Композиция прокатализатора, включающая силиловый сложный эфир как внутренний донор, а также способ

Композиция прокатализатора, включающая силиловый сложный эфир как внутренний донор, а также способ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка заявляет приоритет патентной заявки США с регистрационным номером 61/117820, поданной 25 ноября 2008 года, вся полнота содержания которой посредством ссылки включается в настоящий документ.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее описание изобретения относится к силиловым сложным эфирам и их включению в композиции катализаторов и к способу получения полимеров на олефиновой основе при использовании упомянутых композиций катализаторов.

Потребность в полимерах на олефиновой основе во всем мире продолжает нарастать, поскольку области применения данных полимеров становятся более разнообразными и более усложненными. Для получения полимеров на олефиновой основе известны композиции катализаторов Циглера-Натта. Композиции катализаторов Циглера-Натта обычно включают прокатализатор, содержащий галогенид переходного металла (то есть, титана, хрома, ванадия), сокатализатор, такой как алюминий-органическое соединение, и, необязательно, внешний донор электронов. Полимеры на олефиновой основе, полученные при использовании катализаторов Циглера-Натта, обычно характеризуются узким диапазоном молекулярно-массового распределения. С учетом непрерывного появления новых областей применения полимеров на олефиновой основе на современном уровне техники осознается потребность в полимерах на олефиновой основе, обладающих улучшенными и измененными свойствами. Желательными были бы композиции катализаторов Циглера-Натта для получения полимеров на олефиновой основе, характеризующихся широким молекулярно-массовым распределением.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание изобретения относится к производным силиловых сложных эфиров и применению последних в композициях катализаторов. Содержащие силиловый сложный эфир композиции катализаторов согласно настоящему описанию демонстрируют высокую активность и позволяют получать полимеры на олефиновой основе, характеризующиеся широким молекулярно-массовым распределением и улучшенным модулем упругости при изгибе, при одновременном сохранении высокой изотактичности.

В одном варианте осуществления предлагается силиловый сложный эфир. Силиловый сложный эфир обладает структурой (I):

где m и n, каждый, представляют собой целое число в диапазоне от 1 до 5. Символы m и n, каждый, означают гидрокарбил, содержащий то же самое количество атомов углерода. R₁-R₇ являются идентичными или различными, и каждый выбирают 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 собой электронодонорную группу, содержащую атом (атомы) O, S, N и/или Р.

В одном варианте осуществления R₇ представляет собой группу, содержащую бензольное кольцо. Группа, содержащая бензольное кольцо, необязательно может быть замещенной одним или несколькими представителями из следующих далее: С_1-20 алкильная группа, С_1-20 алкоксигруппа, С_1-20 алкоксикарбонильная группа, атом галогена и любые их комбинации.

В одном варианте осуществления предлагается силиловый диольный сложный эфир. Силиловый диольный сложный эфир обладает следующей далее структурой (II):

где R₁-R₈ являются идентичными или различными, и каждый выбирают 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.

В одном варианте осуществления один или оба R₇ и R₈ представляют собой бензолсодержащую группу.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир обладает следующей далее структурой (III):

где R₃-R₆ представляют собой водород, R₁ и R₂ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода и С₁-С₆ алкильной группы. В одном дополнительном варианте осуществления, каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир обладает структурой (III), где каждый из R₁-R₆ выбирают из водорода и С₁-С₆ алкильной группы. В одном дополнительном варианте осуществления каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций, а R₃-R₆ представляют собой метил. В еще одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций, R₃ и R₅ представляют собой метил, а R₄ и R₆ представляют собой водород.

Настоящее описание изобретения предлагает способ получения силилового диольного сложного эфира. В одном варианте осуществления способ получения силилового диольного сложного эфира включает проведение реакции между солью карбоновой кислоты и диалкилсиланом, обладающим приведенной ниже структурой (IV):

где А₁ и А₂ являются идентичными или различными, и каждый представляет собой галогенгидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода. R₃ и R₄ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода и гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода.

