专利名称：纳米级连接的茂金属催化剂组合物及其聚合物产品的制作方法
纳米级连接的茂金属催化剂组合物及其聚合物产品
背景技术：
本发明一般地涉及烯烃聚合催化、催化剂组合物、烯烃聚合和共聚方法以及聚烯 烃的领域。更具体地，本发明涉及纳米级连接的双核茂金属化合物和使用该化合物的催化 剂组合物。可以经烯烃复分解反应(olefin metathesis reaction)生成双核茂金属化合物， 例如，如Chem. Eur. J.，2003，9，pp. 3618-3622中所示。烯烃复分解是在包含烯烃(例如链 烯)部分的化合物之间的催化反应。常用在烯烃复分解反应中的催化剂包括金属如钌、钨、 钼或镍。发明_既述本发明一般涉及新的催化剂组合物、制备催化剂组合物的方法、使用催化剂组合 物聚合烯烃的方法、使用这种催化剂组合物产生的聚合物树脂以及使用这些聚合物树脂产 生的制品。具体而言，本发明涉及纳米级连接的双核茂金属化合物以及应用这种化合物的 催化剂组合物。含有本发明的纳米级连接的双核茂金属化合物的催化剂组合物可以用于生 产，例如，乙烯系均聚物和共聚物。本发明公开了新型双核茂金属化合物，其具有通过链烯基连接的两个茂金属部 分。根据本发明的一个方面，这些双核化合物具有式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、
20或其组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12。条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。本发明也提供了包含这些纳米级连接的双核茂金属化合物的催化剂组合物。一 方面，公开了包括至少一种双核茂金属化合物与至少一种化合物的接触产物的催化剂组合 物，所述至少一种化合物选自至少一种铝氧烷化合物、至少一种有机锌化合物、至少一种有 机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化合物或其任意组合。在该方面，双核化合 物如上述式(I)中所定义。另一方面，提供包括至少一种双核茂金属化合物与至少一种活化剂-载体的接触 产物的催化剂组合物。该催化剂组合物可以进一步包括至少一种有机铝化合物以及其它助 催化剂。在这些和其它方面，所述至少一种双核茂金属化合物选自 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12。条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。本发明也考虑在催化剂组合物存在下聚合烯烃的方法，所述方法包括在聚合条件 下使催化剂组合物与至少一种烯烃单体和任选地至少一种烯烃共聚单体接触以产生聚合 物或共聚物。催化剂组合物可包括至少一种双核茂金属化合物和至少一种活化剂_载体的接触产物。其它助催化剂，包括有机铝化合物，可以在这种方法中应用。由得到均聚物或共聚物的烯烃聚合产生的聚合物可用于生产各种制品。附图简述
图1显示实施例1的NMR图。图2显示实施例2的质谱探头演变图(mass spectrum probe evolution plot)。图3显示实施例2的放大质谱图。定义为了更清楚地定义本文所用的术语，提供下面的定义。在由通过引用并入本文的 任何文件所提供的任何定义或用法与本文所提供的定义或用法发生冲突方面来说，遵循本 文提供的定义或用法。术语“聚合物”在本文中用于指含有乙烯的均聚物和乙烯与共聚单体的共聚物。 “聚合物”在本文中也用于指本文所公开的任何烯烃单体(例如，丙烯)的均聚物和共聚物。术语“助催化剂”在本文中一般用于指可以构成催化剂组合物的一种组分的有机 铝化合物。此外，“助催化剂”指催化剂组合物的其它组分，其包括但不限于铝氧烷、有机锌 化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物，如本文所公开。术语“助催化剂” 在不考虑该化合物的真正功能或该化合物可能起作用的任何化学机制下使用。在本发明的 一方面，术语“助催化剂”被用于区别催化剂组合物的该组分与双核茂金属化合物。术语“氟有机硼化合物(fluoroorgano boron compound) ”以其普通意义在本文 中使用，是指BY3形式的中性化合物。术语“氟有机硼酸盐化合物(fluoroorgano borate compound)”也具有其通常意义，是指[阳离子]+ [ΒΥ4Γ形式的氟有机硼化合物的单阴离子 盐，其中Y代表氟化有机基团。这些类型的材料通常称为并统称为“有机硼或有机硼酸盐化 合物”。本文使用的术语“接触产物”描述了这样的组合物，其中组分在一起以任何顺序、 任何方式接触任意长的时间。例如，组分可以通过掺合或混合进行接触。此外，任何组分的 接触可以在本文所述的组合物中任何其它组分存在或不存在下发生。结合另外的物质或组 分可以通过任何合适的方法进行。另外，术语“接触产物”包括混合物、掺合物、溶液、淤浆、 反应产物等、或其组合。尽管“接触产物”可包括反应产物，但并没有要求各组分相互发生 反应。术语“预接触(precontacted) ”混合物在本文中用于描述接触第一段时间的催 化剂组分的第一混合物，然后所述第一混合物被用于形成接触第二段时间的催化剂组分 的“后接触(postcontacted)”混合物或者第二混合物。典型地，预接触混合物描述了茂金 属化合物(一种或多种)、烯烃单体和有机铝化合物(一种或多种)的混合物，然后该混 合物与活化剂_载体和任选的另外的有机铝化合物接触。因此，预接触描述用于相互接触 的组分，但是该接触是在与第二、后接触混合物中的组分接触之前进行。因此，本发明有时 可以区分用于制备预接触混合物的组分和混合物已经被制备之后的该组分。例如，根据本 说明书，对于预接触的有机铝化合物而言，一旦其与茂金属和烯烃单体接触，则可能已经反 应形成与用于制备所述预接触混合物的不同有机铝化合物不同的至少一种化合物、化学式 (formulation)或化学结构。在这种情况下，预接触的有机铝化合物或组分被描述为包括用 于制备预接触混合物的有机铝化合物。
相似地，术语“后接触(postcontacted) ”混合物在本文中用于描述接触第二段时 间的催化剂组分的第二混合物，并且其组成之一是接触第一段时间的催化剂组分的“预接 触”或第一混合物。典型地，术语“后接触”混合物在本文中用于描述茂金属化合物、烯烃单 体、有机铝化合物和活化剂-载体(例如，化学处理的固体氧化物)的混合物，其是由使部 分这些组分的预接触混合物与加入以组成后接触混合物的任何附加组分接触而形成的。一 般地，加入以组成后接触混合物的附加组分是化学处理的固体氧化物，并且，任选地，可以 包括与用于制备预接触混合物的有机铝化合物相同或不同的有机铝化合物，如本文所述。 因此，本发明有时也可以区别用于制备后接触混合物的组分和混合物已经被制备之后的该 组分。如本文所用，术语“双核茂金属(dinuclear metallocene) ”描述包括由连接基团 连接的两个茂金属部分的化合物。连接基团可以是由复分解反应产生的烯基或者由氢化或 衍生产生的饱和基团。因此，本发明的双核茂金属包括四个η3至η5-环戊二烯基型部分， 其中，η3至η5-环链二烯基部分包括环戊二烯基配体、茚基配体、芴基配体和类似配体，其 包括这些中任何一个的部分饱和的或取代的衍生物或类似物。这些配体上可能的取代基包 括氢，因此本发明中的描述“其取代的衍生物(substituted derivatives thereof)”包括 部分饱和的配体，如四氢茚基、四氢芴基、八氢芴基、部分饱和的茚基、部分饱和的芴基、取 代的部分饱和的茚基、取代的部分饱和的芴基，和类似基团。在一些情况中，双核茂金属被 简单地称为“催化剂”，同样地，术语“助催化剂”在本文中用于指，例如，有机铝化合物。除 非另有规定，下面的缩写被使用Cp为环戊二烯基；Ind为茚基；和Flu为芴基。术语“催化剂组合物(catalyst composition) ”、“催化剂混合物(catallyst mixture) ”、“催化剂系统(catallyst system) ”等不依赖于由混合物组分的接触或反应所 产生的实际产物、活性催化部位的性质或者在组合这些组分之后助催化剂、双核茂金属化 合物、用于制备预接触混合物的任何烯烃单体、或活化剂-载体的历程。因此，术语“催化 剂组合物”、“催化剂混合物”、“催化剂系统”和类似物可以包括多相组合物(heterogeneous compositions)禾口均相组合物(homogenous compositions)。术语“烃基(hydrocarbyl) ”在本文中用于说明烃基基团，其包括，但不限于芳基、 烷基、环烷基、链烯基、环烯基、环二烯基、炔基、芳烷基、芳烯基、芳炔基、和类似基团，并且 包括其所有的取代的、未取代的、支链的、直链的、杂原子取代的衍生物。术语“化学处理的固体氧化物(chemically-treated solid oxide) ”、“固体氧化 物活化剂-载体(solid oxide activator-support) ”、“处理的固体氧化物化合物(treated solid oxide compound)”和类似术语在本文中用于表示具有相对高孔隙率的固体、无机氧 化物，其表现出路易斯酸性或布朗斯台德酸性性质，并且其已经用吸电子组分——典型地 为阴离子——处理，和被煅烧。该吸电子组分典型地为吸电子阴离子源化合物。因此，化学 处理的固体氧化物化合物包括至少一种固体氧化物化合物与至少一种吸电子阴离子源化 合物的煅烧接触产物。典型地，化学处理的固体氧化物包括至少一种电离化酸性固体氧化 物化合物。术语“载体(support)，，和“活化剂-载体(activator-support)，，不被用于暗 示这些组分是惰性的，并且这些组分不应被解释为催化剂组合物的惰性组分。本发明的活 化剂_载体可以是化学处理的固体氧化物。尽管类似或等同于在本文所述的那些的任何方法、设备和材料可以被用在本发明的实践或试验中，但一般的方法、设备和材料在本文被描述。在此所述的所有出版物和专利通过引用并入本文，目的是描述和公开例如在所述 出版物中被描述的结构和方法学，其可以与现在描述的发明结合使用。上面讨论的和贯穿 全文的出版物被提供，仅仅因为它们在本发明的申请日之前公开。此处没有什么可以被解 释为承认由于这些在先发明，发明人无权占先于这些公开。对于在此所公开的任何具体化合物而言，所呈现的任何一般结构也包括所有的构 象异构体、位置异构体(regioisomers)和立体异构体，它们可以产生自一组具体的取代 基。所述一般结构也包括所有的对映体、非对映体和无论是处于对映体形式或外消旋形式 的其它旋光异构体，以及立体异构体的混合物，如上下文所需要。例如，也考虑示于式(I) 中的一般结构的异构化形式和氢化形式。在本发明中申请人公开了几种类型的范围。这些包括但不限于原子数的范围、整 数的范围、重量比的范围、摩尔比的范围等等。当申请人公开或要求保护任一类型的范围 时，申请人的意图是单独地公开或要求保护该范围可合理包括的每一个可能的数，其包括 范围的端点以及任意子范围和其中包括的子范围的组合。例如，当申请人公开或要求保护 具有一定数目碳原子的化学部分时，申请人的意图是单独地公开或要求保护该范围可包括 的每一个可能的数，这与本文的公开内容相一致。例如，如本文所用，公开内容——部分是 C1至Cltl直链或支链烷基基团或可选地表述为具有1至10个碳原子一是指可独立地选自 具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的烷基基团的部分，以及这些两个数之间的任何范 围(例如，C1至C6烷基基团)，并且还包括这些两个数之间范围的任何组合(例如，C2至C4 和C6至C8烷基基团)。类似地，对于在本发明一方面所提供的催化剂组合物中有机铝与活化剂-载体的 重量比来说，另一代表性实例如下。通过这样的公开内容——有机铝化合物与活化剂_载 体的重量比在大约10 1至大约1 1000的范围内，申请人意图陈述重量比可以是大约 10 1、大约9 1、大约8 1、大约7 1、大约6 1、大约5 1、大约4 1、大约3 1、 大约2 1、大约1 1、大约1 5、大约1 10、大约1 25、大约1 50、大约1 75、 大约1 100、大约1 150、大约1 200、大约1 250、大约1 300、大约1 350、大 约1 400、大约1 450、大约1 500、大约1 550、大约1 600、大约1 650、大约 1 700、大约1 750、大约1 800、大约1 850、大约1 900、大约1 950或大约 1 1000。此外，重量比可以在从大约10 1至大约1 1000的任何范围内(例如，重量 比在大约3 1至大约1 100的范围内)，并且这也包括在大约10 1至大约1 1000 之间的范围的任何组合。同样，本文所公开的所有其它范围应当以类似于这两个实例的方 式进行解释。申请人:保留将任何这种组中的任何单个成员，包括该组内的任何子范围或子范围 的组合，限定在外或排除的权利，该权利可以按照一范围或以任何类似的方式进行主张，如 果由于任何原因申请人选择主张小于公开内容的全部量以便例如解决申请人在提交该申 请时可能没有注意到一篇参考文献的话。此外，申请人保留将任何单个取代基、类似物、化 合物、配体、结构、或其组，或者所请求保护组中的任何成员限定在外或排除的权利，如果由 于任何原因申请人选择主张小于公开内容的全部量以便例如解决申请人在提交该申请的 时候可能没有注意到一篇参考文献的话。
虽然组合物和方法被描述为“包括”多种组分或步骤，但是该组合物和方法也可以 由多种组分或步骤“基本上组成”或“组成”。发明详述本发明一般涉及新型催化剂组合物、制备催化剂组合物的方法、使用该催化剂组 合物聚合烯烃的方法、使用该催化剂组合物生产的聚合物树脂和使用这些聚合物树脂生产 的制品。具体而言，本发明涉及纳米级连接的(nano-linked)双核茂金属化合物和使用该 化合物的催化剂组合物。本发明的纳米级连接的茂金属是双核分子，其中茂金属部分通过链烯基连接基团 或纳米级连接键(nano-link)连接。纳米级连接的茂金属可以被设计为在两个金属中心之 间具有特定的埃距离，其中所述距离主要通过连接键或连接基团确定。连接基团的长度、立 体化学和柔韧性或刚性可以被用于设计催化剂，所述催化剂能够进行，或不能够进行分子 内金属_与-金属相互作用。例如，在纳米键(例如，链烯基连接基团)的限制下，纳米级 连接的双核茂金属可以提供独特的助催化剂相互作用。双核茂金属化合物本发明公开了具有由链烯基连接的两个茂金属部分的新的化合物，以及制备这些 新化合物的方法。这些化合物通常被称为双核化合物，或两核化合物，因为它们含有两个金 属中心。因此，在本发明的一个方面，双核化合物具有下式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12。
