Композиция прокатализатора с многокомпонентным внутренним донором, содержащим сложный эфир, и способ

Композиция прокатализатора с многокомпонентным внутренним донором, содержащим сложный эфир, и способ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка устанавливает приоритет патентной заявки США 61/117763, поданной 25 ноября 2008, все содержание которой включено в настоящий документ в качестве ссылки.

Настоящее изобретение относится к композициям прокатализатора, содержащим многокомпонентный внутренний донор электронов, который включает сложный силиловый эфир, и введение их в композиции катализаторов и способу получения полимеров на основе олефинов с использованием названных композиций катализаторов.

Продолжается повсеместный рост потребности в полимерах на основе олефинов, так как области использования данных полимеров становятся более жесткими и более сложными. Известны композиции катализаторов Циглера-Натта для получения полимеров на основе олефинов. Композиции катализаторов Циглера-Натта обычно включают прокатализатор, содержащий галогенид переходного металла (т.е. титана, хрома, ванадия), сокатализатор, такой как алюминийорганическое соединение, и необязательно внешний донор электронов и/или агент ограничения активности. Полимеры на основе олефинов, полученные с использованием катализаторов Циглера-Натта, обычно характеризуются более узким интервалом молекулярно-массового распределения и низкими модулями упругости при изгибе. Учитывая продолжительное появление новых областей применения полимеров на основе олефинов, в уровне признана потребность в полимерах на основе олефинов с улучшенными и различными свойствами. Желательными были бы композиции катализаторов Циглера-Натта для получения полимеров на основе олефинов, которые проявляют высокий отклик водорода в ходе полимеризации и образуют полимеры на основе пропилена с широким молекулярно-массовым распределением.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям прокатализатора со смешанными внутренними донорами электронов, которые включают сложный силиловый эфир, и их применению в композициях катализаторов и процессах полимеризации. Композиции катализаторов со смешанными внутренними донорами электронов настоящего изобретения показывают высокую каталитическую активность и улучшенный отклик водорода в ходе полимеризации. Кроме того, настоящие композиции катализаторов со смешанными внутренними донорами электронов образуют олефины на основе пропилена с улучшенными свойствами полимера, такими как высокий показатель текучести расплава, широкое молекулярно-массовое распределение и/или высокий модуль упругости при изгибе.

В одном из вариантов осуществления, изобретение относится к способу получения композиции прокатализатора. Способ включает осуществление взаимодействия сложного силилового эфира, электронодонорного компонента, предшественника прокатализатора и галогенирующего агента. Реакция протекает в реакционной смеси. Способ включает получение композиции прокатализатора, состоящей из соединения магния, соединения титана и многокомпонентного внутреннего донора электронов. Многокомпонентный внутренний донор электронов включает сложный силиловый эфир и электронодонорный компонент. Электронодонорный компонент может представлять сложный эфир ароматической кислоты, простой диэфир и их комбинации.

Порядок и метод осуществления контакта и/или взаимодействия компонентов могут меняться. В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает осуществление контакта предшественника прокатализатора с галогенирующим агентом перед добавлением сложного силилового эфира и/или электронодонорного компонента в реакционную смесь. В другом варианте осуществления изобретения способ включает добавление сложного силилового эфира и электронодонорного компонента в реакционную смесь одновременно или по существу одновременно. В другом варианте осуществления изобретения способ включает смешение сложного силилового эфира и электронодонорного компонента вместе с образованием форсмеси перед добавлением в реакционную смесь. Еще в одном варианте осуществления изобретения способ включает добавление электронодонорного компонента в реакционную смесь перед добавлением сложного силилового эфира в реакционную смесь. Еще в одном из вариантов осуществления изобретения способ включает добавление сложного силилового эфира в реакционную смесь перед добавлением электронодонорного компонента в реакционную смесь. Электронодонорный компонент и сложный силиловый эфир могут быть добавлены в молярном отношении от приблизительно 1:1 до 100:1.

