MXPA00006603A - Componentes y catalizadores para la polimerizacion de olefinas., - Google Patents
Componentes y catalizadores para la polimerizacion de olefinas.,Info
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Abstract
La presente invención se refiere a componentes de catalizador para la polimerización de olefinas, y al catalizador obtenido en los mismos, particularmente adecuados para la polimerización estereoespecífica deolefinas, los cuales comprenden Ti, Mg, halógeno y un compuesto donador de electrón seleccionado del heteroátomo que contieneésteres deácidos malónicos (heteroátomo que contiene malonatos);cuando se utilizan dichos componentes de catalizador en la polimerización de olefinas, y en particular de propileno, son capaces de dar polímeros en altos rendimientos y con altoíndice isotáctico expresado términos de alta insolubilidad de xileno.
Description
COMPONENTES Y CATALIZADORES PARA LA POLIMERIZACIÓN DE OLEFINAS
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere a componentes de catalizador para la polimerización de olefinas, a los catalizadores obtenidos de los mismos y al uso de dichos catalizadores en la polimerización de olefinas CH2=CHR en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono. En particular, la presente invención se refiere a componentes de catalizador, adecuados para la polimerización estereoespecífica de olefina, los cuales comprenden Ti, Mg, halógeno y un compuesto donador de electrón seleccionado del heteroátomo que contiene esteres de ácidos malónicos (heteroátomo que contiene malonatos). Cuando dichos componentes de catalizador se utilizan en la polimerización de olefinas, y en particular propileno, son capaces de proveer polímeros en altos rendimientos y con alto índice isotáctico expresado en términos de alta insolubilidad de xileno. El uso de algunos esteres de ácido malónico como donadores de electrón internos en catalizadores para la polimerización de propileno ya se conoce en la técnica. En el documento EP-A-45977 se describe el uso de un éster de ácido malónico (2,2-diisobutilmalonato de dietilo) como un donador interno de un catalizador para la polimerización de olefinas. El documento EP-A-86473 describe un catalizador para la polimerización de olefinas que comprende (a) un compuesto Al-alquilo, (b) un compuesto donador del electrón que tiene ciertas características de reactividad hacia el MgCl2 y (c) un componente de catalizador sólido que comprende, apoyado en MgCI2, un halogenuro de Ti y un donador de electrón seleccionado de varias clases de compuestos de éster incluyendo malonatos. Ninguna de las solicitudes antes mencionadas describe malonatos que contienen heteroátomos. Lo mismo se aplica al documento EP-A-86644 que describe el uso de 2-isopropilmalonato de dietilo y el 2-isopropilmalonato de dietilo como donadores internos en los catalizadores soportados en Mg para la polimerización de propileno. Es aparente a parir del análisis de los resultados de la polimerización reportados en las solicitudes antes mencionadas que un inconveniente común experimentado en el uso de los malonatos mencionados se representa por un rendimiento de polimerización no satisfactorio y/o un índice isotáctico adecuado del polímero final. Esto se confirma también por la descripción de JP-08157521. Dicha solicitud se refiere a un procedimiento para la preparación de un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas que se caracteriza por el contacto de un componente de catalizador sólido producido por la reacción entre un compuesto de magnesio, un compuesto de titanio y un compuesto de halógeno, con uno o más compuestos donadores de electrón representados por la fórmula general: en donde Rc y Rd son, los mismos o diferentes, un grupo hidrocarburo de cadena recta o cadena ramificada que tiene 1-10 átomos de carbono, y Ra y R son los mismos o diferentes, un grupo hidrocarburo saturado o saturado cíclico que contiene uno o más carbonos secundarios o terciarios y que tiene 3-20 átomos de carbono. Aunque se obtiene el mejoramiento en términos de rendimiento e índice ¡sotáctico sobre los documentos brevemente mencionados, los resultados aún no son satisfactorios para un uso económico de los componentes de catalizador descritos en los mismos. Se ha descubierto sorprendentemente que los rendimientos de polimerización y el índice isotáctico del polímero se pueden mejorar mediante el uso de componentes de catalizador que comprenden un heteroátomo que contiene malonatos como donadores internos. Por lo tanto es un objeto de la presente invención proveer un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas CH2=CHR en las que R es hidrógeno o un radical de hidrocarburo con 1-12 átomos de carbono, comprendiendo Mg, Ti, halógeno y un heteroátomo que contiene malonato. El término heteroátomo se refiere a cualquier átomo, diferente de C y H, además de los átomos de oxígeno que derivan del ácido malónico.
