稀土催化剂组合及其用于异戊二烯类化合物的3,4-聚合的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种催化剂组合物，包含：有机硼盐和具有式（I）结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物，所述有机硼盐与具有式（I）结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物的摩尔比为(0.5～2.0):1。本发明还提供了一种催化剂组合物的制备方法，包括：将有机硼盐和具有式（I）结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物、有机溶剂混合后反应，得到用于制备3,4-聚异戊二烯的催化剂组合物。本发明提供的用于制备3,4-聚异戊二烯的催化剂组合物具有高选择性，能够得到3,4-结构含量较高的聚异戊二烯，同时还能够实现活性聚合。
【专利说明】稀土催化剂组合及其用于异戊二烯类化合物的3, 4-聚合
【技术领域】
[0001]本发明涉及催化剂【技术领域】，特别涉及一种稀土催化剂组合及其用于异戊二烯类化合物的3，4-聚合。
【背景技术】
[0002]橡胶是具一种有可逆形变的高弹性聚合物材料，由于其具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等优良性质，在工业生产、医疗卫生、农业生产及日常生活中具有广泛用途。而天然橡胶的产量有限，同时为适应各个行业和各个领域的不同需要，因此各种性质不同的合成橡胶一直受到业内的广泛关注。
[0003]研究者们发现共轭双烯烃通过聚合反应能得到各种立体规整结构的聚合物，这些聚合物中许多是性能优良的合成橡胶，这其中最受关注的是由异戊二烯聚合而成的不同立体规整结构的聚合物(式1)，主要分为顺1,4-微观结构，反1,4-微观结构和3,4-微观结构。
[0004]
【权利要求】
1.一种具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物，
2.根据权利要求1所述的氮杂环卡宾脒基稀土配合物，其特征在于，所述R1和R3为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、三甲硅基甲基、双三甲硅基甲基、环戊基、环己基、甲基环己基、金刚烷基、苯基、2，6- 二甲基苯基、2，6- 二乙基苯基、2，6- 二异丙基苯基、2，6- 二叔丁基苯基、2，6- 二苯基苯基、邻-甲巯基苯基、邻-二甲膦基苯基、环己胺基或四氣吡淀基，R1和R3可以相同也可以不同； 所述R2为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、三甲硅基甲基、双三甲硅基甲基、环戊基、环己基、甲基环己基、金刚烷基、苯基、2，6- 二甲基苯基、2，6- 二乙基苯基、.2，6- 二异丙基苯基、2，6- 二叔丁基苯基、2，6- 二苯基苯基、邻-甲巯基苯基、邻-二甲膦基苯基、乙烯基、丙烯基、乙炔基、丙炔基、苯胺基、环己胺基、四氣吡淀基、四氣喊淀基、二苯基勝基、乙基疏基或丙基疏基； 所述M为钇、镥、镝、钆或铒； 所述&和R5分别为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、娃氣基、二甲氣基、二乙胺基、二丙胺基、N，N-二甲氨基苯基、三甲硅基甲基、双三甲硅基甲基、邻-甲巯基苯基、邻_ 二甲勝基苯基、四氧砸基、甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丙氧基或正丁氧基。
3.一种催化剂组合物，其特征在于，包括:有机硼盐和权利要求1所述的具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物； 所述有机硼盐与具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物的摩尔比为(0.5~.2.0):1。
4.根据权利要求3所述的催化剂组合物，其特征在于，所述有机硼盐的阳离子为碳阳离子、氧鎗离子、氨阳离子、膦阳离子；所述有机硼盐的阴离子为四价硼阴离子。
5.根据权利要求3所述的催化剂组合物，其特征在于，还包括:有机铝化合物； 所述有机铝化合物包括:三甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、三正丁基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、三戊基铝、三己基铝、三环己基铝、三辛基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、三苄基招、乙基二苄基招、乙基二对甲苯基招或二乙基苄基招。
6.根据权利要求5所述的催化剂组合物，其特征在于，所述有机铝化合物与所述具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物的摩尔比为(2~50):1。
7.一种氮杂环卡宾脒基稀土配合物的制备方法，包括: Al)在无水无氧的条件下，将具有式(II)结构的配体、烷基碱金属和有机溶剂混合后发生反应，得到第一反应混合物； A2)将上述第一混合物和具有通式(III)结构的稀土化合物发生第二反应，得到第二反应混合物； A3)将上述第二反应混合物在有机低沸点溶剂中进行重结晶，得到氮杂环卡宾脒基稀土配合物，
8.一种催化剂组合物的制备方法，包括以下步骤: 将有机硼盐和权利要求1所述的具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物、有机溶剂混合后反应，得到用于制备3，4-聚异戊二烯的催化剂组合物； 所述有机硼盐的阳离子为碳阳离子、氧鎗离子、氨阳离子、膦阳离子；所述有机硼盐的阴离子为四价硼阴离子； 所述有机硼盐与具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物的摩尔比为(0.5~.2.0):1。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤: 将所述催化剂组合物与所述有机铝化合物进行第二反应； 所述有机铝化合物与权利要求1所述的具有式(I)结构的氮杂环卡宾脒基稀土配合物的摩尔比为(2.0~50.0):1。
10.一种3，4-聚异戊二烯的制备方法，包括: 在无水无氧的条件下，在权利要求3~6任一项所述的催化剂组合物或按照权利要求8~9所述的制备方法制备的催化剂组合物的作用下，将异戊二烯或其衍生物单体在有机溶剂中进行聚合反应，得到3，4-聚异戊二烯；所述异戊二烯单体与所述催化剂组合物的摩尔比为(500~10000):1 ;所述聚合反应的温度为-20~80°C;所述聚合反应的时间为5分钟~72小时。
【文档编号】C08F136/08GK103739747SQ201310689037
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】崔冬梅, 姚昌广, 吴春姬, 刘波 申请人:中国科学院长春应用化学研究所