多位点配体与过渡金属的配位模式调控及其配合物在乙烯聚合/齐聚反应中的催化作用

Research and development of novel catalysts with high activity and high selectivity is an important guarantee for improving production efficiency, conserving energy, reducing emission, and obtaining better economic benefits in polyethylene industry. Coordination polymerization is an important method in today’s polyethylene industry. The composition and properties of the product were significantly affected by the structure of the complex, which was determined by the structure of the ligand and its coordination pattern with the transition metal ion(s). The aim of this project is to construct the method for the control of the coordinating pattern of multi-site ligands with transition metal ion(s) so as to build the method for the synthesis of complexes with certain structure and properties. Main research works of this project includes 1) synthesis of multi-site phosphine ligands with soft chain in the carbon backbone and imine type ligands bearing conjugated backbone, 2) coordinating patterns and adjusting method of those ligands with transition metal ion(s), 3) study on the catalytic properties of those complexes thus obtained in the polymerization and oligomerization of ethylene, 4) reveal of the relationship between the structure of the complexes and the catalytic properties.

在聚乙烯工业中，高活性高选择性的新型催化剂的研发是提高生产效率，节能减排及获得更高经济效益的重要保障。配位聚合是当前聚乙烯工业中的一种重要的聚合方式。配位聚合催化剂中，配合物的结构对催化性能和产物的组成及性质有重要影响。而配合物的结构是由配体的结构及其与金属的配位模式决定的。本项目拟通过研究多位点的配体与过渡金属的配位模式及其调控手段，建立起合成具有特定结构和性能的配合物的方法，为进一步的研究及应用打下良好基础。主要研究内容包括：1）碳骨架上具有柔性链的多位点磷配体及共轭结构多位点亚胺类配体的合成。2）上述多位点的配体与过渡金属的配位模式及其调控方法的探索。3）将所合成的配合物试用于乙烯的聚合、齐聚等反应中考察其催化性能。4）通过研究揭示上述配合物的结构和催化性能之间的关系。

高活性高选择性的新型催化剂的研发是聚乙烯行业提高生产效率，节能减排进而获得更高经济效益和良好的社会效益的重要保障。作为聚乙烯工业中的一种重要的聚合方式，配位聚合过程催化剂的研制是当前的一个重要研究领域。配体的结构及与过渡金属的配位模式对催化性能及聚合产物的结构和性质具有重要的决定作用。.本课题旨在通过研究多位点的配体与过渡金属的配位模式及其调控手段，建立起合成具有特定结构和特定催化性能的配合物及催化体系的方法，为新型催化剂的设计研发及应用打下良好基础。主要研究内容包括：1）碳骨架上具有柔性链的多位点磷配体及共轭结构多位点亚胺类配体的合成。2）上述多位点的配体与过渡金属的配位模式及其调控方法的探索。3）将所合成的配合物试用于乙烯的聚合、齐聚等反应中考察其催化性能。4）通过研究揭示上述配体及配合物的结构和催化性能之间的关系。.通过实验研究，合成了六种具有柔性链的多位点磷配体，通过原位生成及预制的方法合成了对应的铬配合物，并将其用于乙烯齐聚体系。部分配合物表现出良好的催化活性及对1-辛烯及1-己烯的选择性。另外，利用带有活泼氢的配体，可以在烷基铝及其衍生物的作用通过与化学键实现负载，可以提高目标产物的选择性并减少聚合物的生成。通过控制配体与金属中心的物质的量之比调控其配位模式，发现在该比例较大的情况下催化活性有所提高，反应选择性降低，而在该比例较小的情况下有利于提高特定齐聚产物（1-己烯和1-辛烯）的选择性。.在共轭结构多位点亚胺配体的合成方面，利用邻、间、对苯二甲醛与2-氨基苯酚等氨基化合物作用，合成了九种亚胺类配体，将这些配体与镍盐配位后用于催化乙烯聚合反应，部分催化剂表现出良好的催化性能。以cis-cis-2,4-己二烯-1,6-二醛衍生物与部分氨基化合物合成了4种亚胺类配体并用于催化乙烯聚合反应。