[go: up one dir, main page]

RU2753862C1 - Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation - Google Patents

Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation Download PDF

Info

Publication number
RU2753862C1
RU2753862C1 RU2021104705A RU2021104705A RU2753862C1 RU 2753862 C1 RU2753862 C1 RU 2753862C1 RU 2021104705 A RU2021104705 A RU 2021104705A RU 2021104705 A RU2021104705 A RU 2021104705A RU 2753862 C1 RU2753862 C1 RU 2753862C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethylene
catalyst
diphenylmethyl
general formula
bis
Prior art date
Application number
RU2021104705A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Олейник
Ирина Владимировна Олейник
Вэнь-Хуа Сунь
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН)
Priority to RU2021104705A priority Critical patent/RU2753862C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753862C1 publication Critical patent/RU2753862C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/02Iron compounds
    • C07F15/025Iron compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/602Component covered by group C08F4/60 with an organo-aluminium compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/70Iron group metals, platinum group metals or compounds thereof
    • C08F4/7001Iron group metals, platinum group metals or compounds thereof the metallic compound containing a multidentate ligand, i.e. a ligand capable of donating two or more pairs of electrons to form a coordinate or ionic bond
    • C08F4/7039Tridentate ligand
    • C08F4/704Neutral ligand
    • C08F4/7042NNN

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

FIELD: ethylene polymerization.
SUBSTANCE: invention relates to a catalyst component for the polymerization of ethylene, to a catalyst and a method for producing a catalyst. The catalyst component has the structure represented by the general formula 1, where the cycloalkyl substituent is selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl (i.e., k = 1-10), and substituents R1 and R2 are independently selected from the group consisting of alkyl aromatic substituents of the formula CH3-x(Ar)x (1 ≤ x ≤ 3) and cycloalkyl substituents C3-12. The catalyst for the polymerization of ethylene to obtain highly linear polyethylene comprises at least one compound of the general formula 1, at least one organoaluminum activator, optionally ethylene, and at least one hydrocarbon solvent. The method for preparing the catalyst includes mixing in any sequence a suspension or solution of at least one compound of general formula 1, a suspension or solution of at least one organoaluminum activator, optionally in the presence of ethylene in a medium of at least one hydrocarbon solvent.
EFFECT: obtaining a previously undescribed catalyst component and a catalyst containing this component, the temperature maximum of the efficiency of which is in the range 65-75°C, and using it to obtain highly linear polyethylene with a molecular weight of 4-187 kg/mol.
Figure 00000007
9 cl, 1 tbl, 37 ex

Description

Изобретение относится к производству полиэтилена, а именно к компоненту катализатора для полимеризации этилена, к катализатору (каталитической системе), содержащему этот компонент, способу его приготовления и применению для получения высоколинейного полиэтилена с узким молекулярно-массовым распределением (ММР).The invention relates to the production of polyethylene, in particular to a catalyst component for ethylene polymerization, to a catalyst (catalytic system) containing this component, a method for its preparation and use for producing highly linear polyethylene with a narrow molecular weight distribution (MWD).

Производство линейного полиэтилена осуществляется способом полимеризации этилена при использовании определенных вариантов катализаторов Циглера-Натта (нанесенные, с низким содержанием титана и т.п.) или металлоценовых комплексов переходных металлов в присутствии алюминийорганических или борорганических соединений-активаторов [1. Ziegler Catalysts / Eds. G. Fink, R.

Figure 00000001
, H.H. Brintzinger, Berlin: Springer, 1995; 2. Polyolefins: 50 years after Ziegler and Natta II. Polyolefins by Metallocenes and Other Single-Site Catalysts / Ed. W. Kaminsky, Berlin: Springer, 2013; 3. Polymers and copolymers of higher α-olefins / Eds. B.A. Krentsel, Y.V. Kissin, V.I. Kleiner, L.L. Stotskaya, Munchen: Carl Hanser Verlag, 1997].The production of linear polyethylene is carried out by the method of ethylene polymerization using certain variants of Ziegler-Natta catalysts (supported, with a low titanium content, etc.) or metallocene complexes of transition metals in the presence of organoaluminum or organoboron compounds-activators [ 1. Ziegler Catalysts / Eds. G. Fink, R.
Figure 00000001
, HH Brintzinger, Berlin: Springer, 1995; 2. Polyolefins: 50 years after Ziegler and Natta II. Polyolefins by Metallocenes and Other Single-Site Catalysts / Ed. W. Kaminsky, Berlin: Springer, 2013; 3. Polymers and copolymers of higher α-olefins / Eds. BA Krentsel, YV Kissin, VI Kleiner, LL Stotskaya, Munchen: Carl Hanser Verlag, 1997].

Недостатком этих способов является то обстоятельство, что получающийся полиэтилен содержит определенное количество короткоцепных ответвлений, содержание которых увеличивается с ростом температуры полимеризации, и для получения высоколинейного полиэтилена требуется проводить процесс полимеризации при низкой температуре -30…+10°С. Недостатком также является снижение скорости полимеризации при снижении температуры проведения процесса. Катализаторы Циглера-Натта продуцируют полиэтилен с широким молекулярно-массовым распределением, а металлоценовые катализаторы, помимо сложности и дороговизны их производства, обладают высокой чувствительностью к кислороду, влаге и полярным примесям в мономере и растворителе и требуют дополнительных мер по очистке мономера и растворителя.The disadvantage of these methods is the fact that the resulting polyethylene contains a certain amount of short-chain branches, the content of which increases with an increase in the polymerization temperature, and to obtain highly linear polyethylene, it is required to carry out the polymerization process at a low temperature of -30 ... + 10 ° C. The disadvantage is also a decrease in the rate of polymerization with a decrease in the temperature of the process. Ziegler-Natta catalysts produce polyethylene with a wide molecular weight distribution, and metallocene catalysts, in addition to the complexity and high cost of their production, are highly sensitive to oxygen, moisture, and polar impurities in the monomer and solvent and require additional measures to purify the monomer and solvent.

Более привлекательным способом получения линейного полиэтилена является полимеризация этилена на каталитических системах на основе постметаллоценовых комплексов [4. Ittel S.D., Johnson L.K., Brookhart M. Chem. Rev. 2000, V. 100, р. 1169; 5. Олейник И.И. Хим. инт. уст. разв. 2008, т. 16, Вып. 6, с. 747; 6. Олейник И.И. Успехи в дизайне постметаллоценовых каталитических систем арилиминного типа для полимеризации этилена // в кн.: Химия ароматических, гетероциклических и природных соединений (НИОХ СО РАН 1958-2008 гг.) / отв. ред. ак. В.Н. Пармон, Новосибирск: ЗАО ИПП «Офсет», 2009. - с. 589-620; 7. Gibson, V.C.; Solan, G.A. Olefin Oligomerizations and Polymerizations Catalyzed by Iron and Cobalt Complexes Bearing Bis(imino)pyridine Ligands // in: Catalysis without Precious Metals; Bullock, M., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010; p. 111-141; 8. Small, B.L. Acc. Chem. Res. 2015, 48, 2599-2611; 9. Wang, Z.; Solan, G.A.; Zhang, W.; Sun, W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, 363, p. 92-108], благодаря простоте синтеза таких комплексов, меньшей чувствительности к кислороду, влаге и полярным примесям в мономере и растворителе. Преимуществом такого способа является практически неограниченная возможность получения любого сочетания характеристик полимера варьированием строения комплекса и внешних условий.A more attractive way to obtain linear polyethylene is the polymerization of ethylene on catalytic systems based on postmetallocene complexes [ 4. Ittel SD, Johnson LK, Brookhart M. Chem. Rev. 2000, V. 100, p. 1169; 5. Oleinik I.I. Chem. int. mouth development 2008, vol. 16, no. 6, p. 747; 6. Oleinik I.I. Advances in the design of postmetallocene catalytic systems of the arylimine type for ethylene polymerization // in the book: Chemistry of aromatic, heterocyclic and natural compounds (NIOCH SB RAS 1958-2008) / ed. ed. ac. V.N. Parmon, Novosibirsk: ZAO IPP "Offset", 2009. - p. 589-620; 7. Gibson, VC; Solan, GA Olefin Oligomerizations and Polymerizations Catalyzed by Iron and Cobalt Complexes Bearing Bis (imino) pyridine Ligands // in: Catalysis without Precious Metals; Bullock, M., Ed .; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010; p. 111-141; 8. Small, BL Acc. Chem. Res. 2015, 48, 2599-2611; 9. Wang, Z .; Solan, GA; Zhang, W .; Sun, W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, 363, p. 92-108], due to the ease of synthesis of such complexes, less sensitivity to oxygen, moisture and polar impurities in the monomer and solvent. The advantage of this method is the almost unlimited possibility of obtaining any combination of polymer characteristics by varying the structure of the complex and external conditions.

