Компонент катализатора для полимеризации олефина, катализатор и их применение - RU2019112055A

1. Компонент катализатора для полимеризации олефинов, включающий магний, титан, галоген и внутренний донор электронов, где внутренний донор электронов содержит соединение имина с кетонной группой, как показано в Формуле I,

Формула I

где в Формуле I, R выбран из группы, состоящей из гидроксила, C₁-C₂₀ алкила с или без заместителя, представляющего собой атом галогена, C₂-C₂₀ алкенила с или без группы, замещенной атомом галогена, и C₆-C₃₀ арила с или без группы, замещенной атомом галогена; R₁-R₅могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₂₀-алкила, C₂-C₂₀-алкенила, C₆-C₃₀-арилалкила, C₆-C₃₀-алкиларила, C₉-С₄₀ конденсированного арила, атомов галогена гидроксила и C₁-C₂₀-алкокси; Х выбран из группы, состоящей из гетероатомов галогена, азота, кислорода, фосфора, кремния, замещенного или незамещенного алкила, C₅-C₂₀-циклоалкила, и C₆-C₃₀-арила, и С₉-C₄₀ конденсированного арила.

2. Компонент катализатора по п. 1, отличающийся тем, что в пересчете на массу компонента катализатора содержание магния находится в диапазоне от 5 % мас. до 50 % мас., содержание титана находится в диапазоне от 1,0 % мас. до 8,0 % мас., содержание галогена находится в диапазоне от 10 % мас. до 70 % мас., содержание внутреннего донора электронов находится в диапазоне от 0,1 % мас. до 20 % мас.

3. Компонент катализатора по п. 1 или 2, отличающийся тем, что R представляет собой метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, гидроксиалкил, фенил, галогенированный фенил, алкилзамещенный фенил, нафтил, бифенил или гетероциклсодержащую группу; причем гетероциклсодержащая группа предпочтительно представляет собой пирролсодержащую группу, пиридинсодержащую группу, пиримидинсодержащую группу или хинолинсодержащую группу.

4. Компонент катализатора по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что каждый из R₃-R₅ независимо выбран из группы, состоящей из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, трет-бутила и изобутила.

5. Компонент катализатора по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что Х представляет собой атом азота или СН.

6. Компонент катализатора по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что соединение имина с кетонной группой, как показано в Формуле I, является одним или несколькими, выбранными из следующих соединений:

6-(бутилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(гексилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(пентилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(октилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(бензилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-гидроксибутилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(2-гидроксифенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(2,6-диметилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(2,6-диизопропилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(фенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(2-нафтилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(1-нафтилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-хлорфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-трифторметилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(2-трифторметилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(2-гидрокси-4-хлорфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(8-хинолилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-хинолилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-3-хинолилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(2,4,6-триметилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(2-этилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-этилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(2-пропилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-пропилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(3-пропилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина,

6-(2-бутилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 6-(4-бутилфенилимино)этил-2-ацетилпиридина, 3-(фенилимино)этилацетофенона,

3-(2,6-диметилфенилимино)этилацетофенона,

3-(2,6-диизопропилфенилимино)этилацетофенона, 3-(2-нафтилимино)этилацетофенона, 3-(бензилимино)этилацетофенона, 3-(8-хинолилимино)этилацетофенона, 3-(2-хинолилимино)этилацетофенона, 6-(бутилимино)этил-2-пропионилпиридина,

6-(гексилимино)пропионилпиридина,

6-(2,6-диметилфенилимино)этил-2-пропионилпиридина,

6-(2,6-диизопропилфенилимино)этил-2-пропионилпиридина, 6-(фенилимино)этил-2-пропионилпиридина, 6-(пентилимино)этил-2-бутирилпиридина,

6-(2-нафтилимино)этил-2-бутирилпиридина,

6-(бутилимино)пропил-2-пропионилпиридина,

6-(гексилимино)бутил-2-пропионилпиридина,

6-(2,6-диметилфенилимино)пропил-2-пропионилпиридина, 6-(2,6-диизопропилфеннилимино)пропил-2-пропионилпиридина, 6-(фенилимино)пропил-2-пропионилпиридина, 6-(пентилимино)пропил-2-бутирилпиридина и

6-(2-нафтилимино) пропил-2-бутирилпиридина.

7. Компонент катализатора по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что внутренний донор электронов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно дополнительное электронодонорное соединение, которое представляет собой одно, два или три, выбранных из группы, состоящей из сложноэфирных соединений ароматических карбоксилатов, сложноэфирных соединений диолов и диэфирных соединений.

8. Компонент катализатора по п. 7, отличающийся тем, что молярное соотношение соединения имина с кетонной группой, как показано в Формуле I, к дополнительному электронодонорному соединению находится в диапазоне 1:(0,05-20), предпочтительно в диапазоне 1:(0,1-10).

