一种限制构型双核茂金属化合物及其制备方法与应用_4

文档序号:9518275阅读:来源:国知局
LX2),减压除去己烷,用15mL己烷混合得到的固体,小心 滤去褐色溶液,滤渣干燥得到橙色固体2. 19g,即为络合物6,熔点为103-105Γ,所得金属 络合物摩尔收率为48%。
[0144] 测试数据,1HNMR(δ,500MHz,D6C6, 25Γ) :6.40 (s,lH,CpH),6.25 (s,lH,CpH), 6. 07(s,1H,CpH),5. 81(s,1H,CpH),1·47(s,9H,NC(CH3) 3),1·01(s,6H,CpC(CH3) 2)。
[0145] 对比例2
[0146] 本实施例提供了对比例1制得的络合物6作为催化剂,在均相催化乙烯聚合中的 应用。
[0147] 均相催化乙烯聚合包括以下步骤:
[0148] 将带有磁力搅拌子、导气管的100mL高压釜用乙烯气体置换3次,在氮气保护下, 依次加入甲苯、助催化剂MAO2. 5mL(l. 60M) [Al/M= 1000],2. 0μπιο?络合物5,控制总体积 为100mL,通入乙烯气体,在50°C下开始聚合反应,维持乙烯压力1. 2MPa,搅拌反应30min, 关闭气瓶,泄压,然后用10%的盐酸乙醇终止反应。将聚合物转移到烧杯中,静置过夜,过 滤并用乙醇充分洗涤聚合物,在50°C下真空干燥至恒重,称量聚合物质量,计算得出催化剂 聚合活性为 1. 4X106gpolymer/molTi·h,Mw为 12054g/(g·mol3,FO=Mw/Mn为 3. 13。 从13CNMR表征得知(详见图11),所得到的聚合物没有支链结构。
[0149] 对比例3
[0150] 本实施例提供了对比例1制得的络合物6作为催化剂,在均相催化乙烯与1-己烯 共聚合中的应用。
[0151] 均相催化乙烯与1-己烯共聚合包括以下步骤:
[0152] 将带有磁力搅拌子、导气管的100mL高压釜用乙烯气体置换3次,在氮气保护下, 依次加入甲苯、1-己烯10mL、助催化剂MAO2. 5mL(l. 60M) [A1/M= 1000],2. 0μπιο?络合物 6,控制总体积为lOOmL,通入乙稀气体,在50°C下开始聚合反应,维持乙稀压力0. 3MPa,搅 拌反应30min,关闭气瓶,用10%的盐酸乙醇终止反应。将聚合物转移到烧杯中,静置过夜, 过滤并用乙醇充分洗涤聚合物,在50°C下真空干燥至恒重,称量聚合物质量,计算得出聚合 活性 2· 2X106gpolymer/molM·h,Mw为 16453g/(g·mol丨),PD=Mw/Mn为 3. 13。从13C NMR表征得知(详见图12),所得到的聚合物中1-己烯含量为3. 5mol%。
[0153] 将上述实施例和对比例制得的络合物1-6的催化数据进行列表分析,具体结果见 表1(实施例2、5、8、11、14和对比例2的数据)和表2(实施例3、6、9、12、15和对比例3的 数据)内容。
[0154] 表1络合物/ΜΑ0催化乙烯聚合结果
[0155]
[0156] 表2络合物/ΜΑ0催化乙烯/1-己烯共聚聚合结果
[0157]
[0158] 从表1、表2中可以看出,使用本发明提供的方法制备的络合物1-5催化乙烯、乙烯 /1-己烯所得聚合物分子量分布比已知单核催化剂(络合物6)宽,具有调控聚合物的分子 量分布,生产出宽分布聚烯烃的特点。
【主权项】
1. 一种限制构型双核茂金属化合物,其结构如式I所示:其中:R1选自氣、甲基和乙基中的一种; R2选自氢、甲基和叔丁基中的一种; R3选自乙基、烯丙基、叔丁基、环己基和苯基中的一种; 1?4为C 2-C5的饱和的或含有双键的直链烃或支链烃; M = Ti 或 Zr ; X = Cl 或 Me。2. 根据权利要求1所述的限制构型双核茂金属化合物,其包括以下化合物: [(tBuNTiCl2) ( n 5-c5h4) C (H) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(EtNZrCl2) ( n 5-C5H4) C (Η) ] 2 [ (CH2) 2]、 [(tBuNTiCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [ (CH2) 4]、 [(C6H5NZrCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(tBuNZrCl2) ( n 5-C5H4) C (H) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(tBuNTiCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(tBuNZrCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(tBuNTiCl2) ( n 5-MeC5H3) C (H) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(tBuNZrCl2) ( n 5_MeC5H3) C (H) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(A1 lyl-NTiCl2) ( n 5-C5H4) C ⑶]2 [ (CH2) 2]、 [(tBuNTiMe2) ( n 5-C5H4) C (H) ] 2 [ (CH2) 3]、 [(A1 lyl-NZrCl2) ( n 5-C5H4) C ⑶]2 [ (CH2) 2]、 [(tBuNZrCl2) ( n 5-C5H4) C (H) ] 2 [CH = CHC (CH3)]、 [(tBuNTiCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [CH = CHC (CH3)]、 [(tBuNZrCl2) ( n 5-C5H4) C (H) ] 2 [C (CH3) = CHC (CH3) 2]或 [(tBuNTiCl2) ( n 5-C5H4) C (CH3) ] 2 [C (CH3) = CHC (CH3) 2]。