合成润滑油基础油用茂金属聚-α烯烃催化剂及其制备和应用的制作方法

文档序号:15500775发布日期:2018-09-21 22:32阅读:273来源:国知局

本发明涉及一种催化剂,特别涉及一种茂金属聚-α烯烃催化剂及其制备方法和应用。



背景技术:

聚α-烯烃合成油(pao)是一种性能优异的润滑油基础油,是目前合成发动机油、齿轮油和其他工业用油、脂中最广泛应用的基础油料之一,由其调制的合成油极大地扩展了润滑油脂在高温、低温、高负荷及其他苛刻条件下的应用范围,提供了优异的粘温性能、热氧化安定性、润滑及抗磨损性能和清净性,因而大大地延长了换油期,减缓了设备的腐蚀和磨损,降低了设备的维修周期,大大地提高了设备的利用率和使用寿命,为用户创造了丰厚的经济效益,同时又在环保和节能方面实现了很大的社会效益。因此,在当今许多最高档的润滑油品中pao已普遍被优选作为润滑油的基础油。

exxonmobil公司是全世界生产聚α-烯烃的主要公司之一,2010年5月推出了使用茂金属催化剂合成工艺合成的新一代高粘度聚α-烯烃spectrasynelite,为区别于常规pao,这种新的pao基础油被称为mpao。通常情况下pao分子拥有突出的基干,从基干以无序方式伸出长短不一的侧链。其分子结构可如下式简示。而mpao采用茂金属催化剂合成工艺,茂金属为单活性中心催化剂,其独特的几何结构可得到很均一的化学产品,所以mpao拥有梳状结构,不存在直立的侧链。与常规pao相比这种形状拥有改进的流变特性和流动特征,从而可更好地提供剪切稳定性、较低的倾点和较高的粘度指数,特别是由于有较少的侧链而具有比常规pao高得多的剪切稳定性。这些特性决定了mpao的使用目标是高苛刻度的应用,包括动力传动系统和齿轮油、压缩机润滑油、传动液和工业润滑油。

国外有关mpao的合成与开发起步较早,世界各大公司如美孚、科聚亚和bp等都有自己的专利,尤其美孚、雪佛龙公司和日本出光近期已经实现了工业化生产并向市场推出了自己的产品,具体情况如表1所示。在pao合成方面国内一直处于落后的局面,近几年上海纳克公司和孚科狮公司才完成了具有自主知识产权的pao合成技术的研发并有相关产品的推出。但有关mpao的研发却少有相关的研究和报道,目前这一领域的研发基本处于空白。

聚α-烯烃合成油的性能除了与聚合原料有关外,很大程度上由其合成催化剂和合成工艺所决定。目前,主流pao产品的合成大多采用非单活性中心催化剂,所得到的产品结构并不齐整,所以与单活性中心茂金属催化剂合成产品相比,粘温性能上有一定的差距。合成mpao的茂金属催化剂主要有两大类:非桥联茂金属催化剂和桥联茂金属催化剂。采用非桥联茂金属催化剂所合成的产品为中低粘度的pao,而采用桥联茂金属催化剂所得到的则为中高粘度的pao。



技术实现要素:

本发明的目的是:提供一种新型结构的合成润滑油基础油用茂金属聚-α烯烃催化剂及其制备方法和应用,主要以桥连硅或碳原子、3位单取代或者3,6位二取代的芴基或者5h-茚并[1,2-b]吡啶基或者5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基的过渡金属化合物。

一方面,本发明提供了一种新型结构的合成润滑油基础油用茂金属聚-α烯烃催化剂。

所述合成润滑油基础油用茂金属聚-α烯烃催化剂结构包括取代芳香基、桥连原子、未取代或3位单取代或者3,6位二取代的芴基或者未取代或5h-茚并[1,2-b]吡啶基或者未取代或5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基,金属配位基;所述催化剂的结构式为:

其中:

