JP2022515364A - オレフィン重合のためのビアリールフェノキシiv族遷移金属触媒 - Google Patents

オレフィン重合のためのビアリールフェノキシiv族遷移金属触媒 Download PDF

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Abstract

式(I)による金属-配位子錯体を含む触媒系。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年12月20日に出願された米国仮特許出願第62/782,855号に対する優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の実施形態は、一般に、オレフィン重合触媒系およびプロセスに関し、より具体的には、オレフィン重合のためのビアリールフェノキシIV族遷移金属触媒の合成、およびその触媒系を組み込んでいるオレフィン重合プロセスに関する。
ポリエチレンおよび/またはポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマーは、様々な触媒系を介して生成される。オレフィン系ポリマーの重合プロセスにおいて使用されるそのような触媒系の選択は、そのようなオレフィン系ポリマーの特徴および特性に寄与する重要な要素である。
ポリエチレンおよびポリプロピレンは多種多様な製品のために製造される。ポリエチレンおよびポリプロピレン重合プロセスは、様々な樹脂を異なる用途での使用に好適なものとする異なる物理的性質を有する多種多様な結果として生じるポリエチレン樹脂を製造するためにいくつかの点で変えることができる。エチレンモノマーおよび任意に1つ以上のコモノマーが、アルカンまたはイソアルカン、例えばイソブタンなどの液体希釈剤中に存在する。水素も反応器に添加することができる。ポリエチレンを生成するための触媒系は、典型的には、クロム系触媒系、チーグラーナッタ触媒系、または分子(メタロセンまたは非メタロセンのいずれか)触媒系を含み得る。希釈剤および触媒系中の反応物は、反応器において高い重合温度で循環し、それによってポリエチレンホモポリマーまたはコポリマーが生成される。定期的または連続的に、希釈剤中に溶解したポリエチレン生成物を含む反応混合物の一部を、未反応エチレンおよび1つ以上の任意のコモノマーと一緒に、反応器から除去する。反応器から取り出されたときの反応混合物は、希釈剤および未反応反応物からポリエチレン生成物を除去するために処理されてもよく、希釈剤および未反応反応物は典型的には反応器中に再循環される。代替的に、反応混合物を、第2の反応器、例えば第1の反応器に直列に接続された反応器に送ってもよく、ここで第2のポリエチレン画分が生成され得る。
ポリエチレンまたはポリプロピレン重合などのオレフィン重合に好適な触媒系の開発における研究努力にもかかわらず、反応器に依存して変化する高いモルパーセント(モル%)のα-オレフィン組み込みを有するポリマーを生成する比較触媒系よりも高い効率および高いコモノマー組み込みを示すプロ触媒および触媒系が依然として必要とされている。(例えば、バッチ反応器についての高モル%α-オレフィン組み込みは、15~20%であり得る。)さらに、触媒および触媒系は、高い分子量および狭い分子量分布を有するポリマーを生成することができなければならない。
いくつかの実施形態によれば、触媒系は、式(I)に従う金属-配位子錯体を含む。
Figure 2022515364000001
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、金属は+2、+3、または+4の形式酸化状態を有し:各Xは、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-OR、-N(R、および-NCORから独立して選択された単座または二座の配位子である。(X)の下付き文字nは、1または2である。Yは、酸素、硫黄、または-N(R)-である。
式(I)において、各Rは独立して、-H、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、および式(IV)を有するラジカルからなる群から選択される:
Figure 2022515364000002
式(II)、(III)、および(IV)において、R31~35、R41~48、およびR51~59の各々は独立して、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-N=CHR、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され、ただし、Rのうちの少なくとも1つが式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、または式(IV)を有するラジカルであることを条件とする。
式(I)において、Qは、(C-C12)アルキレン、(C-C12)ヘテロアルキレン、(-CHSi(RCH-)、(-CHCHSi(RCHCH-)、(-CHGe(RCH-)、または(-CHCHGe(RCHCH-)であり、式中、Rが、(C-C20)ヒドロカルビルである。
式(I)において、基zおよびzを含む各個々の環について、zおよびzの各々は独立して、硫黄、酸素、-N(R)-、および-C(R)-からなる群から選択され、ただし、zおよびzのうちの少なくとも1つは硫黄であることを条件とする。R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bは独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C6-50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、および-Hから選択され、任意にR4aとR5a、またはR5aとR6a、またはR6aとR7a、またはR4bとR5b、またはR5bとR6b、またはR6bとR7bが、共有結合して、芳香環または非芳香環を形成し得る。
式(I)において、式(I)における各R、R、およびRは独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、および-Hからなる群から選択される。
式(I)において、Qが-CHCHCHCH-であるとき、各Rは、3,6-ジ-tert-ブチルカルバゾール-9-イルであり、zが硫黄であり、各Xがベンジルであるとき、R5aおよびR5bは、-OMe、フッ素、またはtert-オクチルではない。さらに、Qが-CHCHCHCH-であるとき、R4a、R5a、R6a、およびR7aのうちの少なくとも1つはハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも1つはハロゲンであるか、またはQが-CHCHCHCH-であるとき、R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bは、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、およびハロゲンからなる群から選択される。
式(I)の金属-配位子錯体を形成する様々な配位子を示す。 式(I)の金属-配位子錯体を形成する様々な配位子を示す。 式(I)の金属-配位子錯体を形成する様々な配位子を示す。 配位子2(L-2)を合成するための4つのステップの合成スキームを示す。 配位子1~6(L-2~L-3)を合成するための2つのステップの合成スキームを示し、第1のステップにおける試薬が配位子に依存して変更される。 プロ触媒19のX線回折により作成された3枚の画像である。 プロ触媒20のX線回折により作成された3枚の画像である。 プロ触媒3~8についてのチェーンシャトリング剤の量の関数としてのポリマーの分子量の変化のグラフである。 プロ触媒9~14についてのチェーンシャトリング剤の量の関数としてのポリマーの分子量の変化のグラフである。 プロ触媒15~21および25についてのチェーンシャトリング剤の量の関数としてのポリマーの分子量の変化のグラフである。 プロ触媒26、27、29、31、および33のチェーンシャトリング剤についての量の関数としてのポリマーの分子量の変化のグラフである。
ここで、触媒系の具体的な実施形態を説明する。本開示の触媒系は、異なる形態で実施されてもよく、本開示に記載される特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではないことを理解されたい。むしろ、実施形態は、本開示が、徹底的かつ完全となり、また主題の範囲を当業者に完全に伝えるように、提供される。
一般的な略語を以下に列挙する。
R、Z、M、X、およびnは、上記で定義したとおりである。Me:メチル、Et:エチル、Ph:フェニル、Bn:ベンジル、i-Pr:イソ-プロピル、t-Bu:tert-ブチル、t-Oct:tert-オクチル(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)、Tf:トリフルオロメタンスルホネート、THF:テトラヒドロフラン、EtO:ジエチルエーテル、CHCl:ジクロロメタン、CV:カラム容量(カラムクロマトグラフィーで使用)、EtOAc:酢酸エチル、C:重水素化ベンゼンまたはベンゼン-d6:CDCl:重水素化クロロホルム、NaSO:硫酸ナトリウム、MgSO:硫酸マグネシウム、HCl:塩化水素、n-BuLi:ブチルリチウム、t-BuLi:tert-ブチルリチウム、CuO:酸化銅(I)、N,N’-DMEDA:N,N’-ジメチルエチレンジアミン、KPO:三塩基性リン酸カリウム、Pd(AmPhos)Cl:ビス(ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)、Pd(dppf)Cl:[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]二塩化パラジウム(II)、KCO:炭酸カリウム、CsCO:炭酸セシウム、i-PrOBPin:2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、BrClCCClBr:1,2-ジブロモテトラクロロエタン、HfCl:塩化ハフニウム(IV)、HfBn:ハフニウム(IV)テトラベンジル、ZrCl:塩化ジルコニウム(IV)、ZrBn:ジルコニウム(IV)テトラベンジル、ZrBnCl(OEt):ジルコニウム(IV)ジベンジルジクロリドモノ-ジエチルエーテレート、HfBnCl(OEt):ハフニウム(IV)ジベンジルジクロリドモノ-ジエチルエーテレート、TiBn:チタン(IV)テトラベンジル、N:窒素ガス、PhMe:トルエン、PPR:並列重合反応器、MAO:メチルアルミノキサン、MMAO:変性メチルアルミノキサン、GC:ガスクロマトグラフィー、LC:液体クロマトグラフィー、NMR:核磁気共鳴、MS:質量分析、mmol:ミリモル、mL:ミリリットル、M:モル、minまたはmins:分、hまたはhrs:時間、d:日、R:滞留画分、TLC:薄層クロマトグラフィー、rpm:1分あたりの回転数。
「独立して選択される」という用語は、本明細書では、R、A、z1~5などの可変基が同一または異なり得ることを示すために使用される。R基に付随する化学名は、化学名の化学構造に対応するものとして当該技術分野で認識されている化学構造を伝えることを意図している。したがって、化学名は、当業者に既知の構造的定義を補足および例示することを意図しており、排除することを意図していない。
「プロ触媒」という用語は、活性化剤と組み合わせたときに触媒活性を有する化合物を指す。「活性化剤」という用語は、プロ触媒を触媒的に活性な触媒に転換するようにプロ触媒と化学的に反応する化合物を指す。本明細書で使用されるとき、「助触媒」および「活性化剤」という用語は交換可能な用語である。
ある特定の炭素原子含有化学基を記載するために使用される場合、「(C-C)」の形態を有する括弧付きの表現は、化学基の非置換形態がxおよびyを含めてx個の炭素原子からy個の炭素原子までを有することを意味する。例えば、(C-C50)アルキルは、その非置換形態では1~50個の炭素原子を有するアルキル基である。いくつかの実施形態および一般構造において、ある特定の化学基は、Rなどの1つ以上の置換基によって置換されてもよい。括弧付きの「(C-C)」を使用して定義される、化学基のR置換バージョンは、任意の基Rの同一性に応じてy個超の炭素原子を含有し得る。例えば、「Rがフェニル(-C)である正確に1つの基Rによって置換された(C-C50)アルキル」は、7~56個の炭素原子を含有し得る。したがって、一般に、括弧付きの「(C-C)」を使用して定義される化学基が1つ以上の炭素原子含有置換基Rによって置換される場合、化学基の炭素原子の最小および最大合計数は、xとyとの両方に、すべての炭素原子含有置換基R由来の炭素原子の合計数を加えることによって決定される。
「置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した少なくとも1個の水素原子(-H)が置換基(例えばR)によって置き換えられることを意味する。「過置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合したすべての水素原子(H)が置換基(例えばR)によって置き換えられることを意味する。「多置換」という用語は、対応する非置換化合物または官能基の炭素原子またはヘテロ原子に結合した、少なくとも2個の、ただし、すべてよりは少ない水素原子が置換基によって置き換えられることを意味する。「-H」という用語は、別の原子に共有結合している水素または水素ラジカルを意味する。「水素」および「-H」は、交換可能であり、明記されていない限りは、同一の意味を有する。
「(C-C50)ヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ラジカルを意味し、「(C-C50)ヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有する炭化水素ジラジカルを意味し、そこで、各炭化水素ラジカルおよび各炭化水素ジラジカルは、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(3個以上の炭素を有し、単環式および多環式、縮合および非縮合の多環式、ならびに二環式を含む)または非環式であり、1つ以上のRによって置換されているか、または置換されていない。
本開示において、(C-C50)ヒドロカルビルは、非置換または置換(C-C50)アルキル、(C-C50)シクロアルキル、(C-C20)シクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C40)アリール、または(C-C20)アリール-(C-C20)アルキレン(ベンジル(-CH-C)など)であり得る。
「(C-C50)アルキル」および「(C-C18)アルキル」という用語は、非置換または1つ以上のRによって置換されている、それぞれ、1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルおよび1~18個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐炭化水素ラジカルを意味する。非置換(C-C50)アルキルの例は、非置換(C-C20)アルキル、非置換(C-C10)アルキル、非置換(C-C)アルキル、メチル、エチル、1-プロピル、2-プロピル、1-ブチル、2-ブチル、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、1-ペンチル、1-ヘキシル、1-ヘプチル、1-ノニル、および1-デシルである。置換(C-C40)アルキルの例は、置換(C-C20)アルキル、置換(C-C10)アルキル、トリフルオロメチル、および[C45]アルキルである。「[C45]アルキル」という用語は、置換基を含むラジカル中に最大45個の炭素原子が存在することを意味し、例えば、それぞれ、(C-C)アルキルである1つのRによって置換されている(C27-C40)アルキルである。各(C~C)アルキルは、メチル、トリフルオロメチル、エチル、1-プロピル、1-メチルエチル、または1,1-ジメチルエチルであり得る。
「(C-C50)アリール」という用語は、6~40個の炭素原子を有し、そのうちの少なくとも6~14個の炭素原子は芳香環炭素原子である、非置換または(1つ以上のRによって)置換された単環式、二環式、または三環式芳香族炭化水素ラジカルを意味する。単環式芳香族炭化水素ラジカルは、1つの芳香環を含み、二環式芳香族炭化水素ラジカルは2つの環を有し、三環式芳香族炭化水素ラジカルは3つの環を有する。二環式または三環式芳香族炭化水素ラジカルが存在するとき、そのラジカルの環のうちの少なくとも1つは芳香族である。芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合の芳香族または非芳香族であり得る。非置換(C-C50)アリールの例としては、非置換(C-C20)アリール、非置換(C-C18)アリール、2-(C-C)アルキル-フェニル、フェニル、フルオレニル、テトラヒドロフルオレニル、インダセニル、ヘキサヒドロインダセニル、インデニル、ジヒドロインデニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、およびフェナントレニルが挙げられる。置換(C-C40)アリールの例としては、置換(C-C20)アリール、置換(C-C18)アリール、2,4-ビス([C20]アルキル)-フェニル、ポリフルオロフェニル、ペンタフルオロフェニル、およびフルオレン-9-オン-1-イルが挙げられる。
「(C-C50)シクロアルキル」という用語は、非置換であるかまたは1つ以上のRによって置換されている、3~50個の炭素原子を有する飽和環式炭化水素ラジカルを意味する。他のシクロアルキル基(例えば(C-C)シクロアルキル)は、x~y個の炭素原子を有し、非置換であるか、または1つ以上のRによって置換されているかのいずれかであるものと同様な様式で定義される。非置換(C~C40)シクロアルキルの例は、非置換(C~C20)シクロアルキル、非置換(C~C10)シクロアルキル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、およびシクロデシルである。置換(C~C40)シクロアルキルの例は、置換(C~C20)シクロアルキル、置換(C~C10)シクロアルキル、シクロペンタノン-2-イル、および1-フルオロシクロヘキシルである。
(C-C50)ヒドロカルビレンの例としては、非置換または置換(C-C50)アリーレン、(C-C50)シクロアルキレン、および(C-C50)アルキレン(例えば、(C-C20)アルキレン)が挙げられる。ジラジカルは、同じ炭素原子上(例えば-CH-)もしくは隣接する炭素原子(すなわち1,2-ジラジカル)上にあってもよく、または1個、2個、もしくは3個以上の介在炭素原子によって離間されている(例えば1,3-ジラジカル、1,4-ジラジカルなど)。いくつかのジラジカルとしては、1,2-、1,3-、1,4-、またはα,ω-ジラジカルが挙げられ、他のものとしては1,2-ジラジカルが挙げられる。α,ω-ジラジカルは、ラジカル炭素間に最大の炭素骨格間隔を有するジラジカルである。(C-C20)アルキレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、エタン-1,2-ジイル(すなわち-CHCH-)、プロパン-1,3-ジイル(すなわち-CHCHCH-)、2-メチルプロパン-1,3-ジイル(すなわち-CHCH(CH)CH-)が挙げられる。(C-C50)アリーレンα,ω-ジラジカルのいくつかの例としては、フェニル-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-3,7-ジイルが挙げられる。
「(C-C50)アルキレン」という用語は、非置換または1つ以上のRによって置換されている1~50個の炭素原子を有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にない)を意味する。非置換(C-C50)アルキレンの例は、非置換(C-C20)アルキレンであり、非置換-CHCH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CHC*HCH、および-(CHC*(H)(CH)を含み、式中、「C*」が、水素原子が、第二級もしくは第三級アルキルラジカルを形成するために除去される炭素原子を表す。置換(C-C50)アルキレンの例は、置換(C-C20)アルキレン、-CF-、-C(O)-、および-(CH14C(CH(CH-(すなわち、6,6-ジメチル置換ノルマル-1,20-エイコシレン)である。前述のように、2つのRは一緒になって、(C-C18)アルキレンを形成することができるので、置換(C-C50)アルキレンの例としては、1,2-ビス(メチレン)シクロペンタン、1,2-ビス(メチレン)シクロヘキサン、2,3-ビス(メチレン)-7,7-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、および2,3-ビス(メチレン)ビシクロ[2.2.2]オクタンも挙げられる。
「(C-C50)シクロアルキレン」という用語は、3~50個の炭素原子を有する、非置換または1つ以上のRによって置換されている、環式ジラジカル(すなわち、ラジカルが環原子上にある)を意味する。
「ヘテロ原子」という用語は、水素または炭素以外の原子を指す。1個または2個以上のヘテロ原子を含有する基の例としては、O、S、S(O)、S(O)、Si(R、P(R)、N(R)、-N=C(R、-Ge(R-、または-Si(R)-が挙げられ、各Rおよび各Rは、非置換(C-C18)ヒドロカルビルまたは-Hであり、各Rは非置換(C-C18)ヒドロカルビルである。「ヘテロ炭化水素」という用語は、炭化水素の1個以上の炭素原子がヘテロ原子で置き換えられている分子または分子骨格を指す。「(C-C50)ヘテロヒドロカルビル」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ラジカルを意味し、「(C-C50)ヘテロヒドロカルビレン」という用語は、1~50個の炭素原子を有するヘテロ炭化水素ジラジカルを意味する。(C-C50)ヘテロヒドロカルビルまたは(C-C50)ヘテロヒドロカルビレンのヘテロ炭化水素は、1個以上のヘテロ原子を有する。ヘテロヒドロカルビルのラジカルは、炭素原子上またはヘテロ原子上に存在することができる。ヘテロヒドロカルビレンの2つの基は、単一の炭素原子上または単一のヘテロ原子上に存在することができる。さらに、ジラジカルの2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なる炭素原子上に存在することができ、2つのラジカルのうちの一方は炭素原子上に存在することができ、他方はヘテロ原子上に存在することができ、または、2つのラジカルのうちの一方はヘテロ原子上に存在することができ、他方のラジカルは異なるヘテロ原子上に存在することができる。各(C-C50)ヘテロヒドロカルビルおよび(C-C50)ヘテロヒドロカルビレンは、非置換または(1つ以上のRによって)置換、芳香族または非芳香族、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、環式(単環式および多環式、縮合多環式および非縮合多環式を含む)または非環式であってもよい。
(C-C50)ヘテロヒドロカルビルは、非置換または置換されてもよい。(C-C50)ヘテロヒドロカルビルの非限定的な例としては、(C-C50)ヘテロアルキル、(C-C50)ヒドロカルビル-O-、(C-C50)ヒドロカルビル-S-、(C-C50)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C50)ヒドロカルビル-S(O)-、(C-C50)ヒドロカルビル-Si(R-、(C-C50)ヒドロカルビル-N(R)-、(C-C50)ヒドロカルビル-P(R)-、(C-C50)ヘテロシクロアルキル、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)アルキレン、(C-C20)シクロアルキル-(C-C19)ヘテロアルキレン、(C-C19)ヘテロシクロアルキル-(C-C20)ヘテロアルキレン、(C-C50)ヘテロアリール、(C-C19)ヘテロアリール-(C-C20)アルキレン、(C-C20)アリール-(C-C19)ヘテロアルキレン、または(C-C19)ヘテロアリール-(C-C20)ヘテロアルキレンが挙げられる。
「(C-C50)ヘテロアリール」という用語は、合計4~50個の炭素原子および1~10個のヘテロ原子を有する、非置換または(1つ以上のRによって)置換されている単環式、二環式、または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルを意味する。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、1つのヘテロ芳香環を含み、二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、2つの環を有し、三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、3つの環を有する。二環式または三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルが存在する場合、ラジカルにおける環のうちの少なくとも1つは、ヘテロ芳香族である。ヘテロ芳香族ラジカルの他の1つまたは複数の環は独立して、縮合または非縮合および芳香族または非芳香族であることができる。他のヘテロアリール基(例えば、一般に(C-C)ヘテロアリール、(C-C12)ヘテロアリールなど)は、x~y個の炭素原子(4~12個の炭素原子など)を有し、かつ非置換または1つもしくは2つ以上のRによって置換されているものと同様な様式で定義される。単環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、5員環または6員環である。5員環は、5マイナスh個の炭素原子を有し、ここで、hは、ヘテロ原子の数であり、1、2、または3であり得、各ヘテロ原子は、O、S、N、またはPであり得る。5員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピロール-1-イル、ピロール-2-イル、フラン-3-イル、チオフェン-2-イル、ピラゾール-1-イル、イソキサゾール-2-イル、イソチアゾール-5-イル、イミダゾール-2-イル、オキサゾール-4-イル、チアゾール-2-イル、1,2,4-トリアゾール-1-イル、1,3,4-オキサジアゾール-2-イル、1,3,4-チアジアゾール-2-イル、テトラゾール-1-イル、テトラゾール-2-イル、およびテトラゾール-5-イルが挙げられる。6員環は、6マイナスh個の炭素原子を有し、ここで、hは、ヘテロ原子の数であり、1または2であり得、ヘテロ原子は、NまたはPであり得る。6員環ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、ピリジン-2-イル、ピリミジン-2-イル、およびピラジン-2-イルが挙げられる。二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは、縮合5,6-または6,6-環系であり得る。縮合5,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、インドール-1-イル、およびベンズイミダゾール-1-イルが挙げられる。縮合6,6-環系二環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの例としては、キノリン-2-イル、およびイソキノリン-1-イルが挙げられる。三環式ヘテロ芳香族炭化水素ラジカルは縮合5,6,5-、5,6,6-、6,5,6-、または6,6,6-環系であり得る。縮合5,6,5-環系の例としては、1,7-ジヒドロピロロ[3,2-f]インドール-1-イルが挙げられる。縮合5,6,6-環系の例としては、1H-ベンゾ[f]インドール-1-イルが挙げられる。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,5,6-環系の例は、9H-カルバゾール-9-イルである。縮合6,6,6-環系の例は、アクリジン-9-イルである。
「(C-C50)ヘテロアルキル」という用語は、1~50個の炭素原子、またはそれよりも少ない炭素原子、およびヘテロ原子のうちの1個以上を含有する飽和直鎖または分岐鎖ラジカルを意味する。「(C-C50)ヘテロアルキレン」という用語は、1~50個の炭素原子および1個または2個以上のヘテロ原子を含有する飽和直鎖または分岐鎖ジラジカルを意味する。ヘテロアルキルまたはヘテロアルキレンのヘテロ原子としては、Si(R、Ge(R、Si(R、Ge(R、P(R、P(R)、N(R、N(R)、N、O、OR、S、SR、S(O)、およびS(O)が挙げられ得、ヘテロアルキルおよびヘテロアルキレン基の各々は、非置換または1つ以上のRによって置換されている。
非置換(C-C40)ヘテロシクロアルキルの例としては、非置換(C-C20)ヘテロシクロアルキル、非置換(C-C10)ヘテロシクロアルキル、アジリジン-1-イル、オキセタン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、ピロリジン-1-イル、テトラヒドロチオフェン-S,S-ジオキシド-2-イル、モルホリン-4-イル、1,4-ジオキサン-2-イル、ヘキサヒドロアゼピン-4-イル、3-オキサ-シクロオクチル、5-チオ-シクロノニル、および2-アザ-シクロデシルが挙げられる。
「ハロゲン原子」または「ハロゲン」という用語は、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、またはヨウ素原子(I)のラジカルを意味する。「ハロゲン化物」という用語は、フッ化物(F)、塩化物(Cl)、臭化物(Br)、またはヨウ化物(I)のハロゲン原子のアニオン形態を意味する。
「飽和」という用語は、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、ならびに(ヘテロ原子含有基において)炭素-窒素、炭素-リン、および炭素-ケイ素二重結合を欠くことを意味する。飽和化学基が1つ以上の置換基Rで置換されている場合、1つ以上の二重および/または三重結合は、任意で、置換基R中に存在してもしなくてもよい。「不飽和」という用語は、1つ以上の炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、または(ヘテロ原子含有基において)1つ以上の炭素-窒素二重結合、炭素-リン二重結合、または炭素-ケイ素二重結合を含有し、置換基R(存在する場合)、または(ヘテロ)芳香環(存在する場合)中に存在し得る二重結合を含まないことを意味する。
いくつかの実施形態によれば、触媒系は、式(I)に従う金属-配位子錯体を含む。
Figure 2022515364000003
式(I)において、Mは、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、金属は+2、+3、または+4の形式酸化状態を有し:各Xは、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-OR、-N(R、および-NCORから独立して選択される単座または二座の配位子である。(X)の下付き文字nは、1または2である。
式(I)において、各Rは独立して、-H、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、および式(IV)を有するラジカルからなる群から選択される:
Figure 2022515364000004
式(II)、(III)、および(IV)において、R31~35、R41~48、およびR51~59の各々は独立して、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-N=CHR、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され、ただし、Rのうちの少なくとも1つが式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、または式(IV)を有するラジカルであることを条件とする。
式(I)において、Qは、(C-C12)アルキレン、(C-C12)ヘテロアルキレン、(-CHSi(RCH-)、(-CHCHSi(RCHCH-)、(-CHGe(RCH-)、または(-CHCHGe(RCHCH-)であり、式中、Rが、(C-C20)ヒドロカルビルである。
式(I)において、基zおよびzを含有する各個々の環について、zおよびzの各々は独立して、硫黄、酸素、-N(R)-、および-C(R)-からなる群から選択され、ただし、zおよびzのうちの少なくとも1つは硫黄であることを条件とする。R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bは独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C6-50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、および-Hから選択され、任意にR4aとR5a、またはR5aとR6a、またはR6aとR7a、またはR4bとR5b、またはR5bとR6b、またはR6bとR7bが、共有結合して、芳香環または非芳香環を形成し得る。
