グループ4の触媒を用いたオレフィンポリメリゼーションによる大容量アルミニウムアルキルスキャベンジャー

科学分野:

• 有機金属化学 有機金属化学
• カタリシス カタリシス カタリシス
• ポリマーサイエンスの科学

背景:

• メチラルミノキサン (MAO) は,オレフィンポリメリゼーションにおける重要な共触媒である.
• MAOの反応性とそのプロティック種との相互作用を理解することは,触媒設計に不可欠です.
• ジルコノコーセンの複合体は,ポリオレフィン生産における触媒として広く使用されています.

研究 の 目的:

• 水とステリカルに阻害されたメチルアルミノキサン複合体との反応を調査する.
• その結果生じる水族複合体とその分解経路を特徴づける.
• 腐敗産物である阻害フェノルの,ジルコノセンの触媒によるオレフィンポリメリゼーションへの影響を評価する.

主な方法:

• X線結晶学を用いた水族複合体の合成と構造的特徴化.
• アクオ・コンプレックス分解の運動学的研究.
• 阻害されたフェノールとジルコノセンの触媒との反応の運動学的研究.
• 阻害されたフェノルの存在下でのポリメリゼーションをモニタリングする制御実験.

主要な成果:

• アクオ複合体の形成とX線結晶構造の決定 [MeAl ((OAr)) 2 ((H2O)) ] (2).
• 複合体2は0°C以上で分解し,阻害されたフェノール (ArOH),メタン,メチルアルミノキサンを生成する.
• 分解は第1次動力学に従う (k = 3.0 x 10−4 s−1 5°Cで).
• 阻害されたフェノルは[Cp2ZrMe][MeB(C6F5) ] (4) (k = 2.8 x 10−3 M−1s−1 25°Cで) とゆっくり反応する.
• この反応速度は,触媒4のエチレン挿入よりも107倍以上遅い.
• ArOHの添加は,ポリエチレン形成の運動に影響を与えなかった.

結論:

• アクオコンプレックスは不安定で,簡単に分解します.
• 阻害されたフェノール副産物は,オレフィンポリメリゼーションにおけるジルコノセンの触媒活性を有意に抑制しない.
• これらの発見は,ポリメリゼーション条件下でのプロティック不純物に対するジルコノセンの触媒の強度を示唆しています.