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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von racemischen Metallocenkomplexen
der allgemeinen Formel (I)
worin
für eine zweibindige Gruppe wie
steht und
für eine zweibindige Gruppe wie
steht, und die Substituenten
und Indizes folgende Bedeufung haben:
-
- M
Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal,
Chrom, Molybdän,
Wolfram, sowie Elemente der III. Nebengruppe des Periodensystems
und der Lanthaniden,
- R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R1',R2',R3',R4',R5',R6',R7',R8',R9',R10',R11'
gleich
oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1-
bis C20-Alkyl, 3- bis 8-gliedriges Cycloalkyl – das seinerseits ein
C1- bis C20-Alkyl
als Rest tragen kann -, C&- bis C15-Aryl,
Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen
im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, Arylalkyl mit 1
bis 10 C-Atomen in Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, -OR1
3, -SR1
3, -N(R1
3)2, -P(R1
3)2, oder Si(R13)3 mit
- R1
3
gleich
oder verschieden, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C15-Aryl,
C3- bis C10-Cycloalkyl,
Alkylaryl, wobei die genannten Reste teilweise oder vollständig mit
Heteroatomen substituiert sein können,
- R8, R12, R8',
R1
2'
gleich oder verschieden C1- bis C20-Alkyl,
- Y
gleich oder verschieden = BR1
4, = AIR'1, -Ge-, -Sn-, -O-, -S-, = SO, = SO2, = NR14, = CO,
= PR1
4 oder = P(O)R1
4 ist, wobei
- R1
4
gleich
oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1-C10-Alkyl, C1-C10-Fluoralkyl,
C6-C10-Fluoraryl,
C6-C1
0-Aryl, C1-C10-Alkoxy, C2-C10-Alkenyl, C7-C40-Arylalkyl, C8-C4
0-Arylalkenyl, C7-C40-Alkylaryl bedeuten,
oder wobei zwei Reste R1
4 mit
den sie verbindenden Atomen einen Ring bilden, und
- M1
Silicium, Germanium oder Zinn
ist,
- R7
eine Gruppierung -[Z(R1
5)(R16)]m- ist, in der
- Z
gleich oder verschieden sein kann und für Silicium,
Germanium, Zinn oder Kohlenstoff steht,
- R1
5, R1
6
für Wasserstoff,
C1- bis C10-Alkyl,
C3- bis C10-Cycloalkyl
oder C6- bis C1
5-Aryl
- m
für
die Zahlen 1, 2, 3 oder 4 steht, und durch Umsetzen eines Übergangsmetallkomplexes
der Formel (II) mit
- X
gleich oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C15-Aryl,
Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C Atomen
im Arylrest, -OR17 oder -NR17
2, mit R17 gleich
oder verschieden C1-C10-Alkyl,
C6-C15-Aryl, C3-C10-Cycloalkyl,
AlkylAryl,
- n
eine ganze Zahl zwischen 1 und 4, wobei n der Wertigkeit
von M minus der Zahl 2 entspricht, Cyclopentadienylderivaten der
Formel mit (III)
mit
- M2 ein Alkali- oder Erdalkalimetal ion,
wobei
- p
1 ist wenn M2 ein Erdalkalimeiallion
ist, und 2 ist wenn M2 ein Alkalimetallion
ist, und Erwärmen
des so erhaltenen Reaktionsgemisches auf eine Temperatur im Bereich
von –78
bis +250°C.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung
entsprechende racemische Metallocenkomplexe gemäß Formel (I) und die Verwendung
von racemischen Metallocenkomplexen gemäß Formel (I) als Katalysatoren
oder als Bestandteil von Katalysatoren für die Polymerisation von olefinisch
ungesättigten
Verbindungen oder als Reagenzien oder als Katalysatoren in der stereoselektiven
Synthese.
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Neben der stereospezifischen Olefinpolymerisation
bietet in zunehmendem Maße
die enantioselektive organische Synthese interessante Anwendungsmöglichkeiten
für chirale
Metallocenkomplexe von Metallen der III. – VI. Nebengruppe des Periodensystems
der Elemente. Beispielhaft seien hier enantioselektive Hydrierungen
prochiraler Substrate genannt, beispielsweise prochiraler Olefine,
wie in R. Waymouth, P. Pino, J. Am. Chem. Soc. 112 (1990), S. 4911-4914
beschrieben, oder prochiraler Ketone, Imine und Oxime, wie in der
WO 92/9545 beschrieben. Weiterhin seien genannt die Herstellung
optisch aktiver Alkene durch enantioselektive Oligomerisation, wie
in W. Kaminsky et al., Angew. Chem. 101 (1989), S. 1304-1306 beschrieben,
sowie die enantioselektive Cyclopolymerisation von 1,5-Hexadienen,
wie in R. Waymouth, G. Coates, J. Am. Chem. Soc. 113 (1991), S.
6270 – 6271
beschrieben.
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Die genannten Anwendungen erfordern
im allgemeinen den Einsatz eines Metallocenkomplexes in seiner racemischen
Form, d.h. ohne meso-Verbindungen. Von dem bei der Metallocensynthese
des Standes der Technik anfallenden Diastereomerengemisch (rac-
u. meso-Form) muss zunächst
die meso-Form abgetrennt werden. Da die meso-Form verworfen werden
muss, ist die Ausbeute an racemischem Metallocenkomplex gering.
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In der Vergangenheit wurde daher
versucht racemoselektive Synthesen von ansa-Metallocenen zu entwickeln. Ein wesentlicher
Schritt bei racemoselektiven Synthesen von ansa-Metallocenen verläuft über die Zwischenstufe
eines ansa-Metallocenbisphenolates
oder eines ansa-Metallocenbiphenolates. Entsprechende Syntheserouten
allgemeiner Art sind beispielsweise in der WO 99/15538 sowie in
der
DE 10030638 beschrieben.
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Trotz der erzielten Fortschritte
wurde ein generell anwendbares Reaktionsschema für die racemoselektive Synthese
von ansa-Metallocenen bisher nicht gefunden. Bei der Syntheseroute über die
Zwischenstufe der ansa-Metallocenbisphenolate ist die Racemoselektivität des Synthesewegs
oft vom Substitutionsmuster des verwendeten Bisindenylliganden abhängig. So
sind meist lediglich mit in 2-Stellung des verbrückten Bisindenylliganden substituierten
Derivaten die entsprechenden ansa-Metallocenbisphenolatzwischenstufen
racemoselektiv erhältlich.
Ohne auf eine bestimmte Theorie festgelegt werden zu wollen, wird
angenommen, dass der Reaktionspfad möglicherweise über einen
kinetisch kontrollierten Mechanismus erfolgt, bei dem zwei verschiedene
diastereomere Übergangszustände gebildet
werden, welche unterschiedliche Energie besitzen, so dass die beiden
Isomere, nämlich
die meso-Form und die Racematform in verschiedenen Mengen gebildet werden.
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Gemeinsam ist den Syntheserouten über die
entsprechenden ansa-Metallocenbisphenolatzwischenstufen,
dass die Bisphenolatkomplexe, sobald gebildet, thermisch stabil
sind, so dass bei der Abspaltung der Phenolathilfsliganden keine
Isomerisierung zwischen rac- und meso-Form mehr auftritt.
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Ein Nachteil der bekannten Syntheseverfahren
mit den üblicherweise
verwendeten mehrfach alkylsubstituierten Bi(s)phenolat-Hilfsliganden
liegt in der relativ hohen Löslichkeit
dieser zumeist unpolaren Komplexe in den üblicherweise verwendeten aromatischen
Lösungsmitteln,
welche eine Isolierung des Komplexes durch Kristallisation in reiner
Form beträchtlich
erschweren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
war es daher, unter Überwindung
der Nachteile des Standes der Technik, ein Verfahren zur selektiven
Herstellung von racemischen praktisch (NMR-Messgenauigkeit) mesoisomerfreien
Metallocenkomplexen zu finden.
