Частицы алкоксида магния и их применение - RU2019114619A

1. Частица алкоксимагния, содержащая продукт реакции следующих компонентов: 1) порошкообразный магний; 2) смешанный спирт; 3) галогенирующий реагент; и 4) титанат.

2. Частица алкоксимагния по п. 1, в которой титанат обладает структурой, описывающейся формулой I:

где в формуле I R¹, R² и R³ являются одинаковыми или отличаются друг от друга и независимо выбраны из группы, состоящей из Н и алкила; X выбран из группы, состоящей из следующих: алкоксигруппа, карбоксигруппа, галоген, сульфоновая группа, фосфатная группа и сульфатная группа; и все а, b, с и d независимо обозначают целые числа, находящиеся в диапазоне от 0 до 4, и a+b+c+d=4; и где указанный алкил предпочтительно включает линейный или разветвленный C₁-С₁₀-алкил; указанная алкоксигруппа предпочтительно включает C₁-С₁₀-алкоксигруппу; указанный галоген предпочтительно включает хлор; и более предпочтительно, если титанат представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: тетраметилтитанат, тетраэтилтитанат, тетра-н-пропилтитанат, тетра-н-бутилтитанат, тетра-н-пентилтитанат, тетра-н-гексилтитанат, тетра-н-гептилтитанат, тетраизооктилтитанат, тетра-н-нонилтитанат, тетра-н-децилтитанат и их изомеры.

3. Частица алкоксимагния по п. 1 или 2, в которой отношение массы титаната к массе порошкообразного магния составляет (0,01-5):1, предпочтительно (0,05-4):1, более предпочтительно (0,05-3):1 и более предпочтительно (0,05-2):1.

4. Частица алкоксимагния по любому из пп. 1-3, в которой галогенирующим реагентом является элементарный галоген и/или неорганический галогенид, предпочтительно, если галогенирующим реагентом является по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: элементарный йод, бром, хлор, хлорид магния, бромид магния, йодид магния, хлорид кальция, бромид кальция, йодид кальция, хлорид ртути, бромид ртути, йодид ртути и алкоксимагнийгалогенид, более предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: элементарный йод, йодид магния, хлорид магния и алкоксимагнийгалогенид, и особенно предпочтительно, если им является смесь элементарного йода и хлорида магния; и смешанным спиртом является линейный или разветвленный одноатомный спирт или многоатомный спирт, предпочтительной является смесь C₁-С₁₀-спиртов, более предпочтительной является смесь этанола и изооктанола.

5. Частица алкоксимагния по любому из пп. 1-4, в которой отношение количества молей галогенирующего реагента к количеству молей порошкообразного магния, определенное в пересчете на количество атомов галогена, составляет (0,0002-0,2):1, предпочтительно (0,0025-0,05):1, и отношение количества молей смешанного спирта к количеству молей порошкообразного магния составляет (2-50):1, предпочтительно (2,5-18):1.

6. Частица алкоксимагния по любому из пп. 1-5, где способ получения частицы алкоксимагния включает приготовление реакционной системы, содержащей 1) порошкообразный магний, 2) смешанный спирт, 3) галогенирующий реагент и 4) титанат, и предоставление реакционной системе возможности реагировать с получением частицы алкоксимагния; и предпочтительно, если температура проведения реакции находится в диапазоне от 0°С до температуры кипения реакционной системы и продолжительность проведения реакции составляет 2-30 ч.

7. Частица алкоксимагния по п. 6, где в реакционную систему дополнительно включен диспергирующий реагент и диспергирующим реагентом является инертный органический растворитель, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: гексан, гептан, октан, декан, бензол, толуол, ксилол и их производные.

8. Частица алкоксимагния по любому из пп. 1-7, где титанат содержится в частице и предпочтительно, если выраженное в процентах массовое содержание титаната составляет 0,01-10 мас. %, предпочтительно 0,1-9 мас. % и более предпочтительно 0,2-8 мас. % в пересчете на массу алкоксимагния.

9. Частица алкоксимагния, содержащая в частице титанат.

10. Частица алкоксимагния по п. 9, в которой выраженное в процентах массовое содержание титаната составляет 0,01-10 мас. %, предпочтительно 0,1-9 мас. % и более предпочтительно 0,2-8 мас. %.

