[发明专利]一种双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂及制备方法。

本发明还涉及上述双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂在催化乙烯聚合中的应用。

背景技术

二十世纪50年代，Ziegler和Natta各自发现过渡金属配合物在温和的条件下可催化烯烃聚合，此后的五十多年中，已涌现出大量研究致力于开发高活性，对产物结构具有高控制性的过渡金属催化体系。同时，聚烯烃产品的不断更新为人们的生活带来了革命性的变化，日益广泛的应用在工业、农业、国防、交通运输和人们的日常生活中。因此，对有机配体进行有效的分子结构设计，提高催化剂性能在催化剂研发领域中占有核心地位。上世纪50年代，Carrick就曾报道利用过渡金属钒催化烯烃聚合(美国化学会志J.Am.Chem.Soc.，1958，80：6455)。传统的钒系Ziegler-Natta催化剂具有活性中心点单一、烯烃共聚能力强等特点，但其催化活性低、易失活、高温容忍力差。活性低的原因之一是在聚合过程中，钒催化活性中心容易被还原成低价离子，从而失活，解决这个问题的办法之一就是用辅助配体来稳定钒催化活性中心。

最近，加拿大科学家Gambarotta等人报道了以吡咯为辅助配体的单主分钒催化剂(德国应用化学Angewandte Chemie-international Edition 2007，46，6119-6122)，但其催化乙烯聚合的活性不高。

发明内容

为克服催化活性低、易失活、耐高温性能差的缺点，本发明的目的之一是提供了一种双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂。它具有制备方便、催化活性高、热稳定性好等优点。

本发明的又一目的是提供上述双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述双水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂在催化乙烯聚合中的应用。

本发明提供的水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂的结构式如下所示：

式中，R₁是氢、叔丁基或溴；R₂是氢、叔丁基或溴；R₃是氢、甲基或异丙基；R₄是氢、甲基或三氟甲基；R₅是氢、甲基或异丙基；

优选：R₁～R₅均是氢；R₁是叔丁基，R₂～R₅均是氢；R₄是三氟甲基，R₁、R₂、R₃和R₅均是氢；R₄是甲基，R₁、R₂、R₃和R₅均是氢；R₁和R₂均为叔丁基，R₃、R₄和R₅均是氢；R₁和R₂均为叔丁基，R₃和R₅均为异丙基，R₄为氢；R₁和R₂均为溴，R₃、R₄和R₅均是氢；R₃和R₅均为甲基，R₁、R₂和R₄均是氢或R₃和R₅均为异丙基，R₁、R₂和R₄均是氢。

本发明提供上述水杨醛亚胺钒烯烃聚合催化剂的制备方法，分为两个步骤：

步骤1-制备西佛碱：在干燥的反应器中加入水杨醛或水杨醛的衍生物、苯胺或苯胺的衍生物、甲醇和甲酸，其中，水杨醛或水杨醛的衍生物(mmol)∶苯胺或苯胺的衍生物(mmol)∶甲醇(ml)∶甲酸(ml)的配比为(40-80)∶(40-80)∶(30-60)∶(1-2)，25℃反应12-48h，用旋转蒸发仪蒸出溶剂甲醇，以乙酸乙酯与石油醚体积比为1∶100的溶液，对残余物进行柱层析，得到如下所示的西佛碱：