Способ дополнительно включает получение силилового диольного сложного эфира. В одном варианте осуществления способ включает получение силилового диольного сложного эфира, обладающего приведенной ниже структурой (III).

Заместителями R₁-R₆ может быть любой заместитель, описывавшийся для приведенной выше структуры (III).

В одном варианте осуществления предлагается способ получения композиции прокатализатора. Способ включает взаимодействие силилового сложного эфира, предшественника прокатализатора и галогенирующего агента. Реакция протекает в реакционной смеси. Способ дополнительно включает получение композиции прокатализатора. Композиция прокатализатора включает комбинацию из магниевого фрагмента, титанового фрагмента и внутреннего донора электронов. Внутренний донор электронов включает силиловый сложный эфир.

В одном варианте осуществления предлагается еще один способ получения композиции прокатализатора. Способ включает проведение реакции для 2,2-диметил-1,3-пропиленгликольдибензоата, бензоатсодержащего магниевого предшественника и галогенирующего агента. Реакция протекает в реакционной смеси. Способ включает получение композиции прокатализатора, которая включает комбинацию из магниевого фрагмента, титанового фрагмента и внутреннего донора электронов. Внутренний донор электронов включает этилбензоат и 2,2-диметил-1,3-пропиленгликольдибензоат.

В одном варианте осуществления предлагается композиция прокатализатора. Композиция прокатализатора включает комбинацию из магниевого фрагмента, титанового фрагмента и внутреннего донора электронов. Внутренний донор электронов включает силиловый сложный эфир. Силиловый сложный эфир может обладать структурой (I), (II) или (III).

В одном варианте осуществления предлагается композиция катализатора. Композиция катализатора включает силиловый сложный эфир. Композиция катализатора также включает сокатализатор. Композиция катализатора необязательно может включать внешний донор электронов и/или агент, ограничивающий активность.

В одном варианте осуществления предлагается способ получения полимера на олефиновой основе. Способ включает введение в условиях проведения полимеризации, по меньшей мере, одного олефина в контакт с композицией катализатора. Композиция катализатора включает силиловый сложный эфир. Способ также включает получение полимера на олефиновой основе.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении улучшенной композиции прокатализатора.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении улучшенной композиции катализатора.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении силилового сложного эфира, подходящего для использования в качестве внутреннего донора электронов.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении силилового диольного сложного эфира, подходящего для использования в качестве внутреннего донора электронов.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении композиции прокатализатора, включающей силиловый сложный эфир и/или силиловый диольный сложный эфир, которая обеспечивает получение полимеров на олефиновой основе, обладающих улучшенными свойствами.

Одно из преимуществ настоящего описания изобретения заключается в предложении композиции катализатора, включающей силиловый сложный эфир и/или силиловый диольный сложный эфир, которая обеспечивает получение полимера на олефиновой основе, характеризующегося широким молекулярно-массовым распределением и/или улучшенным модулем упругости при изгибе и/или высокой изотактичностью.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В одном варианте осуществления настоящее описание изобретения относится к производному силилового сложного эфира, обладающему приведенной ниже структурой (I).

Буквы «m» и «n», каждая, представляют собой целое число в диапазоне от 1 до 5, при этом m и n являются идентичными или различными, причем m и n, каждая, обозначает количество атомов углерода в соответствующей углеродной цепи. Необходимо понимать то, что каждый добавочный атом углерода в углеродной цепи C_m и/или углеродной цепи C_n может включать один или несколько заместителей (заместитель) R'. Заместитель (заместители) R' может представлять собой водород или замещенную/незамещенную гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода.

