第ⅣB族非茂金属烯烃聚合催化剂

烯烃聚合催化剂技术的发展关系着聚烯烃工业的命脉,而第ⅣB族非茂金属烯烃聚合催化剂作为目前催化剂研究的热点之一,不仅具有催化活性高、共聚单体范围广以及聚合物结构可控等优点,并且相比于茂金属催化剂而言,合成简单、成本低廉,有利于丰富烯烃聚合催化剂的种类和开发新型聚烯烃产品。本文按照配体的价齿类型综述了近十年来第ⅣB族非茂金属烯烃聚合催化剂的结构特点,及其在烯烃均聚和共聚反应中的催化性能,讨论了配体的电子效应和位阻效应对于配合物催化活性以及所得聚合物的结构、分子量等性质的影响,并对相关领域的未来发展提出了建议。     

不同配体的稀土金属配合物在烯烃聚合领域的研究进展

催化剂在推动聚烯烃工业发展中有着举足轻重的作用,其中金属催化剂的设计与合成更是金属有机催化化学的关键.稀土金属具有独特的轨道结构、反应活性和配位准则,因此稀土金属配合物通过在金属中心周围引入空间位阻,在聚烯烃材料制备中表现出独特优势.其中配体是决定稀土金属配合物的结构、化学活性及稳定性等方面的关键因素.本综述介绍了茂基配体(烷基取代、芳基取代、茚和芴配体)和非茂基配体(大环四齿配体、三齿配体、双齿配体和单齿配体)的稀土金属配合物的发展及其在聚烯烃制备中的应用.这项工作旨在促进稀土金属催化剂在聚烯烃催化和金属有机催化领域的研究,为高端化、差异化聚烯烃聚合催化剂的制备提供新的设计思路和研究方法.     

边臂策略在聚烯烃催化剂设计中的应用

提出用"边臂"策略设计和改造烯烃聚合催化剂,以钛、镍等配合物为模型,系统研究了边臂基团对配合物的配位模式、配合物的稳定性,对乙烯均聚活性以及乙烯与α-烯烃、环烯烃以及极性单体共聚合的活性和对聚烯烃的结构与性能的影响.研究结果表明通过边臂基团可以调节催化中心的空间形状和电子特性,实现对催化物种性质的控制与调节,调控烯烃聚合活性和聚烯烃的结构与性能.     

IVB金属配合物催化烯烃聚合的研究进展

IVB金属配合物催化烯烃聚合的研究,不仅为工业界提供大量新型高效的催化剂模型,同时也为探索烯烃配位聚合机理提供了可能.更为重要的是,这些新型的配合物催化剂,可以制备具有优异性能的新型聚烯烃树脂.研究的核心仍然是新型聚烯烃催化剂,基于配合物中配位原子种类的不同,将催化剂的种类分为氮配位和氧配位催化剂.文中综述了近年来IVB金属配合物作为烯烃聚合催化剂的研究进展,集中讨论催化剂结构的变化对催化性能的影响.     

镍配位催化乙烯聚合新进展

在烯烃聚合领域中,催化剂决定了所得聚合物的分子量与分布以及微观结构,进而影响聚烯烃材料的物理与机械性能。镍配合物催化乙烯聚合反应中,既会获得齐聚物也可能获得聚合物,有意思的是所得聚乙烯材料较容易呈现弹性体材料的性质。因此,加强镍配合物催化剂的研究有助于筛选更高活性和优良性能的催化剂体系,制备新型聚乙烯弹性体材料,甚至为该类乙烯聚合中试研究做铺垫。本文综述了近年来镍配合物催化乙烯聚合研究的新进展,重点讨论了配合物结构对于催化活性、热稳定性以及聚合产物微结构的影响与规律。     

多功能基膦酰胺Pd（Ⅱ）配合物促进烯烃加氢催化性能的研究

研究了一系列二苯基膦乙酰胺腙的Pd(Ⅱ）配合物新催化剂在常压条件下催化烯烃加氢的性能。发现P、N二齿配位结构的催化剂显出好的催化活性,配体苯环上的供电子基对催化有明显的促进作用;P、N、O三齿配位模式的催化剂无催化作用。     