条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。上述式(I)没有设计为显示不同部分的立体化学或异构放置(例如，这些式不意 图展示顺式或反式异构体，或R或S非对映异构体)，尽管这样的化合物被该式考虑并包括。在式⑴中，卤根包括氟、氯、溴和碘原子。如本文所用，脂族基团包括直链或支链 烷基和链烯基基团。一般地，脂族基团包含1至20个碳原子。除非另外规定，本文所述的 烷基和链烯基基团意图包括给定部分的所有结构异构体、直链或支链；例如，所有对映体和 所有非对映异构体被包括在该定义中。作为实例，除非另外规定，术语丙基意图包括正丙基 和异丙基，而术语丁基意图包括正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基等等。例如，辛基异构体的 非限定性实例包括2-乙基己基和新辛基。可用在本发明中的合适的烷基基团的实例包括 但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基等。本发明范围内的链 烯基基团的实例包括但不限于，乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、 壬烯基、癸烯基及类似物。芳族基团及与脂族基团的组合包括芳基和芳烷基基团，并且这些包括但不限于， 苯基、烷基取代的苯基、萘基、烷基取代的萘基、苯基取代的烷基、萘基取代的烷基及类似 物。一般地，这样的基团及基团的组合包含小于20个碳原子。因此，可用于本发明中的该部 分的非限定性实例包括苯基、甲苯基、苄基、二甲苯基、三甲苯基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、 丙基-2-苯乙基及类似物。环状基团包括环烷基和环烯基部分，并且这样的部分包括但不 限于，环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环辛基、环辛烯基及类似物。包括环状基团的组 合的一个实例是环己基苯基基团。除非另外规定，本文所用的任何取代的芳族或环状部分 意图包括所有的位置异构体；例如，术语甲苯基意图包括任何可能的取代位置，即，邻位、间 位或对位。在式(I)中，链烯基连接基团是键合或连接两个茂金属部分的链烯基基团。如上 式图解，链烯基连接基团在环戊二烯基、茚基或芴基处结合到茂金属部分。X4可以具有一个 或多个除了链烯基连接基团和桥连基外的取代基。在本发明的一方面，X1和X2独立地是具有1至20个碳原子的取代的或未取代的 脂族基团。在另一方面，X1和X2独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬 基、癸基或三甲基甲硅烷基甲基等。仍在另一方面，X1和X2独立地是乙烯基、丙烯基、丁烯 基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基或癸烯基。在本发明的另一方面，X1和X2独立 地是例如具有多至20个碳原子的取代的或未取代的芳族基团。在不同的方面，X1和X2都是氯原子。在本发明的其它方面，X1和X2可以独立地 选自苯基、萘基、甲苯基、苄基、二甲苯基、三甲苯基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、丙基-2-苯乙 基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基或环己基苯基。仍在另一方面，X1和X2独立地是甲 基、苯基、苄基或卤根。此外，在本发明的另一方面，X1和X2可以独立地是甲基、苯基、苄基 或氯原子。在式(I)中，X3和X4独立地为取代的环戊二烯基、茚基或芴基，并且必要地用在上 式中指出的桥连基A1取代。X4用链烯基连接基团进一步地取代。本发明的一个方面，X3和 X4独立地是取代环戊二烯基或取代的芴基。在另一方面，X4为取代的环戊二烯基，而X3为 取代的芴基。仍在另一方面，X3为取代的茚基。
X3上除桥连基外的任何取代基独立地是氢原子、或取代或未取代的烷基或链烷烯 基。氢被包括，因此取代茚基和取代芴基的概念包括部分饱和的茚基和芴基，其包括但不限 于四氢茚基、四氢芴基和八氢芴基。可以是X3上的取代基的示例性烷基包括甲基、乙基、丙 基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基等。在一个方面，除了桥连基外，X3上的每个取 代基可以独立地是氢原子、或乙基、丙基、正丁基、叔丁基或己基。在另一方面，除了桥连基 外，X3上的取代基独立地选自氢原子、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛 烯基、壬烯基或癸烯基。式(I)中的X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，并且用桥连基A1和链烯基连接 基团取代。在本发明的一个方面，X4不包含更多的取代基。在本发明的不同方面，X4可以被 氢原子或者取代的或未取代的烷基或链烯基进一步取代。例如，可以是X4上的取代基的合 适的烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基等。在另一方面， 除了桥连基和链烯基连接基团外，X4上的任何取代基独立地选自氢原子、或乙基、丙基、正 丁基、叔丁基或己基。在仍有另一方面，除了上述桥连基和链烯基连接基团外，X4上的取代 基独立地选自氢原子、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基或 癸烯基。在式(I)中，A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团 或2至5个碳原子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，其连接X3和X4。在本发 明的一方面，A1是硅桥连原子。在不同方面，A1是碳桥连原子。还另一方面，A1是2至5个 碳原子的桥连链，例如，诸如，连接X3和X4的两个碳的桥连链。在本发明的其它方面，A1可 以是锗、锡、硼、氮或磷桥连原子。根据本发明的另一方面，A1可以是5至8个碳原子的环状 基团，例如，诸如环戊基或或环己基。在A1上的任何取代基独立选自氢原子、或取代的或未取代的脂族基团、芳族基团 或环状基团、或其组合。A1可以具有一个或多个取代基。一方面，例如，在A1上的取代基可 以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、苯基、萘 基、甲苯基、苄基、环戊基、环己基、或环己基苯基、或氢原子。还另一方面，在桥连基上的每 个取代基独立选自氢原子、甲基、苯基、萘基、或环己基苯基。在更一方面，A1具有两个苯基 取代基，或可选地，A1具有两个甲基取代基。在式(I)中，公开了取代的脂族基团、芳族基团或环状基团及其组合以及取代的 烷基或链烯基。本文描述的这些基团意图包括在这些基团上的任何位置处发生符合化合价 的一般规则的取代的取代类似物。因而，用一个或多于一个的取代基取代的基团被考虑。这样的取代基，当存在时，独立地选自氧基团、硫基团、氮基团、磷基团、砷基团、碳 基团、硅基团、锗基团、锡基团、铅基团、硼基团、铝基团、无机基团、有机金属基团或其取代 的衍生物，这些基团的任一个具有1至大约20个碳原子；卤根；或氢；只要这些基团不终止 催化剂组合物的活性。这些取代基团的每一个的实例包括但不限于下述基团。卤根取代基的实例，在每一种情况下，包括氟根、氯根、溴根和碘根。在每一种情况下，氧基团是含氧的基团，其实例包括但不限于，烷氧基或芳氧基基 团(-ORa)、-0SiRA3、_0PRA2、-0AlRA2及类似物，包括其取代的衍生物，其中在每一种情况下Ra 可以是具有1到20个碳原子的烷基、环烷基、芳基、芳烷基、取代烷基、取代芳基或取代芳烷 基。烷氧基或芳氧基(-ORa)基团的实例包括但不限于，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯氧基、取代的苯氧基以及类似基团。在每一种情况下，硫基团是含硫的基团，其实例包括但不限于，-SRa及类似基团， 包括其取代衍生物，其中在每一种情况下Ra可以是具有1到20个碳原子的烷基、环烷基、 芳基、芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，氮基团是含氮的基团，其包括但不限于-NHa2、及类似基团，包括 其取代衍生物，其中在每一种情况下Ra可以是具有1到20个碳原子的烷基、环烷基、芳基、 芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，磷基团是含磷的基团，其包括但不限于-PRA2、-P(ORa)2及类似基 团，包括其取代的衍生物，其中在每一种情况下Ra可以是具有1到20个碳原子的烷基、环 烷基、芳基、芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，砷基团是含砷的基团，其包括但不限于_ASRA2、-AS(ORa)2、及类 似基团，包括其取代的衍生物，其中在每一种情况下Ra可选自具有1到20个碳原子的烷基、 环烷基、芳基、芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，碳基团是含碳的基团，其包括但不限于，烷基卤基团——其包 括具有1到20个碳原子的卤取代的烷基、具有1到20个碳原子的芳烷基基团、-C(NRa) H、-C (NRa) Ra、-C (NRa) ORa及类似基团，包括其取代的衍生物，其中Ra在每一种情况下可以是 具有1到20个碳原子的烷基、环烷基、芳基、芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，硅基团是含硅的基团，其包括但不限于甲硅烷基，如烷基甲硅烷 基基团、芳基甲硅烷基基团、芳基烷基甲硅烷基基团、甲硅烷氧基基团及其类似基团，这些 基团在每一种情况下具有1到20个碳原子。例如，硅基团取代基包括三甲基甲硅烷基和苯 基辛基甲硅烷基基团。在每一种情况下，锗基团是含锗的基团，其包括但不限于甲锗烷基，如烷基甲锗烷 基基团、芳基甲锗烷基基团、芳基烷基甲锗烷基基团、甲锗烷氧基基团(germyloxy groups) 及类似基团，这些基团在每一种情况下具有1到20个碳原子。在每一种情况下，锡基团是含锡的基团，其包括但不限于甲锡烷基，如烷基甲锡烷 基基团、芳基甲锡烷基基团、芳基烷基甲锡烷基基团、甲锡烷氧基(starmoxy)(或者“甲锡 烷氧基(starmyloxy) ”)基团及其类似基团，这些基团在每一种情况下具有1到20个碳原 子。因此，锡基团包括但不限于甲锡烷氧基基团。在每一种情况下，铅基团是含铅基团，其包括但不限于烷基铅基团、芳基铅基团、 芳基烷基铅基团及类似基团，这些基团在每一种情况下具有1到20个碳原子。在每一种情况下，硼基团是含硼的基团，其包括但不限于_BRa2、-BX2, -BRaX及 类似基团，其中X可以是单阴离子基团，如氢负离子、醇盐离子、烷基硫醇盐离子(alkyl thiolate)及类似物，并且其中Ra在每一种情况下可以是具有1到20个碳原子的烷基、环 烷基、芳基、芳烷基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基。在每一种情况下，铝基团是含铝的基团，其包括但不限于_A1Ra、-AlX2, -AIRaX,其 中X可以是单阴离子基团，如氢负离子、醇盐离子、烷基硫醇盐离子及类似物，并且其中Ra 在每一种情况下可以是具有1到20个碳原子的烷基、环烷基、芳基、芳烷基、取代的烷基、取 代的芳基或取代的芳烷基。
在每一种情况下，可以用作取代基的无机基团的实例，包括但不限于-0A1X2、-OSi X3、-OPX2, -sx、-AsX2, -PX2及类似基团，其中X是单阴离子基团，如氢负离子、酰胺离子、醇 盐离子、烷基硫醇盐离子及类似物，并且其中在这些配体上的任何烷基、环烷基、芳基、芳烷 基、取代的烷基、取代的芳基或取代的芳烷基或取代基具有1到20个碳原子。在每一种情况下，可以用作取代基的有机金属基团的实例，包括但不限于具有1 到20个碳原子的有机硼基团、有机铝基团、有机镓基团、有机硅基团、有机锗基团、有机锡 基团、有机铅基团、有机过渡金属基团及类似基团。上述式(I)图解本发明的双核化合物是同核的，因为每个通过链烯基连接基连接 的茂金属部分都是相同的，并且包含相同的金属中心。在本发明中M可以是Zr、Hf或Ti。 在不同方面，M是Hf或Ti。在链烯基连接基团中，E是碳或硅。在链烯基连接基团中Rx、Ry和Rz独立地选自氢 原子、或取代的或非取代的脂族基团、芳香族基团、或环状基团、或其组合。在本发明的一个 方面，Rx、Ry和Rz独立地是具有1到20个碳原子的取代的或未取代的脂族基团。例如，Rx、 矿和Rz可以独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基或三甲基 甲硅烷基甲基。在另一方面，Rx、Ry和Rz是氢原子。在本发明的还另一方面，Rx、Ry和Rz独 立地是例如具有多至20碳原子的取代的或未取代的芳族基团。在本发明的其他方面，Rx、矿和铲独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯 基、萘基、甲苯基、苄基、环戊基、环己基、或环己基苯基、或氢原子。进一步，在本发明的另一 方面，Rx、Ry和Rz可以独立地是甲基、苯基、苄基、或氢原子。式(I)中的整数η决定链烯基连接基团的长度，并且η在0至12的范围内，0和 12包括在内。在本发明的一个方面，η等于0、1、2、3、4、5、6、或7。在本发明的其它方面，η 是1、2、3、4或5。本发明的其它方面，整数η可以是1、2或3。根据本发明的仍另一方面，X1和X2都是甲基、苯基或氯原子。在该方面，X4是取代 的环戊二烯基，和X3为取代的芴基。在一方面，取代的芴基用两个丁基取代基取代，例如， 两个叔丁基取代基。在这些和其它方面，M是&或Hf ;η是0、1、2、3或4 ;RX、Ry和Rz是氢 原子；和A1是具有两个甲基取代基或两个苯基取代基的碳桥连原子。按照本发明的另一方面，式(I)中X1和X2是氯原子。在该方面，η在1至10范围 内，包括1和10。在不同方面，X1和X2是氯原子；X3或X4是取代的环戊二烯基，和另一个是 取代的芴基；A1是硅或碳桥连原子，任选地用一个或多个甲基或苯基取代基取代；Rx、Ry和 Rz是氢原子；M是Zr、Hf或Ti ；和η是1、2、3、4或5。按照本发明的双核化合物的实例是下列化合物，其在整个公开内容中被简写成 “DMET-1" 申请人:使用了苯基的缩写Ph。本发明的双核化合物的其它说明性和非限制性实例 包括下列化合物
和类似物。申请人使用了苯基的缩写Ph。也提供制备本发明的双核化合物的方法。一种用于合成双核茂金属化合物的这种 方法在下面提供的总的反应方案中图解 在合适的催化剂存在下，具有链烯基取代基的茂金属化合物通过烯烃复分解反应 与其本身相连接。一般而言，链烯基取代基可以具有任意长度，并且可以例如是在环戊二烯 基型基团(例如，环戊二烯基、茚基或芴基)上的取代基。在反应产物中，茂金属部分通过 链烯基连接基团连接。在该反应中也产生乙烯气体。各种基于金属的催化剂可以用于烯烃复分解反应。通常使用的金属包括钌、钨、 钼和镍。在下列的实例中，使用了基于钌的格拉布斯第一代复分解催化剂(Grubbs 1st Generation Metathesis Catalyst)，但是本发明不限于任何具体的复分解反应催化剂。复分解反应可以在溶剂诸如例如脂族、芳族或饱和酯溶剂的存在下进行。用于生 产双核茂金属化合物的合适的溶剂包括但不限于苯、甲苯、庚烷、异丁烷、二氯甲烷和类似 的溶剂。溶剂的选择可以取决于多种因素，例如，茂金属反应物或双核茂金属在具体溶剂中 的期望反应温度和溶解度。产生本发明的双核茂金属化合物的合适的烯烃复分解反应温度一般在大约-50°C
