Nd(OR)3-nCln-AlEt3催化体系对丁二烯的聚合 II.聚合物微观结构和催化剂诱导效应指数的关系

With a new series of binary catalyst Nd(OR)3-nCln-AlEt3 prepared in our laboratory, the effect to catalyst composition on the microstructure of polybutadiene was studied in detail. A linear relationship is found between the variation of the microstructure of the polymer obtained and the iductive effect index (I) which reprepresents the magnitude of the displacement of paired valence electrons on transition metal-halogen bond (MT-X) of the catalyst. This linear relationship also holds in dealing with the data published in the literature.     

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。     

聚合物载体-稀土金属络合物的表征及其催化聚合共轭双烯的活性

本文采用含一定量功能团的直链碳氢共聚物作为载体,如苯乙烯-丙烯酸共聚物(SAAC),苯乙烯-2-(甲基亚硫酰基)乙基甲基丙烯酸酯共聚物(SMC)。介绍了这类聚合物载体-稀土金属络合物的合成方法,讨论了它们的红外光谱。聚合物载体-钕络合物催化剂具有很高的催化活性和定向效应.SAAC·Nd 三元体系的催化效率高达170kg聚丁二烯/gNd·小时,SMC·NdCl_3 二元体系的催化效率是小分子氯化钕二甲基亚砜络合物 NdCl_3·4DMSO的 2—3倍。聚丁二烯顺式-1,4结构含量在 98％以上。体系也适用于异戊二烯的聚合,产物顺式-1,4含量在95％左右。     

对共轭双烯定向聚合活性较高的氯化稀土催化剂

本文提出的对共轭双烯定向聚合的稀土催化剂是由LnCl₃-R₃Al组成.它能引发丁二烯高顺式1,4定向聚合.但活性不高.本文研究了该二元体系添加醇类,提高它的催化活性而不损失其定向效应.我们发现催化活性依赖于催化组分比和加料顺序.对醇的活化作用进行了探讨,表明ROH先与LnCl₃形成一固定组成的醇合物(LnCl₃·3ROH)后,再与R₃Al组合而成活性催化剂.     

在Nd(OCt)3*-HAl(i-Bu)2-CH2-CHCH2Cl均相催化体系下的丁二烯聚合动力学

本文研究了丁二烯在2-乙基己酸钕-氢化二异丁基铝-烯丙基氯均相催化体系下的聚合动力学。实验结果表明,聚合速率对单体浓度和主催化剂浓度均为一级关系,对氢化二异丁基铝浓度呈1/3级关系。测得了丁二烯在本体系中聚合的表观与增长活化能以及活性中心数目。     

Nd(O-i-C3H7)2Cl的直接合成法

Nd(O-i-C₃H₇)₂Cl可作为Ziegler-Natta催化剂中的主要成分用于共扼双烯的定向 聚合^[1],其常用合成方法^[1]需添加CH₃COCl: 我们在实验中发现,Nd(O-i-C₃H₇)₂Cl和异丙醇形成的络合物在苯-异丙醇混合溶液中并不沉淀析出,从而可用NdCl₃·3HO-i-C₃H₇,和NaO-i-C₃H₇,直接合成Nd(O-i-C₃H₇)₂Cl。     

丁二烯在稀土催化剂下聚合的链转移

丁二烯在稀土络合催化剂下聚合存在着链转移反应。详细地考察了丁二烯在不同温度下在NdCl₃·3i-PrOH-AlEt₃催化体系下聚合时,各种因素对链转移反应的影响。     

[Al~3Nd~6(μ~2-Cl)~6(μ~3-Cl)~6(μ~2-Et)~9Et~5OCH(CH~3)~2]~2的单晶结构

从均相Ziegler-Natta催化剂分离出有催化聚合活性的[Al~3Nd~6(μ-Cl~6(μ~2-Cl)~6(μ~2-Et)~9Et~4OPr)~2单晶,并用X光衍射法测得其晶体结构.结果表明,该单晶是由多核Nd-Al双金属配合物的二聚体组成,属三斜晶系;晶体的空间群为PI.晶胞参数α=1.5196(6),b=15.263(5),c=13.749(4)A;α=90.01(2),β=95.12(3),γ =82.65(3);V=3149.5A^3;Z=1.Nd原子的配位数是7,构型为单帽三棱柱.Nd原子由三重和二重氯桥连成分子骨架.本文对双金属配合物的催化活性中心也进行了讨论.     

丁二烯在稀土配位催化剂下的“活性”聚合

本文用动力学方法处理了丁二烯在NdCl_3·3i-PrOH-AIEt_3催化体系中,-70,-30和0℃下聚合结果,得出在-700℃下聚合时,聚合体系中不存在可检测出的使活性中心失活的不可逆的链终止和限制产物分子量的链转移反应。发现产物的分子量分布窄,具有特高顺-1,4结构和平均活性链寿命趋于无限大。成功地合成了丁二烯-异戊二烯嵌段共聚物,并用GPC,IR和~(13)C NMR对产物进行了表征。结果表明在此条件下,丁二烯在本催化体系聚合是接近于理想的活性聚合。