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本文成功地设计并合成了一系列α-二亚胺镍催化剂,并用这些催化剂与MAO组成催化体系,对其催化乙烯聚合进行了比较系统的研究。
首先,我们成功合成了8个α-二亚胺类配体L1-L8。在配体的合成过程中,以甲酸为催化剂,使二酮和胺在无水乙醇中反应,最终得到配体。通过1H-NMR、IR等分析表征,表征了配体L1-L8结构。
然后,将配体L1-L8与(DME)NiBr2反应,成功得到了α-二亚胺镍催化剂C1-C8,对C1-C8进行IR、EA和MS-ESI等分析,表征了催化剂结构。
接着,采用C4与MAO组成的催化体系对乙烯聚合进行了条件实验,实验结果显示:Al/Ni=1000,采用二氯甲烷作为溶剂时催化剂的活性更高,产物为乙烯的齐聚物,分子量在1000左右,延长聚合时间、增加催化剂浓度和提高反应温度都会使催化剂的活性降低。
最后,探讨C1-C8的结构对聚合结果的影响,实验结果表明:C1、C2、C7和C8都能催化乙烯生成高分子量的聚合物,但是C3-C6只能得到一些齐聚物,这主要和催化剂的结构有关。当与氮相连的苯环单取代时,只能得到一些齐聚物,当与氮相连是萘环时,即使是单取代,只要取代基的位阻足够大,仍然可以生成高分子量的聚乙烯。因此,在金属中心所在平面的轴向方向上引入大位阻的取代基,能够减缓链转移,形成高分子量的聚乙烯。