[发明专利]一种呋喃醛（酮）腙的锆金属配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及锆金属配合物，具体是一种呋喃醛（酮）腙的锆金属配合物及其制备方法，以及其作为制备超高分子量聚乙烯催化剂的应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种分子量大于一百万的热塑性塑料。长分子链即更高的分子量，赋予UHMWPE的主要优势在于硬度、韧性、耐磨性和抗应力开裂性都很高。此外，UHMWPE还具有良好的润滑性、耐化学性和优良的电性能。由于超高分子量聚乙烯优良的物理性能，其广泛用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，例如可作为机械零件、织布机的运转部件、轴承、齿轮、切菜板等，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外由于超高分子量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床上使用（M.C.Sobieraj,et al.,J.Mech.Behave.Biomed.Mater.,2009,2,433-443）。

目前，制备超高分子量聚乙烯的催化剂主要有齐格勒纳塔催化剂、茂金属催化剂和非茂金属催化剂。齐格勒纳塔催化剂是制备超高分子量聚乙烯的工业化催化剂，人们也一直在对该类催化剂的负载和内给电子体等方面对其催化活性以及所得产品性能等作进一步的改进研究。茂金属催化剂催化活性高，但其在常温条件下才表现有高活性，不适合现在工业上通用的高温下的溶液聚合工艺。现在茂金属催化剂的研究热点之一是将其负载化，以适应通用的气相和淤浆聚合工艺。

近年来，非茂金属催化剂的研究十分活跃，尽管还没有成熟的工业化应用，但这类催化剂具有生成成本低、可生成应用范围更宽的聚合物材料、所得聚烯烃产品性能优良等优点，为制备超高分子量的聚乙烯提供了一种新的途径。例如日本三井公司的Fujita开发了高活性的FI催化剂（T.Fujita,et al.,Chem.Rew.,2011,111,2363-2449），M.S.Weiser等通过对FI催化剂的修饰得到了超高分子量的聚乙烯（重均分子量M_w为5.5×10⁶g/mol；M.S.Weiser,et al.,J.Organomet.Chem.，2006,691,2945-2952）。Brookhart等人首先报道，随后又在杜邦公司的实验室得到了继续研究的Ni的α–二亚胺配合物可以高活性地催化乙烯聚合（L.K.Johnson,C.M.Killian,M.Brookhart.J.Am.Chem.Soc.1995,117,6414-6415），并获得高分子量的聚乙烯（重均分子量M_w可达1.6×10⁶g/mol）。进入本世纪以来，非茂金属催化剂越来越受到人们广泛的重视，如专利US7951743，US6635728，WO2013020896，US6265504，US5637660，US6767975等公开了一种采用非茂过渡金属催化剂制备超高分子量聚乙烯的方法。我国对非茂金属催化剂的研究较晚，相关用于制备超高分子量聚乙烯的申请专利也较少，仅有公开号为CN101654492和CN102958955的发明专利报道了采用该类催化剂制备超高分子量聚乙烯的方法。

因此，在本领域需要继续开发研制用于合成超高分子量聚乙烯的非茂金属催化剂，以推动该类催化剂制备超高分子量聚乙烯的工业化发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种呋喃醛（酮）腙的锆金属配合物及其制备方法，以及该配合物作为制备超高分子量聚乙烯催化剂的应用。

本发明提供的一种呋喃醛（酮）腙的锆金属配合物，结构式如下：

其中：R¹为氢，或者选自1-10个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、烷氧基；R²、R³各自独立地分别为氢、卤素，或者选自1-10个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、烷氧基。比如R¹、R²、R³可分别为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、苄基、苯基或者甲氧基等；R²、R³也可分别为氯原子、溴原子、碘原子等。

X为卤素或者烷基，例如氯原子、溴原子、碘原子、甲基、乙基、丙基、苄基、苯基等。

本发明提供的一种呋喃醛（酮）腙的锆金属配合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）呋喃醛（酮）腙配体的制备：