C1桥联的茂金属化合物(Cp)CR1R2(Flu)MCl2的合成及其催化烯烃聚合活性

合成了6种单碳桥联的含芴(Flu)茂(Cp)基B族茂金属催化剂,研究了它们催化烯烃聚合的能力.通过IR,¹HNMR,EI-MS和元素分析对化合物进行了表征.用所合成的茂金属化合物与MAO所组成的催化体系对乙烯、丙烯的聚合进行了研究.其中金属为Ti的催化剂没有聚合活性或活性极低.金属为Zr的催化剂有一定的催化活性,用不同的催化剂得到的聚合物性质有一定的差异.     

异双桥联茂金属催化剂催化丙烯聚合制备高分子量无规聚丙烯

采用2种分别具有Cs对称性和C1对称性的异双桥联茂金属催化剂(Me_2C)(Me_2Si)Cp_2TiCl_2、[(CH_2)_5C](Me_2Si)Cp_2TiCl_2,在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的作用下用于丙烯聚合.通过对聚合温度、助催化剂用量和聚合时间的研究,详细考察了这些因素对聚合活性和聚合物结构的影响.由核磁共振碳谱(13CNMR)、示差扫描量热分析(DSC)和凝胶渗透色谱法(GPC)表征了所得聚合物的结构和分子量及分子量分布.这2种催化剂催化丙烯常压聚合活性最高可达10~6g PP/mol·h,重均分子量可达7×10~5,分子量分布在2.0左右,所得聚丙烯为高分子量的无规聚丙烯.这两种异双桥联茂金属催化体系在低温下表现出良好的聚合活性;但聚合温度升高,聚合活性和聚丙烯的分子量呈现明显的下降趋势.随铝钛比的增加,聚合活性和聚合物分子量均呈现先上升后降低的趋势.聚合时间增加活性下降,聚合物分子量有所增加.研究表明,这2种催化剂具有的大二面角(71.0°,70.3°)结构对催化性能和聚合物的结构有较大影响.     

单茂钛催化剂催化丁烯-1聚合及高分子量无规聚丁烯-1的合成与表征

Kaminsky等 [1,2 ] 用二茂基 ( Cp,Ind,Flu)过渡金属 ( Ti,Zr和 Hf)化合物 /MAO催化剂催化丁烯 - 1聚合 ,得到间规 -等规或间规 -等规 -无规的混合物 ,聚合物的分子量为 5 0 0 0 0至 1 5 0 0 0 0 .Rossi[3] 用( CH3) 2 Si( H4 Ind) 2 Zr Cl2 /MAO研究了丁烯 - 1的等规聚合 ,产物分子量仅 2 0 0 0左右 .林尚安等[4 ,5] 采用单茂钛催化剂 Cp* Ti( OBz) 3/MAO催化丁烯 - 1聚合 ,产物为立体多嵌段聚丁烯 - 1 .但目前尚未见到有关采用茂金属催化剂催化丁烯 - 1聚合制备高分子量无规弹性体聚丁烯 - 1的报道 .我们用单茂钛 Cp* Ti( OC…     

苯基取代的环戊二烯基锆化合物的合成及催化乙烯聚合

一系列苯基取代的环戊二烯配体在甲苯中相继与丁基锂及ZrCl4作用，生成相 应的苯基取代的茂金属化合物，通过^1H NMR，MS和元素分析表征了化合物的分子 结构，并研究了在MAO（甲基铝氧烷的助催化下，化合物对乙烯聚合的催化性能， 结果发现单苯基取代茂金属化合物的催化活性和产物聚乙聚的分子量都随聚合温度 的升高而增大。     

茂金属催化剂聚合丁烯-1的研究

探讨了茂金属催化剂Cp2^tMCl2(Cp^t=^tBuC5H4,M=Ti,Hf)的合成以及用于聚合丁烯－1的研究,研究了几种不同的茂金属催化剂和不同聚合条件下的催化行为,并通过IR,1HNMR,EI－MS,DSC,粘度法测分子量和正庚烷抽提等测试地催化剂和聚合物进行了表征,结果表明,叔丁基取代的茂金属催化剂催化丁烯－1聚合具有较高的催化活性,叔丁基的引入邮聚合物的等规度和分子量。     