En particular, los compuestos donadores de electrón se pueden seleccionar de los esteres de ácidos malónicos de la fórmula (I):
en donde Ri y R2 iguales o diferentes entre sí, son H o un alquilo lineal o ramificado de C-?-C2o, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y dichos Ri y R2 pueden unirse para formar un ciclo; R3 y R se seleccionan independientemente del alquilo lineal o ramificado de C-?-C2o, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y R3 y R también se pueden unir para formar un ciclo; con la condición de que al menos uno de los grupos Ri y R4 contengan al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de halógenos, N, O, Si, Ge, P, y S. Los heteroátomos se seleccionan de preferencia del grupo que consiste de F, Cl, Br y Si, y, en una modalidad preferida, están contenidos en los grupos Ri y R2. De preferencia, R3 y R4 son grupos primarios alquilo, arilalquilo o alquilarilo que tienen de 2 a 8 átomos de carbono que pueden contener heteroátomos. Más preferiblemente, estos son grupos primarios alquilo ramificados opcionalmente conteniendo heteroátomos. Ejemplos de grupos R3 y R* adecuados que no contienen heteroátomos son metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, isobutilo, neopentilo, 2-etiIhexilo. Ejemplos de grupos R3 y R4 adecuados que contienen heteroátomos son 2-cloroetilo, 1-trifIuorometiletilo,
2-trifluorometilpropilo, 2-trimetilsililetilo, 2-bromoetilo, 2-trifluorometiIpropiIo, 4-clorobencilo, 2-fluoroetilo, 3-trimetilsililalilo. Se prefiere R2, y particularmente cuando Ri es H, un grupo alquilo, cicloalquilo, arilalquilo de C3-C20 lineal o ramificado; más preferiblemente R2 es un alquilo secundario de C3-C2o, cicloalquilo o arilalquilo. Particularmente preferidos son también los compuestos de la fórmula (I) en la que Ri es H y R2 es un alquilo lineal o ramificado primario de
C5-C20, un cicloalquilo de C5-C20, un grupo arilalquilo o alquilarilo de C7-C20. De preferencia R2 contiene al menos un heteroátomo. Ejemplos específicos de compuestos de malonato monosustituidos adecuados son 2-(1-trifluoromet¡Ietil)malonato de dietilo, 2-(1-trifluorometilet¡lliden)malonato de dietilo, bis(2-cloroetil) 2-isopropilmalonato, 2-(trimetilsililmetil)malonato de dietilo, 2-p-clorobenciImalonato de dietilo, 2-piperidilmalonato de dietilo, 2-(2-etilpiperidil)malonato de dietilo, 2-(1-trifluorometil-1-metiletil)malonato de dietilo, 2-a-fenil-p-(trifluorometil)bencilmalonato de dietilo, bis(2-fluoroetil)2-isopropilmalonato, bis(2-fluoroetil) 2-etilmalonato. Entre los compuestos preferidos de malonatos disustituidos se encuentran aquellos en los que al menos uno de Ri y R2 es un grupo alquilo, cicloalquilo, arilalquilo primario de C3-C20. Ejemplos específicos de compuestos de malonato disustituidos adecuados son: 2-(1-trifluorometiletil)-2-bencil malonato de dietilo, 2-(1-trifluorometiletil)-2-metilmalonato de dietilo, 2-metiltrimetilsilil-2-metilmalonato de dietilo, 2-p-clorobencil-2-isopropilmaIonato de dietilo, 2-piperidil-2-metilmalonato de dietilo, 2-(1-trifluorometil-1-metiletil)-2-metiImaIonato de dietilo, bis(2-trimetilsililetil) 2-¡sopropil-2-isobutilmalonato, bis (p-clorobencil) 2-ciclohexiI-2-metilmalonato. Se ha descubierto sorprendentemente que los componentes de catalizador en los que el donador interno es un heteroátomo que contiene malonato funcionan de mejor manera, en términos de rendimientos e índice isotáctico, que los componentes de catalizador que comprenden malonatos análogos que no contienen heteroátomos. Como se explicó con anterioridad, los componentes de catalizador de acuerdo con la invención comprenden, además del donador de electrón anterior, Ti, Mg y halógeno. En particular, el componente de