[发明专利]8-羟基喹啉类IVB族配合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属配合物及其制备方法与应用，特别是涉及一种8-羟基喹啉类IVB族配合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚乙烯树脂(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种，其价格便宜，性能较好，在塑料工业中占有举足轻重的地位，而聚乙烯催化剂是决定高分子性能的重要因素，例如分子量及分子量分布，因此开发具有独立知识产权的聚烯烃催化剂和聚合技术的关键，在于设计合成出新模型的聚烯烃催化剂，对其进行结构修饰和催化活性的提高，达到催化剂低成本、高活性、聚烯烃产物高性能的要求，为我国聚烯烃工业界探求新型催化剂和聚合工艺提供技术革新的源泉。工业化的聚乙烯催化剂有Ziegler-Natta型催化剂(DE Pat 889229(1953)；IT Pat 545332(1956)和IT Pat 536899(1955)；Chem.Rev.，2000，100，1169及该特辑相关文献)Phillips型催化剂(Belg.Pat.530617(1995)；Chem.Rev.1996，96，3327)和茂金属型催化剂(W.Kaminsky，Metalorganic Catalystsfor Synthesis and Polymerization，Berlin：Springer，1999)，由于茂金属催化体系中活性中心被认为是14电子结构的金属阳离子配合物[CpMR⁺](R为烷基)，金属中心的Lewis酸性和周围茂配体的空间构型对其催化活性及聚合产物的结构有直接的影响。然而，茂金属不仅须大量MAO存在下才能显示高活性，而且其结构修饰困难，稳定性较差，这都一定程度上限制了茂金属催化剂的实际应用。

近年来，IVB金属配合物催化剂近年来成为烯烃聚合催化剂研究的热点，因为该类催化体系是均相催化体系，同时配有适当的配体，金属配合物催化剂能够体现出比传统催化剂还要高的催化活性；另外，这类催化剂的优点还在于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。其中，具有代表性的催化剂模型包括：含有β-二胺的IVB金属配合物催化剂、联二酚类配合物催化剂，FI催化剂、PI催化剂以及含有一个非桥联辅助配体的IVB金属单茂配合物催化剂。其中FI催化剂、PI催化剂是90年代Fujita报道的系列双水杨醛亚胺或吡咯亚胺前过渡金属配合物，如下所示。这些前过渡金属配合物能以较高活性催化烯烃聚合，并通过改变反应条件或选用不同的助催化剂，可以实现对聚合物分子量的控制。另外，在一些特定的条件下还能实现烯烃的活性聚合。(Chem.Lett.，1999，1065；Organometallics，2001，20，4793；Angew.Chem.，Int.Ed.，2000，39，3626；J.Am.Chem.Soc.，2004，126，12023；J.Organomet.Chem.，2005，690，4382.)

尽管FI催化剂、PI催化剂可以实现较高的乙烯聚合活性，但是由于受到专利的限制，无法将这些催化剂应用于我国的聚烯烃发展行业。同时，FI，PI催化剂引发了过渡金属配合物催化剂研究的的热潮，然而，基于FI催化剂模型改造的多数新催化剂(I，II)体系呈现了催化活性降低的趋势(J.Mol.Catal.A 2006，258，275-283；J.Am.Chem.Soc.2001，123，6847-6856.)。国内李悦生等开发的二酰酮亚胺类钛配合物(III)在MMAO的作用下对乙烯有较好的活性(最高达10⁵gmol^-1(Ti)h^-1.)。唐勇等开发的具有边壁效应的三齿配位的钛催化剂(IV-V)，在X为S原子时，催化乙烯聚合以及乙烯-1-己烯共聚有较高的活性。

发明人在过去数年里一直致力于乙烯齐聚和聚合催化剂和催化工艺的研究，研究和开发了多类后过渡金属铁钴镍配合物的乙烯齐聚催化剂，其中授权的专利已经有二十多项。其中也研究了钛类配合物催化乙烯聚合和共聚的性能，获得了具有良好应用前景的催化剂体系，申请了几件专利。其中3-氯-2-亚胺基吲哚类钛配合物不仅在适当的条件下能够制备具有超高分子量的聚乙烯，而且热稳定性较好，具体体现在高温具 有高活性以及高温下活性中心能够持续较长时间，在乙烯和降冰片烯的共聚中单体的插入率高。[J.Polym.Sci.A：Polym.Chem.2007，45，3415-3430；中国专利申请号200610165443.1申请日：2006年12月20日]]