[发明专利]一种钌金属催化剂的制备及其在开环易位聚合反应中的应用

权利要求书

1.一种钌金属烯烃复分解催化剂，其特征在于，其分子结构式如下所示：

其中，X为氯、溴或硝基。

2.如权利要求1所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于，由以下步骤制备而成：

A.由乙炔基负离子和取代的二苯甲酮反应，得到炔醇配体；

B.将所述炔醇配体依次与三三苯基膦二氯化钌和三环己基膦反应得到催化剂前体；

C.将所述催化剂前体与氮杂环卡宾进行配体交换，得到所述钌金属烯烃复分解催化剂。

3.如权利要求2所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于，由以下具体步骤制备而成：

步骤一、于反应器中，加入醚类溶剂和强碱；

步骤二、室温搅拌下，通入乙炔气体；

步骤三、缓慢滴加取代的二苯甲酮醚类溶液，反应2-6小时；

步骤四、经至少一次的减压蒸馏、pH调整、萃取和重结晶后得到炔醇配体；

步骤五、将所述炔醇配体和三三苯基膦二氯化钌加入反应器中，在催化量的酸作催化剂的催化作用下，回流反应3-10小时；

步骤六、经至少一次的减压蒸馏和重结晶后得到催化剂中间体；

步骤七、将所述催化剂中间体和三环己基膦加入反应器中，在20℃～35℃的反应温度下反应5-14小时；

步骤八、经至少一次的减压蒸馏和重结晶后得到催化剂前体；

步骤九、将催化剂前体和卡宾前体加入至反应器中，在50℃～100℃的反应温度下反应2-10小时；

步骤十、经至少一次的减压蒸馏和重结晶后得到钌金属烯烃复分解催化剂；

其中，所述强碱和取代的二苯甲酮的摩尔比为0.9:1.0～2.0:1.0；

所述炔醇配体和三三苯基膦二氯化钌的摩尔比为0.5:1～5:1；

所述催化剂中间体和三环己基膦的摩尔比为1:2～1:5；

所述催化剂前体和卡宾前体的摩尔比为1:1～1:2.5。

4.如权利要求3所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于：所述步骤四中pH调整环节，pH优选调整为4～6。

5.如权利要求3所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于：所述步骤五中用作催化剂的酸和三三苯基膦二氯化钌的质量比为1:5～1:20。

6.如权利要求3所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于：所述步骤七和步骤九中的反应优选在保护气保护的情况下进行。

7.如权利要求3所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于：所述卡宾前体优选为卡宾氯仿加合物前体，具体结构式为：

8.如权利要求3所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的制备方式，其特征在于：所述步骤十，在减压蒸馏之前，优选将体系冷却至0～20℃放置1～2小时后，将其中沉淀出的杂质过滤除去。

9.如权利要求1至8任一所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的应用，其特征在于，所述钌金属烯烃复分解催化剂可用于催化开环易位聚合反应。

10.如权利要求9所述的一种钌金属烯烃复分解催化剂的应用，其特征在于，所述开环易位聚合反应的单体是双环戊二烯，其具体的反应步骤为：

步骤一、在反应器中依次加入双环戊二烯液体及钌金属烯烃复分解催化剂的溶液，搅拌均匀后停止搅拌；

步骤二、加热反应器至40℃～60℃，当反应器中的温度急剧上升时停止加热，让聚合反应自然发生；

步骤三、体系自然降温后得到固体聚合产物。