式(I)において、式(I)における各R、R、およびRは独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、および-Hからなる群から選択される。
式(I)において、Qが-CHCHCHCH-であるとき、各Rは、3,6-ジ-tert-ブチルカルバゾール-9-イルであり、zが硫黄であり、各Xがベンジルであるとき、R5aおよびR5bは、-OMe、フッ素、またはtert-オクチルではない。さらに、Qが-CHCHCHCH-であるとき、R4a、R5a、R6a、およびR7aのうちの少なくとも1つはハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも1つはハロゲンであるか、またはQが-CHCHCHCH-であるとき、R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bは、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、およびハロゲンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、Yは、酸素、硫黄、または-N(R)-であり、式中、Rは、-Hまたは(C-C20)ヒドロカルビルである。
式(I)の様々な実施形態では、Yは酸素であり、zは硫黄である。他の実施形態では、Yは酸素であり、zは硫黄である。
式(I)のいくつかの実施形態では、各Rは、式(III)を有するラジカルであり、R41-48のうちの少なくとも1つは、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、またはハロゲンから選択される。
式(I)の1つ以上の実施形態では、各Rは、式(III)を有するラジカルであり、(1)R42およびR47は、(C-C20)アルキル、-Si(R、-CF、またはハロゲンからなる群から選択され、R43およびR46は-Hであるか、または(2)R43およびR46は、(C-C20)アルキル、-Si(R、-CF、またはハロゲンからなる群から選択され、R42およびR47は-Hである。
式(I)の様々な実施形態では、各Rは、式(IV)を有するラジカルであり、R51~59は-Hである。(I)の他の実施形態では、各Rは、式(IV)を有するラジカルであり、R51-59のうちの少なくとも1つは、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、またはハロゲンからなる群から選択される。
式(I)のいくつかの実施形態では、各Rは、式(II)を有するラジカルであり、R31、R33、およびR35は、(C-C20)ヒドロカルビルから選択される。1つ以上の実施形態では、各R31、R33、およびR35は独立して、(C-C)アルキル、(C-C24)アリールから選択される。式(I)の他の実施形態では、各Rは、式(II)を有するラジカルであり、R32およびR34は、(C-C20)ヒドロカルビルから選択される。1つ以上の実施形態では、各R32およびR34は独立して、(C-C)アルキルまたは(C-C24)アリールから選択される。
式(I)の1つ以上の実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6aおよびR6bは、フッ素である。式(I)の他の実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6aおよびR6bは、塩素である。様々な実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、およびR5bは、フッ素である。他の実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、およびR5bは、塩素である。いくつかの実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、R5b、R4a、およびR4bは、フッ素である。他の実施形態では、Qは(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、R5b、R4a、およびR4bは、塩素である。1つ以上の実施形態では、Qは、(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、R5b、R7a、およびR7bは、フッ素である。いくつかの実施形態では、Qは(C-C12)アルキレンであり、R6a、R6b5a、R5b、R7a、およびR7bは塩素である。
式(I)による金属-配位子触媒のいくつかの実施形態では、Rは、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、2,4,6-トリイソプロピルフェニル、3,5-ジ-イソプロピルフェニル、カルバゾリル、カルバゾール-9-イル、1,2,3,4-テトラヒドロカルバゾリル、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロカルバゾリル、3,6-ビス-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)カルバゾール-9-イル、3,6-ビス-(2,4,6-トリメチルフェニル)カルバゾール-9-イル)、3,6-ビス-(2,4,6-トリイソプロピルフェニル)カルバゾール-9-イル、2,7-ジ(第3級-ブチル)-カルバゾール-9-イル、2,7-ジ(第3級-オクチル)-カルバゾール-9-イル、2,7-ジフェニルカルバゾール-9-イル、2,7-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)-カルバゾール-9-イルアントラセニル、1,2,3,4-テトラヒドロアントラセニル、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセニル、フェナントレニル、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロフェナントレニル、1,2,3,4-テトラヒドロナフチル、2,6-ジメチルフェニル、2,6-ジイソプロピルフェニル、3,5-ジフェニルフェニル、1-ナフチル、2-メチル-1-ナフチル、2-ナフチル、1,2,3,4-テトラ-ヒドロナフサ-5-イル、1,2,3,4-テトラヒドロナフサ-6-イル、アントラセン-9-イル、1,2,3,4-テトラヒドロアントラセン-9-イル、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセン-9-イル、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロフェナントレン-9-イル、インドリル、インドリニル、キノリニル、1,2,3,4-テトラヒドロキノリニル、イソキノリニル、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリニルから選択される。
式(I)のいくつかの実施形態では、Qが(C-C)アルキレンであるとき、R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも2つは、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、またはハロゲンから選択される。1つ以上の実施形態では、Qが(C-C)アルキレンであるとき、R4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも1つは、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、R7bのうちの少なくとも1つは、ハロゲンである。他の実施形態では、Qが(C-C)アルキレンであるとき、R4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも2つは、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、R7bのうちの少なくとも2つは、ハロゲンであり、他の実施形態では、Qが(C-C)アルキレンであるとき、R4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも3つは、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、R7bのうちの少なくとも3つは、ハロゲンである。
式(I)の1つ以上の実施形態では、Qは、(-CHSi(RCH-)、(-CHCHSi(RCHCH-)、(-CHGe(RCH-)、または(-CHCHGe(RCHCH-)であり、式中、Rは、(C-C)アルキルである。他の実施形態では、Qは、ベンゼン-1,2-ジイルまたはシクロヘキサン-1,2-ジイルである。
式(I)の様々な実施形態では、Qは、(-CHSi(RCH-)または(-CHSi(RCH-)であり、式中、Rは、エチルまたは2-プロピルである。
式(I)のいくつかの実施形態では、Qは、ベンゼン-1,2-ジイルジメチルである。
触媒系のいくつかの実施形態では、連鎖移動剤をさらに含む。
本開示の1つ以上の実施形態は、オレフィンを重合するためのプロセスを含む。このプロセスは、本開示に開示された任意の一実施形態による触媒系の存在下で、エチレンおよび任意に1つ以上の(C-C12)α-オレフィンと接触させることを含む。いくつかの実施形態では、このプロセスは、連鎖移動剤をさらに含む。
例示的な実施形態では、触媒系は、プロ触媒1、2、5~34のいずれかの構造を有する式(I)のいずれかによる金属-配位子錯体を含み得る。
Figure 2022515364000005
Figure 2022515364000006
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Figure 2022515364000008
Figure 2022515364000009
Figure 2022515364000010
助触媒成分
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系は、オレフィン重合反応の金属系触媒を活性化するための当該技術分野で既知の任意の技術によって触媒的に活性にされ得る。例えば、式(I)の金属-配位子錯体によるプロ触媒は、錯体を活性化助触媒と接触させるか、または錯体を活性化助触媒と組み合わせることによって、触媒的に活性にされ得る。さらに、式(I)による金属-配位子錯体は、中性であるプロ触媒形態、およびベンジルまたはフェニルなどのモノアニオン配位子の損失によって正に帯電され得る触媒形態の両方を含む。本明細書に使用するのに好適な活性化助触媒としては、アルキルアルミニウム、ポリマーまたはオリゴマーアルモキサン(アルミノキサンとしても知られる)、中性ルイス酸、および非ポリマー、非配位、イオン形成化合物(酸化条件下でのそのような化合物の使用を含む)が挙げられる。好適な活性化技術は、バルク電気分解である。前述の活性化共触媒および技法のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。「アルキルアルミニウム」という用語は、モノアルキルアルミニウムジヒドリドもしくはモノアルキルアルミニウムジハライド、ジアルキルアルミニウムヒドリドもしくはジアルキルアルミニウムハライド、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。ポリマーまたはオリゴマーアルモキサンの例としては、メチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニウム修飾メチルアルモキサン、およびイソブチルアルモキサンが挙げられる。
ルイス酸活性化助触媒は、本明細書に記載の(C-C20)ヒドロカルビル置換基を含有する第13族金属化合物を含む。いくつかの実施形態では、第13族金属化合物は、トリ((C-C20)ヒドロカルビル)-置換アルミニウムまたはトリ((C-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物である。他の実施形態では、第13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換アルミニウム、トリ((C-C20)ヒドロカルビル)-ホウ素化合物、トリ((C-C10)アルキル)アルミニウム、トリ((C-C18)アリール)ホウ素化合物、およびそれらのハロゲン化(過ハロゲン化を含む)誘導体である。さらなる実施形態では、第13族金属化合物は、トリス(フルオロ置換フェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。いくつかの実施形態では、活性化助触媒は、トリス((C-C20)ヒドロカルビルボレート(例えば、トリチルテトラフルオロボレート)またはトリ((C-C20)ヒドロカルビル)アンモニウムテトラ((C-C20)ヒドロカルビル)ボレート(例えば、ビス(オクタデシル)メチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)である。本明細書で使用されるとき、「アンモニウム」という用語は、((C-C20)ヒドロカルビル)、((C-C20)ヒドロカルビル)N(H)、((C-C20)ヒドロカルビル)N(H) 、(C-C20)ヒドロカルビルN(H) 、またはN(H) である窒素カチオンを意味し、各(C-C20)ヒドロカルビルは、2つ以上存在するときは、同じでも異なっていてもよい。
中性ルイス酸活性化助触媒の組み合わせとしては、トリ((C-C)アルキル)アルミニウムとハロゲン化トリ((C-C18)アリール)ホウ素化合物、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの組み合わせを含む混合物が挙げられる。他の実施形態は、そのような中性ルイス酸混合物とポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせ、および単一の中性ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせである。(金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)[例えば(第4族金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)]のモルの数の比は、1:1:1~1:10:30であり、他の実施形態では1:1:1.5~1:5:10である。
式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系を活性化して、1つ以上の助触媒、例えば、カチオン形成助触媒、強ルイス酸、またはそれらの組み合わせと組み合わせることによって、活性触媒組成物を形成することができる。好適な活性化助触媒としては、ポリマーまたはオリゴマーアルミノキサン、特にメチルアルミノキサン、ならびに不活性、相溶性、非配位性、イオン形成性化合物が挙げられる。例示的な好適な助触媒としては、修飾メチルアルミノキサン(MMAO)、ビス(水素化タローアルキル)メチル、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1-)アミン、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
いくつかの実施形態では、2つ以上の前述の活性化助触媒を互いに組み合わせて使用することができる。助触媒の組み合わせの特定の例は、トリ((C-C)ヒドロカルビル)アルミニウム、トリ((C-C)ヒドロカルビル)ボラン、またはアンモニウムボレートとオリゴマーもしくはポリマーアルモキサン化合物との混合物である。式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数と1つ以上の活性化助触媒の総モル数との比は、1:10,000~100:1である。いくつかの実施形態では、この比は、少なくとも1:5000であり、他のいくつかの実施形態では少なくとも1:1000、および10:1以下であり、さらにいくつかの他の実施形態では、1:1以下である。アルモキサンを単独で活性化助触媒として使用する場合、用いられるアルモキサンのモル数は、式(I)の金属-配位子錯体のモル数のうちの少なくとも100倍であることが好ましい。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを単独で活性化助触媒として使用するとき、いくつかの他の実施形態では、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル数に対して用いられるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのモル数は、0.5:1~10:1、1:1~6:1、または1:1~5:1である。残りの活性化共触媒は一般に、式(I)の1つ以上の金属-配位子錯体の総モル量におおよそ等しいモル量で用いられる。
チェーンシャトリング剤
「シャトリング剤」という用語は、重合条件下で、組成物に含まれる触媒の少なくとも2つの活性触媒部位の間でポリメリル交換を引き起こすことができる、本開示の組成物に用いられる化合物または化合物の混合物を指す。すなわち、ポリマー断片の移動は、活性触媒部位のうちの1つ以上に対しておよびそれらからの両方で起こる。シャトリング剤とは対照的に、「連鎖移動剤」は、ポリマー鎖の成長の停止を引き起こし、触媒から移動剤への成長ポリマーの1回の移動に相当する。いくつかの実施形態において、シャトリング剤は、0.01~100、0.1~10、0.5~2.0、または0.8~1.2の活性比RA-B/RB-Aを有する。活性比RA-Bは、シャトリング剤を介した触媒A活性部位から触媒B活性部位へのポリメリル移動速度であり、RB-Aは、逆ポリメリル移動速度であり、これは、シャトリング剤を介した触媒B活性から始まる触媒A活性部位への交換速度である。シャトリング剤とポリメリル鎖との間に形成される中間体は、連鎖停止が比較的まれであるように、十分に安定である。1つ以上の実施形態において、3つの区別可能なポリマーセグメントまたはブロックを達成する前に、シャトル-ポリメリル生成物の90パーセント未満、75パーセント未満、50パーセント未満、または10パーセントよりもが停止される。チェーンシャトリングの速度(ポリマー鎖を触媒部位からチェーンシャトリング剤に、次いで触媒部位に戻して移動させるのに必要な時間によって定義される)は、ポリマー停止の速度と同等、またはそれよりも速く、さらには最大でポリマーの停止速度よりも10倍、またはさらには100倍速い。これにより、ポリマーの伝播と同じ時間スケールでポリマーブロックが形成されるようになる。
異なるタクチシティもしくはレジオエラーのセグメント、異なるブロック長、または各コポリマー中の異なる数のそのようなセグメントもしくはブロックを有するポリマー生成物は、触媒および様々なシャトリング剤の異なる組み合わせを選択することによって調製することができる。触媒は、異なる重合能力を有し、様々なシャトリング剤またはこれらの触媒の組み合わせを有する薬剤の混合物と対にされた式(I)の金属-配位子錯体から選択され得る。例えば、シャトリング剤の活性が、1つ以上の触媒の触媒ポリマー鎖伝播速度に対して低い場合、より長いブロック長のマルチブロックコポリマーおよびポリマーブレンドを得ることができる。対照的に、シャトリングがポリマー鎖の伝播に対して非常に速い場合、よりランダムな鎖構造およびより短いブロック長を有するコポリマーが取得される。極めて速いシャトリング剤は、実質的にランダムなコポリマー特性を有するマルチブロックコポリマーを生成することができる。触媒混合物およびシャトリング剤の両方を適切に選択することにより、比較的純粋なブロックコポリマー、比較的大きいポリマーセグメントもしくはブロックを含有するコポリマー、ならびに/または前述のものと様々なホモポリマーおよび/もしくはコポリマーとのブレンドを取得することができる。
触媒A、触媒B、およびチェーンシャトリング剤を含む好適な組成物は、タクチシティまたはレジオエラー内容物に基づくブロック分化に特別に適合された以下の多段階手順によって取得することができる。
I.潜在的触媒および潜在的チェーンシャトリング剤を含む混合物を使用して、1つ以上の付加重合性C3-30α-オレフィンモノマーを重合する。この重合試験を、バッチまたはセミバッチ反応器を使用して(つまり、触媒またはシャトリング剤を再供給せずに)、好ましくは比較的一定のモノマー濃度で、溶液重合条件下で操作し、典型的には1:5~1:500の触媒とチェーンシャトリング剤のモル比を使用して行う。好適な量のポリマーを形成した後、触媒毒の添加によって反応を停止し、ポリマーの特性(タクチシティおよび任意にレジオエラー内容物)を測定する。
II.前述の重合およびポリマー試験を、いくつかの異なる反応時間にわたって繰り返し、収率およびPDI値の範囲を有する一連のポリマーを提供する。
III.シャトリング剤へおよびそれからの両方の有意なポリマー移動を示す触媒/シャトリング剤のペアは、最小PDIが2.0未満、より好ましくは1.5未満、および最も好ましくは1.3未満のポリマー系列を特徴とする。その上、チェーンシャトリングが発生している場合、ポリマーのMnは、変換の増加に伴い直線的に増加する。触媒とシャトリング剤とのペアは、0.95よりも大きい、好ましくは0.99よりも大きい統計的精度(R2)を有する線に合う変換(またはポリマー収率)の関数としてポリマーMnを与えるものである。
次に、ステップI~IIIを、潜在的な触媒および/または想定されるシャトリング剤の1つ以上の追加のペアリングについて実行した。
1つ以上の実施形態において、次いで、触媒A、触媒B、および本発明による1つ以上のチェーンシャトリング剤を含むポリマー組成物を、2つの触媒の各々がチェーンシャトリング剤のうちの1つ以上によるチェーンシャトリングを受けるように選択し、触媒Aは、選んだ反応条件下で、触媒Bと比較して、立体特異性ポリマーを選択的に形成する能力が高い。チェーンシャトリング剤のうちの少なくとも1つは、触媒Aおよび触媒Bの両方で、順方向および逆方向の両方で(前述の試験で特定されるように)ポリマー移動を受ける。さらに、チェーンシャトリング剤は、(シャトリング剤の非存在下での活性と比較して)いずれかの触媒の触媒効率(触媒の重量/単位時間あたりに生成されるポリマー重量として測定される)を、60パーセントを超えて低下させないことが好ましく、より好ましくは、そのような触媒効率を20パーセントを超えて低下させず、最も好ましくは、少なくとも一方の触媒の触媒効率を、シャトリング剤の非存在下での触媒効率と比較して増加させる。
あるいは、標準的なバッチ反応条件下で一連の重合を行い、得られたポリマー特性を測定することにより、触媒とシャトリング剤のペアを検出することも可能である。好適なシャトリング剤は、シャトリング剤の使用量の増加に伴う、PDIの顕著な広がりまたは活性の損失(収率または速度の低下)なしに、得られるMnを低下させることによって特徴づけられる。
前述の試験は、自動反応器および分析プローブを使用した高速スループットスクリーニング技術と、異なる識別特性(シンジオタクチック、アイソタクチシティ、および任意に、レジオエラー内容物)を有するポリマーブロックの形成に容易に適合される。例えば、様々な有機金属化合物と様々なプロトン源との組み合わせ、およびオレフィン重合触媒組成物を用いた重合反応に添加される化合物または反応生成物により、多数の潜在的シャトリング剤候補を事前に同定またはその場で合成することができる。シャトリング剤と触媒とのモル比を変えて、いくつかの重合を実施する。最小要件として、好適なシャトリング剤は、上述のように、可変収率実験において5.0未満の最小PDIを生成する一方で、上述のように、触媒活性、触媒効率に重大な悪影響を与えず、好ましくは触媒活性および効率を改善するものである。
シャトリング剤を推測的に同定するための方法にかかわらず、この用語は、現在同定されているマルチブロックコポリマーを調製することができるか、または本明細書に開示された重合条件下で有効に用いられる化合物を指すことを意味する。非常に望ましくは、平均鎖あたりのブロックまたはセグメントの平均数(異なる組成のブロックの平均数をポリマーのMnで除算したものとして定義される)は、3.0よりも大きい、より好ましくは3.5よりも大きい、さらにより好ましくは4.0よりも大きく、25未満、好ましくは15未満、より好ましくは10.0未満、最も好ましくは8.0未満が、本発明に従って形成される。
本明細書での使用に好適なシャトリング剤としては、少なくとも1つのC1-20ヒドロカルビル基を含有する、1、2、12、または13族の金属化合物または錯体、好ましくは、各ヒドロカルビル基に1~12個の炭素を含有するヒドロカルビル置換アルミニウム、ガリウム、または亜鉛化合物、およびそのプロトン源との反応生成物が挙げられる。ヒドロカルビル基は、アルキル基、直鎖状または分岐状C2~8アルキル基である。本開示の1つ以上の実施形態において、シャトリング剤は、重合プロセスに添加されてもよい。連鎖移動剤としては、トリアルキルアルミニウムおよびジアルキル亜鉛化合物、特にトリエチルアルミニウム、トリ(i-プロピル)アルミニウム、トリ(i-ブチル)アルミニウム、トリ(n-ヘキシル)アルミニウム、トリ(n-オクチル)アルミニウム、トリエチルガリウム、またはジエチル亜鉛が挙げられ得る。追加の好適なシャトリング剤としては、前述の有機金属化合物、好ましくはトリ(C1-8)アルキルアルミニウムもしくはジ(C1-8)アルキル亜鉛化合物、特にトリエチルアルミニウム、トリ(i-プロピル)アルミニウム、トリ(i-ブチル)アルミニウム、トリ(n-ヘキシル)アルミニウム、トリ(n-オクチル)アルミニウム、またはジエチル亜鉛を、化学量論量未満(ヒドロカルビル基の数に対して)の二級アミンまたはヒドロキシル化合物、特にビス(トリメチルシリル)アミン、t-ブチル(ジメチル)シロキサン、2-ヒドロキシメチルピリジン、ジ(n-ペンチル)アミン、2,6-ジ(t-ブチル)フェノール、エチル(1-ナフチル)アミン、ビス(2,3,6,7-ジベンゾ-1-アザシクロヘプタンアミン)、または2,6-ジフェニルフェノールと組み合わせることによって形成される反応生成物または混合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、シャトリング剤は、金属原子あたり1つのヒドロカルビル基が残るように、アミンまたはヒドロキシル試薬から選択され得る。シャトリング剤として本開示で使用するための前述の組み合わせの主な反応生成物は、n-オクチルアルミニウム ジ(ビス(トリメチルシリル)アミド)、i-プロピルアルミニウム ビス(ジメチル(t-ブチル)シロキシド)、およびn-オクチルアルミニウム ジ(ピリジニル-2-メトキシド)、i-ブチルアルミニウム ビス(ジメチル(t-ブチル)シロキサン)、i-ブチルアルミニウム ビス(ジ(トリメチルシリル)アミド)、n-オクチルアルミニウム ジ(ピリジン-2-メトキシド)、i-ブチルアルミニウム ビス(ジ(n-ペンチル)アミド)、n-オクチルアルミニウム ビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノキシド)、n-オクチルアルミニウム ジ(エチル(1-ナフチル)アミド)、エチルアルミニウム ビス(t-ブチルジメチルシロキシド)、エチルアルミニウム ジ(ビス(トリメチルシリル)アミド)、エチルアルミニウム ビス(2,3,6,7-ジベンゾ-1-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウム ビス(2,3,6,7-ジベンゾ-1-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウム ビス(ジメチル(t-ブチル)シロキシド、エチル亜鉛(2,6-ジフェニルフェノキシド)、およびエチル亜鉛(t-ブトキシド)である。
ある触媒または触媒の組み合わせに好適なシャトリング剤は、異なる触媒または触媒の組み合わせで使用するのに必ずしも良好またはさらには満足のいくものではない場合があることを当業者は理解することになる。いくつかの潜在的なシャトリング剤は、1つ以上の触媒の性能に悪影響を与える場合があり、本開示の重合プロセスでの使用には除外され得る。したがって、ハードセグメントおよびソフトセグメントを有するポリマーを達成するためには、チェーンシャトリング剤の活性と触媒の触媒活性とのバランスをとる必要がある。
しかしながら、一般には、シャトリング剤は、最高のポリマー移動速度と最高の移動効率(連鎖停止の発生率の低下)を保有する。そのようなシャトリング剤は、低濃度で使用しても、依然として、ある程度のシャトリングを達成し得る。加えて、そのようなシャトリング剤により、可能な限り最短のポリマーブロック長の生成がもたらされる。反応器内のポリマーの有効分子量が減少するという事実により、単一交換部位を有するチェーンシャトリング剤を用いている。
ポリオレフィン
前の段落に記載される触媒系は、オレフィン、主にエチレンおよびプロピレンの重合に利用される。いくつかの実施形態では、重合スキーム中に単一種類のオレフィンまたはα-オレフィンのみが存在し、ホモポリマーを生成する。しかしながら、追加のα-オレフィンを重合手順に組み込んでもよい。追加のα-オレフィンコモノマーは、典型的には、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α-オレフィンコモノマーは、3~10個の炭素原子、または3~8個の炭素原子を有し得る。例示的なα-オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、および4-メチル-1-ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、1つ以上のα-オレフィンコモノマーは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンからなる群から、または代替的に1-ヘキセンおよび1-オクテンからなる群から選択することができる。
いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン由来の単位を少なくとも50モルパーセント含むことができる。少なくとも60モルパーセントからのすべての個々の値および部分範囲は本明細書に含まれ、別個の実施形態として本明細書に開示される。例えば、エチレン系ポリマーは、エチレン由来の単位を少なくとも63モルパーセント、単位を少なくとも86モルパーセント、エチレン由来の単位を少なくとも90モルパーセント、または代替的に、エチレン由来の単位を70~100モルパーセント、エチレン由来の単位を70~89.5モルパーセント、エチレン由来の単位を69~85.5モルパーセント含み得る。
エチレン系ポリマーのいくつかの実施形態において、追加のα-オレフィンの量は、50モル%未満であり、他の実施形態は、少なくとも1モルパーセント(モル%)~40モル%を含み、さらなる実施形態において、追加のα-オレフィンの量は少なくとも10モル%~20モル%を含む。いくつかの実施形態では、追加のα-オレフィンは1-オクテンである。
任意の従来の重合プロセスを使用してエチレン系ポリマーを生成してもよい。かかる従来の重合プロセスとしては、1つ以上の従来の反応器、例えばループ反応器、等温反応器、流動床気相反応器、撹拌槽型反応器、バッチ反応器などの並列、直列、またはそれらの任意の組み合わせを使用する、溶液重合プロセス、気相重合プロセス、スラリー相重合プロセス、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば、二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成され得、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系および任意に1つ以上の助触媒の存在下で重合される。別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本開示および本明細書に記載の触媒系および任意に1つ以上の他の触媒の存在下で重合される。本明細書に記載の触媒系は、任意に1つ以上の他の触媒と組み合わせて、第1の反応器または第2の反応器において使用することができる。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、二重反応器系、例えば二重ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本明細書に記載の触媒系の存在下で両方の反応器において重合される。
別の実施形態では、エチレン系ポリマーは、単一反応器系、例えば単一ループ反応器系において、溶液重合によって生成することができ、そこで、エチレン、および任意に1つ以上のα-オレフィンは、本開示内に記載の触媒系および任意に1つ以上の助触媒の存在下で、前の段落に記載のように重合される。
エチレン系ポリマーは、1つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。かかる添加剤としては、帯電防止剤、色増強剤、染料、潤滑剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、紫外線安定剤、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。エチレン系ポリマーは、任意の量の添加剤を含有し得る。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーおよび1つ以上の添加剤の重量に基づいて、そのような添加剤の合計重量で約0~約10パーセント妥協し得る。エチレン系ポリマーは、充填剤をさらに含み得、その充填剤としては、有機または無機充填剤を挙げることができるが、これらに限定されない。エチレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーとすべての添加剤または充填剤の合計重量に基づいて、例えば炭酸カルシウム、タルク、またはMg(OH)などの約0~約20重量パーセントの充填剤を含み得る。エチレン系ポリマーは、1つ以上のポリマーとさらに配合されてブレンドを形成することができる。
いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーを生成するための重合プロセスは、触媒系の存在下でエチレンと少なくとも1つの追加のα-オレフィンを重合することを含むことができ、触媒系は、式(I)のうちの少なくとも1つの金属-配位子錯体を組み込む。式(I)の金属-配位子錯体を組み込むそのような触媒系から得られたポリマーは、ASTM D792(その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)に従って、例えば、0.850g/cm~0.950g/cm、0.880g/cm~0.920g/cm、0.880g/cm~0.910g/cm、または0.880g/cm~0.900g/cmの密度を有し得る。
別の実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から結果として得られるポリマーは、5~15のメルトフロー比(I10/I)を有し、ここで、メルトインデックスIは、ASTM D1238(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に従って、190℃および2.16kgの積載で測定され、メルトインデックスI10は、ASTM D1238に従って、190℃および10kgの積載で測定される。他の実施形態では、メルトフロー比(I10/I)は5~10であり、他では、メルトフロー比は5~9である。
いくつかの実施形態では、式(I)の金属-配位子錯体を含む触媒系から得られたポリマーは、1~25の多分散指数(PDI)を有し、PDIは、M/Mとして定義され、Mは、重量平均分子量であり、Mは、数平均分子量である。他の実施形態では、触媒系から得られたポリマーは、1~6のPDIを有する。別の実施形態は、1~3のPDIを含み、他の実施形態は、1.5~2.5のPDIを含む。
本開示に記載される触媒系の実施形態は、形成されたポリマーの高分子量およびポリマーに組み込まれたコモノマーの量の結果として、固有のポリマー特性をもたらす。
すべての溶媒および試薬を、商業的供給源から入手し、別段の記載がない限り、受け取ったまま使用した。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、およびジエチルエーテルを、活性アルミナ、および場合によってはQ-5反応物質を通過させることによって精製する。窒素充填グローブボックス中で行われた実験に使用された溶媒は、活性化4Åモレキュラーシーブ上での貯蔵によってさらに乾燥させる。感湿反応用ガラス器具を、使用前に一晩オーブン内で乾燥させる。NMRスペクトルを、Varian 400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録する。LC-MS分析は、Waters 2424 ELS検出器、Waters 2998 PDA検出器、およびWaters 3100 ESI質量検出器と組み合わせたWaters e2695分離モジュールを使用して行う。LC-MS分離は、XBridge C18 3.5μm 2.1×50mmカラムで、5:95~100:0のアセトニトリルおよび水の勾配(イオン化剤として0.1%のギ酸を含む)を使用して行う。HRMS分析は、エレクトロスプレーイオン化を備えたAgilent 6230 TOF質量分析計と組み合わせたZorbax Eclipse Plus C18 1.8μm 2.1×50mmカラムを備えたAgilent 1290 Infinity LCを使用して行う。H NMRデータは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部からの低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。13C NMRデータは、Hデカップリングを用いて決定し、化学シフトは、基準として重水素化溶媒中の残留炭素を使用して、テトラメチルシラン(TMS、δスケール)からの低磁場(ppm)として報告する。
PPRスクリーニング実験の一般的手順
ポリオレフィン触媒スクリーニングは、ハイスループット並列重合反応器(PPR)システムで行う。PPRシステムは、不活性雰囲気グローブボックス内の48個の単一セル(6×8マトリックス)反応器のアレイで構成されている。各セルは、約5mLの内部作動液体積を有するガラスインサートを備える。各セルは独立した圧力制御を有し、セル内の液体を800rpmで連続的に撹拌する。触媒溶液は、別段の記載がない限り、適切な量のプロ触媒をトルエン中に溶解することによって調製する。すべての液体(例えば、溶媒、1-オクテン、実験に適切なチェーンシャトリング剤溶液、および触媒溶液)を、ロボットシリンジを介して単一セル反応器に添加する。ガス状試薬(すなわち、エチレン、H)を、ガス注入ポートを介して単一セル反応器に添加する。各実行前に、反応器を80℃に加熱し、エチレンでパージし、通気する。
Isopar-Eの一部分を反応器に添加する。反応器を実行温度まで加熱し、エチレンで適切なpsigまで加圧する。試薬のトルエン溶液を以下の順序で添加する。(1)500nmolの捕捉剤MMAO-3Aとともに1-オクテン、(2)活性化剤(助触媒-1、助触媒-2など)、および(3)触媒。
各液体の添加後に少量のIsopar-Eを加え、最終的な添加後に全反応体積が5mLになるようにする。触媒を添加すると、PPRソフトウェアは各セルの圧力の監視を開始する。圧力(およそ2~6psig以内)を、設定値マイナス1psiでバルブを開き、圧力が2psiより高くなったときにバルブを閉じることによる、エチレンガスの追加の添加によって維持する。すべての圧力低下を、実行期間、または取り込みもしくは変換要求値に達するまでのいずれか早く起こる期間にわたって、エチレンの「取り込み」または「変換」として累積的に記録する。各反応を、反応器圧力よりも40~50psi高い圧力で4分間、アルゴン中の10%一酸化炭素の添加によってクエンチする。「クエンチ時間」が短いほど、触媒がより活性であることを意味する。任意の所与のセルにおける過剰なポリマーの形成を防止するために、反応を、所定の取り込みレベル(120℃の実行で50psig、150℃の実行で75psig)に達した時点でクエンチする。すべての反応をクエンチした後、反応器を70℃まで冷却する。反応器を通気させ、窒素で5分間パージして、一酸化炭素を除去し、管を取り外す。ポリマー試料を遠心蒸発器内で70℃で12時間乾燥させ、重さを量って、ポリマー収率を決定し、IR(1-オクテンの組み込み)およびGPC(分子量)分析に供した。
SymRAD HT-組成GPC分析
PPR実験により作成した試料の分子量データは、Symyx/Dowが共同で構築したRobot-Assisted Dilution High-Temperature Gel Permeation Chromatographer(Sym-RAD-GPC)で分析することにより決定した。ポリマー試料を、300百万分率(ppm)のブチル化ヒドロキシルトルエン(BHT)によって安定化された10mg/mLの濃度で、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中に160℃で120分間加熱することによって溶解する。250μLアリコートの試料を注入する直前に、各試料を1mg/mLに希釈した。GPCは、160℃で2.0mL/分の流速で2つのPolymer Labs PLgelの10μmの混合-Bカラム(300×10mm)を備える。試料の検出は、PolymerChar IR5検出器を濃縮モードで使用して行う。狭いポリスチレン(PS)標準の従来の較正を、この温度でTCB中のPSおよびPEについての既知のMark-Houwink係数を使用してホモポリエチレン(PE)に調整された見かけの単位を用いて利用する。オクテンの組み込みは、PolymerChar IR5検出器を用いて既知の組成のコポリマーを分析することによって開発された直線較正を使用して決定した。
1-オクテン組み込みIR分析
HT-GPC分析用の試料の実行がIR分析に先行する。場合によっては、オクテンの組み込みは、組成GPC分析から決定され、他の場合には、この個別のIR分析が行われた。IR分析の場合、試料の堆積および1-オクテン組み込みの分析には、48ウェルのHTシリコンウエハを利用する。分析では、試料を160℃まで210分間以下加熱し、試料を再加熱して磁気GPC撹拌棒を取り外し、J-KEM Scientific加熱式ロボット振とう機においてガラス棒の撹拌棒を用いて振とうする。試料をTecan MiniPrepの75堆積ステーションを使用して加熱しながら堆積させ、1,2,4-トリクロロベンゼンを窒素パージ下で160℃でウエハの堆積ウェルから蒸発させる。1-オクテンの分析は、NEXUS 670 E.S.P.FT-IRを使用して、HTシリコンウエハ上で行う。
バッチ反応器重合手順
バッチ反応器の重合反応は、2LのParr(商標)バッチ反応器内で行われる。反応器は、電気加熱マントルによって加熱し、冷却水を含有する内部蛇管冷却コイルによって冷却した。反応器および加熱/冷却システムの両方は、Camile(商標)TGプロセスコンピュータによって制御および監視される。反応器の底部には、反応器の内容物をステンレス鋼のダンプポットに移すダンプ弁が取り付けられている。ダンプポットには、触媒失活溶液(典型的には、5mLのIrgafos/Irganox/トルエン混合液)が事前に充填されている。ポットおよびタンクの両方を窒素でパージして、ダンプポットを30ガロンのブローダウンタンクに通気する。重合または触媒補給のために使用したすべての溶媒を溶媒精製カラムに通過させて、重合に影響を及ぼし得る一切の不純物を除去する。1-オクテンおよびIsoparEを、A2アルミナを含有する第1のカラム、Q5を含有する第2のカラムの2つのカラムに通す。エチレンを、a204アルミナを含有する第1のカラム、Q5を含有する第2のカラムの2つのカラムに通す。移送に使用されるNを、A204アルミナ、
Figure 2022515364000011
モレキュラーシーブ、およびQ5を含有する単一のカラムに通す。
反応器は、反応器の負荷に応じて、IsoparE溶媒、および/または1-オクテンを含有し得るショットタンクからまず装填する。ショットタンクは、ショットタンクに取り付けたラボスケールを使用して負荷設定点まで充填する。液体供給物を添加した後、反応器を重合温度設定点に加熱する。エチレンを使用する場合、反応温度になったときに反応器にエチレンを添加して、反応圧力設定点を維持する。添加されるエチレンの量は、マイクロモーション流量計によって監視される。いくつかの実験については、120℃での標準条件は、611gのIsoparE中の46gのエチレンおよび303gの1-オクテンであり、150℃での標準条件は、547gのIsoparE中の43gのエチレンおよび303gの1-オクテンである。
プロ触媒および活性化剤を適切な量の精製トルエンと混合して、モル濃度の溶液を得る。プロ触媒および活性化剤は、不活性グローブボックス内で処理され、シリンジ内に引き込まれ、触媒ショットタンク内に加圧移送される。シリンジを5mLのトルエンで3回すすぐ。触媒が添加された直後に、実行タイマーが始まる。エチレンを使用する場合は、それは、反応器内の反応圧力設定点を維持するためにカミールによって添加される。重合反応を10分間実行し、次いで、撹拌機を停止し、下部のダンプ弁を開放して、反応器の内容物をダンプポットに移す。ダンプポットの内容物をトレイ中に注ぎ、ラボフード内に置き、そこで、溶媒を一晩蒸発させる。残存するポリマーを含有するトレイは、真空オーブンに移送され、真空下で140℃まで加熱されて、いずれの残存する溶媒も除去する。トレイが周囲温度に冷却された後、効率を測定するためにポリマーの収量が測定され、ポリマー試験に供された。
PolymerChar HT-組成GPC分析
バッチ重合プロセスにより生成したポリマー試料を、赤外線検出器(IR5)およびAgilent PLgel MIXED-Aカラムを備えたPolymerChar GPCを使用した高温GPC分析によって分析した。内部フローマーカーとして使用するために、デカン(10μL)を各サンプルに添加した。まず、試料を、300ppmのブチル化ヒドロキシルトルエン(BHT)で安定化させた1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中に10mg/mLの濃度に希釈し、160℃で120分間撹拌することにより溶解した。注入前に、サンプルを、BHTで安定化したTCBで2mg/mLの濃度までさらに希釈した。試料(200μL)を、1つのPLgel 20μm(50×7.5mm)ガードカラム、続いて4つのPLgel 20μm(300×7.5mm)MIXED-Aカラムを通して溶出し、1.0ml/分の流速で、BHTで安定化させたTCBにより160℃に維持した。合計実行時間は40分間であった。分子量(MW)を較正するために、Agilent EasiCalポリスチレン標準(PS-1およびPS-2)を、BHTで安定化したTCB1.5mLで希釈し、160℃で15分間撹拌することによって溶解した。PS標準を、PSおよびPEについての既知のMark-Houwink係数(αsty=0.722、logKsty=-3.993、αeth=0.725、logKeth=-3.391)を使用してホモポリエチレン(PE)に調整された見かけの単位を有する3次MW較正曲線を作成するために、さらに希釈することなくシステムに注入した。オクテンの組み込みを、既知の組成物でコポリマーを分析することによって発展した線形較正の使用によって決定した。
チェーンシャトリング活性
触媒効率、つまり特定の触媒から生成された対応するポリマーのM、コモノマーの組み込み、およびPDIを超えて、新しい触媒の連鎖移動能力を理解することは、Dowで新しいポリオレフィン触媒群を開発するための重要な側面の1つである。触媒の連鎖移動能力は、シャトリング触媒について予想される分子量の低下およびPDIの狭小化を観察するために連鎖移動またはチェーンシャトリング剤(CSA)のレベルを変化させる試みを実行することによって最初に評価される。良好な連鎖移動剤となる可能性のある触媒によって生成されたポリマーの分子量は、機能の劣るシャトリング触媒によって生成されたポリマーの分子量よりもCSAの添加の影響をさらに受けやすい。メイヨー式(式1)は、連鎖移動剤が存在しない場合に、連鎖移動剤が天然の数平均鎖長
Figure 2022515364000012
から数平均鎖長
Figure 2022515364000013
をどのように減少させるかを表す。式2は、連鎖移動定数またはチェーンシャトリング定数Caを、連鎖移動定数および伝播速度定数の比として定義する。連鎖伝播の大部分は、コモノマー組み込みではなくエチレンの挿入によって起こると仮定することによって、式3は、重合の予想されるMを表す。Mnoは、チェーンシャトリング剤の不在下での触媒の本来の分子量であり、Mは、チェーンシャトリング剤で観察される分子量である(M=チェーンシャトリング剤がないMno)。
Figure 2022515364000014
プロ触媒1~7および9~52の連鎖移動速度を決定するために、様々な量の連鎖移動剤、EtZn(0、50、および200マイクロモル)を使用して半バッチ試みを行った。すべての反応は、120または150℃で活性化剤として1.2当量の[HNMe(C1837][B(C]を使用し、プロ触媒7、8、11、および12を、重合実験に供する前に、10分間にわたって過剰なMMAO-3A(10.0当量)を含む0.005M溶液で予備混合した。バッチ試みは、76~136psiの圧力下で11.1または12.1gのエチレン、56gまたは57gの1-オクテン、および528gまたは555gのIsoparEを用いて120℃および150℃で行った。触媒効率、ならびに対応する生成されたポリマーのM、PDI、およびコモノマー組み込みを表2に示す。各実行についてのMは、特定の触媒を用いたすべての実行についての当てはめ分子量データと実験分子量データとの間の二乗偏差を最小化するために、Microsoft Excel Solverを使用してCaおよびMn0 fitの値で式3を使用して計算した。プロ触媒1~52についてのM対[CSA]のプロットを、Caの最良適合値から[CSA]におけるMの予想される依存性を示す線を含めて、図5に示し、計算されたCa値を表3に示す。
実施例1~79は、配位子、配位子、および単離されたプロ触媒の中間体の合成手順であり、図1~4を参照する。本開示の1つ以上の特徴は、次の実施例の観点で例示される。
プロ触媒1~34を、図1に提示される配位子1~17から合成した。配位子1~17を、図2および3に示される代表的な合成スキームによって合成した。
すべての溶媒および試薬は、商業的供給先から入手し、特に明記しない限り、受領したままで使用した。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、およびジエチルエーテルを、活性アルミナおよび場合によってはQ-5反応物を通過させることによって精製した。窒素充填グローブボックス中で行われた実験に使用された溶媒は、活性化4Åモレキュラーシーブ上での貯蔵によってさらに乾燥させた。感湿反応用ガラス器具は、使用前に一晩オーブン中で乾燥させた。NMRスペクトルは、Varian 400-MRおよびVNMRS-500分光計で記録した。LC-MS分析は、Waters 2424 ELS検出器、Waters 2998 PDA検出器、およびWaters 3100 ESI質量検出器と連結したWaters e2695分離モジュールを使用して行った。LC‐MS分離は、イオン化剤として0.1%のギ酸を用いた、5:95~100:0のアセトニトリル対水の勾配を使用してXBridge C18の3.5μmの2.1×50mmカラムで行った。HRMS分析は、Agilent 6230TOF質量分析計と連結したZorbax Eclipse Plus C18 1.8μm 2.1×50mmカラムを備えたAgilent 1290Infinity LCを使用して、エレクトロスプレーイオン化法で行った。H NMRデータは、次のように報告する:化学シフト(多重度(br=幅広線、s=1重線、d=2重線、t=3重線、q=4重線、p=5重線、sex=6重線、sept=7重線、およびm=多重線)、積分値、および帰属)。基準物質として重水素化溶媒中の残留プロトンを使用して、H NMRデータの化学シフトをテトラメチルシラン内部より低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。13C NMRデータは、Hデカップリングで決定し、化学シフトは、基準物質として重水素化溶媒中の残留炭素を使用したものに対する、テトラメチルシランより低磁場のppm(TMS、δスケール)で報告する。
実施例1:ヒドロキシ-チオフェン中間体の合成-図2のステップ1および2
Figure 2022515364000015
窒素下の1,4-ジオキサン(100mL)およびHO(450mL)中のヒドロキシチオペン(10.020グラム、42.267mmol、1.00当量)の懸濁液に、NaOH(50.000g、1.250mol、29.6当量)をすべて一度に添加した。この時点で淡黄色の混合物に還流冷却器を取り付け、80℃に加熱したマントルに入れた。2.5時間撹拌(500rpm)した後、この時点で鮮黄色の溶液のTLCは、出発チオフェンのより低いRスポットへの完全な変換を示した。混合物をマントルから取り出し、23℃まで徐々に冷却し、氷水浴に60分間入れ、濃HCl(125mL、37%)を10分間かけて添加した。この時点で白色の不均一な混合物を氷水浴から取り出し、60℃に加熱したマントルに入れ、5時間激しく撹拌(1000rpm)し、この時点で淡鮮黄色の溶液をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、EtO(100mL)で希釈し、2分間激しく撹拌し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をHCl水溶液(2×100mL、1N)で洗浄し、残留有機物をEtO(2×50mL)を使用して水層から抽出し、固体NaSOで脱水し、デカントし、EtOを回転蒸発により除去して、1,4-ジオキサン(100mL)溶液として粗ブロモ-ヒドロキシチオフェンを得た。アリコートを取り出し、減圧下で完全に濃縮し、NMRは互変異性体の混合物として存在する純粋な生成物を示した。この物質を、濃縮や精製を行わずに次の実験で使用する。
1,4-ジオキサン中のヒドロキシチオフェンの透明な淡黄色溶液(100mL、上記による)を、非無水、非脱酸素化THF(400mL)で希釈し、HO(6mL)を添加し、溶液を氷水浴に入れ、窒素で1時間スパージし、窒素の正の流れの下に置き、その後、固体の水酸化リチウム一水和物(3.544g、84.453mmol、2.00当量)を添加した。暗赤褐色の溶液に変化した混合物を1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、未希釈のクロロメチルエチルエーテル(11.8mL、126.80mmol、3.00当量)をシリンジで迅速に滴下方式で添加した。0℃で2時間撹拌した後、暗褐色の溶液をNaOH水溶液(200mL、1N)で希釈し、2分間撹拌し、THFを減圧下で除去し、二相混合物をCHCl(100mL)で希釈し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×50mL)ですすぎ、暗褐色の濾液混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNaOH水溶液(2×100mL、1N)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×50mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、注意深く濃縮して、琥珀色の油を得、これをCHCl(25mL)で希釈し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×50mL)ですすぎ、濾液を濃縮して、鮮黄色の油としてチオフェン-エーテル(9.534g、40.209mmol、95% 2ステップ)を得た。NMRは生成物を示した。
ヒドロキシチオフェンは互変異性体の混合物として存在する:*は、ケト互変異性体を示す。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ(8.34(s、1H))*、7.12(d、J=3.7Hz、1H)、6.43(d、J=3.7Hz、1H)、5.49(s、1H),(3.72(s、2H))*。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ(210.23)*、195.46、160.19、(149.69)*、121.43、(111.65)*、100.24、(37.05)*。
保護されたヒドロキシチオフェンの特性評価:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.15(d、J=3.6Hz、1H)、6.61(d、J=3.5Hz、1H)、5.19(s、2H)、3.73(q、J=7.1Hz、2H)、1.22(t、J=7.1Hz、3H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 151.51、121.50、103.84、101.55、95.07、64.53、15.05。
実施例2:ヒドロキシチオフェンカルバゾール中間体の合成-図2のステップ3
Figure 2022515364000016
窒素を充填した連続パージグローブボックス内で、ブロモチオフェン(5.883g、24.811mmol、1.00当量)、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾール(15.252g、54.585mmol、2.20当量)、CuO(7.100g、49.622mmol、2.00当量)、およびKCO(34.290g、248.11mmol、10.00当量)の混合物を脱酸素化無水キシレン(200mL)に懸濁させ、N,N’-DMEDA(21.5mL、199.84mmol、4.00当量)を添加し、混合物に還流冷却器およびラバーセプタムを取り付け、グローブボックスから取り出し、窒素下に置き、140℃に加熱したマントルに入れ、72時間激しく撹拌(1000rpm)し、マントルから取り出し、この時点で濃赤黒色の混合物を徐々に23℃まで冷却し、CHCl(100mL)を添加し、混合物を5分間撹拌し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×75mL)ですすぎ、琥珀色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを使用してシリカゲルクロマトグラフィーで数回精製し、ヘキサン中の15%CHClにより、白色の非晶質発泡体としてチオフェン-カルバゾール生成物(7.699g、17.673mmol、71%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.12(d、J=1.9Hz、2H)、7.45(dd、J=8.6、2.0Hz、2H)、7.32(d、J=3.6Hz、1H)、7.20(d、J=8.6Hz、2H)、6.89(d、J=3.6Hz、1H)、3.56(q、J=7.1Hz、2H)、1.47(s、18H)、1.16(t、J=7.1Hz、3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 150.87、142.60、139.70、127.62、123.44、123.08、120.21、116.07、109.57、102.36、94.78、64.37、34.70、32.03、15.01。
実施例3:ヒドロキシチオフェンボロピナコレート中間体の合成-図2のステップ4
Figure 2022515364000017
窒素を充填した連続パージグローブボックス内の無水脱酸素化EtO(75mL)中のチオフェン(3.000g、6.887mmol、1.00当量)の鮮黄色の溶液を冷凍庫(-35℃)に入れ、14時間予冷し、その後、n-BuLi(3.50mL、8.608mmol、1.25当量、ヘキサン中の滴定2.5M)の予***液を迅速に滴下方式で添加した。淡橙色の溶液を冷凍庫に4時間放置し、その後、イソプロポキシボロピナコラートエステル(2.81mL、13.774mmol、2.00当量)を未希釈で添加した。この時点で鮮黄色の溶液を23℃で2時間撹拌し、この時点で白色の不均一な混合物を水性リン酸緩衝液(20mL、pH=8、0.05M)で希釈し、回転蒸発により濃縮し、混合物をCHCl(25mL)および水(25mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を水(1×25mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)で抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、濃縮し、得られた鮮黄色の発泡体をCHCl(10mL)に溶解し、シリカゲルのショートパッドに通して吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、鮮黄色の濾液溶液を濃縮して、淡鮮黄色の発泡体としてチオフェン-ボロピナコラートエステル(2.581g、4.596mmol、67%、NMRによる純度約72%)を得た。この不純な生成物を、さらに精製することなく続く反応に使用する。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.11-8.08(m、2H)、7.62(d、J=0.9Hz、1H)、7.45(dt、J=8.6、1.4Hz、2H)、7.23(dd、J=8.7、0.7Hz、2H)、4.88(d、J=0.8Hz、2H)、2.96-2.88(m、2H)、1.46(s、18H)、1.38(s、12H)、0.58(t、J=7.1Hz、3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 158.93、142.70、139.53、130.88、127.58、123.65、123.00、115.86、109.77、98.24、84.20、64.53、34.71、32.03、24.80、14.14。
実施例4:連結ヨードフェニルエーテル中間体の合成
Figure 2022515364000018
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(25mL)中の2-ヨードフェノール(2.000g、9.091mmol、2.00当量)、KCO(2.513g、18.180mmol、4.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.54mL、4.545mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、2分間撹拌し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、得られた淡黄色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを使用してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の25%CHClにより、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(2.024g、4.096mmol、90%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.77(dd、J=7.8、1.8Hz、2H)、7.34-7.22(m、2H)、6.83(d、J=8.2Hz、2H)、6.70(t、J=7.6Hz、2H)、4.14(d、J=5.3Hz、4H)、2.17-2.06(m、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.42、139.39、129.44、129.43、122.42、112.11、112.09、86.68、68.61、26.04。
実施例5:連結ジエチルシリル架橋ヨードフェニルエーテル中間体の合成
Figure 2022515364000019
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(60mL)中の2-ヨードフェノール(3.671g、16.686mmol、2.50当量)、KCO(6.918g、50.055mmol、7.50当量)、およびビスクロロメチルジエチルシラン(1.236g、6.674mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、72時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、2分間撹拌し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、得られた淡黄色の濾液をNaOH水溶液(50mL、1N)で希釈し、二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNaOH水溶液(2×30mL、1N)で洗浄して、残留出発フェノールを除去し、残留有機物をCHCl(2×20mL)で抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを使用してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の5~15%のCHClにより、所望のビスアルキル化フェノールを無色透明の粘性油(3.551g、6.430mmol、96%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.74(dd、J=7.7、1.6Hz、2H)、7.30(ddd、J=8.6、7.6、1.6Hz、2H)、6.98(dd、J=8.1、1.3Hz、2H)、6.69(td、J=7.6、1.4Hz、2H)、3.95(s、4H)、1.16(t、J=7.8Hz、6H)、0.99(qd、J=7.8、1.1Hz、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 159.46、139.14、129.41、122.23、111.16、86.44、57.91、7.44、1.74。
実施例6:1,2-ジベンジル架橋ヨードフェニルエーテル中間体の合成
Figure 2022515364000020
