乙烯选择性三聚/四聚铬系催化剂及其齐聚机理研究进展

线性α-烯烃是一类重要的有机化工原料和中间体,其下游市场包括聚乙烯、合成润滑油、表面活性剂等,其中C4~C8 组分的消费量占全球线性α-烯烃消费量的一半以上。采用1-己烯和1-辛烯作为共聚单体生产的线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）产品具有优异的性能,被广泛用于薄膜、管材等领域。为了提高原子经济性,学术界和工业界一直致力于乙烯选择性三聚/四聚催化剂的设计与开发,而铬系催化剂是其中研究最广泛、最深入的体系。本文从配体、铬源、助催化剂、反应条件等方面综述了典型的铬系乙烯选择性三聚/四聚催化体系,包括雪佛龙菲利普斯乙烯三聚催化体系,Cr/PNP催化体系,以及其他N、P、Si配体等催化体系。在本文第二部分综述了乙烯选择性齐聚的相关机理提案,包括经典的Cossee-Arlman机理、单核金属环机理、双核金属环机理、双配位机理、及其他机理提案。     

含过渡金属和柔性配体催化体系的构象搜索

采用密度泛函理论对含有过渡金属和柔性配体的分子进行优化时,通常只能将初始结构优化到势能面上的局部最小点,而确定反应势能面上各中间体和过渡态的最低能量构象是准确描述一个催化反应最优路径的关键.使用Cr/PCCP体系催化乙烯选择性三聚/四聚反应路径中的关键过渡态(TS1,TS2,TS3)作为分子模型,对基于Tinker软件包和CREST软件包的两种构象搜索方法进行了对比测试.使用两种构象搜索方法均成功找到了三个分子模型的最低能量构象,并且两种方法获得的构象数量总数相差不大.与基于Tinker软件包的构象搜索方法相比,使用CREST软件包进行构象搜索的计算流程更加简单,并且大大减少了计算时间.