铁体系催化丁二烯聚合的研究 Ⅵ.催化剂中含氮配位体的作用机理

本文比较了三个系列的含氮配位体对FeCl_3-(i-C_4H_9)_3Al体系催化丁二烯聚合及对聚合物微观结构的影响:ⅰ)吡啶、喹啉、2,2′-联吡啶、邻啡啰啉、2,2′,2″-三联吡啶、2,2′,2″,2″′-四联吡啶;ⅱ)吡啶、2-氰基吡啶、2,6-二氰基吡啶;ⅲ)三乙胺、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、二乙撑三胺。考察了配位体用量及烷基铝用量对聚合反应及聚合物特性粘数的影响,同时观察到聚合物的1,2-结构随配位体的配位齿数的增加而增加,这是由于配位体占据活性中心上的空轨道,使丁二烯在活性中心上单配位几率增加所致。用这一机理亦解释了各配位体之间聚合活性的差别。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究Ⅱ.在聚合物载体-钕络合物催化体系下丁二烯的定向聚合

本文介绍了由苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-钕络合物组成的新型丁二烯定向聚合催化体系SAAC·Nd-Al(C_2H_5)_2Cl-Al(i-C_4H_9)_3,研究了该体系的组分、组分比对体系活性的影响,考察了不同烷基铝、聚合物载体-钕络合物的表征参数与催化活性的关系。该体系有良好的活性和定向效应。聚丁二烯的顺式-1,4结构含量高达98％。     

丁二烯在NdCl_3·2Phen-HAl(i-Bu)_2催化体系下的聚合动力学

氯化稀土的某些配合物与烷基铝组成的双烯烃定向聚合催化剂用于丁二烯聚合时,大多得到分子量较高的产物。最近我们报道了可在较宽范围内改变聚丁二烯分子量的三氯化钕邻菲啰啉配合物(NdCl_3·2Phen)与氢化二异丁基铝[HAl(i-Bu)_2]所组成的新的二元氯化稀土定向聚合催化剂。本文报导该体系下的丁二烯聚合动力学,测定了聚合反应速率对     

环烷酸亚铁-烷基铝-邻菲咯啉-卤化物体系催化丁二烯聚合的研究

本文研究了Fe(naph)_2(环烷酸亚铁)-Al(i-Bu)_3(三异丁基铝)-Phen(邻菲咯啉)-卤化物体系催化丁二烯聚合的一般规律。实验证实:卤化物可以提高体系的催化活性,调节聚合物的分子量,并能增加体系活性中心的稳定性;加料方式对体系的催化活性有显著的影响。催化剂的紫外-可见光谱研究表明:510nm处的吸收代表了此体系活性中心的特征吸收。     

铁体系催化丁二烯聚合的研究

在FeCl₃-i-C₄H₉₃Al催化体系中加入含一个氮的化合物,对丁二烯聚合的催化活性没有显著的提高。     

钛系Ziegler催化剂合成1,2-聚丁二烯的聚合动力学

研究了Ti(n-C_4H_9O)_(4-x)Cl_x-Al(i-C_4H_9)_3体系当x不同时,在已烷中催化丁二烯聚合的动力学特征和规律.测得聚合速率和表观活化能均随体系中氯含量增大而降低.在Al/Ti=15-90(摩尔比)范围,聚合速率对单体和钛化合物浓度均为一级反应,而受烷基铝浓度影响较小.催化剂的利用率仅为0.5-1.5％左右,随体系氯含量增大略有提高,但相应的增长速率常数却大为减小,因此聚合速率仍随氯含量增大而降低.     

希土化合物在定向聚合中的催化活性——Ⅱ.希土螯合物与三烷基铝组成的均相体系对丁二烯定向聚合的催化活性

本工作研究了β-二酮类希土螯合物与三烷基铝组成的均相体系对丁二烯定向聚合的催化活性及一些聚合规律。实验结果表明下列希土螯合物与三乙基铝组合时都具有使丁二烯进行顺式-1,4定向聚合的催化活性:NdB_3;NdB;NdBTA;NdTTA;PrB_3;PrB;PrBTA;PrTTA;YB_3;YBTA 以及 LaBTA 等。这些均相催化体系的活性远比非均相希土氯化物体系的高。在一定的催化剂浓度范围内,催化活性随着Al/希土及希土/丁(克分子比)的增高而增大。聚合反应速率对单体浓度呈一级关系,对希土螯合物浓度也近似呈 一级关系,并呈现一诱导期。丁二烯在 NdB_3-Al(C_2H_5)_3体系中聚合的总活化能为 13±0.5千卡/克分子。研究不同希土元素的这些螯合物表明同一元素的不同螯合物体系的聚合反应速率和聚合物链结构都没有显著的差别。但不同希土元素的同一整合物体系的聚合活性相差较大,含有镨和钕螯合物体系的活性比其他体系大。由这些均相催化体系所得聚丁二烯的1,2链节含量不超过1％,都不含或含很少量凝胶,聚合物的[η]随着Al/希土(克分子比)以及希土/丁(克分子比)的增大而降低,[η]可以从 4—5降至 1以下。Al(i-C_4H_9)_3也能与这些螯合物组成活性催化体系,但活性很低。Al(C_2H_5)_2Cl则不能与这些螯合物构成活性催化体系。     