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Insbesondere war es eine Aufgabe
der vorliegenden Endung ein racemoselektives Syntheseverfahren für Metallocenkomplexe
zu finden, welches auf einfache und kostengünstige Weise zu in reiner Form
isolierbaren Endprodukten führt.
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Eine weitere Aufgabe war es, racemische
Metallocenkomplexe zu finden, welche entweder direkt als oder in
Katalysatoren, vornehmlich für
die Olefinpolymerisation, verwendet werden können, oder die nach Modifizierung,
beispielsweise nach der Substitution eines "Hilfsliganden", als, oder in Katalysatoren, vornehmlich für die Olefinpolymerisation,
verwendet werden können,
oder die als Reagenzien oder Katalysatoren in der stereoselektiven
Synthese verwendet werden können.
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Dem gemäß wurde das in den Patentansprüchen definierte
Verfahren, die daraus resultierenden racemischen Metallocenkomplexe
(I), sowie deren Verwendung als Katalysatoren oder in Katalysatoren
für die Polymerisation
von olefinisch ungesättigten
Verbindungen oder als Reagenzien oder Katalysatoren in der stereoselektiven
Synthese gefunden.
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Überraschenderweise
wurde gefunden, dass die racemoselektive Synthese von Metallocenkomplexen
gut gelingt, wenn Phenolatliganden und analoge Derivate verwendet
werden, die in den 2,6-Positionen des aromatischen Rings alkylsubstituiert
sind. Die Synthese verläuft
bereits mit einfachen Methylsubstituenten in den 2,6-Positionen
mit hohen rac:meso-Verhältnissen.
Besonders vorteilhaft ist, dass nach dem erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
durch Einführung
beispielsweise polarer Substituenten in 4-Position des Phenolatliganden
(oder dessen Analoga) die Löslichkeit
der Metallcenkomplexe signifikant verändert werden kann, so dass
deren Isolierung einfacher und in höherer Ausbeute erfolgen kann.
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Es hat sich ferner gezeigt, dass
das erfindungsgemäße Verfahren
ohne Isolierung von Zwischenstufen, in einem sogenannten "Eintopfverfahren", ausgehend von den
Cyclopentadienderivaten durchgeführt
werden kann, wobei das Verfahren racemoselektiv mit hohen Gesamtausbeuten
verläuft.
Insbesondere bevorzugt ist es deshalb, wenn das erfindungsgemäße Verfahren
ausgehend vom von den Cyclopentadienderivaten ohne Isolierung von
Zwischenstufen nach den einzelnen Verfahrensschritten durchgeführt wird.
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Die Begriffe "meso-Form", "Racemat" und somit auch "Enantiomere" in Verbindung mit
Metallocenkomplexen sind bekannt und beispielsweise in Rheingold
et al., Organometallics 11 (1992), S. 1869 – 1876 definiert.
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Der Begriff "praktisch meso-frei" wird hier so verstanden, dass mehr
als 80 %, vorzugsweise mindestens 90 %, einer Verbindung in Form
des Racemats vorliegen, besonders bevorzugt mindestens 95 %.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind, wenn von Phenolaten (oder deren analogen Derivaten) die Rede
ist, alle erfindungsgemäß beanspruchten
Phenolatliganden und deren analoge Derivate gemeint, in welchen
statt des Phenolsauerstoffs andere Elemente oder Gruppen, wie als
Y definiert, vorliegen.
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Überraschenderweise
wurde gefunden, dass Metallocenbisphenolatkomplexe mit einfachen
Alkylsubstituenten in 2- und 6-Position des Phenolatliganden in
hohen rac-Überschüssen zu
deutlich leichter isolier- und kristallisierbaren Produkten führen, unabhängig davon,
ob der üblicherweise
verwendete Bisindenylligand oder dessen Derivate in der 2-Position
des Indenyls substituiert sind oder nicht.
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Die im erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzten verbrückten Übergangsmetallkomplexe
haben die allgemeine Formel (II)
mit
-
- M
Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal,
Chrom, Molybdän,
Wolfram, sowie Elemente der III. Nebengruppe des Periodensystems
und der Lanthaniden,
- R9,R10,R11,R9',R10',R11'
gleich
oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1-
bis C20-Alkyl, 3- bis 8-gliedriges Cycloalkyl – das seinerseits ein
C1- bis C10-Alkyl
als Rest tragen kann -, C6- bis C15-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest
und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, Arylalkyl mit 1 bis 10 C-Atomen
in Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, -OR13,
-SR13, -N(R1
3)2, -P(R13)2, oder Si(R13)3 mit
- R1
3
gleich
oder verschieden, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C15-Aryl,
C3- bis C10-Cycloalkyl,
Alkylaryl, wobei die genannten Reste teilweise oder vollständig mit
Heteroatomen substituiert sein können,
R8, R12, R8',
R12' gleich
oder verschieden C1- bis C10-Alkyl,
- Y
gleich oder verschieden = BR14,
= AIR14, -Ge-, -Sn-, -O-, -S-, = SO, = SO=2, = NR14, = CO,
= PR1
4 oder = P(O)R14 ist,
wobei
- R14
gleich oder verschieden Wasserstoff,
Halogen, C1-C10-Alkyl,
C1-C10-Fluoralkyl, C6-C10-Fluoraryl, C6-C10-Aryl, C1-C10-Alkoxy, C2-C10-Alkenyl,
C7-C40-Arylalkyl,
C8-C40-Arylalkenyl,
C7-C40-alkylaryl
bedeuten, oder wobei zwei Reste R14 mit
den sie verbindenden Atomen einen Ring bilden, und
- M1
Silicium, Germanium oder Zinn
ist, und
- X
gleich oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C15 Aryl,
Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C Atomen
im Arylrest, -OR17oder -N17
2, mit R17gleich
oder verschieden C1-C10-Alkyl,
C6-C15-Aryl, C3-C10-Cycloalkyl,
alkylaryl,
und
- n
eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 ist, wobei n der Wertigkeit
von M minus der Zahl 2 entspricht.
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Bevorzugte Metalle M sind Titan,
Zirkonium und Hafnium, insbesondere Zirkonium.
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Gut geeignete Substituenten X sind
Fluor, Chlor, Brom, Iod, vorzugsweise Chlor, weiterhin C1- bis C6-Alkyl,
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, i-Butyl,
vorzugsweise tert.-Butyl. Außerdem
gut geeignet als Substituenten X sind Alkoholate -OR9 oder
Amide -N(R9)2 mit
R9, gleich oder verschieden, C1-
bis C10-Alkyl,
C6- bis C15-Aryl,
Alkylaryl, Arylalkyl, Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis
10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest. Derartige
Reste X sind beispielsweise Methyl, Ethyl, i-Propyl, tert.-Butyl,
Phenyl, Naphthyl, p-Tolyl, Benzyl, Trifluormethyl, Pentafluorphenyl.
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Die Substituenten R9,
R10, R11, R9',
R10',
R11' sind
gleich oder verschieden und bedeuten Wasserstoff, Fluor, Chlor,
Brom, Iod, C1- bis C20-Alkyl,-OR13, -SR13, -N(R13)2, -P(R13)2 oder Si(R13)3, mit R13, gleich oder verschieden, C1-
bis C10-Alkyl, C6- bis C1
5-Aryl, C3- bis C10-Cycloalkyl, Alkylaryl.
