稀土金属的ΗSUP5/SUPΗSUP1/SUP亚环戊二烯基磷烷限定几何形状的配合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280048369.9

申请日:

2012.08.02

公开号:

CN104203966A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 9/535申请日:20120802|||公开

IPC分类号:

C07F9/535; C07F17/00; B01J31/22; C08F36/08; C08F136/08

主分类号:

C07F9/535

申请人:

罗克伍德锂有限责任公司

发明人:

N.希莱斯海姆; J.孙德迈尔

地址:

德国法兰克福

优先权:

2011.08.02 DE 102011080283.5

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

石克虎;林森

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内容摘要

本发明涉及η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷-限定几何形状的配合物,缩写为η5:η1-CpPC-CGC,它们的制造方法和用途。η5:η1-CpPC-CGC相应于通式(1),其中SE=Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;X=彼此独立地为单阴离子二有机酰氨基、双(三甲基甲硅烷基)酰氨基、卤离子、烷基、芳基、烷氧、芳氧或烷基铝化物(AIR4-)取代基;L=中性配体(PR3、NR3、吡啶)溶剂分子(THF、醚、DMF、DMSO、HMPT、四氢吡喃THP、四氢硫代呋喃THT);R=具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;R1,R4=彼此独立地为H或甲基;R2,R3=彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;R5,R6=甲基、正丁基、叔丁基或苯基;R7,R8=彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;以及m=0、1、2或3。

权利要求书

权利要求书
1.  通式1的稀土金属的η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷-限定-几何形状-配合物(η5:η1-CpPC-CGC)

其中SE = Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;
X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、双(三甲基甲硅烷基)氨基、卤离子、烷基、芳基、烷氧、芳氧或烷基铝化物(AlR4-)取代基;
L = 中性配体和/或溶剂分子;
R1, R4 = 彼此独立地为H或甲基;
R2, R3 = 彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;
R5, R6 = 甲基、正丁基、叔丁基或苯基;
R7, R8 = 彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
以及
m = 0、1、2或3。

2.  通式2的稀土金属的η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷-限定-几何形状-配合物(η5:η1-CpPC-CGC)

其中SE = Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;
X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、双(三甲基甲硅烷基)氨基、卤离子、烷基、芳基、烷氧、芳氧或烷基铝化物(AlR4-)取代基;
L = 中性配体和/或溶剂分子;
R1, R4 = 彼此独立地为H或甲基;
R2, R3 = 彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;
R5, R6 = 甲基、正丁基、叔丁基或苯基;
R7, R8 = 彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基。

3.  根据权利要求1或2的η5:η1-CpPC-CGC,其特征在于
SE = Sc、Y、La、Ce、Nd、Sm或Lu。

4.  根据权利要求1或2的η5:η1-CpPC-CGC,其特征在于
X = 六亚甲基二甲硅烷基氨基化物、邻位金属化的N,N-二甲基苄胺、邻位金属化的N,N,α-三甲基苄胺。

5.  根据权利要求1或2的η5:η1-CpPC-CGC,其特征在于所述中性配体是PR3、NR3、吡啶,其中R = 具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基,且所述溶剂分子是THF、醚、DMF、DMSO、HMPT、四氢吡喃、四氢硫代呋喃。

6.  根据权利要求1至5任一项的η5:η1-CpPC-CGC,其特征在于其选自:
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Y(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Sm(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe2H)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2],
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Sm(CH2SiMe3)2],
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Sc(CH2SiMe3)2],
[(η5:η1-C5H3tBuPPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2],
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2]。

7.  根据权利要求1至6任一项的方法,其特征在于使CH-酸性的亚环戊二烯基磷烷与稀土金属-配体配合物在非质子溶剂中在-20℃至120℃的温度范围内反应。

8.  根据权利要求7的方法,其特征在于所述反应作为胺消除、盐消除或烃消除进行。

9.  根据权利要求7或8的方法,其特征在于在芳族化合物、烃、醚或这些溶剂的混合物中进行所述反应。

10.  根据权利要求7至9任一项的方法,其特征在于使所述CH-酸性的亚环戊二烯基磷烷与所述稀土金属-配体配合物以0.8 : 1至1.2 : 1的摩尔比反应。

11.  根据权利要求7至10任一项的方法,其特征在于使所述CH-酸性的亚环戊二烯基磷烷与所述稀土金属-配体配合物以等摩尔量反应。

12.  根据权利要求1至6的η5:η1-CpPC-CGC作为用于有机反应的试剂或催化剂的用途。

13.  根据权利要求12的用途,其用作聚酯生产中的开环聚合反应中的催化剂。

14.  根据权利要求12的用途,其用作烯烃聚合中的预催化剂。

15.  根据权利要求14的用途,其用作共轭烯烃的聚合中的预催化剂.
稀土金属的η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷限定几何形状的配合物(η5:η1-CpPC-CGC)
本发明涉及η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷-限定几何形状的配合物,缩写为CpPC-CGC,它们的制造方法和用途。η5:η1-CpPC-CGC相当于式1

其中SE = Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;
X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、双(三甲基甲硅烷基)氨基、卤离子、烷基、芳基、烷氧、芳氧或烷基铝化物(AlR4-)取代基;
L = 中性配体(PR3、NR3、吡啶)溶剂分子(THF、醚、DMF、DMSO、HMPT、四氢吡喃THP、四氢硫代呋喃THT);
R = 具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
R1, R4 = 彼此独立地为H或甲基;
R2, R3 = 彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;
R5, R6 = 甲基、正丁基、叔丁基或苯基;
R7, R8 = 彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
以及
m = 0、1、2或3。

说明书

说明书稀土金属的η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷限定几何形状的配合物
本发明涉及η5:η1-亚环戊二烯基-磷烷-限定几何形状的配合物,缩写为CpPC-CGC,它们的制造方法和用途。
随着在1951年发现二茂铁,环戊二烯基配体(Cp)在过渡金属的有机金属化学领域中获得显著声望并以双(环戊二烯基)或茂金属配合物的形式迅速获取d-区和p-区的金属。随着Wilkinson和Birmingham开发出镧系元素和第3族的三-(环戊二烯化物),这种配体最终在对水解高度敏感的稀土金属(SE)的有机金属化学领域中也成功实现突破;此后合成了不同的双-(环戊二烯基)衍生物。
由二茂铁得名的术语茂金属不仅用于纯双-(环戊二烯基)配合物,还用于CpR2SE(X)n(L)m形式的带有其它阴离子配体(X)或中性配体(L)的金属的配合物(图1)。CpR2SE(+II)和CpR2SE(+III)卤化物是烷基、氢化或氨基物类的优异原料化合物。这些又最终具有用于催化用途的反应性官能团,主要是用在加氢金属化反应、环化反应和烯烃DE 聚合反应中。可以通过环戊二烯基单元上的有机基取代基R改变电子或空间参数。C5H5的尤其著名的变体是五甲基环戊二烯基C5Me4、茚基和芴基单元(统称为CpR)。
两个CpR单元的桥连Y(在多数情况下为SiR2、-CnH2n-)产生柄型-茂金属。该配合物的构象变得固定,由此实现金属中心的路易斯酸性的提高,因为可使较大的底物分子在催化中更好地到达催化中心。相应地,柄型-茂基稀土(Lanthanocen)催化剂{Me2Si(C5Me4)2SE(H)}2在乙烯聚合中以及在乙烷与1-己烯共聚中的活性比非桥连的茂基稀土 {Cp2SE(H)}2高十倍。
Me2Si(C5Me4)2LnR和Me2Si(C5Me4)(C5H4)LnR类型的非手性柄型-茂金属和手性柄型-茂金属以多种多样的方式制备。在通过非手性茂基稀土开发出高效分子内氢胺化后不久,MARKS首次描述了手性柄型-茂基稀土,手性柄型-茂基稀土在不对称氢胺化中至关重要。
由于柄型-茂金属在聚合催化中的成功使用,增加了对进一步降低空间需求和研究具有一个或两个反应性官能团CpSEII(X)或CpSEIII(X)2的纯半夹心配合物的兴趣。因为相较于双-Cp-体系,文献中关于单-Cp-体系已知较少,所以能断定此类物质的合成具有困难。在配体取代时,正当要引入空间需求较少的Cp-基团时,总是又形成热力学上有利的茂金属或三-Cp配合物。
此外,SE中心原子的正电性更强的特点导致更强的离子键,因此该化合物倾向于发生配体交换反应(配体攀移(scrambling))。尽管大多数中性半夹心配合物在烯烃聚合中没有表现出任何活性,但由例如MAO或硼烷,如[B(C6F5)3],或硼化物(Borate),如[Ph3C][B(C6F5)4]或[Ph2MeNH][B(C6Fs)4]转化成阳离子活性物类多次导致成功应用于烯烃的区域特异性和立体特异性聚合或用于与环状和芳族单体的共聚反应中。
由于柄型-茂金属中的环戊二烯基-基团被另一阴离子或中性供体D取代形成所谓的限定几何形状的配合物,带来更成功的改进。与Cp环相反,供体D作为惰性的强保护性配体(旁观配体(spectator Ligand))用于反应性金属中心的配合,具有更多面的功能:其在催化时可以是半不稳定的(hemilabile)并发生临时解络而没有催化剂体系的降解,或其可以灵活地向中心原子提供α-和π-键中的2、4或6个电子。
最早的具有Cp-Y-D-配体基序的限定几何形状的配合物由BERCAW在1990年以具有螯合单元CpSiN的二聚Sc-氢化配合物的形式提出(P.J. Shapiro, E. Bunel, W. Schaefer, J.E. Bercaw, Organometallics 1990, 9, 867-869)(图2)。
除许多著名的第4族化合物外,具有稀土金属的柄型-环戊二烯基配合物的形成也可以以工业规模使用的一类令人感兴趣的均相催化剂(EP 0416815A2)。
Sundermeyer等人已经开发了限定几何形状的配合物的一些新型结构基序。它们含有具有强碱性氮原子的螯合亚氨基磷烷单元(图3)。最初,基于经典CGC的二阴离子单元CpSiN相对于单阴离子单元CpPN的等电子关系,制备具有不同空间需求和电子供体性质的新的一系列配体。在2005年公开了该新体系的最早的镥配合物。可制备其它稀土金属和第3和4族金属的一系列CpPN配合物(其中CpPN单元充当螯合配体)并研究了其在分子内氢胺化和烯烃聚合中的活性(WO2009068000)。此外,进行了第4族、铝、铬、钒和其它稀土金属-CG-配合物的合成实验。独立地但同时地,BOURISSOU及其同事公开了基于芴基的FluPN配体体系及其在第4族金属上的配合的DFT计算和实验研究。
如上文已提及的,在CpPN配合物中,磷腈(Phosphazen)单元经由磷原子直接键接到C5环上,因此是结构上可验证的螯合单元的组成部分。单阴离子CpSiNP-配体是得自新型单阴离子CpPN-配体和经典二阴离子CpSiN -配体的杂化物,其中磷腈单元相对于作为靶瞄准的C5-Si-N螯合环布置在环外。与在2010年首次描述的配体体系相关的还有具有Me2Si-桥连环戊二烯基-咪唑啉-2-亚胺配体的化合物,其N原子也是极碱性的两性离子构造的中性配体(即咪唑环)的组成部分。工作组TAMM公开了具有铬(S. Randoll, P.G. Jones, M. Tamm, Organometallics 2008, 27, 3232-3239)、稀土金属和碱土金属(T.K. Panda, C.G. Hrib, P.G. Jones, J. Jenter, P.W. Roesky, M. Tamm, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 4270-4279)的这种配体体系的限定几何形状的配合物。在此应提及工作组SUNDERMEYER的在桥中具有磷(III)原子的通用描述方式为(CpRPRNR)2-的另外一种二阴离子CpPN配体体系,因为相应的钛配合物产生具有高活性的线性高分子聚乙烯(J. Sundermeyer等人Eur. J. Inorg. Chem. 2002, 678-691;J. Organomet. Chem. 2001, 640, 21-28)。
此外已知的单阴离子双齿鏻二叶立德配体(“CPC,” 类型A, 图4)。已经研究了这种多样化的螯合-配体体系与整个周期表的金属的配合物(H. Schmidbaur, Angew. Chem. Int. Ed. 1983, 22, 907-927)。在此领域中要提及的主要是Schumann的最早的镧系元素的均配无溶剂有机基配合物。具有KZ = 6的这种化合物类别[(CPC)3SE]对镥到最大的镧系元素镧而言用A型的具有两个α-供体的配体(图4)足以稳定化(H. Schumann, F.-W. Reier, J. Organomet. Chem. 1982, 235, 287-294)。由此研究了它们的表征和它们的反应性。除均配配合物外,也存在A型稀土金属的杂配配合物,其在大多数情况下用Cp-共配体稳定化并研究了其反应性。
但是,不仅经典的鏻二叶立德已引起科学关注,许多在螯合单元中具有两个π-供体的C型的磷桥连柄型-茂金属配体(CpPCp)也引起注意。用这种C型双-环戊二烯基-鏻diylide配体制备碱金属和碱土金属、第4族金属和铁的配合物。但是,对它们的反应性所知不多。在一个实例中,CpPCp-铁配合物本身充当聚合催化中的催化剂(H. Schumann, S. Hohmann, Chemiker-Zeitung 1976, 100 (7-8), 336)。
尽管R3P=C5R4类型的亚环戊二烯基磷烷——其结构基序是新型的B型配体类别的基础,作为两性离子配体在文献中早已为人所知,但迄今缺乏关于含有这种配体的脱质子形式的配合物的有利用途的报道(F. Ramirez, S. Levy, J. Org. Chem. 1956, 21, 1333)。
因此,本发明的目的是提供具有经由P-桥原子以类似螯合物的方式键接到SE中心原子上的C5R4供体和C供体的SE配合物。
根据本发明,通过通式1的η5:η1-CpPC-CGC实现这一目的。  