取代芳香基ar为

x为n或s;

y是桥连原子,为硅或碳;

r1是环戊二烯上的取代基,为氟原子或者氢原子;r2是苯并噻吩上取代基,为氟原子或者氢原子;r3是吲哚上取代基,为氟原子或者氢原子;

r4是桥连原子上的取代基,当桥连原子为硅时,为环己基,环戊基,环丁基;当桥连原子为碳时,为1,3,5-三取代或单取代二取代的苯基;

r5是所述3单取代或3,6-二位取代的芴基或3单取代或3,6-二位取代的5h-茚并[1,2-b]吡啶基或3单取代或3,6-二位取代的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基上的取代基,是卤素或碳原子数2~24的所有直链、支链的烷基;

m为金属锆或铪或钛;

l为与金属配位的卤素,根据金属的价位不同,卤素取代数目不同。

根据本发明的具体实施方式,在所述催化剂中:

1)所述芴基为下述群组中的基团之一:芴基、3-氟芴基、3,6-二氟芴基、3-溴芴基、3,6-二溴芴基、3-碘芴基、3,6-二碘芴基、3-乙基芴基、3,6-二乙基芴基、3-丙基芴基、3,6-二丙基芴基、3-丁基芴基、3,6-二丁基芴基、3-异丙基芴基、3,6-二异丙基芴基、3-异丁基芴基、3,6-二异丁基芴基、3-戊基芴基、3,6-二戊基芴基、3-异戊基芴基、3,6-二异戊基芴基、3-叔丁基芴基、3,6-二叔丁基芴基、3-烯丙基芴基、3,6-二烯丙基芴基、3-己基芴基、3,6-二己基芴基、3-异己基芴基、3,6-二异己基芴基、3-叔丁基乙基芴基、3,6-二叔丁基乙基芴基、3-庚基芴基、3,6-二庚基芴基、3-异庚基芴基、3,6-二异庚基芴基、3-叔丁基丙基芴基、3,6-二叔丁基丙基芴基、3-辛基芴基、3,6-二辛基芴基、3-异辛基芴基、3,6-二异辛基芴基、3-叔丁基丁基芴基、3,6-二叔丁基丁基芴基、3-十一烷基芴基、3,6-二-十一烷基芴基、3-十二烷基芴基、3,6-二-十二烷基芴基、3-十三烷基芴基、3,6-二-十三烷基芴基、3-十四烷基芴基、3,6-二-十四烷基芴基、3-十五烷基芴基、3,6-二-十五烷基芴基、3-十六烷基芴基、3,6-二-十六烷基芴基、3-十七烷基芴基、3,6-二-十七烷基芴基、3-十八烷基芴基、3,6-二-十八烷基芴基、3-十九烷基芴基、3,6-二-十九烷基芴基、3-二十烷基芴基、3,6-二-二十烷基芴基、3-二十一烷基芴基、3,6-二-二十一烷基芴基、3-二十二烷基芴基、3,6-二-二十二烷基芴基、3-二十三烷基芴基、3,6-二-二十三烷基芴基、3-二十四烷基芴基、3,6-二-二十四烷基芴基之一;

2)所述5h-茚并[1,2-b]吡啶基为下述群组中的基团之一:5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-氟5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二氟5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-溴5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二溴5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-碘5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二碘5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-乙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二乙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-戊基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二戊基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异戊基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异戊基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-叔丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二叔丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-烯丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二烯丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-己基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二己基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异己基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异己基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-叔丁基乙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二叔丁基乙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-庚基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二庚基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异庚基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异庚基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-叔丁基丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二叔丁基丙基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-辛基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二辛基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-异辛基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二异辛基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-叔丁基丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二叔丁基丁基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十一烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十一烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十二烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十二烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十三烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十三烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十四烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十四烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十五烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十五烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十六烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十六烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十七烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十七烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十八烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十八烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-十九烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-十九烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-二十烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-二十烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-二十一烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-二十一烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-二十二烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-二十二烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-二十三烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-二十三烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3-二十四烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基、3,6-二-二十四烷基5h-茚并[1,2-b]吡啶基;

3)所述5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为下述群组中的基团之一:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-氟5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二氟5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-溴5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二溴5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-碘5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二碘5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-乙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二乙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-戊基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二戊基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异戊基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异戊基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-叔丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二叔丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-烯丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二烯丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-己基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二己基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异己基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异己基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-叔丁基乙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二叔丁基乙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-庚基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二庚基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异庚基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异庚基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-叔丁基丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二叔丁基丙基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-辛基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二辛基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-异辛基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二异辛基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-叔丁基丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二叔丁基丁基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十一烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十一烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十二烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十二烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十三烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十三烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十四烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十四烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十五烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十五烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十六烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十六烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十七烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十七烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十八烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十八烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-十九烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-十九烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-二十烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-二十烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-二十一烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-二十一烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-二十二烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-二十二烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-二十三烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-二十三烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3-二十四烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基、3,6-二-二十四烷基5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基。