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Ferner können die Substituenten R9, R10, R11, R9', R10
',
R11' 3-
bis 8-gliedriges Cycloalkyl – das
seinerseits ein C1- bis C10-Alkylrest,
wie Methyl, Ethyl, Propyl tragen kann. Beispiele für derartigen
Cycloalkylreste sind Cyclopropyl, Cyclopentyl, vorzugsweise Cyclohexyl,
Norbornyl sein, oder auch C6- bis C15-Aryl, wie Phenyl, Naphthyl; Alkylaryl
mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest,
wie p-Tolyl; Arylalkyl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6
bis 20 C-Atomen
im Arylrest, wie Benzyl, Neophyl oder sie bedeuten Triorganosilyl
wie Si(R13)3 mit
R13 gleich oder verschieden C1-
bis C20-Alkyl, C3-
bis C10-Cycloalkyl, C6-bis C15-Aryl,
beispielsweise Trimethylsilyl, tert.-Butyldimethylsilyl, Triphenylsilyl.
Die genannten Reste können selbstverständlich auch
teilweise oder vollständig
mit Heteroatomen substituiert sein, beispielsweise mit S-, N-, O-,
oder Halogenatomhaltigen Strukturelementen. Exemplarisch seien für derartige
substituierte Reste R9, R9, R10, R11, R9',
R10
' und R11' genannt die
Trifluormethyl-, Pentafluorethyl-, Heptafluorpropyl-, Heptafluorisopropyl-, Pentafluorphenylgruppe.
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Bevorzugte Substituenten R8, R12, R8' und
R12' sind,
unabhängig
voneinander, C1- bis C10-Alkylgruppen, wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, i-Butyl,
tert.-Butyl, vorzugsweise einfach Methyl. Besonders bevorzugt ist
es, wenn alle Substituenten R8, R1
2, R8' und R1
2' gleich sind und für Methyl
stehen.
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In bevorzugten Ausführungsformen
sind sowohl R8, R12,
R8' und
R12',
als auch R10 und R10' in Formel
(I) und (II) gleich Methyl, insbesondere bevorzugt mit Y gleich
-0-, gleichbedeutend mit der Verwendung von 2,4,6-Trimethylphenol
als Liganden in Formel (II). Daneben ist auch die Verwendung von
2,6-Dimethylphenol erfindungsgemäß bevorzugt.
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Die Substituenten R10 und
R10' können zur
Veränderung
der Löslichkeit
der aus dem erfindungsgemäßen Verfahren
resultierenden Metallocenkomplexe (1) breit variiert werden, und
sind erfindungsgemäß gleich oder
verschieden Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, Iod, vorzugsweise Chlor,
Alkoholate -OR13, Thiolate -SR13, Amine – N(R13)2, -P(R13)2, oder Si(R13)3, mit R1
3, gleich oder verschieden,
C1- bis C10-Alkyl,
C3- bis C10-Cycloalkyl,
insbesondere auch 3- bis 8-gliedriges Cycloalkyl – das seinerseits
ein C1- bis C10-Alkylrest,
wie Methyl, Ethyl, Propyl tragen kann. Beispiele für derartigen
Cycloalkylreste sind Cyclopropyl, Cyclopentyl, vorzugsweise Cyclohexyl,
Norbornyl. Ferner kann R13 auch für halogensubstituierte
Alkyl- oder Cycloalkylreste stehen, beispielsweise Trifluormethyl-,
Pentafluorethyl-, Heptafluorpropyl-, oder Heptafluorisopropyl-.
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Der Fachmann wird für die Substituenten
R10 und R10' Alkyl-, Cycloalkyl-
oder Aromatische Gruppen wählen,
um die Löslichkeit
der Metallocenkomplexe (I) in unpolaren Lösungsmitteln zu erhöhen, und
er wird polare Substituenten R10 und R10',
beispielsweise Halogen, Alkoholate, Thiolate, Amine und dergleichen
wählen,
um die Löslichkeit
der Komplexe (I) in unpolaren Lösungsmitteln
zu verringern.
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Bevorzugt im letzteren Fall sind
R10 und R10' gleich Halogene
wie Chlor oder Brom, Alkoholate -OR13, Thiolate
-SR13, oder Amine -N(R13)2, mit R13 gleich
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, tert-Butyl, Cyclopropyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Norbornyl.
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Ganz besonders bevorzugt ist R13 gleich Methyl. Insbesondere bevorzugt
sind R10 und R10' in Formel (II)
Chlor, Brom, Methoxy, Ethoxy, Isopropyloxy, tert-Butyloxy, Cyclopropyloxy
oder Cyclohexyloxy.
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Es wurde erfindungsgemäß gefunden,
dass durch Variation der Substituenten R10 und
R10' über einen breiten
Bereich die Racemoselektivität
des Syntheseverfahrens nicht nachteilig beeinflusst wird, so dass
durch geeignete Wahl dieser Substituenten entsprechend den gewählten Reaktionsbedingungen
gezielt die Ausbeute der Synthese erhöht und verbessert werden kann.
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Als Brückenglieder Y kommen die folgenden
in Frage:
= BR
14,
= AIR
14, -Ge-, -Sn-, -O-, -S-, = SO, = SO
2, = NR
14, = CO,
= PR
14 oder = P(O)R
14 ist,
wobei
R
14 gleich oder verschieden sind und ein
Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C
1-C
10-Alkylgruppe, eine C
1-C
10-Fluoralkylgruppe, eine C
6-C
10-Fluorarylgruppe,
eine C
6-C
10-Arylgruppe,
eine C
1-C
10-Alkoxygruppe, eine
C
2-C
10-Alkenylgruppe, eine
C
7-C
4
0-Arylalkylgruppe,
eine C
8-C
40-Arylalkenylgruppe öder eine
C
7-C
4
0-Alkylarylgruppe
bedeuten oder zwei Reste R
14 mit den sie
verbindenden Atomen einen Ring bilden, und M
1 gleich Silicium,
Germanium oder Zinn ist.
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Bevorzugte Brückenglieder Y sind Methylen
-CH2-, S, O, -C(CH3)2-; ganz besonders bevorzugt sind die Y gleich
und bedeuten Sauerstoff -O-.
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Die Übergangsmetallkomplexe (II)
werden im allgemeinen nach Methoden hergestellt, die dem Fachmann
bekannt sind.
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Als gut geeignet hat sich hierbei
folgendes Vorgehen erwiesen, wobei in der Regel im Temperaturbereich
von –78
bis 110°C,
vorzugsweise zunächst
bei ca. 20°C gearbeitet
wird und die Reaktion dann durch Kochen am Rückfluss vervollständigt wird.
Das Phenolderivat wird zunächst
in einem Lösungsmittel,
beispielsweise Tetrahydrofuran (THF) deprotoniert, zum Beispiel
mit Natriumhydrid oder n-Butyllithium, und anschließend die Übergangsmetallverbindung,
beispielsweise das Halogenid, wie Titan-, Zirkonium- oder Hafniumtetrachlorid,
vorteilhaft in Form des bis-THF-Adduktes, hinzugegeben. Nach erfolgter
Umsetzung wird das Produkt in der Regel nach Abtrennung von Salzen
durch Auskristallisieren erhalten.
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Die erfindungsgemäßen verbrückten Übergangsmetallkomplexe (II)
enthalten in der Regel noch 1 bis 4 Äquivalente einer Lewis-Base,
welche in der Regel über
die Syntheseroute eingeschleppt wird. Als derartige Lewisbasen sind
beispielsweise zu nennen Ether, wie Diethylether oder Tetrahydrofuran
(THF) aber auch Amine wie TMEDA. Es ist aber auch möglich die Übergangsmetallkomplexe
(II) Lewis-Basenfrei zu erhalten, beispielsweise durch Trocknung
im Vakuum oder Wahl anderer Lösungsmittel
bei der Synthese. Derartige Maßnahmen
sind dem Fachmann bekannt.
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Die erfindungsgemäßen racemischen Metallocenkomplexe
der Formel (I) werden durch Umsetzung der Übergangsmetallkomplexe (II)
mit Cyclopentadienylderivaten der Alkali- oder Erdalkalimetalle
und anschließender
Erhitzung des so erhaltenen Reaktionsgemisches, gegebenenfalls in
Gegenwart von Radikalen oder Radikalbildnern, wie im folgenden beschrieben,
hergestellt.