用苯氧基亚胺型ⅣB族催化剂制备高附加值聚烯烃材料

苯氧基亚胺型前过渡金属烯烃聚合催化剂是近年来发展起来的一种非茂前过渡金属烯烃聚合催化剂。该类催化剂由于具有催化烯烃聚合活性高、结构可调性强、制备的聚合物可控性好等特点,受到了广泛的关注。本文综述了此类催化剂的设计合成,介绍了FI主催化剂上不同取代基对催化剂活性、分子量的影响以及采用不同助催化剂条件时催化剂表现出来的特殊性能,重点介绍通过调节配体上取代基、助催化剂以制备不同种类的高附加值聚烯烃材料。     

多功能基膦酰腙Pd(Ⅱ)配合物促进烯烃加氢催化性能的研究

研究了一系列二苯基膦乙酰腙的Pd(Ⅱ)配合物新催化剂在常压条件下催化烯烃加氢的性能. 发现P、N二齿配位结构的催化剂显示出好的催化活性,配体苯环上的供电子基对催化有明显的促进作用; P、N、O三齿配位模式的催化剂无催化作用.     

含氮杂茂配体的类茂配合物NpCpTiCl_2催化乙烯聚合研究

茂金属催化烯烃聚合时不仅须大量甲基铝氧烷(MAO)作助催化剂,而且其稳定性较差,结构修饰困难,这都一定程度上限制了茂金属催化剂的发展.近几年来,将非环戊二烯类配体与IVB 族金属作用形成的配合物应用于催化烯烃聚合的研究大量出现[1],其中非环戊二烯配体有脒化物[2,3]、酰胺基[4,5]、NFDA3唑啉[6]、卟啉[7 ]、烷氧基[8]、芳氧基[9～11]、和β-二酮[12,13]、8-羟基喹啉[14～16]等.这些非茂配合物均可催化乙烯或丙烯聚合,但活性都较低.我们曾制备了含配位原子为氧或氮的非环戊二烯基配体的半茂配合物,即茂金属中一个环戊二烯基配体被非环戊二烯基配体取代,使金属中心与一个茂和一个非茂配体配位而形成的桥连或非桥连型的配合物[17,18].这类配合物不仅稳定性好,而且消耗的助催化剂量较少,活性高,对所得聚合物的结构有一定的控制作用.桥连型半茂配合物以“限制几何构型”催化剂为代表[16,19～20 ],非桥连型半茂配合物的报道较少,如CpTi(OiPr)Me2和CpTi(OAr)X2 [21 ,22].我们选择氮杂茂类配体为非环戊二烯阴离子配体,氮杂茂环以一价阴离子的形式与金属中心钛配位,与另一个环戊二烯阴离子形成类茂型配合物.这种类茂配合物易于制备, 稳定性好,而且消耗的助催化剂量较小.     

ⅣB金属配合物催化烯烃聚合与共聚

在大品种聚烯烃材料中,高附加值聚烯烃通常由乙烯与α-烯烃共聚制备。ⅣB金属配合物能够为烯烃聚合和共聚提供许多催化剂模型;不仅如此,在烯烃聚合机理研究中还可以帮助理解反应中间体和活性物种。针对聚烯烃产业的实用催化剂体系,催化剂不仅满足高的催化活性,而且能够满足升温操作的稳定性。企业的利润需要高附加值聚烯烃,要求催化剂体系能够通过条件变化制得不同性能的聚烯烃材料,而且可以实现乙烯与α-烯烃的共聚。这些对配合物催化剂的需求,在ⅣB金属配合物催化剂中获得了良好地体现;能够在烯烃聚合中获得分子量从低到高的聚合物,也可以进行乙烯与（甚至含有官能团的）α-烯烃共聚制备功能聚烯烃。按照取代基团的分类,本文综述了近年来ⅣB金属配合物催化烯烃聚合与共聚研究的新进展,特别是重点讨论了具有良好热稳定性的配合物催化剂结构变化对于催化活性和聚合性能的影响。     

铁、钴金属配合物催化1,3-二烯烃聚合研究进展

1,3-二烯烃类单体聚合物性能优异，在橡胶工业中占据重要地位.以1,3-丁二烯为单体的顺丁橡胶在工业中可生产多种橡胶制品，以异戊二烯为单体的异戊橡胶因其结构与天然橡胶相似，在一些领域可替代天然橡胶. 1,3-二烯类聚烯烃材料的发展大大依赖于聚烯烃催化剂的不断创新.在过去的10年中，铁、钴催化剂因其原材料廉价、配位类型丰富、合成简便、性质稳定等优良特性受到了广泛关注.通过对催化剂的配体结构进行合理设计和调整，能控制聚合物的微观结构、分子量，从而改变聚合产物的性能.本文综述了近10年来铁、钴配合物催化1,3-二烯烃聚合的研究进展，详细讨论了催化剂结构对催化活性、聚合物分子量、聚合物微观结构和聚合物分子量分布的影响.     