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(100mL)中のヨードフェノール(2.580g、11.727mmol、2.00当量)、KCO(4.862g、35.178mmol、6.00当量)、およびジブミド(1.548g、5.863mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(3.138g、5.788mmol、99%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.81(dd、J=7.7、1.6Hz、2H)、7.71-7.64(m、2H)、7.46-7.39(m、2H)、7.30(ddd、J=8.3、7.4、1.6Hz、2H)、6.97(dd、J=8.3、1.3Hz、2H)、6.74(td、J=7.6、1.4Hz、2H)、5.31(s、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.94、139.60、134.42、129.60、128.75、128.45、112.55、86.46、69.21。
実施例7:トランス-メチレンシクロヘキシルビスヨードフェニルエーテル架橋中間体の合成
Figure 2022515364000021
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(50mL)中のヨードフェノール(2.194g、9.972mmol、2.00当量)、KCO(2.257g、29.916mmol、6.00当量)、およびビストシレート(2.257g、4.986mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、40時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(1.420g、2.590mmol、52%)および混合したモノトシレートモノヨードフェニルエーテル(0.992g、1.982mmol、40%)を得た。各々のNMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.76(dd、J=7.9、1.6Hz、2H)、7.26(td、J=7.8、1.6Hz、2H)、6.82(dd、J=8.2、1.3Hz、2H)、6.69(td、J=7.6、1.4Hz、2H)、4.10-3.98(m、4H)、2.01(ddt、J=25.4、13.2、2.9Hz、4H)、1.86(dq、J=8.4、2.9Hz、2H)、1.52(dd、J=17.3、7.8Hz、2H)、1.41(ddt、J=12.0、8.9、4.9Hz、2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.47、139.27、129.46、122.24、111.89、86.52、72.02、39.71、30.29、26.16。
モノトシレート-モノヨードフェニルエーテルのNMR特性評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.76-7.71(m、3H)、7.28-7.23(m、3H)、6.69(td、J=7.6、1.3Hz、1H)、6.62(dd、J=8.3、1.4Hz、1H)、4.09-4.03(m、2H)、3.81(dd、J=9.3、4.4Hz、1H)、3.74(dd、J=9.3、3.6Hz、1H)、2.38(s、3H)、1.93-1.64(m、6H)、1.46(qd、J=12.1、3.0Hz、1H)、1.28(dd、J=11.3、8.4Hz、3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.17、144.65、139.25、132.77、129.80、129.40、127.94、122.43、111.72、86.52、73.15、71.16、38.97、38.61、30.02、29.41、25.81、25.64、21.62。
実施例8:トランス-メチレンシクロヘキシルビスヨードフェニルエーテル架橋中間体の合成
Figure 2022515364000022
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(25mL)中のヨードフェノール(0.458g、2.082mmol、1.05当量)、KCO(0.863g、6.246mmol、3.15当量)、およびモノトシレート(0.992g、1.982mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、48時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の75%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(0.677g、1.235mmol、62%)を得た。各々のNMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.76(dd、J=7.9、1.6Hz、2H)、7.26(td、J=7.8、1.6Hz、2H)、6.82(dd、J=8.2、1.3Hz、2H)、6.69(td、J=7.6、1.4Hz、2H)、4.10-3.98(m、4H)、2.01(ddt、J=25.4、13.2、2.9Hz、4H)、1.86(dq、J=8.4、2.9Hz、2H)、1.52(dd、J=17.3、7.8Hz、2H)、1.41(ddt、J=12.0、8.9、4.9Hz、2H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.47、139.27、129.46、122.24、111.89、86.52、72.02、39.71、30.29、26.16。
実施例9:配位子2の合成-図2のステップ5および6
Figure 2022515364000023
チオフェンボロピナコラートエステル(2.017g、2.586mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.647g、7.758mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(122.0mg、0.1724mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.426g、0.8620mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(17.0mL)および脱酸素化水(1.7mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.837g、0.7544mmol、88%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.563g、0.5668mmol、75%、66% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.11(d、J=2.0Hz、4H)、7.61(dd、J=7.7、1.7Hz、2H)、7.40(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.32(s、2H)、7.30-7.20(m、6H)、7.12(t、J=7.5Hz、2H)、6.90(d、J=8.2Hz、2H)、4.11-4.04(m、4H)、1.95-1.87(m、4H)、1.43(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 153.71、146.43、142.65、139.63、130.50、128.74、127.55、123.42、123.16、123.08、122.96、120.13、116.18、115.28、114.09、109.57、69.98、34.68、32.02、25.86。
保護された結合生成物の特性評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(h、J=1.9Hz、4H)、7.94(ddd、J=7.6、4.1、2.3Hz、2H)、7.49-7.44(m、4H)、7.38-7.34(m、6H)、7.34-7.28(m、2H)、7.08-7.01(m、4H)、4.46(t、J=3.0Hz、4H)、4.30-4.19(m、4H)、2.79(qt、J=7.2、2.7Hz、4H)、2.29-2.20(m、4H)、1.48(s、36H)、0.52(tt、J=7.1、2.9Hz、6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 155.83、147.29、142.72、139.49、131.10、129.37、129.13、124.29、123.66、123.07、121.52、120.61、119.19、115.96、112.07、109.85、96.97、68.36、64.61、34.73、32.06、26.37、14.17。
実施例10:プロ触媒3の合成
Figure 2022515364000024
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.34mL)中のチオフェン(7.4mg、7.45μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.15mL)中のZrBn(3.8mg、8.20μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.48(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.22(dd、J=1.9、0.7Hz、2H)、7.50-7.46(m、4H)、7.31-7.24(m、6H)、6.98-6.96(m、4H)、6.86(s、2H)、6.83-6.75(m、4H)、6.70(td、J=7.5、1.2Hz、2H)、6.23-6.17(m、4H)、5.12(dd、J=8.2、1.2Hz、2H)、3.97-3.88(m、2H)、3.28-3.21(m、2H)、1.49(s、18H)、1.28(s、18H)、1.06(d、J=12.4Hz、2H)、0.77-0.67(m、2H)、0.52-0.44(m、4H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 156.11、152.23、147.06、143.09、142.73、139.24、139.14、130.95、129.75、126.42、126.17、125.92、125.20、124.55、123.48、122.65、122.35、120.75、117.04、116.94、116.27、115.52、112.51、108.85、80.97、75.18、34.57、34.41、32.01、31.71、26.01。
実施例11:プロ触媒4の合成
Figure 2022515364000025
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.49mL)中のチオフェン(14.0mg、14.09μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.33mL)中のHfBn(8.4mg、15.50μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.49(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.23(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、7.47(ddd、J=8.8、5.0、1.9Hz、4H)、7.27(ddd、J=8.5、4.4、1.2Hz、4H)、7.17(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、6.99-6.95(m、4H)、6.86(s、2H)、6.78(dddd、J=8.6、7.3、3.6、1.5Hz、4H)、6.71(td、J=7.6、1.2Hz、2H)、6.22-6.16(m、4H)、5.15(dd、J=8.2、1.2Hz、2H)、4.02-3.93(m、2H)、3.35-3.26(m、2H)、1.50(s、18H)、1.28(s、18H)、0.89(d、J=13.3Hz、2H)、0.78-0.68(m、2H)、0.47-0.36(m、2H)、0.22(d、J=13.3Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 155.80、152.29、147.74、143.15、142.74、139.23、139.09、130.95、129.74、128.54、127.06、126.75、126.10、125.28、124.59、123.68、122.60、122.28、120.78、117.11、116.38、116.26、115.45、112.56、108.84、81.81、78.35、34.57、34.42、32.01、31.72、26.11。
実施例12:配位子1の合成
Figure 2022515364000026
チオフェンボロピナコラートエステル(2.017g、2.586mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.647g、7.758mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(122.0mg、0.1724mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.467g、0.8620mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(17.0mL)および脱酸素化水(1.7mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.810g、0.6997mmol、81%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.559g、0.5368mmol、77%、62% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.08(d、J=1.9Hz、4H)、7.60(dd、J=7.6、1.7Hz、2H)、7.41(dd、J=5.6、3.5Hz、2H)、7.36-7.30(m、8H)、7.25-7.20(m、2H)、7.13(t、J=7.5Hz、2H)、7.07(d、J=8.5Hz、4H)、6.95(d、J=8.2Hz、2H)、6.91(s、2H)、5.20(s、4H)、1.46(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 153.64、146.41、142.61、139.45、133.72、130.67、129.89、129.34、128.95、127.80、123.54、123.37、123.19、123.18、119.90、116.09、115.35、114.78、109.55、70.58、34.69、32.04。
保護された結合生成物の特性評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.12(d、J=1.8Hz、4H)、7.84(dd、J=7.7、1.7Hz、2H)、7.69(dd、J=5.5、3.4Hz、2H)、7.50(dd、J=5.6、3.4Hz、2H)、7.41(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.32(d、J=1.2Hz、2H)、7.27-7.22(m、6H)、7.09-7.02(m、4H)、5.33(s、4H)、4.42(s、4H)、2.76(q、J=7.0Hz、4H)、1.49(s、36H)、0.51(t、J=7.0Hz、6H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 155.75、147.38、142.71、139.42、135.12、131.45、129.50、129.40、129.28、128.45、124.21、123.75、123.07、121.89、121.06、119.10、115.91、112.86、109.84、96.87、68.89、64.52、34.74、32.07、14.19。
実施例13:プロ触媒1の合成
Figure 2022515364000027
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.24mL)中のチオフェン(13.0mg、12.48μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.26mL)中のZrBn(6.3mg、13.73μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.49(d、J=1.9Hz、2H)、8.22(d、J=1.9Hz、2H)、7.53(dd、J=8.6、1.9Hz、2H)、7.44(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.36(d、J=8.5Hz、2H)、7.24(d、J=8.7Hz、2H)、7.17(dd、J=7.7、1.7Hz、2H)、6.98-6.94(m、4H)、6.79(td、J=7.7、1.8Hz、2H)、6.75(s、2H)、6.66(ddd、J=10.5、6.6、2.2Hz、2H)、6.58(t、J=7.1Hz、2H)、6.29(dd、J=5.5、3.4Hz、2H)、6.25-6.20(m、2H)、5.40(d、J=13.0Hz、2H)、5.35(dd、J=8.4、1.1Hz、2H)、4.18(d、J=13.0Hz、2H)、1.53(s、18H)、1.27(s、18H)、0.94(d、J=12.0Hz、2H)、0.46(d、J=12.0Hz、2H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d) δ 155.22、151.79、145.67、142.96、142.78、139.33、139.29、133.07、131.03、129.54、128.17、127.00、125.46、125.05、124.45、122.85、122.43、121.17、117.52、117.10、116.33、115.63、112.32、109.12、79.48、73.48、34.62、34.39、32.04、31.72。
実施例14:プロ触媒2の合成
Figure 2022515364000028
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.66mL)中のチオフェン(15.8mg、15.17μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.37mL)中のHfBn(9.1mg、16.69μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.52(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.24(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、7.53(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.44(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.36(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.18(dd、J=7.7、1.7Hz、2H)、7.16(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、6.99-6.95(m、4H)、6.82(ddd、J=8.2、7.4、1.7Hz、2H)、6.76(s、2H)、6.68(dd、J=7.6、1.1Hz、2H)、6.64(dd、J=5.6、3.3Hz、2H)、6.29-6.23(m、4H)、5.37(d、J=13.1Hz、2H)、5.35(dd、J=8.3、1.2Hz、2H)、4.17(d、J=13.2Hz、2H)、1.54(s、18H)、1.29(s、18H)、0.90(d、J=13.2Hz、2H)、0.21(d、J=13.2Hz、2H)。13C NMR(126MHz, ベンゼン-d) δ 154.89、151.88、146.91、143.06、142.81、139.32、139.30、132.85、131.02、129.53、129.21、128.24、128.18、127.20、127.17、126.97、125.88、125.21、124.54、122.81、122.35、121.90、121.04、117.18、117.02、116.31、115.53、112.45、109.11、80.12、78.51、34.63、34.41、32.05、31.73。
実施例15:配位子4の合成
Figure 2022515364000029
チオフェンボロピナコラートエステル(1.931g、2.476mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.577g、7.428mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(117.0mg、0.1650mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.456g、0.8252mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(15.0mL)および脱酸素化水(1.5mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.822g、0.7040mmol、85%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.541g、0.5145mmol、73%、62% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.18(d、J=1.9Hz、4H)、7.51(dd、J=7.5、1.9Hz、2H)、7.45(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.37(s、2H)、7.23(d、J=8.6Hz、4H)、7.04(dtd、J=20.2、7.5、1.6Hz、4H)、6.78(s、2H)、6.69(dd、J=8.1、1.4Hz、2H)、3.88(s、4H)、1.50(s、36H)、0.85(t、J=7.9Hz、6H)、0.67(q、J=7.9Hz、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.35、146.38、142.68、139.95、130.38、129.03、127.25、123.52、123.23、122.36、122.20、120.34、116.12、115.34、113.40、109.62、59.41、34.75、32.10、6.95、1.15。
実施例16:プロ触媒7の合成
Figure 2022515364000030
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.82mL)中のチオフェン(16.5mg、15.69μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.32mL)中のZrBn(7.9mg、17.26μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.51(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、8.25(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.54-7.49(m、4H)、7.37(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.31(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.26(dd、J=7.8、1.7Hz、2H)、6.98-6.96(m、4H)、6.89(s、2H)、6.84-6.78(m、2H)、6.69(td、J=7.6、1.2Hz、2H)、6.64-6.52(m、2H)、6.30-6.26(m、4H)、5.40(dd、J=8.2、1.1Hz、2H)、4.23(d、J=14.8Hz、2H)、3.15(d、J=14.8Hz、2H)、1.48(s、18H)、1.27(s、18H)、1.15(d、J=12.5Hz、2H)、0.87(t、J=7.9Hz、2H)、0.52(d、J=12.5Hz、2H)、0.36(t、J=8.0Hz、6H)、0.01--0.10(m、1H)、-0.24(dq、J=14.9、8.0Hz、1H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 158.69、152.42、147.10、143.14、142.73、140.21、139.56、139.39、130.37、129.00、128.32、128.17、126.35、125.98、125.45、125.19、124.64、122.76、122.43、120.81、117.66、117.18、116.33、115.52、112.52、108.88、75.73、71.46、34.59、34.41、31.99、31.71、6.60、0.73。
実施例17:プロ触媒8の合成
Figure 2022515364000031
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.17mL)中のチオフェン(13.0mg、12.36μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.30mL)中のHfBn(7.4mg、13.60μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.52(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.26(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.51(ddd、J=8.7、1.9、1.3Hz、4H)、7.35(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.26(dd、J=7.8、1.7Hz、2H)、7.23(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、6.98-6.95(m、4H)、6.89(s、2H)、6.84(ddd、J=8.2、7.4、1.8Hz、2H)、6.79-6.73(m、2H)、6.70(td、J=7.6、1.1Hz、2H)、6.31-6.26(m、4H)、5.42(dd、J=8.2、1.2Hz、2H)、4.28(d、J=14.9Hz、2H)、3.16(d、J=14.9Hz、2H)、1.48(s、18H)、1.28(s、18H)、0.98(d、J=13.4Hz、2H)、0.35(t、J=8.0Hz、6H)、0.26-0.21(m、2H)、-0.06(dq、J=15.9、8.0Hz、2H)、-0.27(dq、J=15.0、8.0Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 158.36、152.51、147.68、143.20、142.73、139.56、139.36、130.37、129.54、128.73、127.07、126.75、126.16、125.70、125.26、124.68、122.72、122.37、121.72、120.87、117.78、116.49、116.32、115.45、112.55、108.84、78.79、71.96、34.59、34.41、32.00、31.71、6.55、0.77。
実施例18:配位子3の合成
Figure 2022515364000032
チオフェンボロピナコラートエステル(1.352g、1.806mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.150g、5.418mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(85.0mg、0.1204mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.330g、0.6020mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(15.0mL)および脱酸素化水(1.5mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.550g、0.4727mmol、79%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.368g、0.3513mmol、74%、59% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 8.10(d、J=1.9Hz、4H)、7.59(dd、J=7.7、1.7Hz、2H)、7.43-7.35(m、6H)、7.28-7.21(m、2H)、7.16(d、J=8.6Hz、4H)、7.13-7.06(m、4H)、6.82(dd、J=8.3、1.1Hz、2H)、4.11(dd、J=9.8、3.3Hz、2H)、3.93(dd、J=9.9、4.3Hz、2H)、1.83-1.77(m、2H)、1.72-1.65(m、2H)、1.63-1.54(m、2H)、1.43(s、36H)、1.15-1.00(m、4H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 153.90、146.54、142.61、139.83、130.67、128.93、127.60、123.51、123.12、122.70、122.60、120.56、116.14、115.34、113.45、109.42、73.64、40.37、34.68、32.01、29.91、25.43。
実施例19:プロ触媒5の合成
Figure 2022515364000033
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.55mL)中のチオフェン(9.0mg、8.59μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.17mL)中のZrBn(4.3mg、9.45μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.49(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.24(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.54-7.50(m、2H)、7.48(dd、J=8.6、2.0Hz、2H)、7.31(ddd、J=8.7、2.0、0.6Hz、2H)、7.28(d、J=1.8Hz、2H)、6.98-6.96(m、4H)、6.89(s、2H)、6.81(tt、J=7.4、1.2Hz、2H)、6.77(ddd、J=8.2、7.4、1.8Hz、2H)、6.67(td、J=7.6、1.1Hz、2H)、6.63-6.59(m、2H)、6.26-6.22(m、4H)、5.18(dd、J=8.3、1.1Hz、2H)、4.17(dd、J=12.6、8.3Hz、2H)、3.20(d、J=12.6Hz、2H)、1.51(s、18H)、1.42-1.35(m、2H)1.30(s、18H)、1.13-1.06(m、4H)、0.76-0.69(m、2H)、0.65-0.58(m、2H)、0.54(d、J=12.4Hz、2H)、0.52-0.44(m、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 156.40、152.24、147.22、143.15、142.86、139.15、138.97、131.05、129.79、128.30、128.17、127.36、126.40、125.92、125.23、124.64、123.12、122.71、122.38、120.71、116.84、116.72、116.23、115.50、112.72、109.26、86.21、75.13、42.35、34.59、34.43、32.00、31.80、31.72、29.67、25.35。
実施例20:プロ触媒6の合成
Figure 2022515364000034