芳基亚胺桥联双核茂钛络合物催化乙烯聚合

 采用芳基亚胺桥联双核茂钛络合物催化乙烯聚合反应,考察了茂环上不同取代基、聚合温度、聚合时间和助催化剂用量对络合物催化活性和所得聚合物分子量的影响. 结果表明,该类络合物催化乙烯聚合的活性很高,所得聚合物具有较高的分子量和较宽的分子量分布. 络合物催化活性最高可达3.420×105 g/(mol·h),所得聚合物分子量最高可达659345 g/mol,分子量分布最宽为Mw/Mn=5.88. 茂环上的取代基增大,络合物的催化活性提高,而且催化活性随着助催化剂甲基铝氧烷(MAO)用量的增大而增大. 聚合时间为1.0 h和聚合温度为60 ℃时,络合物的催化活性最高.     

茂金属催化剂催化1-癸烯齐聚研究

考察了1-癸烯和不同结构的茂金属催化剂((η5矿-C5 H5)2ZrCl2,A;[μ,μ-(Me2Si)2(η5-C5H3)2][(η5-C5H5)ZrCl2)]2,B;[(C6H5)C(Me)2(η5-C5H4)]2ZrCl2,C;tBuNC (Me)2(η5-C5H4)ZrCl2,D;(5-C5H4)C(C5H10)(η5-C13H8) ZrCl2,E;(η5-C5 H4)C(Me)2(η5-C13H8)ZrCl2,F;(η5-C5H4)C(C6H5)2(η5-C13 H8)ZrCl2,G)/MAO的齐聚反应,并探讨了茂金属F的用量,聚合温度和Al/Zr比对聚合反应和齐聚物性能的影响.实验结果表明,由于其不同的位阻效应和电子效应,不同结构的茂金属对1-癸烯的催化活性和齐聚物组分分布影响显著.其中,Cp2 ZrCl2,双核硅桥联的茂金属B和大位阻的茂金属C主要合成低粘度的齐聚物(100℃Kv:2～3 cSt,二聚体含量约为60％);限制构型的茂金属D因为有更加开放的配位结构呈现出高的催化活性,齐聚物的粘度也略高(100℃Kv:3 ～4 cSt);Cs-对称型茂金属E,F,G都有较高的催化活性,合成的齐聚物粘度也较高(100℃Kv＞20 cSt),主要归因于茂金属的特殊结构和聚合机理.GC-MS结果表明茂金属催化1-癸烯合成的齐聚物异构化较少,主要由二聚体到五聚体的混合物组成.茂金属F催化1-癸烯较优的齐聚条件是催化剂用量10 μmol,聚合温度80℃,Al/Zr比300∶1.     

柄型金属有机化合物(Ⅴ)——锗桥连茚基及取代茚基锆化合物的合成及催化烯烃聚合

锗桥连茚及取代茚配体相继与丁基锂及ZrCl4作用, 生成锗桥连茚基及取代茚基锆化合物Me2Ge(2-R1-4-R2-Ind)2ZrCl2[R1= R2= H(1); R1= Me, R2= H(2); R1= Me, R2= Ph(3)]. 化合物 1-3均为内消旋和外消旋异构体的混合物, 通过多次重结晶得到化合物1和2的纯外消旋异构体及化合物3的内消旋异构体. 由元素分析和 1H NMR 谱表征了化合物的分子结构. 研究了在甲基铝氧烷(MAO)的助催化下, 化合物1-3对乙烯和丙烯聚合的催化性能. 由锗桥连茚基化合物1-3得到的聚乙烯的分子量分布比一般茂金属催化剂略宽. 内消旋和外消旋异构体的混合物(3)由于两个催化活性中心不等同而使得到的聚乙烯的分子量分布相当宽. 外消旋异构体1和2催化丙烯聚合得到高等规聚丙烯.     