铑/双膦配体催化均相内烯烃氢甲酰化反应的研究进展

烯烃氢甲酰化反应是工业上合成醛的重要方法.由于双膦配体良好的配位能力,形成的铑配合物有很好的催化活性,在内烯烃氢甲酰化反应中,可以有效地提高直链醛选择性.本文系统地综述了近年来双膦配体铑配合物催化均相内烯烃氢甲酰化反应的研究进展,讨论了双膦配体结构对催化剂活性和生成直链醛选择性的影响.     

后过渡金属催化烯烃可控/活性聚合的研究进展

烯烃活性聚合由于可以制备出预定分子量的窄分布聚合物,以及各种嵌段共聚物、末端功能化聚合物等而受到广泛关注.过渡金属催化的烯烃配位聚合反应活性高,催化剂性能可通过配体结构的修饰进行调节,聚合物微观结构易于调控,其活性聚合进一步拓展了对烯烃聚合物分子设计的手段,具有重要的意义.除了以钛、锆、钒等为金属中心的前过渡系催化剂之...     

镍配合物催化乙烯低聚/聚合的研究进展

催化乙烯低聚或聚合的镍配合物催化剂研究,不仅帮助提供探索乙烯配位聚合机理的催化剂模型,更为重要的帮助探讨不同催化剂模型下的催化剂活性和选择性,为工业界寻找具有潜在应用价值的高效催化剂奠定基础.同时,利用镍配合物催化剂容易导致所得聚烯烃树脂产生支链的特点,有望制备具有优异性能的支化聚烯烃树脂.本文综述了近年来镍配合物在乙烯低聚或聚合催化剂研究方面的进展,并特别强调了催化剂结构和催化性能之间的内在规律.     

杂环膦亚胺钛配合物的合成及催化乙烯聚合（英文）

首先合成单取代和双取代杂环膦化合物R-PPh_2[R=2-吡啶基(3a),2-噻吩基(3b),2-呋喃基(3c)]和Ph_2P-R'-PPh_2[R'=2,6-吡啶基(6a),2,5-噻吩基(6b),2,5-呋喃基(6c)].然后与叠氮三甲基硅烷发生Staudinger反应生成相应的杂环膦亚胺配体R-PPh_2(NSiMe_3)和(Me_3SiN)Ph_2P-R'-PPh2(NSiMe_3).最后与环戊二烯三氯化钛反应脱去三甲基氯硅烷后得到具有烯烃聚合催化活性的杂环膦亚胺钛配合物.所有配合物结构都经过核磁的确认,为了进一步确定配合物分子结构,利用单晶X射线衍射解析了所有钛配合物的晶体结构.在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)活化作用下,双钛中心配合物6a~6c比单钛中心类似配合物3a~3c表现出更高的催化乙烯聚合活性,所得聚合物具有较宽分子量分布呈双峰分布,6b在较低聚合温度下就可以制备超高分子量聚乙烯.     

端基功能化聚烯烃的合成与应用

端基功能化聚烯烃（Cef-PO）在聚烯烃改性和构筑复杂结构聚合物方面有着重要应用。可通过控制烯烃配位聚合过程中的自发链转移反应,得到端基不饱和聚烯烃;或通过引入硼烷、磷烷、苯乙烯及其衍生物/氢气等链转移剂得到不同反应性基团封端的聚烯烃;再经进一步基团转化反应,得到多种不同性能的Cef-PO。另外,活性配位聚合过程中,通过对活性增长聚烯烃链选择性封端处理,或使用功能化的催化剂,也可以用来制备Cef-PO。通过配位链转移聚合,即聚烯烃链在催化剂金属中心和烷基金属链转移剂之间快速可逆链转移的聚合过程,可以直接得到具有高度反应活性的碳-金属键封端的聚烯烃,经化学转化得到Cef-PO。此外,叶立德活性聚合、共轭二烯烃的阴离子活性聚合和环烯烃的开环易位聚合也可以用来制备Cef-PO。向其他聚合方式（活性自由基聚合、活性阴离子聚合等）的转换及与点击化学的结合是Cef-PO应用的明显特点。Cef-PO的应用包括作为聚合物的改性剂以及用于合成具有复杂结构的聚合物。     

