烯烃配位聚合二十年

聚烯烃树脂是消费量最大的合成树脂种类,性能优异,用途广泛。二十多年来,烯烃配位聚合技术取得了突飞猛进的发展,在催化剂、聚合方法、聚合工艺方面都有重大突破。本文综述了二十多年来烯烃配位聚合的研究发展情况,包括Ziegler-Natta催化剂,茂金属催化剂,非茂金属催化剂,配位聚合机理,功能化聚烯烃的制备,原位共聚制备LLDPE,原位聚合制备纳米复合材料,活性配位聚合以及Spherizone工艺等方面的成就。     

功能化聚烯烃合成研究进展

综述了近年来在功能化聚烯烃合成领域的研究进展,包括烯烃配位共聚催化剂的研究和烯烃配位聚合与其它聚合方式联用制备功能化聚烯烃的研究进展.     

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.     

α-烯烃聚合高效催化剂

自从50年代Ziegler-Natta催化剂问世,开拓了高分子合成的新领域以来,国外对烯烃配位聚合的研究非常活跃。经过30多年的发展,用Ziegler-Natta催化剂和配位聚合方法合成的各种聚烯烃树脂已成为当前世界上比例最大的高分子产品。近年来,由于催化剂制备技术和聚合工艺不断改进,聚烯烃工业得到迅速发展,而且催化     

烯烃配位聚合催化剂的研究进展

较全面地综述了配位聚合催化剂和聚合机理的研究进展:高效Ziegler-Natta催化剂催化丙烯、乙烯等烯烃高效聚合,可合成多种高性能聚烯烃,等规聚丙烯的等规度大于98.5%,不同结构和性能的聚乙烯包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双/宽峰分布聚乙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和超低密度双/宽峰分布聚乙烯等;茂金属催化剂催化苯乙烯、乙烯、丙烯、1-丁烯等烯烃的均聚合和共聚合,并概括了其聚合机理;非茂金属催化剂合成多组分、多立体结构嵌段的聚烯烃,极性聚烯烃及超支化聚烯烃等,介绍了链行走和链穿梭机理。展望了配位聚合的发展趋势,认为聚合过程的环境友好、产品使用过程的环境友好、聚烯烃的高性能化和功能化是从事配位聚合工作的全体人员努力的方向。     

非均相TiCl_4/MgCl_2型Ziegler-Natta催化剂催化烯烃配位聚合机理研究进展

非均相TiCl_4/MgCl_2型Ziegler-Natta催化剂(负载型Ziegler-Natta催化剂)因其高聚合活性、高立构选择性及低制备成本,是目前聚烯烃领域重要的工业催化剂.本文综述了负载型Ziegler-Natta催化剂催化α-烯烃(乙烯、丙烯)和共轭二烯烃(丁二烯、异戊二烯)配位聚合机理的研究进展,包括TiCl_4在MgCl_2表面的吸附、钛的烷基化与还原、烷基铝的作用、活性中心数目、活性中心价态、活性中心模型、可能活性中心结构及催化机理、给电子体作用等.最后,展望了负载型Ziegler-Natta催化剂催化烯烃聚合的机遇与挑战.     

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。     

单中心催化剂用于长链α-烯烃配位聚合研究进展

聚烯烃催化剂技术是聚烯烃工业蓬勃发展的关键,开发对长链α-烯烃聚合具有高活性和高选择性的配位聚合催化剂是聚烯烃催化剂的发展方向,这类催化剂决定了聚烯烃材料可开发的广度和深度.本文综述了近年来长链α-烯烃(1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)配位聚合单中心催化剂的研究进展,重点介绍了以第四族过渡金属为中心的非茂金属催化剂,对...     

分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展

介绍了国内外分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展情况,侧重介绍了微孔分子筛、介孔分子筛和复合分子筛的应用;指出烷基苯一般通过苯与烯烃烷基化反应制得,分子筛催化剂是催化制取烷基苯的一种环境友好型固体酸催化剂.同时提出,今后应进一步深入研究符合环保要求和工业化需求的新型改性分子筛催化剂.     

水相配位催化烯烃聚合的新进展*

水相催化研究已经成为近年来化学反应研究的热点课题.烯烃聚合领域中水相自由基乳液聚合和悬浮聚合等方法早已工业化,而前过渡金属烯烃聚合催化剂对水气敏感,水相烯烃配位聚合发展缓慢.低亲氧性、高活性的后过渡金属烯烃聚合催化剂的出现使水相催化成为可能.本文综述了后过渡金属催化剂水相催化烯烃配位聚合的一些新进展,内容包括乙烯、α-烯烃、环烯烃、二烯烃的聚合反应和环烯烃的开环聚合反应以及CO/烯烃的共聚反应等方面.     

Mesoporous Molecular Sieves as Advanced Supports for Olefin Metathesis Catalysts

Summary: Siliceous mesoporous molecular sieves MCM-41, MCM-48 and SBA-15 and organised mesoporous alumina represent progressive supports for new heterogeneous catalysts for olefin metathesis and metathesis polymerization. In combination with Mo and Re oxides they provide catalysts of considerably higher activity in comparison with those based on conventional silica and alumina. Immobilization of Mo and Ru alkylidenes on these materials led to the highly active and selective catalysts with negligible leaching of transition metal.     