3. -种权利要求1或2所述的限制构型双核茂金属化合物的制备方法,其中,该方法包 括以下步骤: (1) 使二羰基化合物与环戊二烯反应,制得桥联二富烯; (2) 使桥联二富烯与胺锂反应,制得配体L的双锂盐,所述配体L的结构如式II所示:(3)使配体L的双锂盐与正丁基锂反应得到四锂盐,再与MC14 ·2ΤΗΡ、Μ(:14,2Me2S或反 应,制得限制构型双核茂金属化合物; 所述MC14选自TiCl 4和ZrCl 4中的一种。4. 根据权利要求3所述的制备方法,其中,在步骤(1)中,环戊二烯与二羰基化合物反 应中使用有机碱催化剂; 以物质的量计,三种物质的使用量满足以下条件: 环戊二烯:二羰基化合物=2. 0:1-2. 2:1 ; 有机碱:二羰基化合物=0. 05:1-0. 1:1 ; 优选地,所述二羰基化合物包括丁二醛、戊二醛、己二醛、庚二醛、2, 5-己二酮、2, 6-庚 二酮或2, 7-辛二酮; 进一步优选地,所述有机碱包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺或四氢吡咯。5. 根据权利要求4所述的制备方法,其中,在步骤(1)中,反应温度为-10°C至30°C,反 应时间为1. 0-5. 0小时。6. 根据权利要求5所述的制备方法,其中,步骤(1)包括: 在氩气保护下将二羰基化合物、催化剂和溶剂加入反应器中,在-l〇°C至30°C条件下 加入环戊二烯,加完后继续反应1. 0-5. 0小时,反应结束后经后处理得到所述桥联二富烯; 所述溶剂优选为甲醇或乙醇; 优选地,所述后处理包括以下步骤:反应结束后除去溶剂,水相用乙醚萃取,有机相干 燥后减压蒸馏,得到桥联二富烯。7. 根据权利要求3所述的制备方法,其中,所述步骤(2)包括: 以乙醚或者四氢呋喃为溶剂,在-78°C至30°C条件下,将步骤(1)制得的桥联二富烯 滴入胺基锂的四氢呋喃或者乙醚溶液,所述胺基锂与所述桥联二富烯的物质的量的比为 2. 0:1-2. 2:1,滴加完毕后升温到20°C至回流温度,反应3-6小时,减压除去溶剂得到固体 物质,上述固体物质经后处理得到配体L的双锂盐; 优选地,所述胺基锂包括甲基胺锂、乙基胺锂、烯丙基胺锂、叔丁胺锂、环己基胺锂或苯 胺锂; 进一步优选地,将所述固体物质水解、分液,分液后的有机相经干燥浓缩得到配体L的 双锂盐;或者,将所述固体物质用烷烃洗涤,然后干燥得到配体L的双锂盐,所述烷烃优选 为正戊烷或正己烷。8. 根据权利要求3所述的制备方法,其中,所述步骤(3)包括: 将步骤(2)得到的配体L的双锂盐溶解于四氢呋喃中,在-78°C至30°C条件下,滴入丁 基锂的己烷溶液,丁基锂与配体L双锂盐的物质的量的比为4. 0:1-4. 8:1,滴加完毕后升温 到20°C至回流温度,反应3-6小时,除去溶剂得到固体,所得到的固体经后处理得到配体L 的四锂盐; 将上述配体L的四锂盐在-80°C至30°C条件下悬浮在乙醚或者四氢呋喃溶液中,加入 MC14,升温到0°C至回流温度,反应3-10小时,除去溶剂得到固体,所得到的固体经后处理得 到限制构型双核茂金属催化剂; 优选地,所述后处理的步骤包括:将固体物质水解、分液,分液后的有机相经干燥浓缩 得到配体L的四锂盐或限制构型双核茂金属催化剂;或者,将所述固体物质用烷烃洗涤,然 后干燥得到配体L的四锂盐或限制构型双核茂金属催化剂,所述烷烃优选为正戊烷或正己 烷。9. 权利要求1或2所述的限制构型双核茂金属化合物在烯烃聚合反应以及共聚反应中 作为催化剂的应用。10. 根据权利要求9所述的应用,其中,所述限制构型双核茂金属化合物作为主催化 剂,甲基铝氧烷作为助催化剂,主催化剂与助催化剂的物质的量比为1 :500-2000。
【专利摘要】本发明提供了一种限制构型双核茂金属化合物及其制备方法与应用。该茂金属化合物具有的双中心CGC,其不仅具有单中心催化剂的活性,而且很方便的通过调节碳桥的长度,控制两个金属中心的电子环境与空间环境,进而调控聚合物的分子量分布,生产出宽分布聚烯烃,本发明提供的方案具有合成路线短,合成工艺简单,工业成本低廉的优点。
【IPC分类】C08F4/6592, C07F17/00, C08F10/00
【公开号】CN105273010
【申请号】CN201510717552
【发明人】张瑀健, 米普科, 高针针, 许胜 , 高宇新, 宋磊, 赵成才, 赵增辉, 曹婷婷, 何书艳, 王立娟, 王炎鹏, 谢彬, 李洪兴, 任合刚, 王登飞, 付义, 马丽, 张楠
【申请人】中国石油天然气股份有限公司, 华东理工大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月29日
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