至大约150°C的范围内。例如，反应温度可以在大约0°C至大约100°C的范围内。所选择的 反应温度通常是多个变量之间的折衷，所述变量诸如使用的溶剂、反应压力、反应时间、催 化剂的量和类型、产物产量和选择性以及异构体的比例，如果期望的话。此外，如果从反应 体系中除去或排出乙烯气体，复分解反应平衡可以被推向双核茂金属产物。一般而言，对于可被用于形成本发明的双核化合物的茂金属化合物的选择没有限 制，只要在环戊二烯基、茚基或芴基上存在链烯基取代基。可以用于通过以上烯烃复分解反 应方案生成本发明的双核化合物的茂金属化合物的一些实例包括但不限于
和类似物。申请人使用了苯基的缩写Ph、甲基
的缩写Me和叔丁基的缩写t-Bu。另外的桥连的茂金属化合物可以被用于生产本发明的双核化合物。因此，本发明 的范围不限于上面所提供的起始茂金属种类。催化剂组合物本发明也涉及使用双核茂金属化合物的催化剂组合物。根据本发明的一个方面， 提供催化剂组合物，其包括至少一种双核茂金属化合物和至少一种活化剂_载体的接触产 物。该催化剂组合物可进一步包括至少一种有机铝化合物。这些催化剂组合物可以被用于 生产聚烯烃，均聚物和共聚物，用于各种最终用途应用。在这些催化剂组合物中的至少一种 双核茂金属化合物具有下式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12。
条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。根据本发明的该方面及其它方面，考虑本文所公开的催化剂组合物可包含一种以 上的双核茂金属化合物和/或一种以上的活化剂_载体。此外，一种以上的有机铝化合物 也被考虑。在本发明的另一方面，提供催化剂组合物，其包括至少一种双核茂金属化合物、至 少一种活化剂_载体和至少一种有机铝化合物的接触产物，其中该催化剂组合物基本上不 含铝氧烷、有机锌化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物和电离化离子化合物。在该方面，在 这些附加的助催化剂不存在的情况下，催化剂组合物具有以下将讨论的催化活性。然而，在本发明的其它方面，可以使用这些助催化剂。例如，包括至少一种双核茂 金属化合物和至少一种活化剂-载体的催化剂组合物可以进一步包括至少一种任选的助 催化剂。在这方面，合适的助催化剂包括但不限于铝氧烷化合物、有机锌化合物、有机硼或 有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物等、或其任意组合。一种以上的助催化剂可以存在于 催化剂组合物中。在不同的方面中，提供了不需要活化剂-载体的催化剂组合物。这样的催化剂组 合物包括至少一种双核茂金属化合物和至少一种选自以下的化合物的接触产物至少一种 铝氧烷化合物、至少一种有机锌化合物、至少一种有机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电 离化离子化合物或其组合。在该方面，所述至少一种双核茂金属化合物选自
(I)；其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；和
η是0至12范围内的整数，包括0和12。条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。活化剂-载体本发明包含各种包括活化剂_载体的催化剂组合物。一方面，活化剂_载体包括 化学处理的固体氧化物。可选地，活化剂_载体可以包括粘土矿物质、柱撑粘土、片状粘土、 胶凝入另一种氧化物基质中的片状粘土、层状硅酸盐矿物质、非层状硅酸盐矿物质、层状硅 铝酸盐矿物质、非层状硅铝酸盐矿物质或它们的任何组合。当与相应的未处理的固体氧化物化合物相比时，化学处理的固体氧化物显示出增 高的酸性。当与相应的未处理的固体氧化物化合物相比时，化学处理的固体氧化物也起到 催化剂活化剂的作用。尽管在不存在助催化剂时化学处理的固体氧化物活化茂金属，但是 从催化剂组合物中去除助催化剂不是必须的。当与含有相应的未处理的固体氧化物的催化 剂组合物相比时，活化剂-载体的活化功能在作为整体的催化剂组合物的活性提高方面是 明显的。但是，认为，甚至在不存在有机铝化合物、铝氧烷、有机硼化合物或电离化离子化合 物等时，化学处理的固体氧化物也能够起到作为活化剂的功能。化学处理的固体氧化物可以包括至少一种用至少一种吸电子的阴离子处理的固 体氧化物。尽管无意于被下面的陈述所限制，但是认为，用吸电子组分处理固体氧化物增加 了或提高了氧化物的酸性。因此，活化剂-载体显示典型地比未处理的固体氧化物的路易 斯或布路斯台德酸强度大的路易斯或布路斯台德酸性；或者活化剂_载体相比未处理的固 体氧化物具有更多数量的酸性部位；或者两者都有。一种量化化学处理的和未处理的固体 氧化物物质的酸度的方法是通过比较处理的和未处理的氧化物在酸催化的反应下的聚合 活性。本发明的化学处理的固体氧化物一般由无机固体氧化物形成，该无机固体氧化物 显示了路易斯酸或布路斯台德酸性性质并且具有相对高的孔隙率。用吸电子组分，典型地 为吸电子阴离子，化学处理固体氧化物以形成活化剂-载体。根据本发明的一个方面，用于制备化学处理的固体氧化物的固体氧化物具有大约 0. lcc/g以上的孔体积。根据本发明的另一方面，该固体氧化物具有大约0. 5cc/g以上的孔 体积。根据本发明的又一方面，该固体氧化物具有大约l.Occ/g以上的孔体积。另一方面，该固体氧化物具有大约100m2/g到大约1000m2/g的表面积。在又有另 一方面，该固体氧化物具有大约200m2/g到大约800m2/g的表面积。仍根据本发明的另一方 面，该固体氧化物具有大约250m2/g到大约600m2/g的表面积。化学处理的固体氧化物可以包括这样的固体无机氧化物，该固体无机氧化物包括 氧和至少一种选自周期表的第2族、第3族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9 族、第10族、第11族、第12族、第13族、第14族、或第15族的元素，或者包括氧和至少一种 选自镧系或锕系元素的元素。(参见Hawley' s Condensed Chemical Dictionary，第11 版，John Wiley & Sons ;1995 ;Cotton, F. Α· ；Wilkinson, G. ；MuriIlo ；C. Α.；禾Π Bochmann ； Μ. Advanced Inorganic Chemistry,第 6 版,Wiley-Interscience, 1999。)例如，无机氧化 物可以包括氧和至少一种选自下列的元素:A1、B、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、La、Mn、Mo、 Ni、Sb、Si、Sn、Sr、Th、Ti、V、W、P、Y、Zn 或 Zr。
能够被用于形成化学处理的固体氧化物的固体氧化物物质或化合物的合适的实 例包括但不限于A1203、B203、BeO、Bi203、CdO> Co304、Cr203、CuO> Fe203、Ga203、La203、Mn203、 MoO3, NiO、P2O5> Sb2O5, SiO2, SnO2, SrO, ThO2, TiO2, V2O5, W03、Y2O3, ZnO, ZrO2 和类似物，包括 其混合的氧化物及其组合物。例如，固体氧化物可以是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅_氧化 铝、磷酸铝、杂多钨酸盐、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化硼、氧化锌、其混合氧化物、或其任 思组合。本发明的固体氧化物包括氧化物物质如氧化铝、其“混合氧化物”化合物如二氧化 硅_氧化铝和其组合物与混合物。混合氧化物化合物如二氧化硅_氧化铝可以是单化学相 或者可以是具有一种以上与氧结合而形成固体氧化物化合物的金属的多化学相。能够用于 本发明的活化剂_载体中的混合氧化物的实例包括但不限于二氧化硅_氧化铝、二氧化 硅_ 二氧化钛、二氧化硅_氧化锆、沸石、各种粘土矿物质、氧化铝_ 二氧化钛、氧化铝_氧 化锆、锌-铝酸盐和类似物。用于处理固体氧化物的吸电子组分可以是任何在处理后提高固体氧化物的路易 斯或布路斯台德酸性的组分(与未用至少一种吸电子阴离子处理的固体氧化物相比)。根 据本发明的一个方面，吸电子组分是吸电子阴离子，其源自盐、酸或其它化合物，如作为该 阴离子来源或前驱体的挥发性有机化合物。吸电子阴离子的例子包括但不限于硫酸根、硫 酸氢根、氟根、氯根、溴根、碘根、氟硫酸根、氟硼酸根、磷酸根、氟磷酸根、三氟乙酸根、三氟 甲磺酸根、氟锆酸根、氟钛酸根、三氟乙酸根、三氟甲磺酸根和类似物，包括其混合物和组合 物。此外，在本发明中，也可以使用作为这些吸电子阴离子来源的其它离子或非离子化合 物。因此，例如，在本发明中使用的化学处理的固体氧化物可以是氟化氧化铝、氯化氧 化铝、溴化氧化铝、硫酸化氧化铝、氟化二氧化硅_氧化铝、氯化二氧化硅_氧化铝、溴化二 氧化硅_氧化铝、硫酸化二氧化硅_氧化铝、氟化二氧化硅_氧化锆、氯化二氧化硅_氧化 锆、溴化二氧化硅_氧化锆、硫酸化二氧化硅_氧化锆等、或其组合。当吸电子组分包括吸电子阴离子的盐时，此盐中的抗衡离子或阳离子可以选自使 该盐在煅烧过程中复原或分解恢复为酸的任何阳离子。决定具体盐可用作吸电子阴离子源 的适宜性的因素包含，但不限于盐在期望溶剂中的溶解度、阳离子不利反应的缺乏、阳离 子和阴离子之间的离子配对效应、由阳离子赋予盐的吸湿性质以及类似因素、和阴离子的 热稳定性。在吸电子阴离子的盐中的合适的阳离子的例子包括，但不限于铵、三烷基铵、四 烷基铵、四烷基鳞、H\ [H(OEt2)2]+以及类似物。进一步，可以使用不同比例的一种或多种不同吸电子阴离子的组合，使活化 剂-载体的具体酸度适合于期望的水平。可以使吸电子组分的组合物同时地或单独地与氧 化物物质接触，以及以提供期望的化学处理固体氧化物酸度的任何顺序接触。例如，本发明 的一方面是在两个或多个单独的接触步骤中采用两种或多种吸电子阴离子源化合物。因此，制备化学处理的固体氧化物的此类方法的一个实例如下使选择的固体氧 化物化合物或氧化物化合物的组合与第一吸电子阴离子源化合物接触，以形成第一混合 物；煅烧该第一混合物，并且然后使其与第二吸电子阴离子源化合物接触，以形成第二混合 物；然后煅烧第二混合物，以形成处理的固体氧化物化合物。在此种方法中，第一和第二吸 电子阴离子源化合物是相同的或不同的化合物。
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根据本发明的另一方面，化学处理的固体氧化物包括固体无机氧化物物质、混合 氧化物物质或者无机氧化物物质的组合，其用吸电子组分化学处理，并且任选地用金属源 处理，该金属源包括金属盐、金属离子或其它含金属的化合物。该金属或金属离子的非限制 性实例包括锌、镍、钒、钛、银、铜、镓、锡、钨、钼和类似物或其组合。含有金属或金属离子的 化学处理的固体氧化物的例子包括，但不限于锌-浸渍的氯化氧化铝、钛-浸渍的氟化氧 化铝、锌_浸渍的氟化氧化铝、锌_浸渍的氯化二氧化硅_氧化铝、锌_浸渍的氟化二氧化 硅-氧化铝、锌-浸渍的硫酸化氧化铝、氯化铝酸锌、氟化铝酸锌、硫酸化铝酸锌和类似物或 其任何组合。可以使用用金属浸渍固体氧化物物质的任何方法。氧化物与金属源——典型地为 盐或含金属的化合物——接触的方法可以包括，但不限于胶凝、共胶凝、一种化合物浸渍到 另一种上及类似方法。如果期望，含金属化合物可以以溶液形式被加入或浸渍到固体氧化 物中，并且随后煅烧时转化成在载体上的金属。因此，固体无机氧化物可以进一步包括选自 锌、钛、镍、钒、银、铜、镓、锡、钨、钼等的金属或这些金属的组合。例如，常使用锌来浸渍固体 氧化物，因为它可以提供低成本下增强的催化剂活性。固体氧化物可以在其用吸电子阴离子处理之前、之后或同时用金属盐或含金属化 合物处理。在任何接触方法之后，通常煅烧氧化物化合物、吸电子阴离子和金属离子的接触 混合物。可选地，同时接触和煅烧固体氧化物物质、吸电子阴离子源和金属盐或含金属化合 物。使用各种方法形成在本发明中有用的化学处理的固体氧化物。化学处理的固体 氧化物可以包括至少一种固体氧化物化合物和至少一种吸电子阴离子源的接触产物。不 要求固体氧化物化合物在接触吸电子阴离子源之前被煅烧。通常在固体氧化物化合物与 吸电子阴离子源接触的过程中或者之后煅烧接触产物。可以煅烧或不煅烧固体氧化物化合 物。能够在本发明中采用的制备固体氧化物活化剂-载体的各种方法已经被报道。例如，这 些方法在美国专利 6，107，230,6, 165，929,6, 294，494,6, 300，271,6, 316，553,6, 355，594、 6，376，415,6，388，017,6，391，816,6，395，666,6，524，987,6，548，441,6，548，442, 6，576，583,6, 613，712,6, 632，894,6, 667，274 和 6，750，302 中被描述，这些专利中的公开 在此以其整体通过引用并入本文。根据本发明的一个方面，通过使固体氧化物物质与至少一种吸电子组分——典型 地为吸电子阴离子源——接触来化学处理该固体氧化物物质。进一步，任选地使用金属离 子化学处理固体氧化物物质，然后煅烧，以形成含金属或金属-浸渍的化学处理的固体氧 化物。根据本发明的另一方面，同时接触和煅烧固体氧化物物质和吸电子阴离子源。氧化物与吸电子组分——典型地为吸电子阴离子的盐或酸——接触的方法可以 包括，但不限于胶凝、共胶凝、一种化合物浸渍到在另一种上以及类似方法。因此，在任何接 触方法之后，固体氧化物、吸电子阴离子和任选的金属离子的接触混合物被煅烧。因此可以通过如下方法产生固体氧化物活化剂-载体(即，化学处理的固体氧化 物)，该方法包括1)使固体氧化物化合物与至少一种吸电子阴离子源化合物接触以形成第一混合 物；和2)煅烧该第一混合物以形成固体氧化物活化剂_载体。