В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает галогенирование предшественника прокатализатора в присутствии электронодонорного компонента, а затем введение сложного силилового эфира в последующий процесс галогенирования.

В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает удаление композиции прокатализатора из реакционной смеси. Затем осуществляют взаимодействие композиции прокатализатора со вторым количеством галогенирующего агента, сложным силиловым эфиром и/или электронодонорным компонентом.

В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает удаление композиции прокатализатора из реакционной смеси. Затем можно осуществить взаимодействие композиции прокатализатора с тем же или иным электронодонорным компонентом, тем же или другим сложным силиловым эфиром и/или тем же или другим галогенирующим агентом.

В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорный компонент представляет сложный эфир ароматической кислоты. Сложный эфир ароматической кислоты может представлять собой сложный эфир фталевой кислоты или сложный эфир бензойной кислоты. Сложный эфир фталевой кислоты или сложный эфир бензойной кислоты могут быть добавлены к предшественнику прокатализатора наряду со сложным эфиром силилдиола с образованием композиции прокатализатора. Предшественником прокатализатора может быть предшественник прокатализатора на основе хлорида магния, содержащего бензоат, смешанный магний/титановый предшественник прокатализатора или предшественник прокатализатора с соединением магния.

В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорным компонентом является простой диэфир.

В одном из вариантов осуществления изобретение относится к композиции прокатализатора. Композиция прокатализатора включает комбинацию магниевого соединения, титанового соединения и многокомпонентного внутреннего донора электронов, включающего сложный силиловый эфир. Многокомпонентный внутренний донор электронов состоит из сложного силилового эфира и электронодонорного компонента. Электронодонорным компонентом является сложный эфир ароматической кислоты, простой диэфир и их комбинация. Сложным эфиром ароматической кислоты может быть сложный эфир бензойной кислоты, сложный эфир фталевой кислоты и их комбинации.

Сложный силиловый эфир имеет структурную формулу (1), показанную ниже:

Каждый из символов m и n обозначает целое число от 1 до 5, каждый символ, обозначающий гидрокарбил с тем же числом атомов углерода. R₁-R₇ являются одинаковыми или различными и выбраны из водорода, замещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. Х представляет электронодонорную группу, содержащую атом(ы) O, S, N и/или Р. В одном из вариантов осуществления изобретения сложным силиловым эфиром является сложный эфир силилдиола.

В одном из вариантов осуществления изобретение относится к композиции катализатора. Композиция катализатора включает многокомпонентный донор электронов и сокатализатор. Композиция катализатора может необязательно включать внутренний донор электронов и/или агент ограничения активности. Многокомпонентный внутренний донор электронов включает сложный силиловый эфир и электронодонорный компонент.

Способ получения полимера на основе олефина относится к другому варианту осуществления настоящего изобретения. Способ включает осуществление контакта в условиях полимеризации олефина с композицией катализатора. Композиция катализатора включает многокомпонентный внутренний донор электронов. Многокомпонентный внутренний донор электронов включает сложный силиловый эфир и электронодонорный компонент. Способ включает получение полимера на основе олефина. В одном из вариантов осуществления изобретения олефином является пропилен.

Преимуществом настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной композиции прокатализатора.

Преимуществом настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной композиции катализатора для полимеризации полимеров на основе олефинов.

Преимуществом настоящего изобретения является композиция катализатора, которая содержит многокомпонентный внутренний донор электронов, содержащий сложный силиловый эфир, композиция катализатора проявляет улучшенную реакцию водорода в ходе полимеризации.

Преимуществом настоящего изобретения является композиция катализатора, которая образует полимер на основе пропилена с высоким показателем текучести расплава.

Преимуществом настоящего изобретения является композиция катализатора, содержащая силиловый сложноэфирный внутренний донор электронов, который образует полимер на основе пропилена с широким молекулярно-массовым распределением.

Преимуществом настоящего изобретения является композиция катализатора, которая образует полимер на основе пропилена с высоким модулем упругости при изгибе.

