[发明专利]手性单茂稀土金属催化剂、制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种手性单茂稀土金属化合物、制备方法及应用，属于催化剂技术领域。所述的单茂稀土金属化合物结构如式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ所示。所述方法先制备手性单茂配体；再将反应器置于手套箱中，向反应中加入金属源的甲苯溶液和手性单茂配体，于20～30℃下搅拌反应6～24h，过滤，浓缩，重结晶，得到所述的手性单茂稀土金属化合物；所述化合物与有机硼化物和烷基铝试剂作用，生成相应的催化体系，用于链状烯烃、环状烯烃、炔烃或极性单体的均聚合、共聚合或三元聚合反应。所述化合物结构新颖、合成产率高、易于制备；所述方法操作简单、原子经济效益高、环境友好且成本低廉，适合于产业化生产。

主权项

手性单茂稀土金属催化剂，其特征在于：所述的单茂稀土金属催化剂结构有如下三种结构：式Ⅰ中，所述Ln¹为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥中的一种；所述R¹和R²是和稀土金属Ln¹相连的引发反应基团，分别独立为甲基、乙基、异丙基、三甲基硅甲基、苄基，甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、二(三甲基硅)氨基、三甲基硅氨基、烯丙基、四氢硼烷、八甲基二铝、SY、PY₂、氟、氯、溴和碘中的一种；所述L¹_aa为三苯基磷、乙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、吡啶、苯或苯的衍生物；L¹_aa的个数为0、1或2；所述R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R_a、R_b、R_c和R_d分别独立为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、苯基衍生物、苄基、环己基、金刚烷基、乙烯基、烯丙基、烯丁基、乙炔基、苯乙炔基和腈基中的一种；所述a、b、c和d为R_a、R_b、R_c和R_d中R的个数，取值为0或1；所述X为碳、氮、氧、硫和磷中的一种；X'为氧和硫中的一种；式Ⅱ中，所述Ln²为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥中的一种；所述R⁸和R⁹分别独立为甲基、乙基、异丙基、三甲基硅甲基、苄基，甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、二(三甲基硅)氨基、三甲基硅氨基、烯丙基、四氢硼烷、八甲基二铝、SY、PY₂、氟、氯、溴和碘中的一种；所述L²_bb为三苯基磷、乙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、吡啶、苯和苯的衍生物中的一种；L²_bb的个数为0、1或2；所述R¹⁰、R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R_e、R_f、R_g、R_h、R_i、R_j、R_k和R_l分别独立为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、苯基衍生物、苄基、环己基、金刚烷基、乙烯基、烯丙基、烯丁基、乙炔基、苯乙炔基和腈基中的一种；所述e、f、g、h、i、j、k和l分别为R_e、R_f、R_g、R_h、R_i、R_j、R_k和R_l中R的个数，取值为0或1；所述X为碳、氮、氧、硫和磷中的一种；X'为氧和硫中的一种；式Ⅲ中，所述Ln³为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥中的一种；所述R¹⁵和R¹⁶是和稀土金属Ln³相连的引发反应基团，分别独立为甲基、乙基、异丙基、三甲基硅甲基、苄基，甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、二(三甲基硅)氨基、三甲基硅氨基、烯丙基、四氢硼烷、八甲基二铝、SY、PY₂、氟、氯、溴和碘中的一种；所述L³_cc为三苯基磷、乙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、吡啶、苯和苯的衍生物中的一种；L³_cc的个数为0、1或2；所述R¹⁷、R¹⁸、R¹⁹、R²⁰、R²¹、R_m、R_n、R_o和R_p分别独立为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、苯基衍生物、苄基、环己基、金刚烷基、乙烯基、烯丙基、烯丁基、乙炔基、苯乙炔基和腈基中的一种；所述m、n、o和p分别为R_m、R_n、R_o和R_p中R的个数，取值为0或1；所述X为碳、氮、氧、硫和磷中的一种；其中，式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ中所述SY中Y为甲基、乙基、异丙基、三甲基硅甲基和苄基中的一种；所述PY₂中Y为甲基、乙基、异丙基、三甲基硅甲基和苄基中的一种或两种。