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根据本发明的另一个方面，通过如下方法产生固体氧化物活化剂_载体(化学处 理的固体氧化物)，该方法包括1)使至少一种固体氧化物化合物与第一吸电子阴离子源化合物接触以形成第一 混合物；2)煅烧该第一混合物以产生煅烧的第一混合物；3)使该煅烧的第一混合物与第二吸电子阴离子源化合物接触以形成第二混合物； 和4)煅烧第二混合物以形成固体氧化物活化剂_载体。根据本发明的又另一方面，通过使固体氧化物与吸电子阴离子源化合物接触来产 生或形成化学处理的固体氧化物，其中，在与吸电子阴离子源接触之前、过程中或之后煅烧 固体氧化物化合物；并且其中，铝氧烷、有机硼或有机硼酸盐化合物和电离化离子化合物基 本不存在。对处理的固体氧化物的煅烧一般在环境气氛下进行，典型地在干燥的环境气氛 中，在大约200°C到大约900°C的温度下，并且持续大约1分钟到大约100小时的时间。煅 烧可以在大约300°C到大约800°C的温度下进行，或者可选地，在大约400°C到大约700°C的 温度下。煅烧可以进行大约1小时到大约50小时，或进行大约3小时到大约20小时。因 此，例如，煅烧可以在大约350°C到大约550°C的温度下进行大约1小时到大约10小时。在 煅烧中可以使用任何合适的环境气氛。一般地，在氧化气氛如空气中进行煅烧。可选地，可 以使用惰性气氛，如氮气或氩气，或还原气氛，如氢气或一氧化碳。根据本发明的一方面，固体氧化物物质用卤离子或硫酸根离子或阴离子组合的来 源来处理，任选用金属离子来处理，然后煅烧以提供颗粒固体形式的化学处理的固体氧化 物。例如，固体氧化物物质用硫酸根的来源(被称为硫酸化剂(sulfating agent))、氯离子 的来源(被称为氯化剂(chloriding agent))、氟离子的来源(被称为氟化剂(fluoriding agent))或者它们的组合进行处理，并煅烧以提供固体氧化物活化剂。有用的酸性活化 剂-载体包括但不限于溴化氧化铝、氯化氧化铝、氟化氧化铝、硫酸化氧化铝、溴化二氧化 硅_氧化铝、氯化二氧化硅_氧化铝、氟化二氧化硅_氧化铝、硫酸化二氧化硅_氧化铝、溴 化二氧化硅_氧化锆、氯化二氧化硅-氧化锆、氟化二氧化硅-氧化锆、硫酸化二氧化硅_氧 化锆；柱撑粘土(pillared clay)，例如柱状蒙脱石，任选用氟化物、氯化物或硫酸盐处理； 磷酸化氧化铝或者其它铝磷酸盐(almninophosphate)，任选用硫酸盐、氟化物或氯化物处 理；或者上述物质的任何组合。此外，任何这些活化剂-载体可以任选用金属离子处理。化学处理的固体氧化物可以包括颗粒固体形式的氟化固体氧化物。该氟化固体氧 化物可以通过使固体氧化物与氟化剂接触来形成。通过在合适的溶剂中形成氧化物的淤 菜，可以将氟离子加入氧化物中，所述合适的溶剂例如醇或水，包括但不限于1至3个碳的 醇，因为它们具有挥发性和低表面张力。适合的氟化剂的例子包括，但不限于氢氟酸(HF)、 氟化铵(NH4F)、氟化氢铵(NH4HF2)、四氟化硼铵(ammonium tetraf luoroborate) (NH4BF4)、氟 娃酸铵(ammonium silicofluoride (六氟娃酸盐(hexafluorosilicate)) ((NH4) 2SiF6)、六 氟磷酸铵(ammonium hexaf luorophosphate) (NH4PF6)、其类似物及其组合物。例如，氟化氢 铵NH4HF2可以被用作氟化剂，原因在于其使用方便且可得到。如果期望，固体氧化物可以在煅烧步骤期间用氟化剂来处理。可以使用在煅烧步
44骤期间能够充分接触固体氧化物的任何氟化剂。例如，除了前面所述的那些氟化剂之外，可 以使用挥发性有机氟化剂。在本发明的本方面中有用的挥发性有机氟化剂的例子包括但不 限于氟禾丨J昂、全氟己烧(perfluorohexane)、全氟苯(perfluorobenzene)、氟代甲烧、三氟 乙醇和类似物及其组合。如果在煅烧时氟化，也可以与固体氧化物一起使用气态氟化氢或 氟本身。使固体氧化物与氟化剂接触的一种方便的方法是在煅烧期间使氟化剂蒸发到用于 流化固体氧化物的气流中。同样，在本发明的另一方面中，化学处理的固体氧化物包括处于颗粒固体形式的 氯化固体氧化物。该氯化固体氧化物可以通过使固体氧化物与氯化剂接触来形成。通过在 合适的溶剂中形成氧化物的淤浆，可以将氯离子加入氧化物中。固体氧化物可以在煅烧步 骤期间用氯化剂来处理。在煅烧步骤期间能够用作氯化物来源且能够充分接触该氧化物 的任何氯化剂都可以被使用。例如，可以使用挥发性有机氯化剂。适合的挥发性有机氯化 剂的例子包括但不限于某些氟利昂、全氯苯(perchloro benzene)、氯代甲烷、二氯甲烷、氯 仿、四氯化碳、三氯乙醇和类似物或其任何组合物。在煅烧期间，气态氯化氢或氯本身也可 以与固体氧化物一起使用。使氧化物与氯化剂接触的一种方便的方法是在煅烧期间使氯化 剂蒸发到用于流化固体氧化物的气流中。在煅烧固体氧化物之前氟离子或氯离子存在的量通常是以重量计从大约2%到大 约50%，其中重量百分数基于固体氧化物例如二氧化硅-氧化铝在煅烧之前的重量。根 据本发明的另一方面，在煅烧固体氧化物之前氟离子或氯离子存在的量是以重量计从大 约3%到大约25%，并且根据本发明的另一方面，是以重量计从大约4%到大约20%。一 旦用卤化物浸渍，卤化的氧化物可以通过任何合适的方法干燥，其包括但不限于抽气过滤 (suction filtration)然后蒸发、在真空下干燥、喷雾干燥以及类似方法，尽管也有可能立 即启动煅烧步骤，而不干燥浸渍过的固体氧化物。用于制备处理的二氧化硅_氧化铝的二氧化硅_氧化铝典型地具有大约0. 5cc/ g以上的孔体积。根据本发明的一个方面，孔体积可以是大约0. 8cc/g以上，并且根据本发 明的另一个方面，孔体积可以是大约l.Occ/g以上。此外，二氧化硅-氧化铝通常具有大约 IOOmVg以上的表面积。根据本发明的一个方面，表面积可以是大约250m2/g以上，并且在 另一方面，表面积可以是大约350m2/g以上。用于本发明的二氧化硅-氧化铝典型地具有以重量计大约5%到大约95%的氧 化铝含量。根据本发明的一个方面，二氧化硅_氧化铝中的氧化铝含量是以重量计从大约 5%到大约50%，或者是以重量计从大约8%到大约30%的氧化铝。根据本发明的又一方 面，固体氧化物组分包含氧化铝而不含二氧化硅，而根据本发明的另一个方面，固体氧化物 组分包含二氧化硅而不含氧化铝。硫酸化的固体氧化物包括硫酸盐和固体氧化物组分例如氧化铝或二氧化硅_氧 化铝，以颗粒固体的形式。任选地，硫酸化氧化物进一步用金属离子处理，以使煅烧的硫酸 化氧化物含有金属。根据本发明的一个方面，硫酸化固体氧化物包括硫酸盐和氧化铝。在一 些情况下，硫酸化氧化铝是通过其中氧化铝用硫酸根源来处理的过程而形成的，例如，所述 硫酸根源是硫酸或硫酸盐诸如硫酸铵。一般通过在合适的溶剂例如醇或水中形成氧化铝的 淤浆进行该过程，在所述溶剂中，期望浓度的硫酸化剂已经被加入。合适的有机溶剂包括， 但不限于1至3个碳的醇，原因在于它们具有挥发性和低表面张力。
根据本发明的一个方面，在煅烧之前存在的硫酸根离子的量对于大约100重量份 固体氧化物而言，是从大约0. 5重量份到大约100重量份硫酸根离子。根据本发明的另一 个方面，在煅烧之前存在的硫酸根离子的量对于大约100重量份固体氧化物而言，是从大 约1重量份到大约50重量份硫酸根离子，并且，仍根据本发明的另一个方面，在煅烧之前存 在的硫酸根离子的量对于大约100重量份固体氧化物而言，是从大约5重量份到大约30重 量份硫酸根离子。这些重量比基于煅烧前固体氧化物的重量。一旦用硫酸盐浸渍，硫酸化 的氧化物可以通过任何合适的方法干燥，其包括但不限于抽气过滤然后蒸发、真空下干燥、 喷雾干燥以及类似方法，尽管也可能立即启动煅烧步骤。根据本发明的另一方面，在制备本发明的催化剂组合物中使用的活化剂-载体包 括可离子交换活化剂-载体，其包括但不限于具有层状或非层状结构的硅酸盐和硅铝酸盐 化合物或矿物质，以及其组合。在本发明的另一方面，可离子交换的、层状硅铝酸盐如柱撑 粘土用作活化剂_载体。当酸性活化剂_载体包括可离子交换活化剂_载体时，它可以任 选地用至少一种如本文所公开的那些吸电子阴离子处理，尽管可离子交换活化剂-载体通 常不用吸电子阴离子处理。根据本发明的另一个方面，本发明的活化剂-载体包括具有可交换阳离子和能够 膨胀的层的粘土矿物质。典型的粘土矿物质活化剂_载体包括但不限于可离子交换的、层 状硅铝酸盐如柱撑粘土。尽管使用术语“载体”，但其并不意味着被解释为催化剂组合物的 惰性组分，而应当被认为是催化剂组合物的活性部分，原因在于它与双核茂金属组分的紧
滋妙入
也纟口口。根据本发明的另一方面，本发明的粘土物质包括处于其天然状态中的物质，或者 包括已经用各种离子通过湿润、离子交换或柱化(pillaring)进行处理的物质。典型地，本 发明粘土物质活化剂-载体包括已经与大的阳离子进行离子交换的粘土，该大阳离子包括 多核、高度带电金属配合物阳离子。但是本发明粘土物质活化剂-载体也包括已经与简单 的盐进行离子交换的粘土，该盐包括但不限于Al (III)、Fe (II)、Fe (III)和Zn(II)与配体 如卤根、乙酸根、硫酸根、硝酸根或亚硝酸根的盐。根据本发明的另一个方面，活化剂_载体包括柱撑粘土。术语“柱撑粘土”用于 指已经与大的、典型是多核、高度带电金属配合物阳离子进行离子交换的粘土物质。这样 的离子的例子包括，但不限于可以具有例如7+电荷的Keggin离子、各种多金属氧酸盐及 其它大离子。因此，术语柱化(pillaring)指的是简单的交换反应，其中粘土物质的可 交换阳离子被大的高度带电的离子如Keggin离子置换。然后，这些聚合阳离子被固定 在粘土的夹层内，并且当煅烧时被转化为金属氧化物“柱”，作为柱状结构(column-like structures)有效地支撑粘土层。因此，一旦粘土被干燥并煅烧而产生粘土层之间的支撑 柱，扩张的点阵结构得以保持，并且孔隙率得以提高。所形成的孔在形状和尺寸上可以作为 柱化物质及所使用的母体粘土物质的函数而变化。柱化和柱撑粘土的例子在如下文献中 找至IJ :T. J. Pinnavaia，Science 220 (4595)，365-371 (1983) ;J. Μ. Thomas, Intercalation Chemistry, (S. Whittington 禾口 A. Jacobson, eds. )Ch. 3, pp. 55-99,Academic Press, Inc.， (1972)；美国专利第4，452，910号；美国专利第5，376，611号；和美国专利第4，060，480号; 它们中的每一个通过引用以整体并入本文。柱化方法利用具有可交换阳离子和能够扩张的层的粘土矿物质。可以使用在本发明的催化剂组合物中可增强烯烃聚合的任何柱撑粘土。因此，用于柱化的合适的粘土矿物 质包括，但不限于水铝石英；绿土，双八面体(Al)和三八面体(Mg)及其衍生物如蒙脱石 (膨润土 )、绿脱石、锂蒙脱石或硅酸镁锂(laponites)；多水高岭土 ；蛭石；云母；氟化云母 (fluoromicas)；绿泥石；混合层粘土 ；纤维状粘土，包括但不限于海泡石、硅镁土和坡缕石 (palygorskites)；蛇纹石粘土 (serpentine clay)；伊利石；硅酸镁锂；滑石粉；和它们的 任何组合物。在一个方面，柱撑粘土活化剂-载体包括膨润土或蒙脱石。膨润土的主要成 分是蒙脱石。如果需要可以预处理柱撑粘土。例如，柱撑膨润土可以通过在大约300°C下在惰性 气氛典型地为干燥氮气中干燥大约3小时进行预处理，之后加入到聚合反应器中。尽管在 本文中描述了示例性预处理，应当理解预热可以在许多其它温度和时间下进行，包括温度 和时间步骤的任何组合，其全部包括在本发明之中。用于制备本发明催化剂组合物的活化剂_载体可以与其它无机载体物质结合，该 物质包括但不限于沸石、无机氧化物、磷酸化无机氧化物以及类似物。在一方面，可以使 用的典型的载体物质包括但不限于二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化铝、二氧化钛、氧化 锆、氧化镁、氧化硼、氧化钍、磷铝酸盐、磷酸铝、二氧化硅-二氧化钛、共沉淀的二氧化硅/ 二氧化钛、其混合物以及其任何组合。根据本发明的又一方面，一种或多种双核茂金属化合物可以与烯烃单体和有机铝 化合物预接触第一段时间，之后使该混合物与活化剂-载体接触。一旦茂金属化合物(一 种或多种)、烯烃单体和有机铝化合物的预接触混合物与活化剂_载体接触，进一步包含活 化剂-载体的组合物被称做“后接触(postcontacted)”混合物。在被进料到进行聚合工艺 的反应器中之前，该后接触混合物可以被允许保持进一步接触第二段时间。有机铝化合物一方面，可以用于本发明的有机铝化合物包括但不限于具有下式的化合物(R2) 3A1 ；其中R2是具有2到6个碳原子的脂族基团。例如，R2可以是乙基、丙基、丁基、己 基或者异丁基。根据本发明可以被使用的其它有机铝化合物包括但不限于具有下式的化合物Al(X5)m(X6)3_m;其中X5是烃基；X6是烷氧基(alkoxide)或芳氧基(aryloxide)、卤根或氢负离子； 并且m是从1到3的数，包括1和3在内。一方面，X5是具有1到大约20个碳原子的烷基。根据本发明的另一方面，X5是具 有1到10个碳原子的烷基。例如，在本发明的另一方面中，X5可以是乙基、丙基、正丁基、仲 丁基、异丁基、或己基以及类似物。根据本发明的一方面，X6是其中每个都具有1到20个碳原子的烷氧基或芳氧基， 卤根或氢负离子。根据本发明的另一方面，X6独立地选自氟或氯。仍在另一方面，X6是氯。在式Al (X5)m(X6)3_m中，m是从1到3的数，包括1和3在内，并且典型地，m是3。 m的值不限于整数；因此，该式包括倍半卤化物(sesquihalide)化合物或其它有机铝簇合 物。根据本发明适合使用的有机铝化合物的实例包括但不限于三烷基铝化合物、卤化二烷基铝化合物(dialkylaluminium halide compounds)、二烷基铝烷醇化合 物(dialkylaluminum alkoxide compounds)、氧化二烧基招化合物(dialkyIaluminum hydride compounds)及它们的组合物。合适的有机铝化合物的具体的非限制性实例包 括三甲基铝(TMA)、三乙基铝(TEA)、三正丙基铝(TNPA)、三正丁基铝(TNBA)、三异丁基 铝(TIBA)、三正己基铝、三正辛基铝、氢化二异丁基铝、二乙基乙醇铝(diethylaluminum ethoxide)、氯化二乙基铝及类似物、或其组合。本发明考虑使至少一种双核茂金属化合物与至少一种有机铝化合物和烯烃单体 预接触，以形成预接触混合物，之后使该预接触混合物与活化剂-载体接触以形成催化剂 组合物。当以这种方式制备催化剂组合物时，典型地，尽管不必要地，将一部分有机铝化合 物加入到预接触混合物中，而将另一部分有机铝化合物加入到当该预接触混合物与固体氧 化物活化剂_载体接触时制备的后接触混合物中。但是，可以在预接触步骤或者在后接触 步骤中使用全部有机铝化合物制备催化剂组合物。可选地，所有的催化剂组分在一个步骤 中接触。此外，可以在预接触或者后接触步骤中使用一种以上的有机铝化合物。当有机铝 化合物在多个步骤中被加入时，本文中公开的有机铝化合物的量包括在预接触和后接触混 合物中使用的有机铝化合物以及被加入到聚合反应器中的任何附加有机铝化合物的总量。 因此，无论是使用单一有机铝化合物还是使用一种以上的有机铝化合物，有机铝化合物的 总量被公开。铝氧烷化合物本发明进一步提供可以包括铝氧烷化合物的催化剂组合物。如本文所用，术语“铝 氧烷(aluminoxane) ”是指铝氧烷化合物、组合物、混合物或者分离的种类，而不管这种铝氧 烷是如何被制备、被形成或以其他方式被提供的。例如，可以制备包括铝氧烷化合物的催化 剂组合物，其中铝氧烷作为聚(烃基氧化铝)(polyQiydrocarbyl aluminum oxides))被提 供，或者其中铝氧烷作为烷基铝化合物(aluminum alkyl compound)和活性质子源例如水 的组合被提供。铝氧烷也被称为聚(烃基氧化铝)或有机铝氧烷。其它催化剂组分典型地在饱和烃化合物溶剂中与铝氧烷进行接触，尽管可以使用 对反应物、中间体和活化步骤的产物基本上是惰性的任何溶剂。以这种方式形成的催化剂 组合物可以通过合适的方法例如过滤来收集。可选地，催化剂组合物可以不经分离而被引 入聚合反应器中。本发明的铝氧烷化合物可以是低聚铝化合物，其包括线型结构、环状结构或笼形 结构，或者所有这三种结构的混合物。具有下式的环状铝氧烷化合物被本发明包括 其中，R是具有1到10个碳原子的直链或支链烷基，并且ρ是从3到20的整数。 此处所示的AlRO部分也构成了线型铝氧烷中的重复单元。