Преимуществом настоящего изобретения является композиция катализатора, которая содержит многокомпонентный внутренний донор электронов, содержащий сложный силиловый эфир, композиция катализатора обладает улучшенным откликом водорода, композиция катализатора образует полимер на основе пропилена с высоким показателем текучести расплав и/или широким молекулярно-массовым распределением и/или высоким модулем упругости при изгибе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигуре 1 представлен график, показывающий отклик водорода и показатель текучести расплава полимера для композиций катализаторов и полимеров на основе олефина, полученных в их присутствии, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из вариантов осуществления изобретение относится к способу получения композиции прокатализатора. Способ включает осуществление взаимодействия сложного силилового эфира, электронодонорного компонента, предшественника прокатализатора и галогенирующего агента. Реакция протекает в реакционной смеси. В результате реакции образуется композиция прокатализатора. Композиция прокатализатора включает соединение магния, соединение титана и многокомпонентный внутренний донор электронов. Многокомпонентный внутренний донор электронов включает сложный силиловый эфир и электронодонорный компонент.

Как использовано в настоящем документе, «внутренний донор электронов» является соединением, добавляемым в ходе образования композиции прокатализатора, который дает пару электронов одному или нескольким металлам, содержащимся в образующейся композиции прокатализатора. Не связываясь никакой конкретной теорией, авторы изобретения полагают, что внутренний донор электронов способствует регулированию образования активных центров, тем самым усиливая стереоселективность катализатора. Как использовано в настоящем документе, «многокомпонентный внутренний донор электронов» представляет (i) сложный силиловый эфир, (ii) электронодонорный компонент и (iii) необязательно один или более других компонентов. Как использовано в настоящем документе, «электронодонорный компонент» представляет компонент, который дает пару электронов одному или более металлам, содержащимся в полученной композиции прокатализатора. В этом смысле, каждый сложный силиловый эфир и электронодонорный компонент каждый представляет внутренний донор электронов. В одном из вариантов осуществления изобретения внутренний электронодонорный компонент представляет сложный эфир ароматической кислоты, простой диэфир и их комбинации.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный силиловый эфир имеет структурную формулу (1), показанную ниже:

Буквами «m» и «n» каждой обозначено целое число от 1 до 5, m и n являются одинаковыми или различными и m и n каждая обозначают число атомов углерода в соответствующей углеродной цепочке. Следует понимать, что каждый дополнительный атом углерода в C_m углеродной цепочке и/или в C_n углеродной цепочке может включать один или более R' заместителей. Заместитель(и) R' может представлять собой атом водорода или замещенную/незамещенную гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода.

Заместители R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ и R₇ могут быть одинаковыми или различными. R₁-R₇ выбирают из атомов водорода, замещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. Как использовано в настоящем документе, термин «гидрокарбил» и «углеводород» относятся к заместителям, содержащим только атом водорода и атомы углерода, включая разветвленные и неразветвленные, насыщенные или ненасыщенные, циклические, полициклические или ациклические группы, и их комбинации. Не ограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают алкил-, циклоалкил-, алкенил-, алкандиенил-, циклоалкенил-, циклоалкадиенил-, арильные, аралкильные, алкиларильные и алкинильные группы.

Как использовано в настоящем документе, каждый из терминов «замещенный гидрокарбил» и «замещенный углеводород» относится к гидрокарбильной группе, которая замещена одной или более не гидрокарбильными замещающими группами. Не ограничивающим примером не гидрокарбильной замещающей группы является гетероатом. Как использовано в настоящем документе, «гетероатом» представляет атом, отличный от атома углерода или водорода. Гетероатомом может быть не углеродный атом из IV, V, VI и VII групп Периодической таблицы. Не ограничивающие примеры гетероатомов включают F, Cl, Br, N, O, P, B, S и Si. Как использовано в настоящем документе, термин «галогенгидрокарбил» означает гидрокарбил, который замещен одним или более атомами галогена.

