背景技術(shù):
1、為了具有催化活性,烯烴聚合主催化劑需要用適當(dāng)?shù)闹呋瘎┻M(jìn)行活化。助催化劑對催化劑性能具有巨大影響。常規(guī)助催化劑基于mao和四(五氟苯基)-硼酸銨化合物。四(五氟苯基)硼酸根陰離子的弱配位性質(zhì)是其在基于烯烴的聚合反應(yīng)中有用的主要原因。美國專利6,245,706中描述了由多核硼烷、碳硼烷或金屬碳硼烷衍生的包括大體積陰離子的其它離子聚合催化劑體系。但是,仍然需要能夠在高聚合溫度(例如,t>170℃)下有效使基于烯烴的聚合物聚合的新型“弱配位”催化劑體系。以下發(fā)明已經(jīng)滿足了這一需要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、提供了一種催化劑體系,其包括至少以下的反應(yīng)產(chǎn)物:a)主催化劑;以及
2、b)至少一種助催化劑結(jié)構(gòu),所述至少一種助催化劑結(jié)構(gòu)選自以下i)到iii):
3、i)至少一種包括選自如下所示的結(jié)構(gòu)1的陰離子的助催化劑:
4、
5、其中r1到r12各自獨立地選自以下:鹵素、取代或未取代的(c1-c40)烴基或者取代或未取代的(c1-c40)雜烴基、si(rc)3、si(n(rc)2)3、si(o(rc)2)3、ge(rc)3、ge(n(rc)2)3、ge(o(rc)2)3、p(rc)2、p(n(rc)2)2、p(orc)2、n(rc)2、nh(rc)、nh2、oh、sh、orc、src、no2、cn、cf3、cf2rc、cf(rc)2、rcs(o)-、rcs(o)2-、(rc)2c=n-、rcc(o)o-、rcoc(o)-、rcc(o)n(r)-、(rc)2nc(o)-或氫,其中每個rc獨立地是取代或未取代的(c1-c35)烴基或者取代或未取代的(c1-c35)雜烴基;并且其中r1到r12中的兩個或更多個可以任選地形成一個或多個環(huán)結(jié)構(gòu);并且其中一個或多個氫原子可以任選地被氘取代;并且其中任選地,r1到r12中的一個可以選自ph(rc)2、ph(n(rc)2)2、ph(orc)、nh(rc)2、nh(rc)2、nh3、oh2、sh2、ohrc、shrc以形成中性結(jié)構(gòu);并且其中每個rc獨立地是取代或未取代的(c1-c35)烴基或者取代或未取代的(c1-c35)雜烴基;并且
6、其中r1到r12中的至少一個是鹵素;或者
7、ii)至少一種包括選自如下所示的結(jié)構(gòu)2的陰離子的助催化劑:
8、
9、其中r13到r24各自獨立地選自以下:鹵素、取代或未取代的(c1-c40)烴基或者取代或未取代的(c1-c40)雜烴基、si(rc)3、si(n(rc)2)3、si(o(rc)2)3、ge(rc)3、ge(n(rc)2)3、ge(o(rc)2)3、p(rc)2、p(n(rc)2)2、p(orc)2、n(rc)2、nh(rc)、nh2、oh、sh、orc、src、no2、cn、cf3、cf2rc、cf(rc)2、rcs(o)-、rcs(o)2-、(rc)2c=n-、rcc(o)o-、rcoc(o)-、rcc(o)n(r)-、(rc)2nc(o)-或氫,并且其中每個rc獨立地是取代或未取代的(c1-c35)烴基或者取代或未取代的(c1-c35)雜烴基;并且
10、其中r13到r24中的兩個或更多個可以任選地形成一個或多個環(huán)結(jié)構(gòu);并且其中一個或多個氫原子可以任選地被氘替換;并且其中任選地,r13到r24中的一個可以選自ph(rc)2、ph(n(rc)2)2、ph(orc)、nh(rc)2、nh(rc)2、nh3、oh2、sh2、ohrc、shrc以形成中性結(jié)構(gòu);并且其中每個rc獨立地是取代或未取代的(c1-c35)烴基或者取代或未取代的(c1-c35)雜烴基;并且
11、其中r13到r24中的至少一個是鹵素;或者
12、iii)i和ii的組合。
1.一種催化劑體系,其包括至少以下的反應(yīng)產(chǎn)物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑體系,其中,對于結(jié)構(gòu)1或2,所述烴基和/或所述雜烴基各自獨立地被一個或多個取代基rs取代;并且每個rs獨立地是鹵素原子、多氟取代、全氟取代、f3c-、fch2o-、f2hco-、f3co-、r3si-、r3ge-、ro-、rs-、rs(o)-、rs(o)2-、r2p-、r2n-、r2c=n-、nc-、rc(o)o-、roc(o)-、rc(o)n(r)-或r2nc(o)-,其中每個r獨立地是未取代的(c1-c18)烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑體系,其中,對于結(jié)構(gòu)1,r1到r12中的每一個均未被取代;和/或其中,對于結(jié)構(gòu)2,r13到r24中的每一個均未被取代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的催化劑體系,其中,對于結(jié)構(gòu)1,r1到r12中的兩個或更多個形成一個或多個環(huán)結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)結(jié)構(gòu)在環(huán)中除任何氫原子之外具有3到50個原子;和/或其中對于結(jié)構(gòu)2,r13到r24中的兩個或更多個形成一個或多個環(huán)結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)結(jié)構(gòu)在環(huán)中除任何氫原子之外具有3到50個原子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4中任一項所述的催化劑體系,其中,對于結(jié)構(gòu)1,r1到r12均不形成環(huán)結(jié)構(gòu);和/或其中對于結(jié)構(gòu)2,r13到r24均不形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系,其中,所述助催化劑的所述陰離子包括至少三個鹵素原子。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系,其中,所述助催化劑包括選自以下1)到95)的結(jié)構(gòu):