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.56mL)中のチオフェン(9.3mg、8.88μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.22mL)中のHfBn(5.3mg、9.77μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.50(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.25(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、7.48(ddd、J=15.6、8.6、1.9Hz、4H)、7.29(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.26(dd、J=7.7、1.8Hz、2H)、7.22(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、6.99-6.96(m、4H)、6.89(s、2H)、6.81-6.76(m、4H)、6.68(td、J=7.6、1.1Hz、2H)、6.25-6.18(m、4H)、5.21(dd、J=8.3、1.1Hz、2H)、4.21(dd、J=12.6、8.4Hz、2H)、3.22(d、J=12.7Hz、2H)、1.51(s、18H)、1.30(s、18H)、1.14-1.04(m、4H)、0.91(d、J=13.4Hz、2H)、0.74(t、J=8.5Hz、2H)、0.59(d、J=12.7Hz、2H)、0.46(t、J=10.0Hz、2H)、0.25(d、J=13.3Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 155.98、152.30、147.83、143.20、142.86、139.16、138.96、131.06、129.76、128.67、128.57、128.18、127.07、126.75、126.12、124.66、123.30、122.68、122.32、120.76、116.87、116.25、116.21、115.44、112.73、109.23、86.74、78.29、42.23、34.60、34.43、32.01、31.73、29.56、25.30。
実施例21:配位子5の合成
Figure 2022515364000035
チオフェンボロピナコラートエステル(1.644g、2.108mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.342g、6.323mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(99.0mg、0.1405mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.433g、0.7026mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(15.0mL)および脱酸素化水(1.5mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~55%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.452g、0.3670mmol、52%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、透明な非晶質発泡体としてビスチオフェン(0.280g、0.2510mmol、68%、36% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 8.18-8.12(m、4H)、7.41(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.33(s、2H)、7.14(dd、J=8.5、0.6Hz、4H)、7.07(dd、J=9.2、3.1Hz、2H)、6.55-6.45(m、4H)、6.21(dd、J=9.2、4.6Hz、2H)、3.72(s、4H)、1.46(s、36H)、1.08-0.95(m、2H)、0.88(d、J=7.3Hz、12H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -121.90(td、J=8.5、4.7Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 157.34(d、J=240.5Hz)、152.56(d、J=2.2Hz)、146.63、142.86、139.79、127.10、123.54、123.20、122.96(d、J=8.5Hz)、120.74、116.56(d、J=24.4Hz)、116.07、115.07(d、J=23.2Hz)、114.22(d、J=1.9Hz)、114.08(d、J=8.8Hz)、109.53、58.54、34.72、32.03、17.90、9.71。
実施例22:プロ触媒9の合成
Figure 2022515364000036
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水(2.97mL)中のチオフェン(9.2mg、8.25μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.33mL)中のZrBn(4.1mg、9.07μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.45(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、8.30(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.55(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.50(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.40(dd、J=8.7、0.7Hz、2H)、7.33(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.06-7.02(m、2H)、6.99-6.92(m、4H)、6.84(s、2H)、6.80-6.74(m、2H)、6.62(ddd、J=9.0、7.3、3.1Hz、2H)、6.37-6.34(m、4H)、5.37(dd、J=9.0、4.8Hz、2H)、4.17(d、J=14.7Hz、2H)、3.15(d、J=14.8Hz、2H)、1.40(s、18H)、1.28(s、18H)、1.12(d、J=12.5Hz、2H)、0.58(d、J=12.5Hz、2H)、0.52(d、J=7.1Hz、6H)、0.42(d、J=6.5Hz、6H)、0.37(tt、J=8.0、6.0Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -115.88(td、J=7.8、4.5Hz)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.41(d、J=245.7Hz)、154.25、154.23、152.87、146.47、143.27(d、J=52.4Hz)、139.70(d、J=31.6Hz)、130.56、128.33、128.16、126.41、125.21、124.60、124.12、122.82、122.52、122.29(d、J=9.1Hz)、121.24、119.11、116.65、116.35、116.19(d、J=13.2Hz)、116.00(d、J=13.5Hz)、115.64、112.22、108.99、75.76、70.55、34.54、34.45、31.89、31.69、17.55、17.51、9.44。
実施例23:プロ触媒10の合成
Figure 2022515364000037
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.81mL)中のチオフェン(8.9mg、7.98μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.39mL)中のHfBn(4.8mg、8.78μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.46(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、8.31(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.54(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.49(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.32(ddd、J=10.9、8.6、0.6Hz、4H)、6.99-6.89(m、6H)、6.84(s、2H)、6.78-6.71(m、2H)、6.65(ddd、J=9.0、7.3、3.1Hz、2H)、6.40-6.35(m、4H)、5.39(dd、J=9.0、4.7Hz、2H)、4.20(d、J=14.8Hz、2H)、3.15(d、J=14.8Hz、2H)、1.40(s、18H)、1.28(s、18H)、1.01(d、J=13.6Hz、2H)、0.50(d、J=7.1Hz、6H)、0.40(d、J=7.1Hz、6H)、0.39-0.30(m、2H)、0.27(d、J=13.6Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -115.48(td、J=8.1、4.8Hz)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.61(d、J=246.2Hz)、153.86(d、J=2.7Hz)、152.98、147.22、143.32(d、J=61.0Hz)、139.69(d、J=36.3Hz)、138.52、129.89、128.61、127.17、126.71、124.65、124.35、122.78、122.71(d、J=8.9Hz)、122.46、121.25、119.23、116.32、116.17(d、J=10.2Hz)、115.98(d、J=9.8Hz)、115.95、115.55、112.30、108.98、83.00、71.02、34.54、34.45、31.89、31.69、17.49、17.45、9.50。
実施例24:配位子6の合成
Figure 2022515364000038
チオフェンボロピナコラートエステル(1.602g、2.077mmol、4.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.323g、6.230mmol、12.0当量)、Pd(AmPhos)Cl(74.0mg、0.1038mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.294g、0.5192mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(10.0mL)および脱酸素化水(1.0mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~55%CHClにより、淡黄色の非晶質発泡体として不純なビスチオフェン(0.220g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(6mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(3mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、透明な非晶質発泡体としてビスチオフェン(0.100g、0.08617mmol、17% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.16(dd、J=1.9、0.6Hz、4H)、7.42(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.35(s、2H)、7.17(dd、J=8.6、0.7Hz、4H)、7.12(dd、J=9.2、3.1Hz、2H)、6.71(s、2H)、6.56(ddd、J=9.0、7.7、3.1Hz、2H)、6.34(dd、J=9.2、4.6Hz、2H)、3.94(s、4H)、1.47(s、36H)、1.39-1.29(m、2H)、0.94(d、J=7.5Hz、12H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -121.59(td、J=8.4、4.6Hz)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.50(d、J=240.5Hz)、152.50、146.74、142.85、139.78、127.26、123.55、123.25(d、J=9.3Hz)、123.21、120.73、116.49(d、J=24.6Hz)、116.08、115.02(d、J=22.9Hz)、114.50(d、J=8.9Hz)、114.22(m)、109.59、60.00、34.73、32.04、19.34、13.91。
実施例25:プロ触媒11の合成
Figure 2022515364000039
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C (1.54mL)中のチオフェン(5.0mg、4.31μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.33mL)中のZrBn(2.2mg、4.74μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.45(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、8.30(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、7.54(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.49(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.38(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.31(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.07-7.02(m、2H)、6.99-6.95(m、4H)、6.83(s、2H)、6.77(tt、J=7.3、1.2Hz、2H)、6.61(ddd、J=9.0、7.3、3.2Hz、2H)、6.37-6.34(m、4H)、5.42(dd、J=9.0、4.7Hz、2H)、4.32(d、J=13.0Hz、2H)、3.33(d、J=13.0Hz、2H)、1.40(s、18H)、1.28(s、18H)、1.17(d、J=12.5Hz、2H)、0.71(dp、J=14.1、6.9Hz、2H)、0.60(d、J=7.2Hz、6H)、0.57(d、J=12.5Hz、2H)、0.51(d、J=7.3Hz、6H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -115.87(td、J=8.0、4.8Hz)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.44(d、J=245.5Hz)、154.21、154.19、152.80、146.62、143.27(d、J=53.0Hz)、139.67(d、J=30.0Hz)、130.56、128.33、128.16、126.33、125.24、124.59、122.81、122.51、121.20、119.01、116.58(m)、116.35、116.19(d、J=17.8Hz)、116.01(d、J=16.9Hz)、115.62、112.27、108.98、76.05、71.65、34.53、34.45、31.89、31.70、19.18、19.13、13.59。
実施例26:プロ触媒12の合成
Figure 2022515364000040
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.58mL)中のチオフェン(5.2mg、4.48μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.22mL)中のHfBn(2.7mg、4.93μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.46(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.31(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.53(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.48(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.30(ddd、J=11.7、8.6、0.6Hz、4H)、6.99-6.94(m、4H)、6.82(s、2H)、6.78-6.73(m、2H)、6.65(ddd、J=9.0、7.2、3.1Hz、2H)、6.52-6.48(m、2H)、6.40-6.35(m、4H)、5.44(dd、J=9.0、4.8Hz、2H)、4.36(d、J=13.0Hz、2H)、3.33(d、J=13.1Hz、2H)、1.40(s、18H)、1.28(s、18H)、1.03(d、J=13.5Hz、2H)、0.68(dq、J=14.1、7.2Hz、2H)、0.58(d、J=7.3Hz、6H)、0.49(d、J=7.3Hz、6H)、0.28(d、J=13.7Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -114.35--117.32(m)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.63(d、J=246.1Hz)、153.86(d、J=2.5Hz)、152.93、147.26、143.32(d、J=61.1Hz)、139.67(d、J=33.6Hz)、129.89、128.58、128.18、127.17、126.70、125.31、124.49(d、J=34.8Hz)、123.03(d、J=9.2Hz)、122.78、122.45、121.24、119.15、116.32、116.16(d、J=13.5Hz)、115.98(d、J=13.4Hz)、115.90、115.88、115.53、112.32、108.97、83.00、72.10、34.53、34.45、31.88、31.70、19.13、19.07、13.67。
実施例27:配位子7の合成
Figure 2022515364000041
チオフェンボロピナコラートエステル(0.605g、0.5387mmol、2.70当量、NMRによる純度50%)、KPO(0.343g、1.616mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(28.3mg、0.0399mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.143g、0.2000mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(4.0mL)および脱酸素化水(0.4mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、オフホワイトの固体としてビスチオフェン(0.168g)を得た。NMRは少量の不純物を含有する生成物を示した。この物質を、さらに精製することなく続く脱保護に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(8mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(4mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(80.0mg、0.0657mmol、33% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 8.11(d、J=1.9Hz、4H)、7.57(d、J=2.3Hz、2H)、7.47(s、2H)、7.41(dd、J=8.7、1.9Hz、4H)、7.31(s、2H)、7.27-7.20(m、4H)、6.78(d、J=8.6Hz、2H)、4.07-3.97(m、4H)、1.93-1.85(m、4H)、1.77(s、4H)、1.44(s、36H)、1.40(s、12H)、0.77(s、18H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 151.42、146.28、144.75、142.58、139.67、128.29、127.66、126.52、123.39、123.14、121.99、119.81、116.16、116.04、113.38、109.61、69.95、56.86、38.19、34.69、32.41、32.05、31.91、31.62、25.90。
実施例28:プロ触媒13の合成
Figure 2022515364000042
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.09mL)中のチオフェン(7.4mg、6.08μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.13mL)中のZrBn(3.0mg、6.69μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.55(d、J=1.9Hz、2H)、8.15-8.11(m、2H)、7.57(d、J=2.5Hz、2H)、7.51(dd、J=8.6、1.9Hz、2H)、7.43(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.34(d、J=8.4Hz、2H)、7.21(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.09-7.04(m、2H)、7.03-6.97(m、2H)、6.98-6.94(m、2H)、6.84(s、2H)、6.86-6.81(m、2H)、6.24-6.17(m、4H)、5.17(d、J=8.7Hz、2H)、4.08-3.98(m、2H)、3.42-3.34(m、2H)、1.68(d、J=14.6Hz、2H)、1.57(s、18H)、1.51(d、J=14.6Hz、2H)、1.23(s、18H)、1.20(s、6H)、1.16(s、6H)、1.02(d、J=12.3Hz、2H)、0.89(q、J=11.9、10.7Hz、2H)、0.70(s、18H)、0.64-0.56(m、2H)、0.52(d、J=12.3Hz、2H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d) δ 153.93、152.24、148.83、147.09、142.92、142.61、139.23、139.15、130.55、128.65、128.35、128.32、126.79、126.61、124.62、124.10、122.79、122.65、122.26、120.58、74.94、72.00、56.54、38.25、34.66、34.36、32.13、32.10、31.71、31.66、30.04、25.93。
実施例29:プロ触媒14の合成
Figure 2022515364000043
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.19mL)中のチオフェン(8.3mg、6.82μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.17mL)中のHfBn(4.1mg、7.50μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.57(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、8.15(dd、J=2.0、0.7Hz、2H)、7.58(d、J=2.5Hz、2H)、7.52(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.42(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.33(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.14-7.07(m、6H)、7.05-7.02(m、2H)、6.85(s、2H)、6.82(tt、J=7.3、1.2Hz、2H)、6.24-6.18(m、4H)、5.21(d、J=8.7Hz、2H)、4.15-4.06(m、2H)、3.50-3.41(m、2H)、1.69(d、J=14.6Hz、2H)、1.59(s、18H)、1.53(d、J=14.7Hz、2H)、1.25(s、18H)、1.22(s、6H)、1.17(s、6H)、0.92(t、J=9.5Hz、2H)、0.84(d、J=13.2Hz、2H)、0.72(s、18H)、0.59-0.51(m、2H)、0.27(d、J=13.2Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 153.62、152.32、149.13、147.76、142.98、142.63、139.24、139.11、128.73、128.66、128.04、127.05、126.99、126.92、125.36、124.67、122.99、122.61、122.21、120.63、116.95、116.79、116.28、115.61、112.50、108.93、81.86、77.99、56.54、38.31、34.68、34.37、32.15、32.12、31.68、31.65、30.04、26.03。
実施例30:ビス-t-オクチル-ヨードフェニルエーテル中間体の合成
Figure 2022515364000044
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(50mL)中のヨードフェノール(3.240g、9.304mmol、2.00当量)、KCO(3.858g、27.912mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.56mL、4.652mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、2分間撹拌し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、得られた淡黄色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを使用してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(3.180g、4.426mmol、95%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.73(d、J=2.4Hz、2H)、7.28-7.24(m、2H)、6.73(d、J=8.6Hz、2H)、4.14-4.06(m、4H)、2.14-2.06(m、4H)、1.68(s、4H)、1.32(s、12H)、0.73(s、18H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 155.12、144.49、137.18、127.03、111.29、86.27、68.68、56.87、37.89、32.35、31.83、31.57、26.11。
実施例31:4-t-オクチル-2-ヨードフェノールの合成
Figure 2022515364000045
窒素下のメタノール(100mL)および水(50mL)中の出発フェノール(3.324g、16.110mmol、1.00当量)、KI(3.477g、20.943mmol、1.30当量)、およびNaOH水溶液(21mL、20.943mmol、1.30当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(26mL、20.943mmol、1.30当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で淡い不透明な黄色の混合物を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で3時間撹拌し、固体のNaHPO(20g)を添加し、続いて飽和水性混合物Na(100mL)を添加して、残留ヨウ素および水(100mL)を減少させ、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×50mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-25%CHClにより、透明無色の非晶質発泡体としてo-ヨードフェノール(3.240g、9.340mmol、58%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.60(d、J=2.3Hz、1H)、7.24(dd、J=8.5、2.3Hz、1H)、6.90(dd、J=8.6、0.5Hz、1H)、5.11(s、1H)、1.68(s、2H)、1.32(s、6H)、0.73(s、9H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 152.34、144.65、135.66、128.14、114.23、85.38、56.87、37.93、32.35、31.81、31.55。
実施例32:配位子8の合成
Figure 2022515364000046
チオフェンボロピナコラートエステル(2.017g、2.586mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.647g、7.758mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(122.0mg、0.1724mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.478g、0.8620mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(17.0mL)および脱酸素化水(1.7mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.747g、0.6387mmol、74%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.514g、0.4879mmol、76%、57% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.14(d、J=1.9Hz、4H)、7.68(s、2H)、7.42(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.35(s、2H)、7.25(d、J=8.6Hz、4H)、7.14(d、J=2.9Hz、2H)、6.84(d、J=9.0Hz、2H)、6.79(dd、J=8.9、2.9Hz、2H)、3.99(q、J=3.5、2.1Hz、4H)、3.84(s、6H)、1.83(q、J=2.8Hz、4H)、1.46(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 155.34、147.83、146.76、142.68、139.64、127.76、124.50、123.45、123.19、120.26、120.23、116.56、116.20、115.24、115.18、113.95、109.61、71.38、55.77、34.71、32.05、25.85。
実施例33:プロ触媒15の合成
Figure 2022515364000047
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.25mL)中のチオフェン(7.4mg、7.02μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.16mL)中のZrBn(3.7mg、7.72μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.47(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.24(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.49(td、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.30(ddd、J=8.5、5.3、0.6Hz、4H)、7.08-7.03(m、2H)、6.96(dtd、J=6.9、1.4、0.7Hz、2H)、6.92(d、J=3.1Hz、2H)、6.84(s、2H)、6.78(tt、J=7.3、1.3Hz、2H)、6.45(dd、J=9.1、3.1Hz、2H)、6.31-6.26(m、4H)、5.04(d、J=9.1Hz、2H)、3.95-3.85(m、2H)、3.28-3.19(m、2H)、3.16(s、6H)、1.47(s、18H)、1.27(s、18H)、1.08(d、J=12.3Hz、2H)、0.88-0.74(m、2H)、0.58(d、J=12.3Hz、2H)、0.56-0.51(m、2H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d) δ 157.39、152.38、149.56、147.35、143.13、142.70、139.32、139.16、128.21、128.19、128.15、126.46、125.20、124.57、124.45、122.63、122.35、120.62、117.06、116.85、116.29、115.68、115.54、114.96、112.51、108.91、81.18、75.06、54.73、34.55、34.42、31.99、31.72、25.92。