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Vorzugsweise setzt man Übergangsmetallkomplexe
(II) ein, in welchen M Zirkonium bedeutet und die Reste R8, R8', R10,
R10',
R12, R12' die oben beschriebene,
bevorzugte Bedeutung haben, und Y für Sauerstoff steht. Sehr gut
geeignet sind Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethylphenolat), Dichlorozirkonium-bis(2,4,6-trimethylphenolat),
Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-chlorophenolat), Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-bromophenolat),
Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-methoxyphenolat),
Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-ethoxyphenolat), Dichlorozirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-tert-butoxyphenolat),
und die in den Beispielen genannten Zirkoniumbisphenolatverbindungen.
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Als Cyclopentadienylderivate der
Alkali- oder Erdalkalimetalle werden solche der Formel (III) verwendet:
mit
-
- M2
ein Alkali- oder Erdalkalimetallion,
insbesondere von Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, oder Ba,
wobei
wobei
p = 1 für
Be, Mg, Ca, Sr, Ba und p = 2 für
Li, Na, K, Rb, Cs ist, und für eine zweibindige Gruppe wie steht und für eine zweibindige Gruppe wie steht, und die Substituenten
und Indizes folgende Bedeutung haben:
- R1, R2, R3, R4, R5,
R6,R1', R2', R3',
R4',
R5',
R6',
sind
gleich oder verschieden Wasserstoff, Halogen, C1-
bis C2
0-Alkyl, 3- bis 8-gliedriges
Cycloalkyl – das
seinerseits ein C1- bis C10-Alkyl
als Rest tragen kann -, C6- bis C15-Aryl, alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen
im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, Arylalkyl mit 1
bis 10 C-Atomen in Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest,
-OR13, -SR13, -N(R13)2, -P(R13)2, oder Si(R13)3 mit
- R13
gleich oder verschieden, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C1
5-Aryl, C3- bis C10-Cycloalkyl, alkylaryl, wobei die genannten
Reste teilweise oder vollständig
mit Heteroatomen substituiert sein können, und
- R7
eine Gruppierung -[Z(R1
5)(R16)]m- ist, in der
- Z
gleich oder verschieden sein kann und für Silicium,
Germanium, Zinn oder Kohlenstoff steht,
- R15, R16
für Wasserstoff,
C1- bis C10-Alkyl,
C3- bis C10-Cycloalkyl
oder C6- bis C1
5-Aryl
- m
für
die Zahlen 1, 2, 3 oder 4 steht.
-
Bevorzugte Verbindungen der Formel
(III) sind solche in welchen M2 Lithium,
Natrium und insbesondere Magnesium bedeutet. Ferner sind solche
Verbindungen der Formel (III) besonders bevorzugt in welchen M2 Magnesium ist, und die insbesondere ein
Indenyltyp-Ringsystem oder deren heteroatomhaltige Analoga umfassen.
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Ganz besonders bevorzugte Verbindungen
(III) sind jene, welche in den Beispielen beschrieben werden und
außerdem
Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethylindenyl)magnesium 1,2-Ethandiylbis(1-{2,4,7-trimethylindenyl)}magnesium Dimethylsilandiylbis(1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-methylindenyl)magnesium
Phenyl(methyl)silandiylbis(2-methylindenyl)magnesium Diphenylsilandiylbis(2-methylindenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-6-isopropylindenyl)magnesium Ethandiylbis(1-indenyl)magnesium
Ethandiylbis(2-methyl-1-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-l-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-isopropyl-1-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-naphtyl-1-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)magnesium
Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl magnesium Ethandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)magnesium
Ethandiylbis(2-methyl-4-{3,5-di-(trifluoromethyl)}phenyl-1-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)- (2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-cyclohexyl-4-phenyl-indenyl)magnesium Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-phenyl-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) magnesium
Dimethylgermandiylbis(2-meth-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) magnesium Diethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)
magnesium Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) magnesium
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-(4-
(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl-6-(4'- tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)magnesium
Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)magnesium
Dimethylsilandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-2- isopropyl-4-(4'tert.-butyl-phenyl)-indenyl)magnesium
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-naphtyl-indenyl)-(2-isopropyl-4- (4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)magnesium
sowie Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethylindenyl)-di-lithium 1,2-Ethandiylbis(1-{2,4,7-trimethylindenyl)}-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(1-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-methylindenyl)-di-lithium Phenyl(methyl)silandiylbis(2-methylindenyl)-di-lithium
Diphenylsilandiylbis(2-methylindenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-6-isopropylindenyl)-di-lithium
Ethandiylbis(1-indenyl)-di-lithium Ethandiylbis(2-methyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-isopropyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-1-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-naphtyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)-di-lithium
Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)-di-lithium Ethandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)-di-lithium
Ethandiylbis(2-methyl-4-{3,5-di-(trifluoromethyl)}phenyl-1-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-methyl-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-
(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-cyclohexyl-4-phenyl-indenyl)-di-lithium Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-phenyl-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylgermandiylbis(2-meth-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Diethylsilandiylbis(2-methyl-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-(4-
(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl-6-(4'- tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-2-
isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-di-lithium
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-naphtyl-indenyl)-(2-isopropyl-4- (4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)-di-lithium sowie
die jeweiligen Lewis-Basenaddukte dieser vorstehend genannten Verbindungen
mit beispielsweise THF, DME, TMEDA.
-
Derartige Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen
(III) lassen sich nach literaturbekannten Methoden erhalten, beispielsweise
durch die, vorzugsweise stöchiometrische,
Umsetzung einer Organometallverbindung oder eines Hydrids des Alkali-
oder Erdalkalimetalls mit dem entsprechenden Cyclopentadienyltyp-Kohlenwasserstoff.
Geeignete Organometallverbindungen sind beispielsweise n-Butyllithium, Di-n-butylmagnesium
oder (n,s)-Dibutylmagnesium.
-
Die Umsetzung der Übergangsmetallkomplexe
(II) mit den Cyclopentadienylderivaten von Alkali- oder Erdalkalimetallen
der Formel (III) findet üblicherweise
in einem organischen Lösungs-
oder Suspensionsmittel, vorzugsweise in einem Lösungsmittelgemisch, welches
ein Lewis-basisches Lösungsmittel
enthält
im Temperaturbereich von – 78°C bis 250°C, vorzugsweise
im Temperaturbereich von 0 bis 110°C statt. Gut geeignete Lösungsmittel
sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan,
aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, ortho-, meta- oder para-Xylol
oder Isopropylbenzol (Cumol), Ether, wie Tetrahydrofuran (THF),
Diethylether, Methyl-tert-butylether oder Dimethoxyethan (DME),
Amine wie Diisopropylamin, Tetramethylethandiamin (TMEDA) oder Pyridin.
-
Gut geeignete Lösungsmittelgemische sind solche
aus Toluol und THF, Toluol und DME oder Toluol und TMEDA, wobei
die Lewis-Base im allgemein in einer Menge von 0,1 bis 50 mol-%,
vorzugsweise 1 bis 20 mol-%, bezogen auf das Lösungsmittelgemisch, vorliegt.
