含手型集团的α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物的合成、表征及催化乙烯聚合的研究

本文成功设计并合成了含手型集团的α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物。采用1HNMR,13CNMR,元素分析对其进行了表征。研究了n(Al)/n(Ni)、温度、配体结构对催化剂的活性、支化度、分子量的影响。n(Al)/n(Ni)=400时,催化剂活性最大值,活性为3.82*107g/(mol·h·MPa)。在n(Al)/n(Ni)=400,反应时间为10分钟时,随着聚合温度的逐渐升高,聚合物的支化度逐渐增大,聚合温度为60℃时,达到了最大值为113个支链/1000个碳。     

N-金刚烷基芳氧亚胺锆配合物的合成及其催化乙烯聚合

以3-叔丁基-5-甲氧基水杨醛和金刚烷胺为原料,合成了两个水杨醛亚胺配体(1,2)及相应的锆络合物(3,4),并用MS、1H NMR和13C NMR等方法表征了配体及络合物。在甲基铝氧烷(MAO)助催化下,研究了络合物催化乙烯聚合性能。(3)在70℃时催化乙烯聚合活性为18. 1 kg PE/mmol·Zr·h,而(4)在30℃时催化乙烯聚合活性达到23. 8 kg PE/mmol·Zr·h,络合物催化所得聚乙烯的粘均分子量在3. 8×104%18. 9×104g/mol之间。红外谱图结果表明,聚合物以乙烯基封端,DSC测试表明聚乙烯的熔点分别为130℃和133℃,GPC测试聚乙烯的分子量分布为7. 6。     

新型树枝状镍系催化剂的合成、表征及催化乙烯聚合的性能

合成了一种含有强供电子、较大空间位阻的新型树枝状水杨醛亚胺配体及其镍配合物,利用1H NMR、元素分析、FT-IR、UV进行了表征。以配合物为催化剂,甲基铝氧烷（MAO）为助催化剂对乙烯齐聚反应进行了研究,详细考察了聚合反应温度、Al/Ni摩尔比、反应压力及时间对催化剂活性及产物分布的影响。结果表明,齐聚产物为不同碳链的烯烃,在温度为25℃、Al/Ni=500、压力为0.5MPa、时间为0.5h的条件下,树枝状催化剂的活性最高,达到4.93?105g/(mol Ni?h),C10～C18的含量为54.17%。     

N-金刚烷基芳氧亚胺锆配合物的合成及其催化乙烯聚合

以3-叔丁基-5-甲氧基水杨醛和金刚烷胺为原料,合成了两个水杨醛亚胺配体(1,2)及相应的锆络合物(3,4),并用MS、1H NMR和13C NMR等方法表征了配体及络合物。在甲基铝氧烷(MAO)助催化下,研究了络合物催化乙烯聚合性能。(3)在70℃时催化乙烯聚合活性为18. 1 kg PE/mmol·Zr·h,而(4)在30℃时催化乙烯聚合活性达到23. 8 kg PE/mmol·Zr·h,络合物催化所得聚乙烯的粘均分子量在3. 8×104%18. 9×104g/mol之间。红外谱图结果表明,聚合物以乙烯基封端,DSC测试表明聚乙烯的熔点分别为130℃和133℃,GPC测试聚乙烯的分子量分布为7. 6。     

Ni(naph)_2-Al(iBu)_3BF_3·OEt_2Et_2O体系催化丁二烯聚合

研究了Ni(naph) 2 -Al(i Bu) 3-BF3·OEt2 -Et2 O体系催化丁二烯聚合的特点 ,考察了Al/B摩尔比、Al/Ni摩尔比、Ni/Bd摩尔比、Et2 O/B摩尔比等反应条件对聚合活性及聚合产物分子量的影响。实验结果表明 ,同稀硼单加体系相比 ,乙醚的加入不仅保持体系较高的聚合活性 ,而且还能稳定地控制聚合物分子量。Al/B比的变化对聚合活性及聚合物分子量的影响显著 ,Al/Ni比、Ni/Bd比、Et2 O/B比对其影响不大。     