実施例34:プロ触媒16の合成
Figure 2022515364000048
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.70mL)中のチオフェン(10.2mg、9.68μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.24mL)中のHfBn(5.8mg、10.65μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.50(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.26(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.50(dd、J=2.5、1.9Hz、2H)、7.48(t、J=2.1Hz、2H)、7.29(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.23(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、6.99-6.95(m、2H)、6.93(d、J=3.1Hz、2H)、6.85(s、2H)、6.79-6.74(m、2H)、6.52-6.44(m、4H)、6.32-6.28(m、4H)、5.09(d、J=9.0Hz、2H)、4.02-3.92(m、2H)、3.33-3.25(m、2H)、3.17(s、6H)、1.48(s、18H)、1.29(s、18H)、0.92(d、J=13.3Hz、2H)、0.85-0.77(m、2H)、0.55(m、2H)、0.31(d、J=13.3Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 157.52、152.44、149.28、148.02、143.20、142.73、139.32、139.12、129.89、128.60、128.57、128.03、127.04、126.83、124.63、124.35、122.58、122.30、120.69、117.13、116.30、115.70、115.48、114.96、112.58、108.91、83.01、78.24、54.76、34.57、34.43、32.00、31.73、26.04。
実施例35:ビス-4-メトキシ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000049
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(40mL)中の2-ヨードフェノール(1.890g、7.559mmol、2.00当量)、KCO(3.134g、22.677mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.45mL、3.779mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、2分間撹拌し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、得られた淡黄色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを使用してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の50~100%CHClにより、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(1.945g、3.510mmol、93%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.32(d、J=2.9Hz、2H)、6.84(dd、J=8.9、3.0Hz、2H)、6.76(d、J=8.9Hz、2H)、4.11-3.99(m、4H)、3.75(s、6H)、2.13-2.01(m、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 154.26、152.05、124.61、114.78、113.06、86.94、69.58、55.92、26.15。
実施例36:4-メトキシ-2-ヨードフェノールの合成
Figure 2022515364000050
窒素下のメタノール(300mL)および水(200mL)中の出発フェノール(5.000g、40.277mmol、1.00当量)、KI(7.020g、42.291mmol、1.05当量)、およびNaOH水溶液(201mL、201.39mmol、5.00当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(61mL、42.291mmol、1.05当量、5.2%w/w)を30分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で暗橙色の混合物を0℃で30分間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、固体のNaHPO(30g)を添加し、続いてNa水溶液(200mL)を添加して、残留ヨウ素および水(200mL)を減少させ、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の暗赤橙色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×50mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、濃縮して、赤茶色の粘性油を得た。NMRは、出発フェノールおよび観察可能な生成物を、少量ではあるが、約70:30のSM:生成物混合物で示し、そこに他の分解付加物が存在する。粗混合物をCHClに溶解し、セライト上濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の25%CHCl-100%CHClにより、淡紫色の非晶質発泡体としてO-ヨードフェノール(0.877g、3.508mmol、9%)、および回収した出発フェノール(1.277g、10.287mmol、26%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.18(d、J=2.9Hz、1H)、6.90(d、J=8.9Hz、1H)、6.83(dd、J=8.9、2.9Hz、1H)、5.00(s、1H)、3.74(s、3H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 153.93、149.17、122.66、116.37、115.13、85.07、55.99。
実施例37:配位子9の合成
Figure 2022515364000051
チオフェンボロピナコラートエステル(0.605g、0.5387mmol、2.70当量、NMRによる純度50%)、KPO(0.343g、1.616mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(28.3mg、0.0399mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.106g、0.1995mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(4.0mL)および脱酸素化水(0.4mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、オフホワイトの固体としてビスチオフェン(0.101g)を得た。NMRは少量の不純物を含有する生成物を示した。この物質を、さらに精製することなく続く脱保護に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(6mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(3mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(52.0mg、0.05052mmol、25% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 8.10(d、J=1.9Hz、4H)、7.43-7.29(m、8H)、7.25(d、J=10.3Hz、2H)、7.19(d、J=8.6Hz、4H)、6.90(td、J=8.2、7.5、3.0Hz、2H)、6.80(dd、J=9.1、4.6Hz、2H)、4.01(d、J=4.8Hz、4H)、1.92-1.81(m、4H)、1.42(s、36H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -120.34(td、J=8.5、4.7Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 158.08(d、J=241.4Hz)、149.83(d、J=2.3Hz)、146.99、142.85、139.52、127.55、124.80(d、J=8.6Hz)、123.50、123.21、120.82、116.56(d、J=24.7Hz)、116.24、115.69(d、J=8.8Hz)、114.72(d、J=23.3Hz)、114.00(d、J=1.8Hz)、109.47、70.96、34.68、31.99、25.83。
実施例38:プロ触媒17の合成
Figure 2022515364000052
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.61mL)中のチオフェン(9.2mg、8.94μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.18mL)中のZrBn(4.5mg、9.83μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.42(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.28(dd、J=1.9、0.7Hz、2H)、7.51(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.44(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.33(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.21(dd、J=8.5、0.7Hz、2H)、7.01-6.95(m、2H)、6.83(s、2H)、6.79-6.74(m、2H)、6.50(ddd、J=9.0、7.4、3.2Hz、4H)、6.36-6.32(m、2H)、6.27-6.23(m、4H)、4.99(dd、J=9.0、4.8Hz、2H)、3.87-3.75(m、2H)、3.11(dd、J=11.8、4.6Hz、2H)、1.43(s、18H)、1.30(s、18H)、1.02(d、J=12.4Hz、2H)、0.98-0.82(m、2H)、0.75-0.63(m、2H)、0.52(d、J=12.3Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -114.74--117.39(m)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.84(d、J=246.8Hz)、152.62、151.81(d、J=2.6Hz)、146.41、143.19(d、J=49.2Hz)、139.19(d、J=20.1Hz)、130.56、128.33、128.06、126.53、125.18、124.92(d、J=8.9Hz)、124.30(d、J=47.3Hz)、122.56(d、J=38.4Hz)、121.16、118.06、116.69(d、J=47.1Hz)、116.69、115.98(d、J=91.0Hz)、115.83(d、J=1.9Hz)、112.30、108.75、74.98、72.01、34.52、34.45、31.94、31.72、25.71。
実施例39:プロ触媒18の合成
Figure 2022515364000053
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.37mL)中のチオフェン(7.7mg、7.48μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.19mL)中のHfBn(4.5mg、8.23μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.43(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.29(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.49(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.44(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.24(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.19(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.02-6.96(m、2H)、6.94-6.90(m、2H)、6.82(s、2H)、6.75(tt、J=7.5、1.3Hz、2H)、6.55-6.47(m、4H)、6.30-6.25(m、4H)、5.01(dd、J=9.0、4.8Hz、2H)、3.89-3.78(m、2H)、3.15(dd、J=12.4、4.7Hz、2H)、1.43(s、18H)、1.30(s、18H)、0.90(d、J=13.4Hz、2H)、0.73-0.62(m、2H)、0.49-0.40(m、2H)、0.24(d、J=14.0Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -115.11--115.24(m)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 159.97(d、J=247.4Hz)、152.66、151.46(d、J=2.7Hz)、147.32、143.24(d、J=55.5Hz)、139.14(d、J=26.6Hz)、138.52、130.56、128.38(d、J=11.1Hz)、127.15、126.72、124.55、124.35、122.64、122.33、121.13、118.09、116.76(d、J=23.4Hz)、116.46(d、J=23.3Hz)、116.32、115.52、115.27、112.43、108.74、82.00、78.84、34.52、34.46、31.94、31.72、25.86。
実施例40:配位子10の合成
Figure 2022515364000054
チオフェンボロピナコラートエステル(0.605g、0.5387mmol、2.70当量、NMRによる純度50%)、KPO(0.343g、1.616mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(28.3mg、0.0399mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.113g、0.1995mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(10.0mL)および脱酸素化水(1.0mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~60%CHClにより、淡赤色の発泡体として不純なビスチオフェン(0.154g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(6mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(3mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、透明な非晶質発泡体としてビスチオフェン(0.105g、0.09856mmol、49% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 8.12(dd、J=1.9、0.6Hz、4H)、7.56(dd、J=11.4、8.8Hz、2H)、7.39(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.30(s、2H)、7.17(dd、J=8.6、0.6Hz、4H)、6.74(dd、J=11.4、6.8Hz、2H)、6.54(s、2H)、4.06-3.97(m、4H)、1.95(p、J=2.5Hz、4H)、1.42(s、36H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -135.22(ddd、J=22.5、11.5、8.8Hz)、-144.91(ddd、J=22.2、11.2、6.8Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 150.19-149.71(m)、149.36(dd、J=250.5、13.9Hz)、146.75-144.02(m)、146.55、143.08、139.43、127.14、123.61、123.29、120.52、119.32-118.89(m)、118.15(d、J=20.6Hz)、116.34、112.97、109.37、103.52(d、J=20.8Hz)、70.59、34.70、31.97、25.83。
実施例41:プロ触媒19の合成
Figure 2022515364000055
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(3.78mL)中のチオフェン(11.2mg、10.51μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.42mL)中のZrBn(5.3mg、11.56μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。NMR溶液をゆっくりと徐々に蒸発させることにより、ジルコニウム錯体の結晶化が得られ、この結晶をX線回折を使用して評価し、構造を明確に確認した。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.55(d、J=1.9Hz、1H)、8.46(d、J=1.9Hz、1H)、8.39(t、J=1.3Hz、1H)、8.33(dd、J=2.0、0.7Hz、1H)、7.58(d、J=1.3Hz、2H)、7.52(ddd、J=8.5、6.7、1.9Hz、3H)、7.47(dd、J=8.7、0.7Hz、1H)、7.23-7.20(m、2H)、7.08-7.02(m、3H)、6.96-6.94(m、2H)、6.93(s、1H)、6.82(s、1H)、6.80-6.72(m、3H)、6.54-6.48(m、2H)、6.29-6.24(m、2H)、5.67(dd、J=10.8、6.9Hz、1H)、5.00-4.91(m、1H)、3.80-3.71(m、1H)、3.04(dd、J=12.5、3.7Hz、1H)、2.68(dd、J=11.4、7.2Hz、1H)、2.11(d、J=10.1Hz、1H)、1.53(s、9H)、1.27(d、J=1.2Hz、18H)、1.25(s、9H)、0.96(d、J=12.0Hz、2H)、0.93-0.83(m、1H)、0.71-0.63(m、1H)、0.63-0.58(m、2H)、0.57-0.52(m、1H)、0.38-0.27(m、1H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -131.71(dt、J=23.0、9.6Hz)、-134.32(dt、J=19.7、9.7Hz)、-136.51--137.09(m)、-138.80(ddd、J=22.8、10.4、6.9Hz)。
実施例42:プロ触媒20の合成
Figure 2022515364000056
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.85mL)中のチオフェン(8.6mg、8.07μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.38mL)中のHfBn(4.8mg、8.88μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.57(d、J=1.9Hz、2H)、8.33(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、7.54-7.48(m、4H)、7.41(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.19(dd、J=8.4、0.6Hz、2H)、6.99-6.95(m、2H)、6.82(s、2H)、6.79(dd、J=10.5、8.6Hz、2H)、6.77-6.70(m、2H)、6.53-6.48(m、2H)、6.36-6.32(m、4H)、4.98(dd、J=10.5、7.0Hz、2H)、3.76-3.65(m、2H)、3.07-2.99(m、2H)、1.53(s、18H)、1.26(s、18H)、1.00(d、J=13.5Hz、2H)、0.67-0.58(m、2H)、0.52-0.43(m、2H)、0.37-0.31(m、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -131.68(dt、J=23.1、9.5Hz)、-138.29(ddd、J=23.0、10.7、7.2Hz)。
実施例43:ビス-4,5-ジフルオロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000057
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(100mL)中のヨードフェノール(5.700g、22.266mmol、2.00当量)、KCO(9.232g、66.799mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(1.33mL、11.133mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(5.798g、10.243mmol、92%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.57(t、J=9.0Hz、2H)、6.67(dd、J=11.9、6.7Hz、2H)、4.05(d、J=5.3Hz、4H)、2.10(q、J=4.9、3.7Hz、4H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -134.17(ddd、J=21.0、12.1、8.8Hz)、-145.86(dt、J=21.0、8.2Hz)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 154.03(dd、J=7.6、2.4Hz)、150.52(dd、J=249.2、13.5Hz)、144.64(dd、J=245.3、13.1Hz)、126.87(d、J=20.4Hz)、101.50(d、J=21.5Hz)、77.77(dd、J=6.1、4.0Hz)、69.55、25.86。
実施例44:4,5-ジフルオロ-2-ヨードフェノールの合成:
Figure 2022515364000058
窒素下のメタノール(200mL)および水(50mL)中の出発フェノール(5.000g、38.434mmol、1.00当量)、KI(10.846g、65.337mmol、1.70当量)、およびNaOH水溶液(65mL、65.337mmol、1.70当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(84mL、65.337mmol、1.70当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で鮮黄色の溶液を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で4時間撹拌し、固体のKHPO(25g)を添加し、続いて残留ヨウ素、水(100mL)を減少させるために飽和水性混合物Na(100mL)を添加し、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-ヘキサン中の50%CHClにより、透明淡褐色の粘性油としてo-ヨードフェノール(5.742g、22.431mmol、58%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.45(dd、J=9.2、8.4Hz、1H)、6.86(dd、J=11.3、7.0Hz、1H)、5.16(s、1H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -133.85(dp、J=20.7、10.3、9.5Hz)、-145.38(tq、J=20.8、8.2、7.7Hz)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 151.61(dd、J=9.9、2.7Hz)、151.13(dd、J=249.5、13.6Hz)、144.79(dd、J=245.8、13.5Hz)、125.24(d、J=20.5Hz)、103.94(d、J=21.1Hz)、76.65(dd、J=6.6、4.1Hz)。
実施例45:配位子11の合成
Figure 2022515364000059
チオフェンボロピナコラートエステル(0.605g、0.5387mmol、2.70当量、NMRによる純度50%)、KPO(0.343g、1.616mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(28.0mg、0.0399mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.120g、0.1995mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(4.0mL)および脱酸素化水(0.4mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~60%CHClにより、鮮黄色の発泡体として不純なビスチオフェン(0.201g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(6mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(3mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、透明な非晶質発泡体としてビスチオフェン(0.107g、0.09716mmol、49% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(d、J=1.9Hz、4H)、7.44-7.36(m、6H)、7.18(d、J=8.6Hz、4H)、6.52(ddd、J=11.6、6.1、1.9Hz、2H)、5.57(s、2H)、3.93-3.88(m、4H)、1.84(q、J=2.8、2.3Hz、4H)、1.44(s、36H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -130.70(dd、J=22.3、6.5Hz)、-132.47(ddd、J=22.4、11.5、6.7Hz)、-167.89(td、J=22.0、6.2Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 152.20-150.50(m)、151.18-150.88(m)、148.81(ddd、J=133.2、10.8、5.8Hz)、147.48、143.25、139.32、138.59-137.90(m)、135.69(dt、J=246.1、16.1Hz)、126.44、123.69、123.35、121.40、116.39、109.27、107.74(dd、J=14.5、3.8Hz)、106.21、97.67(dd、J=21.2、3.2Hz)、69.89、34.70、31.95、25.62。
実施例46:プロ触媒21の合成
Figure 2022515364000060
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(4.44mL)中のチオフェン(13.6mg、12.35μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.50mL)中のZrBn(6.2mg、13.58μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.53(d、J=1.9Hz、2H)、8.34(dd、J=1.8、0.7Hz、2H)、7.52-7.47(m、4H)、7.45(dd、J=8.7、0.7Hz、2H)、7.20(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、6.92(ddd、J=8.1、7.3、1.6Hz、4H)、6.89(s、2H)、6.74-6.70(m、2H)、6.24-6.21(m、4H)、4.65(dd、J=10.6、6.3Hz、2H)、3.71(dd、J=12.8、7.7Hz、2H)、3.04(dd、J=11.6、4.6Hz、2H)、1.53(s、18H)、1.26(s、18H)、0.78(d、J=11.8Hz、2H)、0.67(dd、J=16.2、7.2Hz、2H)、0.58-0.52(m、2H)、0.52(d、J=12.0Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -130.11(ddd、J=23.0、10.5、5.8Hz)、-131.31--131.90(m)、-160.87(td、J=23.0、6.6Hz)。
実施例47:プロ触媒24の合成
Figure 2022515364000061
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(3.07mL)中のチオフェン(9.6mg、8.72μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.42mL)中のHfBn(5.2mg、9.59μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.53(d、J=1.9Hz、2H)、8.33(dd、J=1.8、0.7Hz、2H)、7.51-7.42(m、6H)、7.16(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、7.02-6.94(m、6H)、6.87(s、2H)、6.73-6.65(m、2H)、6.36-6.30(m、4H)、4.63(dd、J=10.6、6.3Hz、2H)、3.63-3.53(m、2H)、2.98(dd、J=11.5、4.6Hz、2H)、1.52(s、18H)、1.23(s、18H)、0.99(d、J=13.5Hz、2H)、0.65-0.53(m、2H)、0.51-0.44(m、2H)、0.31(d、J=13.5Hz、2H)。19F NMR(470MHz、ベンゼン-d) δ -130.09(ddd、J=23.0、10.6、6.0Hz)、-131.00--131.79(m)、-160.31(td、J=22.8、6.5Hz)。
実施例48:ビス-3,4,5-トリフルオロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000062
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(100mL)中のヨードフェノール(5.444g、19.870mmol、2.00当量)、KCO(8.238g、59.610mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(1.10mL、9.935mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(5.086g、mmol、85%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 6.55(ddd、J=11.8、5.9、2.3Hz、2H)、4.07(h、J=2.6Hz、4H)、2.15-2.07(m、4H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -111.26(dd、J=23.3、6.7Hz)、-132.95(ddd、J=19.9、11.8、6.7Hz)、-166.63--167.33(m)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 153.44(m)、152.96-152.33(m)、150.64(m)、134.41(ddd、J=248.0、17.9、15.8Hz)、96.35(dd、J=22.0、2.8Hz)、69.51、25.75。
