[发明专利]一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂及其制备方法；该高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂分两步制得：首先由2,6‑二硝基‑4‑苯氧基苯胺与二酮发生取代反应得到α‑二亚胺配体，然后α‑二亚胺配体与FeClsubgt;2/subgt;发生配位反应得到铁催化剂，α‑二亚胺配体的对位上含有苯氧基、邻位含硝基，苯氧基与苯环具有共轭效应，邻位上的硝基具有吸电子效应，使铁金属中心的电子云密度下降，催化苯乙烯和降冰片烯共聚具有较高的催化活性，在聚合温度为20～80℃时，铁催化剂的聚合活性仍然具有高活性。

技术领域

本发明属于烯烃催化聚合领域，具体涉及一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂及其制备方法。

背景技术

苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，分子式为C₈H₈，乙烯基的电子与苯环共轭，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。

聚降冰片烯是一种特殊的聚合物，具有优良的力学性能、耐热性、在有机溶剂中的可溶性及透明性，可用于193nm紫外光光刻。这一材料主要缺点是脆性、粘性差和分子量低等，通常通过与其它材料的共聚提高聚合物的粘结性和可溶性，并且降低材料本身的吸光率。

目前降冰片烯与苯乙烯共聚主要采用自由基聚合的方式，但自由聚合反应不可控、共聚物收率低、共聚物交替度低等缺点，基于此，本发明提供高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂，并应用于降冰片烯和苯乙烯共聚反应中。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂及其制备方法，该催化剂能高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚。

为实现上述目的，本发明提供一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂，所述铁催化剂的结构式为：

一种高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：α-二亚胺配体的制备：

以无水甲醇为溶剂，甲酸为催化剂，将2,6-二硝基-4-苯氧基苯胺与二酮加入支口烧瓶中，回流反应12～24h，反应结束后，过滤，将粗产品在CH₃OH/CH₂Cl₂的混合溶剂中重结晶，过滤并用冷乙醇洗涤，真空干燥，得α-二亚胺配体。

S2：高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂的制备：

在N₂保护下，将α-二亚胺配体与FeCl₂加入支口烧瓶中，加入溶剂CH₂Cl₂，在室温下搅拌12～24h，过滤混合液，所得液体在旋蒸下除去溶剂，得到的固体用乙醚洗涤，最后真空干燥，得高活性催化降冰片烯和苯乙烯共聚的铁催化剂。

上述反应具体合成步骤反应路线如下：

进一步的，步骤S1中，所述二酮的结构式如下所示：

进一步的，步骤S1中，所述甲酸的用量为2,6-二硝基-4-苯氧基苯胺质量的1％～10％。

进一步的，步骤S1中，所述2,6-二硝基-4-苯氧基苯胺与二酮的摩尔比为2:1～2.5:1。

进一步的，步骤S1中，所述回流反应的温度为25～60℃。

进一步的，步骤S2中，所述α-二亚胺配体与FeCl₂的摩尔比为1:1～1:2。