Известны каталитические системы на основе бисарилиминных комплексов железа и кобальта и алюминийорганических соединений, способные производить линейный полиэтилен [10. Иванчев С.С., Толстиков Г.А., Бадаев В.К., Олейник И.И., Иванчева Н.И., Рогозин Д.Г., Олейник И.В., Мякин С.В. Кинетика и катализ, 2004, Т. 45, № 2, с. 192-198; 11. Толстиков Г.А., Иванчев С.С., Олейник И.И., Иванчева Н.И., Олейник И.В. Докл. АН, 2005, Т. 404, № 2, с. 208-211; 12. Huang F., Zhang W., Yue E., Liang T., Hu X. Sun, W.-H. Dalton Trans. 2016, V. 45, p. 657-666; 13. Huang F., Xing Q., Yang W.-H., Hu X., Sun W.-H. Patent CN 105315309, 10.02.2016; 14. Suo H., Oleynik I.I., Bariashir C., Oleynik I.V., Wang Z., Solan G., Ma Y., Liang T., Sun W.-H. Polymer 2018, V. 149, p. 45-54; 15. Guo J., Wang Z., Zhang W., Oleynik I.I., Vignesh A., Oleynik I.V., Hu X., Sun Y., Sun W.-H. Molecules. 2019, V. 24, ID 1176. 16. Guo J., Zhang W., Oleynik I.I., Solan G.A., Oleynik I.V., Liang T., Sun W.-H. Dalton Transactions. 2020 V. 49, p. 136-146]. Преимущество таких каталитических систем заключается в том, что для продуцирования высоколинейного полиэтилена не требуется проводить процесс полимеризации при низкой температуре, а определенная доля макромолекул содержит концевую винильную группу [17. Wang Z., Solan G.A., Zhang W., Sun W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, V. 363, p. 92-108].Known catalytic systems based on bisarylimine complexes of iron and cobalt and organoaluminium compounds capable of producing linear polyethylene [ 10. Ivanchev SS, Tolstikov GA, Badaev VK, Oleinik II, Ivancheva NI. , Rogozin D.G., Oleinik I.V., Myakin S.V. Kinetics and Catalysis, 2004, V. 45, No. 2, p. 192-198; 11. Tolstikov G.A., Ivanchev S.S., Oleinik I.I., Ivancheva N.I., Oleinik I.V. Dokl. AN, 2005, T. 404, No. 2, p. 208-211; 12. Huang F., Zhang W., Yue E., Liang T., Hu X. Sun, W.-H. Dalton Trans. 2016, V. 45, p. 657-666; 13. Huang F., Xing Q., Yang W.-H., Hu X., Sun W.-H. Patent CN 105315309, 02/10/2016; 14. Suo H., Oleynik II, Bariashir C., Oleynik IV, Wang Z., Solan G., Ma Y., Liang T., Sun W.-H. Polymer 2018, V. 149, p. 45-54; 15. Guo J., Wang Z., Zhang W., Oleynik II, Vignesh A., Oleynik IV, Hu X., Sun Y., Sun W.-H. Molecules. 2019, V. 24, ID 1176. 16. Guo J., Zhang W., Oleynik II, Solan GA, Oleynik IV, Liang T., Sun W.-H. Dalton Transactions. 2020 V. 49, p. 136-146]. The advantage of such catalytic systems is that for the production of highly linear polyethylene it is not required to carry out the polymerization process at a low temperature, and a certain proportion of macromolecules contains a terminal vinyl group [ 17. Wang Z., Solan GA, Zhang W., Sun W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, V. 363, p. 92-108].

Близким к предлагаемому изобретению является катализатор полимеризации этилена, содержащий бисиминный комплекс хлорида кобальта с формулой А, где R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилы с формулой CH3-(x+y+z)(Alk1)x(Alk2)y(Alk3)z (0 ≤ x+y+z ≤ 3), и атом водорода, а циклоалкильный заместитель выбирают из группы, включающей циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил и циклододецил (т.е. g = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) [18. Олейник И.И., Олейник И.В., Сунь Вэнь-Хуа. Патент РФ 2704263, 25.10.2019], а также катализатор, содержащий бисиминный комплекс хлорида железа с формулой Б, где заместители R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилы и атом водорода, а циклоалкильный заместитель в соединении общей формулы Б выбирают из группы, включающей циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил и циклододецил (т.е. g = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) [19. Олейник И.И., Олейник И.В., Сунь Вэнь-Хуа. Патент РФ 2729622, 11.08.2020].Close to the proposed invention is an ethylene polymerization catalyst containing a bisimine complex of cobalt chloride with the formula A , where R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of alkyls with the formula CH 3 - (x + y + z) (Alk 1 ) x (Alk 2 ) y (Alk 3 ) z (0 ≤ x + y + z ≤ 3), and a hydrogen atom, and the cycloalkyl substituent is selected from the group consisting of cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl and cyclododecyl (t i.e. g = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) [18. Oleinik I.I., Oleinik I.V., Sun Wen-Hua. RF patent 2704263, 10/25/2019 ] , as well as a catalyst containing a bisimine complex of ferric chloride with formula B , where the substituents R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of alkyls and a hydrogen atom, and the cycloalkyl substituent in the compound of the general formula B is selected from the group consisting of cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl and cyclododecyl (i.e. g = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) [19. Oleinik I.I., Oleinik I.V., Sun Wen-Hua. RF patent 2729622, 08/11/2020 ] .

Figure 00000002
Figure 00000002

Каталитическая система на основе соединений общей формулы А в зависимости от внешних условий полимеризации в температурном интервале 10…80°С обладает активностью 0.96…8.12 тпэ/мольCo×ч и позволяет получать мономодальный высоколинейный полиэтилен с ММ 6.41…25.96 кг/моль, узким молекулярно-массовым распределением 2.00…4.50 и высокой температурой плавления 128.1…133.7°С. Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 40…50°С [18].The catalytic system based on compounds of general formula A , depending on the external conditions of polymerization in the temperature range of 10 ... 80 ° C, has an activity of 0.96 ... 8.12 t pe / mol Co × h and makes it possible to obtain a monomodal highly linear polyethylene with a molecular weight of 6.41 ... 25.96 kg / mol, narrow molecular weight distribution 2.00 ... 4.50 and high melting point 128.1 ... 133.7 ° С. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 40 ... 50 ° C [ 18 ].

Каталитическая система на основе соединений общей формулы Б в зависимости от внешних условий полимеризации обладает активностью 2.9…38.8 тпэ/мольFe×ч и позволяет получать высоколинейный полиэтилен с ММ 2.4…166.0 кг/моль, ММР 1.7…50.4 и высокой температурой плавления 122.1…133.8°С. Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 70…80°С [19].The catalytic system based on compounds of the general formula B , depending on the external conditions of polymerization, has an activity of 2.9 ... 38.8 t pe / mol Fe × h and makes it possible to obtain highly linear polyethylene with an MM of 2.4 ... 166.0 kg / mol, an MWD of 1.7 ... 50.4 and a high melting point of 122.1 ... 133.8 ° C. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 70 ... 80 ° C [ 19 ].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является катализатор полимеризации этилена, содержащий бисиминный комплекс хлорида кобальта с формулой В, где R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилароматические заместители с формулой CH3-x(Ar)x (1 ≤ x ≤ 3) и циклоалкильные заместители с формулой CnH2n-1 (3 ≤ n ≤ 12), а циклоалкильный заместитель в положении 6 выбирают из группы, включающей циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил, циклоундецил и циклододецил (т.е. k = 1…10) [20. Олейник И.И., Олейник И.В., Сунь Вэнь-Хуа. Патент РФ 2739765, 28.12.2020].Closest to the proposed invention is an ethylene polymerization catalyst containing a bisimine complex of cobalt chloride with the formula B , where R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of alkyl aromatic substituents with the formula CH 3 - x (Ar) x (1 ≤ x ≤ 3) and cycloalkyl substituents with the formula C n H 2n - 1 (3 ≤ n ≤ 12), and the cycloalkyl substituent at position 6 is selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl (ie k = 1 ... 10) [ 20. Oleinik II, Oleinik IV, Sun Wen-Hua. RF patent 2739765, 28.12.2020 ] .

Figure 00000003
Figure 00000003

Описанная каталитическая система на основе соединений общей формулы В в зависимости от внешних условий полимеризации в температурном интервале 10…80°С в присутствии алкилалюмоксанов (МАО или ММАО) обладает активностью 0.04…3.70 тпэ/мольCo×ч и позволяет получать высоколинейный полиэтилен с ММ 12.3…598.5 кг/моль, узким молекулярно-массовым распределением 1.08…3.01 и высокой температурой плавления 130.3…136.5°С. Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 50-60°С.The described catalytic system based on compounds of general formula B , depending on the external conditions of polymerization in the temperature range of 10 ... 80 ° C in the presence of alkylaluminoxanes (MAO or MMAO), has an activity of 0.04 ... 3.70 t pe / mol Co × h and makes it possible to obtain highly linear polyethylene with MM 12.3 ... 598.5 kg / mol, narrow molecular weight distribution 1.08 ... 3.01 and high melting temperature 130.3 ... 136.5 ° С. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 50-60 ° C.