Das molare Verhältnis
des Übergangsmetallkomplexes
(I) zu dem Cyclopentadienylderivat von Alkali- oder Erdalkalimetallen
(III) liegt üblicherweise
im Bereich von 0,8 : 1 bis 1 : 1,2, vorzugsweise bei 1 : 1.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
umfasst das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung von racemischen Metallocenkomplexen der allgemeinen
Formel (I)
die folgenden Schritte:
-
- a) Deprotonierung einer Verbindung gemäß Formel
(IV) mittels eines geeigneten
Deprotonierungsmittels;
- b) Umsetzung der deprotonierten Verbindung (IV) mit einer Verbindung
R7Hal2, wobei Hal
für Halogen-substituenten
wie F, Cl, Br oder l steht, sowie anschließende nochmalige Deprotonierung
mittels eines geeigneten Deprotonierungsmittels zur Verbindung der
Formel (III) mit
M2 ein
Alkali- oder Erdalkalimetallion, wobei
p 1 ist wenn M2 ein Erdalkalimetallion ist, und 2 ist wenn
M2 ein Alkalimetallion ist, und R' wie oben definiert ist;
- c) Umsetzung der Verbindung gemäß Formel (III) mit einem Übergangsmetallkomplex
der Formel (II) mit
X gleich oder verschieden
Wasserstoff, Halogen, C1- bis C10-Alkyl,
C6- bis C1
5-Aryl, Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im
Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest, -OR17oder
-NR172, mit R17gleich
oder verschieden C1-C1
0-Alkyl, C6-C1
5-Aryl, C3-C10-Cycloalkyl,
Alkylaryl,
n eine ganze Zahl zwischen 1 und 4, wobei n der
Wertigkeit von M minus der Zahl 2 entspricht, und den übrigen Substituenten
wie oben definiert,
wobei alle Substituenten und deren Vorzugsbereiche
wie oben angegeben definiert sind.
-
Geeignete Deprotonierungsmittel sind,
wie bereits oben erwähnt,
beispielsweise N-Butyllithium, tert.-Butyllithium,
Natriumhydrid, Kalium-tert.-butoxid, Gringardreagenzien des Magnesiums,
Magnesiumverbindungen wie insbesondere Di-n-Butylmagnesium, (n,s)-Dibutylmagnesium
oder anderen geeigneten Erdalkali- oder Alkalimetallalkylverbindungen.
-
Die erfindungsgemäßen, racemischen Metallocenkomplexe
sind vorzugsweise solche der allgemeinen Formel (I)
worin
für eine zweibindige Gruppe wie
steht un
für eine zweibindige Gruppe wie
wobei die Substituenten dieselbe
Bedeutung wie oben angegeben haben. Bevorzugte Verbindungen der
Formel (I) sind solche in welchen M Titan, Hafnium und insbesondere
Zirkonium bedeutet. Ferner sind Verbindungen der Formel (I) besonders
bevorzugte Metallocene, in welchen ein Indenyltyp-Ringsystem vorliegt,
welches in 2-Position unsubstituiert oder methylsubstituiert ist.
-
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen
der Formel (I), in welchen
für
stehen und die Reste R
3 bis R
6 und R
3' bis
R
6' die
oben angegebene Bedeutung haben.
-
Ganz besonders bevorzugte Verbindungen
(I) sind jene, welche in den Beispielen beschrieben werden, insbesondere
Dimethylsilylbis(1-indenyl)zirkonium-bis(2,4,6-trimethylphenolat),
Dimethylsilylbis(2-methyl-1-indenyl)zirkonium-bis(2,4,6-trimethylphenolat),
Dimethylsilylbis(2-methyl-1-indenyl)zirkonium-bis(2,6-dimethylphenolat),
Dimethylsilylbis(2-methyl-1-indenyl)zirkonium-bis(2,6-dimethyl-4-bromphenolat),
oder Ethandiylbis(1-indenyl)zirkonium-bis(2,4,6-trimethylphenolat),
und außerdem:
Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethylindenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
1,2-Ethandiylbis(1-{2,4,7-trimethylindenyl)}zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Phenyl(methyl)silandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Diphenylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-6-isopropylindenyl) zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)zirkonium- bis(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-isopropyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis(2,6-dimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-{3,5-di-(trifluoromethyl)}phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)zirkonium- bis(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-
(2-isopropyl-4-(4'tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-cyclohexyl-4-phenyl-indenyl)
zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-phenyl-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylgermandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium- bis(2,6-dimethylphenolat);
Diethylsilandiylbis(2-methyl--4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)- zirkonium- bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat);
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-4-
(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-6-
(4'-tert.-butyl-phenyl)indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-
indenyl)zirkonium- bis(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)- (2-isopropyl-4-(4'tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); sowie Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-naphthyl-indenyl)-(2-isopropyl-
4-(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,6-dimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethylindenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); 1,2-Ethandiylbis(1-{2,4,7-trimethylindenyl)}zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Phenyl(methyl)silandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Diphenylsilandiylbis(2-methylindenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-6-isopropylindenyl) zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-isopropyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-{3,5-trifluoromethyl}phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis(2,4,6-trimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-naphtyl-1-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Ethandiylbis(2-methyl-4-{3,5-di-(trifluoromethyl)}phenyl-1-indenyl)zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)- indenyl)zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-
(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-cyclohexyl-4-phenyl-indenyl)
zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-phenyl-indenyf)zirkonium- bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylgermandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Diethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)- zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkonium-
bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiyl(2-methyl-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-4-
(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-6-
(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Dimethylsilandiylbis(2-isopropyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-
indenyl)zirkonium- bis- (2,4,6-trimethylphenolat);
Dimethylsilandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)-
(2-isopropyl-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); sowie Dimethylsilandiyl(2-methyh4-naphthyl-indenyl)-(2-isopropyl-
4-(4'-tert.-butylphenyl)-indenyl)zirkonium-
bis-(2,4,6-trimethylphenolat); Die racemischen Metallocenkomplexe,
vorzugsweise jene der allgemeinen Formel (I), lassen sich im allgemeinen
weiter modifizieren.
-
Insbesondere können beispielsweise die Phenolatliganden
in dem Komplex (I) einzeln oder gemeinsam durch Substitution abgespalten
und gegebenenfalls wiederverwendet werden. Geeignete Abspaltungs-(Substitutions-)methoden
sind die Umsetzung der racemischen Metallocenkomplexe, vorzugsweise jene
der allgemeinen Formel (I) mit SOCl2, Siliziumtetrachlorid,
Methylaluminiumdichlorid, Dimethylaluminiumchlorid, Aluminiumtrichlorid,
Dialkylaluminiumchloride, Aluminiumsesquichloride, besonders bevorzugt
Ethylaluminiumdichlorid, oder einer Brönsted-Säure wie Halogenwasserstoff,
also HF, HBr, Hl, vorzugsweise HCl, welche in der Regel in Substanz
oder als Lösung
in Wasser oder organischen Lösungsmitteln
wie Diethylether, THF angewandt wird. Gut geeignete Lösungsmittel
sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan,
aromatische Kohlenwasserstofte wie Toluol, ortho-, meta- oder para-Xylol
oder Isopropylbenzol (Cumol), Ether, wie Tetrahydrofuran (THF),
Diethylether, Methyl-tert-Butylether oder Dimethoxyethan (DME),
Amine wie Diisopropylamin, Tetramethylethandiamin (TMEDA) oder Pyridin.
-
Sehr gut geeignet sind Lewis-Base-haltige
Lösungsmittelgemische
aus Kohlenwasserstoffen und Ethern oder Aminen oder beidem, beispielsweise
solche aus Toluol und THF, Toluol und DME oder Toluol und TMEDA,
wobei die Lewis-Base im allgemein in einer Menge von 0,01-50 mol-%,
vorzugsweise 0,1-10 mol-%, bezogen auf das Lösungsmittelgemisch, vorliegt.
Besonders gut eignen sich Carbonsäurehalogenide wie Acetylchlorid,
Phenylacetyl-chlorid, 2-Thiophenacetylchlorid,
Trichloracetylchlorid, Trimethylacetylchlorid, O-Acetylmandelsäurechlorid, 1,3,5-Benzenetricarboxylicacidchlorid,
2,6-Pyridincarbonsäurechlorid,
tert-Butylacetylchlorid, Chloroacetylchlorid, 4-Chlorobenzolacetylchlorid,
Dichloroacetylchlorid, 3-Methoxyphenylacetylchlorid, Acetylbromid,
Bromoacetylbromid, Acetylfluorid, Benzoylfluorid, als "Abspaltungsreagenz", wobei diese in der
Regel in den o.g. Lösungsmittel
oder auch in Substanz verwendet werden.