catalizador comprende un compuesto de titanio, que tiene al menos un enlace de Ti-halógeno y el compuesto donador de electrón mencionado con anterioridad soportado en un halogenuro de Mg. El halogenuro de magnesio es de preferencia MgCI2 en forma activa que es ampliamente conocido a partir de la literatura de patente como un soporte para los catalizadores Ziegler-Natta. Las patentes USP 4,298,718 y USP 4,495,338 fueron las primeras en describir el uso de dichos compuestos en la catálisis Ziegler-Natta. Se sabe a partir de dichas patentes que los dihalogenuros de magnesio en forma activa utilizados como soporte o co-soporte en componentes de catalizadores para ia polimerización de olefinas se caracterizan por los espectros de rayos X en los que la línea de defracción más intensa que aparece en el espectro del halogenuro no activo se disminuye en intensidad y se reemplaza por un halo cuya intensidad máxima se desplaza hacia los ángulos inferiores con relación al de la línea más intensa. Los compuestos de titanio preferidos utilizados en el componente de catalizador de la presente invención son TiCI y TÍCI3; además, también se pueden utilizar los Ti-haloalcoholatos de la fórmula Ti(OR)n-y Xy, en donde n es la valencia de titanio y "y" es un número entre 1 y n. La preparación del componente de catalizador sólido se puede llevar a cabo con varios métodos. De acuerdo con uno de dichos métodos, el dicloruro de magnesio en un estado anhidro y el heteroátomo que contiene malonato se muelen juntos bajos condiciones en las ocurre la activación del dicloruro de magnesio. El producto obtenido de esta manera se puede tratar una o más veces con un acceso de TiCI4 a una temperatura entre 80 y 135°C. Dicho tratamiento está seguido por los lavados con solventes de hidrocarburo hasta que desaparecen los iones de cloruro. De acuerdo con otro método, el producto obtenido mediante la co-molienda del cloruro de magnesio en un estado anhidro el compuesto de titanio y el heteroátomo que contiene malonato se tratan con hidrocarburos halogenados tales como 1 ,2-dicloroetano, clorobenceno, diclorometano, etc. El tratamiento se lleva a cabo durante un período de entre 1 y 4 horas y a una temperatura de 40°C hasta el punto de ebullición del hidrocarburo halogenado. El producto obtenido entonces se lava generalmente con solventes de hidrocarburo inertes tales como hexano. De acuerdo con otro método, el dicloruro de magnesio se preactiva de acuerdo con métodos bien conocidos y entonces se trata con un exceso de T¡CI a una temperatura de alrededor de 80 a 135°C que contiene, en solución, un heteroátomo que contienen malonato. El tratamiento con TiCI4 se repite y el sólido se lava con hexano con el fin de eliminar cualquier TiCI . Un otro método comprende la reacción entre los alcoholatos o cloroalcoholatos de magnesio (en particular cloroalcoholatos preparados de acuerdo con la patente de E.U.A. 4,220,554) y un exceso de T¡CI4 que comprende al heteroátomo que contiene malonato en solución a una temperatura de alrededor de 80 a 120°C. De acuerdo con un método preferido, el componente de catalizador sólido se puede preparar mediante la reacción de un compuesto de titanio de la fórmula Ti(OR)n-yXy, en donde n es la valencia de titanio y "y" es un número entre 1 y n, de preferencia TiCI , con un cloruro de magnesio que deriva de un aducto de la fórmula MgCl2ßpROH, en donde p es un número entr 0.1 y 6 y R es un radical hidrocarburo que tiene 1-18 átomos de carbono. El aducto se puede preparar adecuadamente en forma esférica mediante la mezcla de alcohol y cloruro de magnesio en la presencia de un hidrocarburo inerte no miscible con el aducto, que opera bajo condiciones de agitación en ia temperatura de