実施例49:3,4,5-トリフルオロ-2-ヨードフェノールの合成
Figure 2022515364000063
窒素下のメタノール(150mL)および水(200mL)中の出発フェノール(4.950g、33.428mmol、1.00当量)、KI(9.710g、58.500mmol、1.75当量)、およびNaOH水溶液(100mL、100.30mmol、3.00当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(84.0mL、58.500mmol、1.75当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で鮮黄色の溶液を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で4時間撹拌し、固体のNaHPO(50g)を添加し、続いて残留ヨウ素、水(100mL)を減少させるために飽和水性混合物Na(200mL)を添加し、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×100mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-ヘキサン中の50%CHClにより、透明無色の油としてo-ヨードフェノール(5.444g、19.870mmol、60%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 6.80-6.63(m、1H)、5.33(s、1H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -112.07(ddd、J=22.3、6.8、2.6Hz)、-132.68(ddd、J=21.1、11.1、6.8Hz)、-166.81(td、J=21.7、6.2Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 153.58-151.73(m)、150.78(dd、J=10.8、5.5Hz)、151.07-149.29(m)、136.06-132.30(m)、98.90(ddd、J=21.8、3.2、1.3Hz)、68.51(d、J=26.4Hz)。
実施例50:配位子12の合成
Figure 2022515364000064
チオフェンボロピナコラートエステル(1.000g、1.104mmol、2.70当量、NMRによる純度62%)、KPO(0.703g、3.312mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(58.0mg、0.0818mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.246g、0.4089mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(8.0mL)および脱酸素化水(0.8mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~60%CHClにより、鮮黄色の発泡体として不純なビスチオフェン(0.202g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、白色の発泡体としてビスチオフェン(0.141g、0.1280mmol、31% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.16-8.12(m、4H)、7.43(ddd、J=8.7、1.9、0.9Hz、4H)、7.38(d、J=0.9Hz、2H)、7.35(ddd、J=10.6、7.9、2.1Hz、2H)、7.20(d、J=8.6Hz、4H)、6.96(d、J=1.5Hz、2H)、4.15-4.05(m、4H)、1.91(q、J=3.2、2.8Hz、4H)、1.45(s、36H)。19F NMR(470MHz、クロロホルム-d) δ -137.56(ddd、J=21.7、11.4、3.9Hz)、-147.93(d、J=19.3Hz)、-157.70(td、J=20.7、8.1Hz)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 148.89-146.76(m)、147.27、146.77-144.58(m)、143.19、139.52(ddd、J=254.7、16.3、14.1Hz)、139.36、139.25(dd、J=10.1、3.5Hz)、127.64、123.67、123.38、123.03(dd、J=8.0、3.0Hz)、121.41、116.39、111.90、111.46-111.11(m)、109.34、75.47(d、J=3.5Hz)、34.72、31.98、26.07。
実施例51:プロ触媒23の合成
Figure 2022515364000065
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.42mL)中のチオフェン(7.4mg、6.72μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.27mL)中のZrBn(3.4mg、7.39μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.52-8.49(m、2H)、8.33(dd、J=1.9、0.7Hz、2H)、7.62(dd、J=8.6、1.9Hz、2H)、7.54(dd、J=8.6、0.7Hz、2H)、7.49(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.37(dd、J=8.6、0.6Hz、2H)、6.91-6.86(m、2H)、6.83(s、2H)、6.70(t、J=7.3Hz、2H)、6.57-6.47(m、2H)、6.17-6.13(m、4H)、5.60-5.55(m、2H)、4.02-3.91(m、2H)、3.23-3.12(m、2H)、1.58(s、18H)、1.29(s、18H)、1.06(d、J=11.5Hz、2H)、0.90-0.73(m、2H)、0.65-0.58(m、2H)。19F NMR(376MHz、ベンゼン-d) δ -135.52(ddd、J=22.5、10.7、6.3Hz)、-141.09(d、J=20.9Hz)、-155.07(td、J=21.2、7.9Hz)。
実施例52:プロ触媒24の合成
Figure 2022515364000066
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(2.82mL)中のチオフェン(8.8mg、7.99μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.38mL)中のHfBn(4.8mg、8.79μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.0025M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.53(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.32(t、J=1.3Hz、2H)、7.61(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.48-7.45(m、2H)、7.35(dd、J=8.5、0.6Hz、2H)、6.98-6.93(m、6H)、6.83(s、2H)、6.74-6.66(m、2H)、6.57-6.49(m、2H)、6.25-6.19(m、4H)、6.08-5.98(m、2H)、4.00-3.91(m、2H)、3.20-3.11(m、2H)、1.58(s、18H)、1.32-1.27(m、2H)、1.28(s、18H)、0.83-0.76(m、2H)、0.76-0.68(m、2H)、0.58-0.46(m、2H)。19F NMR(376MHz、ベンゼン-d) δ -134.93(ddd、J=22.5、10.5、6.5Hz)、-140.74(d、J=19.9Hz)、-154.84(td、J=21.4、7.9Hz)。
実施例53:ビス-4,5,6-トリフルオロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000067
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(50mL)中のヨードフェノール(1.550g、5.657mmol、2.00当量)、KCO(2.346g、16.972mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.34mL、2.829mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(1.410g、2.342mmol、83%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.38(td、J=8.5、2.6Hz、2H)、4.20-4.09(m、4H)、2.09(h、J=2.7Hz、4H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -138.88(ddd、J=20.5、9.0、3.2Hz)、-146.39(dt、J=19.7、2.8Hz)、-155.64(td、J=20.0、7.9Hz)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 147.31(ddd、J=250.6、10.6、2.7Hz)、144.51(dd、J=10.0、3.9Hz)、144.51(ddd、J=254.7、11.0、4.1Hz)、140.78(ddd、J=254.1、16.0、14.1Hz)、120.35(dd、J=20.2、3.7Hz)、82.83(dd、J=7.7、4.2Hz)、74.23(d、J=4.5Hz)、26.72。
実施例54:4,5,6-トリフルオロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000068
窒素下のメタノール(200mL)および水(100mL)中の出発フェノール(4.700g、31.740mmol、1.00当量)、KI(9.221g、55.544mmol、1.75当量)、およびNaOH水溶液(95.2mL、95.208mmol、3.00当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(80.0mL、55.544mmol、1.75当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で鮮黄色の溶液を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で4時間撹拌し、固体のKHPO(25g)を添加し、続いて残留ヨウ素、水(100mL)を減少させるために飽和水性混合物Na(100mL)を添加し、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-ヘキサン中の50%CHClにより、透明淡黄色の油としてo-ヨードフェノール(4.202g、15.337mmol、48%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.33(tdd、J=8.8、2.7、0.9Hz、1H)、5.37(s、1H)。19F NMR(376MHz、クロロホルム-d) δ -143.20(ddd、J=21.0、9.5、3.8Hz)、-152.54(dt、J=19.4、3.4Hz)、-156.04(td、J=20.0、7.6Hz)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 145.31(ddd、J=247.4、10.7、2.4Hz)、142.06-141.31(m)、139.45(ddd、J=249.4、12.7、3.8Hz)、139.64-139.11(m)、119.82(dd、J=20.6、4.1Hz)、75.21(dd、J=8.0、4.6Hz)。
実施例55:配位子13の合成
Figure 2022515364000069
チオフェンボロピナコラートエステル(1.000g、1.104mmol、2.70当量、NMRによる純度62%)、KPO(0.703g、3.312mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(58.0mg、0.0818mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.230g、0.4089mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(8.0mL)および脱酸素化水(0.8mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡赤色の非晶質発泡体として不純なビスチオフェン(0.232g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、白色の発泡体としてビスチオフェン(0.143g、0.1346mmol、33% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.15(dd、J=1.9、0.6Hz、4H)、7.66(d、J=2.6Hz、2H)、7.42(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.35(s、2H)、7.24-7.20(m、4H)、7.18(dd、J=8.7、2.6Hz、2H)、7.04(s、2H)、6.79(d、J=8.8Hz、2H)、4.04(q、J=3.6、2.8Hz、4H)、1.91(q、J=2.8、2.4Hz、4H)、1.47(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 152.34、146.98、142.94、139.54、129.92、128.19、127.84、127.46、124.63、123.58、123.27、120.85、116.30、115.08、113.72、109.51、70.29、34.74、32.05、25.81。
実施例56:プロ触媒25の合成
Figure 2022515364000070
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.55mL)中のチオフェン(9.2mg、8.66μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.18mL)中のZrBn(4.3mg、9.53μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR (500MHz,ベンゼン-d) δ 8.43(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.29(dd、J=1.9、0.6Hz、2H)、7.53-7.48(m、4H)、7.45(dd、J=8.5、1.9Hz、2H)、7.34(dd、J=8.7、0.6Hz、2H)、7.31(d、J=2.6Hz、2H)、7.22-7.19(m、2H)、6.91-6.86(m、2H)、6.83(dd、J=8.7、2.7Hz、2H)、6.81(s、2H)、6.79-6.74(m、2H)、6.24-6.19(m、4H)、4.98(d、J=8.7Hz、2H)、3.88-3.78(m、2H)、3.12(dd、J=11.9、4.7Hz、2H)、1.44(s、18H)、1.29(s、18H)、0.98(d、J=12.3Hz、2H)、0.71-0.64(m、2H)、0.53(d、J=12.3Hz、2H)、0.53-0.47(m、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 154.32、152.71、146.13、143.43、143.02、139.29、139.12、131.33、130.56、130.43、129.56、128.90、128.33、126.54、126.07、125.16、124.69、124.51、124.12、122.73、122.43、121.25、118.17、116.44、115.69、115.54、112.22、108.73、74.66、72.01、34.54、34.46、31.94、31.71、25.77。
実施例57:プロ触媒26の合成
Figure 2022515364000071
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.12mL)中のチオフェン(6.8mg、6.40μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.16mL)中のHfBn(3.8mg、7.04μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.43(d、J=1.9Hz、2H)、8.28(d、J=1.8Hz、2H)、7.49(dd、J=8.7、1.9Hz、2H)、7.43(dd、J=8.6、2.0Hz、2H)、7.31(d、J=2.6Hz、2H)、7.24(d、J=8.7Hz、2H)、7.17(d、J=8.6Hz、2H)、6.98-6.93(m、2H)、6.92-6.87(m、2H)、6.83(dd、J=8.8、2.7Hz、2H)、6.79(s、2H)、6.73(tt、J=7.3、1.3Hz、2H)、6.27-6.22(m、4H)、4.96(d、J=8.8Hz、2H)、3.88-3.76(t、J=10.8Hz、2H)、3.19-3.06(m、2H)、1.43(s、18H)、1.28(s、18H)、0.89(d、J=13.4Hz、2H)、0.70-0.57(m、2H)、0.47-0.36(m、2H)、0.27-0.20(m、2H)。13C NMR(101MHz、ベンゼン-d) δ 153.93、152.73、147.19、143.50、143.04、139.24、139.01、138.50、131.61、130.40、129.58、129.05、128.32、126.62、124.98、124.56、124.34、122.64、122.33、121.16、118.13、116.39、115.56、114.96、112.37、108.72、82.98、78.97、34.53、34.45、31.93、31.70、25.93。
実施例58:ビス-4-クロロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000072
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(60mL)中のヨードフェノール(1.604g、6.303mmol、2.00当量)、KCO(2.613g、18.909mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.38mL、3.151mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、48時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(1.712g、3.041mmol、97%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.73(d、J=2.5Hz、2H)、7.27-7.23(m、2H)、6.73(d、J=8.8Hz、2H)、4.14-4.04(m、4H)、2.10(h、J=2.4Hz、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.29、138.50、129.17、126.28、112.40、86.72、69.01、25.92。
実施例59:配位子14の合成
Figure 2022515364000073
チオフェンボロピナコラートエステル(1.000g、1.104mmol、2.70当量、NMRによる純度62%)、KPO(0.703g、3.312mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(58.0mg、0.0818mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.230g、0.4089mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(8.0mL)および脱酸素化水(0.8mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡赤色の非晶質発泡体として不純なビスチオフェン(0.161g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、白色の固体としてビスチオフェン(0.121g、0.1139mmol、24% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(d、J=1.9Hz、4H)、7.60(d、J=8.3Hz、2H)、7.39(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.31(s、2H)、7.20(d、J=8.6Hz、4H)、7.10(dd、J=8.4、2.0Hz、2H)、6.94(d、J=2.0Hz、2H)、6.70(s、2H)、4.09-4.02(m、4H)、1.99-1.90(m、4H)、1.44(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 154.27、146.45、142.91、139.52、133.98、131.08、127.26、123.54、123.24、122.78、121.45、120.37、116.29、114.09、114.02、109.48、69.93、34.70、32.01、25.84。
実施例60:プロ触媒27の合成
Figure 2022515364000074
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.82mL)中のチオフェン(10.7mg、10.10μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.20mL)中のZrBn(5.0mg、11.10μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.51-8.44(m、4H)、8.35-8.26(m、2H)、7.63-7.54(m、4H)、7.29-7.26(m、2H)、7.14(d、J=8.3Hz、2H)、6.94(s、2H)、6.91(dd、J=8.3、2.1Hz、2H)、6.85-6.77(m、4H)、6.51-6.48(m、4H)、6.40-6.32(m、2H)、5.86(d、J=2.1Hz、2H)、3.48-3.38(m、2H)、3.32(m、2H)、1.73(d、J=13.1Hz、2H)、1.33(s、18H)、1.23(s、18H)、1.03-0.96(m、2H)、0.92-0.79(m、2H)、0.50(d、J=13.1Hz、2H)。13C NMR(126MHz、ベンゼン-d) δ 152.92、151.61、146.86、146.45、143.89、143.60、143.13、142.96、140.01、138.84、138.68、134.86、130.56、126.63、126.27、124.11、123.99、123.63、123.00、122.36、121.39、116.78、115.97、75.66、72.03、34.54、34.50、34.47、34.41、31.82、31.69。
実施例61:プロ触媒28の合成
Figure 2022515364000075
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.99mL)中のチオフェン(12.0mg、11.30μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.27mL)中のHfBn(6.8mg、12.43μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.57(d、J=1.9Hz、2H)、8.43-8.38(m、2H)、7.60-7.43(m、4H)、7.18(d、J=8.6Hz、2H)、6.96(ddq、J=7.4、1.4、0.7Hz、4H)、6.91-6.85(m、2H)、6.81(s、2H)、6.82-6.79(m、2H)、6.75(tt、J=7.3、1.2Hz、2H)、6.66(dd、J=8.4、2.1Hz、2H)、6.50-6.45(m、4H)、5.54(d、J=2.1Hz、2H)、3.66-3.53(m、2H)、2.90-2.83(m、2H)、1.33(s、18H)、1.22(s、18H)、1.05(dd、J=13.4、5.9Hz、2H)、0.91-0.71(m、2H)、0.55-0.40(m、2H)、0.34(d、J=13.6Hz、2H)。
実施例62:ビス-5-クロロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000076
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(100mL)中のヨードフェノール(2.475g、9.727mmol、2.00当量)、KCO(4.033g、29.180mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.58mL、4.864mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、CHCl(50mL)で希釈し、5分間激しく撹拌(1000rpm)し、セライトパッド上で吸引濾過し、CHCl(3×25mL)ですすぎ、得られた濾液溶液をセライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%CHCl-ヘキサン中の50%CHClにより、白色の固体としてビスヨードフェニルエーテル(2.456g、4.362mmol、90%)を得た。NMRは生成物を示した。
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.64(d、J=8.3Hz、2H)、6.79(d、J=2.2Hz、2H)、6.70(dd、J=8.3、2.2Hz、2H)、4.16-4.03(m、4H)、2.15-2.04(m、4H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 158.00、139.68、135.13、122.49、112.66、83.83、68.90、25.86。
実施例63:配位子15の合成
Figure 2022515364000077
チオフェンボロピナコラートエステル(1.000g、1.104mmol、2.70当量、NMRによる純度62%)、KPO(0.703g、3.312mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(58.0mg、0.0818mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.258g、0.4089mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(8.0mL)および脱酸素化水(0.8mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~100%CHClにより、淡赤色の非晶質発泡体として不純なビスチオフェン(0.271g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の25%~100%CHClにより、白色の固体としてビスチオフェン(0.126g、0.1114mmol、27% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(d、J=1.9Hz、4H)、7.41(h、J=8.6、7.4Hz、4H)、7.37(s、2H)、7.27(d、J=9.4Hz、2H)、7.22(d、J=8.6Hz、4H)、6.64(d、J=9.0Hz、2H),4.84(s、2H)、3.95-3.85(m、4H)、1.81-1.73(m、4H)、1.44(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.55、146.38、143.30、139.26、134.56、130.70、125.87、125.62、123.84、123.40、122.00、120.38、116.38、111.87、111.71、109.32、69.13、34.74、32.00、25.74。
実施例64:プロ触媒29の合成
Figure 2022515364000078
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.64mL)中のチオフェン(10.3mg、9.11μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.18mL)中のZrBn(4.6mg、10.02μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz,ベンゼン-d) δ 8.42(d、J=1.9Hz、2H)、8.26(d、J=1.9Hz、2H)、7.47(ddd、J=8.5、6.3、1.9Hz、2H)、7.38(d、J=8.7Hz、2H)、7.25(d、J=8.5Hz、2H)、6.99-6.95(m、6H)、6.94(s、2H)、6.86(d、J=8.8Hz、2H)、6.80(d、J=7.4Hz、2H)、6.37-6.32(m、2H)、6.09(m、2H)、4.91(d、J=8.8Hz、2H)、3.79(t、J=10.1Hz、2H)、3.20-3.13(m、2H)、1.47(s、18H)、1.27(s、18H)、0.95-0.78(m、2H)、0.73(d、J=11.6Hz、2H)、0.63-0.55(m、2H)、0.35(d、J=11.7Hz、2H)。
実施例65:プロ触媒30の合成
Figure 2022515364000079
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.18mL)中のチオフェン(7.6mg、6.72μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.16mL)中のHfBn(4.0mg、7.40μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは複雑な回転異性体混合物として存在する生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
実施例66:ビス-3,4-ジクロロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000080
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(65mL)中のヨードフェノール(4.112g、14.234mmol、2.20当量)、KCO(5.902g、42.702mmol、6.60当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.77mL、6.470mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、NaOH水溶液(100mL、1N)で希釈し、2分間撹拌し、吸引濾過し、濾過した白色固体をNaOH水溶液(2×25mL、1N)ですすぎ、次いで水(2×25mL)および冷たいCHCl(2×20mL)ですすぎ、得られた濾過した白色固体を収集し、濾液の二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNaOH水溶液(2×25mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)で抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、濃縮し、濾過した固体と混合して、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(3.813g、6.034mmol、93%)を得た。NMR(60℃および100℃で)生成物を示した。
60℃でのVT NMR:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.38(d、J=8.8Hz、2H)、6.65(d、J=8.9Hz、2H)、4.11(q、J=4.3、3.2Hz、4H)、2.11(dt、J=5.4、3.3Hz、4H)。
100℃でのVT NMR:
H NMR(400MHz、DMSO-d) δ 7.54(dd、J=8.9、1.5Hz、2H)、6.96(dd、J=8.9、1.8Hz、2H)、4.16(ddt、J=5.9、3.6、2.2Hz、4H)、1.97(dq、J=5.9、2.6Hz、4H)。13C NMR(101MHz、DMSO-d) δ 158.69、136.57、130.92、130.75、123.17、93.97、70.20、25.87。
