[发明专利]一种配体化合物、其制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种配体化合物，包含如通式I所示的结构：其中，R为烷基、环烷基、芳基、芳烷基或烷芳基；R’为氢、烷基、烷氧基或卤素。本发明还涉及一种所述配体化合物的制备方法及其应用。

技术领域

本发明涉及一种配体化合物，具体涉及乙烯齐聚催化剂配体化合物，尤其是乙烯三聚和四聚催化剂配体化合物，本发明还涉及催化剂配体化合物的制备方法及在乙烯齐聚工艺中的应用。

背景技术

乙烯齐聚是烯烃聚合工业中最重要的反应之一。通过齐聚反应，可以将廉价的小分子烯烃转变成具有高附加值的产品。乙烯齐聚产物—线性α-烯烃(LAO)是重要的有机化工原料。例如LAO C4-C8作为重要的有机原料和化学中间体，主要应用于生产高品质聚乙烯(PE)领域。由1-己烯或1-辛烯与乙烯共聚生产的线性低密度聚乙烯(LLDPE)能显著改善PE的各项性能，特别是能显著提高聚乙烯的机械性能、光学性能以及抗撕强度和抗冲击强度，产品非常适于包装膜和温室、棚室等农用覆盖膜等领域。LAO C10-C30可用作制备日用清洁剂、浮选剂、乳化剂、制冷机的润滑组分和钻孔液润滑组分、增塑剂、各类添加剂、低粘性合成油、聚合物和共聚物、石油和石油产品添加剂、高级烷基胺、高级有机铝化合物、高级烷芳基碳氢化合物、高级脂肪醇和脂肪酸、环氧化物和热载体的添加物等。在LAO C20-C30基础上还可合成粘合剂、密封剂和涂料。近年来，随着聚烯烃工业的不断发展，世界范围内对α-烯烃的需求量增长迅速。其中绝大部分的α-烯烃是由乙烯齐聚制备得到的。

自上世纪70年代以来，过渡金属配合物催化烯烃聚合与齐聚的研究逐渐受到科学家的重视，人们开始努力研究新催化剂和改进已有催化剂，提高催化剂的活性及催化产物的选择性。在众多的探索中，研究最早、发展最快、比较集中的是镍系阳离子型催化体系，如早已报道的美国专利有US3686351和US3676523，以及基于该专利技术的壳牌公司SHOP工艺。在壳牌公司SHOP工艺中涉及到O-P桥联型配体，但该催化剂中含有毒性的有机磷基团，并且合成步骤复杂、稳定性较差。后来又发展了O-O、P-N、P-P及N-N型配位镍催化剂等许多专利，如JP11060627，WO9923096，WO991550，CN1401666，CN1769270等。然而，由上述专利获得的催化剂普遍存在制备方法相对比较复杂的缺点。其他催化剂还有铬系、锆系和铝系等，Brookhart小组(Brookhart,M等人，J.Am.Chem.Soc.,1998,120,7143-7144；WO99/02472,1999)，Gibson小组(Gibson,V.C.等人，Chem.Commun.,1998,849-850；Chem.Eur.J.,2000,2221-2231)分别发现一些Fe(II)和Co(II)的三齿吡啶亚胺配合物可催化乙烯齐聚，不但催化剂的催化活性很高，而且α-烯烃的选择性也很高。

不容质疑，在烯烃齐聚领域仍然存在着对综合性能优异的新型催化剂的需求。把注意力放在如何得到用于乙烯齐聚催化剂的新型配体化合物，从而开发出具有高活性和选择性的乙烯齐聚催化剂，是值得业内关注的。

发明内容

本申请的发明人在研究含磷型乙烯齐聚催化剂时发现了一种全新结构的乙烯齐聚催化剂配体，该配体化合物含有N、P、O三种杂原子，结构新颖制备简单，成本较低。由该催化剂配体、过渡金属化合物及助催化剂构成的组合物可以有效催化乙烯齐聚反应，尤其是乙烯三聚和四聚反应。催化剂活性可超过2.5×107g/(molCr·h)，可达108g/(molCr·h)以上，C6和C8组分的总选择性可超过92％，达97％以上，1-辛烯在C8组分中的选择性可超过99.4％以上，具有高活性、高选择性等特点，具有较好的工业应用前景和经济价值。

本发明的第一个方面涉及一种配体化合物，其包含如通式I所示的结构：