树枝状钛催化剂的合成及其聚合反应动力学

以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)与3,5-二叔丁基水杨醛水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成一种新型树枝状水杨醛亚胺配体,并与钛络合得到一种树枝状钛金属催化剂。运用FTIR、¹H-NMR、UV、ESI-MS等结构分析表征方法对合成的配体及钛金属催化剂进行了结构表征分析,同时,对树枝状钛金属催化剂催化乙烯聚合性能及反应体系的相关动力学参数进行了研究。实验结果表明,树枝状配体及树枝状桥联催化剂的结构与理论结构相符,其催化乙烯聚合性能较好,活性可达312.56 kg PE/(mol·Ti·h),聚合产物为UHMWPE。其催化乙烯聚合反应的动力学曲线为速升缓降型,聚合反应级数为1.09,属于准一级反应,聚合表观速率反应方程式可以表示为R_p=k_pC^*C^1.09_m。在一定的反应压力和温度条件下,聚合反应速率随乙烯压力的增大而增大,随反应温度的增大而降低。根据Arrhenius公式求得树枝状3,5-二叔丁基水杨醛亚胺钛金属催化剂催化乙烯聚合反应的表观活化能为16.02 k...     

星状羟基功能化聚苯乙烯/聚乙烯两嵌段共聚物的合成

采用CpTiCl3/I4/Zn催化体系引发苯乙烯活性自由基聚合,之后引入乙烯,以MAO为助催化剂催化乙烯配位聚合,合成无规聚苯乙烯-聚乙烯嵌段共聚物aPS-b-PE。考察了聚合温度、时间、乙烯压力和Al/Ti摩尔比等反应条件对共聚合的影响。使用氯仿对共聚物进行抽提,采用GPC、DSC和 13C NMR对氯仿可溶部分的结构和性能进行了表征。DSC结果显示,共聚物的玻璃化转变温度Tg为86 ℃,属于无规聚苯乙烯相玻璃化转变温度,熔点Tm为112 ℃,属于聚乙烯相的熔点。13C NMR结果证明聚苯乙烯链段为无定形态。这些表征结果表明星状羟基功能化aPS-b-PE共聚物是嵌段结构。     

新型咪唑侧链桥联单茂Zr催化降冰片烯聚合活性研究

本文通过催化降冰片烯的聚合,研究了以桥联的茚基咪唑基配体与第四副族金属锆(Ⅳ)为原料合成的两币新型的烯烃聚合催化剂的活性.通过控制反应温度,助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的用量得到了最佳反应条件,Al/Zr为700∶1,温度为70℃,催化剂对降冰片烯聚合的最高活性为14.85 kg/mol·h.并通过核磁,红外数据的分析得出,在最优条件下降冰片烯主要以加成聚合为主.     

α-二亚胺镍催化剂催化乙烯溶液聚合的性能北大核心

合成了4种不同结构的配体及6种α-二亚胺镍金属配合物,并表征了配体及配合物的结构。结果表明:所合成的配合物显示出较高的活性和优异的热稳定性;以甲基铝氧烷为助催化剂,甲苯为溶剂,聚合温度为100℃时,配合物Ni3的活性可达3.45×10~6 g/(mol·h);配体结构对催化剂活性和所得聚合物的结构具有较大的影响;用配合物Ni1制备的聚合物的重均分子量为1.8×10~4;采用具有较大位阻的配合物Ni3可得到更高相对分子质量的聚合物。     

水杨醛亚胺类[O~-NS]三齿钛配合物的合成及催化乙烯聚合

合成了两种新型的带边臂硫原子的水杨醛亚胺型[O-NS]三齿配体配位的钛配合物Ti1和Ti2。研究了两种配合物在助催化剂MMAO作用下催化乙烯聚合的性能。结果表明,配合物Ti1表现出了中等的催化活性,最高可达73.8 kg/(mol·h·atm);将亚胺键还原后的配合物Ti2在25℃、Al/Ti比为2 000时,催化活性达188.5 kg/(mol·h·atm),最高活性提高了2倍多。     

