一类含氮杂环卡宾配体的稀土催化剂及其催化烯烃聚合的方法与流程

技术特征：

1.一类含氮杂环卡宾配体的稀土催化剂，其特征在于：所述的稀土催化剂包括A和B两个部分；所述的A为含氮杂环卡宾配位的稀土配合物LMR₂X，其中：L为茂基配体，选自环戊二烯基配体、茚基配体、芴基配体；所述的稀土配合物、茂基配体的结构式如下所示：R₁、R₂、R₃、R₄和R₅选自H、Me、Et、i-Pr、t-Bu、Ph、CH₂Ph、SiMe₃、CH₂SiMe₃，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同；M为稀土金属，选自Sc、Y、Lu、Gd、Sm、Nd；R为与稀土金属直接相连的烷基，选自CH₂SiMe₃、CH₂C₆H₄NMe₂-o、CH₂Ph、CH₂CH＝CH₂、1,3-C₃H₄(Me)、1,3-C₃H₃(SiMe₃)₂、CH(SiMe₃)₂、Me、Et、i-Pr、t-Bu；X为含氮杂环卡宾配体，选自咪唑基卡宾、咪唑啉基卡宾、三唑基卡宾、噻唑基卡宾；所述的B为有机硼试剂，选自[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]、[PhMe₂NH][B(C₆F₅)₄]、B(C₆F₅)₃中的一种或几种的混合物；所述的Me为甲基、Et为乙基、Pr为丙基、Bu为丁基、Ph为苯基。

稀土配合物/茂基配体结构式。

2.根据权利要求1所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的氮杂环卡宾配体选自1,3-二甲基-咪唑基卡宾、1,3-二异丙基-咪唑基卡宾、1,3-二甲基-咪唑啉基卡宾、1,3-二异丙基-咪唑啉基卡宾、1,3-二甲基-三唑基卡宾、1,3-二异丙基-三唑基卡宾、1-甲基-噻唑基卡宾、1-异丙基-噻唑基卡宾。

3.根据权利要求1或2所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的茂基配体中环戊二烯基配体选自C₅H₅、C₅Me₅、C₅Me₄SiMe₃、C₅HMe₄、C₅H₂Me₃、C₅Me₃(SiMe₃)₂、C₅H₃(SiMe₃)₂、C₅Ph₅；其中，Me为甲基、Ph为苯基。

4.根据权利要求1或2所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的茂基配体中茚基配体选自1-MeC₉H₆，2-MeC₉H₆，1-(Et)C₉H₆，2-(Et)C₉H₆，1-(t-Bu)C₉H₆，1-Me₃SiC₉H₆，2-[3,5-(CF₃)₂C₆H₃]-C₉H₆，2-C₆H₁₁-C₉H₆，2-(3,5-Me₂C₆H₃)-C₉H₆，1-Me₃Si-3-MeC₉H₅，1-Me₃Si-2-MeC₉H₅，1-Me₃Si-2-PhC₉H₅，1-Me₃Si-3-(Et)C₉H₅，1-Me₃Si-3-(t-Bu)C₉H₅，1,3-(Me₃Si)₂C₉H₅，1-Me₃Si-3,4,7-Me₃C₉H₄，1-Me₃Si-2-Me-4-PhC₉H₄，1,3-(Me₃Si)₂-2-MeC₉H₄，2-Me-4,7-Me₂C₉H₄，2-Me-4,6-Me₂C₉H₄，3-Me₃Si-4,6-Me₂C₉H₄，1-Me₃Si-2-Me-4,6-(i-Pr)₂C₉H₃，1-Me₃Si-2-Me-4,7-Me₂C₉H₃；其中，Me为甲基、Pr为丙基、Et为乙基、Bu为丁基、Ph为苯基。

