[发明专利]自组装烯烃聚合催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种自组装烯烃聚合催化剂、烯烃聚合的方法以及由该方法得到的聚烯烃。本发明还涉及一种组成配体体系的化合物及其制备方法，该配体体系构建所述自组装烯烃聚合催化剂。

背景技术

聚烯烃的生产是一个非常重要的工业分枝，在2005年，全球生产了约100,000,000吨聚烯烃。用于烯烃聚合的催化剂在制备过程中起到关键的作用，从而导致了高效烯烃聚合催化剂的开发。高效烯烃聚合催化剂仍然是热点的研究领域。在传统的高效多位点齐格勒-纳塔催化剂(例如TiCl_n/MgCl₂(n＝3，4)^[1])和单一位点4族茂金属催化剂已被广泛研究并应用于工业^[2]之后，在过去的十年间，更多关注^[3]于已引起极大兴趣的使用杂原子配位(例如N、O原子)的非环戊二烯基单一位点催化剂。迄今为止，已确定了数种高效催化剂，例如：α-二亚胺-Ni(II)/Pd(II)^[4]、2，6-二亚氨基吡啶-Fe(II)^[5]、苯氧基-亚胺-Ni^[6]和苯氧基-亚胺-Ti/Zr催化剂^[7](参见图1)。

在各种非环戊二烯基催化剂中，基于苯氧基-亚胺的4族催化剂^[7](参见图2以及图3中的模型-1)在学术界和工业上均获得更多的关注，这是由于它们本质上就具有高的活性以及同族的金属。基于4族金属的传统的高效齐格勒-纳塔催化剂和单一位点的4族茂金属催化剂已成功地应用于工业。但是，这种类型的非环戊二烯基催化剂的使用寿命有限，主要是由于支撑配体(supporting ligand)向助催化剂混合物中铝的转移(参见图4)^[8c，8d]，尤其是在工业上所用的高温下。在一些情况下，催化剂甚至在几分钟内快速衰变。因此，这些催化剂通常在低温(例如室温)和/或短的反应时间(甚至在1-15分钟之间)下进行研究^[7]。这样大大阻碍了这种类型的催化剂在工业上的应用。

由于基于苯氧基-亚胺配体的钛和锆催化剂(参见图2)的使用寿命有限，更多努力致力于使用四齿配体来解决该问题，期望四齿配体能形成为配位模式-2的更稳定的催化剂(参见方案3)。Fujita^[7j]及同事研究了形成模式-2的催化剂(参见方案3)的Cn-链-桥连的苯氧基-亚胺单元四齿配体(n＝2-6；参见图5)，结果表明，具有较长(n＝5或6)桥的配体在长达5分钟的试验中显示出高活性，而较短(n＝2-4)桥的配体则显示出非常低的活性，且未解决催化剂快速失活的问题。