Символ «Х» в структуре (1) представляет электронодонорную группу. Термин «электронодонорная группа» относится к функциональной группе, которая способна давать одну или более пар электронов атому(ам) металлов. Не ограничивающие примеры подходящих электронодонорных групп включают -С(=О)OR, -O(O=)CR, -(O=)CNHR, -(O=)CNRR', -NH(O=)CR, -NR'(O=)CR, -C(=O)R, -OR, -NHR, -NR'R, -SR, -OP(OR')(OR), -S(=O)R, -S(=)₂R, -OS(=O)₂(OR) и их комбинации.

R и R' электронодонорной группы Х могут быть замещенными или незамещенными гидрокарбильными группами, содержащими от 1 до 20 атомов углерода.

Структурные формулы для каждой из вышеперечисленных электронодонорных групп представлены ниже в таблице 1.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный силиловый эфир включает R₇, то есть, группу, содержащую бензольное кольцо. Как использовано в настоящем документе, «группа, содержащая бензольное кольцо» представляет компонент, который включает одно или более бензольных колец. Не ограничивающие примеры подходящих содержащих бензольное кольцо групп включают группы с одним кольцом, такие как фенильные группы, и с несколькими и/или конденсированными бензольными группами, такие как нафтильные группы. Группа, содержащая бензольное кольцо, может необязательно быть замещена одной или более из следующих групп: С_1-20алкильные группы, С_1-20алкоксигруппы, С_1-20алкоксикарбонильные группы, атомы галогена и любые их комбинации.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный силиловый эфир включает R_7, который является фенильной группой, R₁ и R₂ каждый выбраны из атома водорода, С_1-6 алкильной группы, и их комбинаций. Не ограничивающие примеры С₁-С₆ алкильных групп включают метильные, этильные, н-пропильные, изопропильные, изобутильные, н-бутильные, трет-бутильные, н-пентильные и н-гексильные группы.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный силиловый эфир включает R₇, которая является фенильной группой, R₃-R₆ представляют атомы водорода и R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными и каждая выбрана из атома водорода, С_1-6 алкильной группы и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложным силиловым эфиром является сложный эфир силилдиола. Сложный эфир силилдиола имеет структурную формулу (II):

где R₁-R₈ являются одинаковыми или различными. Каждая из групп R₁-R₈ выбрана из атома водорода, замещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения R₇ и R₈ могут быть одинаковыми или различными. Каждая из групп R₇ и R₈ выбрана из содержащей бензольное кольцо группы. Содержащая бензольное кольцо группа может быть необязательно замещена одной или более из следующих групп: С_1-20 алкильные группы, С_1-20 алкоксигруппы, С_1-20 алкоксикарбонильные группы, атомы галогенов и любые их комбинации.

В одном из вариантов осуществления изобретения R₁ и R₂ могут быть одинаковыми или различными. R₁ и R₂ каждая выбрана из атома водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения R₇ и R₈ каждая представляет фенильную группу. R₁-R₆ могут быть одинаковыми или различными и каждая выбрана из атома водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир силилдиола имеет структурную формулу (III), представленную ниже:

где R₁-R₆ являются одинаковыми или различными и каждая выбрана из атома водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир силилдиола структурной формулы (III) включает R₁ и R₂, которые являются одинаковыми или различными и каждая выбрана из атома водорода, С₁-С₆ алкильной группы. Каждая из групп R₃-R₆ представляет атом водорода.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир силилдиола структурной формулы (III) включает R₁ и R₂, которые являются одинаковыми или различными. R₁ и R₂ каждая выбрана из атома водорода, метила, этила, н-пропила, и-пропила, н-бутила, и-бутила, т-бутила и их комбинаций. Каждая из групп R₃-R₆ представляет атом водорода.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир силилдиола структурной формулы (III) включает R₁ и R₂, которые являются одинаковыми или различными. R₁ и R₂ каждая выбрана из атома водорода, метила, этила, н-пропила, и-пропила, н-бутила, и-бутила, т-бутила и их комбинаций. Каждая из групп R₃-R₆ представляет метил.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир силилдиола структурной формулы (III) включает R₁ и R₂, которые являются одинаковыми или различными. R₁ и R₂ каждая выбрана из атома водорода, метила, этила, н-пропила, и-пропила, н-бутила, и-бутила, т-бутила и их комбинаций. Каждая из групп R₃ и R₅ метил. Каждая из групп R₄ и R₆ представляет атом водорода.