其中SE = Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;
X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基-、双(三甲基甲硅烷基)氨基-、卤离子-、烷基-、芳基-、烷氧-、芳氧-或烷基铝化物(Alkylaluminat)(AlR4-)取代基;
L = 中性配体,如三有机基磷烷(PR3)、叔胺(NR3)、吡啶和/或溶剂分子,如四氢呋喃(THF)、醚、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、六甲基磷酸三酰胺(HMPT)、四氢吡喃(THP)、四氢硫代呋喃(THT);
R = 具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
R1, R4 = 彼此独立地为H或甲基;
R2, R3= 彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;
R5, R6 = 甲基、正丁基、叔丁基或苯基;
R7, R8 = 彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
以及
m = 0、1、2或3。
或者,用通式2的CpPC-CGC实现本发明的目的。  

其中SE = Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu;
X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基-、双(三甲基甲硅烷基)氨基-、卤离子-、烷基-、芳基-、烷氧-、芳氧-或烷基铝化物(AlR4-)取代基;
R = 具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基;
R1, R4 = 彼此独立地为H或甲基;
R2, R3 = 彼此独立地为H或甲基或叔丁基,或共同表示取代的环烷基;
R5, R6 = 甲基、正丁基、叔丁基或苯基;
R7, R8 = 彼此独立地为H、三甲基甲硅烷基、具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基。
优选地,在η5:η1-CpPC-CGC中,SE = Sc、Y、La、Ce、Nd,、Sm或Lu;X = 六亚甲基二甲硅烷基氨基化物(Hexamethylendisilazanid)、邻位金属化的N,N-二甲基苄胺(dmba)、邻位金属化的N,N,α-三甲基苄胺(tmba)、甲硅烷基甲基化物(methanid)-CH2SiMe3或-CH(SiMe3)2、苄基、烯丙基、Cl、Br或I。
根据本发明的(η5:η1-phosphorylide)-稀土茂金属优选选自:
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Y(N(SiMe3)2)2],
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Sm(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2], 
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe2H)2)2], 
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2], 
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Sm(CH2SiMe3)2], 
[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Sc(CH2SiMe3)2], 
[(η5:η1-C5H3tBuPPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2], 
[(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)Sc(CH2SiMe2H)2], 
[(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2]。
在所有配合物中,CpPC单元代表双齿阴离子配体。特别优选制备具有R7, R8 = H的配合物,其与在稀土金属上作为6+2-电子-供体的亚甲基单元[R1-44C5-PR5R6-CH2]-配位。三价SE金属原子与另外的阴离子配体X和中性配体L另外配位。在R8 = H的具体情况中,可以将CpPC单元进一步脱质子并将其作为双齿二阴离子6+4-电子-配体 [R1-44C5-PR5R6-CR7]2-键合到金属原子上。但是,也意在要求保护其中正样的配合物,在其中这些配体的至少一个以类似螯合物的方式键合在二价或四价SE-金属原子上(图5)。
本发明的η5:η1-CpPC-CGCes以下述方式制备:使CH-酸性亚环戊二烯基磷烷与稀土金属配体配合物在非质子性溶剂中在-20℃至120℃的温度范围内反应。该反应作为胺、盐或烃的消除进行。该反应优选在芳烃、烃、醚中或在这些溶剂的混合物中进行。该反应特别优选在-10℃至80℃的反应温度范围进行。优选使该CH-酸性的亚环戊二烯基磷烷与所述稀土金属配体配合物以0.8 : 1至1.2 : 1的摩尔比反应。特别优选以等摩尔量所述CH-酸性的亚环戊二烯基磷烷与所述稀土金属配体配合物反应。
本发明的η5:η1-CpPC-CGCes用作有机反应中的试剂或催化剂。其它有利的用途是用作聚酯生产中的开环聚合中的催化剂和用作烯烃聚合中的预催化剂。尤其有利的是用作共轭烯烃聚合中的预催化剂。
与多相齐格纳-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂体系相比,必须强调的茂金属-和茂金属类似-化合物的优点是在非极性有机溶剂中的良好可溶性、分子(单位点催化剂)中明确给定的催化活性位(活性侧)和通过催化剂配合物的立体化学可实现的生成聚合物的C-C-偶联反应的立体选择性(立构规整度)。聚烯烃的不同立构规整度导致完全不同的性质,例如在该聚合物的熔点、抗拉强度和稳定性,因此通过分子单位点催化剂的设计,可以有针对性地调节非常有价值的聚合物的性能曲线。该新一代的限定几何形状的配合物优于茂金属的活性能实现聚合催化中的高度选择性并能承受相当高的热应力。
通过CH-酸性的配体前体与SE –氨化物(Amiden)的反应(胺消除)或与SE-亚烷基的反应(烃消除)获得SE配合物。第三种方法提出CpPC-配体的碱盐与SE-卤化物的反应(盐消除)或SE-卤化物与质子化配体形式[CpPC]H和作为碱的有机锂化合物或氨基锂的原位结合。
下面借助实施例进一步说明本发明,而无意由此限制本发明的范围。
与对水解-和/或氧敏感的物质的所有反应在加热的Schlenk-仪器中在作为保护气体的氩气下进行。使用带有旋片真空泵的三通阀装置(PFEIFFER, model Duo 010 M, 最终压力为大约2*10-2bar)。在手套箱(型号MB 150 BG-1, Braun公司, Lab Master 130, Braun公司)中在氮气气氛下将物质称重,制备用于分析研究的样品和储存对水解和/或氧敏感的物质。
对空气或水分敏感的反应的溶剂根据标准程序干燥并在吸收塔中储存在氧化铝/分子筛3?/R3-11G催化剂(BASF)中。用于NMR测量的氘化溶剂也根据标准方法干燥并用分子筛3?储存。
nBuLi(在己烷中)、tBuLi(在己烷中)、MeLi(在Et2O中)、PhLi(nBu2O)和LiCH2TMS由Chemetall提供。通过用仲丁醇对作为指示剂的1,10-菲咯啉滴定,测定所使用的有机锂(lithiumorganylen)和格利雅试剂的溶液的浓度。
在下列仪器上在室温下测量NMR谱:
 BRUKER ARX 250: 1H(250.1 MHz), 13C(62.5 MHz)
 BRUKER ARX 300: 1H(300.1 MHz), 13C(75.5 MHz), 31P(121.5 MHz)
 BRUKER AMX 300: 1H(300.1 MHz), 13C(75.5 MHz), 31P(121.5 MHz)
 BRUKER DRX 400: 1H(400.1 MHz), 13C(100.6 MHz), 31P(161.9 MHz), 7Li(155.44)
 BRUKER DRX 500: 1H(500.10 MHz), 13C(125.8 MHz), 31P(202.3 MHz), 27Al(130.3 MHz)。
所有所列31P-和13C-NMR谱1H去耦。除VT-NMR测量外,根据标准在298 K下记录NMR谱。使用相应的氘化溶剂的残留质子-和溶剂信号校准1H-和13C-NMR谱。
1H-NMR: C6D6: δ = 7.16ppm, CDCl3: δ = 7.24 ppm, d8-THF: δ = 3.58 ppm, 1.73 ppm, CD3CN: 
δ = 1.94 ppm, CD2Cl2: δ = 5.32 ppm, d6-甲苯: δ = 7.09 ppm, d5-吡啶: δ = 8.71 ppm, C6D5Br: δ = 7.15 ppm, d6-DMSO: δ = 2.50 ppm。
13C-NMR: C6D6: δ =128.1 ppm, CDCl3: δ = 77.0 ppm, d8-THF: δ = 49.0 ppm, 24.2 ppm, CD3CN:
δ =1.3ppm, 118.3 ppm, CD2Cl2: δ = 52.79 ppm, d6-甲苯: δ = 137.5 ppm, d5-吡啶: δ = 149.9 ppm, C6D5Br: δ = 131.8 ppm, d6-DMSO: δ = 39.5 ppm。
宽带去耦记录31P-NMR谱,并外部对照85%的磷酸或借助内标(PPh3在C6D6中: -5.26 ppm)校准。
通过以Hz计的耦合常数nJxy给出具有核自旋?的核X与核Y之间跨n个键的耦合。
下列缩写用于信号的多重性:
s =单重峰,d =双重峰,t = 三重峰,q = 四重峰,quin = 五重峰,m = 多重峰。
借助2D-NMR-谱法(COSY-、NOESY-、HMQC-或HSQC-和HMBC-NMR谱法)进行信号的精确赋值。在NMR分析中,对环戊二烯基环使用下列编号:
    。
通过NICOLET 510 M光谱仪(作为KBr板之间的Nujol研磨)或型号“Alpha-P"(bruker制造)的ATR-FT-IR-光谱仪,(在纯物质中)记录红外光谱。吸收谱带以cm-1为单位标示。通过下列缩写描述吸收谱带的特征:w = 弱,m = 中等,s = 强, = 波数/cm-1。
元素分析(C, H, N)由化学领域分析部门在Heraeus的型号为CHN-Rapid仪器上进行。对水解敏感和/或对氧敏感的物质在手套箱中在锡坩埚中称重。以重量%给出数据。
在马尔堡菲利普斯-大学化学系中在IPDS-仪器上 (IPDS-1. Stoe)进行单晶x-射线结构分析。在拍摄时使用标准石墨单色器(Mo-Kα-射线, (λ=71.073 pm))。关于晶体结构分析的另外的数据可见于含有晶体学信息的附件中。使用程序Diamond 3用于形成分子结构的图。
用型号TGA/SDTA 851仪器(METTLER TOLEDO)进行TGA。为进行TGA测量,每次都使用集成在仪器中的超微天平将样品称入70微升氧化铝坩埚中。在型号DSC 821ede Mettler Toledo公司的仪器上进行聚合物样品的DSC测量。对于DSC测量,每次将物质称入40微升铝坩埚中。在密封坩埚的盖中穿孔以便滞留的空气逸出。使用具有两次循环的温度程序。在-90至60℃的温度范围内以10 K/min的加热速率测量样品。
可以在THF中在20℃下相对于作为标准的聚苯乙烯通过凝胶渗透色谱法测定分子量。
首先,必须指出,在纯THF中进行聚异戊二烯的GPC测量,而为了测量聚己内酯,将三氟乙酸以5%的浓度添加到THF中作为洗脱剂。通过添加该酸,可以抑制催化剂残留的可能的结晶。相同聚合物在相同柱上、但不添加酸的测量不产生任何有效的结果,这是因为在该柱和材料上形成过压。聚己内酯的分离柱是两个PSS SDV线性柱(10 μ, 2x 8x600 mm),流速为0.8 mL/min。用于测量聚异戊二烯样品的分离柱是PSS SDV线性柱(5 μ, 30 cm)(+前置柱(SDV前置柱5 μL))和1 mL/min的流速。
 [(η5:η1-C5R23R1PR32CH2)SE(hmds)2]的制备