因此，具有下式的线型铝氧烷也 被本发明包括 其中，R是具有1到10个碳原子的直链或支链烷基，并且q是从1到50的整数。此外，铝氧烷可以具有式RU1VaAlJ^的笼形结构，其中Rt是具有1到10个碳 原子的末端直链或支链烷基基团；Rb是具有1到10个碳原子的桥连直链或支链烷基基团； r是3或4 ；并且a = nA1⑶_nQ⑵+nQ⑷，其中nA1⑶是三配位铝原子的数目，nQ⑵是二配位氧 原子的数目，nQ⑷是4配位氧原子的数目。因此，可以用于本发明的催化剂组合物中的铝氧烷一般由式诸如(R-Al_0)p、 R(R-Al-O)qAlR2及类似式表示。在这些式中，R基团一般为直链或支链C1-C6烷基，例如甲 基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。根据本发明可应用的铝氧烷化合物的例子包括但不限于 甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、正丙基铝氧烷、异丙基铝氧烷、正丁基铝氧烷、叔丁基铝氧烷、仲 丁基铝氧烷、异丁基铝氧烷、I"戊基铝氧烷、2-戊基铝氧烷、3-戊基铝氧烷、异戊基铝氧烷、 新戊基铝氧烷及类似物或它们的任何组合。甲基铝氧烷、乙基铝氧烷和异丁基铝氧烷是分 别从三甲基铝、三乙基铝或三异丁基铝制备，并且有时分别被称为聚(甲基氧化铝)、聚(乙 基氧化铝)和聚(异丁基氧化铝)。与三烷基铝组合使用铝氧烷也在本发明的范围内，例如 在美国专利号4，794，096中所公开的，其通过引用以其全部并入本文。本发明分别考虑在铝氧烷式子(R-Al-O)1^P R(R-Al-O)qAlR2中ρ和q的许多值。 在一些方面中，P和q至少为3。然而，取决于有机铝氧烷如何被制备、贮存和使用，在铝氧 烷的单个样品中，P和q的值可变，并且有机铝氧烷的这样的组合被本文考虑在内。在包含铝氧烷的催化剂组合物的制备中，组合物中铝氧烷(一种或多种)中的铝 的总摩尔数与双核茂金属化合物(一种或多种)的总摩尔数的摩尔比通常在大约1 10和 大约100，000 1之间。另一方面，该摩尔比在从大约5 1到大约15，000 1范围内。 任选地，被加入到聚合区的铝氧烷在从大约0. 01mg/L到大约1000mg/L，从大约0. lmg/L到 大约100mg/L，或者从大约lmg/L到大约50mg/L的范围内。有机铝氧烷可以通过各种方法制备。有机铝氧烷制备的例子在美国专利 3，242，099和4，808，561中被公开，它们中的每一个通过引用整体并入本文。例如，在惰性 有机溶剂中的水可以与烷基铝化合物比如(R2)3Al反应，以形成期望的有机铝氧烷化合物。 尽管并非意欲被该陈述所限制，但认为，该合成方法能够提供线型和环状R-Al-O铝氧烷种 类的混合物，两种均被本发明包括。可选地，通过使烷基铝化合物比如(R2)3Al与水合物盐 比如水合硫酸铜在惰性有机溶剂中反应，来制备有机铝氧烷。有机硼/有机硼酸盐化合物根据本发明的另一方面，提供了包含有机硼或有机硼酸盐化合物的催化剂组合 物。这种化合物包括中性硼化合物、硼酸盐和类似物或者其组合。例如，考虑氟有机硼化合 物和氟有机硼酸盐化合物。在本发明，可以使用任何氟有机硼或氟有机硼酸盐化合物。可以被用在本发明中 的氟有机硼酸盐化合物的例子包括但不限于，氟化芳基硼酸盐，例如N，N-二甲基苯胺四 (五氟苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四(五氟苯基)硼酸盐、四(五氟苯基)硼酸锂、N，N-二
49甲基苯胺四[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、三苯基碳鐺四[3，5_双(三氟甲基)苯 基]硼酸盐及类似物，或它们的混合物。可以被用作本发明中的助催化剂的氟有机硼化合 物的例子包括但不限于三(五氟苯基)硼、三[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼及类似物，或 它们的混合物。尽管不期望束缚于下面的理论，但氟有机硼酸盐和氟有机硼化合物及相关 化合物的这些例子被认为当与有机金属或茂金属化合物结合时形成了“弱配位”阴离子，如 在美国专利号5，919，983中所公开的，其公开内容通过引用以其全部并入本文。申请人还 考虑了在化学结构中包含两个或更多个硼原子的二硼或双硼化合物或其它双官能化合物 的使用，诸如在J.Am. Chem. Soc.，2005，127，pp. 14756-14768中公开的，它们的内容通过引 用以其全部并入本文。一般而言，可以使用任何数量的有机硼化合物。根据本发明的一个方面，在催化剂 组合物中有机硼或有机硼酸盐化合物(一种或多种)的总摩尔数与双核茂金属化合物(一 种或多种)的总摩尔数的摩尔比在大约0.1 1到大约15 1的范围内。典型地，用作双 核茂金属的助催化剂的氟有机硼或者氟有机硼酸盐化合物的量是每摩尔双核茂金属化合 物大约0. 5摩尔到大约10摩尔硼/硼酸盐化合物。根据本发明的另一方面，氟有机硼或者 氟有机硼酸盐化合物的量是每摩尔双核茂金属化合物大约0. 8摩尔到大约5摩尔硼/硼酸 盐化合物。电离化离子化合物本发明进一步提供包括电离化离子化合物的催化剂组合物。电离化离子化合物 是可以用作助催化剂以增强催化剂组合物活性的离子化合物。尽管不期望束缚于理论，但 认为，电离化离子化合物能够与茂金属化合物反应并且将茂金属转化成一种或者多种阳离 子茂金属化合物，或者初期(incipient)阳离子茂金属化合物。再次，尽管不期望束缚于理 论，但认为，该电离化离子化合物能够通过完全地或者部分地从茂金属提取阴离子配体，起 到电离化合物的作用，所述阴离子配体可能为非η5-链二烯基配体，比如X1或者X2。然而， 电离化离子化合物是活化剂，无论它是否电离双核茂金属，以形成离子对的方式夺取X1或 X2配体，削弱双核茂金属中的金属-X1或金属-X2键，简单地与X1或X2配体配位，还是通过 一些其它机理活化茂金属。此外，电离化离子化合物不必仅仅活化茂金属化合物。当与不包含电离化离子化 合物的催化剂组合物相比时，电离化离子化合物的活化功能在增强作为整体的催化剂组合 物的活性上是明显的。电离化离子化合物的实例包括但不限于下面的化合物三(正丁基)铵四(对甲 苯基)硼酸盐、三(正丁基)铵四(间甲苯基)硼酸盐、三(正丁基)铵四(2，4_ 二甲基苯 基)硼酸盐、三(正丁基)铵四(3，5_二甲基苯基)硼酸盐、三(正丁基)铵四[3，5_双(三 氟甲基)苯基]硼酸盐、三(正丁基)铵四(五氟苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(对 甲苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(间甲苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(2，4_ 二甲 基苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四[3， 5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四 (对甲苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四(间甲苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四(2，4_二甲基苯基) 硼酸盐、三苯基碳鐺四(3，5-二甲基苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四[3，5-双(三氟甲基)苯 基]硼酸盐、三苯基碳鐺四(五氟苯基)硼酸盐、革鐺四(对甲苯基)硼酸盐、革鐺四(间
50甲苯基)硼酸盐、革鐺四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸盐、革鐺四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸盐、 萆鐺四[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、革鐺四(五氟苯基)硼酸盐、四(五氟苯基) 硼酸锂、四苯基硼酸锂、四(对甲苯基)硼酸锂、四(间甲苯基)硼酸锂、四(2，4_ 二甲基苯 基)硼酸锂、四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸锂、四氟硼酸锂、四(五氟苯基)硼酸钠、四苯基硼 酸钠、四(对甲苯基)硼酸钠、四(间甲苯基)硼酸钠、四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸钠、四 (3，5_ 二甲基苯基)硼酸钠、四氟硼酸钠、四(五氟苯基)硼酸钾、四苯基硼酸钾、四(对甲 苯基)硼酸钾、四(间甲苯基)硼酸钾、四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸钾、四(3，5_ 二甲基苯 基)硼酸钾、四氟硼酸钾、四(五氟苯基)铝酸锂、四苯基铝酸锂、四(对甲苯基)铝酸锂、 四(间甲苯基)铝酸锂、四(2，4-二甲基苯基)铝酸锂、四(3，5-二甲基苯基)铝酸锂、四氟 铝酸锂、四(五氟苯基)铝酸钠、四苯基铝酸钠、四(对甲苯基)铝酸钠、四(间甲苯基)铝 酸钠、四(2，4_ 二甲基苯基)铝酸钠、四(3，5_ 二甲基苯基)铝酸钠、四氟铝酸钠、四(五氟 苯基)铝酸钾、四苯基铝酸钾、四(对甲苯基)铝酸钾、四(间甲苯基)铝酸钾、四(2，4_ 二 甲基苯基)铝酸钾、四(3，5_ 二甲基苯基)铝酸钾、四氟铝酸钾和类似物、或其组合。在本 发明中有用的电离化离子化合物并不限于这些；电离化离子化合物的其它例子公开在美国 专利号5，576，259和5，807，938中，它们的公开内容通过引用以其全部并入本文。烯烃单体可以用于本发明的催化剂组合物和聚合过程的不饱和反应物一般包括烯烃化合 物，其每分子具有约2至约30个碳原子，并且具有至少一个烯烃双键。本发明包括使用单一 烯烃例如乙烯或丙烯的均聚反应过程，以及与至少一个不同的烯烃化合物的共聚合反应。 所产生的共聚物通常包括较大量的乙烯(> 50摩尔百分比)和较少量的共聚单体(< 50 摩尔百分比)，尽管这并非必要条件。可以与乙烯共聚合的共聚单体在其分子链中常具有3 至20个碳原子。无环、环状、多环、末端(α)、中间、直链的、支链的、取代的、未取代的、官能化的和 非官能化的烯烃可以被用在本发明中。例如，可以用本发明的催化剂组合物聚合的典型的 不饱和化合物包括但不限于乙烯、丙烯、1- 丁烯、2- 丁烯、3-甲基-1- 丁烯、异丁烯、1-戊 烯、2-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、3-乙基-1-己 烯、1-庚烯、2-庚烯、3-庚烯、四种正辛烯(the four normal octenes)、四种正壬烯(the four normal nonenes)、五种正癸烯(the five normal decenes)等等或这些化合物的两 种或多种的混合物。环状和双环烯烃，包括但不限于环戊烯、环己烯、降冰片烯、降冰片二烯 及类似物，也可以被如上所述聚合。苯乙烯也可以被用作单体。当期望共聚物时，单体可以是例如乙烯或丙烯，其与共聚单体共聚。烯烃共聚单体 的实例包括但不限于1_ 丁烯、2- 丁烯、3-甲基-1- 丁烯、异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、3-甲 基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-乙基-1-己烯、1-庚烯、2-庚烯、3-庚 烯、1-辛烯等。根据本发明的一个方面，共聚单体可以选自1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛 烯、1-癸烯或苯乙烯。通常，被引入到反应器区中以产生共聚物的共聚单体的量基于单体和共聚单体的 总重量是大约0. 01到大约50重量百分比的共聚单体。根据本发明的另一方面，被引入到 反应器区的共聚单体的量基于单体和共聚单体的总重量是大约0. 01到大约40重量百分比 的共聚单体。仍然另一方面，被引入到反应器区的共聚单体的量基于单体和共聚单体的总重量是大约0. 1到大约35重量百分比的共聚单体。还有，在另一方面，引入到反应器区的 共聚单体的量基于单体和共聚单体的总重量是大约0. 5到大约20重量百分比的共聚单体。尽管不期望束缚于该理论，但在支化、取代的或官能化烯烃被用作反应物的情况 下，认为，位阻可以阻止和/或减慢聚合过程。因此，预期距离碳_碳双键一定程度的烯烃 的支化和/或环状部分(一个或多个)将不会以处于更接近碳-碳双键的相同烯烃取代基 可能会阻碍该反应的方式阻碍反应。根据本发明的一个方面，至少一种单体/反应物是乙 烯，因此聚合是仅包括乙烯的均聚反应或者与不同的无环、环状、末端、中间、直链的、支链 的、取代的或未取代的烯烃的共聚反应。另外，本发明的催化剂组合物可以被用在二烯属化 合物的聚合中，所述二烯属化合物包括但不限于1，3_ 丁二烯、异戊二烯、1，4_戊二烯和1， 5—己·_ 火布。催化剂组合物的制备一方面，本发明包括催化剂组合物，其包括双核茂金属化合物和活化剂_载体的 接触产物。这一组合物可以进一步包括有机铝化合物。此外，该催化剂组合物可以进一步 包括至少一种任选的助催化剂，其中所述至少一种任选的助催化剂为至少一种铝氧烷化合 物、至少一种有机锌化合物、至少一种有机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化 合物或其任意组合物。另一方面，提供了包括至少一种双核茂金属化合物与至少一种化合 物的接触产物的催化剂组合物，所述至少一种化合物选自至少一种铝氧烷化合物、至少一 种有机锌化合物、至少一种有机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化合物或其 任意组合物。本发明进一步包括制备这些催化剂组合物的方法，诸如，例如，以任何顺序或次序 接触的各催化剂组分。所述至少一种双核茂金属化合物可以与烯烃单体——如果需要，但不必是待聚合 的烯烃单体——和有机铝助催化剂预接触第一段时间，然后该预接触混合物与活化剂_载 体接触。茂金属化合物或多种茂金属化合物、烯烃单体和有机铝化合物之间的所述第一段 接触时间，即预接触时间一般在约0. 1小时至约24小时的时间段范围内，例如大约0. 1至 大约1小时。也可以使用约10分钟至约30分钟的预接触时间。可选地，预接触过程可以分多步骤进行，而非单个步骤，其中多种混合物得以制 备，每一种包括不同组的催化剂组分。例如，可以使至少两种催化剂组分接触而形成第一混 合物，之后使该第一混合物与至少一种其它催化剂组分接触而形成第二混合物，等等。多个预接触步骤可以在单个容器或者在多个容器中进行。此外，多个预接触步骤 可以串行地(相继地)、平行地或以其组合方式进行。例如，两种催化剂组分的第一混合物 可以在第一容器中形成，包括该第一混合物以及一种另外的催化剂组分的第二混合物可以 在该第一容器或者在第二容器中形成，所述第二容器一般被置于第一容器的下游。在另一方面，一种或多种催化剂组分可以被分开且用在不同的预接触处理中。例 如，部分催化剂组分被进料到第一预接触容器中，用于与至少一种另外的催化剂组分预接 触，而该相同的催化剂组分的剩余部分被进料到第二预接触容器，用于与至少一种另外的 催化剂组分预接触或者直接进料到反应器中，或者其组合。预接触可以在任何合适的设备 中进行，诸如罐、搅拌的混合罐、各种静态混合设备、烧瓶、任何类型的容器或这些装置的组
