[发明专利]基于菲醌亚胺配体铬配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂的技术领域，特别涉及一种包含基于菲醌亚胺配体铬配合物的催化剂，用于催化异戊二烯或丁二烯顺1，4-选择性聚合的催化剂。

背景技术

目前，聚烯烃材料已经成为合成树脂中产量最大、用途最广泛的一种高分子原材料。其中，聚丁二烯及聚异戊二烯是重要的合成橡胶品种。聚丁二烯橡胶，是仅次于丁苯橡胶的世界上第二大通用合成高分子材料。具有弹性优良、强耐磨性、耐低温性能、生热低、滞后损失小、耐屈挠性、抗龟裂性以及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等相媲美，在汽车轮胎、胶带、乳胶管以及胶靴等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。聚异戊二烯橡胶具有良好的原胶强度、基本粘性、抗老化性能与回弹性能，能代替天然橡胶应用于生产汽车轮胎、胶管、海绵、胶黏剂、输送带、医用胶等材料。2009年，世界聚异戊二烯的总消费量约为54万吨，预测2012年世界消费量总将达到64万吨左右。目前我国已经成为聚丁二烯和聚异戊二烯橡胶的消费大国，但生产能力满足不了日益增长的消费需要，仍需进口。这就要求我国必须加快生产步伐和提高技术水平，其中重点就是研究和开发新型高效催化剂。

现有的用于催化异戊二烯或丁二烯顺1，4-选择性聚合的铬配合物催化剂主要有：CrCl₂(dmpm)₂-MAO(dmpm＝bis(dimethyl-phosphine)methane)；CrCl₂(dmpe)₂-MAO(dmpe＝1，2-bis(dimethylphosphino)ethane)。在使用这些铬配合物催化剂时，聚合时间为1～24小时，转化率为5～78％，顺1，4选择性为13～84％，助催化剂用量为500-2000倍，分子量分布为1.75-3.24。我们最近报道的基于苊醌亚胺配体的铬配合物体系，催化丁二烯顺1，4-选择性聚合的选择性最好为88.5％。本发明中我们合成了基于菲醌亚胺配体铬配合物，催化丁二烯顺1，4-选择性聚合的选择性大幅度提高，在室温条件下最高达98.0％，提高了9.5个百分点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于菲醌亚胺配体铬配合物；提供催化异戊二烯或丁二烯顺1，4-选择性聚合的催化剂，这种催化剂是由基于菲醌亚胺配体铬配合物和甲基铝氧烷组成；提供该催化剂在催化异戊二烯或丁二烯顺1，4-选择性聚合中的具体应用。

为实现本发明的目的，提供具体技术方案如下。

一种基于菲醌亚胺配体铬配合物，具有如下的结构：

其中，R₁为氢、甲基、乙基、异丙基、氟、氯、溴、碘、叔丁基或三甲基硅基；R₂为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基或氢；R₃为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、氢、甲氧基、氟、氯、溴或碘。

进一步优选下列铬配合物1～铬配合物7：

铬配合物1：R₁＝Me；

铬配合物2：R₁＝Et；

铬配合物3：R₁＝ⁱPr；

铬配合物4：R₂＝Me，R₃＝Me；

铬配合物5：R₂＝Et，R₃＝Et；

铬配合物6：R₂＝ⁱPr，R₃＝ⁱPr；

铬配合物7：R₂＝Me，R₃＝ⁱPr。

更优选的是R₂是异丙基，R₃是异丙基的铬配合物6。

一种基于菲醌亚胺配体铬配合物的制备方法，其反应路线如下：