Потребительские характеристики высоколинейного полиэтилена определяются значением ММ и ММР. При увеличении ММ высоколинейного полиэтилена возрастают прочность и твердость, а начало пластического течения таких полимеров смещается в область более высоких температур. При увеличении ММР физико-механические свойства полимера, как правило, ухудшаются, при этом облегчается переработка реакторных порошков методами литья под давлением, экструзии и экструзии с раздувом. Для достижения высокой эффективности промышленного производства высоколинейного полиэтилена желательно иметь в распоряжении высокоактивную (высокопроизводительную) каталитическую систему, позволяющую за счет варьирования внешних условий полимеризации управлять значением ММ получающегося полимера в широком диапазоне, поскольку в таком случае переход к производству полимера с другим желаемым значением ММ возможен без перенастройки производственного оборудования, неизбежной при замене каталитической системы. Желательно, чтобы максимум активности каталитической системы находился в интервале 60…110°С, обеспечивающем оптимальный режим работы промышленных установок. С этой точки зрения недостатком катализатора-прототипа В является невысокая активность, лежащая в диапазоне 0.04…3.70 тпэ/мольCo×ч.The consumer characteristics of high-linear polyethylene are determined by the value of MM and MMR. With an increase in the molecular mass of highly linear polyethylene, the strength and hardness increase, and the beginning of the plastic flow of such polymers shifts to the region of higher temperatures. As the MWD increases, the physicomechanical properties of the polymer tend to deteriorate, making it easier to process reactor powders by injection molding, extrusion, and extrusion blowing methods. To achieve high efficiency in the industrial production of highly linear polyethylene, it is desirable to have a highly active (high-performance) catalytic system at your disposal, which allows, by varying the external conditions of polymerization, to control the molecular mass of the resulting polymer in a wide range, since in this case the transition to the production of a polymer with a different desired molecular mass is possible without readjustment of production equipment, which is inevitable when replacing the catalytic system. It is desirable that the maximum activity of the catalytic system be in the range of 60 ... 110 ° C, which ensures the optimal operating mode of industrial plants. From this point of view, the disadvantage of the prototype catalyst B is its low activity, which lies in the range of 0.04 ... 3.70 t pe / mol Co × h.

Поскольку задача производства линейного полиэтилена с любой желаемой ММ все еще является актуальной, техническая задача изобретения состоит в создании нового компонента катализатора полимеризации этилена, нового катализатора (каталитической системы), содержащего этот компонент, превосходящего по активности и термостабильности (температурному максимуму эффективности) прототип и использовании его для получения высоколинейного полиэтилена с ММ 4…187 кг/моль, ММР 2.3…4.7 и высокой температурой плавления 126…135°С.Since the problem of producing linear polyethylene with any desired MM is still urgent, the technical problem of the invention is to create a new catalyst component for ethylene polymerization, a new catalyst (catalytic system) containing this component, superior in activity and thermal stability (temperature maximum efficiency) to the prototype and use it for obtaining highly linear polyethylene with MM 4 ... 187 kg / mol, MMR 2.3 ... 4.7 and high melting temperature 126 ... 135 ° С.

Техническим результатом изобретения являются получение неописанного ранее компонента катализатора и катализатора полимеризации этилена, содержащего этот компонент, температурный максимум эффективности которого находится в интервале 65…75°С.The technical result of the invention is to obtain a previously undescribed catalyst component and a catalyst for ethylene polymerization containing this component, the temperature maximum efficiency of which is in the range of 65 ... 75 ° C.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в качестве компонента катализатора для полимеризации этилена в высоколинейный полиэтилен предложено использовать не известные ранее бисарилиминопиридиновые комплексы дихлорида железа, а именно: {2-[1-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)этил]-9-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлориды, имеющие структуру, представленную общей формулой 1.The solution to this problem is achieved by the fact that it is proposed to use previously unknown bisaryliminopyridine complexes of iron dichloride as a catalyst component for the polymerization of ethylene into highly linear polyethylene, namely: {2- [1- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino ) ethyl] -9- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino) -5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichlorides having the structure shown general formula 1 .

Figure 00000004
Figure 00000004

Заместители R1 и R2 в соединении общей формулы 1 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилароматические заместители с формулой CH3-x(Ar)x (1 ≤ x ≤ 3) и циклоалкильные заместители с формулой CnH2n-1 (3 ≤ n ≤ 12); где под обозначением Ar понимается одновалентный радикал бензола и его гомологов с формулой С6H5-(y+z)(Alk1)y(Alk2)z (0 ≤ y+z ≤ 5), где под обозначением Alk1 и Alk2 понимаются различающиеся алкилы С1…С40, а под алкилом (а также алкильным заместителем) понимается одновалентный заместитель, имеющий состав CmH2m+1; (x, y, z, n, m - целые числа).The substituents R 1 and R 2 in the compound of general formula 1 are independently selected from the group consisting of alkyl aromatic substituents with the formula CH 3 - x (Ar) x (1 ≤ x ≤ 3) and cycloalkyl substituents with the formula C n H 2n - 1 (3 ≤ n ≤ 12); where the notation Ar means the monovalent radical of benzene and its homologues with the formula С 6 H 5 - (y + z) (Alk 1 ) y (Alk 2 ) z (0 ≤ y + z ≤ 5), where the notation Alk 1 and Alk 2 means different C 1 ... C 40 alkyls, and by alkyl (as well as an alkyl substituent) is meant a monovalent substituent having the composition C m H 2m + 1 ; (x, y, z, n, m are integers).

Циклоалкильный заместитель в соединении общей формулы 1 в положении 6 выбирают из группы, включающей циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил, циклоундецил и циклододецил (т.е. k = 1…10).The cycloalkyl substituent in the compound of general formula 1 at position 6 is selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl (ie, k = 1 ... 10).

Предпочтительные сочетания заместителей R1, R2 и циклоалкильных заместителей включают: R1 = дифенилметил, R2 = дифенилметил, циклоалкил = циклопентил (I); R1 = дифенилметил, R2 = дифенилметил, циклоалкил = циклогексил (II); R1 = дифенилметил, R2 = дифенилметил, циклоалкил = циклооктил (III); R1 = дифенилметил, R2 = дифенилметил, циклоалкил = циклододецил (IV); R1 = циклопентил, R2 = дифенилметил, циклоалкил = циклопентил (V). Далее по тексту для обозначения конкретного бисарилиминопиридинового комплекса дихлорида железа применяется двухзвенный шифр, например 1-II, относящийся к соединению общей формулы 1 с R1 = СН(С6Н5)2, R2 = СН(С6Н5)2, циклоалкил = циклогексил (сочетание II), т.е. к {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино)этил]-9-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлориду.Preferred combinations of R 1 , R 2 and cycloalkyl substituents include: R 1 = diphenylmethyl, R 2 = diphenylmethyl, cycloalkyl = cyclopentyl ( I ); R 1 = diphenylmethyl, R 2 = diphenylmethyl, cycloalkyl = cyclohexyl ( II ); R 1 = diphenylmethyl, R 2 = diphenylmethyl, cycloalkyl = cyclooctyl ( III ); R 1 = diphenylmethyl, R 2 = diphenylmethyl, cycloalkyl = cyclododecyl ( IV ); R 1 = cyclopentyl, R 2 = diphenylmethyl, cycloalkyl = cyclopentyl ( V ). Further in the text, to designate a specific bisaryliminopyridine complex of iron dichloride, a two-link code is used, for example 1 - II , referring to a compound of general formula 1 with R 1 = CH (C 6 H 5 ) 2 , R 2 = CH (C 6 H 5 ) 2 , cycloalkyl = cyclohexyl (combination II ), i.e. to {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino) ethyl] -9- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino) -5,6,7,8-tetrahydro -9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride.

Для достижения указанного технического результата также предложен новый катализатор (каталитическая система) полимеризации этилена в высоколинейный полиэтилен, включающий по крайней мере одно соединение общей формулы 1, по крайней мере один алюминийорганический активатор, не обязательно этилен и по крайней мере один углеводородный растворитель.To achieve the specified technical result, a new catalyst (catalytic system) for polymerization of ethylene into highly linear polyethylene is also proposed, comprising at least one compound of general formula 1 , at least one organoaluminum activator, not necessarily ethylene, and at least one hydrocarbon solvent.

Предпочтительно соединение общей формулы 1 выбирают из группы, содержащей: {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклододецилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклододецилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)этил]-9-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид.Preferably, the compound of general formula 1 is selected from the group consisting of: {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclopentylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclopentylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclooctylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclooctylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclododecylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclododecylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (4-diphenylmethyl-2,6-dicyclopentylphenylimino) ethyl] -9- (4-diphenylmethyl-2,6-dicyclopentylphenylimino) -5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride.

В качестве алюминийорганического активатора используется по крайней мере одно алюминийорганическое соединение, конкретные примеры которого включают метилалюмоксан (МАО), модифицированные варианты МАО (включающие, но не ограничивающиеся ими, полиметилалюмоксан с улучшенными характеристиками, обозначаемый производителями как РМАО-IP; модифицированный метилалюмоксан тип 3А, обозначаемый как ММАО-3А; модифицированный метилалюмоксан тип 12, обозначаемый как ММАО-12), а также триметилалюминий (ТМА), триэтилалюминий (ТЭА), триизобутилалюминий (ТИБА), три-н-бутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, диметилалюминий хлорид (ДМАХ), диэтилалюминий хлорид (ДЭАХ), диизобутилалюминий хлорид, метилалюминийсесквихлорид, этилалюминийсесквихлорид. Могут использоваться и другие подобные им алюминийорганические соединения или их смеси в любом сочетании.As the organoaluminum activator, at least one organoaluminum compound is used, specific examples of which include methylaluminoxane (MAO), modified versions of MAO (including, but not limited to, polymethylalumoxane with improved characteristics, designated by the manufacturers as PMAO-IP; modified methylalumoxane type 3A, designated as a MMAO-3A, modified methylaluminoxane type 12, designated as MMAO-12) and trimethylaluminum (TMA), triethylaluminum (TEA), triisobutylaluminum (TIBA), tri-n -butilalyuminy, tri- n -geksilalyuminy, tri- n - octylaluminum, dimethylaluminum chloride (DMAX), diethylaluminum chloride (DEAC), diisobutylaluminum chloride, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride. Can be used and other similar organoaluminum compounds or mixtures thereof in any combination.