I=I O
在本发明的另一方面，在聚合反应正在进行时，可以使各种催化剂组分(例如双 核茂金属、活化剂-载体、有机铝助催化剂和任选不饱和烃)在聚合反应器中同时接触。可 选地，可以使这些催化剂组分的任何两种或多种在它们进入反应区之前在容器中预接触。 该预接触步骤可以是连续过程，其中预接触产物被连续进料到反应器中，或者其可以是分 步或分批过程，其中一批预接触产物可以被加入以制备催化剂组合物。该预接触步骤可以 在范围可在数秒至多达几天或更长的时间期间内进行。在本方面，所述连续预接触步骤一 般持续约1秒至约1小时。在另一方面，连续预接触步骤持续约10秒至约45分钟，或者持 续约1分钟至约30分钟。一旦茂金属化合物、烯烃单体和有机铝助催化剂的预接触混合物与活化剂_载体 接触，该组合物(加入了活化剂-载体)被称为“后接触混合物”。在开始聚合过程之前，任 选地，可以使所述后接触混合物保持接触第二时间期间，即后接触时间。预接触混合物与活 化剂-载体之间的后接触时间范围一般在约0. 1小时至约24小时。在进一步的方面，后接 触时间范围在约0. 1小时至约1小时。与没有预接触或后接触而制备的相同催化剂组合物 相比，预接触步骤、后接触步骤或二者可以增加聚合物的产率。然而，预接触步骤、后接触步 骤都不是必需的。后接触混合物可以在一个温度下被加热，且时间期间足以使预接触混合物和活化 剂_载体吸附、浸渍或相互作用，以使预接触混合物的一部分组分被固定、吸附或沉积在其 上。当使用加热时，后接触混合物一般被加热到约0° F至约150° F之间，或约40° F至 约95° F之间。根据本发明的一个方面，在催化剂组合物中双核茂金属化合物的摩尔数与有机铝 化合物的摩尔数的摩尔比一般在大约1 1到大约1 10，000范围内。另一方面，摩尔比 在大约1 1到大约1 1，000的范围内。又一方面，双核茂金属化合物的摩尔数与有机 铝化合物的摩尔数的摩尔比在大约1 1到大约1 100范围内。如果使用预接触和/或 后接触步骤，这些摩尔比反映了在组合的预接触混合物和后接触混合物中双核茂金属化合 物(一种或多种)的总摩尔数与有机铝化合物(一种或多种)总量的比例。当使用预接触步骤时，在预接触混合物中烯烃单体与双核茂金属的总摩尔数的摩 尔比通常在从约1 10到大约100，000 1的范围内。每个组分的总摩尔数被用于该比 例中，以说明本发明的其中使用多于一种烯烃单体和/或多于一种双核茂金属的方面。进 一步地，在本发明的另一方面，该摩尔比可以在从大约10 1到大约1，000 1的范围内。通常，有机铝化合物与活化剂-载体的重量比在大约10 1到大约1 1000范围 内。如果多于一种有机铝化合物和/或多于一种活化剂_载体被使用，该比例基于每种各组 分的总重。另一方面，有机铝化合物与活化剂_载体的重量比在大约3 1到大约1 100 范围，或大约1 1到大约1 50范围。在本发明的一些方面，双核茂金属化合物与活化剂-载体的重量比在从大约1 1 到大约1 1，000，000范围。如果多于一种双核茂金属和/或多于一种活化剂-载体被使 用，该比例基于每种各组分的总重。另一方面，该重量比在大约1 5到大约1 100，000 范围，或者大约1 10到大约1 10，000。仍在另一方面，双核茂金属化合物与活化剂-载 体的重量比在大约1 20到大约1 1000的范围。依据本发明的一些方面，铝氧烷化合物对于形成本发明的催化剂组合物不是必需的。因此，聚合在不存在铝氧烷时进行。因此，在铝氧烷不存在的情况下，本发明可以使用 例如有机铝化合物和活化剂_载体。尽管不期望被理论限制，但认为，有机铝化合物有可能 不以与有机铝氧烷化合物相同的方式活化茂金属催化剂。另外，在一些方面，对于形成本发明的催化剂组合物，不需要有机硼或有机硼酸盐 化合物。但是，铝氧烷、有机锌化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物或者 其组合可以使用在本发明考虑和包含的其它催化剂组合物中。因此，在存在或者不存在活 化剂-载体以及存在或者不存在有机铝化合物的情况下，助催化剂如铝氧烷、有机锌化合 物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物或者其组合可以与双核茂金属化合物 一起使用。本发明的催化剂组合物的催化剂活性一般是每小时每克活化剂-载体大于大 约100克聚乙烯(缩写成gP/(gAS ·!!!·))。另一方面，所述催化剂活性大于大约150gP/ (gAS · hr)、大于大约200gP/(gAS · hr)、大于大约250gP/(gAS · hr)。仍有另一方面，本发 明的催化剂组合物以具有大于大约500gP/(gAS · hr)、大于大约IOOOgP/(gAS · hr)、大于 大约1500gP/(gAS*hr)的活性为特征。仍有另一方面，所述催化剂活性大于大约2000gP/ (gAS · hr)。在使用异丁烷作为稀释剂的淤浆聚合条件下，在大约90°C的聚合温度和大约 500psig的乙烯压力测定该活性。本发明的其它方面不需要活化剂-载体。这些催化剂组合物包含至少一种双核茂 金属化合物和至少一种化合物的接触产物，所述至少一种化合物选自至少一种铝氧烷化合 物、至少一种有机锌化合物、至少一种有机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化 合物或其任意组合。本发明的该催化剂组合物的催化剂活性一般是每小时每克各自的铝氧 烷化合物、有机锌化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物或其任意组合大 于大约100克聚乙烯。在另一方面，所述催化剂活性为每小时每克各自的铝氧烷化合物、有 机锌化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物或其任意组合物大于大约250 克聚乙烯、或大于大约500克聚乙烯。仍有另一方面，所述催化活性每小时大于大约1000 克或大于大约2000克聚乙烯。如上所述，在本发明的一些方面，可以预接触双核茂金属化合物、活化剂-载体、 有机铝化合物和烯烃单体的任何组合。当与烯烃单体的任何预接触发生时，用在预接触步 骤中的烯烃单体与待聚合的烯烃单体不必是相同的。此外，当催化剂组分的任何组合之间 的预接触步骤被采用第一时间期间时，该预接触混合物可以用于催化剂组分的任何其它组 合之间随后的后接触步骤中第二时间期间。例如，可以在预接触步骤中使用双核茂金属化 合物、有机铝化合物和ι-己烯第一时间期间，然后此预接触混合物可以与活化剂_载体接 触以形成后接触混合物，该后接触混合物在开始聚合反应之前接触第二时间期间。例如，茂 金属化合物、烯烃单体、活化剂_载体和有机铝化合物之间的所述第一接触时间期间，即预 接触时间可以在约0. 1小时至约24小时，约0. 1小时至约1小时或者约10分钟至约30分 钟。在开始聚合过程之前，任选地，可以使所述后接触混合物保持接触第二时间期间，即后 接触时间。根据本发明的一方面，预接触混合物与任何剩余的催化剂组分之间的后接触时 间是约0. 1小时至约24小时，或约0. 1小时至约1小时。聚合方法本发明的催化剂组合物可以被用于使烯烃聚合以形成均聚物或共聚物。在本发明的催化剂组合物存在下使烯烃聚合的一种这样的方法包括在聚合条件下使该催化剂组合 物与至少一种烯烃单体及任选地至少一种烯烃共聚单体接触以生产聚合物或共聚物，其中 催化剂组合物包括至少一种双核茂金属化合物和至少一种活化剂-载体的接触产物。所述 至少一种双核茂金属化合物选自下式
(I).其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢 原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何 取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原 子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、 或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti;E是碳或硅；Rx、Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、 或其组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12。条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个 都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。本发明的催化剂组合物意欲用于使用各种类型的聚合反应器的任何烯烃聚合方 法。如本文所用，“聚合反应器”包括能够聚合烯烃单体以产生均聚物或者共聚物的任何聚 合反应器。这些均聚物和共聚物被称作树脂或聚合物。各种类型的反应器包括可以被称为 间歇式反应器、淤浆反应器、气相反应器、溶液反应器、高压反应器、管状反应器或高压釜反 应器的那些反应器。气相反应器可以包括流化床反应器或者多级卧式反应器。淤浆反应器 可以包括立式回路(vertical loops)或卧式回路(horizontal loops)。高压反应器可以 包括高压釜或管状反应器。反应器类型可以包括分批的或连续的过程。连续的过程可以使 用间歇的或者连续的产品排放。过程也可以包括部分地或完全地直接再循环未反应的单 体、未反应的共聚单体和/或稀释剂。本发明的聚合反应器体系可以包括一个体系内的一个类型的反应器或者相同类 型或不同类型的多个反应器。在多个反应器中的聚合物的生产可以包括在至少两个独立的聚合反应器中的几个阶段，所述至少两个独立的聚合反应器通过转移设备而相互连接， 这使得将由第一聚合反应器产生的聚合物转移至第二反应器是可能的。在一个反应器中的 期望聚合条件可以不同于其它反应器的操作条件。可选地，在多个反应器中的聚合可以包 括聚合物从一个反应器手动转移至随后的反应器，以进行连续的聚合。多反应器体系可以 包括任何组合，其包括但不限于多个回路反应器、多个气相反应器、回路和气相反应器的组 合、多个高压反应器或者高压反应器与回路和/或气相反应器的组合。多个反应器可以串 联或并行操作。根据本发明的一个方面，聚合反应器体系可以包括至少一个回路淤浆反应器，该 反应器包括立式或卧式回路。单体、稀释剂、催化剂和任选地任何共聚单体可以被连续进料 至聚合发生的回路反应器中。通常，连续过程可以包括连续引入单体、催化剂和稀释剂至聚 合反应器并从该反应器连续除去包含聚合物颗粒和稀释剂的悬浮液。反应器流出物可以被 闪蒸，以从包含稀释剂、单体和/或共聚单体的液体中移走固体聚合物。各种技术可被用于 该分离步骤，其包括但不限于可包括加热和减压的任何组合的闪蒸；通过旋风分离器或旋 液分离器中的旋风作用分离；或者通过离心分离。典型的淤浆聚合方法(也被称为粒形过程(particle form process))被公开在 例如美国专利号 3，248，179,4, 501, 885,5, 565，175,5, 575, 979,6, 239，235,6, 262，191 和 6，833，415中，其每一个通过引用以其全部并入本文。用在淤浆聚合中的合适的稀释剂包括但不限于被聚合的单体和在反应条件下为 液体的烃类。适合的稀释剂的实例包括但不限于烃类如丙烷、环己烷、异丁烷、正丁烷、正 戊烷、异戊烷、新戊烷和正己烷。一些回路聚合反应可以在不使用稀释剂的本体条件(bulk condition)下发生。一个实例是如在美国专利号5，455，314中公开的丙烯单体聚合，其通 过引用以其全部并入本文。根据本发明的又一方面，聚合反应器可以包括至少一种气相反应器。此类体系可 以使用连续的循环流，该循环流含有一种或多种单体，在催化剂存在下在聚合条件下连续 地循环通过流化床。循环流可以从流化床中退出，并且再循环返回到反应器中。同时，聚合 物产物可以从反应器中取出，并且新的或者新鲜的单体可以被加入以置换被聚合的单体。 此类气相反应器可以包括烯烃的多步气相聚合的过程，其中烯烃在至少两个独立的气相聚 合区中以气相被聚合，同时将在第一聚合区中所形成的含催化剂的聚合物送到第二聚合区 中。一种类型的气相反应器被公开在美国专利号5，352，749,4, 588，790和5，436，304中， 它们的每一个通过引用以其全部并入本文。根据本发明的又一方面，高压聚合反应器可包括管状反应器或者高压釜反应器。 管状反应器可以具有几个区，新鲜的单体、引发剂或催化剂被加入到那里。单体被携带在惰 性气流中，并在反应器的一个区处引入。引发剂、催化剂和/或催化剂组分可以被携带在气 流中，并在反应器的另一个区处被引入。气流被混合以进行聚合。可以适当地利用热和压 力，以获得最佳的聚合反应条件。根据本发明的又一方面，聚合反应器可以包括溶液聚合反应器，其中通过合适的 搅拌或其它方法，单体与催化剂组合物接触。可以使用包括惰性有机稀释剂或过量单体的 载体。如果期望，在存在或缺乏液体物质的情况下，可以使单体以气相与催化反应产物接 触。聚合区被保持在将导致在反应介质中形成聚合物溶液的温度和压力下。可以使用搅拌，以获得更好的温度控制，并且在整个聚合区维持均勻的聚合混合物。合适的方法被用于驱 散聚合的放热。适合本发明的聚合反应器可以进一步包括至少一个原料进料系统、至少一个催化 剂或催化剂组分的进料系统、和/或至少一个聚合物回收系统的任何组合。用于本发明的 合适的反应器体系可以进一步包括用于原料纯化、催化剂贮存和制备、挤出(extrusion)、 反应器冷却、聚合物回收、分级(fractionation)、再循环、贮存、输出(load out)、实验室分 析和过程控制的体系。为了聚合效率和提供树脂性能所控制的条件包括温度、压力和各种反应物的浓 度。聚合温度可影响催化剂产率、聚合物分子量和分子量分布。根据吉布斯自由能方程， 适当的聚合温度可以是在解聚温度之下的任何温度。典型地，这包括从大约60°C至大约 280°C，例如从大约70°C至大约110°C，这取决于聚合反应器的类型。根据反应器和聚合类型，适合的压力也将改变。回路反应器的液相聚合的压力典 型在IOOOpsig以下。气相聚合的压力通常在大约200到500psig。在管状或高压釜反应器 中的高压聚合通常在大约20，000到75，OOOpsig下运行。聚合反应器也可在通常更高温度 和压力下发生的超临界区域操作。压力/温度图的临界点之上(超临界相)的操作可提供 优点。各种反应物的浓度可被控制以产生具有特定物理和机械性能的树脂。通过树脂和 形成该产物的方法形成的提议的最终应用的产物决定期望的树脂性质。机械性能包括拉 伸、弯曲、撞击、蠕变(creep)、应力松弛和硬度测试。物理性能包括密度、分子量、分子量分 布、熔化温度、玻璃化转变温度、结晶熔化温度、密度、立体有规性、龟裂增长、长链支化和流 变测量。单体、共聚单体、氢、助催化剂、改性剂和电子供体的浓度在产生这些树脂特性中 是重要的。共聚单体被用来控制产物密度。氢被用来控制产物分子量。助催化剂可被用来 烷基化、清除毒物和控制分子量。改性剂可被用来控制产物性能，电子供体影响立体有规 性。另外，毒物的浓度被最小化，因为它们影响反应和产物性能。聚合物或树脂可被形成各种制品，其包括但不限于瓶、筒、玩具、家用容器、器皿、 膜产品、筒、燃料箱、管、土工膜(geomembrane)和衬垫。多种方法可被用来形成这些制品， 其包括但不限于吹塑、挤压成形、旋转模塑、热成型、铸型(cast molding)等。聚合后，在制 造期间，可将添加剂和改性剂加入到聚合物中以提供更好的处理并实现最终产品的期望性 能。添加剂包括表面改性剂如增滑剂、防结块剂(antiblocks)、粘合剂；抗氧化剂如主抗氧 化剂和二次抗氧化剂；颜料；操作助剂(processing aids)如石蜡/油和含氟弹性体；和特 殊添加剂如阻燃剂、抗静电剂、清除剂、吸收剂、气味增强剂(odor enhancer)和降解剂。依据本发明生产的乙烯均聚物和共聚物通常具有从大约0. 01至大约lOOg/lOmin 的熔体指数。例如，在本发明的一些方面考虑在大约0. 1至大约50g/10min或大约0. 5到 大约25g/10min范围内的熔体指数。使用本发明的一种或多种双核茂金属化合物生成的乙烯基聚合物的密度通常落 入大约0. 88到大约0. 97g/cc的范围内。在本发明的一个方面，聚合物密度在大约0. 90到 大约0. 95g/cc的范围内。仍有另一方面，密度通常在大约0. 91到大约0. 94g/cc的范围内。如果依照本发明生成的合成聚合物是例如乙烯聚合物或共聚物，其可以被形成为