9. Компонент катализатора по п. 7 или п. 8, отличающийся тем, что ароматическое сложноэфирное соединение карбоксилата является таким, как показано в Формуле II,

Формула II

где в Формуле II, R^I представляет собой C₁-C₂₀ алкил с или без заместителя, представляющего собой атом галогена, C₂-C₂₀ алкенил с или без заместителя, представляющего собой атом галогена, C₂-C₂₀ алкинил с или без заместителя, представляющего собой атом галогена или C₆-C₃₀ алкиларил с или без заместителя, представляющего собой атом галогена; R^II представляет собой С₁-С₂₀-алкильную, С₂-С₂₀-алкенильную, С₂-С₂₀-алкинильную или С₆-С₃₀-алкиларильную или сложноэфирную группу или амидогруппу; R^III, R^IV, R^V и R^VI могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из C₁-C₂₀-алкила, C₂-C₂₀-алкенила, C₂-C₂₀-алкинила, C₁-C₂₀-алкокси, C₆-C₃₀-арилалкила C₆-C₃₀-алкиларила, C₉-C₄₀-конденсированного арила и галогена;

соединение сложного эфира диола такое, как показано в Формуле III,

Формула III

где в Формуле III каждый из X и Y независимо выбран из группы, состоящей из углерода, кислорода, серы, азота, бора и кремния; R¹ и R² могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из галогена, алкила, циклоалкила, арила, алкенила, конденсированного арила и сложноэфирной группы; R³-R⁶ могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного арила, замещенного или незамещенного алкенила, замещенного или незамещенного конденсированного арила, и замещенной или незамещенной сложноэфирной группы; R^I-R^IV могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного арила, замещенного или незамещенного алкенила, замещенного или незамещенного конденсированного арила, и замещенной или незамещенной сложноэфирной группы; R³-R⁶ и R^I-R^IV каждый может необязательно содержать один или несколько гетероатомов в качестве заместителя атома углерода или водорода или обоих, причем гетероатомом является атом кислорода, серы, азота, бора, кремния, фосфора или атом галогена; один или несколько из R³-R⁶ и R^I-R^IV могут быть связаны вместе для образования кольца; и n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 10; и/или

диэфирное соединение является таким, как показано в Формуле IV,

Формула IV

где в Формуле IV, R′ и R″ могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из С₁-С₂₀-гидрокарбила; n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 6; R^I-R^IV могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из водорода, алкокси, замещенной амино, атомов галогена, C₁-C₂₀-гидрокарбила и C₆-C₂₀-арила и двух или более из R^I-R^IV могут быть связаны вместе, чтобы сформировать кольцо.

10. Компонент катализатора по п. 9, отличающийся тем, что в Формуле II, R^I выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила, трет-бутила, пентила, изопентила. неопентила, гексила, этенила, аллила, этинила, фенила, галогенированного фенила, алкилзамещенного фенила, нафтила или бифенила; и/или R^II выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила, трет-бутила, пентила, изопентила, неопентила, гексила, этенила, аллила, этинила, фенила, галогенированного фенила, алкилзамещенного фенила, нафтила, бифенила, этоксикарбонила, пропоксикарбонила, изопропоксикарбонила, бутоксикарбонила, изобутоксикарбонила, гексоксикарбонила, изогексоксикарбонила, нео гексоксикарбонила, гептилоксикарбонила, изогептилоксикарбонила, неогептилоксикарбонила, октилоксикарбонила, изооктилоксикарбонила и неооктилоксикарбонила.

11. Компонент катализатора по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что соединение диолового эфира является таким, как показано в Формуле IIIa:

Формула IIIa

где в Формуле IIIa, R¹, R² и R³-R⁶ могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из C₁-C₂₀-алкила, C₃-C₂₀-циклоалкила, C₂-C₂₀-алкенила, C₆-C₃₀-арилалкила, C₆-C₃₀-алкиларила, C₉-C₄₀ конденсированного арила и сложноэфирной группы; R^I и R^II могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, каждый независимо выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₂₀ алкила, C₃-C₂₀циклоалкила, C₂-C₂₀ алкенила, C₆-C₃₀ арилалкила, C₆-C₃₀ алкиларила, C₉-С₄₀ конденсированного арила и сложноэфирной группы; R³-R⁶ и R^I-R^IV каждый может необязательно содержать один или несколько гетероатомов в качестве заместителя атома углерода или водорода или обоих, причем гетероатомом является атом кислорода, серы, азота, бора, кремния, фосфора или галогена; один или несколько из R³-R⁶, R^I и R^II могут быть связаны с образованием кольца; n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 5.

12. Компонент катализатора по п. 11, отличающийся тем, что соединение сложного эфира диола является таким, как показано в Формуле IIIb:

Формула IIIb

13. Компонент катализатора по любому из пп. 9-12, отличающийся тем, что в Формуле III, Формуле IIIa и/или Формуле IIIb каждый из R¹ и R² независимо выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила, трет-бутила, пентила, гексила, гидроксиалкила, фенила, галогенированного фенила, алкилзамещенного фенила, нафтила, бифенила, гетероциклсодержащей группы; гетероциклсодержащая группа предпочтительно представляет собой пирролсодержащую группу, пиридинсодержащую группу, пиримидинсодержащую группу или хинолинсодержащую группу.