Углеводородный растворитель выбирают из индивидуальных алифатических, алициклических, алкилароматических или ароматических соединений, их технических смесей в любом сочетании. Конкретно могут быть выбраны бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан, октан, декан, додекан, гексадекан, октадекан, циклопентан, циклогексан, метилциклопентан, бензол, толуол, этилбензол, пропилбензол, бутилбензол, ксилол, триметилбензол, кумол, цимол, камфен, тетралин, бензин, лигроин, керосин. Растворители могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более растворителей.The hydrocarbon solvent is selected from individual aliphatic, alicyclic, alkylaromatic or aromatic compounds, their technical mixtures in any combination. Specifically, butane, isobutane, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane, octadecane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, benzene, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, trimethylbenzene camphene, tetralin, gasoline, naphtha, kerosene. Solvents can be used singly or in combination of two or more solvents.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ приготовления катализатора (каталитической системы) для полимеризации этилена.In accordance with the present invention, there is provided a method for preparing a catalyst (catalyst system) for the polymerization of ethylene.

Способ приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением включает взаимодействие при контактировании по крайней мере одного соединения общей формулы 1, по крайней мере одного алюминийорганического активатора не обязательно в присутствии этилена в среде по крайней мере одного углеводородного растворителя.The method for preparing the catalyst in accordance with the present invention includes contacting at least one compound of general formula 1 with at least one organoaluminum activator, optionally in the presence of ethylene in the medium of at least one hydrocarbon solvent.

Методы контактирования особенно не ограничены до тех пор, пока могут быть получены положительные эффекты изобретения. Например, способ контакта может быть таким, что соединение общей формулы 1, взятое в твердом виде, в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе добавляют сразу или по частям к раствору или суспензии алюминийорганического активатора в углеводородном растворителе не обязательно в присутствии этилена; или раствор или суспензию алюминийорганического активатора в углеводородном растворителе добавляют сразу или по частям к соединению общей формулы 1, взятому в твердом виде, в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе не обязательно в присутствии этилена. Чтобы гарантировать лучшее контактирование, простоту загрузки и дозирования, предпочтительно осуществлять контактирование соединения общей формулы 1, взятого в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе с раствором или суспензией алюминийорганического активатора в углеводородном растворителе. Контактирование соединения общей формулы 1 с алюминийорганическим соединением возможно осуществлять в присутствии этилена, растворенного в углеводородном растворителе, перед добавлением соединения общей формулы 1, если оно добавляется к алюминийорганическому активатору, при этом суспензия или раствор алюминийорганического активатора насыщается этиленом при избыточном давлении этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С; или перед добавлением суспензии или раствора алюминийорганического активатора, если он добавляется к суспензии или раствору соединения общей формулы 1, при этом суспензия или раствор соединения общей формулы 1 насыщается этиленом при избыточном давлении этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С. В случае, когда используется комбинация двух или более соединений общей формулы 1, они могут добавляться по отдельности в любой очередности или как смесь двух и более компонентов, взятых в виде суспензии или раствора. В случае, когда используется комбинация двух или более алюминийорганических активаторов, они могут добавляться по отдельности в любой очередности или как смесь двух и более компонентов, взятых в виде суспензии или раствора не обязательно в присутствии этилена.The contacting methods are not particularly limited as long as the beneficial effects of the invention can be obtained. For example, the method of contact can be such that the compound of general formula 1, taken in solid form, in the form of a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent, is added immediately or in portions to a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent, optionally in the presence of ethylene ; or a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent is added immediately or in portions to a compound of general formula 1 taken in solid form, in the form of a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent, optionally in the presence of ethylene. To ensure better contacting, ease of loading and dosing, it is preferable to carry out contacting the compound of general formula 1 taken in the form of a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent with a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent. The contacting of a compound of general formula 1 with an organoaluminum compound can be carried out in the presence of ethylene dissolved in a hydrocarbon solvent, before adding a compound of general formula 1 , if it is added to an organoaluminum activator, while the suspension or solution of an organoaluminum activator is saturated with ethylene at an overpressure of ethylene from 0.01 to 10 ati and temperatures from 10 to 120 ° C; or before adding a suspension or solution of an organoaluminum activator, if it is added to a suspension or solution of a compound of general formula 1 , while the suspension or solution of a compound of general formula 1 is saturated with ethylene at an overpressure of ethylene from 0.01 to 10 atm and a temperature from 10 to 120 ° C. In the case where a combination of two or more compounds of general formula 1 is used , they can be added separately in any order or as a mixture of two or more components taken in the form of a suspension or solution. In the case where a combination of two or more organoaluminum activators is used, they can be added separately in any order or as a mixture of two or more components taken in the form of a suspension or solution, not necessarily in the presence of ethylene.

Предпочтительный вариант способа приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением заключается в последовательном осуществлении следующих операций. В реактор последовательно вводят определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола и суспензии или раствора одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле, и после этого вводят по крайней мере один компонент катализатора, описываемый общей формулой 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле или последовательно вводят в реактор определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола, одного или нескольких компонентов катализатора, описываемых общей формулой 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе например, толуоле, и после этого вводят раствор одного или нескольких алюминийорганических активаторов в углеводородном растворителе, например, толуоле. Затем насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 1.0 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С). Концентрация компонента катализатора общей формулы 1, в каталитической системе находится в диапазоне от 0.1 до 100 мкмоль/л, предпочтительно от 10 до 40 мкмоль/л, мольное соотношение Al/Fe - в диапазоне от 100 до 5000, предпочтительно 500-3000. После этого катализатор готов к использованию для полимеризации этилена.A preferred embodiment of the method for preparing a catalyst in accordance with the present invention consists in the sequential implementation of the following operations. Certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene and a suspension or solution of one or more organoaluminum activators in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, are sequentially introduced into the reactor, and then at least one catalyst component described by the general formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene, or sequentially injected into the reactor certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, one or more catalyst components described by the general formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent such as toluene, and then a solution of one or more organoaluminum activators in a hydrocarbon solvent such as toluene is introduced. Then the mixture is saturated with ethylene (creating a constant overpressure of ethylene from 1.0 to 10 atm) at a certain temperature (from 10 to 120 ° C). The concentration of the catalyst component of the general formula 1 in the catalytic system is in the range from 0.1 to 100 μmol / L, preferably from 10 to 40 μmol / L, the molar ratio of Al / Fe is in the range from 100 to 5000, preferably 500-3000. The catalyst is then ready to be used for ethylene polymerization.

Другой предпочтительный вариант способа приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением заключается в последовательном осуществлении следующих операций. В реактор последовательно вводят определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола и суспензии или раствора одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле, насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 0.01 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С) и после этого вводят по крайней мере один компонент катализатора общей формулы 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле; или последовательно вводят в реактор определенные количества углеводородного растворителя, например, толуола, вводят по крайней мере один компонент катализатора общей формулы 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле, насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 0.01 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С) и после этого вводят суспензию или раствор одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле. Концентрация компонента катализатора общей формулы 1, в каталитической системе находится в диапазоне от 0.1 до 100 мкмоль/л, предпочтительно от 10 до 40 мкмоль/л, мольное соотношение Al/Fe - в диапазоне от 100 до 5000, предпочтительно 500-3000. После этого катализатор готов к использованию для полимеризации этилена.Another preferred embodiment of the method for preparing the catalyst in accordance with the present invention consists in the sequential implementation of the following steps. Certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene and a suspension or solution of one or more organoaluminum activators in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, are sequentially introduced into the reactor, the mixture is saturated with ethylene (creating a constant value of the overpressure of ethylene from 0.01 to 10 atm) at a certain temperature (from 10 to 120 ° C) and then add at least one component of the catalyst of General formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene; or sequentially introduce into the reactor certain amounts of a hydrocarbon solvent, for example, toluene, introduce at least one component of the catalyst of general formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene, saturate the mixture with ethylene (creating a constant overpressure of ethylene from 0.01 up to 10 atm) at a certain temperature (from 10 to 120 ° C) and then a suspension or a solution of one or more organoaluminum activators in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, is introduced. The concentration of the catalyst component of the general formula 1 in the catalytic system is in the range from 0.1 to 100 μmol / L, preferably from 10 to 40 μmol / L, the molar ratio of Al / Fe is in the range from 100 to 5000, preferably 500-3000. The catalyst is then ready to be used for ethylene polymerization.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается применение компонента катализатора - соединения общей формулы 1, катализатора, содержащего указанный компонент, для полимеризации этилена в высоколинейный полиэтилен с узким ММР, описываемое в виде способа получения высоколинейного полиэтилена с узким ММР.In accordance with the present invention, there is proposed the use of a catalyst component - a compound of general formula 1 , a catalyst containing said component for the polymerization of ethylene to a highly linear polyethylene with a narrow MWD, described as a method for producing a highly linear polyethylene with a narrow MWD.

