溶液を室温で迅速に添加した。この混合物を８０℃まで加熱し、時々振り混ぜながら２時間放置した。次いで、得られた懸濁液を室温まで冷却し、トルエン溶媒を真空中で慎重に濾過して除去し、白色の流動性粉末として、メチルアルミノキサン活性化シリカ（ＳＳＭＡＯ）またはメチルアルミノキサン活性化ＡＭＯ−ＭｇＡｌ層状複水酸化物（ＬＤＨＭＡＯ）を定量的収率で得た（３．１４ｇ）。

［実施例４］
＜固体担持［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］触媒の合成＞
ＳＳＭＡＯ、ＬＤＨＭＡＯ、またはＳｏｌｉｄＭＡＯ（１．００ｇ）をトルエン（２５ｍｌ）に加えたスラリーが入ったシュレンク管に、適量の［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］のオレンジ色溶液をトルエン（２５ｍｌ）に加えた溶液を室温で迅速に添加した。この混合物を６０℃まで加熱し、時々振り混ぜながら２時間放置した。この間に、溶液は無色に変化し、固体は紫色に色付いた。次いで、得られた懸濁液を室温まで冷却し、トルエン溶媒を真空中で慎重に濾過して除去し、薄紫色の流動性粉末として、固体担持［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］触媒を得た。

図９は、倍率５００倍および５０００倍での走査型電子顕微鏡像を示す。ａ）は、ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨ、ｂ）は、ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨＭＡＯ、ｃ）は、ＡＭＯ−ＭｇＡｌ−ＳＯ_４ＬＤＨＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２を示す。図９は、ＡＭＯ−ＬＤＨの粒径が小さいこと、および固定化プロセスを受けてもその形態が一貫していることという２点を明確に示している。画像ａ）は、５０００倍の倍率でも十分に解像できない個々の粒子の小さい直径を示しており、表面積が大きいことが予想された。また、小粒子の凝集度が著しいことも注目に値する。画像ｂ）およびｃ）は、上述の凝集に加えて、ＭＡＯまたは錯体−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２との反応の影響を受けていないと見られる細部を示している。
ＬＤＨＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２：
¹³C CPMAS NMR: δ -9.32 (AlOMe), 12.87 (SiMe₂), 22.44 (Ar-Me), 24.57 (Ar-Me), 29.54 (Ar-Me), 31.10 (Ar-Me), 74.97 (Cp), 128.39 (Ar).
²⁷Al CPMAS NMR: δ-527, -28, 470.
ＬＤＨＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２：
λ_ｍａｘ＝３９５ｎｍ

図１０は、倍率５００倍での走査型電子顕微鏡像を示す。ａ）は、非晶質ＳｉＯ_２（Ｇｒａｃｅ社）、ｂ）は、ＳＳＭＡＯ、ｃ）は、ＳＳＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２を示す。図１０は、ＬＤＨとは大きく異なる粒子形態を示している。このＧｒａｃｅ社製のシリカは、形状およびサイズがはるかに均一であり、凝集がない。粒子は球状ではなく、平均サイズ約１０μｍの粒状である。粒子は、ＭＡＯとの反応時にも（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の固定時にも形状または直径のいずれも変化していない。それ以上の凝集が生じていないことがわかり、担持手順中に撹拌棒を使用しなかったことの正当性が示された。
ＳＳＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２：
¹³C CPMAS NMR: δ -9.03 (AlOMe).
²⁷Al CPMAS NMR: δ -309, -113, 3, 182, 336.
²⁹Si CP SSMAO-EBI^*ZrCl²: λ_max = 390 nm
ＳＳＭＡＯ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２：
λ_ｍａｘ＝３９０ｎｍ