Не ограничивающие примеры сложного эфира силилдиола представлены ниже в таблице 2.

Способ также включает добавление электронодонорного компонента в реакционную смесь. В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорным компонентом может быть сложный эфир ароматической кислоты, простой диэфир и их комбинации.

В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорным компонентом является сложный эфир ароматической кислоты. Как использовано в настоящем документе, «сложный эфир ароматической кислоты» представляет сложный эфир монокарбоновой кислоты или сложный эфир поликарбоновой кислоты, который включает следующую структурную формулу (IV):

где R₁ выбран из гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, замещенного гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, и группы, содержащей гетероатом.

В одном из вариантов осуществления изобретения гидрокарбильная группа R₁ может включать замещенную или незамещенную гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода.

R₂-R₆ сложного эфира ароматической кислоты структурной формулы (IV) являются одинаковыми или различными, каждая выбрана из атома водорода, гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, замещенного гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, алкоксикарбонила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложным эфиром ароматической кислоты является сложный эфир бензойной кислоты. Как использовано в настоящем документе, «сложный эфир бензойной кислоты» представляет сложный эфир монокарбоновой кислоты структурной формулы (V), представленной ниже:

где R₁ является тем же, что и R₁ структурной формулы (IV). А₂-А₆ являются одинаковыми или различными и каждая выбрана из атома водорода, гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, замещенного гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций. Не ограничивающие примеры подходящих сложных эфиров бензойной кислоты включают алкил-п-алкоксибензоат (такой как этил-п-метоксибензоат, метил-п-этоксибензоат, этил-п-этоксибензоат), алкилбензоат (такой как этилбензоат, метилбензоат), алкил-п-галогенбензоат (этил-п-хлорбензоат, этил-п-бромбензоат), бензоилгалогенид (такой как бензоилхлорид) и бензойный ангидрид. В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир бензойной кислоты выбран из этилбензоата, бензоилхлорида, этил-п-бромбензоата, н-пропилбензоата и бензойного ангидрида. В другом варианте осуществления изобретения сложным эфиром бензойной кислоты является этилбензоат.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложным эфиром ароматической кислоты является сложный эфир фталевой кислоты. Как использовано в настоящем документе, «сложный эфир фталевой кислоты» относится к сложному эфиру поликарбоновой кислоты структурной формулы (VI), представленной ниже:

где R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными и каждый выбран из гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, и замещенного гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода. В₁-В₄ являются одинаковыми или различными и каждый выбран из атома водорода, гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, замещенного гидрокарбила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций. Не ограничивающие примеры подходящих сложных эфиров фталевой кислоты включают диметилфталат, диэтилфталат, ди-н-пропилфталат, диизопропилфталат, ди-н-бутилфталат, диизобутилфталат, ди-трет-бутилфталат, диизоамилфталат, ди-трет-амилфталат, динеопентилфталат, ди-2-этилгексилфталат, ди-2-этилдецилфталат, бис(2,2,2-трифторэтил)фталат, диизобутил-4-т-бутилфталат и диизобутил-4-хлорфталат. В одном из вариантов осуществления изобретения сложным эфиром фталевой кислоты является диизобутилфталат.

В одном из вариантов осуществления изобретения сложный эфир ароматической кислоты включает ацилгалогениды или ангидриды. Не желая быть связанными никакой конкретной теорией, авторы изобретения полагают, что ацилгалогениды и/или ангидриды взаимодействуют с этоксидными соединениями в предшественнике прокатализатора с образованием соответствующих сложных этиловых эфиров. В одном из вариантов осуществления изобретения бензоилхлорид используется один или в комбинации с этилбензоатом. В другом варианте осуществления изобретения фталоилхлорид и/или фталевый ангидрид используется вместо фталата.

