[发明专利]一种环庚三烯基稀土金属催化剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种环庚三烯基稀土金属催化剂、制备方法及应用，属于催化剂技术领域。

背景技术

共轭效应指在共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子(或p电子)分布发生变化的一种电子效应，是有机化学中一种重要的电子效应。它能使分子中电子云密度的分布发生改变(共平面化)，内能减少，键长趋于平均化，折射率升高，整个分子更趋稳定。对于这些分子的结构及其性质的研究，在理论上和实用上都具有非常重要的意义，因此这类化合物引起了人们的广泛兴趣。

环庚三烯基配体作为非茂类配体已经广泛的使用在配位化学领域。这种配体是高度共轭的10π电子体系，开创了非苯环芳香族化合物的新领域。近年来，以环庚三烯基为配体的过渡金属配合物的制备一直以来受到科学家们的广泛关注。Saman Damavandi等人最早报道了环庚三烯基过渡钛金属催化剂在烯烃聚合反应中的应用，用于催化乙烯聚合。Philip J.Bailey研究小组合成了镁、铝和铟的环庚三烯基金属有机化合物；Brookhart等人也合成了环庚三烯基配体支撑的镍金属配合物；Peter W.Roesky和Siegfried Blechert等人报道了钙类、锌类环庚三烯基金属配合物，并用其催化了带胺基取代基的端烯烃的氢胺化反应，有很高的活性；Selvarajan Nagendran等人报道合成了锗的环庚三烯基金属配合物，Nathan M.West研究小组成功合成出环庚三烯基配体支撑的铂金属配合物。综上所述，该配体和部分主族金属(如Zn，Mg，Ca，Al等)以及过渡金属(Ni，Ti，Pt等)合成的催化剂已经在有机小分子反应和乙烯聚合中得到了应用。但环庚三烯基金属配合物的制备路线较为复杂，通常是从环庚三烯基配体出发，用KH在-78℃下反应以脱去环庚三烯配体上的氢原子，再加入金属卤化物反应。此过程反应耗时较长，使该方法不具备大规模工业化过程的可能，因此，本领域的技术人员迫切希望找到更为经济、环保且适合工业化的制备环庚三烯基金属化合物的方法。目前，环庚三烯基稀土金属催化剂、制备方法及其在聚合反应中的应用尚未有人报道。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种环庚三烯基稀土金属催化剂；本发明的目的之二在于提供一种环庚三烯基稀土金属催化剂的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种环庚三烯基稀土金属催化剂的应用。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种环庚三烯基稀土金属催化剂，所述环庚三烯基稀土金属催化剂结构式结有如下Ⅰ、Ⅱ两种：

式Ⅰ、Ⅱ中，R₁、R₂和R₈是与稀土金属相连的引发基团；L₁和L₂是与稀土金属相连的配位基团；R₄、R₁₀和R₁₀’是环庚三烯骨架N原子上的取代基团；R₃、R₉和R₉’是环庚三烯骨架双键上的取代基团；R₅、R₆、R₇、R₁₁、R₁₁’、R₁₂、R₁₂’、R₁₃和R₁₃’是环庚三烯配体骨架上的取代基；Ln₁、Ln₂是稀土金属；

其中，R₁、R₂、R₈均优选烷基、三甲基硅基、胺基、亚胺基、烷氧基、苄基、环戊二烯基、茚基、芴基和卤素F、Cl、Br或I中的一种；

L₁、L₂优选磷基配体(如三苯基磷)、醚类配体(如四氢呋喃、乙醚)、中性胺基配体(如吡啶)、咪唑、咔唑、恶唑、DMF中的一种；

R₄优选2,6-二甲基苯、2,6-二异丙基苯、2-叔丁基苯、2-甲基-6-叔丁基苯、2,6-二苯基苯、五氟苯、2,6-二溴苯、3,5-三氟甲基苯、2-甲基苯、2-甲基-6-三氟甲基苯、2,6-二氟苯中的一种；

R₁₀优选异丙基、叔丁基、正丁基中的一种；