另一方面,本发明提供了所述合成润滑油基础油用茂金属聚-α烯烃催化剂的制备方法及应用。

1.底物包括芴基时,所述催化剂的制备方法和应用:

1)底物为芴基,环戊二烯基时,包括步骤(1)制备3单取代或3,6-二取代芴基衍生物;(2)制备取代环戊二烯基;(3)制备取代芴基/环戊二烯基配位体锂盐;(4)制备卤代环己硅烷基或卤代取代苯基的桥连配位金属化合物,然后将取代芴基/环戊二烯基配位体锂盐的乙醚溶液与桥连配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选地,所述步骤(3)为:将3单取代或3,6-二取代芴基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代环戊二烯基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到取代芴基环戊二烯基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备取代芴基/环戊二烯基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

2)底物为芴基,苯并噻吩基时,包括步骤(1)制备3单取代或3,6-二取代芴基衍生物;(2)制备取代苯并噻吩基;(3)制备取代芴基/苯并噻吩基配位体锂盐;(4)制备卤代环己硅烷基或卤代取代苯基的桥连配位金属化合物,然后将取代芴基/苯并噻吩基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将3单取代或3,6-二取代芴基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代苯并噻吩基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到取代芴基苯并噻吩基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备取代芴基/苯并噻吩基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2wt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

3)底物为芴基,吲哚基时,包括步骤(1)制备3单取代或3,6-二取代芴基衍生物;(2)制备取代吲哚基;(3)制备取代芴基/吲哚基配位体锂盐;(4)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将取代芴基/吲哚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将3单取代或3,6-二取代芴基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代吲哚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到取代芴基吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选地,所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备取代芴基/吲哚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

4)底物为芴基,2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基时,包括步骤(1)制备3单取代或3,6-二取代芴基衍生物;(2)制备取代2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基;(3)制备取代芴基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐;(4)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将取代芴基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将3单取代或3,6-二取代芴基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到取代芴基吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选地,所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备取代芴基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

2.底物包括5h-茚并[1,2-b]吡啶基时,所述催化剂的制备方法和应用。

1)底物为5h-茚并[1,2-b]吡啶基,环戊二烯基时,包括步骤(1)制备取代环戊二烯基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/环戊二烯基配位体锂盐;(3)制备桥连配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]吡啶基/环戊二烯基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]吡啶基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代环戊二烯基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]吡啶基环戊二烯基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/环戊二烯基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

2)底物为5h-茚并[1,2-b]吡啶基,苯并噻吩基时,包括步骤(1)制备取代苯并噻吩基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/苯并噻吩基配位体锂盐;(3)制备桥连配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]吡啶基/苯并噻吩基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代苯并噻吩基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]吡啶苯并噻吩基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/苯并噻吩基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2wt%、0.5wt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

3)底物为5h-茚并[1,2-b]吡啶基,吲哚基时,包括步骤(1)制备取代吲哚基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/吲哚基配位体锂盐;(3)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]吡啶基/吲哚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代吲哚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到取代5h-茚并[1,2-b]吡啶基吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/吲哚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2wt%、0.5wt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

4)底物为5h-茚并[1,2-b]吡啶基,2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基时,包括步骤(1)制备取代2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐;(3)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将取代5h-茚并[1,2-b]吡啶基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]吡啶基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]吡啶基吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]吡啶基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

3.底物包括5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基时,所述催化剂的制备方法和应用:

1)底物为5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基,环戊二烯基时,包括步骤(1)制备取代环戊二烯基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/环戊二烯基配位体锂盐;(3)制备卤代环己硅烷基配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/环戊二烯基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代环戊二烯基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基环戊二烯基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/环戊二烯基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

2)底物为5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基,苯并噻吩基时,包括步骤(1)制备取代苯并噻吩基;(2)制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/苯并噻吩基配位体锂盐;(3)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/苯并噻吩基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代苯并噻吩基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基苯并噻吩基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/苯并噻吩基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