Заместители R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ и R₇ могут быть идентичными или различными. R₁-R₇ выбирают 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. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «гидрокарбил» и «углеводород» относится к заместителям, содержащим только атомы водорода и углерода, в том числе разветвленным или неразветвленным, насыщенным или ненасыщенным, циклическим, полициклическим или ациклическим разновидностям и их комбинациям. Неограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают алкильные, циклоалкильные, алкенильные, алкадиенильные, циклоалкенильные, циклоалкадиенильные, арильные, аралкильные, алкиларильные и алкинильные группы.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины «замещенный гидрокарбил» и «замещенный углеводород» относятся к гидрокарбильной группе, которая является замещенной одной или несколькими группами негидрокарбильных заместителей. Одним неограничивающим примером группы негидрокарбильного заместителя является гетероатом. В соответствии с использованием в настоящем документе «гетероатом» относится к атому, отличному от углерода или водорода. Гетероатом может представлять собой неуглеродный атом из групп IV, V, VI и VII периодической таблицы. Неограничивающие примеры гетероатомов включают: F, Cl, Br, N, O, P, B, S и Si. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «галогенгидрокарбил» относится к гидрокарбилу, который является замещенным одним или несколькими атомами галогена.

Символ «Х» в структуре (I) представляет собой электронодонорную группу. Термин «электронодонорная группа» относится к функциональной группе, которая способна отдавать одну или несколько пар электронов атому (атомам) металла. Неограничивающие 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(=O)₂R, -OS(=O)₂(OR) и их комбинации. R и R' электронодонорной группы Х могут представлять собой замещенную или незамещенную гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода.

Структура каждой из вышеупомянутых электронодонорных групп представлена в приведенной ниже Таблице 1.

Таблица 1
Сокращение	Структура
-С(=О)OR
-О(=О)CR
-(О=)CNHR
-О(О=)CNRR'
-NH(О=)CR
-NR'(О=)CR
-C(=О)R

Сокращение	Структура
-OR
-NHR
-NR'R
-SR
-OP(OR')(OR)
-S(=O)R
-S(=O)2R
-OS(=O)2(OR)

В одном варианте осуществления силиловый сложный эфир включает R₇, который представляет собой группу, содержащую бензольное кольцо. В соответствии с использованием в настоящем документе «группа, содержащая бензольное кольцо» представляет собой компонент, который включает одно или несколько бензольных колец. Неограничивающие примеры подходящих групп, содержащих бензольное кольцо, включают одиночные бензольные группы, такие как фенильные группы, и множественные и/или конденсированные бензольные группы, такие как нафтильные группы. Группа, содержащая бензольное кольцо, необязательно может быть замещенной одним или несколькими представителями из следующих далее: С_1-20 алкильная группа (группы), С_1-20 алкоксигруппа (группы), С_1-20 алкоксикарбонильная группа (группы), атом (атомы) галогена и любая их комбинация.

В одном варианте осуществления силиловый сложный эфир включает R₇, который представляет собой фенильную группу. R₁ и R₂ являются идентичными или различными. R₁ и R₂, каждый, выбирают из водорода, С_1-6 алкильной группы и их комбинаций. Неограничивающие примеры С₁-С₆ алкильных групп включают метильную, этильную, н-пропильную, изопропильную, изобутильную, н-бутильную, трет-бутильную, н-пентильную и н-гексильную группы.

В одном варианте осуществления силиловый сложный эфир включает R₇, который представляет собой фенильную группу, R₃-R₆ представляют собой водород, а R₁ и R₂ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода, С_1-6 алкильной группы и их комбинаций.

В одном варианте осуществления настоящее описание изобретения предлагает силиловый диольный сложный эфир. Силиловый диольный сложный эфир обладает структурой (II):

где R₁-R₈ являются идентичными или различными. Каждый из R₁-R₈ выбирают 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.

В одном варианте осуществления R₇ и R₈ могут быть идентичными или различными. Каждый из R₇ и R₈ выбирают из группы, содержащей бензольное кольцо. Группа, содержащая бензольное кольцо, необязательно может быть замещенной одним или несколькими представителями из следующих далее: С_1-20 алкильная группа (группы), С_1-20 алкоксигруппа (группы), С_1-20 алкоксикарбонильная группа (группы), атом (атомы) галогена и любая их комбинация.