fusión del aducto (100-130°C). Posteriormente, la emulsión se tritura rápidamente, provocando de esta manera la solidificación del aducto en la forma de partículas esféricas. Ejemplos de aducios esféricos preparados de acuerdo con este procedimiento se describen en USP 4,399,054 y USP 4,469,648. El aducto obtenido de esta manera se puede reaccionar directamente con el compuesto Ti o se puede someter previamente a dealcoholación térmica controlada (80-130°C) para obtener un aducto en el que el número de moles de alcohol es generalmente inferior a 3, de preferencia entre 0.1 y 2.5. La reacción con el compuesto Ti se puede llevar a cabo mediante la suspensión del aducto (dealcoholado o como tal) en T¡CI4 frío (generalmente a 0°C); la mezcla se calienta hasta 80-130°C y se mantiene a dicha temperatura durante 0.5-2 horas. El tratamiento con TiCU se puede llevar a cabo una o más veces. El heteroátomo que contiene malonato se puede agregar durante el tratamiento con TiCI4. El tratamiento con el compuesto donador de electrón se puede repetir una o más veces. La preparación de los componentes de catalizador en forma esférica se describe por ejemplo en las solicitudes de patente Europea EP-A-395083, EP-A-553805, EP-A-553806, EP-A-601525 y WO98/44001. Los componentes de catalizador sólidos obtenidos de acuerdo con el método anterior muestran un área de superficie (mediante el método B.E.T.) generalmente entre 20 y 500 m2/g y de preferencia entre 50 y 400 m2/g, y una porosidad total (mediante el método B.E.T.) superior a 0.2 cm2/g, de preferencia entre 0.2 y 0.6 cm3/g de preferencia entre 0.2 y 0.6 cm3/g. La porosidad (método Hg) debido a los poros con radios hasta 10.000 Á generalmente varía de 0.3 a 1.5 cm3/g, de preferencia de 0.45 a 1 cm3/g.
Un otro método para preparar el componente de catalizador sólido de la invención comprende compuestos de dihidrocarbilóxido de magnesio halogenantes, tales como dialcóxido o diarilóxido de magnesio, con solución de TiCI4 en hidrocarburo aromático (tales como tolueno, xileno, etc.) a temperaturas entre 80 y 130°C. El tratamiento con TiCU en solución de hidrocarburo aromática se puede repetir una o más veces, y el heteroátomo que contiene malonato se agrega durante uno o más de dichos tratamientos. En cualquiera de dichos métodos de preparación, el heteroátomo deseado que contiene malonato se puede agregar como tal o, en una forma alternativa, se puede obtener in situ mediante el uso de un precursor adecuado capaz de transformarse en el compuesto donador de electrón deseado mediante, por ejemplo, las reacciones químicas conocidas tales como esterificación, transesterificación, etc. Generalmente, el heteroátomo que contiene malonato se utiliza en una relación molar con respecto al MgCI2 de 0.01 a 1 , de preferencia de 0.05 a 0.5. El componente de catalizador sólido de acuerdo con la presente invención se convierte en catalizadores para la polimerización de olefinas mediante su reacción con compuestos de órganoaluminio de acuerdo con métodos conocidos. En particular, es un objeto de la presente invención un catalizador para la polimerización de olefinas CH2=CHR, en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono, comprendiendo el producto de la reacción entre: (a) un componente de catalizador sólido que comprende Mg, Ti y halógeno como elementos esenciales y un heteroátomo que contiene éster de ácidos malónicos; (b) un compuesto de alquilaluminio y, opcionalmente, (c) uno o más compuestos donadores de electrón (donador externo). El compuestos alquilo-Al (b) se selecciona de preferencia de los compuestos de trialquilaluminio tales como, por ejemplo, trietilaluminio, triisobutilaluminio, tri-n-butilaluminio, tri-n-hexilaluminio, tri-n-octilaluminio. También