一般操作程序: 首先将x毫摩尔配体(1.0当量)和x毫摩尔SE(hmds)3(1.0当量)溶解在x毫升甲苯中。根据中心原子,将反应溶液在80℃下搅拌不同时长。借助31P-NMR谱法进行反应控制。在各反应时间后,在真空中除去溶剂和任何所得二硅氮烷(Disilazan) [H(hmds)]。将残留物悬浮在3-5毫升己烷中并且任选在超声浴中悬浮。该悬浮液在-30℃下储存过夜以提高沉淀产率。
实施例1: [(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)YCl2]2的制备

预先置入97毫克C5Me4PPh2Me(0.30毫摩尔,1.00当量)和134毫克[Ycl3(thf)2.5](0.357毫摩尔,1.18当量)并悬浮于8毫升甲苯中。将该具有浅色固体的橙色溶液冷却至0℃,并滴加0.6毫升PhLi溶液(0.5 M在nBu2O/苯中,0.30毫摩尔,1.00当量),然后将该物质在0℃下搅拌1小时。在此步骤的过程中,该溶液的颜色消失。
在完全反应后(通过31P-NMR谱法控制反应),该反应混合物用celite?过滤并用每次3-4毫升甲苯洗涤两次。所得滤液在高真空中浓缩,并将残留物悬浮在戊烷中。
然后将该混合物离心,弃置上清液并将米色固体在高真空中干燥。
收率: 129毫克(0.24毫摩尔,79%)。
在作为溶剂的THP中和使用[Ycl3(thp)2]进行反应时,实现相同结果。
实施例2: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)La(hmds)2]的制备

首先将70毫克C5Me4Pme3(0.36毫摩尔,1.00当量)和229毫克[La(hmds)3](0.37毫摩尔,1.03当量)溶解在10毫升甲苯中。反应溶液在75℃下搅拌2小时。借助31P-NMR谱法进行反应控制。在40℃下在高真空中除去溶剂和H(hmds)。将残留物悬浮在3-5毫升己烷中并在超声浴中变成糊。该悬浮液在-30℃下储存过夜以提高收率。
收率:227毫克(0.35毫摩尔,96%);产物:无色固体。
可以在-30℃下由己烷溶液获得单晶。
实施例3: 在NMR标度下制备[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)Sm(CH2SiMe3)2]和[(η5:η1-C5Me4PPh2CH)Sm(CH2SiMe3)]2

在手套箱中,在小容器中,首先将11.18毫克C5Me4PPh2Me(0.04毫摩尔,1.00当量)溶解在0.2毫升C6D6中。在一个单独的容器中将[Sm(CH2SiMe3)3(thf)3](0.04毫摩尔,1.00当量)溶解在0.2毫升C6D6中。用注射器将该配体溶液缓慢滴加到前体溶液中,在此步骤的过程中轻微摇动反应器。将反应混合物转移到NMR管中,用0.2毫升C6D6冲洗。该化合物通过NMR谱法表征。
实施例4: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)Y(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,70毫克Me3PC5Me4(0.36毫摩尔,1.0当量),205毫克Y(hmds)3(0.36毫摩尔,1.0当量);时间:5 h (+3天);温度:50℃ (+3天, 室温)。
收率:163毫克(0.27毫摩尔,75%);颜色:无色固体。
元素分析(C24H56N2Psi4Y, 604.94 g/mol): 计算值: C: 47.65, H: 9.33, N: 4.63;实测值: C: 45.20, H: 8.91, N: 3.77。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 3.17 (d, 2JP,Y = 2.08 Hz)。
 1H-NMR (400.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 2.04 (s, 6H, C5Me4, 2,5-Cp), 2.00 (s, 6H, C5Me4, 3,4-Cp), 1.13 (d, 2JP,H = 12.65 Hz, 6H, Pme2), 0.42 (s, 36H, N(SiMe3)2), 0.02 (dd, 2H, 2JP,H = 9.80 Hz, 2JY,H = 2.08 Hz, PCH2Y)。
 13C-NMR(62.8 MHz, C6D6): δ/ppm = 125.4 (d, 2,3JC,P= 13.2 Hz), 119.3 (d, 2,3JC,P = 12.1 Hz), 91.2 (d, 1JC,P = 100.13 Hz, PCCp), 17.4 (d, 1JC,P= 48.3 Hz, Pme2). 14.9 (s, C5Me4, 3,4-Cp), 12.3 (d, 3JC,P= 1.44 Hz, C5Me4, 2,5-Cp), 6.62 (s, N(SiMe3)2)。PCH2Y的信号与下列信号叠加。
 EI-MS: m/z (%) = 355 (35%), 281 (100%), 254 (48%), 239 (39%), 207 (45%), 123 (100%), 105 (56%), 91 (34%), 77 (27%)。
 IR(纯物质): /cm-1= 2945.47 (m), 2896.22 (m), 1312.51 (m), 1291.25 (m), 1239.93 (s), 1125.00 (w), 951.37 (s), 929.76 (s), 812.79 (s), 770.03 (s), 751.79 (s), 661.53 (m), 607.43 (m), 450.22 (m)。
实施例5: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)La(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,70毫克Me3PC5Me4(0.36毫摩尔),229毫克La(hmds)3(0.37毫摩尔,1.03当量);时间:2 h (5 h);温度:75℃ (50℃)。
收率:227毫克(0.35毫摩尔,96%);颜色:无色固体。
可以在-30℃下由己烷溶液获得单晶。
元素分析(C24H56N2Psi4La, 654.94 g/mol): 计算值: C: 42.29, H: 8.07, N: 4.48;实测值: C: 38.61, H: 7.73, N: 3.58。
 1H-NMR (300.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 2.08 (s, 6H, C5Me4, 2,5-Cp), 2.04 (s, 6H, C5Me4), 1.13 (d, 2JP,H = 12.8 Hz, 6H, Pme2), 0.40 (s, 36H, N(SiMe3)2), -0.26 (d, 2H, 2JP,H= 7.74 Hz, PCH2-La)。
 13C-NMR (75.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 127.5 (d, 1JP,C = 57.2 Hz, CqP ), 124.28 (s, C5Me4), 120.46 (s, C5Me4, 2,5-Cp), 13.19 (s, C5Me4), 10.70 (s, C5Me4, 2,5-Cp), 17.18 (d, 1JP,C = 48.0 Hz, Pme2), 4.17 (s, N(SiMe3)2), 1.68 (d, 1JP,C = 69.9 Hz, PCH2La)。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 4.99。
 31P-NMR (121.5 MHz, Et2O): δ/ppm = 6.75。
 EI-MS: m/z(%) = 161 [hmds], 146 [Me3Si-N-SiMe2]。
 IR(纯物质): /cm-1 = 2994.48 (m), 2888.58 (w), 1248.65 (m), 1235.29 (m), 1099.08 (w), 1045.19 (w), 1007.16 (s), 892.52 (m), 819.00 (s), 750.03 (w), 743.17 (m), 688.25 (w), 658.17 (s), 597.40 (m), 438.40 (s)。
实施例6: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)Ce(hmds)2]的制备

