[发明专利]一种钳型铁配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于催化技术的领域，特别涉及一种基于[NCN]^-配位的钳型铁配合物、合成方法及其在丁二烯顺1，4-选择性聚合中的应用。

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。

近年来已有系列的专利公开了可用于丁二烯选择性聚合的催化剂，如申请号200710056309.2的发明专利、申请号200810050666.2的发明专利都介绍了可用于丁二烯选择性聚合的稀土催化剂；但这些专利所报道的催化剂不是要用到价格昂贵的稀土元素，就是要用到昂贵的硼助剂，且不易制备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供[NCN]^-配位的钳型铁配合物及其制备方法；并由[NCN]^-配位的钳型铁配合物和烷基铝作催化剂，用于催化丁二烯顺1，4-选择性聚合。本发明提供的钳型铁配合物催化剂制备方便，原料易得，不需要硼助剂。

为实现本发明的目的，提供具体技术方案如下。

一种钳型铁配合物，是基于[NCN]^-配位的钳型铁配合物，具有如下的结构：

其中，R₁为骨架苯环上的取代基，可以是氢、甲基、乙基、异丙基、氟、氯、溴、碘、叔丁基或三甲基硅基等但不仅限于此；R₂为亚胺碳上的取代基，可以是甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基或氢等但不仅限于此；R₃为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、氢、甲氧基、氟、氯、溴或碘等但不仅限于此；R₄为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或氢等但不仅限于此。X为卤素负离子，是F^-、Cl^-、Br^-或I^-，优选Cl^-。

按上述的基于[NCN]^-配位的钳型铁配合物，优选的有钳形铁配合物1～10，具体的是：

钳形铁配合物1：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝H，R₄＝H，X＝Cl；

钳形铁配合物2：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝Me，R₄＝H，X＝Cl；

钳形铁配合物3：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝Et，R₄＝H，X＝Cl；

钳形铁配合物4：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝^tBu，R₄＝H，X＝Cl；

钳形铁配合物5：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝ⁱPr，R₄＝H，X＝Cl，；

钳形铁配合物6：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝Me，R₄＝Me，X＝Cl；

钳形铁配合物7：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝Et，R₄＝Me，X＝Cl；