铁催化剂催化1,3-二烯烃聚合的研究进展

天然橡胶的有限供应和对橡胶的高需求促进了合成橡胶的发展。金属催化的配位聚合是当今合成高规整性橡胶材料的主要途径,过渡金属铁催化剂因含量丰富、低价格、低毒性、高活性和高选择性在合成橡胶制备领域受广泛关注。本文总结了Ziegler-Natta三元铁催化剂、N,N-双齿配位、N,N,N-三齿配体配位的铁催化剂在催化1,3-二烯单体聚合中的研究进展,阐述了聚合活性、选择性、聚合物分子量及其分子量分布等催化性能与催化剂组成、结构和聚合条件等因素的关系,为高性能1,3-二烯聚合铁催化剂的设计与合成提供借鉴与思路。     

酰腙钛配合物的合成及其催化乙烯聚合研究

受飞速发展的烯烃聚合工业推动,90年代中后期至今文献报道了大量配合物型烯烃聚合催化剂,其中配位钛、锆配合物展示了较好的应用潜力．如,三齿双胺型钛,β-酮亚胺型锆、8-羟基喹啉-茂型钛和乙酰基萘酚钛等一系列高效烯烃聚合催化剂,而且,Fujita的基于水杨醛亚胺     

稀土金属配合物催化芳香型乙烯基极性单体立构选择性聚合

鉴于聚合物的立构规整度对其性能起着重要的作用,如何提高聚合物的立构规整度一直以来都是配位聚合领域的重要研究课题。经过几十年的发展,配位聚合已经在 α-烯烃、苯乙烯、共轭二烯烃等非极性烯烃单体的立构选择性聚合方面取得了巨大的成就。但非极性聚烯烃材料表面性能差,而化学性质稳定,难以被后功能化。因此通过极性单体的立构选择性聚合将极性基团引入聚烯烃大分子链中对于提高其性能具有非常重要的意义。然而,在传统的配位聚合中,单体上的极性原子(基团)易于向金属中心配位,导致催化体系失去立构选择性,甚至失去活性。因此选择合适的配体、金属种类与极性单体组合的策略对实现立构选择性聚合至关重要。近年来,针对2-乙烯基吡啶、含杂原子苯乙烯衍生物以及硼氮杂芳香型乙烯基单体的定向聚合,开发了大量的稀土金属配合物催化体系,聚合物的立构规整度取得了较大的突破,同时对单体上极性原子在聚合中的作用也有了新的认识。本综述以单体种类为主线,详细讨论了配体的结构、取代基的电子效应、空间位阻效应、中心稀土金属种类和聚合溶剂等对催化剂聚合活性、立构选择性的影响,并探讨可能的聚合反应机理。     

同核双金属烯烃聚合催化剂

与单核金属配合物催化剂相比,双核金属配合物催化剂所具的双金属活性中心对烯烃聚合催化活性和所得聚合物的性能(包括聚合物微结构、分子量大小和分子量分布)产生了重要影响。本文综述了双金属配合物作为均相催化剂催化乙烯聚合及共聚合的最新研究,归纳思路包括不同的金属类型,即基于前过渡金属(Zr, Ti, Hf) 和后过渡金属(Ni, Fe, Co) 的双核金属组合; 不同的配体化合物,即CGC配体、酚氧亚胺配体、氮杂环胺配体、α-二亚胺和亚胺吡啶配体等。这些研究表明,前过渡金属催化剂不仅解决了乙烯自聚还实现了乙烯与α-烯烃共聚;后过渡金属催化剂高效催化乙烯自聚合,其中铁和钴催化剂获得高度线性聚乙烯,镍催化剂则产生多支链聚乙烯。