-
Hierbei entsteht üblicherweise das der Formel
(I) analoge Mono- oder Dihalogenid der Formel Ia):
mit Hal gleich F, Cl, Br
oder l.
-
Ein weiteres gut geeignetes Substitutionsverfahren
ist die Umsetzung der racemischen Metallocenkomplexe der allgemeinen
Formel (I) mit Organo-Aluminiumverbindungen
wie Tri-C1-bis C10-Alkylaluminium, also
Trimethylaluminium, Triethylaluminium, Tri-n-butylaluminium, Tri-iso-butylaluminium.
Hierbei entsteht nach derzeitigem Kenntnisstand im allgemeinen die
zu II analoge Organo-Verbindung (organische Reste anstelle des Biphenolats,
z.B. C1- bis C10-Alkyl,
wie Methyl, Ethyl, n-Butyl, i-Butyl) und beispielsweise das Organo-Aluminiumbinaphtholat.
-
Bei den Spaltungsreaktionen werden
die Komponenten üblicherweise
im stöchiometrischen
Verhältnis eingesetzt,
davon abhängig,
ob ein mono- oder disubstituiertes Produkt erhalten werden soll.
-
Die Spaltungsreaktionen finden im
allgemeinen unter Erhaltung der Stereochemie der Metallocenkomplexe
statt, das bedeutet, es findet im allgemeinen keine Umwandlung der
racemischen Form in die meso-Form der Metallocenkomplexe statt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich
dadurch aus, dass es sehr selektiv die rac-Form von Metallocenkomplexe
(I), wie auch der daraus gewinnbaren entsprechenden Dihalogenide
(Ia) zugänglich macht.
Besonders vorteilhaft lassen sich erfindungsgemäße Bisphenolatkomplexe vom
Bisindenyl-Metallocentyp erhalten, welche in der Nachbarschaft des
Brückenglieds
R7 ( die sogenannte 2-Stellung) Wasserstoff oder einen von
Wasserstoff verschiedenen Liganden haben.
-
Nach dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren
sind die racemischen Metallocenkomplexe (I) unabhängig vom
Vorliegen eines Substituenten in 2-Stellung am Indenylsystem selektiv
zugänglich.
Darüber hinaus
ermöglicht
das erfindungsgemäße Verfahren
eine einfache Steuerung der Löslichkeit
der resultierenden Produkte über
die Wahl des Substituenten in 4-Position am Phenolatliganden (R10 bzw. R10'), wodurch
die Isolierung der Produkte erleichtert und die Ausbeuten des Syntheseverfahrens
gesteigert werden.
-
Ein weiterer wesentlicher Vorteil
ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren
racemoselektiv in einem sogenannten Eintopfverfahren durchgeführt werden
kann. Eintopfverfahren wird vorliegend so verstanden, dass nach
den einzelnen Verfahrensschritten keine Zwischenverbindungen eigens
isoliert werden. Die weitere Umsetzung kann direkt mit den Umsetzungsproduktmischungen
des vorangegangenen Schrittes erfolgen.
-
Die erfindungsgemäßen racemischen Metallocenkomplexe,
insbesondere jene der allgemeinen Formel (I) oder auch ihre, beispielsweise
durch Substitution der Phenolatliganden zugänglichen, bereits beschriebenen
Derivate der Formel (Ia) lassen sich als Katalysatoren oder in Katalysatorsystemen
für die
Polymerisation von olefinisch ungesättigten Verbindungen, wie Ethylen,
Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen,
Styrol, verwenden. Besonders vorteilhaft kommen sie zur Geltung
bei der stereoselektiven Polymerisation von prochiralen, olefinisch
ungesättigten
Verbindungen, wie Propylen, Styrol. Geeignete Katalysatoren oder
Katalysatorsysteme, in welchen die erfindungsgemäßen racemischen Metallocenkomplexe
als "Metallocenkomponente" fungieren können, werden üblicherweise
mittels metalloceniumionenbildenden Verbindungen enthalten, wie beispielsweise
in
EP-A-0 700 935 ,
Seite 7, Zeile 34 bis Seite 8, Zeile 21 und Formeln (IV) und (V)
dort beschrieben. Weitere metalloceniumionenbildenden Verbindungen
sind Alumoxan (RAIO)
n wie Methylaluminoxan,
oder auch Boraktivatoren.
-
Die erfindungsgemäßen racemischen Metallocenkomplexe,
insbesondere jene der allgemeinen Formel (I) oder ihre, beispielsweise
durch Abspaltung der Phenolatliganden zugänglichen, bereits beschriebenen Derivate
der Formel (Ia) lassen sich weiterhin als Reagenzien oder als Katalysatoren
oder in Katalysatorsystemen in der stereoselektiven, insbesondere
organischen Synthese verwenden. Beispielsweise seien genannt die
stereoselektive Reduktionen oder stereoselektiven Alkylierungen
von C=C-Doppelbindungen oder C=O-, C=N-Doppelbindungen.
-
Beispiele
-
Allgemeine Angaben: Die Herstellung
und Handhabung der metallorganischen Verbindungen erfolgte unter
Ausschluss von Luft und Feuchtigkeit unter Argon-Schutzgas (Schlenk-Technik bzw. Glove-Box).
Alle benötigten
Lösungsmittel
wurden vor Gebrauch mit Argon gespült und über Molsieb absolutiert.
-
Die Herstellung der verbrückten Bisindenylliganden
erfolgte nach den dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten üblichen
Verfahren, zum Teil sind die verwendeten Bisindenyle auch kommerziell
erhältliche
Verbindungen. Die verwendete BuLi-Lösung hatte eine Konzentration
von etwa 20 Gew.-% Butyllithium in Toluol (ca. 2,6 molar).
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Beispiel 1: Herstellung
von Ethandiylbis(indenyl)zirkoniumbis(2,4,6-trimethylphenolat)
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- a) Herstellung ZrCl4(THF)2
In einen trockenen Inertgas-gespülten 1000
ml Dreihalsrundkolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter und Vakuumanschluss
mit Hahn wurden 46,6 g (199,97 mmol) ZrCl4 in
80 g Toluol suspendiert. Die Suspension wurde im Eisbad auf etwa
4°C abgekühlt, anschließend wurden
tropfenweise 30,3 g THF langsam über
den Tropftrichter zugesetzt. Die resultierende Suspension ließ man auf
Raumtemperatur erwärmen
und eine Stunde rühren.
- b) Herstellung von Li(2,4,6-Me3-C6H2O)
In einen
trockenen, mit Inertgas gespülten
1000 ml Dreihalsrundkolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter und Vakuumanschluss
mit Hahn wurden 56,3 g (413,42 mmol) 2,4,6-Trimethylphenol in 100
g Toluol und 29 g THF gelöst.
Die Lösung
wurde im Eisbad auf etwa 4°C
abgekühlt
und anschließend
wurden über
1 Stunde 124,3 ml BuLi-Lösung über den
Tropftrichter zugesetzt. Danach ließ man die Reaktionsmischung auf
Raumtemperatur erwärmen
und eine Stunde rühren.