3)底物为5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基,吲哚基时,包括步骤(1)制备取代吲哚基;(2)制备取代5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/吲哚基配位体锂盐;(3)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/吲哚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的取代吲哚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/吲哚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

4)底物为5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基,2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基时,包括步骤(1)制备取代2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基;(2)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐;(3)制备卤代环状硅烷基配位金属化合物,然后将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐的乙醚溶液与环己硅烷基配位金属化合物反应,以得到相应的茂金属聚-α烯烃催化剂。

在所述制备方法中,优选所述步骤(3)为:将5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基衍生物溶解在乙醚中并与正丁基锂的己烷溶液混合,然后搅拌几小时;添加等摩尔的2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基,并且混合物搅拌12小时以上;然后以水水解反应混合物,干燥有机相并蒸掉溶剂,经纯化、过滤、结晶后得到5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基吲哚基的配位体。

在所述制备方法中,优选所述步骤(4)为:将卤代环己硅烷溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,或将卤代取代苯溶解在乙醚中,并向其中滴加正丁基锂,然后滴加金属卤化物,将混合物搅拌至少12小时后,加入步骤(3)的制备5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基/2,3,4,5-四氟-1-甲基茚基配位体锂盐,然后经包括萃取、蒸馏、纯化、结晶等步骤的后处理,即可得到产物催化剂。

所述催化剂的应用包括:作为合成润滑油基础油反应的催化剂,反应时其加入量为反应物总量0.1~10ppmwt%,优选0.2ppmwt%、0.5ppmwt%、0.6ppmwt%、0.8ppmwt%、1.0ppmwt%、1.3ppmwt%、1.5ppmwt%、1.8ppmwt%、2.0ppmwt%、2.3ppmwt%、2.5ppmwt%、3.0ppmwt%、4ppmwt%、5ppmwt%、6ppmwt%、7ppmwt%、8ppmwt%、9ppmwt%、10ppmwt%。

本发明具有积极的效果:本发明公开的合成润滑油基础油用茂金属聚α-烯烃催化剂跟现有公开的mpao相比,优势为结构稳定,催化效率高。本发明的制备方法操作简便、产率高、原料易得,成本低、环境污染小,易于工业化生产。

具体实施方式

(实施例1)3-氟取代芴为配体碳桥连的锆金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成。

将9-芴酮(1.8g,10mmol)和水(70ml)加入到反应器中,搅拌,加热,当温度升至80-90℃时开始滴加硝酸和硫酸的混合酸(硝酸和硫酸4:7混合)108克,回流下反应2.5-4h,加水淬灭反应,抽滤,所得固体用甲醇和冰醋酸重结晶得到3-硝基-9-芴酮(1.87g,83%收率)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.44(m,1h,芳环h)8.34(m,1h,芳环h),8.22(s,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h),7.24(d,1h,芳环h),7.05(d,1h,芳环h)。

将3-硝基-9-芴酮(1.87g)和乙醇按重量比1∶50加入到反应器中,加入铁粉(465mg)搅拌,加热回流,反应过夜,tlc检测原料硝基化合物芴已经消失。冷却,过滤除去固体,蒸干溶液。加入乙酸乙酯100ml溶解,有机相用饱和食盐水100ml洗3次,合并有机相,干燥剂干燥后过滤蒸干。乙酸乙酯石油醚重结晶即可得到纯度大于97%的3-氨基9-芴酮淡黄色固体(1.54g,95%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.44(m,1h,芳环h)8.34(m,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.59(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h),6.99(s,1h,芳环h),6.42(m,1h,芳环h),6.27(m,2h,nh2)。

将3-氨基9-芴酮(1.54g)和37%浓盐酸50ml混合后冷却至0~5℃,边搅拌边加入35%亚硝酸钠水溶液30ml,保持温度在0~5℃之间反应1~1.5小时。然后缓慢滴加40%的氟硼酸20ml,滴加过程中粘稠度增加,滴加完毕后搅拌15min后过滤,滤干,再进行烘干。将重氮氟硼酸盐投入到另一干燥的四口瓶中,进行裂解反应,缓慢加热,在50v开始冒出白烟后,撤除电热套,等缓和后再次加热,温度在130v左右反应时间最长,最后加热到200℃直至无油状物蒸出,再改用水蒸汽蒸馏。分出油层,水层用30ml甲苯萃取2次,合并有机层,减压蒸馏直至无溶剂蒸出,经气相色谱面积归一法测得3-氟-9-芴酮的质量百分含量为99.6%,收率达80.5%。产品为3-氟-9-芴酮1.25g。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.44(m,1h,芳环h)8.34(m,1h,芳环h),7.82(m,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.62(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h),7.30(s,1h,芳环h)。