［実施例５］
＜エチレン重合試験＞
（非担持［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］）
非担持ｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２を用いて、共触媒および捕捉剤としてメチルアルミノキサン（ＭＡＯ）を使用し、温度範囲４０〜９０℃でエチレンの重合を触媒した（図１１）。溶液中のｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２の温度プロファイルの最も顕著な特徴は、６０℃で達成された活性（２２，６２２ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）であり、これは文献に記載されている最も高い値のいくつかに匹敵する。ほかの興味深い特徴は、５０℃（１，１２３ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）と６０℃（２２，６２２ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）との間に見られる活性の急増である。得られたポリマーの重量平均分子量Ｍ_ｗは、活性ピーク（６０℃）における２１３，９２７ダルトンから上昇して、７０℃でピーク（２６１，３３７ダルトン）に達することがわかった。また、８０℃で約２００，０００ダルトンまでの落ち込みも認められる。また、多分散度指数（ＰＤＩ）によって測定された分子量分布（ＭＷＤ）も記録し、温度の上昇にともなって、２．３２（６０℃）から２．９９（８０℃）に増加することがわかった。

Ａｌ：Ｚｒ比率が活性に与える影響をテストするために、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２に試験をおこない（図１２）、Ｍ_ｗおよびＭ_ｎ（数平均分子量）の値をそれぞれのケースで測定した。比較を容易にするために、重合操作は７０℃でおこなったが、これはテストした触媒のほとんどがこの温度でその最適条件またはそれに近くなるためである。Ａｌ：Ｚｒ比率に対する活性の非常に強い依存性が認められ、線形回帰Ｒ^２＝０．９８６２が計算された。２０００：１での活性（１８，７０３ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）は、２００：１での活性（３，９９６ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）よりも４倍大きい。しかしながら、Ｍ_ｗの挙動は非常に特異であった。Ａｌ：Ｚｒ比率２００では２０４，３７４ダルトンが記録され、比率５００で２７１，７１３ダルトンまで急速に上昇し、それ以上の増加では横ばい状態となる。

（ＳＳＭＡＯおよびＬＤＨＭＡＯに担持された［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］）
アルミニウム系捕捉剤であるトリ（イソブチル）アルミニウム（ＴＩＢＡ）の存在下、スラリー条件下で、固体担持［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］触媒のエチレン重合活性をテストした。反応は、２００ｍｌのアンプル中、２バールのエチレン下で、ヘキサン５０ｍｌに懸濁させた触媒１０ｍｇを用いて実施した。反応は、油浴中で加熱することによって調節された６０℃および８０℃で６０分間おこなった。得られたポリエチレンは、真空下、乾燥した焼結ガラスフリットで即座に濾過した。次いで、このポリエチレン生成物をペンタンで洗浄し（２×５０ｍｌ）、続いてフリット上で少なくとも１時間乾燥させた。テストは、一連の重合条件ごとに少なくとも２回ずつ実施した。

下記の表１に示すように、予備結果は、ＳＳＭＡＯ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］を用いたエチレン重合は、８０℃では１，１７３ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ錯体／ｈ、６０℃では２，１６０ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ錯体／ｈの活性を有することを示した。しかしながら、担体としてＭｇＡｌ−ＳＯ_４／ＭＡＯを使用した場合、活性は６０℃で５倍高くなる（１１，７６１ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ錯体／ｈの活性）。多分散度は低く（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが２．４０）、２７６，９０５ｇ／ｍｏｌと比較的高い分子量Ｍ_ｗである。

下記の表２に示すように、担体としてＭｇＡｌ−ＳＯ_４／ＭＡＯを用いるエチレン重合は、ＭｇＡｌ−ＳＯ_４／ＭＡＯ−［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］が６０℃で１１，７６１ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ錯体／ｈの活性を有し、エチレン架橋類似物（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｂｒｉｄｇｅｄａｎａｌｏｇｕｅｓ）である［（ＥＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］および［（ＥＢＩ）ＺｒＣｌ_２］（構造を下記に示す）よりもそれぞれ５倍および６倍高いこと（それぞれの活性は２，２６３および１，８６２ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ錯体／ｈ）を示した。さらに、［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］の分子量（Ｍ_ｗ２７６，９０５ｇ／ｍｏｌ）は、これら２つのエチレン架橋錯体（［（ＥＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］のＭ_ｗは２５１，５１２ｇ／ｍｏｌ、［（ＥＢＩ）ＺｒＣｌ_２］のＭ_ｗは２１３，８０４ｇ／ｍｏｌ）よりも高い。多分散度は、ペルメチル化されていないもの（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが３．７６）と比較して、ペルメチル化錯体（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ＜２．４０）のほうがずっと低い。