В одном варианте осуществления R₁ и R₂ могут быть идентичными или различными. Каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном варианте осуществления R₇ и R₈, каждый, представляют собой фенильную группу. R₁-R₆ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир обладает следующей далее структурой (III):

где R₁-R₆ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода, С₁-С₆ алкильной группы и их комбинаций.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир, обладающий структурой (III), включает R₁ и R₂, которые являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода или С₁-С₆ алкильной группы. Каждый из R₃-R₆ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир, обладающий структурой (III), включает R₁ и R₂, которые являются идентичными или различными. Каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций. Каждый из R₃-R₆ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир, обладающий структурой (III), включает R₁ и R₂, которые являются идентичными или различными. Каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций. Каждый из R₃-R₆ представляет собой метил.

В одном варианте осуществления силиловый диольный сложный эфир, обладающий структурой (III), включает R₁ и R₂, которые являются идентичными или различными. Каждый из R₁ и R₂ выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций. Каждый из R₃ и R₅ представляет собой метил. Каждый из R₄ и R₆ представляет собой водород.

Неограничивающие примеры силилового диольного сложного эфира представлены ниже в Таблице 2.

Таблица 2
Наименование	Структура
Бис(бензоилокси)диметилсилан
Бис(бензоилокси)диэтилсилан
Бис(бензоилокси)этилметилсилан
Бис(бензоилокси)изобутилметилсилан

В одном варианте осуществления предлагается способ получения силилового диольного сложного эфира. Способ включает проведение реакции между солью карбоновой кислоты и диалкилсиланом, обладающим описывающейся ниже структурой (IV).

где А₁ и А₂ являются идентичными или различными, и каждый представляет собой галогенгидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода. А₃ и А₄ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода и гидрокарбильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода.

Реакция между солью карбоновой кислоты и диалкилсиланом, обладающим структурой (IV), приводит к образованию силилового диольного сложного эфира. Соль карбоновой кислоты может представлять собой карбоксилат натрия или карбоксилат калия. В одном варианте осуществления соль карбоновой кислоты представляет собой бензоат калия.

В одном варианте осуществления способ включает получение силилового диольного сложного эфира, обладающего приведенной ниже структурой (III):

где R₃-R₆ представляют собой водород, R₁ и R₂ являются идентичными или различными, и каждый выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, трет-бутила и их комбинаций. Неограничивающие примеры силиловых диольных сложных эфиров, полученных по настоящему способу, обнаруживаются в Таблице 2.

Одно преимущество вышеупомянутых производных силилового сложного эфира и силилового диольного сложного эфира заключается в возможности их включения в композиции прокатализатора и/или композиции катализатора в целях получения полимеров на олефиновой основе, обладающих улучшенными свойствами.

Силиловый сложный эфир может включать два и более варианта осуществления, описывающихся в настоящем документе.

В одном варианте осуществления предлагается способ получения композиции прокатализатора. Способ включает проведение реакции для силилового сложного эфира, предшественника прокатализатора и галогенирующего агента. Реакция может протекать в реакционной смеси. Способ включает получение композиции прокатализатора. Композиция прокатализатора включает магниевый фрагмент, титановый фрагмент и внутренний донор электронов. Внутренний донор электронов включает силиловый сложный эфир.

Предшественник прокатализатора может включать (i) магний; (ii) соединение переходного металла для элемента из групп периодической таблицы от IV до VIII; (iii) галогенид, оксигалогенид и/или алкоксид (i) и/или (ii); и (iv) комбинации из (i), (ii) и (iii). Неограничивающие примеры подходящих предшественников прокатализаторов включают галогениды, оксигалогениды и алкоксиды магния, марганца, титана, ванадия, хрома, молибдена, циркония, гафния и их комбинации.