量的数据: 8毫升甲苯,86毫克Me3PC5Me4(0.44毫摩尔,1.0当量),273毫克Ce(hmds)3(0.44毫摩尔,1.0当量);时间:3 h;温度:80℃,该化合物对氧化非常敏感。
收率:137.5毫克(0.21毫摩尔,47.7%);颜色:浅棕色固体。
可以在-30℃下由己烷溶液获得单晶。
元素分析(C24H56N2Psi4Ce, 656.15 g/mol): 计算值: C: 43.93, H: 8.60, N: 4.27;实测值: C: 28.50, H: 5.26, N: 0.89。
 1H-NMR (300.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 4.36 (s, 6H, C5Me4), 3.70 (s, 6H, C5Me4), 2.38 (bs, 6H, Pme2), 0.13 (s, 36H, N(SiMe3)2), -2.71 (bs, PCH2Ce)。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = -32.3。
 13C-NMR (75.5 MHz, C6D6): 由于顺磁性,信号消失在背景噪声中。
 EI-MS: m/z (%) = 161 [hmds]*, 146 [Me3Si-N-SiMe2]*。
 IR(纯物质): /cm-1= 2949.64 (m), 2900.61 (w), 1240.32 (m), 997.91 (m), 967.72 (s), 948.33 (m), 860.47 (m), 825.12 (s), 801.88 (s), 737.84 (s), 660.62 (m), 591.05 (m), 450.45 (w)。
实施例7: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)Nd(hmds)2]的制备

量的数据: 5毫升甲苯,96毫克Me3PC5Me4(0.49毫摩尔,1.00当量),320毫克Nd(hmds)3(0.51毫摩尔,1.04当量);时间:6 h;温度:75℃ (+3天 室温) 收率:211.3毫克(0.32毫摩尔,65.3%);颜色:蓝色固体。
可以在-20℃下由己烷溶液在2天后获得深蓝色单晶。
元素分析: (C24H56N2Psi4Nd;657.23 g/mol): 计算值: C: 43.66, H: 8.55, N: 4.24;实测值: C: 39.21, H: 8.08, N: 3.48。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = -200.7 (bs)。
 1H-NMR (400.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 12.88 (s, 6H, C5Me4), 5.16 (s, 6H, C5Me4), -0.75 (bs, 6H, Pme2), -5.10 (bs, 18H, N(SiMe3)2), -7.58 (bs, 18H, N(SiMe3)2), -69.8或-16.38 (bs, 2H, PCH2Nd)。
 13C-NMR (100.6 MHz, C6D6): δ/ppm = 210.2 (s, C5Me4), 180.2 (s, C5Me4, 168.6 (d, 1JP,C= 95.6 Hz, PCCp), 68.3 (bs, C5Me4), 34.0 (d, 1JP,C = 47.3 Hz, Pme2), 24.9 (C5Me4), 6.41(N(SiMe3)2), 1.18, -13.27 (N(SiMe3)2)。
无法确定PCH2Nd的信号。
 IR(纯物质): /cm-1= 2946.89 (m), 2895.13 (w), 1239.15 (m), 963.29 (s), 945.74 (s), 814.66 (s), 766.15 (s), 747.21 (s), 659.85 (s), 598.84 (s), 438.86 (m)。
实施例8: [(η5:η1-C5Me4Pme2CH2)Sm(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,49毫克Me3PC5Me4(0.25毫摩尔,1.0当量), 158毫克Sm(hmds)3(0.25毫摩尔,1.0当量);时间:3 h;温度:80℃。
收率:98毫克(0.147毫摩尔,58.8%);颜色:米色固体。
元素分析: (C24H56N2Psi4Sm, 667.25 g/mol): 计算值: C: 43.26, H: 8.47, N: 4.20;实测值: C: 41.73, H: 8.76, N: 3.92。
 31P-NMR (121.5 MHz, 甲苯): δ/ppm = 37.9 (bs)。
 1H-NMR (300.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 3.21 (s, 6H, C5Me4), 2.29 (s, 6H, C5Me4), -0.05 (bs, 6H, Pme2), -1.57 (s, 36H, N(SiMe3)2), -3.86 (bs, 2H, PCH2Sm)。
 13C-NMR (75.5 MHz, C6D6): 无法确定信号。
 EI-MS: m/z (%) = 652.2 [M+-Me]。
 IR(纯物质): /cm-1 3067.14 (bm), 2949.59 (w), 1240.45 (m), 998.29 (m), 968.28 (s), 948.34 (m), 860 (m), 825.51 (s), 801.91 (s), 737.98 (s), 660.75 (s), 591.22 (s), 450.30 (m), 405 (m)。
实施例9: [(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)La(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,98.0毫克Me3PC5Me4(0.50毫摩尔,1.00当量), 415毫克La(hmds)3(0.67毫摩尔,1.34当量);时间:2 h;温度:80℃。
收率:194毫克(0.30毫摩尔,60%);颜色:米色固体。
可以在-30℃下由己烷溶液获得无色单晶。
元素分析: (C24H56PlaN2Si4, 652.0 g/mol): 计算值: C: 44.01, H: 8.62, N: 4.28;实测值: C: 32.17, H: 6.48, N: 1.41。
 1H-NMR (C6D6, 400.15 MHz): δ/ppm = 6.65 (m, 1H, C5H3), 6.28 (m, 1H, C5H3), 5.91 (m, 1H, C5H3), 1.43 (s, 9H, tBu), 1.08 (d, 2JH,P = 13.1 Hz, 3H, Pme), 1.03 (d, 2JH,P = 12.8 Hz, 3H, Pme), 0.45 (bs, 18H, (N(SiMe3)2), 0.33 (s, 18H, (N(SiMe3)2), -0.58 (dd, 2JH,P = 8.2 Hz, 2JH,H = 3.6 Hz, 2H, PCH2La)。
 31P-NMR (C6D6, 161.90 MHz): δ/ppm = 7.21。
 13C-NMR (75.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 147.1 (d, 2JCP =11.3 Hz, C5H3tBu, CqtBu), 113.8 (d, 2JCP = 13.6 Hz, C5H3tBu), 112.2 (d, 2JCP= 12.8 Hz, C5H3tBu), 109.7 (d, 3JCP = 12.8 Hz, C5H3tBu), 94.3 (d, 1JCP = 104.7 Hz, PCCP), 33.6 (s, C(CH3)3), 32.4 (d, C(CH3)3), 15.3 (d, 1JCP = 47.5 Hz, Pme), 12.8 (d, 1JCP = 53.5 Hz, Pme), 7.95 (d, 1JCP = 38.42 Hz, PCH2La), 4.4 (bs, (N(SiMe3)2, 24.3 (s, (N(SiMe3)2。
 EI-MS: m/z = 196 [Me3PC5H3tBu], 181[Me2PC5H3tBu], 61 [Me2P]。
 IR(纯物质): /cm-1 = 3066.61 (w), 2946.81 (m), 2899.33 (w), 1460.77 (w), 1414.74 (m), 1357.36 (w), 1291.67 (s), 1241.43(s), 1201.91 (s), 1176.04 (s), 1091.89 (s), 1056.23 (m), 1004.24 (s), 975.35 (vs), 747.93 (vs), 9.8067 (w), 861.32 (s), 824.38 (m), 801.99 (m), 765.70 (s), 744.09 (m), 663.42 (vs), 589.99(vs), 488.12(w), 449.73(w)。
实施例10: [(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Ce(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,98.0毫克Me3PC5Me4(0.51毫摩尔,1.00当量),380毫克Ce(hmds)3(0.61毫摩尔,1.19当量);时间:2 h;温度:80℃。
收率:144毫克(0.22毫摩尔,43%);颜色:棕色固体。
可以在-18℃下由己烷溶液获得黄色单晶。
元素分析: (C24H56PceN2Si4, 653.2 g/mol): 计算值: C: 43.93, H: 8.60, N: 4.27;实测值: C: 39.43, H: 7.97, N: 2.96。
 1H-NMR (300.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 46.27 (s, 1H, C5H3tBu), 18.05 (s, 1H, C5H3tBu), 15.06 (s, 3H), 5.27 (s, 9H, C5H3tBu), -0.81 (极宽信号不能积分N(SiMe3)2), -4.43 (s, 3H), -9.85 (bs, 1H, C5H3tBu), -11.55 (极宽信号不能积分N(SiMe3)2), -25.80 (s, 1H, C5H3tBu), -35.82 (bs, 2H, PCH2Ce)。甚至在长的测量时间后,这种化合物的2D-谱也不能提供有效信号。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = -27.8 (bs)。
 EI-MS m/z(%) = 181 [Me2P-CptBu], 196 [Me3P-CptBu], 61 [Me2P]。
 IR(纯物质): /cm-1= 3065.81 (w), 2946.36 (m), 2897.23 (m), 2858.60 (w), 1427.61 (m), 1355.52 (m), 1291.51 (m), 1200.65 (m), 1174.10 (s), 1091.93 (s), 1057.31 (s), 977.72 (m), 946.70 (vs), 860.54 (m), 825.67 (m), 764.56 (vs), 667.43 (vs), 608.64 (w), 488.04 (w), 450.21 (m)。
实施例11: [(η5:η1-C5H3tBuPMe2CH2)Nd(hmds)2]的制备

量的数据: 10毫升甲苯,49毫克Me3PC5Me4(0.25毫摩尔,1.00当量),163毫克Nd(hmds)3(0.26毫摩尔,1.04当量);时间:4 h;温度:80℃。
收率:118.3毫克(0.18毫摩尔,72%);颜色:蓝色结晶固体。
元素分析(C24H56N2Psi4Nd, 657.23 g/mol)。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6) δ/ppm = -178.5。
 1H-NMR (300.0 MHz, C6D6) δ/ppm。
 IR(纯物质): /cm-1= 2945.93 (m), 2895.00 (w), 1239.31 (s), 965.02 (s), 945.84 (s), 823.47 (s), 766.02 (m), 746.05 (m), 659.71 (s), 598.92 (s), 440.34 (w)。
实施例12: [(η5:η1-C5H3tBuPPh2CH2)La(hmds)2]的制备