図１３は、ＳＳＭＡＯ（２００：１ローディング）およびＬＤＨＭＡＯ（３００：１ローディング）に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２のエチレン重合活性の温度に対する依存性を示すグラフである。ＬＤＨ担持触媒（７０℃で９５３ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）がシリカ担持触媒（８０℃で７５９ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）で得られるよりも高い活性を示すことは明らかである。確認された傾向は類似しており、両ケースで最適条件が認められ、加熱時または冷却時に活性は低下する。

図１４は、ＳＳＭＡＯ（２００：１ローディング）に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの温度に対する依存性を示すグラフである。ＰＤＩは括弧内に示される。図１４は、ＳＳＭＡＯに担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２を用いて得られる分子量（２５８，５３６ダルトン、６０℃）が、ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２を用いて得られる分子量（２０２，７４６ダルトン、６０℃）よりも高いことを示している。ＳＳＭＡＯ担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の分子量の傾向は、温度の上昇にともなう分子量の低下を示している。

図１５は、ＳＳＭＡＯ（２００：１ローディング）に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの長さまたは操作に対する依存性を示すグラフである。ＰＤＩは括弧内に示される。滞留時間の増加が活性およびＭ_ｗに与える影響を調べるために、ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２と同様に、ＳＳＭＡＯ担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２をテストした。両ケースで活性の傾向は非常に類似しており、操作時間が長くなると活性度が減少する。しかしながら、活性の相対的減少は、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２では１．４倍であり、２．１倍とは対照的にそれほど深刻ではない。Ｍ_ｗの値は２時間で落ち込むが、これはＳＳＭＡＯ担持ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２では見られない。

（ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持された［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］）
エチレン重合試験は、ＳｏｌｉｄＭＡＯ（この固体ＭＡＯ担体は、ＵＳ２０１３／００５９９９０に記載のものであり、東ソー・ファインケム（日本）から入手可能である）に担持された［（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２］を用いても実施した。

図１６は、ＳｏｌｉｄＭＡＯ（３００：１ローディング）に担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性およびＭ_ｗの温度に対する依存性を示すグラフである。ＰＤＩは括弧内に示される。図１７は、ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持されたｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２およびｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２（ｒａｃ−（ＥＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２は２００：１ローディング、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２は３００：１ローディング）のエチレン重合活性の温度に対する依存性を示すグラフである。図１６および１７は、固体ＭＡＯ上に固定されたｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２に焦点を当てており、図１６は活性および分子量の両データを示し、図１７は、ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２との活性の比較を提示している。明らかに、ＳｏｌｉｄＭＡＯ担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性は、文献と比較して類を見ないほどに非常に高く、７０℃でピークに達する（７，７６０ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ）。上記に概説するように、これまでに報告されている最高値は、Ｃｐ_２ＺｒＣｌ_２が示す活性５，４００ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ、ＥＢＴＨＩＺｒＣｌ_２が示す活性４，３２０ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ、およびＣｐ_２’ＺｒＣｌ_２が示す活性９，１８０ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒ（全て６０℃）であり、ジメチルジルコノセンジクロリドを除いたこれら全ては、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２によって改善される。さらに、報告された高活性は、著しい温度安定性を示し、６，０００ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒを上回るエチレン重合活性を維持し、５０℃〜７０℃では、ＳｏｌｉｄＭＡＯ担持ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２をしのぐ。測定された温度スペクトルのいずれの末端でも活性の低下が見られるが、それでも依然として学術文献で既知の最も高活性の担持触媒のうちの一つに数えられる。

図１６から、Ｍ_ｗも高く、４０℃で２８８，５５７ダルトンの値が記録されていることが明らかである。この値は、加熱時に急速に減少し、９０℃までに１５０，０００ダルトン未満に低下する。ＰＤＩは、先述の温度領域の途中で狭くなる。