将615mg锌粉、300mg氯化汞、10ml浓盐酸和40ml水混合搅拌5min,静置。倾去水液,加入40ml95%乙醇,加入1.25g3-氟-9-芴酮,回流反应8h,反应过程中分批加入30ml浓盐酸,发硬完毕后,冷却,抽滤,粗产物用乙醇重结晶,干燥后得白色固体产物3-氟取代芴0.93g。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:7.55(m,3h,芳环h)7.87(m,1h,芳环h),7.38(m,2h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),4.12(m,2h,ch2)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例2)3,6-二氟取代芴为配体碳桥连的锆金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成。

将9-芴酮(1.8g,10mmol)和水按重量比1∶7加入到反应器中,搅拌,加热,当温度升至80-90℃时开始滴加硝酸和硫酸的混合酸(硝酸和硫酸8:2混合)108克,回流下反应20小时,加水淬灭反应,抽滤,所得固体用甲醇和冰醋酸重结晶,干燥得3,6-二硝基-9-芴酮(1.35g,50%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.75(s,2h,芳环h)8.32(d,2h,芳环h),8.10(d,2h,芳环h)。

将3,6–二硝基-9-芴酮(1.35g)和乙醇按重量比1∶5加入到反应器中,加入铁粉(2mmol)搅拌,加热回流,反应过夜,tlc检测原料硝基化合物芴已经消失。冷却,过滤除去固体,蒸干溶液。加入乙酸乙酯100ml溶解,有机相用饱和食盐水100ml洗3次,合并有机相,干燥剂干燥后过滤蒸干。乙酸乙酯石油醚重结晶即可得到纯度大于97%的3,6-二氨基9-芴酮淡黄色固体(0.95g,90%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:7.59(d,2h,芳环h),6.99(d,2h,芳环h),6.42(d,2h,芳环h),6.27(m,4h,nh2)。

将3,6-二氨基9-芴酮(950mg)和37%浓盐酸混合后冷却至0~5℃,边搅拌边加入35%亚硝酸钠水溶液,保持温度在0~5℃之间反应1~1.5小时。然后缓慢滴加40%的氟硼酸,滴加过程中粘稠度增加,滴加完毕后搅拌15min后过滤,滤干,再进行烘干。将重氮氟硼酸盐投入到另一干燥的四口瓶中,进行裂解反应,缓慢加热,在50v开始冒出白烟后,撤除电热套,等缓和后再次加热,温度在130v左右反应时间最长,最后加热到200℃直至无油状物蒸出,再改用水蒸汽蒸馏。分出油层,水层用30ml甲苯萃取2次,合并有机层,减压蒸馏直至无溶剂蒸出,经气相色谱面积归一法测得3,6-二氟-9-芴酮的质量百分含量为99.6%,收率达80.5%。产品为3,6-二氟-9-芴酮(700mg,72%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:7.82(m,2h,芳环h),7.62(m,2h,芳环h),7.30(d,2h,芳环h)。

将3.15g锌粉、1.5g氯化汞、10ml浓盐酸和20ml水混合搅拌5min,静置。倾去水液,加入20ml95%乙醇,加入700mg3,6-二氟-9-芴酮,回流反应8h,反应过程中分批加入15ml浓盐酸,发硬完毕后,冷却,抽滤,粗产物用乙醇重结晶,干燥后得白色固体产物3,6-二氟取代芴523mg。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:7.55(s,2h,芳环h),7.53(m,2h,芳环h),6.99(d,2h,芳环h),4.12(m,2h,ch2)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例1步骤(2)。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例3)3-乙基取代芴为配体碳桥连的锆金属催化剂

