[发明专利]潜手性桥连全氟芳基硼酸盐化合物及其制备

说明书

本发明涉及一类潜手性桥连全氟芳基硼酸盐及其制备，通过在全氟芳基硼酸盐中引入潜手性桥连基团，大幅提高全氟芳基硼酸盐官能团化程度，使其在作为烯烃聚合催化剂的活化剂使用过程中，通过与载体连接失去对称性，增加对烯烃聚合立体选择性的控制能力。本发明提供了桥连全氟芳基硼酸盐合理有效的制备方法。

技术领域

本发明涉及有机化合物及其制备，特别涉及一类潜手性桥连全氟芳基硼酸盐化合物及其制备方法。

背景技术

全氟芳基硼酸盐是硼原子上直接连有芳香基团，且其中至少有1～3个为全氟苯基，阳离子为Li、Na、K等无机离子或有机铵离子的一类化合物，该类化合物又可分为对称全氟芳基硼酸盐和不对称全氟芳基硼酸盐两大类。由于全氟芳基硼酸盐类化合物阴离子基团的弱配位性，该类化合物在合成高性能的单活性中心催化剂中可作为重要助催化剂广泛使用。而潜手性桥连全氟芳基硼酸盐，结构中存在潜手性碳原子，与载体结合后能形成手性中心，配合主催化剂进行反应立体选择性的控制，作为功能团化的助催化剂起到重要作用。

单活性中心催化剂的助催化剂经历三个阶段，第一阶段为全氟芳基硼烷，其典型代表为三(五氟苯基)硼烷，该化合物对水、氧极其敏感，非常不容易操作处理，给下游的包装、运输、使用带来不便。此外，卤代硼烷如三氯化硼和三氟化硼为强毒性气体，不易操作。

第二阶段的助催化剂典型代表为四(五氟苯基)硼酸盐，该类化合物比三(五氟苯基)硼烷稳定性高，容易操作，在单活性中心催化剂体系中的使用效果较好。

第三阶段的助催化剂即为功能团化的全氟芳基硼酸盐。功能团化的全氟芳基硼酸盐通过各种结构变化，来达到改进全氟芳基硼酸盐助催化剂本身的性能，或改进反应过程中全氟芳基硼酸盐助催化剂起到的作用。典型代表为(4-羟基苯基)三(五氟苯基)硼酸盐，且已有研究小组通过结构改造对该类全氟芳基硼酸盐的稳定性进行改善。而到目前为止，对全氟苯基硼酸盐结构改造与功能调变还没有涉及其对立体选择性的控制。而我们则通过对全氟芳基硼酸盐的结构改造，引入了桥连基团以及潜手性碳原子，使得全氟芳基硼酸盐增加对烯烃聚合立体选择性的控制能力，构建多功能烯烃聚合催化剂的活化剂。

发明内容

本发明的目的，是为了完善对全氟苯基硼酸盐结构改造与功能调变，使得全氟芳基硼酸盐增加对烯烃聚合立体选择性的控制能力，构建多功能烯烃聚合催化剂的活化剂。同时提供该类全氟苯基硼酸盐的高效合成路线。

本发明涉及一类潜手性桥连全氟芳基硼酸盐及其制备，其特征在于：

该类含手性基团的桥连全氟芳基硼酸盐具有式(1)所示的结构：

上述结构中R¹、R²、R³、分别独立地代表H、烷基、杂烷基或芳基，Ar^f代表含氟芳基，结构中C原子为潜手性中心原子。

该结构化合物的制备包括以下步骤：

A、将式(2)所示的化合物与二氯硼烷(3)进行双硼氢化反应得到含潜手性基团的桥连硼化合物，该含硼化合物为式(4)所示的化合物：

B、将步骤A所得含硼化合物(4)与全氟芳基(5)锂反应，得到含有含氟芳基取代基的含硼化合物，该含硼化合物为式(6)所示的化合物：

C、将步骤B所得含硼化合物(6)与芳基格式试剂(7)反应，得到潜手性桥连全氟芳基硼酸镁盐(8)：

D、将步骤C所得潜手性桥连全氟芳基硼酸镁盐与含有M+阳离子的盐在有机介质或水-有机介质混合体系中反应得到式(1)所示的潜手性桥连全氟苯基硼酸盐。