[发明专利]柠檬酸稀土配合物、稀土催化剂的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及柠檬酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

柠檬酸是有机酸中的第一大酸，广泛分布于植物界中，如在柠檬、醋栗、覆盆子、葡萄汁等中，可从植物原料中提取，也可由糖进行柠檬酸发酵制得。柠檬酸在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体，用于制造汽水、糖果等，也可用作金属清洁剂、媒染剂等。

随着稀土工业的迅速发展，稀土的应用领域也越来越广，有关稀土化合物合成方面的报道也随之增多，这些研究促进了稀土配位化学的发展。其中，柠檬酸与稀土形成的化合物，具有促进生长发育，增强抗病能力，提高生产水平和降低饲料消耗的作用，是一种“超级维生素”（田俊华.柠檬酸稀土饲料添加剂的应用[J].饲料博览，1999，9(3):42-43.），广泛用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊以及特种养殖等各种动物的饲养（张爱民.复合稀土促长剂饲喂肉猪效果[J].饲料工业，1997,18(3):38-99.刘大森，单安山.稀土饲料添加剂的代谢及安全性.饲料工业，2001，22(11):17-19），有着显著的经济效益和社会效益。

柠檬酸与稀土形成的化合物也可作为热稳定剂广泛应用于PVC异型材、管材、板材、人造革、透明制品等软硬制品的加工，适合挤出、注塑、压延、吹塑等加工工艺，在制品加工中具有低量、高效、加工性能好、光热稳定性和耐候性优良，兼具偶联、增溶、增韧的作用，完全符合环境友好型塑料助剂的发展要求。

但将柠檬酸与稀土形成的配合物作为催化剂应用于双烯烃聚合目前还未见报道，本发明考虑制备柠檬酸稀土配合物用于双烯烃的聚合反应。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供柠檬酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用，该柠檬酸稀土配合物可用于催化双烯烃的聚合反应。

本发明提供了一种柠檬酸稀土配合物，如式（I）所示：

LnC₆H₅O₇·xL    （I）；

其中，Ln为稀土元素；L为给电子配体；0＜x≤4。

优选的，所述L为醇类化合物、亚砜类化合物、胺类化合物或酯类化合物。

优选的，所述醇类化合物为异丙醇、异辛醇、环己醇或苯甲醇；所述亚砜类化合物为二甲基亚砜或二苯基亚砜。

优选的，所述胺类化合物为二乙胺、三乙胺、正丁胺或N,N-二甲基甲酰胺。

优选的，所述酯类化合物为磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。

本发明还提供了一种柠檬酸稀土配合物的制备方法，包括以下步骤：

将柠檬酸稀土化合物与给电子配体在第一有机溶剂中混合，加热进行回流反应，除去第一有机溶剂后，得到柠檬酸稀土配合物。

本发明还提供了一种稀土催化剂的制备方法，包括：

在惰性气体保护的条件下，将柠檬酸稀土配合物、烷基铝、第一双烯烃、烷基氯化铝与第二有机溶剂混合，陈化，得到稀土催化剂。

优选的，所述柠檬酸稀土配合物中的稀土元素与烷基铝的摩尔比为1：（10～60）；所述柠檬酸稀土配合物中的稀土元素与烷基氯化铝的摩尔比为1：（1～4）。

优选的，所述柠檬酸稀土配合物中的稀土元素与第一双烯烃的摩尔比为1：（5～20）。

本发明还提供了一种权稀土催化剂的应用，其特征在于，包括：

将第二双烯烃、第二有机溶剂与稀土催化剂混合，进行反应，得到双烯烃共聚物。

本发明提供了一种柠檬酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用，该稀土催化剂的制备方法为：在惰性气体保护的条件下，将柠檬酸稀土配合物、烷基铝、第一双烯烃、烷基氯化铝与第二有机溶剂混合，陈化，得到稀土催化剂。与现有双烯烃催化剂相比，本发明稀土催化剂制备方法简单，无需除水，且对反应条件没有苛刻的要求；同时，柠檬酸是化工行业普遍使用的试剂，来源广泛、价格低廉、便于运输、易于储藏。

具体实施方式

本发明提供了一种稀土配合物，如式（I）所示：

LnC₆H₅O₇·xL    （I）；

其中，Ln为稀土元素，所述稀土元素为本领域技术人员熟知的稀土元素即可，并无特殊的限制，本发明中优选为La、Nd、Sm、Er或Yb；L为给电子配体，本发明中优选为醇类化合物、亚砜类化合物、胺类化合物或酯类化合物；0＜x≤4。