Способ получения высоколинейного полиэтилена с узким ММР по настоящему изобретению включает стадию полимеризации этилена в присутствии катализатора, описанного в настоящем изобретении.The method for producing highly linear polyethylene with narrow MWD according to the present invention includes the step of polymerizing ethylene in the presence of the catalyst described in the present invention.

Проведение полимеризации с получением высоколинейного полиэтилена с узким ММР осуществляют при следующих условиях: температура в интервале от 10 до 120°С, предпочтительно от 30 до 80°С, давление этилена в интервале от 1 до 15 ати, предпочтительно от 1 до 10 ати, продолжительность процесса в интервале от 10 минут до 8 часов, предпочтительно от 30 минут до 5 часов, скорость вращения лопастной мешалки в интервале от 50 до 2000 оборотов/мин, предпочтительно от 100 до 1000 оборотов/мин.Polymerization to obtain a highly linear polyethylene with a narrow MWD is carried out under the following conditions: temperature in the range from 10 to 120 ° C, preferably from 30 to 80 ° C, ethylene pressure in the range from 1 to 15 atm, preferably from 1 to 10 atm, duration process in the range from 10 minutes to 8 hours, preferably from 30 minutes to 5 hours, the rotation speed of the paddle mixer in the range from 50 to 2000 rpm, preferably from 100 to 1000 rpm.

Описанная каталитическая система на основе соединений общей формулы 1 при оптимальных внешних условиях полимеризации обладает активностью 0.3…24 тпэ/мольFe×ч и позволяет получать унимодальный высоколинейный полиэтилен с ММ 4…187 кг/моль, ММР 2.3…4.7, высокой температурой плавления 126…135°С. Температурный максимум эффективности каталитической системы на основе соединений общей формулы 1 находится в интервале 65…75°С. По совокупности показателей каталитическая система на основе соединений общей формулы 1 превосходит каталитическую систему-прототип на основе соединений общей формулы В [20].The described catalytic system based on compounds of general formula 1 under optimal external conditions of polymerization has an activity of 0.3 ... 24 t pe / mol Fe × h and makes it possible to obtain unimodal highly linear polyethylene with MM 4 ... 187 kg / mol, MMR 2.3 ... 4.7, high melting point 126 ... 135 ° C. The temperature maximum of the efficiency of the catalytic system based on compounds of general formula 1 is in the range 65 ... 75 ° C. In terms of the totality of indicators, the catalytic system based on compounds of general formula 1 is superior to the catalytic system-prototype based on compounds of general formula B [20] .

Синтез бисарилиминопиридиновых комплексов дихлорида железа, имеющих структуру, представленную общей формулой 1, осуществляли по одностадийной схеме, включающей конденсацию 2-ацетил-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин-9-она с 2-R1-4-R2-6-циклоалкиланилинами или их гидрохлоридами в присутствии тетрагидрата дихлорида железа FeCl2×4H2O по унифицированной методике.The synthesis of bisaryliminopyridine complexes of iron dichloride having a structure represented by general formula 1 was carried out according to a one-step scheme, including the condensation of 2-acetyl-5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridin-9-one with 2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylanilines or their hydrochlorides in the presence of iron dichloride tetrahydrate FeCl 2 × 4H 2 O according to a unified procedure.

Синтез {2-[1-(2-R 1 -4-R 2 -6-циклоалкилфенилимино)этил]-9-(2-R 1 -4-R 2 -6-циклоалкилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}железo(II) дихлоридов. Общая методика. Synthesis of {2 - [1 - (2 - R 1 - 4 - R 2 - 6 - cycloalkylphenylimino) ethyl] - 9 - (2 - R 1 - 4 - R 2 - 6 - cycloalkylphenylimino) - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichlorides. General methodology.

Смесь 1.0 ммоль (0.204 г) 2-ацетил-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин-9-она, 2.2 ммоль 2-R1-4-R2-6-циклоалкиланилина, 1.0 ммоль (0.199 г) тетрагидрата дихлорида железа FeCl2×4H2O, и 60 мл безводной уксусной кислоты кипятили при перемешивании с обратным холодильником 3…4 ч, объем реакционной массы уменьшали в два раза, отгоняя уксусную кислоту в вакууме (15…18 мм.рт.ст.). После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры добавляли 100 мл диэтилового эфира, осадок отфильтровывали, промывали на фильтре диэтиловым эфиром (4 × 15 мл), выдерживали в вакууме. Получали целевой {2-[1-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)этил]-9-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид.A mixture of 1.0 mmol (0.204 g) of 2-acetyl-5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridin-9-one, 2.2 mmol of 2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylaniline, 1.0 mmol (0.199 g) of iron dichloride tetrahydrate FeCl 2 × 4H 2 O, and 60 ml of anhydrous acetic acid were boiled with stirring under reflux for 3 ... 4 h, the volume of the reaction mass was halved by distilling off acetic acid in vacuum (15 ... 18 mm rt.st.). After cooling the reaction mixture to room temperature, 100 ml of diethyl ether was added, the precipitate was filtered off, washed on the filter with diethyl ether (4 × 15 ml), and kept in vacuum. Received target {2- [1- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino) ethyl] -9- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino) -5,6,7, 8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride.

{2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид (1-I). Зеленый порошок. Выход 53%. ИК спектр (KBr), ν, cм-1: 3025 (сл.), 2946 (ср.), 2865 (сл.), 1598 (ср., νC=N), 1569 (ср.), 1492 (с.), 1448 (с.), 1030 (ср.), 840 (сл.), 744 (ср.), 698 (с.), 613 (ср.). Найдено, %: C 80.44; H 6.16; N 3.40. C86H79Cl2FeN3 (1281.34). Вычислено, %: C, 80.61; H, 6.21; N, 3.28. {2 - [1 - (2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclopentylphenylimino) ethyl] - 9 - [2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclopentylphenylimino] - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride (1 - I). Green powder. The yield is 53%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 3025 (w), 2946 (m), 2865 (w), 1598 (m, ν C = N ), 1569 (m), 1492 (s .), 1448 (c.), 1030 (c.), 840 (f.), 744 (c.), 698 (c.), 613 (c.). Found,%: C 80.44; H 6.16; N 3.40. C 86 H 79 Cl 2 FeN 3 (1281.34). Calculated,%: C, 80.61; H, 6.21; N, 3.28.

{2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид (1-II). Зеленый порошок. Выход 58%. ИК спектр (KBr), ν, cм-1: 3025 (сл.), 2927 (ср.), 1599 (ср., νC=N), 1572 (ср.), 1493 (с.), 1447 (с.), 1261 (ср.), 1030 (ср.), 744 (ср.), 698 (с.), 614 (ср.). Найдено, %: C 80.48; H 6.33; N 3.44. C88H83Cl2FeN3 (1309.40). Вычислено, %: C, 80.72; H, 6.39; N, 3.21. {2 - [1 - (2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclohexylphenylimino) ethyl] - 9 - [2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclohexylphenylimino] - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride (1 - II). Green powder. Yield 58%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 3025 (w), 2927 ( m), 1599 (m, ν C = N ), 1572 (m), 1493 (s), 1447 (s .), 1261 (c.), 1030 (c.), 744 (c.), 698 (c.), 614 (c.). Found,%: C 80.48; H 6.33; N 3.44. C 88 H 83 Cl 2 FeN 3 (1309.40). Calculated,%: C, 80.72; H, 6.39; N, 3.21.

{2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид (1-III). Зеленый порошок. Выход 62%. ИК спектр (KBr), ν, cм−1: 3025 (сл.), 2916 (ср.), 2854 (ср.), 1599 (ср., νC=N), 1572 (с.), 1493 (с.), 1446 (с.), 1261 (ср.), 1030 (ср.), 744 (ср.), 697 (с.), 613 (ср.). Найдено, %: C 80.71; H 6.90; N 3.12. C92H91Cl2FeN3 (1365.51). Вычислено, %: C, 80.92; H, 6.72; N, 3.08. {2 - [1 - (2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclooctylphenylimino) ethyl] - 9 - [2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclooctylphenylimino] - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride (1 - III). Green powder. The yield is 62%. IR spectrum (KBr), ν, cm −1 : 3025 (w), 2916 (m), 2854 (m), 1599 (m, ν C = N ), 1572 (s), 1493 (s .), 1446 (c.), 1261 (c.), 1030 (c.), 744 (c.), 697 (c.), 613 (c.). Found,%: C 80.71; H 6.90; N 3.12. C 92 H 91 Cl 2 FeN 3 (1365.51). Calculated,%: C, 80.92; H, 6.72; N, 3.08.