es posible utilizar mezclas de trialquilaluminios con halogenuros de alquilaluminio, hidruros de alquilaluminio o sesquicloruros de alquilaluminio tales como AIEt2CI y AI2Et3CI3. El donador externo (c) puede ser del mismo tipo o puede ser diferente al heteroátomo que contiene malonato. Los compuestos donadores externos de electrón incluyen compuestos de silicio, éteres, esteres tales como 4-etoxibenzoato de etilo, aminas, compuestos heterocíclicos y particularmente 2, 2, 6, 6,-tetrametilpiperidina, cetona y los 1 ,3-diéteres de la fórmula general (II):
en donde R', R", R1", RIV, RV y Rv? ¡guales o diferentes entre sí, son radicales hidrógeno o hidrocarburo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, Rv" y Rv?", iguales o diferentes entre sí, tienen el mismo significado de R'-Rv?, excepto que no pueden ser hidrógeno; uno o más de los grupos R'-Rv?" se pueden unir para formar un ciclo. Particularmente preferidos son los 1 ,3-diéteres en los que Rv" y Rv?" se seleccionan de los radicales alquilo de C?-C4. Otra clase de compuestos donadores externos preferidos es aquella de los compuestos de silicio de la fórmula Ra5Rb6Si(OR7)c, en donde a y b son enteros de 0 a 2, c es un entero de 1 a 3 y la suma (a+b+c) es 4; R5, R6 y R7 son radicales alquilo, cicloalquilo o arilo con 1-18 átomos de carbono opcionalmente conteniendo heteroátomos. Particularmente preferidos son los compuestos de silicio en los que a es 1 , b es 1 , c es 2, al menos uno de R5 y R6 se selecciona de los grupos alquilo, cicloalquilo o arilo ramificados con 3-10 átomos de carbono opcionalmente conteniendo heteroátomos y R7 es un grupo alquilo de C -C10, en particular metilo. Ejemplos e dichos compuestos de silicio preferidos son el metilciclohexildimetoxisilano, difenildimetoxisiiano, metil-t-butildimetoxisilano, diciclopentildimetoxisilano, 2-etilpiperidinil-2-t-butildimetoxisilano y 1 ,1 ,1 ,trifluoropropil-2-etilpiperidinil-dimetoxisilano. Además, también se prefieren los compuestos de silicio en los que a es 0, c es 3, R6 es un grupo alquilo o cicloalquilo ramificado, opcionalmente conteniendo heteroátomos y R7 es metilo. Ejemplos de dichos compuestos de silicio preferidos son el ciclohexiltrimetoxisilano, t-butiltrimtoxisilano y texiltrimetoxisilano.
El compuesto donador de electrón (c) se utiliza en tal cantidad para dar una relación molar entre el compuesto de órganoaluminio y dicho compuesto donador de electrón (c) de 0.1 a 500, de preferencia de 1 a 300 y más preferiblemente de 3 a 100. Como se indicó previamente, cuando se utilizan en la (co)polimerización de olefinas, y en particular de propileno, los catalizadores de la invención permiten obtener, con altos rendimientos, polímeros que tienen un alto índice isotáctico (expresado por la alta insolubilidad del xileno X.I.), mostrando de esta manera un balance excelente de propiedades. Lo anterior es particularmente sorprendente en vista del hecho que, como se puede observar a partir de los ejemplos comparativos reportados más adelante, el uso como donadores internos de electrón de compuestos de malonato que no contienen heteroátomos da resultados en términos de rendimiento e/o insolubilidad del xileno. Por lo tanto, un otro objeto de la presente invención constituye un procedimiento para la (co)polimerización de olefinas CH2=CHR, en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono, llevado a cabo en la presencia de un catalizador que comprende al producto de la reacción entre: (a) un componente de catalizador sólido que comprende Mg, Ti, halógeno y un heteroátomo que contiene malonato; (b) un compuesto de alquilaiuminio y, opcionalmente, (c) uno o más compuestos donadores de electrón (donador externo).
