[发明专利]含中性苄杂原子配位基单茂三价过渡金属配合物及用途

说明书

本发明的含中性苄杂原子配位基单茂三价过渡金属配合物及用途，属于烯烃聚合催化剂的技术领域。所述的配合物的分子式为[Cp’C₆H₄‑o‑CH₂A]MX¹X²(I)，具有如下结构通式：以所述的含中性苄杂原子配位基单茂三价过渡金属配合物为主催化剂，以烷基铝氧烷或烷基铝与有机硼助剂的混合物为助催化剂，用于催化烯烃聚合反应。本发明的配合物具有合成方法简单、成本低、产率高等优点；用于催化烯烃聚合时表现出更高的催化活性，得到的聚合物分子量较高，分子量分布较窄，共聚物中共单体含量更高。

技术领域

本发明属于烯烃聚合催化剂的技术领域，涉及含中性苄杂原子配位基侧臂单茂三价过渡金属配合物及其制法和在烯烃聚合中的应用。

背景技术

茂金属催化剂是单活性中心烯烃聚合催化剂的典型代表。自20世纪80年代诞生以来，茂金属催化剂以其高催化活性、良好的聚合物结构可控性、优良的共聚性能引起了学术界和工业界的广泛关注。其中，单茂金属配合物，由于具有优异的催化性能，已被广泛应用于催化乙烯与α-烯烃、环烯烃和极性单体共聚、共轭双烯聚合反应及线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体和乙丙橡胶等重要聚烯烃产品的工业生产。在过去二十多年中，已经开发出多种含有N、O、P和S等杂原子侧臂的单茂金属配合物并研究了其催化烯烃聚合反应性质。

与本发明相近的技术背景是：德国科学家报道的含中性N,N-二甲胺基苯基和喹啉基侧臂单茂三价铬配合物，其可催化乙烯、丙烯均聚和乙烯/1-己烯共聚(Organometallics2001,20,5005；WO 01/12641A1)。该类催化剂催化乙烯聚合活性和产物分子量较高，但分子量分布很宽；催化丙烯聚合活性低；催化乙烯/1-己烯共聚反应生成产物的分子量和共单体含量仍偏低，不能作为聚烯烃弹性体使用。侯召民等人报道一系列含中性杂原子配位基侧臂单茂三价钪配合物(J.Am.Chem.Soc.2009,131,13870)，可催化异戊二烯顺-1,4选择性聚合。不过，该催化体系的催化活性、顺-1,4选择性(最高只达到90％) 和所得聚异戊二烯的分子量均偏低。

上述已知的催化剂虽然在某些方面表现出优异性能，但都存在某些方面性能较差的缺点，例如催化活性偏低，聚合物分子量和共单体含量偏低，分子量分布宽，催化异戊二烯聚合顺-1,4选择性低等。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种含中性苄杂原子配位基侧臂单茂三价过渡金属配合物，这些配合物作为烯烃聚合反应催化剂，用于催化乙烯均聚及乙烯与α-烯烃共聚合成具有较高分子量的聚乙烯和乙烯/α-烯烃共聚物，用于催化共轭双烯聚合制备高顺-1,4选择性聚合物。

本发明的技术方案如下：

一种含中性苄杂原子配位基单茂三价过渡金属配合物，其分子式为 [Cp’C₆H₄-o-CH₂A]MX¹X²(I)，具有如下结构通式：

其中，M为三价过渡金属元素；

X¹和X²为氢、卤素、烷氧基、胺基、烷基、芳基、烯基、取代烷基、取代芳基或取代烯基；相互之间可以相同，也可以不同；

Cp’为环戊二烯基、茚基、芴基、取代环戊二烯基、取代茚基或取代芴基，所述的取代环戊二烯基、取代茚基或取代芴基的取代基是甲基、乙基、丙基、异丙基或苯基；