5.根据权利要求3所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的茂基配体中茚基配体选自1-MeC₉H₆，2-MeC₉H₆，1-(Et)C₉H₆，2-(Et)C₉H₆，1-(t-Bu)C₉H₆，1-Me₃SiC₉H₆，2-[3,5-(CF₃)₂C₆H₃]-C₉H₆，2-C₆H₁₁-C₉H₆，2-(3,5-Me₂C₆H₃)-C₉H₆，1-Me₃Si-3-MeC₉H₅，1-Me₃Si-2-MeC₉H₅，1-Me₃Si-2-PhC₉H₅，1-Me₃Si-3-(Et)C₉H₅，1-Me₃Si-3-(t-Bu)C₉H₅，1,3-(Me₃Si)₂C₉H₅，1-Me₃Si-3,4,7-Me₃C₉H₄，1-Me₃Si-2-Me-4-PhC₉H₄，1,3-(Me₃Si)₂-2-MeC₉H₄，2-Me-4,7-Me₂C₉H₄，2-Me-4,6-Me₂C₉H₄，3-Me₃Si-4,6-Me₂C₉H₄，1-Me₃Si-2-Me-4,6-(i-Pr)₂C₉H₃，1-Me₃Si-2-Me-4,7-Me₂C₉H₃；其中，Me为甲基、Pr为丙基、Et为乙基、Bu为丁基、Ph为苯基。

6.根据权利要求1或2或5所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的茂基配体中芴基配体选自2-MeC₁₃H₈，9-MeC₁₃H₈，9-(Et)C13H8，9-(i-Pr)C₁₃H₈，9-(t-Bu)C₁₃H₈，9-C₆H₁₁C₁₃H₈，9-PhC₁₃H₈，9-(2-MeC₆H₄)C₁₃H₈，9-(2,4,6-Me₃C₆H₂)C₁₃H₈，9-Me₃SiC₁₃H₈，2,7-(t-Bu)₂-C₁₃H₇，2,7-(t-Bu)₂-9-Me₃SiC₁₃H₆；其中，Me为甲基、Pr为丙基、Et为乙基、Bu为丁基、Ph为苯基。

7.根据权利要求3所述的稀土催化剂，其特征在于：所述的茂基配体中芴基配体选自2-MeC₁₃H₈，9-MeC₁₃H₈，9-(Et)C13H8，9-(i-Pr)C₁₃H₈，9-(t-Bu)C₁₃H₈，9-C₆H₁₁C₁₃H₈，9-PhC₁₃H₈，9-(2-MeC₆H₄)C₁₃H₈，9-(2,4,6-Me₃C₆H₂)C₁₃H₈，9-Me₃SiC₁₃H₈，2,7-(t-Bu)₂-C₁₃H₇，2,7-(t-Bu)₂-9-Me₃SiC₁₃H₆；其中，Me为甲基、Pr为丙基、Et为乙基、Bu为丁基、Ph为苯基。

8.采用权利要求1-7任一所述的稀土催化剂催化烯烃聚合的方法，其特征在于：在惰性气体氮气或氩气保护下，按配比向干燥除氧的聚合反应器中加入有机溶剂，控温到聚合温度，打开搅拌，按单体配比加入烯烃单体，单体质量百分浓度为5-30％，然后加入稀土催化剂，稀土催化剂组分A与组分B的摩尔比为1，稀土催化剂用量为单体/Ln的摩尔比50-4000，聚合温度为-65℃至50℃，聚合反应时间为5min-180min；采用橡胶后处理方法对聚合物进行干燥，得到聚合产物；聚烯烃的数均分子量为10×10⁴-180×10⁴；烯烃单体选自ɑ-烯烃及其衍生物、共轭烯烃及其衍生物、环烯烃及其衍生物中的一种或几种的混合物；烯烃衍生物选自含有氮、氧、氯、溴原子官能团的烯烃衍生物；有机溶剂选自戊烷、己烷、庚烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯、一氯甲烷、二氯甲烷中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求8所述的稀土催化剂催化烯烃聚合方法，其特征在于：所述烯烃选自乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯、丁二烯、异戊二烯、月桂烯、苯乙烯、降冰片烯、双环戊二烯、己二烯中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求8所述的稀土催化剂催化烯烃聚合方法，其特征在于：所述烯烃衍生物选自含有氮、氧、氯、溴原子官能团的乙烯衍生物、丁二烯衍生物、苯乙烯衍生物、降冰片烯衍生物中的一种或几种的混合物。