11. Частица алкоксимагния по п. 9 или 10, в которой титанат обладает структурой, описывающейся формулой I:

в которой R¹, R² и R³ являются одинаковыми или отличаются друг от друга и независимо выбраны из группы, состоящей из Н и алкила; X выбран из группы, состоящей из следующих: алкоксигруппа, карбоксигруппа, галоген, сульфоновая группа, фосфатная группа и сульфатная группа; и все а, b, с и d независимо обозначают целые числа, находящиеся в диапазоне от 0 до 4, и a+b+c+d=4; и где указанный алкил предпочтительно включает линейный или разветвленный C₁-С₁₀-алкил; указанная алкоксигруппа предпочтительно включает C₁-С₁₀-алкоксигруппу; указанный галоген предпочтительно включает хлор; и более предпочтительно, если титанат представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: тетраметилтитанат, тетраэтилтитанат, тетра-н-пропилтитанат, тетра-н-бутилтитанат, тетра-н-пентилтитанат, тетра-н-гексилтитанат, тетра-н-гептилтитанат, тетраизооктилтитанат, тетра-н-нонилтитанат, тетра-н-децилтитанат и их изомеры.

12. Частица алкоксимагния по любому из пп. 9-11, где способ получения частицы алкоксимагния включает приготовление реакционной системы, содержащей 1) порошкообразный магний, 2) смешанный спирт, 3) галогенирующий реагент и 4) титанат, и предоставление реакционной системе возможности реагировать с получением частицы алкоксимагния; и предпочтительно, если температура проведения реакции находится в диапазоне от 0°С до температуры кипения реакционной системы и продолжительность проведения реакции составляет 2-30 ч.

13. Частица алкоксимагния по п. 12, в которой отношение массы титаната к массе порошкообразного магния составляет (0,01-5):1, предпочтительно (0,05-4):1, более предпочтительно (0,05-3):1 и более предпочтительно (0,05-2):1.

14. Частица алкоксимагния по п. 12 или 13, в которой отношение количества молей галогенирующего реагента к количеству молей порошкообразного магния, определенное в пересчете на количество атомов галогена, составляет (0,0002-0,2):1, предпочтительно (0,0025-0,05):1, и отношение количества молей смешанного спирта к количеству молей порошкообразного магния составляет (2-50):1, предпочтительно (2,5-18):1.

15. Частица алкоксимагния по любому из пп. 12-14, где в реакционную систему дополнительно включен диспергирующий реагент и диспергирующим реагентом является инертный органический растворитель, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: гексан, гептан, октан, декан, бензол, толуол, ксилол и их производные.

16. Компонент катализатора Циглера-Натта, содержащий продукт реакции следующих компонентов:

A) частицу алкоксимагния по любому из пп. 1-8 или частицу алкоксимагния по любому из пп. 9-15;

B) титансодержащий галогенид; и

C) электронодонорное соединение, которым предпочтительно является по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из следующих: карбоксилат, 2,3-ди-нелинейный алкил-2-цианодисукцинат и алифатический простой эфир;

где предпочтительно, количество использующегося электронодонорного соединения составляет 0,005-10 молей в пересчете на количество магния, содержащегося в 1 моле диалкоксимагния; и/или количество титансодержащего галогенида составляет 0,5-100 молей, более предпочтительно 1-50 молей.

17. Компонент катализатора по п. 16, в котором карбоксилат выбран из группы, состоящей из монобензоата или фталата, описывающегося формулой II

,

где в формуле II R₁ и R₂ являются одинаковыми или отличаются друг от друга и независимо выбраны из группы, состоящей из следующих: замещенный или незамещенный C₁-C₈-алкил, С₃-С₁₀-циклоалкил или С₆-С₂₀-арил; R₃-R₆ независимо выбраны из группы, состоящей из следующих: водород, галоген, C₁-С₄-алкил или С₁-С₄-алкоксигруппа, где предпочтительно, если меньшей мере три из R₃-R₆ обозначают водород, и более предпочтительно, если карбоксилатом является по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: ди-н-бутилфталат, диизобутилфталат, диэтилфталат, дипентилфталат, диоктилфталат, метилбензоат, этилбензоат, пропилбензоат, изопропилбензоат, бутилбензоат и изобутилбензоат; и/или, 2,3-ди-нелинейный алкил-2-цианодисукцинат обладает структурой, описывающейся формулой III:

