[发明专利]一种C2对称结构的硅桥联茂金属配合物及其应用

说明书

本发明涉及一类烯烃聚合反应催化剂的制备方法与应用，特别涉及一种C2对称结构的硅桥联茂金属配合物及其应用，本发明所设计的新型C2对称结构硅桥联茂金属配合物分子中含有七种不同的配体结构，配体上具有供电子能力不同化学基团，为金属中心提供了不同的化学环境，构造一种结构新颖的茂金属配合物。通过改变骨架结构和取代基，能够方便地调控该类茂金属配合物的立体效应和电子效应，实现对催化性能的调控，制备不同结构和性能的聚烯烃高分子材料。

技术领域

本发明涉及一类烯烃聚合反应催化剂的制备方法与应用，特别涉及一种C2 对称结构的硅桥联茂金属配合物及其应用。

背景技术

环戊二烯及其衍生物与金属配位形成金属有机配合物，俗称茂金属型催化剂。茂金属配合物与适当的助催化剂组合时表现出极高的催化活性，已经在催化烯烃聚合反应方面取得长足进展(W.Kaminsky,Metalorganic Catalysts for Synthesis andPolymerization,Berlin:Springer,1999)。

茚环上面可对不同位置进行丰富的取代，而得到各种不同类型的茚衍生物(Halterman,R.L.Chem.Rev.1992,92,965)，各种茚衍生物的不同组合所合成的桥联化合物与第四副族过渡金属配位所制备的茂金属配合物在过去三十多年时间备受关注(Brintzinger,H.H.Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1995,34,1143. Luigi R.Chem.Rev.2000,100,1253.)。该类桥联结构的茂金属配合物成为茂金属催化化学的中流砥柱，不仅丰富了金属有机化学的基础理论，更为茂金属配合物的产业化提供强有力的支持(Togni,A.Halterman,R.L.Wiley,1998.Takahashi, T.Springer,2005.Machat,M.R.Organometallics.2017,36,399.)。使用此类催化剂可合成超高分子量聚烯烃产品。超高分子量聚乙烯具有耐磨、耐酸碱、耐低温等优良性能，现已在诸多领域得到广泛应用。超高分子量聚丙烯与超高分子量聚乙烯相对具有更高的硬度、抗蠕变性能。但超高分子量聚丙烯合成难度大，对其报道相对较少。Kaminsky等人利用Me₂Si(Ind)₂ZrBz₂和 Me₂Si(2-Me-4-Ph-Ind)₂ZrBz₂与[C(CH₃)₃][B(C₆F₅)₄]组合制备出超高分子量聚丙烯 (Polymer.2001,42,4017)。Riger等人报道用一类C1对称的茂金属配合物获得了较高分子量聚丙烯，但聚丙烯等规度较低(Organometallics.2003,22,3495.)。最近中国石油天然气股份公司研究院公开一种可以制备超高分子量等规聚丙烯催化剂(CN 109206543A)，该类催化剂制备的聚丙烯分子量和等规度均较高。到目前为止，已知的可制备超高分子量等规聚丙烯催化剂都是单一用途催化剂。本发明提供一种多用途催化剂体系，不仅可用于制备超高分子量等规聚丙烯，而且可以用于生产高分子量、高抗冲强度聚乙烯及高性能乙-丙共聚物。

发明内容

本发明提供一种C2对称结构硅桥联茂金属配合物的制备方法及其在烯烃聚合中的应用。本发明所设计的新型C2对称结构硅桥联茂金属配合物分子中含有七种不同的配体结构，配体上具有供电子能力不同化学基团，为金属中心提供了不同的化学环境，构造一种结构新颖的茂金属配合物。通过改变骨架结构和取代基，能够方便地调控该类茂金属配合物的立体效应和电子效应，实现对催化性能的调控，制备不同结构和性能的聚烯烃高分子材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种C2对称结构的硅桥联茂金属配合物，其特征在于，所述茂金属配合物配体结构含有氮杂原子的共轭体系，所述茂金属配合物的结构如式Ⅰ所示：