На современном уровне техники известны различные способы получения предшественников прокатализаторов. Данные способы, помимо прочего, описываются в документах US-A-6825146, 5034361; 5082907; 5151399; 5229342; 5106806; 5146028; 5066737; 5077357; 4442276; 4540679; 4547476; 4460701; 4816433; 4829037; 4927797; 4990479; 5066738; 5028671; 5153158; 5247031; 5247032 и в других документах. В одном варианте осуществления получение предшественника прокатализатора включает галогенирование смешанных алкоксидов магния и титана и может включать использование одного или нескольких соединений, называемых «вырезающими агентами», которые способствуют образованию специфических низкомолекулярных композиций желательной морфологии. Неограничивающие примеры подходящих вырезающих агентов включают триалкилбораты, в особенности триэтилборат, фенольные соединения, в особенности крезол, и силаны.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора представляет собой производное магниевого фрагмента (MagMo), смешанное соединение магния-титана (MagTi) или бензоатсодержащее производное хлорида магния (BenMag). В одном варианте осуществления предшественником прокатализатора является предшественник магниевого фрагмента («MagMo»). Предшественник MagMo содержит магний в качестве единственного металлического компонента. «Предшественник MagMo» включает магниевый фрагмент. Неограничивающие примеры подходящих магниевых фрагментов включают безводный хлорид магния и/или его спиртовой аддукт, алкоксид или арилоксид магния, смешанный алкоксигалогенид магния и/или карбоксилированный диалкоксид или арилоксид магния. В одном варианте осуществления предшественник MagMo представляет собой ди(С_1-4)алкоксид магния. В одном дополнительном варианте осуществления предшественник MagMo представляет собой диэтоксимагний.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора представляет собой смешанное соединение магния/титана («MagTi»). «Предшественник MagTi» описывается формулой Mg_dTi(OR^e)_fX_g, где R^e представляет собой алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода, или COR', где R' представляет собой алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода; каждая группа OR^e является идентичной другим или отличной от них; Х независимо представляет собой хлор, бром или иод, предпочтительно хлор; d находится в диапазоне от 0,5 до 56 или от 2 до 4; f находится в диапазоне от 2 до 116 или от 5 до 15; а g находится в диапазоне от 0,5 до 116 или от 1 до 3. Предшественники получают при контролируемом осаждении в результате удаления спирта из реакционной смеси, использующейся при их получении. В одном варианте осуществления реакционная среда содержит смесь ароматической жидкости, в особенности хлорированного ароматического соединения, в самом особенном случае хлорбензола, с алканолом, в особенности этанолом. Подходящие галогенирующие агенты включают тетрабромид титана, тетрахлорид титана или трихлорид титана, в особенности тетрахлорид титана. Удаление алканола из раствора, использующегося при галогенировании, в результате приводит к осаждению твердого предшественника, характеризующегося в особенности желательными морфологией и площадью удельной поверхности. Кроме того, получающиеся в результате предшественники являются в особенности однородными по размеру частиц.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора представляет собой материал бензоатсодержащего хлорида магния («BenMag»). В соответствии с использованием в настоящем документе «бензоатсодержащий хлорид магния» («BenMag») может представлять собой прокатализатор (то есть, галогенированный предшественник прокатализатора), содержащий бензоатный внутренний донор электронов. Материал BenMag также может включать титановый фрагмент, такой как галогенид титана. Бензоатный внутренний донор электронов является лабильным и может быть замещен другими донорами электронов во время синтеза прокатализатора. Неограничивающие примеры подходящих бензоатных групп включают этилбензоат, метилбензоат, этил(п-метоксибензоат), метил(п-этоксибензоат), этил(п-этоксибензоат), этил(п-хлорбензоат). В одном варианте осуществления бензоатная группа представляет собой этилбензоат. Как к удивлению и неожиданно установили, без намерения связывать себя какой-либо конкретной теорией, предшественник прокатализатора BenMag во время получения композиции твердого прокатализатора ингибирует или другим образом предотвращает разложение силилового сложного эфира настоящей композиции (композиций) прокатализатора. Неограничивающие примеры подходящих предшественников прокатализатора BenMag включают катализаторы, имеющие торговые наименования SHAC™ 103 и SHAC™ 310 и доступные в компании The Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган.