量的数据: 8毫升甲苯,80毫克C5H3tBuPPh2Me(0.25毫摩尔,1.00当量),155毫克La(hmds)3(0.25毫摩尔,1.00当量);时间:3 h;温度:80℃。
收率:115毫克(0.148毫摩尔,59.1%);颜色:米色固体。
元素分析(C34H60LaN2Psi4, 778.3 g/mol): 计算值: C, 52.42;H, 7.76;N, 3.60;
 1H-NMR (C6D6,400.1 MHz): δ/ppm = 7.82-7.74 (m, 4H, Phm), 7.03-7.00 (m, 6H, PhO,P), 6.77 (m, 1H, C5H3), 6.40 (m, 1H, C5H3), 6.04 (m, 1H, C5H3), 1.39 (s, 9H, tBu), 0.33 (bs, 18H, (N(SiMe3)2), 0.30 (bs, 2H, PCH2La, 被hmds的信号叠加), 0.27 (s, 18H, (N(SiMe3)2)
 31P-NMR (C6D6, 121.90 MHz): δ/ppm = 12.6.
 13C-NMR (75.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 132.42 (s, Php), 132.41 (s, Php), 131.9 (d, 3JC,P= 2.33 Hz, Phm), 131.7 (d, 3JC,P= 2.12 Hz, Phm), 129.0 (d, 2JC,P = 5.9 Hz, Pho), 131.7 (d, 2JC,P = 5.9 Hz, Pho), 116.3 (d, 2,3JCP = 13.4 Hz, C5H3tBu), 114.7 (d, 2,3JCP = 13.7 Hz, C5H3tBu), 113.2 (d, 2,3JCP = 13.1 Hz, C5H3tBu), 91.9 (m, PCCP), 32.7 (s, C(CH3)3), 4.5 (bs, (N(SiMe3)2) 3.5 (s, (N(SiMe3)2。
无法观察到叔丁基的季碳原子和亚甲基桥的信号。
 IR(纯物质): /cm-1= 2949.77 (m), 2900.52 (m), 1240.51 (m), 997.76 (m), 967.78 (s), 948.38 (m), 860.62 (m), 825.20 (s), 801.99 (s), 764.14 (s), 738.03 (m), 660.67 (s), 591.07 (s), 450.52 (m)。
实施例13: [(η5:η1-C5Me4PPh2CH2)LaBr(hmds) (thf)]的制备

将16.0毫克(0.044毫摩尔,1.05当量)CsMe4PPh2CH3和25.5毫克(0.042毫摩尔,1.00当量)La(hmds)2Br(thf)]2一起称入NMR管并溶解在0.7毫升d8-甲苯中。通过NMR谱法检查反应溶液。
然后将温度提高10℃并分别测量31P-NMR和1H-NMR的波谱。
 31P-NMR (202.3 MHz, d8-tol): δ/ppm = 14.4。
 1H-NMR (500.1 MHz, d8-tol): δ/ppm = 7.89-6.99 (m, 10H, Ph), 3.58 (4 H, thf), 2.09 (s, 6H, C5Me4), 1.82 (s, 6H, C5Me4), 1.52 (4H, thf), 0.44 (d, 2H, 2JPH= 6.0 Hz, PCH2La), 0.08 (s, 18H, N(SiMe3)2)。
 13C-NMR (125.8 MHz, d8-tol): δ/ppm = 133.1 (Ph), 133.0 (Ph), 131.4 (Ph), 14.1 (C5Me4), 11.9 (C5Me4), 2.66 (s, N(SiMe3)2), 1.39 (PCH2La)。
Cp-环的季碳原子的信号不可见。由于信号的宽度,属于磷原子的苯基环的C原子信号的分裂不是清晰可辨的。
实施例14: [(η5:η1-C5Me4PMe2CH2)LaBr(hmds)(thf)]的制备

5.95毫克(0.030毫摩尔,1.00当量)C5Me4PMe3和20.61毫克(0.034毫摩尔,1.13当量) [La(hmds)2Br(thf)]2一起称入NMR管中并溶解在10毫升甲苯中。通过31P-NMR-NMR谱法检查反应溶液。
 31P-NMR (121.5 MHz, C6D6): δ/ppm = 9.15。
 1H-NMR (300.1 MHz, C6D6): δ/ppm = 3.58 (thf), 2.08 (s, 6H, C5Me4), 2.04 (s, 6H, C5Me4), 1.31 (thf), 0.79 (d, 6H, 2JP,H = 12.0 Hz, PMe2). -0.27 (d, 2H, 2JP,H = 9.0 Hz, PCH2La), 0.40 (s, 18H, N(SiMe3)2)。
实施例15: 通过一锅反应制备[(η5:η1-C5Me4PPh2CH2Y(CH2SiMe3)2)

将99毫克LiCH2SiMe3(1.05毫摩尔,3.51当量)溶解在4毫升甲苯中,冷却至0℃并缓慢滴加到133毫克[YCl3thf25](0.354毫摩尔,1.18当量)和96毫克C5Me4PPh2Me(0.300毫摩尔,1.00当量)在4毫升甲苯中的也同样冷却至0℃的悬浮液中。浅色沉淀物从该溶液中析出。该混合物在0℃下搅拌1小时。反应控制显示主要产物和次要产物以及部分游离的配体。该混合物在倒置玻璃料中用Celite过滤,在真空中从滤液中除去溶剂。将残留物悬浮在戊烷中。在固体沉降后,上清液的31P-NMR谱表明,这两种物类现以相同比例存在于该溶液中。可以在-30℃下由该上清液生长无色晶体,标作物类2。
 31P-NMR (121.5 MHz, 甲苯): δ/ppm = 12.88 (d, 1JP,Y = 5.36 Hz, 86%,物类1), 7.47 (d, 1JP,Y = 5.36 Hz, 9%, 物类2), 1.81 (m, 5%,配体)。
 31P-NWIR (121.5 MHz, 戊烷): δ/ppm = 13.84 (d, 1JP,Y = 5.36 Hz, 33%,物类1), 8.40 (m, 33%,物类2), 2.41 (m, 33%,配体)。
实施例16: 使用CpPC-bis-hmds化合物的ε-己内酯的开环聚合

将0.25毫摩尔相应配体与0.25毫摩尔相应SE(hmds)3在下示温度下在10毫升甲苯中搅拌下示时间。借助31P-NMR谱法检查配体生成配合物的反应完全。现在,将1毫升(大约0.025毫摩尔配合物,1.00当量)反应溶液注入50毫升甲苯中并注入1.14克(10毫摩尔,400当量)ε-己内酯。在室温下搅拌1小时。此后将该溶液添加到900毫升MeOH(与0.1毫升HCl浓混合)中。白色固体立即析出且该溶液变浑浊。搅拌过夜以确保沉淀完全。第二天,使用Büchner漏斗滤出该聚合物并在真空中在40℃下干燥2天。
将聚合物溶解在大约50-100毫升CHCl3中,用Celite过滤(以分离可能存在的SE2O3);在500毫升MeOH中重新沉淀。将该聚合物再溶解两次并再沉淀以确保用于分析目的的高纯度。借助GPC和NMR谱法分析该聚合物。

在31P-NMR谱中没有信号。实验的聚己内酯的13C-NMR谱的信号符合如文献中记录的那些(图6)。
检测到的多分散性(PD)大约2的范围。活性聚合的证据是1.0的PD;即所有链由相等数量的单体单元构成,因此均匀生长。但是,引发速率自然也比聚合速率慢。由此同样导致彼此的链长差异,这由PD >1表示。
实施例17: 异戊二烯聚合

预催化剂合成:在0.25毫升苯中的0.010毫摩尔(1.0当量)相应配体与0.011毫摩尔(1.1当量)相应SE(CH2SiMe3)3thfx一起溶解在0.25毫升苯中并添加到NMR管中。借助31P-NMR-谱法确定预催化剂的组成。在下表中给出形成烷基化合物或相应的亚烷基化合物的百分比数据。
现在在schlenk管中向该溶液中加入7.3毫升C6H5Cl,以在加入所有试剂后达到10毫升的总体积。
注入1毫升(680毫克)异戊二烯(10.0毫摩尔,1000当量),然后1毫升在C6H5Cl中的(PhNHMe2)[B(C6F5)4]溶液(8.012 mg/1 mL,0.01毫摩尔,1.0当量)。随后立即加入0.2毫升三异丁基铝的甲苯溶液(0.1154 g/mL,0.116毫摩尔,11.6当量)。
在室温下搅拌24小时。
此后将该粘性溶液与1刮刀端的作为稳定剂的2,6-二叔丁基-4-甲酚添加到100毫升-250毫升HCl-酸性MeOH(0.2毫升HCl浓中。立即析出白色固体且该溶液变浑浊。用几毫升CHCl3冲洗反应容器;反应混合物有时具有是如此高粘度的以致必须冲洗数次。沉淀剂的量始终为添加的聚合物溶液的10倍体积。将该物质搅拌过夜以确保完全沉淀。第二天,使用Büchner漏斗滤出聚异戊二烯并在真空中在室温下干燥3天。
将该聚合物溶解在大约10毫升-50毫升CHCl3中,用注射器过滤器过滤(以分离可能存在的SE2O3或其它杂质),并重新在100毫升-250毫升MeOH中沉淀以确保用于分析目的的高纯度。
借助GPC、TGA、DSC和NMR谱法分析该聚合物。
表: 31P-NMR波谱控制显示刚在苯中添加反应物[(C5R1R23PR32CH2)SE(CH2SiMe3)2]2 (R1 = tBu, Me;R2 = H, Me;R3 = Me, Ph)后SE-烷基相对于SE-亚烷基-化合物的比率

表: 通过1H-NMR谱法识别的聚异戊二烯的异构体

表: 通过DSC-测量确定的玻璃化转变温度

*因为物质不再存在,未测定。收率< 6%。
借助TGA测量可以测定,没有超过5%的显著分解直至达到在大约390-450℃的降解点。此外,DSC-测量表明,该具有大约-50℃的玻璃点且在达到降解点之前没有熔点的聚合物具有对于弹性体而言典型的理想性质。
表: 借助GPC检测的多分散性和分子量

*分子量如此大以致于获得空隙体积(> 106),无法确切得到分子量(Mw)
**样品微溶于THF中,和/或它们无法完全压过注射器过滤器
*** 具有多于一个最大值的曲线,双峰分布。
得到的多分散性(PD)同样在大约2的范围。在这种情况中,催化剂如此快地开始聚合以致聚合速率大于引发速率。此外,链格外长以致提供精确值Mw/g/mol的测量是不可能的。不测定Mw,就不能检测多分散性,但这在天然橡胶(天然橡胶:PD 3-10)的合成中不重要。

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1、(10)申请公布号 CN 104203966 A (43)申请公布日 2014.12.10 CN 104203966 A (21)申请号 201280048369.9 (22)申请日 2012.08.02 102011080283.5 2011.08.02 DE C07F 9/535(2006.01) C07F 17/00(2006.01) B01J 31/22(2006.01) C08F 36/08(2006.01) C08F 136/08(2006.01) (71)申请人 罗克伍德锂有限责任公司 地址 德国法兰克福 (72)发明人 N. 希莱斯海姆 J. 孙德迈尔 (74)专利代理机构 中。