{2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклододецилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенил-метил)-6-циклододецилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}-железо(II) дихлорид (1-IV). Зеленый порошок. Выход 40%. ИК спектр (KBr), ν, cм-1: 3025 (сл.), 2924 (ср.), 2856 (сл.), 1601 (ср., νC=N), 1571 (с.), 1494 (с.), 1030 (ср.), 744 (ср.), 699 (с.), 614 (ср.). Найдено, %: C 81.38; H 7.22; N 3.04. C100H107Cl2FeN3 (1477.72). Вычислено, %: C, 81.28; H, 7.30; N, 2.84. {2 - [1 - (2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclododecylphenylimino) ethyl] - 9 - [2,4 - bis (diphenylmethyl) - 6 - cyclododecylphenylimino] - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride (1 - IV). Green powder. The yield is 40%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 3025 (w), 2924 (m), 2856 (w), 1601 (m, ν C = N ), 1571 (s), 1494 (s .), 1030 (c.), 744 (c.), 699 (c.), 614 (c.). Found,%: C 81.38; H 7.22; N 3.04. C 100 H 107 Cl 2 FeN 3 (1477.72). Calculated,%: C, 81.28; H, 7.30; N, 2.84.

{2-[1-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)этил]-9-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро--циклогепта[b]пиридин}-железо(II) дихлорид (1-V). Зеленый порошок. Выход 55%. ИК спектр (KBr), ν, cм-1: 3025 (сл.), 2948 (ср.), 2864 (ср.), 1598 (ср., νC=N), 1569 (с.), 1491 (с.), 1029 (ср.), 742 (ср.), 700 (с.), 619 (ср.). Найдено, %: C 77.76; H 6.80; N 3.52%. C70H75Cl2FeN3 (1085.14). Вычислено, %: C, 77.48; H, 6.97; N, 3.87. {2 - [1 - (4 - diphenylmethyl - 2,6 - dicyclopentylphenylimino) ethyl] - 9 - (4 - diphenylmethyl - 2,6 - dicyclopentylphenylimino) - 5,6,7,8 - tetrahydro - 9H - cyclohepta [b] pyridine} -iron (II) dichloride (1 - V). Green powder. The yield is 55%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 3025 (w), 2948 (m), 2864 (m), 1598 (m, ν C = N ), 1569 (s), 1491 (s .), 1029 (c.), 742 (c.), 700 (c.), 619 (c.). Found,%: C 77.76; H 6.80; N 3.52%. C 70 H 75 Cl 2 FeN 3 (1085.14). Calculated,%: C, 77.48; H, 6.97; N, 3.87.

Нижеследующие примеры 1…37 иллюстрируют варианты конкретного воплощения каталитической системы для получения высоколинейного полиэтилена. Указанные примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Условия процесса в примерах 1…37: суммарный объем толуола, раствора алюминийорганического активатора и раствора комплекса - 100 мл, температура, мольное отношение Al/Fe, давление этилена представлены в Таблице 1. В примерах 1…18 в качестве алюминийорганического активатора используется раствор модифицированного метилалюмоксана ММАО-3А (1.93 М в гептане, Albemarle), в примерах 19…37 - раствор метилалюмоксана МАО (1.46 М в толуоле, Albemarle).The following examples 1 ... 37 illustrate options for a specific embodiment of the catalyst system for obtaining high linearity polyethylene. These examples should not be construed as limiting the scope of the invention. Process conditions in examples 1 ... 37: total volume of toluene, organoaluminum activator solution and complex solution - 100 ml, temperature, Al / Fe molar ratio, ethylene pressure are presented in Table 1. In examples 1 ... 18, a modified methylalumoxane solution is used as an organoaluminum activator MMAO-3A (1.93 M in heptane, Albemarle), in examples 19 ... 37 - a solution of methylaluminoxane MAO (1.46 M in toluene, Albemarle).

ММ и молекулярно-массовое распределение для полученных полиэтиленов определяли на приборе PL-GPC 220 при 150°С (растворитель - 1,2,4-трихлорбензол), Тпл и теплоту плавления определяли, используя прибор Perkin Elmer DSC-7. Спектры ЯМР 1Н и 13С полученных полиэтиленов записаны на спектрометре Bruker DMX 300 MHz при 100°С в 1,1,2,2-тетрахлорэтане-d2. Данные спектров ЯМР и значения температуры и теплоты плавления подтверждают высокую линейность полученных полиэтиленов.MW and molecular weight distribution for the obtained polyethylenes were determined on a PL-GPC 220 instrument at 150 ° C (solvent - 1,2,4-trichlorobenzene), Tm and heat of fusion were determined using a Perkin Elmer DSC-7 instrument. The 1 H and 13 C NMR spectra of the obtained polyethylenes were recorded on a Bruker DMX 300 MHz spectrometer at 100 ° C in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d 2 . The NMR spectra data and the values of the temperature and heat of fusion confirm the high linearity of the obtained polyethylenes.

ПримерExample 11

В рубашку реактора из нержавеющей стали объемом 250 мл, снабженного термопарой в донной части и крышкой с установленным магнитным приводом лопастной мешалки, управляемым выносным контроллером, и штуцерами, соединяющими реактор с датчиком давления газового контроллера, вакуумно-газовой линией, из термостата подается вода с температурой 50.0°С. Реактор вакуумируется до остаточного давления ниже 3.0×10-2 мм.рт.ст., подача вакуума перекрывается, и реактор заполняется аргоном особой чистоты марки 6.0. Вакуумирование и заполнение реактора аргоном повторяют еще 2 раза. Реактор вновь вакуумируется, подача вакуума перекрывается, и реактор заполняется этиленом (СОВ 99.99%). В реактор при перемешивании загружают 25 мл толуола, раствор 0.00262 г (2.0 мкмоль) комплекса 1-II в 25 мл толуола, смесь 2.07 мл раствора ММАО-3А в гептане с концентрацией 1.93 моль/л и 47.93 мл толуола. Мольное отношение Al/Fe = 2000, температура каталитической системы 50.0°С. Увеличивают скорость вращения вала мешалки до 500 оборотов/мин, на этом приготовление катализатора завершается. Из газовой линии в реактор подают этилен до установления давления в 10 ати и давление этилена поддерживается постоянным на протяжении 0.5 часа при 50.0°С. По окончании выдержки подача этилена в реактор автоматически прекращается, этилен стравливается в вентиляционный канал. Дезактивация каталитической системы осуществляется введением смеси 100 мл этанола с 10 мл концентрированной соляной кислоты. Полимер отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции и отсутствия хлорид-иона в фильтрате. Влажный полимер промывают этанолом (2 × 50 мл) и высушивают в вакууме до постоянного веса при 50-60°С. Характеристика каталитической системы приведена в Таблице.In the jacket of a stainless steel reactor with a volume of 250 ml, equipped with a thermocouple in the bottom and a lid with an installed magnetic drive of a paddle stirrer, controlled by a remote controller, and fittings connecting the reactor with a pressure sensor of a gas controller, a vacuum-gas line, water is supplied from the thermostat with a temperature 50.0 ° C. The reactor was evacuated to a residual pressure below 3.0 × 10- 2 mm Hg, the vacuum supply is shut off and the reactor is filled with argon gas of high purity grade 6.0. The evacuation and filling of the reactor with argon are repeated 2 more times. The reactor is evacuated again, the vacuum supply is shut off, and the reactor is filled with ethylene (COV 99.99%). Into the reactor with stirring load 25 ml of toluene, a solution of 0.00262 g (2.0 μmol) of complex 1 - II in 25 ml of toluene, a mixture of 2.07 ml of a solution of MMAO-3A in heptane with a concentration of 1.93 mol / L and 47.93 ml of toluene. The molar ratio Al / Fe = 2000, the temperature of the catalytic system is 50.0 ° C. The speed of rotation of the stirrer shaft is increased to 500 rpm, at which the preparation of the catalyst is completed. Ethylene is fed from the gas line to the reactor until a pressure of 10 atm is established, and the ethylene pressure is maintained constant for 0.5 hour at 50.0 ° C. At the end of the holding, the supply of ethylene to the reactor is automatically stopped, ethylene is released into the ventilation duct. Deactivation of the catalytic system is carried out by introducing a mixture of 100 ml of ethanol with 10 ml of concentrated hydrochloric acid. The polymer is filtered off, washed with water until neutral and no chloride ion in the filtrate. The wet polymer is washed with ethanol (2 × 50 ml) and dried under vacuum to constant weight at 50-60 ° C. The characteristics of the catalytic system are shown in the Table.

Примеры 2-37 Examples 2 - 37

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в условиях, представленных в Таблице. Характеристика каталитической системы приведена в Таблице.The catalyst is prepared analogously to example 1, but under the conditions shown in the Table. The characteristics of the catalytic system are shown in the Table.

Таблица 1. Полимеризация этилена в присутствии 2.0 мкмоль соединения I в толуоле. Table 1. Polymerization of ethylene in the presence of 2.0 μmol of compound I in toluene.

