聚烯烃是市场需求量最大的高分子材料,在国民生活领域起着非常重要的作用。聚烯烃结构简单,性能优异,包括了塑料,橡胶等多种类型聚合物材料。但传统的聚烯烃材料都是非极性的,限制了它的使用范围。而后过渡金属催化剂可以催化乙烯与极性单体共聚得到极性聚烯烃,这些极性聚烯烃在黏附,染色等方面都表现出优良的性能。目前我国在烯烃聚合领域尚处于落后阶段,缺乏制备高端聚烯烃材料的能力。而发展新的催化剂是实现高性能聚烯烃材料的关键。因此,本工作关注于合成性能优异的后过渡金属催化剂。在此论文中合成了一系列性能优异的镍和钯催化剂,研究了其催化乙烯均聚以及乙烯与极性单体共聚的效果。这些镍和钯催化剂,催化活性高,可以制备出高分子量聚烯烃,同时也能催化乙烯与极性单体共聚。通过配体结构的修饰,可以很好的调节催化剂的催化性能。1.首先,合成了一系列边臂含有不同杂原子的膦磺酸钯和镍配合物。这些膦磺酸钯和镍配合物催化乙烯聚合效果差别巨大。边臂含有氧原子的钯和镍配合物催化乙烯聚合效果最好,得到的聚合物分子量最高,活性最高。边臂含有硫原子的钯和镍配合物对于乙烯聚合没有活性,边臂含有砜基结构的配合物催化乙烯聚合效果适中。在钯催化剂催化乙烯与丙烯酸甲酯的共聚中依然保持着一样的趋势。边臂含有氧原子的钯催化剂在共聚中表现出高活性,得到高分子量的共聚物。2.其次,制备了一系列膦磺酸配体和相应的镍配合物。这些配体被系统的设计含有不同供电子和吸电子基团。重要的是,这些取代基在配体骨架的不同位置,分别是在膦苯官能团对位的位置(X),在磺酸基官能团对位的位置(Y)。这些单组份催化剂对于乙烯聚合有很高的活性。发现在X位置上供电子基团和Y位置吸电子基团对于这个体系催化效果最好。尤其是,在X位置上含有二甲基氮取代基的膦磺酸镍催化剂表现出很高的催化活性和热稳定性,可以制备出高分子量聚烯烃。这些膦磺酸镍催化剂也能催化乙烯与乙烯基三甲氧基硅烷,10-十一烯酸甲酯,6-氯-1-己烯的共聚,得到高分子量和高熔点的共聚物。配体的电子效应对于膦磺酸镍催化的乙烯聚合有很大影响。3.最后,合成一系列结构简单的α-亚胺酮镍催化剂。这些α-亚胺酮镍催化剂结构简单容易合成,具有非常高的活性和热稳定性。其是一种单组份催化剂,相比于传统的α-二亚胺镍催化剂,可以避免使用昂贵的铝助催化剂。α-亚胺酮镍催化剂可以催化制备高分子量聚烯烃。由于其结构简单,所以很容易合成出双核镍催化剂和负载型镍催化剂。其中负载型镍催化剂可以制备出超高分子量聚烯烃,在高温下相比于均相催化剂热稳定性更好,得到的聚乙烯呈颗粒状不沾釜。