В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорным компонентом является простой диэфир. Простым диэфиром может быть диалкиловый простой диэфир, представленный структурной формулой (VII):

где R¹-R⁴ независимо друг от друга представляют собой алкил, арильную или аралкильную группу, содержащую до 20 атомов углерода, которая может необязательно содержать гетероатом 14, 15, 16 или 17 группы, при условии, что R¹ и R² могут быть атомами водорода. R₁ и R₂ также могут быть соединены с образованием циклической структуры, такой как циклопентадиен или флуорен. Простой диалкиловый эфир может быть линейным или разветвленным и может включать одну или более из следующих групп: алкильный, циклоалифатический, арильный, алкиларильный или аралкильный радикалы с 1-18 атомами углерода, и атом водорода. Не ограничивающие примеры подходящих диалкиловых простых диэфиров включат диметиловый простой диэфир, диэтиловый простой диэфир, дибутиловый простой диэфир, метилэтиловый простой диэфир, метилбутиловый простой диэфир, метилциклогексиловый простой диэфир, 2,2-диметил-1,3-диметоксипропан, 2,2-диэтил-1,3-диметоксипропан, 2,2-ди-н-бутил-1,3-диметоксипропан, 2,2-диизобутил-1,3-диметоксипропан, 2-этил-2-н-бутил-1,3-диметоксипропан, 2-н-пропил-2-циклопентил-1,3-диметоксипропан, 2,2-диметил-1,3-диэтоксипропан, 2-н-пропил-2-циклогексил-1,3-диэтоксипропан, 2-(2-этилгексил)-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-1,3-диметоксипропан, 2-н-бутил-1,3-диметоксипропан, 2-втор-бутил-1,3-диметоксипропан, 2-циклогексил-1,3-диметоксипропан, 2-фенил-1,3-диэтоксипропан, 2-кумил-1,3-диэтоксипропан, 2-(2-фенилэтил)-1,3-диметоксипропан, 2-(2-циклогексилэтил)-1,3-диметоксипропан, 2(-п-хлорфенил)-1,3-диметоксипропан, 2-(дифенилметил)-1,3-диметоксипропан, 2-(1-нафтил)-1,3-диметоксипропан, 2-(фторфенил)-1,3-диметоксипропан, 2-(1-декагидронафтил)-1,3-диметоксипропан, 2-(п-т-бутилфенил)-1,3-диметоксипропан, 2,2-дициклогексил-1,3-диметоксипропан, 2,2-ди-н-пропил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-н-пропил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-бензил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-этил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-фенил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-циклогексил-1,3-диметоксипропан, 2,2-бис(п-хлорфенил)-1,3-диметоксипропан, 2,2-бис(2-циклогексилэтил)-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-изобутил-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-(2-этилгексил)-1,3-диметоксипропан, 2-метил-2-изопропил-1,3-диметоксипропан, 2,2-дифенил-1,3-диметоксипропан, 2,2-дибензил-1,3-диметоксипропан, 2,2-бис(циклогексилметил)-1,3-диметоксипропан, 2,2-диизобутил-1,3-диэтоксипропан, 2,2-диизобутил-1,3-ди-н-бутоксипропан, 2,2-ди-втор-бутил-1,3-диметоксипропан, 2,2-ди-т-бутил-1,3-диметоксипропан, 2,2-динеопентил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметоксипропан, 2-фенил-2-бензил-1,3-диметоксипропан, 2-циклогексил-2-циклогексилметил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-(3,7-диметилоктил)-1,3-диметоксипропан, 2,2-диизопропил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-циклогексилметил-1,3-диметоксипропан, 2,2-диизопентил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-циклогексил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-циклопентил-1,3-диметоксипропан, 2,2-дициклопентил-1,3-диметоксипропан, 2-н-гептил-2-н-пентил-1,3-диметоксипропан, 9,9-бис(метоксиметил)флуорен, 1,3-дициклогексил-2,2-бис(метоксиметил)пропан и 3,3-бис(метоксиметил)-2,5-диметилгексан, или любая комбинация вышеуказанных соединений. В одном из вариантов осуществления изобретения электронодонорный компонент выбран из 1,3-дициклогексил-2,2-бис(метоксиметил)пропана, 3,3-бис(метоксиметил)-2,5-диметилгексана, 2,2-дициклопентил-1,3-диметоксипропана и их комбинаций.