- c) Herstellung von (THF)2Cl2Zr(2,4,6-Me3-C6H2O)
Die
Lösung
aus Schritt a) wurde unter Stickstoff über eine Kanüle innerhalb
von mehreren Minuten in die Suspension aus Schritt b) bei Raumtemperatur überführt. Die
Reaktionsmischung wurde 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- d) Herstellung von Li2[1,2-Ethandiylbis(indenyl)]
In
einen trockenen Inertgas-gespülten
1000 ml Dreihals-Rundkolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter und Vakuumanschluss
mit Hahn wurden 46,5 g (179,98 mmol) 1,2-Ethandiylbis(indenyl) in
80 g Toluol und 17,1 g THF suspendiert. Die Suspension wurde im
Eisbad gekühlt
und es wurden unter Rühren
112,5 g einer BuLi-Lösung
innerhalb von 20 Minuten langsam zugetropft. Die resultierende Suspension
wurde weitere 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- e) Herstellung von 1,2-Ethandiylbis(indenyl)-Zr-(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die Suspension aus Schritt c) wurde über eine
Kanüle
innerhalb von mehreren Minuten unter Stickstoff in die Suspension
aus Schritt d) überführt. Die
resultierende Suspension wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Ein1H-NMR-Spektrum der Reaktionsmischung zeigte
die racemoselektive Bildung des Zielkomplexes an. Die Reaktionsmischung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt
und anschließend
auf 60 °C
erwärmt
und bei dieser Temperatur über
eine Kanüle
auf einer Glasfilterfritte Nummer 4 in einen Rundkolben mit Hahn
filtriert. Der Niederschlag wurde zweimal mit 40 g und 35 g Toluol
gewaschen und das Filtrat anschließend unter verringertem Druck
bei konzentriert. Es wurden 123 g Lösungsmittel entfernt. Bei Raumtemperatur
kristallisierte der Komplex nach mehreren Stunden aus. Der Niederschlag
wurde filtriert, mit 5 ml Toluol gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Es ergaben sich insgesamt 15,61 g der Zielverbindung in reiner rac-Form,
wie mittels 1H-NMR festgestellt. Ausbeute:
52 %.
Elementaranalyse:
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Beispiel 2: Herstellung
von Dimethylsilylbis(indenyl)zirkonium(2,4,6-trimethylphenolat)
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- a) Herstellung von ZrCl4(THF)2
Die Herstellung erfolgt wie in Schritt
a) von Beispiel 1 angegeben, die verwendeten Mengen betrugen 9,33 g
ZrCl4 (40,03 mmol), 140 ml Toluol und 7
g THF.
- b) Herstellung von Li(2,4,6-Me3-C6H2O)
Die Herstellung
erfolgte wie in Schritt b) von Beispiel 1 angegeben, die verwendeten
Mengen waren: 10,90 g (80,04 mmol 2,4,6-Trimethylphenol, 140 ml
Toluol, 5,77 g THF und 29,0 ml BuLi-Lösung.
- c) Herstellung von (THF)2CIzZr(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die Suspension aus Schritt a) wurde
unter Stickstoff innerhalb von mehreren Minuten bei Raumtemperatur über eine
Kanüle
in die Suspension aus Schritt c) überführt. Die Reaktionsmischung
wurde drei Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- d) Herstellung von Me2Si(ind)2Li2
Dieser
Reaktionsschritt wurde wie in Beispiel 1, d) ausgeführt. Die
verwendeten Mengen waren 11,0 g (38,13 mmol) Dimethylsilylbis(indenyl)
in 120 ml Toluol und 7 g THF. Zugesetzt wurden 29 ml BuLi-Lösung, anschließend wurde
die Mischung noch 1,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- e) Herstellung von MezSi(ind)2Zr(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die Suspension aus Schritt c) wurde
unter Stickstoff über
eine Kanüle
innerhalb von mehreren Minuten in die Suspension aus Schritt d) überführt. Die
resultierende Suspension wurde drei Stunden bei Raumtemperatur gerührt.1H-NMR-Spektroskopie
zeigte eine racemoselektive Bildung des Komplexes an. Die Reaktionsmischung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
1 Stunde auf 80 °C
erwärmt
und anschließend über eine
inertgasgefüllte
Glasfilterfritte Nummer 4 unter Stickstoff in einen Rundkolben mit
Hahn filtriert und das Filtrat unter verringertem Druck auf etwa
50 ml aufkonzentriert. Der Zielkomplex kristallisierte bei Raumtemperatur
nach 12 Stunden aus und wurde durch Filtrieren isoliert , mit geringen
Mengen Toluol gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es wurden insgesamt
16,0 g des Zielkomplexes in der reinen rac-Form erhalten, Ausbeute:
64 %.
Elementaranalyse:
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Beispiel 3: Herstellung
von Dimethylsilylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumbis(2,6-dimethylphenolat)
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- a) Herstellung von ZrCl4(THF)
Die
Herstellung erfolgte wie in Beispiel 1 a) angegeben, mit folgenden
Mengen: 5,05 g (21,67 mmol) ZrCl4, 90 ml
Toluol und 4,0 g THF.
- b) Herstellung von Li(2,6-Me2-C6H2O)
Die Herstellung
erfolgte wie in Beispiel 1 b) angegeben, mit folgenden Mengen und
Materialien: 5,29 g 2,6-Dimethylphenol, 100 ml Toluol, 4,0 g THF
und 16,5 ml BuLi-Lösung.
- c) Herstellung von (THF)ZCl2Zr(2,6-Me2t-C6H2O)2
Die Suspension aus b) wurde unter
Stickstoff innerhalb von mehreren Minuten bei Raumtemperatur über eine
Kanüle
in die weiße
Suspension aus Schritt a) überführt. Die
Reaktionsmischung wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- d) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Li2
In einen
trockenen Inertgas-gespülten
1000 ml Dreihalsrundkolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter und Vakuumanschluss
mit Hahn wurden 6,6 g (20,85 mmol) Dimethylsilylbis(2-methylindenyl)
in 100 ml Toluol und 6,0 g THF suspendiert. Bei Raumtemperatur wurden
16 ml BuLi-Lösung
langsam zugetropft. Die Suspension wurde weitere 2,5 Stunden bei
Raumtemperatur gerührt.
- e) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Zr(2,6-Me2-C6H2O)2
Die
Suspension aus Schritt c) wurde unter Stickstoff innerhalb mehrerer
Minuten über
eine Kanüle
in die Suspension aus Schritt d) überführt. Die resultierende Suspension
wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Ein 1H-NMR-Spektrum
zeigte, dass der Zielkomplex sich mit einem rac-meso-Verhältnis von
etwa 13,5:1 gebildet hatte. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur
weitere 4 Tage gerührt,
anschließend
auf 80°C
erwärmt
und unter Stickstoff auf einer Glasfilterfritte Nr.4 filtriert.
Er Rückstand
wurde bei 80 °C
mit 120 ml Toluol gewaschen, und anschließend wurde das Filtrat unter
verringertem Druck bei 40 °C
auf etwa 50 ml eingeengt. Nach 12 Stunden bei Raumtemperatur kristallisierte
der Komplex aus. Die Kristalle wurde filtriert, mit geringen Mengen
Toluol gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es ergaben sich insgesamt 11,33
g der Zielverbindung, Ausbeute 83 %.
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Beispiel 4: Herstellung
von Dimethylsilylbis(2-methylindenyl) zirkoniumbis(2,4,6-trimethyl-phenolat)
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- a) Herstellung von ZrCl4(DME)
Die
Synthese des Zirkonium DME-Adduktes wurde analog zu a) von Beispiel
1 durchgeführt.
Anstelle von THF wurde DME verwendet. Die verwendeten Mengen betrugen:
10,6 g (45,48 mmol) Zirkoniumtetrachlorid, 50,0 g Toluol, 5,7 g
DME.
- b) Herstellung von Li(2,4,6-Me3-C6HZO)2
Die
Herstellung erfolgte wie in Beispiel 1 b); die verwendeten Mengen
waren: 12,4 g (91,05 mmol) 2,4,6-Trimethylphenol, 47 g Toluol, 8,
g DME anstelle von THF, sowie 28,3 g einer 20 Gew.-%igen BuLi-Lösung.