水杨醛亚胺类[O~-NS]三齿钛配合物的合成及催化乙烯聚合

合成了两种新型的带边臂硫原子的水杨醛亚胺型[O-NS]三齿配体配位的钛配合物Ti1和Ti2。研究了两种配合物在助催化剂MMAO作用下催化乙烯聚合的性能。结果表明,配合物Ti1表现出了中等的催化活性,最高可达73.8 kg/(mol·h·atm);将亚胺键还原后的配合物Ti2在25℃、Al/Ti比为2 000时,催化活性达188.5 kg/(mol·h·atm),最高活性提高了2倍多。     

含［N,O］配体的镍配合物/烷基铝催化甲基丙烯酸甲酯的聚合

制备了两种镍配合物二［N-(2-氧基-1-萘甲醛)缩-2,6-二异丙基苯胺］合镍［Ni(L₁)₂］和二［N-(2-氧基-1-萘甲醛)缩-邻甲基苯胺］合镍［Ni(L₂)₂］。研究了它们以普通烷基铝为助催化剂催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合。结果表明,镍配合物的结构、聚合条件如单体浓度、Al与Ni物质的量比、聚合温度和聚合时间等对甲基丙烯酸甲酯聚合反应活性有很大的影响，当甲基丙烯酸甲酯浓度为0.8 mol·L^-1、n(Al)∶n(Ni)=400、温度为0 ℃时,催化活性达到110.7 kg-PMMA·(mol-Ni·h)^-1。随着聚合时间的延长，催化活性下降，而转化率则随着聚合时间的延长而缓慢增加。     

α-二亚胺镍催化剂催化乙烯溶液聚合的性能

合成了4种不同结构的配体及6种α-二亚胺镍金属配合物,并表征了配体及配合物的结构。结果表明:所合成的配合物显示出较高的活性和优异的热稳定性;以甲基铝氧烷为助催化剂,甲苯为溶剂,聚合温度为100℃时,配合物Ni3的活性可达3.45×10~6 g/(mol·h);配体结构对催化剂活性和所得聚合物的结构具有较大的影响;用配合物Ni1制备的聚合物的重均分子量为1.8×10~4;采用具有较大位阻的配合物Ni3可得到更高相对分子质量的聚合物。     

镍金属催化剂对L-丙交酯的开环聚合效果分析

本文合成了三种希夫碱镍金属催化剂：NiL1 (乙二胺缩香草醛Ni(Ⅱ))、NiL2 (邻苯二胺缩3,5-二叔丁基水杨醛Ni(Ⅱ))、NiL3 (1S,2S-二苯基乙二胺缩水杨醛镍),并用IH NMR、X-ray单晶衍射等方法对新合成的催化剂NiL3进行了表征。以NiL1为催化剂通过单因素分析,选择合适的L-LA(左旋丙交酯)本体开环聚合条件,在此聚合条件下,对比不同配体结构特点的催化剂NiL1、NiL2、NiL3的催化聚合效果,结果表明：催化剂配体结构中引入供电子基团甲氧基有利于提高催化剂活性;配体结构中在金属活性中心周围增大位阻效应有利于得到分子量分布较窄的聚合产物。     

苯胺基苯甲酸甲酯镍催化剂的合成及其催化烯烃聚合的研究

制备了新型的苯胺基苯甲酸甲酯中性镍催化剂(C1),结合核磁氢谱、元素分析、X-射线单晶衍射对配体及配合物结构进行表征,同时在改性甲基铝氧烷(MMAO)、三(五氟苯基)硼烷(B(C6F5)3)、双(1,5-环辛二烯)镍(Ni(COD)2)等不同助催化剂作用下,研究了配合物C1对乙烯和降冰片烯的均聚。聚合结果表明,C1在MMAO、Ni(COD)2助催化剂作用下,可催化乙烯聚合;以MMAO作为助催化剂时,C1可催化得到高分子量的聚降冰片烯(Mn=5.46×105g/mol),所得聚降冰片烯的分子量分布均较窄,多分散指数(PDI)最小可达到1.04,而且在一定Al/Ni摩尔比范围内(500~1 500),C1的聚合活性均随Al/Ni摩尔比的增加呈轻微递增趋势。     