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系,其中所述助催化劑結(jié)構(gòu)包括至少一個具有結(jié)構(gòu)1的陰離子和/或至少一個具有結(jié)構(gòu)2的陰離子,所述助催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括至少一個選自以下的陽離子:[ynx-lm]+,其中x選自b、c、n、o、al、si、p或s;每個y獨立地選自(c1-c40)烴基、(c1-c40)雜烴基、si(rc)3、ge(rc)3、p(rc)2、n(rc)2、orc、src、no2、cn、cf3、rcs(o)-、rcs(o)2-、(rc)2c=n-、rcc(o)o-、rcoc(o)-、rcc(o)n(r)-、(rc)2nc(o)-、鹵素原子或氫原子,其中烴基、雜烴基、si(rc)3、ge(rc)3、p(rc)2、n(rc)2、orc、src、rcs(o)-、rcs(o)2-、(rc)2c=n-、rcc(o)o-、rcoc(o)-、rcc(o)n(r)-、(rc)2nc(o)-中的每一個未被取代或被一個或多個rs取代基取代,每個rs獨立地是鹵素原子、多氟取代、全氟取代、未取代的(c1-c18)烷基、f3c-、fch2o-、f2hco-、f3co-、r3si-、r3ge-、ro-、rs-、rs(o)-、rs(o)2-、r2p-、r2n-、r2c=n-、nc-、rc(o)o-、roc(o)-、rc(o)n(r)-或r2nc(o)-,或者y基團(tuán)中的兩個基團(tuán)與x一起形成任選地被一個或多個rs取代基取代的(c1-c18)亞烴基,并且其中每個rc為(c1-c40)烴基,并且r獨立地是未取代的(c1-c18)烴基;m獨立地是0、1、2或3;l是中性路易斯堿,并且當(dāng)m=0時,l不存在;n獨立地是2、3、4或5;并且其中兩個或三個[ynx]+可能任選地通過連接兩個或更多個(c1-c35)烴基、(c1-c35)雜烴基或rc而連接在一起。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系,其中所述助催化劑結(jié)構(gòu)包括至少一個具有結(jié)構(gòu)1的陰離子和/或至少一個具有結(jié)構(gòu)2的陰離子,并且所述助催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括至少一個選自式(i)、式(ii)和式(iii)的陽離子:
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系,其中所述陽離子是+n(h)rn3,其中至少兩個rn選自(c10-c20)烷基。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到8所述的催化劑體系,其中所述陽離子是+c(c6h5)3。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到8所述的催化劑體系,其中所述陽離子是+c(c6h4rc)3,其中rc是(c1-c20)烷基。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到8所述的催化劑體系,其中所述陽離子是[al(rn)2(orn2)n]+,其中每個rn選自(c1-c30)烷基或(c6-c24)芳基并且n是1或2,或者兩個rn與其所連接的al原子一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到8所述的催化劑體系,其中所述陽離子是[fe(cp(rn)n)2]+,其中n獨立地是1、2、3、4或5并且每個rn選自(c1-c30)烷基或(c6-c24)芳基,或者兩個或更多個rn與其所連接的基團(tuán)一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到7所述的催化劑體系,其中其中所述助催化劑結(jié)構(gòu)包括至少一個具有結(jié)構(gòu)1的陰離子和/或至少一個具有結(jié)構(gòu)2的陰離子,并且并且所述助催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括至少一個選自以下的陽離子:
16.一種聚合物組合物,其包括以下的聚合物產(chǎn)物:乙烯或丙烯與一種或多種α-烯烴共聚物和/或一種或多種二烯,并且其中所述聚合物產(chǎn)物在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑體系的存在下發(fā)生聚合。
17.一種用于生產(chǎn)聚合物組合物的方法,所述方法包括:
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑體系,其中所述助催化劑結(jié)構(gòu)包括(a)至少一個具有結(jié)構(gòu)1的陰離子,其中r1是(ch2=ch)-d-并且d表示c1-c18亞烴基或c1-c18雜亞烴基或者(b)至少一個具有結(jié)構(gòu)2的陰離子,其中r13到r24中的至少一個獨立地選自(ch2=ch)-d-并且每個d獨立地表示c1-c18亞烴基或c1-c18雜亞烴基。