第三组分Et2Mg对二茂锆/铝氧烷体系催化乙烯聚合反应的影响

研究发现在二茂锆-铝氧烷催化体系中添加少量Et2Mg能够明显促进在低Al/Zr摩尔比条件下乙烯高聚.以MAO作为助催化剂,Al/Zr/Mg摩尔比为1012时,得到高聚物,粘均分子量(Mv)为1.37×105,催化活性为2.83×104g聚合物/mol(Zr)h.而在同样的反应条件下,Cp2ZrCl2-MAO和-EAO二组份催化体系在如此低的Al/Zr摩尔比条件下无催化活性或以很低的催化活性生成低碳烯烃.对于这类三组份烯烃高聚催化体系的研究目前仍在进行中,以期得到有效的低Al/Zr比乙烯高聚茂金属催化体系.     

烷基铝对球形MgCl_2负载的茂金属催化剂催化乙烯聚合的影响

以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂的茂金属催化剂虽然具有催化活性高、分子量分布窄、聚合物化学组成均匀等优点,但其极高的Al/Zr比和聚合物颗粒形态差等缺点限制了其工业化应用,因此对茂金属催化剂的负载化成为近年来的研究热点.在众多的载体中,球形MgCl2是研究得很少的一类载体,文献中曾采用先负载主催化剂茂金属配合物,聚合时再加入助催化剂MAO的方法[1],由于加入的MAO与主催化剂的络合能力很强,会使部分载上的主催化剂溶解下来,成为均相聚合[2,3],导致聚合物颗粒形态差,且粘釜现象严重.我们则采用相反的思路,即先将助催化剂MAO负载在球形MgCl2上,制得MgCl2/MAO,在聚合前再将MgCl2/MAO与Et[Ind]2ZrCl2混合陈化,并立即在少量烷基铝活化下引发乙烯聚合[4],实验结果表明,该催化剂聚合活性高、聚合物的颗粒形态好、且不粘釜,是一种新型的载体催化剂.由于烷基铝的加入可使催化剂的活性大幅度提高,所以本文将烷基铝也称作助催化剂,来研究其对该载体催化剂催化乙烯聚合的影响.     

SYNTHESIS OF NOVEL THIOPHENEDIMETHYLENE BRIDGED HOMOBINUCLEAR METALLOCENES AND THEIR CATALYTIC PROPERTIES FOR ETHYLENE POLYMERIZATION

By treating disodium(thiophenedirnethylene)dicyclopentadienide C_4H_2S(CH_2C_5H_4Na)_2 with two equivalent of CpTiCl_3 or CpZrCl_3 DME at 0℃ in THF,two new thiophenedimethylene bridged binuclear metallocenes [Cl_2MC_5H_5][C_5H_4CH_2C_4H_2SCH_2C_5H_4][C_5H_5MCl_2](M=Ti 3,M=Zr 4)were synthesized in high yield and their structures were characterized by ~1H-NMR.These complexes were used as catalysts for ethylene polymerization in the presence of methylaluminoxane(MAO).The effects of polymerization temperature,time,concentration of catalyst,molar ratio of MAO/Cat on polymerization were studied in detail.The catalytic activities of thiophenedimethylene bridged binuclear metallocene catalysts(3,4)reached 2.44×10~5 g PE mol~(-1)·cat~(-1)·h~(-1),9.61×10~5 g PE mol~(-1)·cat~(-1)·h~(-1) respectively,which are higher than that of pheneyldimethylene bridged binuclear metallocene catalysts and much higher than that of corresponding mononuclear metallocenes(Cp_2TiCl_2 and Cp_2ZrCl_2).The molecular weight distribution curves of polyethylenes produced by binuclear metallocene catalysts(3,4)and by mononuclear metallocene catalyst have only single peak,but the former(MWD=3.5-4.7)is obviously broader than the latter(MWD=2.0-2.2).     

Synthesis and Catalytic Application of Homo-bimetallic Metallocene Complexes as Ethylene Polymerization Catalysts

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅｓａｃｔｉｖａｔｅｄｗｉｔｈｍｅｔｈｙｌａｌｕｍｉｎｏｘａｎｅ (ＭＡＯ)ａｒｅｈｉｇｈｌｙａｃｔｉｖｅｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓＺｉｅｇｌｅｒ Ｎａｔｔａｃａｔａｌｙｓｔｓｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｗｉｔｈｃｏｎ ｔｒｏｌｌｅｄｓｔｅｒｅｏｒｅｇｕｌａｒｉｔｙａｎｄｎａｒｒｏｗｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｄｉｓｔｒｉ ｂｕｔｉｏｎ ,1 4 ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｐｏｌｙｍ…     