- c) Herstellung von (DME)Cl2Zr(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die Suspension aus Schritt b) wurde
unter Stickstoff innerhalb mehrerer Minuten bei Raumtemperatur über eine
Kanüle
in die Suspension aus Schritt a) überführt. Die Reaktionsmischung
wurde 1,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
- d) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Li2
Die Herstellung
wurde wie in Schritt d) aus Beispiel 1 durchgeführt. Die verwendeten Mengen
waren: 12,0 g Dimethylsilyl-2-methylindenyl, 44 g Toluol, 5,2 g
DME und 25,7 ml BuLi-Lösung.
Die Suspension wurde auf 60 °C
erwärmt
und 1 h gerührt,
anschließend
wieder auf Raumtemperatur abgekühlt.
- e) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Zr(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die
Suspension aus Schritt c) wurde unter Stickstoff innerhalb mehrerer
Minuten über
eine Kanüle
in die Suspension aus Schritt d) überführt. Die resultierende Suspension
wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Ein 1H-NMR-Spektrum
zeigte, dass die Zielverbindung in einem rac-meso-Verhältnis von
etwa 20:1 gebildet wurde. Die Suspension wurde unter Stickstoff
mit einer Glasfilterfritte Nr.3 in einen Rundkolben mit Hahn filtriert
und der Filterkuchen mit 15 g Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde
anschließend
bei 40 °C
auf etwa 60,8 g eingeengt. 71 g Heptan wurden zugesetzt und 15 Minuten
gerührt,
wobei der Komplex kristallisierte. Es wurde filtriert und mit 25
g Diisopropylether gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es ergaben sich
insgesamt 18,8 g (74 %) der Zielverbindung.
Elementaranalyse:
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Beispiel 5: Herstellung
von Dimethylsilylbis(2-methylindenyl) zirkoniumbis(2,4,6-trimethylphenolat)
ausgehend von 2-Methylinden im Eintopfverfahren
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- a) Herstellung von ZrCla(DME)2
Die
Synthese dieser Verbindung erfolgte wie in Beispiel 4 a) angegeben.
Die verwendeten Mengen waren 10,3 g (44,20 mmol) ZrCl4,
52,0 g Toluol, 4,9 g DME.
- b) Herstellung von Li(2,4,6-Me3-C6H2O)
Die Herstellung
dieser Verbindung erfolgte wie in Beispiel 4 b) angegeben. Die verwendeten
Mengen waren: 12,4 g (91,05 mmol) 2,4,6-Trimethylphenol, 48 g Toluol
und 4,8 g DME sowie 28,4 g einer 20 Gew.-%igen BuLi-Lösung.
- c) Herstellung von (DME)CIzZr(2,4,6-Me3-C6H2O)2
Die
Herstellung dieser Verbindung erfolgte wie im Beispiel 4 c) angegeben
aus den obigen Lösungen
b) und a). Die resultierende Suspension wurde 0,5 Stunden gerührt.
- d) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Li2
In einen
trockenen Inertgas-gespülten
Dreihalsrundkolben mit Tropftrichter und Vakuumanschluss mit Hahn wurden
10,9 g (79,71 mmol) ml 2-Methylinden in 151 g Toluol und 8,3 g DME
gelöst.
Bei Raumtemperatur wurden 26,8 g einer 20 Gew.%igen BuLi-Lösung langsam
innerhalb von 20 Minuten zugetropft. Die resultierende Suspension
wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurden
5,4 g Dichlordimethylsilan zugetropft und der Tropftrichter mit
2 g Toluol nachgespült.
Die Mischung wurde auf 45 C erwärmt
und weitere 1,5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach
Abkühlung
auf Raumtemperatur wurden weitere 26,7 g BuLi-Lösung zugetropft und auf 60 °C erwärmt und
1,5 Stunden gerührt.
Anschließend wurde
abgekühlt
und 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. GC- und 1H-NMR-Analyse
ergab 94 % des Liganden.
- e) Herstellung der Zielverbindung
Die Suspension aus c)
wurde unter Stickstoff innerhalb von mehreren Minuten über eine
Kanüle
in die Suspension aus Schritt d) überführt. Die resultierende Lösung wurde
2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde
die Suspension über
eine Kanüle
auf einer Glasfilterfritte Nummer 3 unter Stickstoff in einen Rundkolben
mit Hahn filtriert. Der Filterkuchen wurde zweimal mit je 10 g Toluol
gewaschen. Ein1H-NMR-Spektrum des Filtrats
zeigte die Bildung der Zielverbindung mit einem rac:meso-Verhältnis von etwa
20:1. Das Filtrat wurde bei 40°C
auf etwa 80,6 g eingeengt. Anschließend wurden bei Raumtemperatur
70 g Heptan zugesetzt, wobei der Komplex kristallisierte. Die Kristalle
wurden abfiltriert, mit 28 g Düsopropylether
gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es ergaben sich insgesamt 13,8
g (51 %) der Zielverbindung.
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Beispiel 6: Herstellung
von Dimethylsilylbis(2-methyl-indenyl)-zirkonium-(2,6-dimethyl-4-bromphenolat)
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- a) Herstellung von ZrCl4(DME)
Die
Herstellung dieser Verbindung erfolgte wie in Beispiel 4 a) angegeben.
Die verwendeten Mengen waren 5,70 g (24,46 mmol) ZrCl4,
70 ml Toluol und 2,20 g DME.
- b) Herstellung von Li(2,6-Met-4-Br-C6H2O)
Die Herstellung dieser Verbindung
erfolgte wie in Beispiel 4 b) angegeben. Die verwendeten Mengen
waren 9,83 g (49,08 mmol) 2,6-Dimethyl-4-Bromphenol, 70 ml Toluol,
4,40 g DME und 20,0 ml 20 Gew.-%ige BuLi-Lösung.
- c) Herstellung von (DME)XCl2Zr(2,6-Met-4-Br-C6H2O)2
Die
Herstellung dieser Verbindung erfolgte wie in Beispiel 4 c) angegeben.
- d) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Li2
In einem
trockenen Inertgas-gespülten
1000 ml Dreihalsrundkolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter und Vakuumanschluss
mit Hahn wurden 7,74 g (24,45 mmol) Dimethylsilyl-bis-(2-methylindenyl)
in 100 ml Toluol und 15 ml DME suspendiert. Bei Raumtemperatur wurden
innerhalb von 20 Minuten 20,0 ml einer 20 Gew.-%igen BuLi-Lösung langsam
zugetropft. Anschließend
wurde auf 60°C
erwärmt
und eine weitere Stunde gerührt.
Schließlich
wurde die Suspension auf Raumtemperatur abgekühlt.
- e) Herstellung von Me2Si(2-Me-ind)2Zr(2,6-Met-4-Br-C6H2O)2
Die Suspension
aus Schritt c) wurde über
eine Kanüle
innerhalb von mehreren Minuten in die Suspension aus Schritt d) überführt. Die
resultierende Suspension wurde auf 40°C erwärmt und 1 Stunde bei dieser Temperatur
gerührt.
Ein 1N-NMR-Spektrum zeigte die Bildung der Zielverbindung
mit einem rac:meso-Verhältnis
von etwa 10:1. Die Suspension wurde auf 60 °C erwärmt und warm über eine
Kanüle
auf eine Glasfilterfritte Nummer 4 aufgebracht und in einen Rundhalskolben
mit Hahn filtriert. Das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei etwa
150 ml des Lösungsmittels
entfernt wurden. Der Kolben wurde mehrere Tage bei 0 °C aufbewahrt,
wobei sich ein Niederschlag bildete. Der Niederschlag wurde durch
Filtration und Trocknung im Vakuum isoliert, wobei sich insgesamt
9,49 g (48 %) der reinen rac-Form der Zielverbindung ergaben.
Elementaranalyse:
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