2、国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 石克虎 林森 (54) 发明名称 稀土金属的 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷限 定几何形状的配合物 (57) 摘要 本 发 明 涉 及 5:1- 亚 环 戊 二 烯 基 - 磷 烷 - 限 定 几 何 形 状 的 配 合 物, 缩 写 为 5:1-CpPC-CGC,它 们 的 制 造 方 法 和 用 途。5:1-CpPC-CGC 相 应 于 通 式 (1) , 其中SE=Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X= 彼此独立地为单阴离子二有机酰氨。

3、基、 双 ( 三甲基甲硅烷基 ) 酰氨基、 卤离子、 烷基、 芳 基、 烷氧、 芳氧或烷基铝化物(AIR4-)取代基 ; L=中 性配体 (PR3、 NR3、 吡啶) 溶剂分子 (THF、 醚、 DMF、 DMSO、 HMPT、 四氢吡喃 THP、 四氢硫代呋喃 THT) ; R= 具有 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原 子的单环或多环芳基 ; R1,R4=彼此独立地为H或甲 基 ; R2,R3= 彼此独立地为 H 或甲基或叔丁基, 或共 同表示取代的环烷基 ; R5,R6= 甲基、 正丁基、 叔丁 基或苯基 ; R7,R8= 彼此独立地为 H、 三甲基甲硅烷 基、 具有1。

4、-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳 原子的单环或多环芳基 ; 以及 m=0、 1、 2 或 3。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.01 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/003292 2012.08.02 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/017280 DE 2013.02.07 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 18 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书18页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104203966 A CN 10。

5、4203966 A 1/3 页 2 1. 通式 1 的稀土金属的 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷 - 限定 - 几何形状 - 配合物 (5:1-CpPC-CGC) 其中 SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、 双(三甲基甲硅烷基)氨基、 卤离子、 烷基、 芳 基、 烷氧、 芳氧或烷基铝化物 (AlR4-) 取代基 ; L = 中性配体和 / 或溶剂分子 ; R1, R4 = 彼此独立地为 H 或甲基 ; R2, R3 = 彼此独立地为 H 或甲。

6、基或叔丁基, 或共同表示取代的环烷基 ; R5, R6 = 甲基、 正丁基、 叔丁基或苯基 ; R7, R8 = 彼此独立地为 H、 三甲基甲硅烷基、 具有 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; 以及 m = 0、 1、 2 或 3。 2. 通式 2 的稀土金属的 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷 - 限定 - 几何形状 - 配合物 (5:1-CpPC-CGC) 其中 SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、 。

7、双(三甲基甲硅烷基)氨基、 卤离子、 烷基、 芳 基、 烷氧、 芳氧或烷基铝化物 (AlR4-) 取代基 ; L = 中性配体和 / 或溶剂分子 ; R1, R4 = 彼此独立地为 H 或甲基 ; R2, R3 = 彼此独立地为 H 或甲基或叔丁基, 或共同表示取代的环烷基 ; R5, R6 = 甲基、 正丁基、 叔丁基或苯基 ; R7, R8 = 彼此独立地为 H、 三甲基甲硅烷基、 具有 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基。 权 利 要 求 书 CN 104203966 A 2 2/3 页 3 3. 根据权利要求 1 或 2 的 5:1-CpPC-CGC。

8、, 其特征在于 SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Nd、 Sm 或 Lu。 4. 根据权利要求 1 或 2 的 5:1-CpPC-CGC, 其特征在于 X = 六亚甲基二甲硅烷基氨基化物、 邻位金属化的 N,N- 二甲基苄胺、 邻位金属化的 N,N,- 三甲基苄胺。 5. 根据权利要求 1 或 2 的 5:1-CpPC-CGC, 其特征在于所述中性配体是 PR3、 NR3、 吡 啶, 其中R = 具有1-10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的单环或多环芳基, 且所述 溶剂分子是 THF、 醚、 DMF、 DMSO、 HMPT、 四氢吡喃、 四氢硫代呋喃。 6. 根据权利要求 1 至 。

9、5 任一项的 5:1-CpPC-CGC, 其特征在于其选自 : (5:1-C5Me4PMe2CH2)Y(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Sm(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)Nd(N(Si。

10、Me3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe2H)2)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Sm(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Sc(CH2SiMe3)2, (5:1-C5H3tBuPPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2。 7. 根据权利要求 1 至 6 任一项的方法, 其特征在于使 CH- 酸性的亚环戊二烯基磷烷与 稀土金属 - 配。

11、体配合物在非质子溶剂中在 -20至 120的温度范围内反应。 8. 根据权利要求 7 的方法, 其特征在于所述反应作为胺消除、 盐消除或烃消除进行。 9. 根据权利要求 7 或 8 的方法, 其特征在于在芳族化合物、 烃、 醚或这些溶剂的混合物 中进行所述反应。 10.根据权利要求7至9任一项的方法, 其特征在于使所述CH-酸性的亚环戊二烯基磷 烷与所述稀土金属 - 配体配合物以 0.8 : 1 至 1.2 : 1 的摩尔比反应。 11. 根据权利要求 7 至 10 任一项的方法, 其特征在于使所述 CH- 酸性的亚环戊二烯基 磷烷与所述稀土金属 - 配体配合物以等摩尔量反应。 12. 根据权。

12、利要求 1 至 6 的 5:1-CpPC-CGC 作为用于有机反应的试剂或催化剂的用 途。 13. 根据权利要求 12 的用途, 其用作聚酯生产中的开环聚合反应中的催化剂。 14. 根据权利要求 12 的用途, 其用作烯烃聚合中的预催化剂。 15. 根据权利要求 14 的用途, 其用作共轭烯烃的聚合中的预催化剂 . 稀土金属的 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷限定几何形状的配合物 (5:1-CpPC-CGC) 权 利 要 求 书 CN 104203966 A 3 3/3 页 4 本发明涉及5:1-亚环戊二烯基-磷烷-限定几何形状的配合物, 缩写为CpPC-CGC, 它们的制造方法和用途。5:1。

13、-CpPC-CGC 相当于式 1 其中 SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基、 双(三甲基甲硅烷基)氨基、 卤离子、 烷基、 芳 基、 烷氧、 芳氧或烷基铝化物 (AlR4-) 取代基 ; L = 中性配体 (PR3、 NR3、 吡啶) 溶剂分子 (THF、 醚、 DMF、 DMSO、 HMPT、 四氢吡喃 THP、 四氢 硫代呋喃 THT) ; R = 具有 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; R1, R。

14、4 = 彼此独立地为 H 或甲基 ; R2, R3 = 彼此独立地为 H 或甲基或叔丁基, 或共同表示取代的环烷基 ; R5, R6 = 甲基、 正丁基、 叔丁基或苯基 ; R7, R8 = 彼此独立地为 H、 三甲基甲硅烷基、 具有 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; 以及 m = 0、 1、 2 或 3。 权 利 要 求 书 CN 104203966 A 4 1/18 页 5 稀土金属的 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷限定几何形状的 配合物 0001 本发明涉及 5:1- 亚环戊二烯基 - 磷烷 - 限定几何形状的配合物, 缩写为 CpPC-CGC。

15、, 它们的制造方法和用途。 0002 随着在 1951 年发现二茂铁, 环戊二烯基配体 (Cp) 在过渡金属的有机金属化学领 域中获得显著声望并以双 ( 环戊二烯基 ) 或茂金属配合物的形式迅速获取 d- 区和 p- 区的 金属。随着 Wilkinson 和 Birmingham 开发出镧系元素和第 3 族的三 -( 环戊二烯化物 ), 这 种配体最终在对水解高度敏感的稀土金属 (SE) 的有机金属化学领域中也成功实现突破 ; 此后合成了不同的双 -( 环戊二烯基 ) 衍生物。 0003 由二茂铁得名的术语茂金属不仅用于纯双 -( 环戊二烯基 ) 配合物, 还用于 CpR2SE(X)n(L)m。

16、形式的带有其它阴离子配体 (X) 或中性配体 (L) 的金属的配合物 (图 1) 。 CpR2SE(+II) 和 CpR2SE(+III) 卤化物是烷基、 氢化或氨基物类的优异原料化合物。这些又最 终具有用于催化用途的反应性官能团, 主要是用在加氢金属化反应、 环化反应和烯烃 DE 聚 合反应中。可以通过环戊二烯基单元上的有机基取代基 R 改变电子或空间参数。C5H5的尤 其著名的变体是五甲基环戊二烯基 C5Me4、 茚基和芴基单元 (统称为 CpR) 。 0004 两个 CpR单元的桥连 Y(在多数情况下为 SiR2、 -CnH2n-) 产生柄型 -茂金属。该 配合物的构象变得固定, 由此实。

17、现金属中心的路易斯酸性的提高, 因为可使较大的底物 分子在催化中更好地到达催化中心。相应地,柄型- 茂基稀土 (Lanthanocen)催化剂 Me2Si(C5Me4)2SE(H)2在乙烯聚合中以及在乙烷与 1- 己烯共聚中的活性比非桥连的茂基 稀土 Cp2SE(H)2高十倍。 0005 Me2Si(C5Me4)2LnR 和 Me2Si(C5Me4)(C5H4)LnR 类型的非手性柄型- 茂金属和手性柄 型- 茂金属以多种多样的方式制备。在通过非手性茂基稀土开发出高效分子内氢胺化后不 久, MARKS 首次描述了手性柄型- 茂基稀土, 手性柄型- 茂基稀土在不对称氢胺化中至关重 要。 0006。

18、 由于柄型- 茂金属在聚合催化中的成功使用, 增加了对进一步降低空间需求和研 究具有一个或两个反应性官能团 CpSEII(X) 或 CpSEIII(X)2的纯半夹心配合物的兴趣。因为 相较于双-Cp-体系, 文献中关于单-Cp-体系已知较少, 所以能断定此类物质的合成具有困 难。在配体取代时, 正当要引入空间需求较少的 Cp- 基团时, 总是又形成热力学上有利的茂 金属或三 -Cp 配合物。 0007 此外, SE 中心原子的正电性更强的特点导致更强的离子键, 因此该化合物倾向于 发生配体交换反应 (配体攀移 (scrambling) 。尽管大多数中性半夹心配合物在烯烃聚合 中没有表现出任何活。