Dicho procedimiento de polimerización se puede llevar a cabo de acuerdo con técnicas conocidas, por ejemplo, polimerización de suspensión utilizando un diluyente como solvente de hidrocarburo inerte, o polimerización en volumen utilizando el monómero líquido (por ejemplo propileno) como un medio de reacción. Además, es posible llevar a cabo el procedimiento de polimerización en la fase de gas que opera en uno o más reactores de lecho fluidizado o mecánicamente agitados. La polimerización generalmente se lleva a cabo a una temperatura de 20 a 120°C, de preferencia de 40 a 80°C. Cuando la polimerización se lleva a cabo en la fase e gas, la presión operante es generalmente entre 0.5 y 10 MPa, de preferencia entre 1 y 5 MPa. En la polimerización en volumen, la presión operante generalmente es entre 1 y 6 MPa, de preferencia entre 1.5 y 4 MPa. El hidrógeno u otros compuestos capaces de actuar como agentes de transferencia de cadena se pueden utilizar para controlar el peso molecular del polímero. Los siguientes ejemplos se dan con el fin de ilustrar mejor la invención sin limitarla.
Caracterizaciones Los malonatos utilizados en la presente invención se prepararon mediante la condensación Knoevenagel de las cetonas halogenadas con malonato de dietilo, véase Tetrahedrom, 29, 635, (1973), seguida por la reducción selectiva del enlace doble, (J. March en "Advanced Organic Chemistry" IV Ed. (1992) pp. 771-781 ). Los malonatos que tienen la porción alcohólica diferente del etilo se prepararon mediante la transesterificación del malonato de dietilo correspondiente como se describe en ejemplo 1 de DE
2822472.
Procedimiento de polimerización general de propileno En un autoclave de 4 litros, purgado con flujo de nitrógeno a
70°C durante 1 hora, 75 mi de hexano anhidro que contiene 800 mg de AIEt3,
79.8 mg de diciclopentildimetoxisilano y 10 mg de componente de catalizador sólido se introdujeron en flujo de propileno a 30°C. El autoclave se cerró. Se agregaron 1.5 NI de hidrógeno y entonces, bajo agitación, se suministraron 1.2 Kg de propileno líquido. La temperatura se elevó a 70°C en cinco minutos y la polimerización se llevó a cabo a dicha temperatura durante dos horas. Se removió el propileno no reaccionado, el polímero se recuperó y secó a 70°C al vacío durante tres horas y, posteriormente, se pesó y se fraccionó con o-xileno para determinar la cantidad de la fracción de xileno insoluble (X.l.) a 25°C.
Determinación de X.l. Se disolvieron 2.5 g de polímero en 250 mi de o-xileno bajo agitación a 135°C durante 30 minutos, entonces la solución se enfrió a 25°C y después de 30 minutos se filtró el polímero insoluble. La solución resultante se evaporó en flujo de nitrógeno y el residuo se secó y se pesó para determinar el porcentaje del polímero soluble y entonces, mediante la diferencia del % de xileno, fracción insoluble.
EJEMPLOS
Ejemplos 1-5 y ejemplos comparativos 6-9
Preparación de los componentes de catalizador sólidos En un frasco redondo de cuatro cuellos de 500 mi, purgado con nitrógeno, se introdujeron 250 mi de TiCI4 a 0°C. Durante la agitación, se agregaron 10.0 g de MgCI2*2.8C2H5OH microesferoidal (preparado de acuerdo con el método descrito en el ejemplo 2 de USP 4,399,054, pero operando a 3,000 rpm en lugar de 10,000) y 7.5 mmoles de malonato. La temperatura se elevó a 100°C y se mantuvo durante 120 minutos. Posteriormente, la agitación se discontinuó, el producto sólido se pudo establecer y el líquido sobrenadante se succionó. Se agregaron 250 mi de TiCI fresco. La mezcla se reaccionó a 120°C durante 60 minutos y, posteriormente, se succionó el líquido sobrenadante. El sólido se lavó seis veces con hexano anhidro (6 x 100 mi) a 60°C. Finalmente, el sólido se secó al vacío y se analizó. El tipo y cantidad de malonato (% en peso) en la cantidad de Ti (% en peso) contenidas en el componente de catalizador sólido se reportan en el cuadro 1. Los resultados de la polimerización se reportan en el cuadro 2.