用可溶性催化剂合成顺式聚丁二烯的研究——Ⅱ.用钴化合物-烷基铝作催化剂

用各种钴化合物与烷基铝组成催化体系聚合丁二烯,研究其催化活性以及对高聚物链结构的影响,试验结果表明: 1.卤化钴呲啶络合物,有机酸钴盐呲啶络合物、乙酰基丙酮合钴等外轨型钴络合物均能与(i-C_4H_9)_2AlCl,(C_2H_5)_2AlCl,(C_2H_5)_2AlBr组成高活性催化体系,聚合所得到的高聚物的链结构,顺式-1,4含量大于92％,但都不能与(C_2H_5)_2AlI组成定向催化剂。 2.用内轨型的钴络合物与(i-C_4H_9)_2AlCl,(C_2H_5)_2AlCl,(C_2H_5)_2AlBr,组合为催化剂时,对高聚物的链结构没有影响,但其活性比外轨型钴络合物差得多。 3.当一卤代二烷基铝上卤素改变时,所得高聚物平均分子量的大小变化的顺序是Cl>Br>I。 4.在适当的水量存在下,(i-C_4H_9)_3Al或C_2H_5AlCl_2始能与CoCl_2·4C_5H_5N组成高活性的定向催化剂。     

聚(苯乙烯-丙烯酸)载体铁邻菲啰啉(5-硝基邻菲啰啉)配合物的合成及其对丁二烯聚合的催化活性

合成了不同邻菲啰啉(phen)含量的聚(苯乙烯-丙烯酸)载体铁邻菲啰啉配合物(SAAC·Fe·phen)和不同5-硝基邻菲啰啉(Nphen)含量的聚(苯乙烯-丙烯酸)载体铁5-硝基邻菲啰啉配合物(SAAC·Fe·Nphen)。元素分析和红外结果证明SAAC·Fe·phen具有下面的结构:SAAC·Fe·phen-(i-Bu)_3Al二元体系的催化效率是SAAC·Fe-phen-(i-Bu)_3Al三元体系的2倍,是小分子铁的400倍。在SAAC·Fe·phen和SAAC·Fe·Nphen体系中,当phen(或N pnen)/Fe的摩尔比为0.7左右时催化活性最高。催化活性随着Al/Fe摩尔比的增大而升高,但当Al/Fe摩尔比大于70以上活性趋于恒定,和小分子铁催化荆相比这种高分子铁催化剂可以提高聚合温度。     

丁二烯聚合铁系催化剂的磁性分析

丁二烯聚合铁系催化剂FeCl_3-Phen-Al(i-Bu)_3的磁化率和紫外可见光谱测定结果表明,三氯化铁与乙酸乙酯(EA)形成高自旋络合物FeCl_3·(EA)_2;FeCl_3·(EA)_2-Al(i-Bu)_3体系显强铁磁性;Phen有稳定Fe(Ⅱ)、显著降低铁磁性的作用。     

丁二烯的NdCl_3·2Phen-HAl(i-Bu)_2催化定向聚合

本文报导了一种新的二元氯化稀土定向聚合催化剂,系由氯化钕邻菲罗啉络合物(NdCl_3·2Phen)与氢化二异丁基铝(HAl(i-Eu)_2)所组成。该体系可在较宽范围内改变聚丁二烯的分子量。本文研究了该体系作用下丁二烯聚合的一般规律,着重考察了影响产物分子量的主要因素,表明HAl(i-Bu)_2是聚合过程中的主要链转移剂,HAl(i-Bu)_2/单体比是控制产物分子量的关键变量,文内对邻菲罗啉络合分子在控制产物分子量过程中可能起的作用进行了讨论。     

用稀土催化剂合成特高顺式聚丁二烯

本文较详细地考察了丁二烯在Nd(naph)_3-Al(i-C_4H_9)_2H-Al(i-C_4H_9)_2Cl催化体系中聚合时,催化剂用量及组份配比,聚合温度对聚合物微观结构及分子量的影响。首次采用稀土催化体系合成出了[η]_甲苯~30℃为3.0-3.5(分升/克),顺-1,4链节含量达99％的聚丁二烯。提出了聚合物的活性链端为π-烯丙基氯化物结构,聚合物的微观结构取决于活性链端的链增长和异构化的相对速度的假设。     

对丁二烯聚合有高活性的四元铁系催化剂Fe(naph)_2-Al(i-Bu)_3-Phen-AlEt_2Cl

已知Fe化合物-AlR_3-Phen邻啡(啰啉)是一类制备中乙烯基聚丁二烯高活性催化剂。我们最近的研究结果表明,即使不用如Phen那样的给电子配位体,而由路易氏酸AlEt_2Cl作为第三组份时,同样可以得到一类活性高的铁系催化剂:Fe化合物-AlR_3-AlEt_2Cl。它使丁二烯聚合成顺1,4含量为75％,1,2含量为25％左右的弹性体,在这类新的铁系催化剂中,     

