[发明专利]一种稀土金属配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚合催化领域，具体地，涉及一种稀土金属配合物、一种稀土金属配合物的制备方法以及由该方法制备得到的稀土金属配合物、烯土金属配合物作为催化剂的配合物在催化共轭二烯烃聚合中的应用。

背景技术

阳离子型茂/非茂稀土配合物作为催化烯烃聚合反应的活性物种，直接影响聚合产物的微观结构和性能。

通常催化烯烃聚合的活性物种是稀土配合物在助催化剂的共同作用下生成的阳离子型化合物。

研究表明，全氟代芳基硼或硼盐化合物(简称硼试剂)是新型稀土催化剂优异的助催化剂。这主要因为硼试剂有利于分散负电荷，减小离子对的库仑引力，降低阴离子的亲核性，从而极大地提高催化体系的活性。但是由于阳离子型茂/非茂稀土配合物的反应活性较高，使其合成和分离都非常困难。

单配型稀土催化剂由于其高活性和高立体选择性而受到越来越多研究者们的关注。以往报道的单配型稀土催化剂多为含茂基的稀土配合物。与茂基相比，非茂配体的可修饰性强，具备更强的螯合能力和调控空间位阻的能力，因此非茂配体的稀土配合物近年来也得到了迅速的发展。

用于配位的非茂螯合基团多采用胺基(NR₂)或者磷基(PR₃)，并且有相关报道证实了它们对很多过渡金属以及稀土金属元素都具有较好的配位稳定能力。

此外，部分非茂稀土配合物在共轭烯烃聚合中也表现出很高的聚合活性和立构选择性。研究表明，“NPN”、“PNP”和“NCN”型等配体作为非茂 配位基团时，对稀土金属中心有很好的稳定作用，而且该非茂稀土配合物在共轭烯烃的聚合中均表现了高活性和高立体选择性。另外，采用N、P原子直接成键的“NP”型配体在非茂稀土配合物的合成中显示了良好的配位能力和稳定性，然而关于“NP”型稀土配合物的合成及其催化聚合活性的研究十分有限。

随着金属有机化学的不断进步和发展，稀土配合物逐渐由单核稀土配合物发展成为多核稀土配合物。

稀土金属中心多釆用甲基、亚甲基或者卤素原子等作为桥联键。多核稀土配合物的出现，不仅丰富和发展了金属有机化合物的种类和结构，而且近年来有报道证实此类化合物可以在烯烃聚合中表现出高效的活性和优异的立体选择性。尽管该结果为烯烃聚合催化剂的设计合成带来了新思路和新方法，但是多核稀土配合物的合成及其催化聚合性质还有待于进一步的探索和开拓。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的稀土金属配合物及其制备方法，以及该稀土金属配合物作为催化剂的配合物在共轭二烯烃聚合上的应用以提高稀土金属配合物作为催化剂的配合物在共轭二烯烃聚合中的活性和立体选择性。

第一方面，本发明提供一种稀土金属配合物，该稀土金属配合物的结构式如式(I)所示：

其中，Ln为稀土金属，x为1或2，R₁和R₂相同或不同，各自独立地选自C₃-C₈的烃基。

第二方面，本发明提供一种稀土金属配合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)在溶剂存在下，将烷基锂和式(II)所示的配体进行接触反应，得到反应液；

(2)在四氢呋喃存在下，将无水LnCl₃和/或无水LnCl₂与步骤(1)的所述反应液进行混合反应，得到产物混合物；

(3)将步骤(2)的所述产物混合物进行提纯；

其中，Ln为稀土金属，R₁和R₂相同或不同，各自为C₃-C₈的烃基，

第三方面，本发明提供由前述方法制备得到的稀土金属配合物。

第四方面，本发明提供所述稀土金属配合物作为催化剂的配合物在催化共轭二烯烃聚合中的应用。

根据本发明所述的稀土金属配合物在烯烃聚合的应用中具有高活性和优异的立体选择性，含有该稀土金属配合物的稀土催化剂的稳定性好，用于共轭二烯烃聚合时有利于合成质量稳定且均一的聚合成品。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。