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本文共合成了二十三个未见文献报道的具悬垂芳甲醚、芳基或芳胺结构、侧链为亚乙基二甲胺或亚乙基甲醚结构的胺基酚氧基钛(Ⅳ)、锆(Ⅳ)络合物和两个茚环3-位手性基团取代的亚乙基桥连二茚锆(Ⅳ)络合物。所有络合物均通过了1H NMR、13C NMR和EA (或HRMS)的分析鉴定,七个典型结构的络合物通过X-ray单晶衍射分析,进一步确证了其分子结构。在此基础上,以MMAO为助催化剂,利用所合成的胺基酚氧基钛、锆络合物为主催化剂,进行了催化乙烯聚合的研究。通过TiCl4·(THF)2或ZrCl4·(THF)2与等当量的[ONNO]-型胺基酚类配体L1-11H在三乙胺存在下反应,合成了九个具悬垂芳甲醚、侧链为亚乙基二甲胺结构的胺基酚氧基钛T1-T4、T7-T10和锆络合物Z8。对络合物T2、T9、T8b进行单晶衍射分析,进一步确证该类络合物结构中,配体的酚氧基氧原子、桥头氮原子以及侧链氮原子以顺式、三齿形式向金属中心配位,而悬垂芳醚结构不参与配位,络合物具有C1对称性的扭曲八面体配位结构。该类络合物在溶液中存在cis-和trans-两种构型异构体,以cis-异构体为主。在MMAO活化下,络合物T1-T4、T7-T10、Z8可在高温120 ℃下催化乙烯聚合,活性中等至高,得到宽分布、线性高分子量聚乙烯。配体酚氧基邻、对位取代基显著影响络合物催化活性,吸电子取代基的引入使络合物催化活性增加;取代基的立体位阻也对络合物催化活性产生影响。其中,酚氧基邻、对位溴取代的钛络合物T8催化活性最高,120 ℃时,T8的最高活性可达1.55 × 107g/(mol-Ti·h),得到粘均分子量63~407kg/mol的线性、宽分布聚乙烯(Mw/Mn= 10.2~16.8)。在30~120 ℃范围内,随温度升高所有钛络合物活性均显著升高,钛络合物T8即使在160 ℃仍可保持较高的催化活性,表明该类钛络合物形成的催化活性中心具有很好的热稳定性。锆络合物Z8在80 ℃时表现其最高活性,热稳定性低于相应的钛络合物。此外,随Al/Ti增加,络合物催化活性增加,但所得聚合物分子量下降,结合聚合物端基分析,证明该系列络合物催化乙烯聚合的主要链转移反应为向铝中心转移。采用相同的方法,利用[ONN]-型胺基酚类配体L12-16H合成了五个具悬垂苯基或邻氟苯基、侧链为亚乙基二甲胺结构的钛络合物T12-T16。通过分析络合物T12-T16的1H NMR谱图以及与前述具悬垂芳甲醚结构胺基酚氧基钛络合物对比,发现该系列络合物也存在两种异构体,以cis-异构体为主。以MMAO为助催化剂,络合物T12-T16可以中等至较高活性催化乙烯聚合,具悬垂苯基结构的络合物T12、T13热稳定性和活性均优于具悬垂邻氟苯基结构的络合物T14-T16。其中,络合物T12表现好的热稳定性和长寿命,且在大Al/Ti比时,表现更高的催化活性。络合物T12在120 ℃、Al/Ti为10000时,催化乙烯聚合一小时,活性仍可达1.00 × 106 g/(mol-Ti·h),得到超高分子量线性聚乙烯。利用[ONNN]-型胺基酚类配体L17-22H合成了六个具悬垂芳胺、侧链为亚乙基二甲胺结构的钛络合物T17-T22。对络合物T17进行单晶衍射分析,证实该类络合物与前两章所得络合物结构相似,悬垂的芳胺氮原子未参与配位,配体以三齿形式与中心金属络合,形成以cis-构型为主的络合物。在MMAO活化下,络合物T17-T22可催化乙烯聚合,催化活性中等,产生宽分布线性高分子量聚乙烯(Mw/Mn = 5.9)。相似的,配体酚氧基邻、对位取代基位阻增加,络合物活性先增加后减小。该系列络合物热稳定性较差,在50 ℃表现其最高活性。同时,Al/Ti比增加,该系列催化剂催化活性增加,而所得聚合物分子量下降。利用[ONOX]-型胺基酚类配体L23-26H与等当量的TiC14直接反应合成了三个具悬垂芳甲醚或芳胺、侧链为亚乙基甲醚结构的钛络合物T23、T25、T26。对络合物T23、T26进行单晶衍射分析,证实络合物T23、T26中悬垂的芳醚氧原子或芳胺氮原子未参与配位,配体以三齿形式与中心金属络合,形成以trans-构型为主的络合物。络合物T25的1H NMR谱图显示其在溶液中具流变结构。以MMAO为助催化剂,络合物T23、T25、T26也可催化乙烯聚合产生线性高分子量聚乙烯。具流变结构、配体酚氧基邻、对位为氯取代的络合物T25活性显著高于络合物T23、T26。络合物T25表现了较好的热稳定性和长寿命,80 ℃、Al/Ti比为10000时,聚合一小时,催化活性可达1.42 × 106 g/(mol-Ti·h),产生宽分布超高分子量线性聚乙烯(Mw/Mn=10.2)。此外,随Al/Ti增加,络合物催化活性增加,但所得聚合物分子量下降。基于茂金属络合物催化剂在烯烃聚合领域的高可控性,进行了手性茂金属络合物的合成研究。将(+)-新孟基和(+)-异莰基引入茚环结构中,合成获得三个茚环3-位手性基团取代的桥连二茚配体化合物L28-31H2。利用这些配体化合物的二锂盐与ZrCl4反应,最终分离获得两个具C2-对称的亚乙基桥连取代二茚锆络合物R,R-Z30和R,R-Z31,相应具类内消旋结构、C1-对称的锆络合物meso-like-Z30和meso-like-Z31未能分离得到纯品。所有茚基配体化合物和络合物均通过1HNMR、13CNMR、元素分析(或HRMS)的鉴定。对络合物meso-like-Z30进一步用X-ray单晶衍射测定了晶体结构。