NdC6H6（AlCl4）3—AlR3体系对丁二烯与异戊二烯的共聚合

报道了NdC_6H_6(AlCl_4)_3-AlR_3体系催化丁二烯与异戊二烯共聚反应的一般规律。催化活性依赖于两种单体的配比、单体浓度、烷基铝性质及聚合温度。制得的双烯共聚物具有高1,4链节结构。     

(η6-Arene)Nd(AlCl4)3-AIR3催化丁二烯的聚合

关于η~6-芳烃过渡金属有机络合物催化烯烃聚合的研究已早有报道.但对于η~6-芳烃稀土络合物催化烯烃聚合的研究至今未见报道.我们在研究了(η~6-C_6H_6)Nd-(AlCl_4)_3-AlR_3催化异成二烯聚合的基础上,又考察了不同芳烃烯土络合物和几种AlR_3组成的催化剂对丁二烯聚合的催化活性. 1.原料及试剂:丁二烯和烷基铝均为聚合级.汽油分别经浓硫酸,氢氧化钠水溶     

π—烯丙基碘化铁含氮配合物的合成

π-烯丙基卤化铁含氮配位体的络合结构被认为是铁体系催化丁二烯聚合反应的活性中心,所以合成具有这种结构的模型化合物并研究其催化活性是很有意义的。我们曾合成了π-烯丙基氯化铁三吡啶配合物并研究了它对丁二烯聚合的催化活性,但所得配合物混有近等当量的卤化镁难以分离。Nesmeyanov曾合成π-烯丙基卤化铁三羰基化合物η~3-C_3H_5FeX(CO)_3(X=Cl,I)。我们的实验结果表明这类配合物对丁二烯聚合无催化活     

丁二烯在 Co(acac)_3-Al(i-Bu)_3-含硫化合物催化体系中的定向聚合及其聚合机理

在 Co(acac)_3—Al(i-Bu)_3—含硫化合物催化体系中合成了含量在97%以上的高结晶性1,2-结构的间同1,2-聚丁二烯.研究了几种含硫化合物、催化剂的组成及配比对聚合的影响.初步探讨了丁二烯间同1,2-聚合的机理.     

可溶性稀土聚乙炔的合成及其聚合机理的研究

研究了各种催化体系、催化剂浓度及聚合条件对催化效率(f)和聚乙炔分子量()的影响。发现Nd(i-OC_3H_7)-AlR_3(R=C_2H_5,i-C_4H_9)催化体系可获得较大的可溶分数(q)。催化剂浓度、Al/Nd克分子比和聚合温度对f、及q均有一定影响。可溶性Nd(i-OC_3H_7)_3-AlR_3催化体系的UV光谱证实、Nd的价态与AlR_3混合与AlR_3混合后保持不变。PA的IR光谱示出,Nd(i-OC_3H_7)_3-Al(C_2H_5)_3及Nd(i-OC_3H_7)_3-Al(i-C_4H_9)_3体系获得的聚合物分别含有CH_3CH_2—和(CH_3)_2CHCH_2—末端基。上述结果表明,乙炔的聚合可能是通过单体在Nd-C键之间的插入进行的。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅷ.聚合物载体-双金属络合物对丁二烯聚合的催化活性

 研究了苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-双金属络合物(SAAC·Nd·Na,SAAC·Nd·Fe)的合成以及由其组成的新型丁二烯聚合催化体系.发现在双金属络合物中Nd与游离的-COOH功能团的摩尔比较小时体系的催化活性最佳.对于SAAC·Nd·Fe体系,随着Fe含量的增加活性逐渐下降.对于SAAC·Nd·Na体系,无论Na含量多少都有着促进活性提高的作用,只是在Nd/-COOH摩尔比较小时活性提高较大.此外,初步考察了在邻啡绕啉存在下SAAC·Nd·Fe体系聚合丁二烯的活性以及所得产物的微观结构与络合物SAAC·Nd·Fe中Fe的含量关系.     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅷ.聚合物载体-双金属络合物对丁二烯聚合的催化活性

研究了苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-双金属络合物(SAAC·Nd·Na,SAAC·Nd·Fe)的合成以及由其组成的新型丁二烯聚合催化体系.发现在双金属络合物中Nd与游离的-COOH功能团的摩尔比较小时体系的催化活性最佳.对于SAAC·Nd·Fe体系,随着Fe含量的增加活性逐渐下降.对于SAAC·Nd·Na体系,无论Na含量多少都有着促进活性提高的作用,只是在Nd/-COOH摩尔比较小时活性提高较大.此外,初步考察了在邻啡绕啉存在下SAAC·Nd·Fe体系聚合丁二烯的活性以及所得产物的微观结构与络合物SAAC·Nd·Fe中Fe的含量关系.