Реакционная смесь включает предшественник катализатора и галогенирующий агент. Предшественник катализатора может включать (i) магний; (ii) соединение переходного металла из групп IV-VIII Периодической таблицы элементов; (iii) галогенид, оксигалогенид и/или алкоксид (i) и/или (ii) и (iv) комбинации (i), (ii) и (iii). Не ограничивающие примеры подходящих предшественников прокатализаторов включают галогениды, оксигалогениды и алкоксиды магния, титана, марганца, ванадия, хрома, молибдена, циркония, гафния и их комбинации.

Различные методы получения предшественников катализаторов известны в данной области. Данные методы описаны, помимо прочего, в патентах США 6825146; 5034361; 5082907; 5151399; 5229342; 5106806; 5146028; 5066737; 5077357; 4442276; 4540679; 4547476; 4460701; 4816433; 4829037; 4927797; 4990479; 5066738; 5028671; 5153158; 5247031; 5247032 и в другой литературе. В одном из вариантов осуществления изобретения получение предшественника катализатора включает галогенирование смешанных алкоксидов магния и титана и может предусматривать использование одного или более соединений, называемых «ограничивающими агентами», которые способствуют образованию специфических низкомолекулярных композиций желательной морфологии. Не ограничивающие примеры подходящих ограничивающих агентов включают триалкилбораты, особенно триэтилборат, фенольные соединения, особенно крезол, и силаны.

В одном из вариантов осуществления изобретения предшественником катализатора является магнийсодержащее соединение (MagMo), смешанное соединение магния-титана (MagTi) или содержащий бензоат хлорид магния (BenMag). В одном из вариантов осуществления изобретения предшественником катализатора является предшественник на основе соединения магния (MagMo). “MagMo” предшественник содержит магний в качестве единственного металлического компонента. MagMo предшественник включает соединение магния. Не ограничивающие примеры подходящих соединений магния включают безводный хлорид магния и/или продукт его взаимодействия со спиртом, алкоксид магния или безводный смешанный алкоксигалогенид магния и/или карбоксилированный диалкоксид или арилоксид магния. В одном из вариантов осуществления изобретения MagMo предшественником является ди(С₁-С₄)алкоксид магния. В другом варианте осуществления изобретения MagMo предшественником является диэтоксимагний.

В одном из вариантов осуществления изобретения предшественником прокатализатора является смешанное соединение магний/титана (“MagTi”). “MagTi предшественник” имеет формулу Mg₄Ti(OR^e)X_g, где R^e представляет алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода, или COR', где R' представляет алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода; каждая группа OR' является одинаковой или различной; Х представляет независимо атом хлора, брома или йода, предпочтительно атом хлора; d равно величине от 0,5 до 56 или от 2 до 4; f равно величине от 2 до 116 или от 5 до 15 и g равно величине от 0,5 до 116 или от 1 до 3. Предшественники получают регулированным осаждением с удалением спирта из реакционной смеси, использованного при их получении. В одном из вариантов осуществления изобретения реакционная среда включает смесь ароматической жидкости, особенно хлорированного ароматического соединения, наиболее особенного хлорбензола, с алканолом, особенно этанолом. Подходящие галогенирующие агенты включают тетрабромид титана, тетрахлорид титана или трихлорид титана, особенно тетрахлорид титана. Удаление алканола из раствора, использованного при галогенировании, приводит к осаждению твердого предшественника, имеющего особенно желательную морфологию и удельную поверхность. Кроме того, образующиеся предшественники являются особенно равномерными по размеру частиц.

