新型茂金属催化剂的合成、表征及催化烯烃聚合性能研究

新型茂金属催化剂的合成、表征及催化烯烃聚合性能研究

论文摘要

本论文设计并合成出了四个体系24个未见文献报道的化合物,其中包括5个配体和19个金属配合物,并通过元素分析、核磁共振谱和X-射线晶体结构测试等手段对所合成的化合物进行了结构表征。研究了大部分配合物催化乙烯均聚及乙烯与1-己烯共聚反应的催化性能。在第二章中研究了单茂钛分别与一系列N-取代芳胺配体锂盐反应生成5个非桥联N-取代芳胺单茂钛配合物的反应条件。确定了其中3个配合物的分子结构。研究了5个配合物催化乙烯聚合及乙烯与己烯共聚反应的催化性能。发现非桥联N-取代芳胺五甲基单茂钛配合物在助催化剂在Al/Bu3/Ph3C[B(C6F5)4]活化下能够实现乙烯/1-己烯的高活性聚合,所得的共聚物分子量高,可达20万以上,而且共单体含量非常高,可达36%。在第三章中研究了单茂锆分别与一系列N-取代芳胺配体锂盐反应生成4个非桥联N-取代芳胺单茂锆配合物的反应条件。确定了其中3个配合物的分子结构。研究了4个配合物在Al’Bu3/Ph3C[B(C6F5)4]活化下催化乙烯聚合及乙烯/1-己烯共聚反应的催化性能。发现辅助胺配体的结构变化对催化乙烯聚合及乙烯/1-己烯共聚的催化性能有非常大的影响。该系列配合物催化乙烯聚合活性较高,所得到的聚乙烯具有较高分子量。其中单芳胺配体取代单茂锆配合物催化乙烯/1-己烯共聚的活性较高,所得乙烯/1-己烯共聚物分子量较高,共单体含量也很理想。利用1H NMR技术研究了催化剂的活化过程。在第四章中研究了单茂锆(钛)分别与一系列N,N-二甲基苯胺-胺配体锂盐反应生成一系列非桥联N,N-二甲基苯胺-胺单茂锆(钛)配合物的反应条件。确定了其中4个锆盐配合物的分子结构。利用1H NMR技术研究了其中一个锆盐配合物在不同温度下核磁共振信号的变化。研究了新配合物在Al’Bu3/Ph3C[B(C6F5)4]活化下催化乙烯聚合及乙烯/1-己烯共聚反应的催化性能。该系列锆盐配合物催化乙烯的活性较高,所得聚乙烯分子量适中;催化乙烯/1-己烯共聚反应的活性也较高,所得乙烯/1-己烯共聚物分子量适中、共单体插入率也很理想。由钛盐配合物催化得到的聚乙烯和乙烯/1-己烯共聚物分子量较高,共聚物共单体含量非常高。在第五章中研究了合成五个二配位N,N-二甲基苯胺-胺锆配合物的反应条件。确定了其中两个配合物的晶体结构。

论文目录

  • 提要
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • §1.1 概述
  • §1.2 茂金属催化剂的特点
  • §1.3 茂金属催化剂和助催化剂的分类
  • 1.3.1 茂金属催化剂的分类
  • 1.3.2 助催化剂的分类
  • §1.4 茂金属催化剂催化烯烃聚合的机理
  • 1.4.1 茂金属催化体系的阳离子活性中心
  • 1.4.2 分子量和链终止反应
  • §1.5 本课题选题目的、意义和主要结果
  • 参考文献
  • 第二章 非桥联N-取代芳胺单茂钛配合物的合成、表征及催化烯烃聚合反应研究
  • §2.1 原料和试剂的准备及化合物的分析和测试方法
  • 2.1.1 试剂的干燥及原料的来源
  • 2.1.2 化合物的表征方法
  • §2.2 非桥联N-取代芳胺单茂钛配合物的合成
  • 2.2.1 单茂钛的制备
  • 2.2.2 胺配体的制备
  • 21C6H3)R2的合成'>2.2.3 配体锂盐LiN(2,6-R21C6H3)R2的合成
  • 2.2.4 配合物的合成
  • 2.2.5 结果与讨论
  • §2.3 配体及配合物的核磁表征谱图
  • §2.4 催化性能的研究
  • 2.4.1 聚合反应
  • 2.4.2 结果讨论
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 非桥联N-取代芳胺单茂锆配合物的合成、表征及催化烯烃聚合反应研究
  • §3.1 非桥联N-取代芳胺单茂锆配合物的合成
  • 3.1.1 五甲基单茂锆的制备
  • 3.1.2 配合物的合成
  • 3.1.3 结果与讨论
  • §3.2 配合物的核磁表征谱图
  • §3.3 催化性能的初步研究
  • 3.3.1 聚合反应
  • 3.3.2 结果与讨论
  • §3.4 催化剂活化过程研究
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 非桥联N,N-二甲基苯胺-胺单茂锆(钛)配合物的合成、表征及催化烯烃聚合反应研究
  • §4.1 非桥联N,N-二甲基苯胺-胺单茂锆配合物的合成
  • 4.1.1 配体的合成
  • 4.1.2 配合物的合成
  • 4.1.3 结果与讨论
  • §4.2 新配体及配合物的核磁表征谱图
  • §4.3 催化性能的研究
  • §4.4 非桥联N,N-二甲基苯胺-胺茂钛配合物
  • *TiL2aCl2(14)的合成'>4.4.1 Cp*TiL2aCl2(14)的合成
  • 4.4.2 配合物(14)的核磁表征谱图
  • 4.4.3 配合物(14)的催化性能
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 N,N-二甲基苯胺-胺锆配合物的合成及表征
  • §5.1 N,N-二甲基苯胺-胺锆配合物的合成
  • 5.1.1 配体的合成
  • 5.1.2 配合物的合成
  • 5.1.3 结果与讨论
  • §5.2 配合物的核磁表征谱图
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第六章 结论
  • 附录
  • 作者简历
  • 攻读期间发表学术论文及其它成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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