新型后过滤金属烯烃聚合催化剂——镍系烯烃聚合催化剂

镍系烯烃聚合催化剂是近年来受到广泛关注的一类新型催化剂，是配位催化研究的热点之一。这类催化剂具有高催化活性、单活性中心和良好的分子剪栽性，可以在分子层次上实现烯烃聚合的分子设计与组装。本文介绍了镍系烯烃聚合催化剂的发展和研究概况，并评述了聚合特性及最新研究进展。     

新型后过渡金属烯烃聚合催化剂－－镍系烯烃聚合催化剂*

镍系烯烃聚合催化剂是近年来受到广泛关注的一类新型催化剂,是配位催化研究的热点之一。这类催化剂具有高催化活性、单活性中心和良好的分子剪栽性,可以在分子层次上实现烯烃聚合的分子设计与组装。本文介绍了镍系烯烃聚合催化剂的发展和研究概况,并评述了聚合特性及最新研究进展。     

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...     

烯烃聚合钯催化剂研究进展

综述了烯烃聚合钯催化剂的研究进展,烯烃聚合钯催化剂的配体类型有膦配体、氮配体、碳配体、氧配体、氮-氧配体、膦-氧配体、氮-膦配体等。与齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂相比,烯烃聚合钯催化剂具有高催化活性、单活性中心和良好的分子剪裁性等优点,可在分子层次上实现烯烃聚合的分子设计与组装;与铁、钴、镍等后过渡金属催化剂相比,烯烃聚合钯催化剂具有反应条件较温和、催化活性和立体选择性较高的优势。     

新型烯烃聚合催化剂研究进展

由于过渡金属催化剂在烯烃聚合方面具有高活性和良好的分子剪裁性,通过调节催化剂的微结构或温度、压力等聚合环境的变化,可以在分子层次上实现烯烃聚合物的分子设计与组装,实现聚合物物理性质的调控,最近引起了人们的广泛关注。本文介绍了过渡金属催化剂的合成及其负载化,水相烯烃聚合及活性聚合等方面的研究进展。     

烯烃裂解中分子筛催化剂的稳定性研究进展

低碳烯烃催化裂解增产丙烯是一项新技术,高水热稳定催化剂的研究和开发是关键技术之一,硅酸铝分子筛催化剂因具有相对较好的稳定性而得到了广泛研究. 本文总结了HY, HZSM-5和 MCM-22等微孔、介孔以及具有微-介孔复合结构的新型分子筛在烯烃催化裂解反应中的稳定性,特别是水热稳定性方面的研究进展,归纳了提高酸性分子筛催化剂水热稳定性的方法,比较了不同方法制得分子筛的催化裂解性能,对高稳定性催化剂在实际应用中的问题和前景进行了探讨,为研发新一代低碳烯烃裂解催化剂提供参考.     

Bringing Homogeneous Iron Catalysts on the Heterogeneous Side: Solutions for Immobilization

Noble metal catalysts currently dominate the landscape of chemical synthesis, but cheaper and less toxic derivatives are recently emerging as more sustainable solutions. Iron is among the possible alternative metals due to its biocompatibility and exceptional versatility. Nowadays, iron catalysts work essentially in homogeneous conditions, while heterogeneous catalysts would be better performing and more desirable systems for a broad industrial application. In this review, approaches for heterogenization of iron catalysts reported in the literature within the last two decades are summarized, and utility and critical points are discussed. The immobilization on silica of bis(arylimine)pyridyl iron complexes, good catalysts in the polymerization of olefins, is the first useful heterogeneous strategy described. Microporous molecular sieves also proved to be good iron catalyst carriers, able to provide confined geometries where olefin polymerization can occur. Same immobilizing supports (e.g., MCM-41 and MCM-48) are suitable for anchoring iron-based catalysts for styrene, cyclohexene and cyclohexane oxidation. Another excellent example is the anchoring to a Merrifield resin of an Fe^II-anthranilic acid complex, active in the catalytic reaction of urea with alcohols and amines for the synthesis of carbamates and N-substituted ureas, respectively. A SILP (Supported Ionic Liquid Phase) catalytic system has been successfully employed for the heterogenization of a chemoselective iron catalyst active in aldehyde hydrogenation. Finally, Fe^III ions supported on polyvinylpyridine grafted chitosan made a useful heterogeneous catalytic system for C–H bond activation.     

有机金属烯烃配位聚合催化剂

有机金属烯烃配位聚合催化剂具有高催化活性和良好的分子剪裁性,通过调节催化剂的微结构,如配体的取代基?配位原子以及配位中心的电子与立体环境等,可以在分子层次上实现烯烃聚合物的分子设计与组装;实现聚合物物理性质的调控,从而得到各种具有新型功能和立体异构的聚合物。本文综述了金属烯烃聚合催化剂研究进展,并展望该领域的发展趋势。     

Dynamic Monte Carlo Simulation of Olefin Polymerization in Stopped-Flow Reactors

Stopped-flow reactors are very useful to estimate olefin polymerization rate constants and to investigate particle morphology development. Because the residence time in these reactors is comparable to the life time of the polymer chains, very narrow molecular weight distributions are obtained and the number average molecular weight is proportional to reactor residence time. In this case, traditional models for olefin polymerization in industrial reactors can not be applied. In this contribution, we derived analytical solutions and performed Monte Carlo simulations to describe the time evolution of the molecular weight distribution of polyolefins made with single- and multiple-site catalysts in stopped-flow reactors.