[发明专利]络合金属化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种N,N‑双(芳/烷基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷‑1,3‑二胺络合第IV副族金属化合物及其制备方法与应用，该化合物的结构如下式(I)所示：其中，M选自钛，锆，铪；R选自叔丁基、苯基、2，6‑二甲基苯基、2，6‑二异丙基苯基、2，4，6‑三甲基苯基；R¹、R²分别选自氯、氟、甲基、乙基、异丙基、甲氧基，R¹、R²相同或不同。本发明的N,N‑双(芳/烷基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷‑1,3‑二胺络合第IV副族金属化合物通过对配体结构进行设计优化，合成结构新颖的氮氧氮三齿配位第IV副族金属化合物，使其在催化α‑烯烃和环烯烃共聚反应时具有良好的活性、热稳定性以及控制性。

技术领域

本发明涉及一类络合第IV副族金属化合物及其制备方法与应用，特别涉及N,N-双(芳/烷基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二胺络合第IV副族金属化合物及其制备方法与在催化α-烯烃和环烯烃共聚反应方面的应用。

背景技术

聚烯烃是生活中应用非常广泛的一类材料，其市场规模已经达到了每年数十亿美元。各种高性能聚合物产品已广泛应用于我们的日常生活，这其中环烯烃共聚物(COC)材料由于其优异的光学性能、热力学稳定性、水蒸气气密性以及刚性等性能得到了越来越广泛的关注，在先进光学、医疗器材、容器以及包装等领域已经得到了市场化应用并且拥有广阔的发展前景，近年来发展迅速。

聚合物的物理和力学性能决定了其潜在的应用，而物理和力学性能主要取决于聚合物的组成和结构。由环烯烃加成聚合而成的聚合物由于其大的刚性环而表现出区别于无环聚合物的物理机械性能，但是这类聚合物溶解性差，加工温度高(接近分解温度)，难以实现工业化应用。将乙烯等α-烯烃通过共聚的方式引入到环烯烃聚合物链中从而得到环烯烃共聚物，通过这种方式得到的聚合物材料既拥有环烯烃聚合物优良的物理机械性能以及光学性能，α-烯烃的引人又能够显著改善聚合物的加工性能，从而成为一种性能优异的特种塑料。

目前广泛研究和应用的COC材料主要由相应的单体通过加成聚合的方式制备。催化剂的开发利用是聚烯烃材料制备的关键，传统的烯烃聚合催化剂如齐格勒-纳塔催化剂不能制备得到COC材料，普遍采用的催化剂为茂金属催化剂，其合成路径复杂，成本高。近年来，非茂金属催化剂由于其结构多样，合成简单等优势受到人们的广泛关注，这类催化剂也在催化合成COC材料中表现出优良的特性，比如通过对配体结构的设计调整能够实现α-烯烃与环烯烃高效可控的聚合，从而制备分子量、分子量分布以及环烯烃含量可控的COC材料，并且通过在配体上引入特定的功能基团可以明显改善催化剂的热稳定性等性能。含氮配位的第IV副族金属有机化合物在催化合成COC材料时表现出独特的性能，双吡啶-亚胺钛催化剂(PI催化剂)(J.Am.Chem.Soc.,2004,126(38):12023-12032；J.Organomet.Chem.,2005,690(20):4382-4397.)在催化乙烯-降冰片烯聚合时表现出优异的催化活性，并表现出活性聚合的特征，得到两种单体的交替共聚物，分子量高且分子量分布窄。但是该催化剂得到的乙烯-降冰片烯共聚物降冰片烯含量较低，且为完全交替共聚物，并且该催化剂热稳定性一般，较高温度下活性降低且控制性变差。氮氧两齿配位钛催化剂(J.Organomet.Chem.,2005,690:3125-3133.)在催化乙烯与降冰片烯聚合时也表现出优良的催化性能，引入强供电子基团氧对催化活性中心起到了重要影响，该类催化剂能够室温条件下催化乙烯与降冰片烯的活性聚合，且催化活性较高，但是该类催化剂催化所得聚合物降冰片烯含量低，聚合物性能较差。

因此，实有必要提供一种新型化合物解决现有技术存在的问题

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种络合金属化合物及其制备方法与应用，该络合金属化合物为N,N-双(芳/烷基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二胺络合第IV副族金属化合物，其通过对配体结构进行设计优化，合成结构新颖的氮氧氮三齿配位第IV副族金属化合物，使其在催化α-烯烃和环烯烃共聚反应时具有良好的活性、热稳定性以及控制性。