[发明专利]一种新型单茂过渡金属化合物、包含其的催化剂组合物与应用

说明书

本发明涉及一种新型单茂过渡金属化合物、包含其的催化剂组合物与应用，一种新型单茂过渡金属化合物，其结构中含有Cp'配体，而且含有喹啉基团。所述催化剂组合物包含所述单茂过渡金属化合物和烷基铝氧烷，可用于聚合催化剂，进行烯烃类聚合，在所述聚合体系中，单茂过渡金属化合物在聚合体系中的浓度为1x10^‑8摩尔/升～1x10^‑3摩尔/升。本发明所述新型单茂过渡金属化合物制备简单，同时，利用包含其的催化剂组合物进行烯烃聚合时，可以得到高分子量、窄分子量分布的聚合物。

技术领域

本发明属于有机合成、催化和烯烃聚合领域，尤其涉及一种含氧配体的单茂过渡金属化合物，具体地，涉及一种新型单茂过渡金属化合物、包含其的催化剂组合物与应用。

背景技术

烯烃聚合用的茂金属催化剂在近几十年一直是金属有机化学、催化学、高分子化学和材料学的研究热点。因为使用这类催化剂，可以得到分子量分布和化学组成分布都很均匀的烯烃聚合物，同时聚合物的分子结构和分子量可以通过调整催化剂结构高度可控。通过茂金属催化剂，可以得到传统Ziegler-Natta催化剂不能得到的烯烃聚合物，如已经工业化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，具有优秀的力学强度和透明性，具有高附加值、高性能的聚烯烃弹性体、塑性体(POE，POP)，环烯烃共聚物(COC)等等。限制几何构型催化剂(CGC)拥有十分优秀的共聚合能力，原因是巨大的Cp-Ti-N张角提供了十分开阔的、供共单体配位的空间(US 5026798,Organometallics,1995,14,789；3132)。与非桥联或桥联的茂金属催化剂相比，在相同的条件下，CGC催化剂的共聚合能力要强得多(J.Mol.Catal.A 1998,128,215)。

近年来，在烯烃聚合催化剂的研究中，带有给电子配体的单茂金属催化剂越来越受到重视，因为这类催化剂与CGC催化剂具有类似的结构，而且更容易合成。文献报道了许多这类具有独特性能的催化剂。

1991年，Dow Chemical的专利报道了化合物1(见下述式1)，与[HNEt₃]⁺[B(C₆F₅)₄]^-组成催化体系，在室温下催化乙烯(1atm)聚合，活性为12.3kg-PE/mol-Ti·hr(US5064802)。

带有芳氧基的单茂金属Cp'Ti(OAr)Cl₂(Organometallics 1998,17,2152)(2,见上述式2)，不仅表现了对乙烯(Organometallics 1998,17,2152；Macromolecules1998,31,7588)、苯乙烯(Macromolecules 2004,37,5520)、非共轭二烯(Macromolecules 2004,37,1693)聚合的高活性，而且对α-烯烃(Organometallics1998,17,2152)、环烯烃(Macromolecules 2003,36,3797；Adv.Synth.Catal.2005,347,433)等与乙烯的共聚有很高的活性和优秀的共聚合能力，同时还可以使一般单中心催化剂不能聚合的单体，如环己烯(J.Am.Chem.Soc.2005,127,4582)、2-甲基-1-戊烯(Macromolecules 2005,38,2053)等参与乙烯共聚。