(1)3-乙基取代芴的合成。

将9-芴酮(1.8g,10mmol)和水按重量比1∶7加入到反应器中,搅拌,加热,当温度升至80-90℃时开始滴加硝酸和硫酸的混合酸(硝酸和硫酸8:2混合)108克,回流下反应20小时,加水淬灭反应,抽滤,所得固体用甲醇和冰醋酸重结晶,干燥得3-硝基-9-芴酮(1.35g,50%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.75(s,1h,芳环h)8.44(m,1h,芳环h),8.34(m,1h,芳环h),8.32(d,1h,芳环h)8.10(d,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h)。

将3-硝基-9-芴酮(1.35g)和乙醇按重量比1∶5加入到反应器中,加入铁粉(2mmol)搅拌,加热回流,反应过夜,tlc检测原料硝基化合物芴已经消失。冷却,过滤除去固体,蒸干溶液。加入乙酸乙酯100ml溶解,有机相用饱和食盐水100ml洗3次,合并有机相,干燥剂干燥后过滤蒸干。乙酸乙酯石油醚重结晶即可得到纯度大于97%的3-氨基9-芴酮淡黄色固体(0.95g,90%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.44(m,1h,芳环h)8.34(m,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.59(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h),6.99(s,1h,芳环h),6.42(m,1h,芳环h),6.27(m,2h,nh2)。

将3-氨基9-芴酮(1.95g)和37%浓盐酸混合后冷却至0~5℃,边搅拌边加入35%亚硝酸钠水溶液,保持温度在o~5℃之间反应1~1.5小时。然后缓慢滴加氢溴酸,滴加完毕后加入催化量的溴化亚酮,升温至室温后再升温至50℃反应两个小时。tlc显示反应完毕。停止反应。过滤除去固体。加入乙酸乙酯萃取100ml进行萃取3次。合并有机相。干燥剂干燥后,过滤除去干燥剂。蒸干。粗产品用乙酸乙酯和石油醚进行重结晶可得白色3-溴-9-芴酮固体(2.33g,90%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.44(m,1h,芳环h)8.34(m,1h,芳环h),8.22(s,1h,芳环h),7.70(m,1h,芳环h),7.51(m,1h,芳环h),7.24(d,1h,芳环h),7.05(d,1h,芳环h)。

将877mg锌粉、405mg氯化汞、20ml浓盐酸和40ml水混合搅拌5min,静置。倾去水液,加入40ml95%乙醇,加入2.33g3-溴-9-芴酮,回流反应8h,反应过程中分批加入30ml浓盐酸,发硬完毕后,冷却,抽滤,粗产物用乙醇重结晶,干燥后得白色固体产物3-溴取代芴1.87g,产率85%。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:8.01(s,1h,芳环h)7.87(m,1h,芳环h),7.55(s,1h,芳环h),7.45(m,2h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),4.12(m,2h,ch2)。

将3-溴芴固体(1.87g)溶于50毫升无水四氢呋喃,加入1.1当量的镁粉200mg和催化量的碘,升温,反应引发后继续加热反应2小时后,冷却,过滤得到格式试剂的四氢呋喃溶液。降温至内温0℃-5℃,然后滴加乙基溴的溶液。滴加完毕后再升温至室温反应4小时。tlc显示反应已经完全。慢慢滴加氯化铵水溶液淬灭反应。用25毫升乙酸乙酯萃取3次,合并有机相。有机相用干燥剂干燥后,过滤除去干燥剂。蒸干溶剂。粗产品用乙酸乙酯和石油醚重结晶。即可得到白色3-乙基芴固体(889mg,60%)。特征:1hnmr(chcl3d3)δppm:7.87(s,1h,芳环h)7.10(m,1h,芳环h),7.55(s,1h,芳环h),7.50(m,1h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),7.14(m,1h,芳环h),4.12(m,2h,ch2),2.60(m,2h,ch2),1.25(t,3h,ch3)。

(2)同实施例1步骤(2)

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3)。(实施例4)3-氟取代芴为配体碳桥连的钛金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成,同实施例1步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例5)3,6-二氟取代芴为配体碳桥连的钛金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成,同实施例2步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例4的步骤(2)。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例6)3-乙基取代芴为配体碳桥连的钛金属催化剂

(1)3-乙基取代芴,同实施例3步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例4的步骤(2)。

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3)。(实施例7)3-氟取代芴为配体碳桥连的铪金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成,同实施例1步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例8)3,6-二氟取代芴为配体碳桥连的铪金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成,同实施例2步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h)。