,

в которой R₁ и R₂ могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга и обозначают линейный алкан, содержащий от 1 до 10 атомов углерода, разветвленный алкил или циклоалкил, содержащий от 3 до 10 атомов углерода, арил, содержащий от 6 до 10 атомов углерода, алкиларил или арилалкил, содержащий от 7 до 10 атомов углерода, где атом водорода, присоединенный к атому углерода указанного алкила, циклоалкила, арила, алкиларила или арилалкила, необязательно может быть замещен (гетеро)атомом галогена, алкилом или алкоксигруппой и атом углерода, содержащийся в основной цепи, необязательно может быть замещен гетероатомом; предпочтительно, если группы R₁ и R₂ выбраны из группы, состоящей из следующих: линейный алкил, содержащий от 1 до 8 атомов углерода, разветвленный алкил или циклоалкил, содержащий от 3 до 8 атомов углерода, и арил, содержащий от 6 до 10 атомов углерода; более предпочтительно, если группы R₁ и R₂ представляют собой линейный или разветвленный алкил, содержащий от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, н-пентил, изопентил, трет-пентил, циклопентил, циклогексил или фенил; кроме того, предпочтительно, если 2,3-ди-нелинейный алкил-2-цианодисукцинатом является по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: диэтил-2,3-диизопропил-2-дицианосукцинат, диэтил-2-циано-2,3-диизопропилсукцинат, диэтил-2-циано-2,3-ди-н-бутилсукцинат, диэтил-2-циано-2,3-диизобутилсукцинат, диэтил-2-циано-2,3-ди-н-пентилсукцинат, диэтил-2-циано-2,3-диизопентилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопропил-3-н-бутилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопропил-3-изобутилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопропил-3-н-пентилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопропил-3-изопентилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопропил-3-циклопентилсукцинат, диэтил-2-циано-2-н-бутил-3-изопропилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изобутил-3-изопропилсукцинат, диэтил-2-циано-2-н-пентил-3-изопропилсукцинат, диэтил-2-циано-2-изопентил-3-изопропилсукцинат и диэтил-2-циано-2-циклопентил-3-изопропилсукцинат; и/или,

алифатическим простым эфиром является по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: 2,2'-ди-н-пропил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизопропил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-ди-н-бутил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизобутил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-ди-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизопентил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-ди-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изопропил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-н-бутил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-бутил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пентил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пентил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пентил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопентил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопентил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир и 2-н-гексил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир; предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: 2-изопропил-2-(3-метилбутил)-1,3-диметоксипропан, 2,2'-диизопропил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-ди-н-бутил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизобутил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-ди-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изопропил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-пропил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-бутил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-н-бутил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-н-гексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир и 2-н-пентил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир; и наиболее предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: 2-изопропил-2-(3-метилбутил)-1,3-диметоксипропан, 2,2'-диизопропил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизобутил-1,3-диметиловый эфир, 2,2'-диизопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изобутил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изопропил-2-изогексил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-н-пентил-1,3-диметиловый эфир, 2-изобутил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир и 2-н-пентил-2-изопентил-1,3-диметиловый эфир; и/или,

титансодержащий галогенид описывается формулой IV:

где в формуле IV X обозначает галоген; R₇ обозначает С₁-С₂₀-алкил и n обозначает целое число, находящееся в диапазоне 0-4.

18. Катализатор, предназначенный для полимеризации олефина, содержащий продукт реакции следующих компонентов:

(1) компонент катализатора по п. 16 или 17;

(2) алюминийорганическое соединение; и

(3) необязательно внешний донор электронов.

19. Катализатор по п. 18, в котором алюминийорганическим соединением является алюминийорганическое соединение, описывающееся формулой AlR'_mX'_3-m, в которой R' представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: водород, С₁-С₂₀-алкил и С₆-С₂₀-арил; X' обозначает галоген; и m обозначает целое число, находящееся в диапазоне 1-3; и/или

внешним донором электронов является кремнийорганическое соединение, описывающееся формулой R⁴_pR⁵_qSi(OR⁶)_4-p-q, в которой R⁴ и R⁵ независимо представляют собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из следующих: атом галогена, атом водорода, С₁-С₂₀-алкил, С₃-С₂₀-циклоалкил, С₆-С₂₀-арил и С₁-С₂₀-галогеналкил; R⁶ представляет собой любой, выбранный из группы, состоящей из следующих: С₁-С₂₀-алкил, С₃-С₂₀-циклоалкил, С₆-С₂₀-арил и С₁-С₂₀-галогеналкил; и р и q обозначают целые числа, находящиеся в диапазоне 0-3 соответственно, и p+q<4.

20. Катализатор по п. 18 или 19, в котором отношение количества молей алюминия, содержащегося в алюминийорганическом соединении, к количеству молей титана, содержащегося в компоненте катализатора, составляет (5-5000):1, предпочтительно (20-1000):1 и более предпочтительно (50-500):1; и/или отношение количества молей алюминия, содержащегося в алюминийорганическом соединении, к количеству молей внешнего донора электронов составляет (0,1-500):1, предпочтительно (1-300):1 и наиболее предпочтительно (3-100):1.

21. Способ полимеризации олефина, включающий введение олефина во взаимодействие с катализатором по любому из пп. 18-20 при условиях проведения полимеризации, где по меньшей мере один из олефинов описывается общей формулой CH₂=CHR, в которой R представляет собой один из следующих: водород и C₁-С₆ алкил; и предпочтительно, если условиями проведения полимеризации олефина являются следующие: температура, равная 0-150°С, предпочтительно 60-130°С; продолжительность, равная 0,1-5 ч, предпочтительно 0,5-4 ч; и давление, равное 0,01-10 МПа, предпочтительно 0,5-5 МПа.