19、性, 但由例如 MAO 或硼烷, 如 B(C6F5)3, 或硼化物 (Borate) , 如 Ph3C B(C6F5)4或Ph2MeNHB(C6Fs)4转化成阳离子活性物类多次导致成功应用于烯烃的区域 特异性和立体特异性聚合或用于与环状和芳族单体的共聚反应中。 0008 由于柄型- 茂金属中的环戊二烯基 - 基团被另一阴离子或中性供体 D 取代形成所 谓的限定几何形状的配合物, 带来更成功的改进。与 Cp 环相反, 供体 D 作为惰性的强保护 性配体 (旁观配体 (spectator Ligand) 用于反应性金属中心的配合, 具有更多面的功能 : 说 明 书 CN 104203966 A 5。

20、 2/18 页 6 其在催化时可以是半不稳定的 (hemilabile) 并发生临时解络而没有催化剂体系的降解, 或 其可以灵活地向中心原子提供 - 和 - 键中的 2、 4 或 6 个电子。 0009 最早的具有 Cp-Y-D- 配体基序的限定几何形状的配合物由 BERCAW 在 1990 年以 具有螯合单元CpSiN的二聚 Sc- 氢化配合物的形式提出 (P.J. Shapiro, E. Bunel, W. Schaefer, J.E. Bercaw, Organometallics 1990, 9, 867-869) (图 2) 。 0010 除许多著名的第 4 族化合物外, 具有稀土金。

21、属的柄型- 环戊二烯基配合物的形成 也可以以工业规模使用的一类令人感兴趣的均相催化剂 (EP 0416815A2) 。 0011 Sundermeyer 等人已经开发了限定几何形状的配合物的一些新型结构基序。它们 含有具有强碱性氮原子的螯合亚氨基磷烷单元 (图 3) 。最初, 基于经典CGC的二阴离子单 元CpSiN相对于单阴离子单元CpPN的等电子关系, 制备具有不同空间需求和电子供体性质 的新的一系列配体。在 2005 年公开了该新体系的最早的镥配合物。可制备其它稀土金属 和第 3 和 4 族金属的一系列CpPN配合物 (其中CpPN单元充当螯合配体) 并研究了其在分 子内氢胺化和烯烃聚合。

22、中的活性 (WO2009068000) 。 此外, 进行了第4族、 铝、 铬、 钒和其它稀 土金属 -CG-配合物的合成实验。独立地但同时地, BOURISSOU 及其同事公开了基于芴基的 FluPN 配体体系及其在第 4 族金属上的配合的 DFT 计算和实验研究。 0012 如上文已提及的, 在CpPN配合物中, 磷腈 (Phosphazen) 单元经由磷原子直接键接 到 C5 环上, 因此是结构上可验证的螯合单元的组成部分。单阴离子CpSiNP-配体是得自新 型单阴离子CpPN-配体和经典二阴离子CpSiN - 配体的杂化物, 其中磷腈单元相对于作为 靶瞄准的 C5-Si-N 螯合环布置在。

23、环外。与在 2010 年首次描述的配体体系相关的还有具有 Me2Si- 桥连环戊二烯基 - 咪唑啉 -2- 亚胺配体的化合物, 其 N 原子也是极碱性的两性离子 构造的中性配体 (即咪唑环) 的组成部分。工作组 TAMM 公开了具有铬 (S. Randoll, P.G. Jones, M. Tamm, Organometallics 2008, 27, 3232-3239) 、 稀土金属和碱土金属 (T.K. Panda, C.G. Hrib, P.G. Jones, J. Jenter, P.W. Roesky, M. Tamm, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 427。

24、0-4279) 的这种配体体系的限定几何形状的配合物。 在此应提 及工作组SUNDERMEYER的在桥中具有磷(III)原子的通用描述方式为(CpRPRNR)2-的另外一 种二阴离子CpPN 配体体系, 因为相应的钛配合物产生具有高活性的线性高分子聚乙烯 (J. Sundermeyer 等人Eur. J. Inorg. Chem. 2002, 678-691 ;J. Organomet. Chem. 2001, 640, 21-28) 。 0013 此外已知的单阴离子双齿鏻二叶立德配体 ( “CPC,” 类型 A, 图 4) 。已经研究了 这种多样化的螯合 - 配体体系与整个周期表的金属的配合。

25、物 (H. Schmidbaur, Angew. Chem. Int. Ed. 1983, 22, 907-927) 。在此领域中要提及的主要是 Schumann 的 最早的镧系元素的均配无溶剂有机基配合物。具有 KZ = 6 的这种化合物类别 (CPC)3SE 对镥到最大的镧系元素镧而言用 A 型的具有两个 - 供体的配体 (图 4) 足以稳定化 (H. Schumann, F.-W. Reier, J. Organomet. Chem. 1982, 235, 287-294) 。 由此研究 了它们的表征和它们的反应性。除均配配合物外, 也存在 A 型稀土金属的杂配配合物, 其在 大多数情况。

26、下用 Cp- 共配体稳定化并研究了其反应性。 0014 但是, 不仅经典的鏻二叶立德已引起科学关注, 许多在螯合单元中具有两个 - 供体的 C 型的磷桥连柄型- 茂金属配体 (CpPCp) 也引起注意。用这种 C 型双 - 环戊 二烯基 - 鏻 diylide 配体制备碱金属和碱土金属、 第 4 族金属和铁的配合物。但是, 对它 说 明 书 CN 104203966 A 6 3/18 页 7 们的反应性所知不多。在一个实例中, CpPCp- 铁配合物本身充当聚合催化中的催化剂 (H. Schumann, S. Hohmann, Chemiker-Zeitung 1976, 100 (7-8),。

27、 336) 。 0015 尽管 R3P=C5R4类型的亚环戊二烯基磷烷其结构基序是新型的 B 型配体类别 的基础, 作为两性离子配体在文献中早已为人所知, 但迄今缺乏关于含有这种配体的脱质 子形式的配合物的有利用途的报道 (F. Ramirez, S. Levy, J. Org. Chem. 1956, 21, 1333) 。 0016 因此, 本发明的目的是提供具有经由 P- 桥原子以类似螯合物的方式键接到 SE 中 心原子上的 C5R4供体和 C 供体的 SE 配合物。 0017 根据本发明, 通过通式 1 的 5:1-CpPC-CGC 实现这一目的。 其中 SE = Sc、 Y、 La、。

28、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基 -、 双 ( 三甲基甲硅烷基 ) 氨基 -、 卤离子 -、 烷 基 -、 芳基 -、 烷氧 -、 芳氧 - 或烷基铝化物 (Alkylaluminat) (AlR4-) 取代基 ; L = 中性配体, 如三有机基磷烷 (PR3)、 叔胺 (NR3)、 吡啶和 / 或溶剂分子, 如四氢呋喃 (THF)、 醚、 N,N- 二甲基甲酰胺 (DMF)、 二甲亚砜 (DMSO)、 六甲基磷酸三酰胺 (HMPT)、 四氢吡 喃 (THP)、 四氢硫代。

29、呋喃 (THT) ; R = 具有最多 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; R1, R4 = 彼此独立地为 H 或甲基 ; R2, R3= 彼此独立地为 H 或甲基或叔丁基, 或共同表示取代的环烷基 ; R5, R6 = 甲基、 正丁基、 叔丁基或苯基 ; R7, R8 = 彼此独立地为H、 三甲基甲硅烷基、 具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; 以及 m = 0、 1、 2 或 3。 0018 或者, 用通式 2 的 CpPC-CGC 实现本发明的目的。 其中 SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd。

30、、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb 或 Lu ; X = 彼此独立地为单阴离子二有机氨基 -、 双 ( 三甲基甲硅烷基 ) 氨基 -、 卤离子 -、 烷 说 明 书 CN 104203966 A 7 4/18 页 8 基 -、 芳基 -、 烷氧 -、 芳氧 - 或烷基铝化物 (AlR4-) 取代基 ; R = 具有最多 1-10 个碳原子的烷基或具有 6 至 20 个碳原子的单环或多环芳基 ; R1, R4 = 彼此独立地为 H 或甲基 ; R2, R3 = 彼此独立地为 H 或甲基或叔丁基, 或共同表示取代的环烷基 ; R5, R6 = 甲基、 。

31、正丁基、 叔丁基或苯基 ; R7, R8 = 彼此独立地为H、 三甲基甲硅烷基、 具有最多1-10个碳原子的烷基或具有6至 20 个碳原子的单环或多环芳基。 0019 优选地, 在5:1-CpPC-CGC中, SE = Sc、 Y、 La、 Ce、 Nd,、 Sm或Lu ; X = 六亚甲基二 甲硅烷基氨基化物 (Hexamethylendisilazanid)、 邻位金属化的 N,N- 二甲基苄胺 (dmba)、 邻位金属化的 N,N,- 三甲基苄胺 (tmba)、 甲硅烷基甲基化物 (methanid) -CH2SiMe3 或 -CH(SiMe3)2、 苄基、 烯丙基、 Cl、 Br 或 。

32、I。 0020 根据本发明的 (5:1-phosphorylide)- 稀土茂金属优选选自 : (5:1-C5Me4PMe2CH2)Y(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Sm(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)La(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5H3tB。

33、uPMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe2H)2)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Sm(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PPh2CH2)Sc(CH2SiMe3)2, (5:1-C5H3tBuPPh2CH2)Y(CH2SiMe3)2, (5:1-C5Me4PMe2CH2)Sc(CH2SiMe2H)2, (5:1-C5H3tBuPMe2CH2)Sc(CH2SiMe3)2。 0021 在所有配合物中, CpPC 单元代表双齿阴离子配体。特别优选制备具有。

34、 R7, R8 = H 的配合物, 其与在稀土金属上作为 6+2- 电子 - 供体的亚甲基单元 R1-44C5-PR5R6-CH2-配 位。三价 SE 金属原子与另外的阴离子配体 X 和中性配体 L 另外配位。在 R8 = H 的具 体情况中, 可以将CpPC单元进一步脱质子并将其作为双齿二阴离子 6+4- 电子 - 配体 R1-44C5-PR5R6-CR72-键合到金属原子上。但是, 也意在要求保护其中正样的配合物, 在其中 这些配体的至少一个以类似螯合物的方式键合在二价或四价 SE- 金属原子上 (图 5) 。 0022 本发明的 5:1-CpPC-CGCes 以下述方式制备 : 使 CH。