(实施例9)3-乙基取代芴为配体碳桥连的铪金属催化剂

(1)3-乙基取代芴,同实施例3步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3)。(实施例10)3-氟取代芴为配体硅桥连的锆金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成。同实例1步骤(1)

(2)2-氟环戊二烯基的合成:同实例1步骤(2)

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基甲基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-环己基甲基硅-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例11)3,6-二氟取代芴为配体硅桥连的锆金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成。同实施例1步骤(1)

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例1步骤(2)。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例12)3-乙基取代芴为配体硅桥连的锆金属催化剂

(1)3-乙基取代芴的合成。同实施例1

(2)同实施例1步骤(2)

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol环己基氯硅烷的溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例13)3-氟取代芴为配体硅桥连的钛金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成,同实施例1步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例1步骤(2)。

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-环己基氯硅基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例14)3,6-二氟取代芴为配体硅桥连的钛金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成,同实施例2步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例4的步骤(2)。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的1环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-环己基氯硅烷-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例15)3-乙基取代芴为配体硅桥连的钛金属催化剂

(1)3-乙基取代芴,同实施例3步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例4的步骤(2)。

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例16)3-氟取代芴为配体硅桥连的铪金属催化剂

(1)3-氟取代芴的合成,同实施例1步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-氟芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.87(m,1h,芳环h)7.55(m,3h,芳环h),7.38(m,1h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例17)3,6-二氟取代芴为配体硅桥连的铪金属催化剂

(1)3,6-二氟取代芴的合成,同实施例2步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3,6-二氟芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3,6-二氟芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例18)3-乙基取代芴为配体硅桥连的铪金属催化剂

(1)3-乙基取代芴,同实施例3步骤(1)。

(2)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(3)10mmol3-乙基芴溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(4)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的3-乙基芴-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:7.55(m,4h,芳环h),7.28(m,1h,芳环h),6.99(m,2h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),4.66(m,2h,芳环h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例19)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体碳桥连的锆金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:将10mmol钠屑加到10ml乙醇中。然后添加10mmol的甲苯酮。然后滴加20mmol2-氟环戊二烯,混合物在回流下搅拌15小时。得到的产物接着以水稀释并以戊烷萃取,蒸掉有机相,蒸馏除掉过量的2-氟环戊二烯基后,用乙酸乙酯萃取后,干燥,过滤蒸干。

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例20)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体碳桥连的钛金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例19步骤(1)。

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例21)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体碳桥连的铪金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例19步骤(1)。

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例22)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体硅桥连的锆金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例23)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体硅桥连的钛金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例24)5h-茚并[1,2-b]吡啶基为配体硅桥连的铪金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]吡啶溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例25)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体碳桥连的锆金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实例19步骤(1)

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.90(m,1h,芳环h),8.35(m,1h,芳环h),8.25(m,1h,芳环h),8.00(m,1h,芳环h),7.80(m,1h,芳环h),7.55(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例26)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体碳桥连的钛金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例19步骤(1)。

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.90(m,1h,芳环h),8.35(m,1h,芳环h),8.25(m,1h,芳环h),8.00(m,1h,芳环h),7.80(m,1h,芳环h),7.55(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例27)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体碳桥连的铪金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成,同实施例19步骤(1)。

(2)10mmol5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的2-氟环戊二烯基(同上)并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的1,3,5-三氟苯溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)8.90(m,1h,芳环h),8.35(m,1h,芳环h),8.25(m,1h,芳环h),8.00(m,1h,芳环h),7.80(m,1h,芳环h),7.55(m,1h,芳环h),6.40(m,4h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h)。

(实施例28)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体硅桥连的锆金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化锆,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.90(m,1h,芳环h),8.35(m,1h,芳环h),8.25(m,1h,芳环h),8.00(m,1h,芳环h),7.80(m,1h,芳环h),7.55(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例29)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体硅桥连的钛金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化钛,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化钛。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

(实施例30)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃基为配体硅桥连的铪金属催化剂

(1)2-氟环戊二烯基的合成:同实施例19步骤(1)。

(2)5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃溶解在50ml乙醚中并与10mmol正丁基锂的1.6m己烷溶液混合,然后搅拌几小时。添加等摩尔的取代2-氟环戊二烯,并且混合物搅拌过夜。然后以50ml水水解反应混合物,以硫酸钠干燥有机相并在真空下蒸掉溶剂,备用。