CUADRO 1
CUADRO 2
Claims (28)
1.- Un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas CH2=CHR en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono, comprendiendo Mg, Ti, halógeno y un heteroátomo que contiene malonato.
2.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el heteroátomo que contiene malonato se selecciona de aquellos de la fórmula (I): en donde Ri y R2 ¡guales o diferentes entre sí, son H o un alquilo lineal o ramificado de C?-C2o, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y dichos Ri y R2 pueden unirse para formar un ciclo; R3 y R4 se seleccionan independientemente del alquilo lineal o ramificado de C?-C20, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y R3 y R4 también se pueden unir para formar un ciclo; con la condición de que al menos uno de los grupos Ri y R4 contengan al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de halógenos, N, O, Si, Ge, P, y S.
3.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los heteroátomos se seleccionan de F, Cl, Br y Si.
4.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque R3 y R son grupos primarios alquilo, arilalquilo o alquilarilo que tienen de 2 a 8 átomos de carbono.
5.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque R3 y f son grupos primarios alquilo ramificados.
6.- El componente de catalizador de conformidad con las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque R3 y/o R4 contienen heteroátomos.
7.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque Ri es H y R2 es un grupo alquilo, cicloalquilo, arilalquilo de C3-C20 lineal o ramificado.
8.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque R2 es un alquilo secundario de C3-C20, cicloalquilo o grupo arilalquilo.
9.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque R1 es H y R2 es un alquilo lineal o ramificado primario de C5-C20, un cicloalquilo de C5-C20, un grupo arilalquilo o alquilarilo de C7-C2o-
10.- Los componentes de catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en los que R2 contiene un heteroátomo.
11.- Los componentes de catalizador de conformidad con las reivindicaciones precedentes, en los que el heteroátomo que contiene malonato se selecciona del grupo que consiste de 2-(1-trifluorometiletil)malonato de dietilo, 2-(1-trifluorometiIetill¡den)malonato de dietilo, bis(2-cloroetil) 2-isopropilmalonato, 2-(trimetilsililmetil)malonato de dietilo, 2-p-clorobencilmalonato de dietilo, 2-piperidiImalonato de dietilo, 2-(2-etilpiperidil)malonato de dietilo, 2-(1-trifluoromet¡l-1-met¡let¡l)malonato de dietilo, 2-a-fenil-p-(trifluorometil)bencilmalonato de dietilo, bis(2-fluoroetil)2-isopropilmalonato, bis(2-fluoroetil) 2-etilmalonato.
12.- Los componentes de catalizador de conformidad con la reivindicación 2, en los que R1 y R2 son diferentes de H y en donde al menos uno de R1 y R2 es un grupo alquilo, cicloalquilo, arilalquilo primario de C3-C2o-
13.- Los componentes de catalizador de conformidad con la reivindicación 12, en los que el heteroátomo que contiene malonato se selecciona del grupo que consiste de 2-(1-trifluorometiletil)-2-bencilmalonato de dietilo, 2-(1-trifluorometiletil)-2-metilmalonato de dietilo, 2-metiItrimetilsilil-2-metilmalonato de dietilo, 2-p-clorobencil-2-isopropilmalonato de dietilo, 2-piperidil-2-metilmalonato de dietilo, 2-(1-trifIuorometil-1-metiletil)-2-metilmalonato de dietilo, bis(2-trimetilsililetil) 2-isopropil-2-isobutilmalonato, bis (p-clorobencil) 2-ciclohexil-2-metiImaIonato.