Настоящая композиция прокатализатора также включает и внутренний донор электронов. В соответствии с использованием в настоящем документе «внутренний донор электронов» представляет собой соединение, добавленное во время получения композиции прокатализатора, которое представляет пару электронов одному или нескольким металлам, присутствующим в получающейся в результате композиции прокатализатора. Как можно себе представить, без связывания себя какой-либо конкретной теорией, внутренний донор электронов способствует регулированию образования активных центров, тем самым, улучшая стереоселективность катализатора. Внутренний донор электронов представляет собой один или несколько любых силиловых сложных эфиров и/или силиловых диольных сложных эфиров, обладающих описывавшимися выше структурами (I)-(III).

В одном варианте осуществления молярное соотношение между магнием и внутренним донором электронов находится в диапазоне от приблизительно 100:1 до приблизительно 1:1 или от приблизительно 30:1 до приблизительно 2:1 или от приблизительно 15:1 до приблизительно 3:1.

В одном варианте осуществления предшественника прокатализатора превращают в твердый прокатализатор в результате галогенирования. Галогенирование включает введение предшественника прокатализатора в контакт с галогенирующим агентом в присутствии внутреннего донора электронов. Данные компоненты образуют реакционную смесь. Галогенирование превращает магниевый фрагмент, присутствующий в предшественнике прокатализатора, в носитель галогенид магния, на который осаждают титановый фрагмент (такой как галогенид титана). Как можно себе представить без желания связывать себя какой-либо конкретной теорией, во время галогенирования внутренний донор электронов (1) регулирует положение титана на носителе на магниевой основе, (2) облегчает превращение магниевого и титанового фрагментов в соответствующие галогениды и (3) регулирует размер кристаллита носителя галогенида магния во время превращения. Таким образом, наличие внутреннего донора электронов обеспечивает получение композиции прокатализатора, характеризующейся стереоселективностью.

В одном варианте осуществления галогенирующий агент представляет собой галогенид титана, описывающийся формулой Ti(OR^e)_fX_h, где R^e и Х представляют собой то, что было определено выше, f представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3; h представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 4; и f+h составляет 4. В одном варианте осуществления галогенирующий агент представляет собой TiCl₄. В одном дополнительном варианте осуществления галогенирование проводят в реакционной смеси, которая включает хлорированную или нехлорированную ароматическую жидкость, такую как дихлорбензол, о-хлортолуол, хлорбензол, бензол, толуол или ксилол. В еще одном другом варианте осуществления галогенирование проводят при использовании смеси из галогенирующего агента и хлорированной ароматической жидкости, содержащей от 40 до 60 объемных процентов галогенирующего агента, такого как TiCl₄.

В одном варианте осуществления во время галогенирования реакционную смесь нагревают. Предшественника прокатализатора и галогенирующий агент первоначально вводят в контакт при температуре в диапазоне от 0°С до 60°С или от 20°С до 30°С и нагревание начинают со скоростью в диапазоне от 0,1 до 10,0°С/минута или со скоростью в диапазоне от 1,0 до 5,0°С/минута. Внутренний донор электронов может быть добавлен позже, после начального периода контакта между галогенирующим агентом и предшественником прокатализатора. Температуры для галогенирования находятся в диапазоне от 60°С до 150°С (или соответствуют любым значению или поддиапазону в промежутке между ними) или от 90°С до 120°С. Галогенирование может быть продолжено по существу в отсутствие внутреннего донора электронов в течение периода времени в диапазоне от 5 до 60 минут или от 10 до 50 минут.

Способ, по которому предшественника прокатализатора, галогенирующий агент и внутренний донор электронов вводят в контакт, может варьироваться. В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора сначала вводят в контакт со смесью, содержащей галогенирующий агент и хлорированное ароматическое соединение. Получающуюся в результате смесь перемешивают и при желании могут нагреть. После этого к той же самой реакционной смеси без выделения или извлечения предшественника добавляют внутренний донор электронов. Вышеупомянутый процесс может быть проведен в одном реакторе при добавлении различных ингредиентов, контролируемом при использовании автоматизированного управления технологическим процессом.