錯体と担体との相乗作用は、報告されたＳＳＭＡＯおよびＬＤＨＭＡＯ担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の活性がｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２の活性より明らかに劣っていることから、ここで明らかに示されている。しかしながら、固定化表面をＳｏｌｉｄＭＡＯに変更すると、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２では、ｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２よりもはるかに著しい改善が見られる。ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２ではＳＳＭＡＯからＳｏｌｉｄＭＡＯへの変更で性能が１０倍増大するが、対照的にｒａｃ−ＥＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２の場合は２．５倍にすぎない。この増大が顕著である一方、溶液での報告値２２，６２２ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒからの低下もまた特筆すべきである。

ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２の異なる媒体にわたって観察される活性の大きなばらつきと対照的に、分子量およびＰＤＩは、比較的一定している（図１８）。ＬＤＨＭＡＯの整然とした層構造は、高分子量のポリマー（２９７，５８３ダルトン）および狭いＰＤＩ（２．７４）を生じさせる。溶液重合およびＳＳＭＡＯ固定化操作の場合の値は、中程度である。

（ＳｏｌｉｄＭＡＯに担持されたｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２）
図１９および２０は、ＳｏｌｉｄＭＡＯ担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２を用いたエチレンの重合を時間および温度の関数として示している。これらの結果を前のデータと比較すると、ｒａｃ−（ＳＢＩ^＊）ＺｒＣｌ_２がｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２よりも時間および温度に関して、概して１．５〜２倍速いことが明らかである。

（非担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２）
図２１は、非担持ｒａｃ−（ＳＢＩ^{＊，３−エチル}）ＺｒＣｌ_２を用いた溶液重合を示しているが、活性はおよそ１１，０００ｋｇ_ＰＥ／ｍｏｌ_Ｚｒ／ｈ／ｂａｒであり、これはＳｏｌｉｄＭＡＯに担持された場合よりも４倍近く高い。

［実施例６］
＜エチレンおよびα−オレフィン重合試験＞
エチレンの単独重合に加え、コモノマーの取り込みをテストするために、１−ヘキセンとの共重合を実施した（図２２）。このテストは、明らかな「コモノマー効果」、つまり単独重合から５％（ｖ／ｖ）までの１−ヘキセンのローディングに対して、活性の向上を示す。

得られたポリマーの^１３ＣＮＭＲスペクトル分析データから、１−ヘキセンの取り込み率は目覚ましいものであった（表３）。ｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２は、１−ヘキセン濃度５％で０．４ｍｏｌ％、１０％で０．８ｍｏｌ％と、２倍の割合のコモノマーを効率的に取り込むことができた。１−ヘキセン取り込みレベルの改善だけではなく、ｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２は、全ての濃度のコモノマーの添加時に高分子量を維持している（表４）。

^１３ＣＮＭＲスペクトル分析による特性決定にさらに加えて、結晶化溶出分画（ＣＥＦ）によりコポリマーを分析した。この分析は非晶質画分（ＡＦ）および融解温度を分析するだけでなく、１−ヘキセン取り込みデータを裏付けた（表５）。

最大溶出時の温度（Ｔ_{ｅｌ．ｍａｘ．}）のデータは、コポリマー中の１−ヘキセンの割合が上昇するにつれてＴ_{ｅｌ．ｍａｘ．}が減少し、１−ヘキセン取り込みデータと非常によく一致する。ポリ（１−ヘキセン）は、ＰＥよりもずっと低いガラス転移温度（Ｔ_ｇ）および融解温度を有し、これは１−ヘキセン濃度の増加にともなうＴ_{ｅｌ．ｍａｘ}の減少に反映されている。０．８％取り込み時に、溶出の温度は１０９．２℃まで低下している（１−ヘキセン１０％のｒａｃ−ＳＢＩ^＊ＺｒＣｌ_２）。また、粘度の測定値も記録し、これらの値はＧＰＣで得られた分子量データと十分一致することがわかった。

本明細書において、本発明の具体的な実施形態を参考および例示を目的に記載したが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲において定義する本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更形態が明らかであろう。