14.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 1 que comprende un compuesto de titanio que tiene al menos un enlace Ti-halógeno y el heteroátomo contiene malonato soportado en halogenuro de Mg en forma activa. 15.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el compuesto de titanio es
TiCI4 o T¡CI3.
16.- El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación 1 que tiene una forma esférica, un área de superficie (mediante el método B.E.T) entre 20 y 500 m2/g, de preferencia entre 50 y 400 m2/g y una porosidad total (mediante el método B.E.T) mayor a El componente de catalizador de conformidad con la reivindicación cm3/g, de preferencia entre 0.2 y 0.6 cm3/g.
17.- Ei catalizador para la polimerización de olefinas CH2=CHR en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono, comprendiendo el producto de la reacción entre: (a) un componente de catalizador sólido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1- 16; (b) un compuesto de alquilaluminio y, opcionalmente, (c) uno o más compuestos donadores de electrón (donador externo).
18.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además el compuesto de alquilaluminio (b) es un compuesto de trialquilaluminio.
19.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además el compuesto de trialquilaluminio se selecciona del grupo que consiste de trietilaluminio, triisobutilaluminio, tri-n-butilaluminio, tri-n-hexilaluminio, tri-n-actilaluminio.
20.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además el donador externo (c) se selecciona de los 1 ,3-diéteres de la fórmula general (II): en donde R1, R", R1", RIV, Rv y Rv? iguales o diferentes entre sí, son radicales hidrógeno o hidrocarburo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, y Rv" y Rv?", iguales o diferentes entre sí, tienen el mismo significado de R'-Rv?, excepto que no pueden ser hidrógeno; uno o más de los grupos R'-Rv?" se pueden unir para formar un ciclo.
21.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además el donador externo (c) es un compuesto de silicio de la fórmula Ra5Rb6Si(OR7)c, en donde a y b son enteros de 0 a 2, c es un entero de 1 a 3 y la suma (a+b+c) es 4; R5, R6 y R7 son radicales alquilo, cicloalquilo o arilo con 1-18 átomos de carbono opcionalmente conteniendo heteroátomos.
22.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque a es 1 , b es 1 y c es 2.
23.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque R5 y R6 son grupos alquilo, cicloalquilo o arilo ramificados con 3-10 átomos de carbono opcionalmente conteniendo heteroátomos y R7 es un grupo alquilo de C?-C10) en particular metilo.
24.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque a es 0, c es 3 y R6 es un grupo alquilo o cicloalquilo ramificado y R7 es metilo.
25.- El catalizador de conformidad con la reivindicación 23 ó 24, caracterizado además porque el compuesto de silicio se selecciona del grupo que consiste de metilciclohexildimetoxisilano, difenildimetoxisilano, metil-t-butildimetoxisilano, diciclopentildimetoxisilano, ciclohexiltrimetoxisilano, t-butiltrimtoxisilano, texiltrimetoxisilano, 2-et¡lpiperidinil-2-t-butildimetoxisilano y 1 ,1 ,1 ,trifIuoropropil-2-etilpiperidinil-dimetoxisilano.
26.- El procedimiento para la (co)polimerización de olefinas CH2=CHR, en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1-12 átomos de carbono, llevado a cabo en la presencia del catalizador de conformidad con la reivindicación 17.
27.- Un heteroátomo que contiene malonatos de la fórmula (I): en donde Ri y R2 iguales o diferentes entre sí, son H o un alquilo lineal o ramificado de C?-C20, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y dichos Ri y R2 también se pueden unir para formar un ciclo; R3 y R4 se seleccionan independientemente del alquilo lineal o ramificado de C-?-C20, alquenilo, cicloalquilo, arilo, grupo arilalquilo o alquilarilo y R3 y R4 también se pueden unir para formar un ciclo; con la condición de que al menos uno de los grupos Ri y R contengan al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de halógenos, N, O, Si, Ge, P, y S.
28.- El uso del heteroátomo que contiene malonatos de la fórmula (I) como compuestos donadores de electrón para la polimerización de olefinas.
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EP98203733.5 | 1998-11-04 |
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