[发明专利]芳香胺锆配合物催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及烯烃聚合IVB过渡金属催化剂，具体而言涉及一种具有M＝N骨架的芳香胺锆配合物催化剂，更具体地说是一种芳香胺锆配合物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

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等催化剂，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。过渡金属酰酮亚胺类金属配合物的合成研究也备受关注，由于胺基配体上的可衍生性极大地促进胺基金属配合物的性质。目前此类亚胺过渡金属配合物对烯烃聚合催化研究的报道，有双酰酮亚胺铬金属配合物，芳香酰酮亚胺钒金属配合物及酰酮亚胺钛金属配合物等对烯烃聚合催化有好的催化活性，而芳香酰酮亚胺锆金属配合物的合成尚未报道。此类锆金属配合物的合成方法简单，步骤少，合成原料成本低；得到的锆金属配合物催化烯烃聚合有高的活性，聚合物的分子量较高，是一类值得深入研究的金属化合物催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芳香胺锆配合物催化剂及其制备方法，以及该催化剂在烯烃聚合中的应用。

本发明提供的一种芳香胺锆配合物催化剂，具有如下的结构式：

其中：

R₁、R₂各自独立地选自氢，1-10个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和烷氧基中的一种；

R₁、R₂各自独立地优选自氢，甲基，乙基，异丙基和甲氧基中的一种。

X为卤素，优选氯或溴。

本发明还提供了一种芳香胺锆配合物催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)锂盐的制备：在氮气的保护下，冰水浴下，将芳胺类化合物和正丁基锂等摩尔反应，反应4-6小时后，当溶液自然升温到室温以后，保持搅拌反应8-10小时，正己烷洗涤得到含氢的胺基锂盐化合物，用甲苯萃取结晶得到无色的含氢的胺基锂盐配体化合物；

(2)催化剂的制备：在氮气的保护下，在丙酮浴下，把过渡金属卤化物ZrX₄的四氢呋喃溶液缓慢滴加到含氢的胺基锂盐配体化合物的乙醚溶液中，ZrX₄与胺基锂盐配体化合物的摩尔比为1-2﹕1，当溶液自然升温到室温以后，保持搅拌反应过夜，真空抽干，正己烷洗涤，加入甲苯，过滤，将滤液浓缩，结晶得到芳香胺锆配合物催化剂。

芳香胺锆配合物催化剂在乙烯聚合中的应用。在乙烯聚合的实验中催化剂聚合活性最高可达：1.09×10⁶g·mol(Zr)^-1·h^-1，聚乙烯分子量：362～976kg·mol^-1，其聚合物的玻璃化温度：133–134℃，是典型的线型低密度聚合物。

与现有技术相比本发明的优点和效果：合成催化剂所用原料成本低，制备方法简单，且产率较高；催化剂用于乙烯聚合有高的催化活性，而且得到高分子量的聚乙烯。

附图说明

图1为R₁＝R₂＝ⁱPr时，锆金属配合物催化剂的晶体结构图；图中：金属锆为六配位，配位结构为扭曲的多面体结构。

具体实施方式

下面仅仅为说明而给出的实施例，这些实施例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1

(1)锂盐的制备

在氮气的保护下，丙酮浴下，将正丁基锂的正己烷溶液(0.1ml,2mmol)加入到2,6-二异丙基苯胺(0.20ml,2mmol)的乙醚溶液中，反应4小时后，当溶液自然升温到室温后，保持搅拌反应10小时，真空抽干，正己烷洗涤，用甲苯萃取，浓缩，重结晶得到无色的含氢的胺基锂盐二聚配体化合物。

锂盐配体化合物的产率及其表征的数据如下：