[发明专利]脒基四族金属催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及乙烯聚合过渡金属催化剂，具体而言涉及一种具有N-C-N骨架的脒基四族金属催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，工业化的烯烃聚合催化剂有Ziegler-Natta型催化剂、Phillips型催化剂和茂金属型催化剂等，这些催化剂可以通过调节配体的结构来达到对催化活性以及聚合物性能的控制。Brintzinger报道了一类桥联茂金属催化剂不仅活性高，而且能实现对聚合物立体构型的控制（H.Schnutenhaus,H.H.Brintzinger，Angew.Chem,Int.Ed.,1979,18,777.）。不过，它们都存在合成条件苛刻，催化剂总收率低等缺陷，另外还有其催化剂保存条件也非常苛刻，容易失活，且合成方法复杂，原料不宜制备等缺点，因而新型的非茂金属催化剂成为了近年来研究的热点。所以，以后过渡金属脒类配合物作为一类新型的非茂金属催化体系，反应条件更温和，易于保存和使用的脒类后过渡金属配合物催化剂，具有实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种脒基四族金属催化剂，该催化剂合成方法简单，反应条件温和，原料易得，用于乙烯聚合具有好的催化活性。

本发明提供的一种脒基四族金属催化剂，结构式为：

本发明提供的一种脒基四族金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：

在氮气的保护和冰水浴下，将环己胺与正丁基锂按照摩尔比1∶1混合反应，溶剂为四氢呋喃，其体积为正丁基锂体积的10-15倍，搅拌，自然升温到室温，保持搅拌反应34小时，得到锂化产物溶液；将所得溶液置于冰水浴下，然后向上述溶液中加入锂化产物等摩尔量的苯甲腈，搅拌，自然升温到室温，保持搅拌反应7-8小时，得到加成产物；加成产物再置于冰水浴下，加入加成产物等摩尔量的四氯化钛，自然升温到室温，保持搅拌反应7-8小时，得到脒基四族金属催化剂。

本发明提供的一种脒基四族金属催化剂，结构式为：

本发明提供的一种脒基四族金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：

在氮气的保护和冰水浴下，将叔丁胺与正丁基锂按照摩尔比1∶1混合反应，溶剂为四氢呋喃，其体积为正丁基锂体积的10-15倍，搅拌，自然升温到室温，保持搅拌反应3-4小时，得到锂化产物溶液；将所得溶液置于冰水浴下，然后向上述溶液中加入锂化产物等摩尔量的苯甲腈，搅拌，自然升温到室温，保持搅拌反应7-8小时，得到加成产物；加成产物再置于冰水浴下，加入加成产物等摩尔量的四族金属氯化物，自然升温到室温，保持搅拌反应7-8小时，得到脒基四族金属催化剂。

所述的四族金属氯化物是四氯化钛或四氯化锆。

本发明脒基四族金属催化剂可在乙烯聚合中应用。

与现有技术相比本发明的优点和效果：本发明合成催化剂所用原料简单易得、价格低廉，制备方法简单，且产率较高；催化剂用于乙烯聚合有较高的催化活性。

附图说明

图1实施例1脒基四族金属催化剂的单晶X射线结构图

图2实施例2脒基四族金属催化剂的单晶X射线结构图

图3实施例3脒基四族金属催化剂的单晶X射线结构图

具体实施方式

以下仅仅为详细说明本发明而给出的具体实施例，这些实施例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1

催化剂的制备及表征

在氮气的保护和冰水浴下，将环己胺(0.57ml,4.9mmol)溶解于四氢呋喃(25cm³)中，在搅拌下，慢慢地加入丁基锂的正己烷溶液(2.2mol·dm^-3,2.23cm³,4.9mmol)，待反应混合液恢复至室温后继续搅拌3小时，将反应液降温至0°C，用注射器加入苯腈(0.49cm³,4.9mmol)，待反应混合液恢复至室温后继续搅拌7小时，再将反应液降温至0°C，加入四氯化钛(1.64g,4.9mmol)，待反应混合液恢复至室温后继续搅拌7小时，反应结束后抽干，得到的固体物质用二氯甲烷溶解，过滤，滤液浓缩后静置,结晶即可得到红色晶体状脒基四族金属催化剂，Yield:1.53g(73.1%)。