Cp2ZrCl2/异丁基铝氧烷催化乙烯聚合动力学

均相茂金属催化烯烃聚合体系大多采用甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,但对MAO的作用机理尚不清楚。据文献报道,乙基铝氧烷(EAO)和异丁基铝氧烷(BAO)也有类似的助催化作用,但聚合活性远低于MAO体系。     

MgCl_2负载双金属复合催化剂制备宽分子量分布聚乙烯

聚乙烯的分子量和分子量分布对其熔体的流变性能和产品的力学性能有显著影响．分子量分布的变化,尤其是分子量分布末端部位的变化,都会对材料的注塑行为产生大的影响［１］．为了控制Ｚｉｅｇｌｅｒ催化剂制备的聚乙烯分子量分布而改善聚合工艺的报道很多［２～４］,工业生产中可利用多步聚合工艺来获得宽分子量分布的聚乙烯［５,６］,但这种方法工艺复杂,成本高．美国ＵＣＣ公司利用复合的ＴｉＶ和ＺｒＶ催化剂在气相法Ｕｎｉｐｏｌ工艺装置上首次成功的合成出了双峰高分子量聚乙烯产品［７,８］,由于采用Ｕｎｉｐｏｌ生产工艺…     

Half-zirconocene anilide complexes: synthesis, characterization and catalytic properties for ethylene polymerization and copolymerization with 1-hexene

A number of half-zirconocene anilide complexes of the type Cp*ZrCl(2)[N(2,6-R(1)(2)C(6)H(3))R(2)] [R(1) = (i)Pr (1, 3), Me (2); R(2) = Me (1, 2), Bn (3)] and Cp*ZrCl[N(2,6-Me(2)C(6)H(3))Me](2) (4) (Cp* = pentamethylcyclopentadienyl) were synthesized from the reactions of Cp*ZrCl(3) with the lithium salts of the corresponding anilide in diethyl ether at room temperature. All new zirconium complexes were characterized by (1)H and (13)C NMR and elemental analysis. Molecular structures of complexes 1, 2 and 4 were determined by single crystal X-ray diffraction analysis. Upon activation with Al(i)Bu(3) and Ph(3)CB(C(6)F(5))(4), complexes 1-4 exhibit good catalytic activity for ethylene polymerization, and produce polyethylene with a moderate molecular weight. Among these zirconium complexes, complex 1 shows the highest catalytic activity while complex 4 shows the lowest catalytic activity for ethylene polymerization. Complexes 1-3 also exhibit moderate catalytic activity for copolymerization of ethylene with 1-hexene, and produce copolymers with relatively high molecular weight and reasonable 1-hexene incorporation. In addition, the activation procedure of these catalyst systems were studied by (1)H NMR spectroscopy.     

无机/有机复合载体负载乙酰丙酮铁/双亚胺基吡啶催化剂及其乙烯聚合

采用溶胶-凝胶法,将苯乙烯-丙烯酸共聚物(PSA)包覆于955 Davison硅胶上得到无机/有机复合微球载体,并在2,6-二[1-(2-异丙基苯基亚胺基)乙基]吡啶/Fe(acac)3均相催化剂中浸渍后得到负载型双亚胺基吡啶铁催化剂.该催化剂在生产高结晶度(72%)聚乙烯的同时,还能生产一定量的α-烯烃.考察了不同膜材料以及聚合条件(不同助催化剂,压力,温度,Al/Fe摩尔比)对聚合活性以及聚合产物性能的影响,发现温度对聚合产物的α-烯烃与聚乙烯的质量比影响最大,助催化剂类型既影响催化剂的活性,也对最终产物的性质有着很大的影响.氯化镁处理的PSA作为膜材料时,负载2,6-二[1-(2-异丙基苯基亚胺基)乙基]吡啶/Fe(acac)3所得到聚乙烯分子量较低(Mw=11.9×104),结晶度较大(72%),熔融指数MI较高(2.35 g/10min),可作为双峰聚乙烯中的低分子量部分加以利用.     