№ примераExample No. КомплексComplex АктиваторActivator Al/FeAl / Fe Давление, атиPressure, ati Температура, °СTemperature, ° С τпол., минτ floor , min Выход, гOutput, g Активность, тпэ/мольFe×чActivity, t pe / mol Fe × h Мw, кг/мольM w , kg / mol Mw/Mn M w / M n Тпл, °СT pl , ° С 11 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 5050 30thirty 4.204.20 4.204.20 7.007.00 2.72.7 127.4127.4 22 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 6060 30thirty 7.907.90 7.907.90 9.409.40 3.03.0 128.6128.6 33 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 30thirty 11.211.2 11.211.2 12.212.2 3.13.1 130.3130.3 44 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 8080 30thirty 8.808.80 8.808.80 7.207.20 2.32.3 127.5127.5 55 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 9090 30thirty 7.507.50 7.507.50 9.309.30 2.32.3 126.4126.4 66 1-II1-II ММАОMMAO 10001000 10ten 7070 30thirty 7.407.40 7.407.40 31.131.1 4.54.5 132.6132.6 77 1-II1-II ММАОMMAO 15001500 10ten 7070 30thirty 9.409.40 9.409.40 21.821.8 3.73.7 131.9131.9 8eight 1-II1-II ММАОMMAO 25002500 10ten 7070 30thirty 9.009.00 9.009.00 12.512.5 3.03.0 130.1130.1 9nine 1-II1-II ММАОMMAO 30003000 10ten 7070 30thirty 7.807.80 7.807.80 9.409.40 2.82.8 128.4128.4 10ten 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 55 3.973.97 23.823.8 10.910.9 2.62.6 129.3129.3 11eleven 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 1515 7.657.65 15.315.3 14.514.5 3.33.3 129.9129.9 1212 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 4545 14.914.9 9.909.90 41.941.9 4.74.7 132.2132.2 1313 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 6060 18.018.0 9.009.00 64.864.8 4.04.0 132.5132.5 14fourteen 1-II1-II ММАОMMAO 20002000 55 7070 30thirty 6.406.40 6.406.40 9.209.20 2.82.8 127.9127.9 1515 1-I1-I ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 30thirty 15.315.3 15.315.3 27.227.2 4.24.2 130.4130.4 1616 1-III1-III ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 30thirty 6.406.40 6.406.40 14.114.1 2.92.9 129.7129.7 1717 1-IV1-IV ММАОMMAO 20002000 10ten 7070 30thirty 0.500.50 0.500.50 4.604.60 2.82.8 125.7125.7 18eighteen 1-V1-V ММАОMMAO 20002000 55 7070 30thirty 14.614.6 14.614.6 37.537.5 4.04.0 128.7128.7 1919 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 30thirty 30thirty 2.702.70 2.702.70 45.845.8 2.72.7 135.0135.0 20twenty 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 4040 30thirty 2,902.90 2,902.90 90,690.6 3.03.0 132,6132.6 2121 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 5050 30thirty 3.103.10 3.103.10 32.032.0 3.13.1 134.6134.6 2222 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 6060 30thirty 3.303.30 3.303.30 103.5103.5 2.32.3 131.9131.9 2323 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 7070 30thirty 1.201.20 1.201.20 25.925.9 2.32.3 133.8133.8 2424 1-II1-II MAOMAO 20002000 10ten 8080 30thirty 1.001.00 1.001.00 24.724.7 4.54.5 131.1131.1 2525 1-II1-II MAOMAO 10001000 10ten 6060 30thirty 1.001.00 1.001.00 186.8186.8 3.73.7 135.1135.1 2626 1-II1-II MAOMAO 15001500 10ten 6060 30thirty 2.902.90 2.902.90 41.641.6 3.03.0 132.2132.2 2727 1-II1-II MAOMAO 25002500 10ten 6060 30thirty 4.104.10 4.104.10 35.535.5 2.82.8 131.7131.7 2828 1-II1-II MAOMAO 30003000 10ten 6060 30thirty 2.702.70 2.702.70 13.613.6 2.62.6 130.3130.3 2929 1-II1-II MAOMAO 25002500 10ten 6060 55 1.201.20 7.207.20 88.988.9 3.33.3 133.1133.1 30thirty 1-II1-II MAOMAO 25002500 10ten 6060 1515 2.802.80 5.605.60 52.852.8 4.74.7 132.3132.3 3131 1-II1-II MAOMAO 25002500 10ten 6060 4545 4.354.35 2.902.90 44.544.5 4.04.0 132.5132.5 3232 1-II1-II MAOMAO 25002500 10ten 6060 6060 4.804.80 2.402.40 71.271.2 2.82.8 134.2134.2 3333 1-II1-II MAOMAO 25002500 55 6060 30thirty 1.201.20 1.201.20 28.828.8 3.23.2 133.0133.0 3434 1-I1-I MAOMAO 25002500 10ten 6060 30thirty 5.305.30 5.305.30 55.655.6 2.92.9 131.8131.8

Окончание Таблицы 1.End of Table 1.

№ примераExample No. КомплексComplex АктиваторActivator Al/FeAl / Fe Давление, атиPressure, ati Температура, °СTemperature, ° С τпол., минτ floor , min Выход, гOutput, g Активность, тпэ/мольFe×чActivity, t pe / mol Fe × h Мw, кг/мольM w , kg / mol Mw/Mn M w / M n Тпл, °СT pl , ° С 3535 1-III1-III MAOMAO 25002500 10ten 6060 30thirty 1.601.60 1.601.60 11.211.2 2.82.8 131.3131.3 3636 1-IV1-IV MAOMAO 25002500 10ten 6060 30thirty 0.300.30 0.300.30 5.105.10 4.04.0 129.6129.6 3737 1-V1-V MAOMAO 25002500 10ten 6060 30thirty 6.006.00 6.006.00 25.625.6 2.72.7 131.0131.0

Claims (11)