35、- 酸性亚环戊二烯基磷烷与 稀土金属配体配合物在非质子性溶剂中在 -20至 120的温度范围内反应。该反应作为 胺、 盐或烃的消除进行。该反应优选在芳烃、 烃、 醚中或在这些溶剂的混合物中进行。该反 应特别优选在 -10至 80的反应温度范围进行。优选使该 CH- 酸性的亚环戊二烯基磷烷 与所述稀土金属配体配合物以 0.8 : 1 至 1.2 : 1 的摩尔比反应。特别优选以等摩尔量所 述 CH- 酸性的亚环戊二烯基磷烷与所述稀土金属配体配合物反应。 说 明 书 CN 104203966 A 8 5/18 页 9 0023 本发明的5:1-CpPC-CGCes用作有机反应中的试剂或催化剂。 其。

36、它有利的用途 是用作聚酯生产中的开环聚合中的催化剂和用作烯烃聚合中的预催化剂。 尤其有利的是用 作共轭烯烃聚合中的预催化剂。 0024 与多相齐格纳 - 纳塔 (Ziegler-Natta) 催化剂体系相比, 必须强调的茂金属 - 和 茂金属类似 - 化合物的优点是在非极性有机溶剂中的良好可溶性、 分子 (单位点催化剂) 中 明确给定的催化活性位 (活性侧)和通过催化剂配合物的立体化学可实现的生成聚合物的 C-C- 偶联反应的立体选择性 (立构规整度) 。聚烯烃的不同立构规整度导致完全不同的性 质, 例如在该聚合物的熔点、 抗拉强度和稳定性, 因此通过分子单位点催化剂的设计, 可以 有针对性地。

37、调节非常有价值的聚合物的性能曲线。 该新一代的限定几何形状的配合物优于 茂金属的活性能实现聚合催化中的高度选择性并能承受相当高的热应力。 0025 通过 CH- 酸性的配体前体与 SE 氨化物 (Amiden) 的反应 (胺消除) 或与 SE- 亚 烷基的反应 (烃消除) 获得 SE 配合物。第三种方法提出 CpPC- 配体的碱盐与 SE- 卤化物的 反应 (盐消除) 或 SE- 卤化物与质子化配体形式 CpPCH 和作为碱的有机锂化合物或氨基锂 的原位结合。 0026 下面借助实施例进一步说明本发明, 而无意由此限制本发明的范围。 0027 与对水解 - 和 / 或氧敏感的物质的所有反应在加。

38、热的 Schlenk- 仪器中在作为保 护气体的氩气下进行。使用带有旋片真空泵的三通阀装置 (PFEIFFER, model Duo 010 M, 最终压力为大约2*10-2bar) 。 在手套箱 (型号MB 150 BG-1, Braun公司, Lab Master 130, Braun 公司) 中在氮气气氛下将物质称重, 制备用于分析研究的样品和储存对水解和 / 或氧 敏感的物质。 0028 对空气或水分敏感的反应的溶剂根据标准程序干燥并在吸收塔中储存在氧化铝 / 分子筛 3/R3-11G 催化剂 (BASF) 中。用于 NMR 测量的氘化溶剂也根据标准方法干燥并用 分子筛 3 储存。 0。

39、029 nBuLi (在己烷中) 、tBuLi(在己烷中) 、 MeLi(在 Et2O 中) 、 PhLi(nBu2O) 和 LiCH2TMS 由 Chemetall 提供。通过用仲丁醇对作为指示剂的 1,10- 菲咯啉滴定, 测定所使用的有机 锂 (lithiumorganylen) 和格利雅试剂的溶液的浓度。 0030 在下列仪器上在室温下测量 NMR 谱 : BRUKER ARX 250: 1H(250.1 MHz), 13C(62.5 MHz) BRUKER ARX 300: 1H(300.1 MHz), 13C(75.5 MHz), 31P(121.5 MHz) BRUKER AMX。

40、 300: 1H(300.1 MHz), 13C(75.5 MHz), 31P(121.5 MHz) BRUKER DRX 400: 1H(400.1 MHz), 13C(100.6 MHz), 31P(161.9 MHz), 7Li(155.44) BRUKER DRX 500: 1H(500.10 MHz), 13C(125.8 MHz), 31P(202.3 MHz), 27Al(130.3 MHz)。 0031 所有所列 31P- 和13C-NMR 谱1H 去耦。除 VT-NMR 测量外, 根据标准在 298 K 下记录 NMR 谱。使用相应的氘化溶剂的残留质子 - 和溶剂信号校准 1。

41、H- 和13C-NMR 谱。 0032 1H-NMR: C 6D6: = 7.16ppm, CDCl3: = 7.24 ppm, d 8-THF: = 3.58 ppm, 1.73 ppm, CD3CN: = 1.94 ppm, CD2Cl2: = 5.32 ppm, d6- 甲苯 : = 7.09 ppm, d5- 吡啶 : = 8.71 ppm, C6D5Br: = 7.15 ppm, d6-DMSO: = 2.50 ppm。 说 明 书 CN 104203966 A 9 6/18 页 10 0033 13C-NMR: C 6D6: =128.1 ppm, CDCl3: = 77.0 pp。

42、m, d 8-THF: = 49.0 ppm, 24.2 ppm, CD3CN: =1.3ppm, 118.3 ppm, CD2Cl2: = 52.79 ppm, d6- 甲苯 : = 137.5 ppm, d5- 吡啶 : = 149.9 ppm, C6D5Br: = 131.8 ppm, d6-DMSO: = 39.5 ppm。 0034 宽带去耦记录 31P-NMR 谱, 并外部对照 85% 的磷酸或借助内标 (PPh 3在 C6D6中 : -5.26 ppm) 校准。 0035 通过以 Hz 计的耦合常数 nJ xy给出具有核自旋 的核 X 与核 Y 之间跨 n 个键的耦 合。 003。

43、6 下列缩写用于信号的多重性 : s = 单重峰, d = 双重峰, t = 三重峰, q = 四重峰, quin = 五重峰, m = 多重峰。 0037 借助 2D-NMR- 谱法 (COSY-、 NOESY-、 HMQC- 或 HSQC- 和 HMBC-NMR 谱法) 进行信号 的精确赋值。在 NMR 分析中, 对环戊二烯基环使用下列编号 : 。 0038 通过 NICOLET 510 M 光谱仪 (作为 KBr 板之间的 Nujol 研磨) 或型号 “Alpha-P“ (bruker 制造) 的 ATR-FT-IR- 光谱仪,(在纯物质中) 记录红外光谱。吸收谱带以 cm-1为单 位标。

44、示。通过下列缩写描述吸收谱带的特征 : w = 弱, m = 中等, s = 强, = 波数 /cm-1。 0039 元素分析 (C, H, N) 由化学领域分析部门在 Heraeus 的型号为 CHN-Rapid 仪器上 进行。 对水解敏感和/或对氧敏感的物质在手套箱中在锡坩埚中称重。 以重量%给出数据。 0040 在马尔堡菲利普斯 - 大学化学系中在 IPDS- 仪器上 (IPDS-1. Stoe) 进行单晶 x- 射线结构分析。在拍摄时使用标准石墨单色器 (Mo-K- 射线 , (=71.073 pm)) 。关于 晶体结构分析的另外的数据可见于含有晶体学信息的附件中。使用程序 Diamo。

45、nd 3 用于形 成分子结构的图。 0041 用型号 TGA/SDTA 851 仪器 (METTLER TOLEDO) 进行 TGA。为进行 TGA 测量, 每次 都使用集成在仪器中的超微天平将样品称入 70 微升氧化铝坩埚中。在型号 DSC 821ede Mettler Toledo 公司的仪器上进行聚合物样品的 DSC 测量。对于 DSC 测量, 每次将物质称 入 40 微升铝坩埚中。在密封坩埚的盖中穿孔以便滞留的空气逸出。使用具有两次循环的 温度程序。在 -90 至 60的温度范围内以 10 K/min 的加热速率测量样品。 0042 可以在 THF 中在 20下相对于作为标准的聚苯乙烯。

46、通过凝胶渗透色谱法测定分 子量。 0043 首先, 必须指出, 在纯THF中进行聚异戊二烯的GPC测量, 而为了测量聚己内酯, 将 三氟乙酸以 5% 的浓度添加到 THF 中作为洗脱剂。通过添加该酸, 可以抑制催化剂残留的可 能的结晶。 相同聚合物在相同柱上、 但不添加酸的测量不产生任何有效的结果, 这是因为在 该柱和材料上形成过压。 聚己内酯的分离柱是两个PSS SDV线性柱 (10 , 2x 8x600 mm) , 流速为 0.8 mL/min。用于测量聚异戊二烯样品的分离柱是 PSS SDV 线性柱 (5 , 30 cm) (+ 前置柱 (SDV 前置柱 5 L) ) 和 1 mL/mi。

47、n 的流速。 0044 (5:1-C5R23R1PR32CH2)SE(hmds)2 的制备 说 明 书 CN 104203966 A 10 7/18 页 11 一般操作程序 : 首先将 x 毫摩尔配体 (1.0 当量) 和 x 毫摩尔 SE(hmds)3(1.0 当量) 溶 解在 x 毫升甲苯中。根据中心原子, 将反应溶液在 80下搅拌不同时长。借助 31P-NMR 谱 法进行反应控制。在各反应时间后, 在真空中除去溶剂和任何所得二硅氮烷 (Disilazan) H(hmds)。将残留物悬浮在 3-5 毫升己烷中并且任选在超声浴中悬浮。该悬浮液在 -30 下储存过夜以提高沉淀产率。 0045 。

48、实施例 1: (5:1-C5Me4PPh2CH2)YCl22的制备 预先置入 97 毫克 C5Me4PPh2Me(0.30 毫摩尔, 1.00 当量)和 134 毫克 Ycl3(thf)2.5 (0.357 毫摩尔, 1.18 当量) 并悬浮于 8 毫升甲苯中。将该具有浅色固体的橙色溶液冷却至 0, 并滴加 0.6 毫升 PhLi 溶液 (0.5 M 在nBu2O/ 苯中, 0.30 毫摩尔, 1.00 当量) , 然后将该 物质在 0下搅拌 1 小时。在此步骤的过程中, 该溶液的颜色消失。 0046 在完全反应后 (通过 31P-NMR 谱法控制反应) , 该反应混合物用 celite 过滤并用每 次 3-4 毫升甲苯洗涤两次。所得滤液在高真空中浓缩, 并将残留物悬浮在戊烷中。 0047 然后将该混合物离心, 弃置上清液并将米色固体在高真空中干燥。 0048 收率 : 129 毫克 (0.24 毫摩尔, 79%) 。 0049 在作为溶剂的 THP 中和使用 Ycl3(thp)2 进行反应时, 实现相同结果。 0050 实施例 2: (5:1-C5Me4Pme2CH2)La(hmds)2 的制备 首先将 70 毫克 C5Me。

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