锆茂均相催化体系催化乙烯与降冰片烯共聚合的研究

锆茂均相催化体系催化乙烯与降冰片烯共聚合的研究谢光华，王金梅，张盛庆（中国科学院化学研究所，北京，１０００８０）关键词锆茂均相催化体系，乙烯，降冰片烯，共聚合金属二茂基化合物与甲基铝氧烷（ＭｅｔｈｙｌａｌｕｎｕｎｏｘａｎｅＭＡＯ）组成以甲苯为溶剂的均...     

MgCl_2/AlEt_n(OEt)_(3-n)负载单茂钛催化剂催化乙烯聚合研究

以MgCl2/AlEtn(OEt)3-n为载体,分别负载五甲基茂基三氯化钛(Cp*TiCl3)和五甲基茂基三苄氧基钛(Cp*Ti(OBz)3),得到两种负载催化剂,在较廉价的AlEt2Cl为助催化剂常压下可以高效地催化乙烯聚合.报道了载体的制备、聚合条件(不同的烷基铝助催化剂、聚合温度、铝钛摩尔比)对催化剂的聚合行为以及聚合物结构的影响.研究结果表明,两种负载催化体系对乙烯聚合具有较高的催化活性,可达105g PE/(molTi·h)数量级,所得聚乙烯的黏均分子量在105以上.经过13C-NMR和DSC分析,两种负载催化剂得到的均为线型聚乙烯.与均相催化剂相比,负载后的单茂钛催化体系的聚合反应动力学表现高效而平稳.这表明载体的微孔结构使活性中心得到了有效的分散,有效地提高了催化剂的活性,同时载体的受限空间有效抑制了聚乙烯增长链的β-H消除反应.     

蒙脱土负载聚合催化剂用于乙烯原位共聚制备LLDPE

将蒙脱土 (MMT)负载的聚合催化剂rac Et(Ind) 2 ZrCl2 和均相低聚催化剂 { [(2 ArNC(Me) ) 2 C5H3N]FeCl2 } (Ar=2 ,4 C6 H4 (Me) 2 )组成双功能催化体系用于乙烯原位共聚制备线性低密度聚乙烯 (LLDPE) .通过调节两种催化剂之间的比例和MAO的用量制备了一系列支化度不同的LLDPE产品 .聚合反应动力学曲线表明 ,两种催化剂表现出各自的乙烯吸收特征 ,蒙脱土负载化的共聚催化剂催化乙烯聚合时反应平稳易控制 .DSC曲线表明 ,聚合物的熔点和结晶度随Fe Zr的增大而减小 .用密度梯度法测得的聚合物密度随Fe Zr的增大而降低 .从1 3C NMR谱图上可以看到 ,得到的聚合物是LLDPE ,其支化度随Fe Zr的增大而增大 ,聚合物中仍含有未共聚的α 烯烃 ,这一点从GPC上也能得到验证 .扫描电镜 (SEM)照片表明用这种双功能催化剂共聚得到的LLDPE具有良好的形态     

单茂钛催化剂的苯乙烯间规聚合和乙烯聚合的比较

考察三甲基铝（ＴＭＡ） 部分水解法制备固体改性甲基铝氧烷（ｍ ＭＡＯ） 时,反应物Ｈ２Ｏ 和ＴＭＡ 的摩尔比对ｍ ＭＡＯ 的产量及ｍ ＭＡＯ 中ＴＭＡ 含量的影响;以五甲基茂基三苄氧基钛［Ｃｐ ＊ Ｔｉ（ＯＢｚ）３］／ｍ ＭＡＯ 组成的均相催化体系,分别考察ｍ ＭＡＯ 的用量［ 即Ａｌ／Ｔｉ 摩尔比］ 及ｍ ＭＡＯ 中ＴＭＡ 含量对苯乙烯间规聚合和乙烯聚合的影响．通过分析Ｃｐ ＊ Ｔｉ（ＯＢｚ）３／ｍ ＭＡＯ 催化体系钛氧化态的分布,发现Ｔｉ（ Ⅲ） 活性中心有利于合成间规聚苯乙烯;而Ｔｉ（ Ⅳ） 活性中心有利于合成聚乙烯．苯乙烯间规聚合时,外加三异丁基铝（ＴＩＢＡ） ,将提高催化活性,同时可节省ＭＡＯ 用量．