N-酰化咪唑啉-2-亚胺镍催化剂的合成及研究

为了提高镍金属催化剂的催化性能,合成了咪唑啉2-亚胺配体双配位的N-酰化咪唑啉镍配合物Ni1和Ni2。并通过核磁及单晶X-射线衍射表征了镍配合物的结构。添加4当量的B(C_6F_5)_3为助催化剂时,配合物Ni2催化乙烯齐聚活性高达2.9×10~6 g/(mol·h)。该体系配合物同样有效催化降冰片烯均聚,聚合活性随B(C_6F_5)_3添加量的增加而增加,当B∶Ni比为10时Ni2的催化活性高达2.59×10~6 g/(mol·h)。该体系催化剂对乙烯齐聚和降冰片烯均聚均表现出良好的聚合性能,这为高效烯烃聚合领域,新型配体结构设计提供了良好的参考价值。     

磷配体对镍系顺丁橡胶催化体系的影响

研究在Ni（naph）2-Al（i-Bu）3-BF3.OEt2（简称Ni-Al-B）体系中添加含磷化合物作为配体对丁二烯聚合反应的影响,探索以磷酸三丁酯（TBP）为第4组分的催化体系中,Al/B、Al/Ni,TBP/Ni物质的量比对聚合活性和聚合产物特性粘数的影响,并用FT-IR等表征聚合物结构。结果表明,控制TBP的适量加入[n（TBP）/n（Ni）〈3.0]对体系催化活性的影响很小,聚合产物的特性粘数较亚磷酸三壬基苯酯（TNPP）的低,TBP的加入对聚合产物的微观结构基本上没有影响,仍能合成高顺式-1,4聚丁二烯（顺式质量分数98.68%）。     

双β-二酮钛系烯烃聚合催化剂的合成、表征及其催化乙烯聚合

合成了一种新型β-二酮钛配合物[(acac)₂Ti(C₆H₆)₂(3a)、(acac)₂Ti(C₆H₅OCH₃)₂(3b)、(acac)₂Ti(C₆H₅CF₃)₂(3c)],采用¹H NMR、¹³C NMR、元素分析等方法进行表征。用配合物作催化剂,以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂催化乙烯聚合,研究了聚合条件(如Al/Ti摩尔比、聚合温度和催化剂结构)对催化活性的影响。其中3a对乙烯聚合活性达6.26×10⁵ g·mol^-1·h^-1,聚合物最大的重均分子量M_w为13.47 kg·mol^-1,分子量分布PDI为2.0。     

咪唑烷-2-亚胺为配体的镍配合物催化的降冰片烯与苯乙烯共聚

为了研究[P, N]型镍催化剂的双重强供电子效应对烯烃与极性单体共聚性能的影响，本文设计合成了两种咪唑烷-2-亚胺为配体的镍配合物Ni1和Ni2,并通过核磁对其表征，研究了该类镍配合物在二氯乙基铝(EtClAl₂)助催化剂的活化下催化降冰片烯均聚及其与苯乙烯的共聚行为。结果表明，以EtClAl₂为助催化剂时，配合物Ni1催化降冰片烯均聚活性高达1.92×10⁷ g/(mol·h)。该体系配合物同样有效催化降冰片烯与苯乙烯共聚，Ni1的聚合活性高达2.14×10⁶ g/(mol·h)。该体系催化剂对降冰片烯与苯乙烯共聚表现出良好的聚合性能，从而为高效镍金属催化剂的开发提供理论依据。     

Ni(naph)_2—Al(i—Bu)_3—BF_3·ROH体系催化丁二烯聚合 Ⅰ 丁二烯的聚合行为

研究了Ni(naph)_2-Al(i-Bu)_3-BF_3·ROH体系催化丁二烯聚合的特点,考查了Al/Ni摩尔比,Ni/Bd摩尔比,Al/B摩尔比,和聚合温度等反应条件对聚合活性,聚合产物分子量及其分布和聚合物微观结构的影响。实验结果表明,本体系高活性Al/B比范围宽广,并可通过改变Al/B比灵活地调节聚合产物的分子量。本体系适宜的聚合温度为50℃。GPC和IR光谱研究表明,当Al/B比变化时,聚合产物分子量分布和cis-1,4含量均保持不变,聚合产物为高顺式聚丁二烯。