线性α-烯烃是多组分、多用途的重要有机原料,按其碳链长度的不同在石油化工各个领域都有着广泛的应用,其中C8-C12的线性α-烯烃是需求量增加最为迅速的产品。乙烯齐聚法得到的烯烃由于线性度高,产物由偶数碳原子组成,分离费用低等优点,已成为制备线性α-烯烃最常用的方法。其中后过渡铁系齐聚催化剂由于活性高,反应条件温和,通过改变配体的结构可以得到选择性或非选择性齐聚产物,成为乙烯齐聚研究的热点。但其失活速度很快,并且非选择性齐聚的产物分布很宽,不但有低碳线性α-烯烃,而且有高碳产物,这部分高碳产物导致产物粘度大,易产生粘壁现象,并在连续生产中易堵塞管道,阻碍了工业化的进程。这些问题的认识和解决都需要对催化剂的活化及失活特点进行研究,改善产物分布,提高低碳产物的收率,降低体系粘度,从而加快铁系齐聚催化剂工业化的进程。本论文基于双亚胺基吡啶配体和乙酰丙酮铁都是具有大共轭体系的分子,并且两者络合形成均相催化剂的特性,利用原位紫外-可见光谱研究乙酰丙酮铁/双亚胺基吡啶的活化和失活过程,着重研究配体以及助催化剂在活化过程中的反应,从理论上推断催化体系的活化过程,并将催化体系的失活特点和产物性质进行关联研究,考察了气氛,温度和陈化时间对催化体系活性及产物分布的影响；提出了活性中心的种类数。此外,研究了将链转移剂用于调节后过渡铁系齐聚产物的分布,探讨了链转移剂的加入比例以及齐聚反应温度对齐聚产物的影响,为调节齐聚产物分布提供新的方法。最后,基于空间位阻对产物的影响,用步骤简便的二亚胺吡啶配体的合成方法制备了空间位阻小的单亚胺吡啶,研究了乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶的常压和高压齐聚行为,得到了高碳含量低的齐聚产物。论文的主要研究工作如下：第一,用原位紫外-可见光谱分析了不同比例的助催化剂MAO单独与乙酰丙酮铁以及双亚胺吡啶配体的反应,以及不同比例的MAO和TEA与乙酰丙酮铁/双亚胺基吡啶体系的反应。乙酰丙酮铁与配体在甲苯中发生微弱的络合,并且配体接受电子的能力高于乙酰丙酮铁。乙酰丙酮铁和配体分别表现出10.g·mol-1·h-1的齐聚活性,产物为1-丁烯和1-已烯。催化体系在331nm.378nm和545nm处形成明显的紫外吸收峰,在629nm处存在弱的肩峰,构成两种可能的活性中心。存在于MAO中的少量TMA先与催化剂前体发生烷基化反应,在吡啶环的2位加成上一分子甲基,同时吡啶氮与铁发生键合,脱去一分子乙酰丙酮,由于破坏了整体的对称性和芳香性,2位上的甲基倾向于移至吡啶氮上,形成活性物质一,其继续与MAO反应以及催化剂前体被大量的MAO包围发生烷基化反应生成活性物质二,这两种物质都存在于体系中,构成双活性中心。TEA与催化剂前体的起始烷基化反应历程与MAO类似,但TEA的络合能力不如MAO,很快转化为稳定的烷基化物质。第二,结合原位紫外分析和不同陈化时间下的齐聚行为,研究了双亚胺基吡啶铁系齐聚催化剂在不同气氛和不同温度下的失活行为。不同气氛下,与活性中心络合的分子不同,其紫外吸收峰位置及失活趋势都有很大的不同,表现出多活性中心的行为,并且活性中心易发生变化。高温下,活性中心的紫外吸收值变化速率加快,同时,活性中心的紫外吸收峰位置随着时间发生明显的变化。358nm处的紫外吸收值可以与低碳产物C8-32的活性相关联,538nm处的紫外吸收值可以与高碳产物C32+的活性相关联。随着陈化时间的增加,低碳产物向高分子量方向移动,而高碳产物的GPC由两个峰变成一个峰,最终整个产物的分子量变小,并且分子量分布变窄,验证了催化体系存在两个活性中心。第三,研究了链转移剂ZnEt2用于双亚胺吡啶铁系齐聚催化体系中,考察了ZnEt2的加入比例,齐聚反应温度对齐聚产物的影响。随着ZnEt2比例的增加,两端碳数的烯烃量减少,中间碳数的烯烃量增加,分子量分布明显变窄。当ZnEt2的加入比例为100时,链转移效率最高,活性高于原有催化剂,可达2.06×106g(mol Fe-h·bar)-1。ZnEt2的引入比例从100增加到300,链转移效率增加,从300增加到500,链转移效率降低。齐聚温度为50℃时,链增长、链转移和p-H消除三者竞争达到最优的结果,不但活性最高,而且目标产物C8-C32的质量分数最高。第四,基于简单的二亚胺吡啶合成方法,提出了用相同的原料合成单亚胺吡啶的条件,并考察了乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶催化剂体系的常压和高压齐聚产物分布。用1HNMR和液质联用分析了双亚胺吡啶产物的纯度和杂质,验证了用相同的反应原料合成单亚胺吡啶的可行性,并通过采样分析得到了单亚胺吡啶的最佳合成时间。乙酰丙酮铁／单亚胺吡啶催化体系的常压齐聚活性对温度敏感,在50℃时表现出最高活性4.11×105g (mol Fe·h·bar)-1,数值比乙酰丙酮铁/双亚胺吡啶催化体系低一个数量级。相比于乙酰丙酮铁/双亚胺吡啶催化体系,乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶催化体系齐聚产物向低碳数方向移动。在较高齐聚压力8atm下,乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶和乙酰丙酮铁/双亚胺吡啶两个催化体系的活性相当,并且乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶体系的高碳比例低3.8%,说明乙酰丙酮铁/单亚胺吡啶催化体系适合于高压操作条件。