[发明专利]一种半夹心铱配合物及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种半夹心铱配合物及其制备和应用，所述的半夹心铱配合物，其特征在于，其具有如下所示结构：其中，“·”代表BH本发明合成工艺简单绿色，具有优良的选择性和较高产率。本发明铱配合物具有稳定物理化学性质以及热稳定性等特征，且在MAO为助催化剂的条件下可以在常压下高效地催化降冰片烯的聚合，聚合方式为加成型聚合，得到的聚合物也具有较高的分子量。

技术领域

本发明属于合成化学技术领域，具体涉及含邻位碳硼烷基苯并噻唑结构的半夹心铱配合物及其制备方法和应用。

背景技术

基于碳硼烷的金属配合物作为催化剂在化学工业中有着广泛的应用，而在此类化合物中半夹心结构有机金属配合物具有更新颖的结构，其结构具有如下优点：(1)环戊二烯基团屏蔽住金属一半，有利于定向成键；(2)通过改变环戊二烯基团的取代基，可以改善金属配合物的溶解性，有利于实现其功能化的应用。因此，探索基于碳硼烷为配体的半夹心结构金属有机化合物及其合成方法具有十分重要的意义。此外烯烃聚合尤其是降冰片烯聚合过程的催化剂绝大多数都是前过渡金属化合物，这类化合物的稳定性很差，通常制备和保存条件都相当苛刻。

发明内容

本发明的目的是提供一种室温条件下对空气稳定的铱配合物及其制备和应用，其可以高效催化降冰片烯分子的聚合得到高分子量的聚合物。

为了达到上述目的，本发明提供了一种半夹心铱配合物，其特征在于，其具有如下所示结构：

其中，“·”代表BH。

本发明还提供了上述的半夹心铱配合物的制备方法，其特征在于，包括：在-77～-79℃的温度下，将n-BuLi的正己烷溶液滴加到含邻位碳硼烷o-C₂B₁₀H₁₂的四氢呋喃溶液中，滴加结束后搅拌25-35分钟，升至室温后继续反应30-60分钟后加入溴代苯并噻唑，继续在室温下反应6～8小时；然后将双核化合物[Cp*IrCl₂]₂加入反应体系反应，反应结束后，静置过滤，减压抽干溶剂，得到的粗产物进行柱层析分离得到半夹心铱配合物。

优选地，所述的n-BuLi、o-C₂B₁₀H₁₀、溴代苯并噻唑和双核化合物[Cp*IrCl₂]₂的摩尔比为(2.2～3.0):1:1:0.5。

优选地，加入所述的双核化合物后，反应时间为3-5h。

优选地，所述的柱层析分离用到的洗脱剂是体积比在5:1～10:1之间的石油醚和四氢呋喃组成的混合溶剂。

本发明还提供了上述的半夹心铱配合物在催化降冰片烯聚合中的应用。

优选地，所述的降冰片烯聚合使用甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂。

优选地，所述的降冰片烯聚合的具体步骤包括：在无水无氧条件下，在反应容器中依次加入含上述的半夹心铱配合物的氯苯溶液和MAO的甲苯溶液，MAO与半夹心铱配合物的摩尔比为1000：1～4000：1，加入降冰片烯单体，在0–60℃反应15–30分钟，用盐酸的乙醇溶液终止反应，将所得产物过滤，用乙醇洗涤，于60–80℃真空干燥至质量不变。

优选地，所述的半夹心铱配合物的氯苯溶液的浓度为0.1–1.0μmol，半夹心铱配合物的氯苯溶液和MAO的甲苯溶液的体积比为1–10mL：0.19–1.9mL。

优选地，所述的半夹心铱配合物和降冰片烯单体的摩尔比为1：20000-200000。