57各种各样的制品。这样的制品包括但不限于模压产品、家用容器、器具、薄膜或片材(sheet) 产品、筒、油箱、管、土工膜和衬垫等。各种方法可用于形成这些制品。这些方法的非限制性 实例包括注塑、吹塑、薄膜挤出、片材挤出、型材挤塑等。此外，添加剂和改性剂常被加入到 这些聚合物中，目的是提供有益的聚合物处理或最终产品的特性。
实施例本发明通过下面的实施例被进一步阐明，所述实施例不以任何方式被解释为对其 范围加以限定。各种各样的其它方面、实施方式、修改和其等价物，在阅读本文的说明书之 后，其可以使本领域普通技术人员在不背离本发明的精神或者所附权利要求书的范围的情 况下想到它们。在Varian Mercury Plus 300NMR光谱仪上，在 300MHz 操作1H 匪 1 化0(13溶剂，参 照7. 24ppm处残余CHCl3的质子峰)或在75MHz操作13C NMR(O)Cl3溶剂，参照77. OOppm处 CHCl3W中心线)，获得核磁共振(NMR)图谱。除NMR之外，热脱附质谱方法(直插式探针质谱(direct insertion probe mass spectrometry)或DIPMS)被用于表征和鉴定实施例中的双核茂金属化合物。质谱仪具有如 下性能70ev电子轰击电离，35到1200amu的质量范围，最高温度达至少650°C的直接探针 插入配件(direct probe insertion accessory)和能够对经典的探针运行的宽峰进行积 ^^的^^牛(software capable of integrating broad peaks typical of probe runs)。 使用Firmigan TSQ 7000 仪、35至1400 (1秒扫描时间)的扫描范围、常规的薄线(thin wire)(尖部有回路)探针尖部、180°C的源温、2X10_6的歧管真空以及用于峰积分和仪器控 制的Firmigan Excalibur 软件来进行该方法。可以使用其它具有相当的质量范围和探 针性能的仪器。在DIPMS方法中，使用微量进样器(micro syringe)将样品放置在探针尖部。实 际上，能够被转移至探针的最小滴的样品通常给出最好的结果。将样品放置在探针上之后， 允许其保持5-10分钟以允许包含关注的化合物的大多数稀释剂/溶剂蒸发。在将探针插 入仪器之前允许稀释剂/溶剂蒸发等等将减少插入过程期间液滴从尖部掉落的机会。插入 探针之后，温度程序和数据采集周期(data acquisition cycles)开始。所使用的温度程 序是50°C (保持1分钟)，30°C /min的升温速率(temperature ramp)，650°C的最终温度 (保持5分钟)。该程序占用26分钟完成。灯丝开启0. 5分钟进入运行并保持开启直至温 度程序完成。在允许探针尖部冷却的几分钟之后，从仪器上除去探针，结束分析周期。Firmigan 仪具有可移动的离子体积(ion volumes)；在每两次运行之后其被改 变和清除以最小化剩余物在透镜和其它源元件上的积累。结果通常输出为显示总离子电流 对时间的图。根据ASTM D1238，在 190°C，以 2，160 克重量，测定熔体指数(MI，g/10min)。根据ASTM D1238，在190°C下，以21，600克重量，测定高负荷熔体流动指数(HLMI， g/10min)。依照ASTM D1505和ASTM D1928，方法C，以约15°C /小时冷却，在室温下调节约 40小时，在压模塑样品上测定以克/立方厘米(g/cc)表示的聚合物密度。熔体流变学表征用本领域技术人员已知的方法测定。例如，在Rheometrics
58Scientific Inc.的ARES流变仪上，利用平行板几何学，进行微小应变(10% )振荡剪切测 量。所有的流变学测试在190°C进行。使用PL 220SEC高温色谱法装置(Polymer Laboratories)，用三氯苯(TCB)作溶 剂，在145°C的温度下以ImL/分钟的流速，获得分子量和分子量分布。在TCB中使用浓度为
0.5g/L的BHT (2，6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚)作为稳定剂。采用200 μ L的注入体积，公 称聚合物浓度为1. 5mg/mL。通过在150°C加热5小时，有时进行温和搅拌，进行样品在稳定 的TCB中的溶解。使用的柱是三个PLgel Mixed A LS柱(7. 8 X 300mm)，并且用分子量已被 确定的宽线性聚乙烯标准(Chevron Phillips Chemical Marlex BHB 5003)校准该柱。分子量分布和支化图通过使用FTIR检测仪的尺寸排阻色谱法(SEC)获得。色谱 条件是上面所描述的那些条件。然而，样品注入体积是500微升。样品通过加热的输送线 和流动池(KBr窗口，Imm光程，以及约70 μ L池体积)被引入FTIR检测仪中。输送线和流 动池的温度被分别保持在143士 1°C和140士 1°C。在这些研究中使用了安装有窄带碲镉汞 (MCT)检测仪的 Perkin Elmer FTIR 分光光度计(PE2000)。所有的光谱使用Perkin Elmer Timebase软件获得。在每次运行之前获得TCB溶 剂的背景光谱。所有的红外(IR)光谱在ScnT1分辨率(16次扫描)下测量。色谱图使用 SOOOITOOcnT1光谱范围内的均方根吸光度产生(即，FTIR作为浓度检测仪使用)。分子量 计算如前面所描述通过使用宽分子量聚乙烯(PE)标准进行(参见Jordens K,Wilkes GL, Janzen J, Rohlfing DC, Welch MB. Polymer 2000 ；41 :7175)。随后利用化学计量技术，对 来自色谱图单个时间段的光谱进行共聚单体支化水平的分析。在远远超过优良信噪比所需 的样品浓度(即，在检测器中> 0. 08mg/ml)下，采用所有的校准光谱。支化含量如下进行测定。窄分子量(重均分子量与数均分子量之比Mw/Mn大约为
1.1至1. 3)，乙烯1- 丁烯、乙烯1-己烯、聚乙烯均聚物和低分子量烷烃的溶剂梯度部分被 用在校准和验证研究中。这些样品的总甲基含量在每1000总碳1. 4到82. 7甲基的范围。 样品甲基含量从Mn计算或者使用C-13NMR光谱测定。如前面所描述，使用在125°C下运行的 500MHz Varian Unity光谱仪，在TCB中的15wt. %样品上获得C-13NMR光谱(见Randall JC, Hsieh ET, NMR and Macromolecules ；Sequence,Dynamic, and Domain Structure, ACS Symposium Series 247, J. C. Randall, Ed. ,American Chemical Society,Washington DC, 1984)。通过乘以(XlOOO)总甲基信号与总信号强度之比，获得通过NMR测定的每1000碳 的甲基含量。偏最小二乘法(PLS)校准曲线使用Pirouette化学计量软件(Infometrix)产生， 以关联25个样品的FTIR吸收光谱的变化与计算的或者NMR测定的甲基/1000总碳值。在 校准模型中使用的FTIR吸收光谱从全部样品中收集的共加和(co-add)光谱作出。为了最 小化残留溶剂吸收的效应，在校准步骤中仅使用一部分光谱区(2996和2836CHT1)。光谱数 据的预处理包括面积归一化，其采用光谱的一阶导数和居中于所有数据的平均数。使用交叉确认方法(RSQ = 0. 999，SEV = 0. 7)计算和最优化四组分校准模型。校 准模型使用23个附加样品被证实。确认数据的预测值对实际值显示出优良的相关性(RSQ =0. 987)，并显示出等于每1000个总碳分子+/-0.4甲基基团的预测均方根偏差。通过减去甲基链末端组成(contribution)计算短链支化水平。使用方程Mece = C(2-Vce)/Ms计算甲基链末端的数目，其中Mece是每1000个总碳分子的甲基链末端数目，C是等于14000的常数，Vce是乙烯基封端的链末端数目(例如，对铬催化的树脂而言为1)， 以及Ms是针对分子量分布的特定片段计算的分子量。通过用硫酸根或硫酸氢根源化学处理氧化铝的方法形成硫酸化氧化铝。所述硫 酸根或硫酸氢根源可以包括例如硫酸、硫酸铵或硫酸氢铵。在示例性方法中，以W. R. Grace Alumina A销售的商业氧化铝通过用含15-20% (NH4)2S04或H2SO4的水溶液浸渍而被硫酸 化。将该硫酸化氧化铝在550°C在空气中(240°C /h缓升速率(ramp rate))煅烧，在该温 度下具有3h保持期间(hold period)。之后，收集硫酸化氧化铝并贮存在干燥氮气下，并且 在未暴露于大气的情况下使用。实施例1使用烯烃复分解合成双[二氯化铪(二苯基亚甲基(115-9-2，7_二叔丁基芴基)(η 5-3_ 环戊二烯基)]1，8-辛-4-烯，C86H88Hf2Cl4 (DMET 1)DMET 1是本发明的纳米级连接的双核化合物。使用单个茂金属反应物来生 成DEMT 1，因此它是同核化合物。用于生成DMET 1的反应物茂金属是二苯基亚甲基 (n5-(3_(戊烯-4-基)环戊二烯基)(η5-9-2，7-二叔丁基芴基)二氯化铪(缩写为 “ΜΕΤ1”)。本发明实施例的反应方案如下图解(Ph=苯基) MET-I茂金属起始材料可以按照合适的方法制备。一种这样的技术在美国专利公 开号2007-0179044中描述，其公开内容通过引用以其全部并入本文。在惰性氮气气氛下，大约2毫克的双(三环己基膦)亚苄基二氯化钌(IV)(格拉 布斯第一代复分解催化剂)被加入反应器。大约100毫克的MET 1被加入反应器之后，用 进样器加入大约2mL的苯-d6。反应在环境温度下进行。最初，黄色溶液生成和乙烯从反应 混合物中释放出。随反应的进行，反应混合物变成浑浊的黄色。在2天后，反应产物的样品 被取出并使用在实施例2中。在6天后，1毫升苯-d6中的大约3. 75毫克的钌催化剂被加入保留在反应器中的 反应产物。在大约30°C的温度下共34天后，固体反应产物从反应器中移出。该反应产物 的样品被溶解在D-氯仿中，以形成IH-NMR分析用溶液。NMR确认存在期望的双核化合物 DMET 1，如图1中图解。
实施例2DMET 1，C86H88Hf2Cl4 水解为游离配体 C86H92尽管实施例1中转化为DMET 1缓慢，但质谱也确认存在期望的双核化合物DMET 1。来自实施例1的2天后的一部分反应产物被用作实施例2的起始材料。大约25毫克的实施例1的固体DMET 1反应产物被装入管瓶中并用在大约0. 5毫 升甲苯中的大约10微升水水解。金属被水解为游离配体((C86H92),且具有如下结构的该配 体随后被表征应用上面描绘的热脱附质谱方法DIPMS分析该化合物。在图2中，在大约9分钟的 峰是期望的产物。如图3中图解，所观察到的明显分子离子与预期的游离配体的大约1124 道尔顿的分子量是一致的。实施例3-7使用基于双核茂金属DMET 1的催化剂体系的聚合试验本发明的双核茂金属化合物被用作聚合烯烃的催化剂体系的一部分。所有的聚合 都在1加仑不锈钢半间歇式反应器中进行。在所有的聚合试验中使用2升异丁烷和烷基铝 助催化剂。典型的聚合方案如下进行烷基铝、活化剂-载体和茂金属通过进料口顺序地 加入，同时排出异丁烷蒸汽。关闭进料口并加入大约2升异丁烷。搅拌反应器的内含物并 且加热至期望的试验温度，然后与期望数量的己烯一起引入乙烯。乙烯根据需要被进料，以 保持特定长度的聚合试验的特定压力。在整个聚合中将反应器保持和控制在期望的试验温 度。完成后，停止乙烯流，使反应器缓慢降压。打开反应器，收集聚合物产物并在大约50°C 的真空下干燥至少2小时。使用实施例1的双核茂金属产物DMET 1生成乙烯/1-己烯共聚物。使用的具体 的聚合条件是60分钟的试验时间，95°C的反应温度，420psig的乙烯进料，和10克的1-己 烯与每100毫克硫酸化氧化铝0. 2或0. 5毫摩尔的三异丁基铝(TIBA)。在一些情况下，氢 气也被引入反应器中。表I总结了催化剂体系的配方和实施例3-7中产生的乙烯/己烯共 聚物的量。
准确质.暈1124.72 MoI. Wt.: 1125.65 C, 91.76; H, 8.24
表I.使用DMET 1双核化合物的实施例3-7 对表1的注释-mg A-S-硫酸化氧化铝活化剂-载体毫克数。-g PE-产生的乙烯/己烯共聚物克数。-mg氢气，通过PV = nRT确定。
权利要求
具有下式的化合物其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢原子或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何取代基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原子的桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、或者取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M是Zr、Hf或Ti；E是碳或硅；RX、RY和RZ独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；和n是0至12范围内的整数，包括0和12，条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、RX、RY和RZ每个都是氢原子、和n等于0时，A1不是硅桥连原子。FPA00001168029600011.tif