実施例67:ビス-4,5-ジクロロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000081
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(50mL)中のヨードフェノール(2.454g、8.494mmol、2.00当量)、KCO(3.522g、25.483mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.50mL、4.247mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、NaOH水溶液(100mL、1N)で希釈し、2分間撹拌し、吸引濾過し、濾過した白色固体をNaOH水溶液(2×25mL、1N)ですすぎ、次いで水(2×25mL)および冷たいCHCl(2×20mL)ですすぎ、得られた濾過した白色固体を収集し、濾液の二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNaOH水溶液(2×25mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)で抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、濃縮し、濾過した固体と混合して、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(2.272g、3.596mmol、85%)を得た。NMR(55℃で)は生成物を示した。
NMRスペクトルは55℃で実現した:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.80(s、2H)、6.88(s、2H)、4.12(qd、J=5.6、3.7、3.3Hz、4H)、2.11(dq、J=5.7、2.9Hz、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.81、139.43、133.07、125.07、113.61、84.17、69.50、25.82。
実施例68:4,5-ジクロロ-2-ヨードフェノールおよび3,4-ジクロロ-2-ヨードフェノールの合成
Figure 2022515364000082
窒素下のメタノール(250mL)および水(125mL)中の出発フェノール(5.020g、30.798mmol、1.00当量)、KI(8.947g、53.896mmol、1.75当量)、およびNaOH水溶液(92mL、92.394mmol、3.00当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(77mL、53.896mmol、1.75当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で鮮黄色の溶液を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で4時間撹拌し、固体のKHPO(25g)を添加し、続いて残留ヨウ素、水(100mL)を減少させるために飽和水性混合物Na(100mL)を添加し、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン-ヘキサン中の50%CHClにより、透明淡黄色の非晶質発泡体として2-ヨード-4,5-ジクロロフェノール(2.738g、9.478mmol、31%)、および透明淡黄色の発泡体としての2-ヨード-3,4-ジクロロフェノール(3.325g、11.509mmol、37%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
2-ヨード-4,5-ジクロロフェノールの特性評価:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.71(s、1H)、7.10(s、1H)、5.27(s、1H)。
2-ヨード-3,4-ジクロロフェノールの特性評価:
H NMR(400MHz、クロロホルム-d) δ 7.32(d、J=8.9Hz、1H)、6.86(d、J=8.8Hz、1H)、5.44(s、1H)。13C NMR(101MHz、クロロホルム-d) δ 155.15、136.20、130.76、123.74、113.74、91.99。
実施例69:配位子16の合成
Figure 2022515364000083
チオフェンボロピナコラートエステル(1.000g、1.104mmol、2.70当量、NMRによる純度62%)、KPO(0.703g、3.312mmol、8.10当量)、Pd(AmPhos)Cl(58.0mg、0.0818mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.258g、0.4089mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(8.0mL)および脱酸素化水(0.8mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~100%CHClにより、淡赤色の非晶質発泡体として不純なビスチオフェン(0.212g)を得た。NMRは不純物を含有する生成物を示した。この不純な物質を、続く反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の25%~100%CHClにより、白色の固体としてビスチオフェン(0.113g、0.0999mmol、24% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(d、J=1.9Hz、4H)、7.85(s、2H)、7.40(dd、J=8.6、1.9Hz、4H)、7.32(s、2H)、7.18(d、J=8.6Hz、4H)、7.03(s、2H)、6.46(s、2H)、4.11-4.05(m、4H)、2.04-1.96(m、4H)、1.44(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 152.71、146.95、143.16、139.40、131.51、130.92、127.07、125.84、123.68、123.34、122.96、120.92、116.36、115.20、112.57、109.39、70.17、34.72、32.00、25.85。
実施例70:プロ触媒31の合成
Figure 2022515364000084
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.40mL)中のチオフェン(8.8mg、7.78μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.16mL)中のZrBn(3.9mg、8.56μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは回転異性体混合物として存在する生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz、ベンゼン-d) δ 8.54(dd、J=1.9、0.7Hz、2H)、8.42(dd、J=1.8、0.8Hz、2H)、7.62-7.56(m、4H)、7.47(dd、J=8.6、1.9Hz、2H)、7.18(dd、J=8.5、0.7Hz、2H)、6.99-6.96(m、6H)、6.94-6.90(m、2H)、6.77(s、2H)、6.38-6.32(m、4H)、5.58(s、2H)、3.58-3.50(m、2H)、2.85-2.79(m、2H)、1.48(s、18H)、1.30(s、18H)、0.92-0.83(m、2H)、0.72(d、2H)、0.59-0.54(m、4H)。
実施例71:プロ触媒32の合成
Figure 2022515364000085
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.24mL)中のチオフェン(8.0mg、7.07μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.17mL)中のHfBn(4.2mg、7.78μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは回転異性体混合物として存在する生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(500MHz,ベンゼン-d) δ 8.56(dd、J=2.0、0.6Hz、2H)、8.44(dd、J=1.7、0.8Hz、2H)、7.62-7.53(m、4H)、7.46(dd、J=8.6、1.9Hz、2H)、7.16-7.13(m、2H)、6.99-6.84(m、4H)、6.77(s、2H)、6.52-6.47(m、6H)、6.42(dd、J=8.1、1.3Hz、2H)、5.60(s、2H)、3.55-3.45(m、2H)、2.83-2.77(m、2H)、1.48(s、18H)、1.30(s、18H)、1.06-0.98(m、2H)、0.55-0.48(m、4H)、0.45(d、J=13.7Hz、2H)。
実施例75:プロ触媒31の合成
Figure 2022515364000086
チオフェンボロピナコラートエステル(2.017g、2.586mmol、3.00当量、NMRによる純度72%)、KPO(1.647g、7.758mmol、9.00当量)、Pd(AmPhos)Cl(122.0mg、0.1724mmol、0.20当量)、およびビスフェニルヨージド(0.604g、0.8620mmol、1.00当量)の混合物。この混合物を排気し、次いで窒素で再充填し、このプロセスをさらに3回繰り返し、次いで、脱酸素化1,4-ジオキサン(17.0mL)および脱酸素化水(1.7mL)をシリンジで順次添加した。次いで、混合物を50℃に加熱したマントルに入れた。40時間激しく撹拌(1000rpm)した後、黒色の混合物をマントルから取り出し、徐々に23℃まで冷却し、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)で洗浄し、透明な黒色の濾液を濃縮し、残留1,4-ジオキサンを回転蒸発によりトルエン(2×10mL)を使用して共沸的に除去し、次いで、黒色の混合物をCHCl(20mL)に懸濁させ、シリカゲルパッド上で吸引濾過し、CHCl(4×20mL)ですすぎ、次いで、黒色の濾液をセライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~50%CHClにより、赤色の非晶質油としてビスチオフェン(0.162g)を得た。NMRは、回転異性体の混合物として存在し、少量の不純物を含有する生成物を示した。この材料をさらに精製することなく次の反応に使用した。
窒素下23℃で、CHCl-1,4-ジオキサン(10mL、1:1)中の不純な結合生成物の溶液に、濃HCl(5mL)を添加した。琥珀色の溶液を20時間撹拌(500rpm)し、1N HCl(10mL)およびCHCl(10mL)で希釈し、分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物を1N HCl(1×10mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×10mL)を使用して水溶液から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、ISCOクロマトグラフィー精製システムを介してシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の10%~75%CHClにより、淡黄褐色の固体としてビスチオフェン(0.115g、0.09583mmol、11% 2ステップ)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 8.13(d、J=1.9Hz、4H)、7.44-7.38(m、4H)、7.39(s、2H)、7.21(d、J=8.6Hz、4H)、6.98(s、2H)、3.96-3.91(m、4H)、1.85-1.80(m、4H)、1.44(s、36H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 156.24、146.49、143.49、139.20、136.25、134.68、125.81、124.47、123.91、123.49、120.80、120.64、116.49、112.77、110.93、109.20、69.04、34.75、31.98、25.60。
実施例76:プロ触媒33の合成
Figure 2022515364000087
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.53mL)中のチオフェン(10.2mg、8.50μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.17mL)中のZrBn(4.3mg、9.35μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてジルコニウム錯体を得た。NMRは回転異性体混合物として存在する生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.0025Mまたは0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.48(d、J=1.9Hz、2H)、8.36(d、J=1.8Hz、2H)、7.59(d、J=8.7Hz、2H)、7.50(ddd、J=8.8、3.8、1.9Hz、4H)、7.23(d、J=8.6Hz、2H)、6.98-6.94(m、4H)、6.89(s、2H)、6.74(t、J=7.3Hz、2H)、6.27-6.21(m、4H)、5.41(s、2H)、3.60-3.50(m、2H)、2.97-2.90(m、2H)、1.49(s、18H)、1.28(s、18H)、1.16(d、J=13.9Hz、2H)、0.90-0.80(m、2H)、0.68-0.60(m、2H)。
実施例77:プロ触媒34の合成
Figure 2022515364000088
チオフェン配位子を、使用前にPhMe(4×10mL)を使用して共沸乾燥させた。窒素を充填した23℃のグローブボックス内で、無水C(1.17mL)中のチオフェン(8.0mg、6.67μmol、1.00当量)の透明無色の溶液に、C(0.16mL)中のHfBn(4.0mg、7.33μmol、1.10当量)の溶液を滴下方式で添加した。30分間撹拌(500rpm)した後、淡鮮黄色の溶液を0.20μmのPTFEサブミクロンフィルターを使用して濾過して、C中の0.005M溶液としてハフニウム錯体を得た。NMRは回転異性体混合物として存在する生成物を示した。溶媒としてPhMeを用いた同一の手順を使用して、重合実験の濾過直後に使用されるプロ触媒溶液(0.005M)を調製することができる。
H NMR(400MHz、ベンゼン-d) δ 8.51(d、J=1.9Hz、2H)、8.39(d、J=1.8Hz、2H)、7.61(d、J=9.0Hz、2H)、7.50(ddd、J=21.9、8.7、1.9Hz、4H)、7.19(d、J=8.6Hz、2H)、6.98-6.94(m、4H)、6.90(s、2H)、6.75(t、J=7.5Hz、2H)、6.41-6.36(m、4H)、5.31(s、2H)、3.43-3.35(m、2H)、2.87-2.79(m、2H)、1.49(s、18H)、1.29(s、18H)、1.06(d、J=14.1Hz、2H)、0.95-0.82(m、2H)、0.59-0.48(m、2H)、0.41(d、J=14.0Hz、2H)。
実施例78:ビス-3,4,5-トリクロロ-2-ヨードフェニルエーテルの合成
Figure 2022515364000089
窒素下で還流冷却器を備えたアセトン(50mL)中のヨードフェノール(1.315g、4.067mmol、2.00当量)、KCO(1.686g、12.201mmol、6.00当量)、および1,4-ジブロモブタン(0.24mL、2.034mmol、1.00当量)の白色の不均一な混合物を60℃に加熱したマントルに入れ、36時間撹拌(500rpm)した後、白色の不均一な混合物をマントルから取り出し、23℃に冷却し、NaOH水溶液(100mL、1N)で希釈し、2分間撹拌し、吸引濾過し、濾過した白色固体をNaOH水溶液(2×25mL、1N)ですすぎ、次いで水(2×25mL)および冷たいCHCl(2×20mL)ですすぎ、得られた濾過した白色固体を収集し、濾液の二相混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNaOH水溶液(2×25mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)で抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、濃縮し、濾過した固体と混合して、白色の固体としてヨードフェニルエーテル(1.300g、1.855mmol、91%)を得た。NMR(60℃で)は生成物を示した。
NMRスペクトルは60℃で実現した:
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 6.87(s、2H)、4.21-4.08(m、4H)、2.13(dq、J=5.3、3.4、2.7Hz、4H)。13C NMR(126MHz、クロロホルム-d) δ 157.26、139.11、134.26、123.39、111.64、91.01、69.80、25.82。
実施例79:3,4,5-トリクロロフェノール-2-ヨードフェノールの合成
Figure 2022515364000090
窒素下のメタノール(100mL)および水(100mL)中の出発フェノール(3.600g、18.233mmol、1.00当量)、KI(5.297g、31.909mmol、1.75当量)、およびNaOH水溶液(55.0mL、54.699mmol、3.00当量、1N)の透明無色の溶液を氷浴に入れ、1時間激しく撹拌(1000rpm)し、その後、予冷した市販の水性漂白剤(46.0mL、31.909mmol、1.75当量、5.2%w/w)を10分間にわたって滴下方式で添加した。この時点で不透明な淡黄色の混合物を0℃で2時間撹拌し、混合物を氷水浴から取り出し、23℃で4時間撹拌し、固体のNaHPO(10g)を添加し、続いて残留ヨウ素、水(100mL)を減少させるために飽和水性混合物Na(100mL)を添加し、混合物を10分間激しく撹拌し、CHCl(50mL)で希釈し、二相性の黄色の混合物を分液漏斗に注ぎ、分液し、有機物をNa水溶液(2×50mL)で洗浄し、残留有機物をCHCl(2×25mL)を使用して水層から抽出し、混合し、固体NaSOで脱水し、デカントし、セライト上に濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ヘキサン中の35%CHCl-ヘキサン中の100%CHClにより、白色の固体としてo-ヨードフェノール(1.497g、4.630mmol、25%)、および白色の固体として出発フェノール(2.544g、12.885mmol、71%)を得た。NMRは純粋な生成物を示した。
H NMR(500MHz、クロロホルム-d) δ 7.11(s、1H)、5.52(s、1H)。
実施例80:プロ触媒から得られたポリマー
並列重合反応器(PPR)ならびにセミバッチ反応器を使用して、触媒効率(gポリマー収率/g金属)および得られたポリマー特性を、プロ触媒1~34について評価した。バッチ反応器の重合反応は、最初はジエチル亜鉛(DEZ)を使用せずに、次いで3つの異なるDEZ使用量(0、50、および200μmol)を追加して、2-L半バッチ反応器で実施した。活性化剤は、1.5モル当量のビス(水素化タローアルキル)メチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートであった。
プロ触媒は、150℃までの温度でポリマーを生成することができる。プロ触媒1および2を除くすべてのプロ触媒は、PPR内でのクエンチ時間が短いことから示されるように非常に活性が高く、ほとんどが、これらの反応器条件下での半バッチ反応器実験において高効率(>200,000gポリマー/g金属)を示す。連結単位(架橋)は、触媒の活性および効率に直接影響を与え、より高いコモノマー組み込み(最大23mol%)を伴うポリマーの生成をもたらし、4つの炭素のアルキルn-ブチル鎖で連結されたプロ触媒3および4は、より低い1-オクテン組み込み(10~12mol%)を伴ってポリマーを生成するが、二置換シリルおよびゲルマニルジメチレン、ならびにトランス-1,2-メチレンジシクロヘキシル架橋、プロ触媒5~12は、より高い触媒活性、効率(最大29MMgポリマー/g金属)、および1-オクテン組み込み(最大23mol%)をもたらす。また、中性フェニルエーテルドナー(すなわち、プロ触媒13~34)に位置する官能基および置換位置は、触媒の活性および効率(最大32MMgポリマー/g金属)に直接影響を与え、より高いコモノマー組み込み(最大21mol%)を伴うポリマーの生成、およびより高い分子量(最大774,000g/mol)をもたらし、非置換中性、非アニオン性フェニルエーテルドナーを保有するプロ触媒3および4は、より低い1-オクテン組み込み(10~12mol%)を伴ってポリマーを生成し、これらの反応器条件下でのプロ触媒の比較に依存して、最大150℃の温度でのより低い触媒効率をもたらし得る。
Figure 2022515364000091
Figure 2022515364000092
*標準PPR反応器条件:120℃-150psiエチレン、838uL1-オクテン、[C8]:[C2]=2.24、10%COクエンチ、実行時間=30分、または120℃で50psiの変換まで。MMAO-3A=500ナノモル。活性剤=ビス(水素化タローアルキル)メチル-アンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1.50当量)*Mol%オクテンまたはC8/オレフィンは、(1-オクテンのモル数/(1-オクテンおよびエチレンの合計モル数))×100として定義される。N.D.=未測定。
Figure 2022515364000093
Figure 2022515364000094
*標準半バッチ反応器条件:120℃-611gのIsoparE中に46gのエチレンおよび303gの1-オクテン、150℃-547gのIsoparE中に43gのエチレンおよび303gの1-オクテン、および190℃-515gのIsoparE中に46gのエチレンおよび292gの1-オクテン。*Mol%オクテンまたはC8/オレフィンは、(1-オクテンのモル数/(1-オクテンおよびエチレンの合計モル数))×100として定義される。N.D.=未測定。
Figure 2022515364000095
Figure 2022515364000096
Figure 2022515364000097
*CSAとしてのEtZnを使用した標準半バッチ反応器条件:120℃-610gのIsoparE中に11gのエチレンおよび59gの1-オクテン、150℃-531gのIsoparE中に12gのエチレンおよび59gの1-オクテン。*Mol%オクテンまたはC8/オレフィンは、(1-オクテンのモル数/(1-オクテンおよびエチレンの合計モル数))×100として定義される。N.D.=未測定。
Figure 2022515364000098
150℃でのプロ触媒3、4、13~20、25、および26についての中程度の連鎖移動定数から高い連鎖移動定数(Ca≦0.6)は、これらの触媒が連鎖移動剤に対して高い感度を有し、これらの剤と急速に連鎖移動することを示す。全体として、EtZn(DEZ)の量が増加するにつれて、これらのプロ触媒の減少または比較的持続的な狭いPDIが観察され、これらの特定のプロ触媒が、不可逆的連鎖移動ではなく、CSAによる可逆的連鎖移動を受けることの証拠である。これらの挙動は、はるかに低いCa、および/またはPDIにおける大幅な増加もしくは広がりを有する他のプロ触媒では観察されない。プロ触媒12および27は高いCaを有しているが、PDIにおける増加は、DEZによる不可逆的な連鎖移動を示唆している。

Claims (20)

  1. 式(I)による金属-配位子錯体を含む触媒系であって、
    Figure 2022515364000099
    式中、
    Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムから選択される金属であり、前記金属が、+2、+3、または+4の形式酸化状態を有し、
    各Xが、不飽和(C-C20)炭化水素、不飽和(C-C50)ヘテロ炭化水素、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、シクロペンタジエニル、置換シクロペンタジエニル、(C-C12)ジエン、ハロゲン、-OR、-N(R、および-NCORから独立して選択される単座または二座の配位子であり、
    nが、1または2であり、
    Yが、酸素、硫黄、または-N(R)-であり、
    各Rが独立して、-H、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、および式(IV)を有するラジカルからなる群から選択され、
    Figure 2022515364000100
    式中、R31~35、R41~48、およびR51~59の各々が独立して、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-N=CHR、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、または-Hから選択され、ただし、式(I)における少なくとも1つのRが、式(II)を有するラジカル、式(III)を有するラジカル、または式(IV)を有するラジカルであることを条件とし、
    Qが、(C-C12)アルキレン、(C-C12)ヘテロアルキレン、(-CHSi(RCH-)、(-CHCHSi(RCHCH-)、(-CHGe(RCH-)、または(-CHCHGe(RCHCH-)であり、式中、Rが、(C-C20)ヒドロカルビルであり、
    各zおよびzが独立して、硫黄、酸素、-N(R)-、および-C(R)-からなる群から選択され、ただし、基zおよびzを含有する各個々の環において、zおよびzのうちの少なくとも1つが硫黄であることを条件とし、
    4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bが独立して、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C6-50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、ハロゲン、および-Hから選択され、任意にR4aとR5a、またはR5aとR6a、またはR6aとR7a、またはR4bとR5b、またはR5bとR6b、またはR6bとR7bが、共有結合して、芳香環または非芳香環を形成し得、
    式(I)における各R、R、およびRが独立して、(C-C20)ヒドロカルビル、(C-C20)ヘテロヒドロカルビル、および-Hからなる群から選択され、
    ただし、Qが-CHCHCHCH-であるとき、
    (1)各Rが3,6-ジ-tert-ブチルカルバゾール-9-イルであり、zが硫黄であり、各Xがベンジルであるとき、R5aおよびR5bは、-OMe、フッ素、またはtert-オクチルではないか、または
    (2)R4a、R5a、R6a、およびR7aのうちの少なくとも1つが、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも1つが、ハロゲンであるか、または
    (3)R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも1つが、(C-C50)ヒドロカルビル、(C-C50)ヘテロヒドロカルビル、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、および(RNC(O)-からなる群から選択されることを条件とする、触媒系。
  2. 各zが、硫黄である、請求項1に記載の触媒系。
  3. 各zが、硫黄である、請求項1に記載の触媒系。
  4. 各Yが、酸素である、請求項1~3のいずれか一項に記載の触媒系。
  5. 1つ以上の助触媒をさらに含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の触媒系。
  6. 各Rが、式(III)を有するラジカルであり、R41~48のうちの少なくとも1つが、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、-Si(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、またはハロゲンから選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の触媒系。
  7. 各Rが、式(III)を有するラジカルであり、
    (1)R42およびR47が独立して、(C-C20)アルキル、-Si(R、-CF、またはハロゲンから選択され、R43およびR46は、-Hであるか、または
    (2)R43およびR46が独立して、(C-C20)アルキル、-Si(R、-CF、またはハロゲンから選択され、R42およびR47が、-Hである、請求項1~6のいずれか一項に記載の触媒系。
  8. 各Rが、式(IV)を有するラジカルであり、R51~59のうちの少なくとも1つが、(C-C40)ヒドロカルビル、(C-C40)ヘテロヒドロカルビル、Si(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、またはハロゲンから選択される、請求項1~6のいずれか一項に記載の触媒系。
  9. 各Rが、式(IV)を有するラジカルであり、R51~59が、-Hである、請求項1~6のいずれか一項に記載の触媒系。
  10. Qが(C-C)アルキレンであるとき、R4a、R5a、R6a、R7a、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも2つが、(C-C50)アリール、(C-C50)ヘテロアリール、-Si(R、-Ge(R、-P(R、-N(R、-OR、-SR、-NO、-CN、-CF、RS(O)-、-P(O)(R、RS(O)-、(RC=N-、RC(O)O-、ROC(O)-、RC(O)N(R)-、(RNC(O)-、およびハロゲンからなる群から選択される、請求項1~9のいずれか一項に記載の触媒系。
  11. 4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも1つが、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも1つが、ハロゲンである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  12. 4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも2つが、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも2つが、ハロゲンである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  13. 4a、R5a、R6a、R7aのうちの少なくとも3つが、ハロゲンであり、R4b、R5b、R6b、およびR7bのうちの少なくとも3つが、ハロゲンである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  14. Qが、(-CHSi(RCH-)、(-CHCHSi(RCHCH-)、(-CHGe(RCH-)、または(-CHCHGe(RCHCH-)であり、式中、Rは、(C-C)アルキルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  15. Qが、ベンゼン-1,2-ジイルまたはシクロヘキサン-1,2-ジイルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  16. Qが、(-CHSi(RCH-)または(-CHSi(RCH-)であり、式中、Rが、エチルまたは2-プロピルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  17. Qが、ベンゼン-1,2-ジイルジメチルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の触媒系。
  18. 前記触媒系が、連鎖移動剤をさらに含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の触媒系。
  19. オレフィンを重合するためのプロセスであって、請求項1~17のいずれか一項に記載の触媒系の存在下で、エチレンと任意に1つ以上の(C-C12)α-オレフィンとを接触させることを含む、プロセス。
  20. 前記プロセスが、連鎖移動剤をさらに含む、請求項18に記載のプロセス。

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