聚烯烃由于其优异的物理、化学性能而被广泛用于汽车制造、医疗器械、食品包装、管材建筑等各个行业,在社会上的需求也不断增加。目前,我国聚烯烃行业主要生产低端均聚产物,高端聚烯烃产品大多依赖进口。因此,开发具有高性能的聚烯烃弹性体、极型共聚物等产品成为该领域的研究重点。聚烯烃产品的研发主要依赖催化剂的创新,基于此,本论文设计合成了 6种新型[N,Si,N,P]型钛系非茂金属催化剂及3种[N,Si,N,P]型镍系非茂金属催化剂。优化了聚合条件,钛系非茂金属催化剂中Cat.5在不添加助催化剂,乙烯压力为0.05MPa,聚合温度为60℃时的活性最高为2.83×105 g Polymer/(mol·Ti·h)-1,镍系非茂金属催化剂中Cat.8在不添加助催化剂,乙烯压力为0.05MPa,聚合温度为60℃时的活性最高为 2.13×105g Polymer/(mol·Ti·h)-1。分别对 Cat.5 和 Cat.8 进行了乙烯/1-己烯共聚的研究,Cat.5在1-己烯单体加入量为12ml时单体插入率最高为5.24%,Cat.8在1-己烯单体加入量为12ml时单体插入率最高为4.97%。运用HSAB理论和DFT分析对催化乙烯配位、插入机理进行了探究。HSAB理论表明,含多氟配体的催化剂更易于进行乙烯的插入,DFT计算也表明含多氟配体的催化剂活性中心与乙烯单体形成的过渡态的能垒相对较低,聚合反应更容易。根据DFT结果还可以看出,乙烯更易于与配合物中的其中一个M-C键反应,能垒更低,反应更易进行。与Me和H 比较,含多氟配体的催化剂催化乙烯及乙烯/1-己烯聚合可获得更高分子量的聚烯烃。