Claims

下記に示す式Ｉ：
（式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ（１〜３Ｃ）アルキルであり、
Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、（２〜６Ｃ）アルケニル、（２〜６Ｃ）アルキニル、（１〜６Ｃ）アルキルアミノ、［（１〜６Ｃ）アルキル］_２アミノ、アリール、ハロ、アミノ、ニトロ、およびシアノから独立して選択され、
Ｘは、ジルコニウム、チタン、またはハフニウムから選択され、
各Ｙ基は、ハロ、水素化物、ホスホン化、スルホン化、もしくはホウ酸アニオン、または場合によりハロ、ニトロ、アミノ、フェニル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜６Ｃ）アルキル、（１〜６Ｃ）アルコキシ、アリール、アリール（１〜３Ｃ）アルキル、もしくはアリールオキシ基から独立して選択されるか、
あるいは、両Ｙ基は、それぞれの末端でＱ基と結合した（１〜３Ｃ）アルキレン基であり、前記２つのＹ基は、ＸおよびＱと一緒になって４、５、または６員環を形成し、
ここで、ＱはＳｉ（Ｒ_ｘ）（Ｒ_ｙ）基であり、式中、Ｒ_ｘおよびＲ_ｙは、独立して（１〜４Ｃ）アルキルである）
の化合物。
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４がそれぞれ（１〜２Ｃ）アルキルである、請求項１に記載の化合物。
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４が全てメチルである、請求項１または２に記載の化合物。
Ｘがジルコニウムまたはハフニウムである、請求項１、２または３のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ_ａおよびＲ_ｂがそれぞれ（１〜６Ｃ）アルキルまたは（２〜６Ｃ）アルケニルである、請求項１から４のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ_ａおよびＲ_ｂがそれぞれ（１〜４Ｃ）アルキルである、請求項１から５のいずれか１項に記載の化合物。
各Ｙが、ハロ、または場合によりハロ、フェニル、もしくはＳｉ［（１〜４Ｃ）アルキル］_３で置換された（１〜２Ｃ）アルキル基から独立して選択される、請求項１から６のいずれか１項に記載の化合物。
Ｙがハロである、請求項１から７のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、メチル、プロピル、およびアリルからそれぞれ独立して選択される、請求項１から８のいずれか１項に記載の化合物。
Ｘがジルコニウムである、請求項１から９のいずれか１項に記載の化合物。
構造式：
を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の化合物。
構造式：
を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の化合物。
ポリエチレンの重合におけるプロ触媒としての請求項１から１２のいずれか１項に記載の式Ｉの化合物の使用。
前記ポリエチレンが、１〜１０重量％の（４〜８Ｃ）α−オレフィンを含む、請求項１３に記載の使用。
請求項１から１２のいずれか１項に記載の式Ｉの化合物と好適な活性化剤とを含む組成物。
前記好適な活性化剤が固体ＭＡＯであり、前記式Ｉの化合物が前記固体ＭＡＯに担持されている、請求項１５に記載の組成物。
（ｉ）請求項１から１２のいずれか１項に記載の式Ｉの化合物、および（ｉｉ）好適な活性化剤の存在下でオレフィンモノマーを反応させる工程を含む、ポリエチレンを形成する方法。
前記活性化剤が、アルミノキサン（例えば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ））、トリ（イソブチル）アルミニウム（ＴＩＢＡ）、またはトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）を含む、請求項１７に記載の方法。
前記活性化剤が活性化担体として提供される、請求項１７または１８に記載の方法。
前記式Ｉの化合物が前記活性化担体に担持されている、請求項１９に記載の方法。
前記活性化担体が、メチルアルミノキサン活性化シリカ、またはメチルアルミノキサン活性化ＡＭＯ−ＭｇＡｌ層状複水酸化物であり、典型的には、式［Ｍｇ_１−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_２］^ｘ＋（Ａ^ｎ−）_ｘ／ｎ・ｙ（Ｈ_２Ｏ）・ｗ（溶媒）（０．１＜ｘ＞０．９；Ａ＝アニオン、例えばＣＯ_３ ^２−、ＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３ ⁻、およびＰＯ_４ ^３−である）を有し、ｗは１未満の数であり、ｙは０または０超の数であり、それにより化学量論量または非化学量論量の水および／またはアセトンなどの水混和性有機溶媒（ＡＭＯ−溶媒）で場合により水和された化合物を生じる、請求項１９または２０に記載の方法。
前記活性化担体が固体ＭＡＯである、請求項１９または２０に記載の方法。