1. Компонент катализатора полимеризации этилена, а именно {2-[1-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)этил]-9-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид, имеющий структуру, представленную общей формулой 1, в которой циклоалкильный заместитель выбирают из группы, включающей циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил, циклоундецил и циклододецил (т.е. k = 1…10), а заместители R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилароматические заместители с формулой CH3-x(Ar)x (1 ≤ x ≤ 3) и циклоалкильные заместители с формулой CnH2n-1 (3 ≤ n ≤ 12), где под обозначением Ar понимается одновалентный радикал бензола и его гомологов с формулой С6H5-(y+z)(Alk1)y(Alk2)z (0 ≤ y+z ≤ 5), где под обозначением Alk1 и Alk2 понимаются различающиеся алкилы С1…С40, а под алкилом (а также алкильным заместителем) понимается одновалентный заместитель, имеющий состав CmH2m+1 (x, y, z, n, m - целые числа):1. Component of the catalyst for ethylene polymerization, namely {2- [1- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino) ethyl] -9- (2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino) -5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride having the structure represented by the general formula 1 , in which the cycloalkyl substituent is selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl (i.e. k = 1 ... 10), and substituents R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of alkyl aromatic substituents with the formula CH 3-x (Ar) x (1 ≤ x ≤ 3) and cycloalkyl substituents with the formula C n H 2n-1 (3 ≤ n ≤ 12), where the notation Ar means the monovalent radical of benzene and its homologues with the formula C 6 H 5- (y + z) (Alk 1) y (Alk 2) z (0 ≤ y + z ≤ 5), wherein under the designation of Alk 1 and Alk 2 are understood differing alkyls C 1 ... C 40, and under the alkyl (and also alkyl substituent) refers to a monovalent substituent, and The variable composition C m H 2m + 1 (x, y, z, n, m are integers):
Figure 00000005
.
Figure 00000005
...
2. Катализатор для полимеризации этилена, включающий по крайней мере одно соединение общей формулы 1 по п.1, по крайней мере один алюминийорганический активатор любого строения, не обязательно этилен, и по крайней мере один углеводородный растворитель.2. Catalyst for ethylene polymerization comprising at least one compound of general formula 1 according to claim 1, at least one organoaluminum activator of any structure, not necessarily ethylene, and at least one hydrocarbon solvent. 3. Катализатор по п. 2, где соединение общей формулы 1 выбрано из группы, содержащей:3. A catalyst according to claim 2, wherein the compound of general formula 1 is selected from the group consisting of: {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклопентилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклогексилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклооктилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-бис(дифенилметил)-6-циклододецилфенилимино)этил]-9-[2,4-бис(дифенилметил)-6-циклододецилфенилимино]-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид; {2-[1-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)этил]-9-(4-дифенилметил-2,6-дициклопентилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-9Н-циклогепта[b]пиридин}железо(II) дихлорид.{2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclopentylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclopentylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclohexylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclooctylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclooctylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclododecylphenylimino) ethyl] -9- [2,4-bis (diphenylmethyl) -6-cyclododecylphenylimino] -5,6,7,8-tetrahydro- 9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride; {2- [1- (4-diphenylmethyl-2,6-dicyclopentylphenylimino) ethyl] -9- (4-diphenylmethyl-2,6-dicyclopentylphenylimino) -5,6,7,8-tetrahydro-9H-cyclohepta [b] pyridine} iron (II) dichloride. 4. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что алюминийорганический активатор представляет собой метилалюмоксан (МАО), модифицированные варианты МАО (включающие, но не ограничивающиеся ими, полиметилалюмоксан с улучшенными характеристиками, обозначаемый как РМАО-IP, модифицированный метилалюмоксан тип 3А, обозначаемый как ММАО-3А, модифицированный метилалюмоксан тип 12, обозначаемый как ММАО-12), а также триметилалюминий (ТМА), триэтилалюминий (ТЭА), триизобутилалюминий (ТИБА), три-н-бутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, диметилалюминий хлорид (ДМАХ), диэтилалюминий хлорид (ДЭАХ), диизобутилалюминий хлорид, метилалюминийсесквихлорид, этилалюминийсесквихлорид и другие подобные им соединения или их смеси в любом сочетании.4. The catalyst according to claim 2, wherein the organoaluminum activator is methylalumoxane (MAO), modified versions of MAO (including, but not limited to, improved polymethylalumoxane, denoted PMAO-IP, modified methylalumoxane type 3A, denoted as MMAO-3A, modified methylalumoxane type 12, designated as MMAO-12), as well as trimethylaluminum (TMA), triethylaluminium (TEA), triisobutylaluminum (TIBA), tri-n-butylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octyl , dimethyl aluminum chloride (DMAX), diethyl aluminum chloride (DEAC), diisobutyl aluminum chloride, methyl aluminum sesquichloride, ethyl aluminum sesquichloride and other similar compounds or mixtures thereof in any combination. 5. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что углеводородный растворитель выбирают из индивидуальных алифатических, алициклических, алкилароматических или ароматических соединений, их технических смесей в любом сочетании.5. The catalyst according to claim 2, characterized in that the hydrocarbon solvent is selected from individual aliphatic, alicyclic, alkylaromatic or aromatic compounds, their technical mixtures in any combination. 6. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что концентрация компонента катализатора по п. 1 находится в диапазоне от 0.1 до 100 мкмоль/л, предпочтительно от 10 до 40 мкмоль/л, мольное соотношение Al/Fe - в диапазоне от 100 до 5000, предпочтительно 500-3000.6. The catalyst according to claim 2, characterized in that the concentration of the catalyst component according to claim 1 is in the range from 0.1 to 100 μmol / l, preferably from 10 to 40 μmol / l, the molar ratio of Al / Fe is in the range from 100 to 5000, preferably 500-3000. 7. Катализатор по пп. 2-6, отличающийся тем, что используется для полимеризации этилена с получением высоколинейного полиэтилена при следующих условиях: температура полимеризации в интервале от 10 до 120°С, предпочтительно 30-80°С, давление этилена в интервале от 1 до 15 ати, предпочтительно от 1 до 10 ати, продолжительность процесса полимеризации в интервале от 10 минут до 8 часов, предпочтительно от 30 минут до 5 часов, скорость вращения лопастной мешалки в интервале от 50 до 2000 об/мин, предпочтительно от 100 до 1000 об/мин.7. The catalyst according to PP. 2-6, characterized in that it is used for polymerizing ethylene to obtain highly linear polyethylene under the following conditions: polymerization temperature in the range from 10 to 120 ° C, preferably 30-80 ° C, ethylene pressure in the range from 1 to 15 atm, preferably from 1 to 10 atm, the duration of the polymerization process in the range from 10 minutes to 8 hours, preferably from 30 minutes to 5 hours, the rotation speed of the paddle stirrer in the range from 50 to 2000 rpm, preferably from 100 to 1000 rpm. 8. Способ приготовления катализатора по любому из пп. 2-7 включает смешивание в любой последовательности суспензии или раствора по крайней мере одного соединения общей формулы 1, суспензии или раствора по крайней мере одного алюминийорганического активатора не обязательно в присутствии этилена в среде по крайней мере одного углеводородного растворителя.8. A method for preparing a catalyst according to any one of claims. 2-7 includes mixing in any sequence a suspension or solution of at least one compound of general formula 1 , a suspension or solution of at least one organoaluminum activator, optionally in the presence of ethylene in a medium of at least one hydrocarbon solvent. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при смешивании в присутствии этилена суспензия или раствор алюминийорганического активатора насыщается этиленом при избыточном давлении этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С до добавления к нему суспензии или раствора соединения общей формулы 1 или тем, что суспензия или раствор соединения общей формулы 1 насыщается этиленом при избыточном давления этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С до добавления к нему суспензии или раствора алюминийорганического активатора.9. The method according to claim 8, characterized in that, when mixed in the presence of ethylene, the suspension or solution of the organoaluminum activator is saturated with ethylene at an overpressure of ethylene from 0.01 to 10 atm and a temperature from 10 to 120 ° C before adding a suspension or solution of a compound of the general formula 1 or by the fact that a suspension or solution of a compound of general formula 1 is saturated with ethylene at an overpressure of ethylene from 0.01 to 10 atm and a temperature from 10 to 120 ° C before adding a suspension or solution of an organoaluminum activator to it.
RU2021104705A 2021-02-25 2021-02-25 Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation RU2753862C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104705A RU2753862C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104705A RU2753862C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753862C1 true RU2753862C1 (en) 2021-08-24

Family

ID=77460454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104705A RU2753862C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753862C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116769079A (en) * 2022-03-10 2023-09-19 中国科学院化学研究所 Pyridinediimine iron complex/alkylaluminoxane composite system and its preparation and application
RU2805919C1 (en) * 2023-01-24 2023-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Iron-containing catalyst component for polymerization of ethylene into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194056C1 (en) * 2001-09-25 2002-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Catalyst for ethylene polymerization based on bis-(imino)pyridyl complexes
EP1773895B1 (en) * 2004-07-09 2011-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalysts for olefin polymerization or oligomerization
CN105315309A (en) * 2014-07-31 2016-02-10 中国科学院化学研究所 2,6-diimine pyridinocycloheptane iron and cobalt complex catalyst and preparation method therefor and application thereof
CN109897068A (en) * 2017-12-11 2019-06-18 中国科学院化学研究所 Bis aryliminepyridine base complex containing flexible octatomic ring and the preparation method and application thereof
RU2704263C1 (en) * 2019-07-25 2019-10-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it
RU2739765C1 (en) * 2020-07-13 2020-12-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194056C1 (en) * 2001-09-25 2002-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Catalyst for ethylene polymerization based on bis-(imino)pyridyl complexes
EP1773895B1 (en) * 2004-07-09 2011-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalysts for olefin polymerization or oligomerization
CN105315309A (en) * 2014-07-31 2016-02-10 中国科学院化学研究所 2,6-diimine pyridinocycloheptane iron and cobalt complex catalyst and preparation method therefor and application thereof
CN109897068A (en) * 2017-12-11 2019-06-18 中国科学院化学研究所 Bis aryliminepyridine base complex containing flexible octatomic ring and the preparation method and application thereof
RU2704263C1 (en) * 2019-07-25 2019-10-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it
RU2739765C1 (en) * 2020-07-13 2020-12-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116769079A (en) * 2022-03-10 2023-09-19 中国科学院化学研究所 Pyridinediimine iron complex/alkylaluminoxane composite system and its preparation and application
RU2805919C1 (en) * 2023-01-24 2023-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) Iron-containing catalyst component for polymerization of ethylene into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jia et al. Unsymmetrical α-diiminonickel bromide complexes: synthesis, characterization and their catalytic behavior toward ethylene
WO2001083571A2 (en) Catalysts containing n-pyrrolyl substituted nitrogen donors
US9447211B2 (en) Preparation method of catalyst for polyolefin polymerization and preparation method of polyolefin
CN114853930B (en) Synthesis of NNO-coordinated titanium zirconium hafnium metal catalyst and application of NNO-coordinated titanium zirconium hafnium metal catalyst in preparation of polyolefin elastomer
CN104725533B (en) A kind of olefin polymerization catalysis and olefine polymerizing process and polyolefin
RS56521B1 (en) Catalysts for preparing ultra high molecular weight polyethylene (uhmwpe)
RU2739765C1 (en) Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it
RU2704263C1 (en) Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it
RU2681535C1 (en) Catalyst component for the ethylene polymerization into the high-molecular elastomer, the catalyst and its preparation method
RU2753862C1 (en) Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation
US6117959A (en) Polyolefin catalysts
EP4053138B1 (en) Amino-imine metal complex and preparation method therefor and application thereof
US7163990B2 (en) Polymerization catalyst
KR101601935B1 (en) Dinuclear metallocene compound, catalyst composition and method for preparing polyolefin using the same
RU2765468C1 (en) Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation
RU2805919C1 (en) Iron-containing catalyst component for polymerization of ethylene into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation
RU2729622C1 (en) Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a thermally stable catalyst and a method for preparation thereof
CN108864338B (en) Catalyst composition for olefin polymerization and olefin polymerization method
RU2788748C1 (en) Cobalt-containing catalyst component for ethylene polymerisation into low molecular weight linear polyethylene containing terminal vinyl groups, catalyst and its preparation method
KR102011927B1 (en) Catalyst composition and method for preparing polyolefin using the same
CN111592561B (en) Asymmetric diimine titanium metal complex and preparation method and application thereof
CN112724291B (en) Ethylene homopolymerization method and ethylene homopolymer
Liu et al. Half-zirconocene anilide complexes: synthesis, characterization and catalytic properties for ethylene polymerization and copolymerization with 1-hexene
US7956003B2 (en) Catalyst components based on ferricinium complexes used for olefin polymerisation
Williams Olefin polymerisation using group 4 permethylindenyl complexes