Времена введения в контакт предшественника прокатализатора и внутреннего донора электронов составляют, по меньшей мере, 10 минут или, по меньшей мере, 15 минут или, по меньшей мере, 20 минут или, по меньшей мере, 1 час при температуре от, по меньшей мере, 25°С или, по меньшей мере, 50°С или, по меньшей мере, 60°С вплоть до температуры 150°С или вплоть до 120°С или вплоть до 115°С или вплоть до 110°С.

Методика галогенирования при желании может быть повторена один, два, три и более раз. В одном варианте осуществления получающийся в результате твердый материал из реакционной смеси извлекают и один или несколько раз в отсутствие (или в присутствии) идентичных (или отличных) компонентов внутреннего донора электронов вводят в контакт со смесью галогенирующего агента в хлорированном ароматическом соединении в течение, по меньшей мере, приблизительно 10 минут или, по меньшей мере, приблизительно 15 минут или, по меньшей мере, приблизительно 20 минут и вплоть до приблизительно 1 часа или вплоть до приблизительно 45 минут или вплоть до приблизительно 30 минут при температуре в диапазоне от, по меньшей мере, приблизительно 25°С или, по меньшей мере, приблизительно 50°С или, по меньшей мере, приблизительно 60°С до температуры вплоть до приблизительно 150°С или вплоть до приблизительно 120°С или вплоть до приблизительно 115°С.

После вышеупомянутой методики галогенирования получающуюся в результате композицию твердого прокатализатора отделяют от реакционной среды, использующейся в конечном процессе, в результате фильтрования, например, для получения влажного осадка на фильтре. После этого влажный осадок на фильтре можно прополаскивать или промывать жидким разбавителем для удаления непрореагировавшего TiCl₄ и при желании можно высушивать для удаления остаточной жидкости. Обычно получающуюся в результате композицию твердого прокатализатора промывают один или несколько раз «промывной жидкостью», которая представляет собой жидкий углеводород, такой как алифатический углеводород, такой как изопентан, изооктан, изогексан, гексан, пентан или октан. После этого композицию твердого прокатализатора можно отделять и высушивать или суспендировать в углеводороде, в особенности относительно тяжелом углеводороде, таком как минеральное масло, для последующих хранения или использования.

В одном варианте осуществления получающаяся в результате композиция твердого прокатализатора характеризуется уровнем содержания титана в диапазоне от приблизительно 0,1 массового процента до приблизительно 6,0 массового процента в расчете на совокупную массу твердого вещества или от приблизительно 1,0 массового процента до приблизительно 4,5 массового процента или от приблизительно 1,5 массового процента до приблизительно 3,5 массового процента. В одном варианте осуществления внутренний донор электронов в композиции прокатализатора может присутствовать при молярном соотношении между внутренним донором электронов и магнием в диапазоне от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1 или от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,4:1. Массовый процент получают в расчете на совокупную массу композиции прокатализатора.

В одном варианте осуществления композиция прокатализатора может быть дополнительно подвергнута обработке по одной или нескольким следующим далее методикам до или после выделения композиции твердого прокатализатора. Композиция твердого прокатализатора при желании может быть введена в контакт (галогенирование) с дополнительным количеством производного галогенида титана; она может быть подвергнута обмену в условиях метатезиса под действием хлорангидрида кислоты, такого как фталоилдихлорид или бензоилхлорид; и ее можно прополаскивать или промывать, подвергать тепловой обработке; или подвергать старению. Вышеупомянутые дополнительные методики могут быть объединены в любом порядке или использованы отдельно или не использованы вовсе.

Как можно себе представить, без намерения связывать себя какой-либо конкретной теорией, (1) дополнительное галогенирование в результате введения прежде полученной композиции прокатализатора в контакт с производным галогенида титана, в особенности его раствором в галогенуглеводородном разбавителе, и/или (2) дополнительное промывание прежде полученной композиции прокатализатора галогенуглеводородом или углеводородом при повышенной температуре (100-150°С) в результате приводят к желательному модифицированию композиции прокатализатора, возможно при удалении определенных неактивных соединений металлов, кот