(3)20mmol的环己基氯硅烷溶于50ml乙醚中,降温至-78℃,滴加20mmol的丁基锂,加完后添加1eq的四氯化铪,还混合物搅拌过夜后,滴加10mmol配位体溶解在30ml乙醚中的混合液。滴加完毕后,混合物搅拌过夜,然后蒸掉溶剂并以二氯甲烷萃取残余物,合并有机相,经硫酸钠干燥,过滤随后在真空下蒸掉溶剂。为了纯化,将残余物溶解在戊烷中,溶液经硅胶过滤并在-30℃结晶即可得到相应的5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化铪。特征:1hnmr(dmsod6)δppm:8.50(m,1h,芳环h),7.95(m,1h,芳环h),7.85(m,1h,芳环h),7.60(m,1h,芳环h),7.40(m,1h,芳环h),7.15(m,1h,芳环h),6.21(m,1h,环戊二烯h),6.10(m,1h,环戊二烯h),2.90(m,2h,环戊二烯h),2.65(m,2h,芳环h),2.60(m,2h,ch2),1.25(m,3h,ch3),0.85(m,10h,环己基h)。

以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

催化剂活性测试实验:

主要原料及其预处理:

所有涉及金属有机化合物的制备和处理的操作均采用标准手套箱和schlenk技术,在高纯氮气下进行。溶剂甲苯,分析纯,使用前用金属钠和二苯甲酮连续回流24h以上直至变色后蒸馏密封备用。用于聚合反应的1-癸烯购自aldrich并通过水和氧清除剂进行纯化。聚合实验用反应瓶经抽真空除氧除湿,用高纯氮气置换至少3~4次,氮气保护下降温。配制一定浓度的主催化剂和助催化剂的甲苯溶液。当油浴温度达到设定温度时,采用干燥的玻璃注射器在玻璃反应瓶中加入一定量的助催化剂,搅拌下依次加入1-癸烯、甲苯、主和辅助催化剂的甲苯溶液,保持油浴温度,开始聚合。反应一定时间后,用乙醇盐酸溶液终止反应,然后将聚合产物进行过滤分离。将上层产物加入去离子水冲洗几次后,进行分液处理,取上层清液经常压蒸馏除去未反应的单体和溶剂,然后在90~160℃区间减压蒸馏取得目标产物。

催化剂组分的浓度如下:茂金属催化剂:1%的甲苯溶液;主助催化剂:0.1%ph3c+b(c6f5)4的甲苯溶液;辅助催化剂:25%al(ibu)3的甲苯溶液。

三种催化剂组分:茂金属催化剂/主助催化剂/辅助催化剂的摩尔比为1:2:6。

实验方法:

将干燥的50ml甲苯和1-癸烯(370g,2.64mol)加入到1个500ml的带有磁力搅拌的反应瓶中。待升温至50℃时,分别加入20ml辅助催化剂溶液(0.30g,1.00mmol)并搅拌30分钟。然后将活化的催化剂混合物5ml,包括茂金属催化剂(x,0.010mmolzr),主助催化剂[cph3]+[b(c6f5)4]-(0.18g,0.020mmol)和辅助催化剂(ibu)3al(0.10g,0.50mmol)的甲苯溶液注入到反应瓶中使其开始反应,加热使反应温度上升到70℃,维持恒温反应1小时。然后加入5ml乙醇盐酸溶液终止反应。真空下除去未反应的1-癸烯和溶剂甲苯之后,称量剩余产物的重量,计算催化活性和1-癸烯转化率。

实例1:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆

实例2:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛

实例3:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪

实例4:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆

实例5:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]吡啶-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化钛

实例6:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化锆

实例7:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化钛

实例8:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃啶-2-氟环戊二烯-二-1,3,5-三氟苯基-二氯化铪

实例9:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化锆

实例10:茂金属催化剂:5h-茚并[1,2-b]硫代吡喃-2-氟环戊二烯-环己基硅基-二氯化钛

实验结果总结表1

实验结果总结表2

综上,本发明茂金属聚-α烯烃催化剂,结构稳定,催化效率高,本发明的制备方法操作简便、产率高、原料易得,成本低、环境污染小,易于工业化生产。

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