В одном из вариантов осуществления изобретения предшественником прокатализатора является содержащий бензоат хлорид магния (“BenMag”). Как использовано в настоящем документе, «содержащий бензоат хлорид магния» (“BenMag”) может быть прокатализатором (т.е., галогенированным предшественником катализатора), содержащим бензоатный внутренний донор электронов. BenMag материал также может включать соединение титана, такое как галогенид титана. Бензоатный внутренний донор электронов является лабильным и может быть замещен другими донорами электронов в ходе синтеза прокатализатора. Не ограничивающие примеры подходящих бензоатных групп включают этилбензоат, метилбензоат, этил-п-метоксибензоат, метил-п-этоксибензоат, этил-п-этоксибензоат, этил-п-хлорбензоат. В одном из вариантов осуществления изобретения бензоатной группой является этилбензоат. Не желая быть связанными какой-либо конкретной теорией, авторы изобретения удивительным образом и неожиданно установили, что BenMag предшественник прокатализатора ингибирует или иным образом предотвращает разложение сложного силилового эфира в композиции(ях) прокатализатора по изобретению в ходе получения композиции твердого прокатализатора. Не ограничивающие примеры подходящих BenMag предшественников прокатализаторов включают катализаторы торговых марок SHAC™ 103 и SHAC™ 310, доступные от The Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

В одном из вариантов осуществления изобретения предшественник прокатализатора превращают в твердый прокатализатор путем галогенирования. Галогенирование включает осуществление контакта предшественника катализатора с галогенирующим агентом в присутствии внутренних доноров электронов, таких как сложный силиловый эфир и/или электронодонорный компонент. Данные компоненты образуют реакционную смесь. Галогенирование превращает соединение магния, содержащееся в предшественнике прокатализатора, в носитель из галогенида магния, на который откладывается соединение титана (такое как галогенид титана). Не желая быть связанными какой-то конкретной теорией, авторы изобретения полагают, что в ходе галогенирования внутренний(е) донор(ы)электронов (I) регулирует положение титана на носителе на основе магния, (2) ускоряет конверсию соединений магния и титана в соответствующие галогениды и (3) регулирует размер кристаллитов носителя на основе галогенида магния в ходе конверсии. Таким образом, обеспечение внутренних доноров электронов дает композицию прокатализатора со стереоселективностью.

В одном из вариантов осуществления изобретения галогенирующим агентом является галогенид титана, имеющий формулу Ti(OR^e)_fX_h, где R^e и X имеют значения, определенные выше, f представляет число от 0 до 3; h представляет целое число от 1 до 4 и f+h равно 4. В одном из вариантов осуществления изобретения галогенирующим агентом является TiCl₄. В другом варианте осуществления изобретения галогенирование проводят в реакционной смеси, которая включает хлорированную или не хлорированную ароматическую жидкость, такую как дихлорбензол, о-хлортолуол, хлорбензол, бензол, толуол или ксилол. Еще в другом варианте осуществления изобретения галогенирование проводят при использовании смеси галогенирующего агента и хлорированной ароматической жидкости, включающей от 40 до 60 объемных процентов галогенирующего агента, такого как TiCl₄.

В одном из вариантов осуществления изобретения реакционную смесь нагревают в ходе галогенирования. Сначала осуществляют контакт предшественника прокатализатора и галогенирующего агента при температуре от 0°С до 60°С, или от 20°С до 30°С и нагревание начинают со скоростью от 0,1 до 10,0°С/минута или со скоростью от 1,0 до 5,0°С/минута. Внутренний(е) донор(ы)электронов может быть добавлен позднее, после периода начального контакта между галогенирующим агентом и предшественником катализатора. Температуры для галогенирования составляют от 60°С до 150°С (или любую величину или подинтервал между ними) или от 90°С до 120°С. Галогенирование может быть продолжено