14. Компонент катализатора по любому из пп. 9-13, отличающийся тем, что в Формуле III каждый из R^I и R^II независимо выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила, трет-бутила, пентила, гексила, гидроксиалкила, фенила, галогенированного фенила и алкилзамещенного фенила.

15. Компонент катализатора по любому из пп. 7-14, отличающийся тем, что ароматическое сложноэфирное соединение карбоксилата является одним или несколькими, выбранными из группы, состоящей из этилбензоата, пропилбензоата, бутилбензоата, пентилбензоата, гексилбензоата, гептилбензоата, октилбензоата, нонилбензоата, децилбензоата, изобутилбензоата, изопентилензоата, изогексилбензоата, изогептилбензоата, изооктилбензоата, изононилбензоата, изодецилбензоата, неопентилбензоата, неогексилбензоата, неогептилбензоата, неооктилбензоата, неононилбензоата, неодецилбензоата, диэтилфталата, дипропилфталата, диизобутилфталата, ди-н-бутилфталата, ди-н-пентилфталата, диизопентилфталата, динеопентилфталата, дигексилфталата, дигептилфталата, диоктилфталата, динонилфталата, диизогексилфталата, диизогептилфталата, диизооктилфталата, диизононилфталата, диизобутил-3-метилфталата, ди-н-бутил-3-метилфталата, диизопентил-3-метилфталата, ди-н-пентил-3-метилфталата, диизооктил-3-метилфталата, ди-н-октил-3-метилфталата, диизобутил-3-этилфталата, ди-н-бутил-3-этилфталата, ди-н-октил-3-этилфталата, диизобутил-3-этилфталата, ди-н-пентил-3-этилфталата, диизопентил-3-этилфталата, диизобутил-3-пропилфталата, ди-н-бутил-3-пропилфталата, диизобутил-3-хлорфталата, диизобутил-3-бутилфталата, ди-н-бутил-3-бутилфталата, ди-н-бутил-4-бутилфталата, диизобутил-4-пропилфталата, диизопентил-4-бутилфталата, ди-н-бутил-4-хлорфталата, диизобутил-4-хлорфталата, ди-н-октил-4-хлорфталата, ди-н-бутил-4-метоксифталата, и диизобутил-4-метоксифталата; и/или

диэфирное соединение является одним или несколькими, выбранными из группы, состоящей из 2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-циклогексил-1,3-диметоксипропана, 2-бензил-1,3-диметоксипропана, 2-фенил-1,3-диметоксипропана, 2-(1-нафтил)-1,3-диметоксипропана, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметоксипропана,

2-изопропил-2-изобутил-1,3-диметоксипропана, 2-изопропил-2-бутил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дициклопентил-1,3-дибензоилоксипропана, 2,2-дициклогексил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дибутил-1,3-диметоксипропана, 2,2-диизобутил-1,3-диметоксипропана, 2,2-диизопропил-1,3-диметоксипропана, 2,2-диэтил-1,3-диметоксипропана, 2-этил-2-бутил-1,3-диметоксипропана, 2,4-диметоксипентана, 3-этил-2,4-диметоксипентана, 3-метил-2,4-диметоксипентана, 3-пропил-2,4-диметоксипентана, 3-изопропил-2,4-диметоксипентана, 3,5-диметоксигептана, 4-этил-3,5-метоксигептана, 4-пропил-3,5-диметоксигептана, 4-изопропил-3,5-диметоксигептана, 9,9-диметоксиметилфлуорена, 9,9-диметоксиметил-4-трет-бутилфлуорена, 9,9-диметоксиметил-4-пропилфлуорена, 9,9-диметоксиметил-1,2,3,4-тетрагидрофлуорена, 9,9-диметоксиметил-1,2,3,4,5,6,7,8-октагидрофлуорена, 9,9-диметоксиметил-2,3,6,7-дифенилпропилиндена,

9,9-диметоксиметил-1,8-дихлорфлуорена, 7,7-диметоксиметил-l-2,5-норборнадиена, 1,4-диметоксибутана, 2,3-диизопропил-1,4-диметоксибутана, 2,3-дибутил-1,4-диметоксибутана, 1,2-диметоксибензола, 3-этил-1,2-диметоксибензола, 4-бутил-1,2-диметоксибензола, 1,8-диметоксинафталена, 2-этил-1,8-диметоксинафталена, 2-пропил-1,8-диметоксинафталена, 2-бутил-1,8-диметоксинафталена, 4-бутил-1,8-диметоксинафталена, 4-изобутил-1,8-диметоксинафталена, 4-изопропил-1,8-диметоксинафталена и 4-пропил-1,8-диметоксинафталена.

16. Катализатор полимеризации олефинов, включающий:

А) компонент катализатора по любому из пп. 1-15;

B) алюминийорганическое соединение; и, необязательно,

С) кремнийорганическое соединение.

17. Катализатор по п. 16, отличающийся тем, что олефин представляет собой пропен.

18. Применение компонента катализатора по любому из пп. 1-15 или катализатора по п. 16 или 17 в области полимеризации олефинов, в частности полимеризации пропена.