2.根据权利要求1所述的化合物，其中X1和X2独立地是甲基、苯基或卤根。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中X3上除了桥连基的每个取代基和X4上除了桥连 基和链烯基连接基团的每个取代基独立地选自氢原子、乙基、丙基、正丁基、叔丁基或己基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中X3是取代的芴基而X4是取代的环戊二烯基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中在A1上的每个取代基独立选自氢原子、甲基、苯 基、环己基苯基、或萘基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自2 其中Ph是苯基的缩写。
7.催化剂组合物，其包含至少一种双核茂金属化合物和至少一种活化剂_载体的接触 产物，其中所述至少一种双核茂金属化合物具有下式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢原子 或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何取代 基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原子的 桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、或者 取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合； M 是 &、Hf 或 Ti ； E是碳或娃； Rx> Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12，条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个都是 氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。
8.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中X1和X2独立地是甲基、苯基、或卤根。
9.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中X3上除了桥连基的每个取代基和X4上 除了桥连基和链烯基连接基团的每个取代基独立地选自氢原子、乙基、丙基、正丁基、叔丁 基或己基。
10.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中X3是取代的芴基而X4是取代的环戊二火布^￡ ο
11.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中在A1上的每个取代基独立选自氢原子、 甲基、苯基、环己基苯基、或萘基。
12.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中所述至少一种双核茂金属化合物是； 或其组合；其中Ph是苯基的缩写。
13.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中所述至少一种活化剂-载体是氟化氧化 铝、氯化氧化铝、溴化氧化铝、硫酸化氧化铝、氟化二氧化硅_氧化铝、氯化二氧化硅_氧化 铝、溴化二氧化硅-氧化铝、硫酸化二氧化硅_氧化铝、氟化二氧化硅-氧化锆、氯化二氧化 硅_氧化锆、溴化二氧化硅_氧化锆、硫酸化二氧化硅_氧化锆、或其任意组合。
14.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中所述至少一种活化剂-载体包括用吸电 子阴离子处理的固体氧化物，其中所述固体氧化物是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅_氧化铝、磷酸铝、杂多钨酸盐、二氧化 钛、氧化锆、氧化镁、氧化硼、氧化锌、其混合氧化物或其任意混合物；以及所述吸电子阴离子是氟根、氯根、溴根、磷酸根、三氟甲磺酸根、硫酸氢根、硫酸根或其 任意组合。
15.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中所述至少一种活化剂_载体进一步包 括金属或金属离子，其中所述金属或金属离子是锌、镍、钒、银、铜、镓、锡、钨、钼或其任意组
16.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中所述至少一种活化剂-载体包括粘土矿 物质、柱撑粘土、片状粘土、胶凝入另一种氧化物基质中的片状粘土、层状硅酸盐矿物质、非 层状硅酸盐矿物质、层状硅铝酸盐矿物质、非层状硅铝酸盐矿物质或其任意组合。
17.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其进一步包括至少一种具有下式的有机铝 化合物Al(X5)m(X6)3_m; 其中X5是烃基；X6是烷氧基或芳氧基、卤根或氢负离子；以及m是从1到3，包括1和3。
18.根据权利要求17所述的催化剂组合物，其中所述至少一种有机铝化合物是三甲基 铝、三乙基铝、三正丙基铝、二乙基乙醇铝、三正丁基铝、氢化二异丁基铝、三异丁基铝、氯化 二乙基铝或其任意组合。
19.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其进一步包括至少一种任选的助催化剂，其 中所述至少一种任选的助催化剂是至少一种铝氧烷化合物、至少一种有机锌化合物、至少 一种有机硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化合物或其任意组合。
20.催化剂组合物，其包含至少一种双核茂金属化合物和至少一种化合物的接触产物， 所述至少一种化合物选自至少一种铝氧烷化合物、至少一种有机锌化合物、至少一种有机 硼或有机硼酸盐化合物、至少一种电离化离子化合物或其任意组合物；其中所述至少一种双核茂金属化合物具有下式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢原子 或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何取代 基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原子的 桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、或者 取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合； M 是 &、Hf 或 Ti ； E是碳或娃；Rx> Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12，条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个都是 氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。
21.根据权利要求20所述的催化剂组合物，其中所述至少一种铝氧烷化合物包括 (a)具有下式的环状铝氧烷 其中R是具有1到10个碳原子的直链或支链烷基；和 P是从3到20的整数；(b)具有下式的线型铝氧烷 其中R是具有1到10个碳原子的直链或支链烷基；和 q是从1到50的整数；(c)具有式Rt5^aR1VaAl4rO3r的笼形铝氧烷， 其中Rt是具有1到10个碳原子的末端直链或支链烷基基团； Rb是具有1到10个碳原子的桥连直链或支链烷基基团； r是3或4 ；和a = nA1(3)-n0(2)+n0(4)，其中nA1(3)是三配位铝原子的数目，nQ⑵是二配位氧原子的数目， 是4配位氧原子的数目；或 其任意组合。
22.根据权利要求20所述的催化剂组合物，其中所述至少一种有机硼或有机硼酸盐化 合物是N，N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐、四(五氟苯基)硼酸锂、三苯基碳鐺四(五 氟苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四[3，5_ 二(三氟甲基)苯基]硼酸盐、三苯基碳鐺四 [3，5_ 二(三氟甲基)苯基]硼酸盐、三(五氟苯基)硼、三[3，5_ 二(三氟甲基)苯基] 硼或它们的任意组合。.
23.根据权利要求20所述的催化剂组合物，其中所述至少一种电离化离子化合物是三 (正丁基)铵四(对甲苯基)硼酸盐、三(正丁基)铵四(间甲苯基)硼酸盐、三(正丁基) 铵四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸盐、三(正丁基)铵四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸盐、三(正丁 基)铵四[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、三(正丁基)铵四(五氟苯基)硼酸盐、N， N-二甲基苯胺四(对甲苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(间甲苯基)硼酸盐、N，N-二 甲基苯胺四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸盐、 N，N-二甲基苯胺四[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、N，N-二甲基苯胺四(五氟苯基) 硼酸盐、三苯基碳鐺四(对甲苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四(间甲苯基)硼酸盐、三苯基碳 鐺四(2，4-二甲基苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四(3，5-二甲基苯基)硼酸盐、三苯基碳鐺四 [3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、三苯基碳鐺四(五氟苯基)硼酸盐、革鐵四(对甲苯 基)硼酸盐、箪鐺四(间甲苯基)硼酸盐、革鐺四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸盐、革鐺四(3， 5_ 二甲基苯基)硼酸盐、革鐺四[3，5_双(三氟甲基)苯基]硼酸盐、革鐺四(五氟苯基)硼酸盐、四(五氟苯基)硼酸锂、四苯基硼酸锂、四(对甲苯基)硼酸锂、四(间甲苯基)硼 酸锂、四(2，4-二甲基苯基)硼酸锂、四(3，5-二甲基苯基)硼酸锂、四氟硼酸锂、四(五氟 苯基)硼酸钠、四苯基硼酸钠、四(对甲苯基)硼酸钠、四(间甲苯基)硼酸钠、四(2，4_ 二 甲基苯基)硼酸钠、四(3，5_ 二甲基苯基)硼酸钠、四氟硼酸钠、四(五氟苯基)硼酸钾、四 苯基硼酸钾、四(对甲苯基)硼酸钾、四(间甲苯基)硼酸钾、四(2，4_ 二甲基苯基)硼酸 钾、四(3，5-二甲基苯基)硼酸钾、四氟硼酸钾、四(五氟苯基)铝酸锂、四苯基铝酸锂、四 (对甲苯基)铝酸锂、四(间甲苯基)铝酸锂、四(2，4_ 二甲基苯基)铝酸锂、四(3，5_ 二 甲基苯基)铝酸锂、四氟铝酸锂、四(五氟苯基)铝酸钠、四苯基铝酸钠、四(对甲苯基)铝 酸钠、四(间甲苯基)铝酸钠、四(2，4_ 二甲基苯基)铝酸钠、四(3，5_ 二甲基苯基)铝酸 钠、四氟铝酸钠、四(五氟苯基)铝酸钾、四苯基铝酸钾、四(对甲苯基)铝酸钾、四(间甲 苯基)铝酸钾、四(2，4_ 二甲基苯基)铝酸钾、四(3，5_ 二甲基苯基)铝酸钾、四氟铝酸钾 或其任意组合物。
24. 一种在催化剂组合物的存在下聚合烯烃的方法，包括将所述催化剂组合物与至少 一种烯烃单体并任选地与至少一种烯烃共聚单体在产生聚合物或共聚物的聚合条件下接 触，其中所述催化剂组合物包括至少一种双核茂金属化合物和至少一种活化剂_载体的接 触产物，其中所述至少一种双核茂金属化合物具有下式 其中X1和X2独立地是卤根或者是取代的或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；X3是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X3上除了桥连基的任何取代基独立地是氢原子 或者是取代或未取代的烷基或链烯基；X4是取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X4上除了桥连基和链烯基连接基团的任何取代 基独立地是氢原子或者是取代的或未取代的烷基或链烯基；A1是取代的或未取代的桥连基，其包括5至8个碳原子的环状基团、2至5个碳原子的 桥连链，或碳、硅、锗、锡、硼、氮或磷桥连原子，在A1上的任何取代基独立地是氢原子、或者 取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其组合；M 是 &、Hf 或 Ti ；E是碳或娃；Rx> Ry和Rz独立地是氢原子、或取代或未取代的脂族基团、芳族基团或环状基团、或其 组合；和η是0至12范围内的整数，包括0和12，条件是当X1和X2都是氯原子、X3和X4都是环戊二烯基、E是碳、Rx、Ry和Rz每个都是氢原子、和η等于0时，A1不是硅桥连原子。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述至少一种活化剂-载体是氟化氧化铝、氯化 氧化铝、溴化氧化铝、硫酸化氧化铝、氟化二氧化硅_氧化铝、氯化二氧化硅_氧化铝、溴化 二氧化硅_氧化铝、硫酸化二氧化硅_氧化铝、氟化二氧化硅_氧化锆、氯化二氧化硅_氧 化锆、溴化二氧化硅_氧化锆、硫酸化二氧化硅_氧化锆、或其任意组合。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述催化剂组合物进一步包括至少一种有机铝 化合物，选自三甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、二乙基乙醇铝、三正丁基铝、氢化二异丁基 铝、三异丁基铝、氯化二乙基铝或其任意组合。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述催化剂组合物与所述至少一种烯烃单体 和所述任选的至少一种烯烃共聚单体在气相反应器、回路反应器或搅拌釜反应器中进行接 触。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述至少一种烯烃单体包括乙烯、丙烯或苯乙火布。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一种烯烃共聚单体是1-丁烯、2-丁 烯、3-甲基-1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、 2-己烯、3-乙基-1-己烯、1-庚烯、2-庚烯、3-庚烯、1-辛烯或苯乙烯。
全文摘要
本发明提供了使用新的双核茂金属化合物的催化剂组合物。也提供了制备这些新的双核茂金属化合物的方法，和使用催化剂组合物中这些化合物以聚合和共聚烯烃的方法。
文档编号C08F4/6592GK101910209SQ200880122731
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月28日
发明者J·L·马丁, K·C·贾亚拉特纳, R·E·默里, 杨清 申请人:切弗朗菲利浦化学公司