一种催化剂配体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化技术领域，尤其涉及一种催化剂配体及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的催化剂配体化学结构如式(I)所示；其中，R1为烷基、环烷基或芳基。本发明专利技术提供的催化剂配体分子具有双PNP结构和特定的空间位阻，其在与铬催化剂络合后用于乙烯选择性齐聚时，一个双PNP结构可以与两个Cr配位，形成两个催化活性中心，使活性中心更集中，从而表现出高催化活性；而两个PNP间的碳链结构的空间位阻作用能够抑制聚合过程分子链的增长，使得更倾向于生成低碳数产物，从而避免聚乙烯蜡和高聚物的生成。本发明专利技术提供的配体能够使铬催化剂在乙烯选择性齐聚过程中表现出较高的催化活性和催化选择性，具有良好的工业化应用价值。具有良好的工业化应用价值。具有良好的工业化应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂配体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化
，尤其涉及一种催化剂配体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]线性α
‑
烯烃是重要的化工产品和中间体，特别是1
‑
己烯、1
‑
辛烯是制备高性能聚烯烃弹性体所必需的共聚单体。近年来，随着材料产业的发展，特别是国内新旧动能转化，POE弹性体产业产能将集中释放，导致高级线性α
‑
烯烃的需求逐年增长。乙烯齐聚法制备1
‑
己烯、1
‑
辛烯等高级α
‑
烯烃成为国内外的研究热点，而催化剂配体是该法的核心技术，直接决定齐聚工艺的产物分布和经济效益。
[0003]目前，实现工业化的乙烯选择性齐聚装置很少，很多研发还只是停留在实验室阶段，只有少数在进行中试。影响其工业化的主要原因在于装置运行的经济性和平稳性，归根结底还是在于催化剂的活性和选择性。超高活性的催化剂可大大降低高成本的助催化剂的使用量，提高经济效益；高的选择性可降低齐聚过程聚乙烯蜡的生成，避免因管路堵塞而导致停车。因此，通过配体结构设计，寻找一种高活性、高选择性的配体，促进乙烯选择性齐聚工业化落地，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种催化剂配体及其制备方法和应用，含有本专利技术配体的催化体系在乙烯选择性齐聚反应中可以表现出较高的催化活性和催化选择性。
[0005]本专利技术提供了一种催化剂配体，其化学结构如式(I)所示：
[0006][0007]其中，R1为烷基、环烷基或芳基。
[0008]优选的，所述烷基的碳原子数为1～10个；所述环烷基的碳原子数为3～15个；所述芳基的碳原子数为6～20个。
[0009]优选的，所述烷基为甲基、乙基、异丙基或异丁基；所述环烷基为环戊基或环己基；所述芳基为苯基。
[0010]优选的，所述R1选择异丙基或环戊基。
[0011]本专利技术提供了一种催化剂配体的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将式(i)结构化合物和式(ii)结构化合物混合反应，得到式(I)结构催化剂配体；
[0013][0014]其中，R1为烷基、环烷基或芳基，X为卤素。
[0015]优选的，所述混合反应的具体过程包括：
[0016]先将式(i)结构化合物和式(ii)结构化合物分别在有机溶剂中溶解，然后在
‑
40～
‑
20℃条件下将式(i)结构化合物溶液和式(ii)结构化合物溶液混合反应，之后升温至15～35℃继续反应。
[0017]优选的，所述式(i)结构化合物按照以下步骤制备得到：
[0018]将季戊四醇和三卤化磷在催化剂存在条件下混合反应，得到式(i)结构化合物。
[0019]优选的，所述式(ii)结构化合物按照以下步骤制备得到：
[0020]1)将式(iii)结构化合物和式(iv)结构化合物在催化剂和缚酸剂存在条件下混合反应，得到式(ii')结构化合物；
[0021]H2N
‑
R1式(iii)；
[0022]其中，R1为烷基、环烷基或芳基，X'为卤素；
[0023]2)将所述式(ii')结构化合物和烷基锂混合反应，得到式(ii)结构化合物。
[0024]本专利技术提供了一种乙烯选择性齐聚用催化体系，包括：催化剂和配体；
[0025]所述催化剂为铬化合物；
[0026]所述配体为上述技术方案所述的催化剂配体或上述技术方案所述制备方法制得的催化剂配体。
[0027]本专利技术提供了一种线性α
‑
烯烃的制备方法，包括以下步骤：
[0028]将乙烯在催化剂及配体存在条件下进行选择性齐聚反应，得到线性α
‑
烯烃；
[0029]所述催化剂为铬化合物；
[0030]所述催化剂配体为上述技术方案所述的催化剂配体或上述技术方案所述制备方法制得的催化剂配体。
[0031]与现有技术相比，本专利技术提供了一种催化剂配体及其制备方法和应用。本专利技术提供的催化剂配体化学结构如式(I)所示；其中，R1为烷基、环烷基或芳基。本专利技术提供的催化剂配体分子具有双PNP结构和特定的空间位阻，即催化剂配体分子结构上，两个P
‑
N
‑
P链段
通过具有一定空间位阻的碳链连接；其在与铬催化剂络合后用于乙烯选择性齐聚时，一个双PNP结构可以与两个Cr配位，形成两个催化活性中心，使活性中心更集中，从而表现出高催化活性；而两个P
‑
N
‑
P间的碳链结构的空间位阻作用能够抑制聚合过程分子链的增长，使得更倾向于生成低碳数产物，从而避免聚乙烯蜡和高聚物的生成。本专利技术提供的配体能够使铬催化剂在乙烯选择性齐聚过程中表现出较高的催化活性和催化选择性，具有良好的工业化应用价值和广阔的市场前景。
具体实施方式
[0032]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术提供了一种催化剂配体，其化学结构如式(I)所示：
[0034][0035]式(I)中，R1为烷基、环烷基或芳基；其中，所述烷基的碳原子数优选为1～10个，具体可为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，所述烷基更优选为甲基、乙基、异丙基或异丁基；所述环烷基的碳原子数优选为3～15个，具体可为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个或15个，所述环烷基更优选为环戊基或环己基；所述芳基的碳原子数优选为6～20个，具体可为6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个，所述芳基更优选为苯基。
[0036]在本专利技术提供的催化剂配体中，所述催化剂配体的化学结构最优选为式(I
‑
1)或式(I
‑
2)所示：
[0037][0038]本专利技术还提供了一种催化剂配体的制备方法，包括以下步骤：
[0039]将式(i)结构化合物和式(ii)结构化合物混合反应，得到式(I)结构催化剂配体；
[0040][0041]式(I)中，R1为烷基、环烷基或芳基，X为卤素；其中，所述烷基的碳原子数优选为1～10个，具体可为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，所述烷基更优选为甲基、乙基、异丙基或异丁基；所述环烷基的碳原子数优选为3～15个，具体可为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个或15个，所述环烷基更优选为环戊基或环己基；所述芳基的碳原子数优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂配体，其化学结构如式(I)所示：其中，R1为烷基、环烷基或芳基。2.根据权利要求1所述的催化剂配体，其特征在于，所述烷基的碳原子数为1～10个；所述环烷基的碳原子数为3～15个；所述芳基的碳原子数为6～20个。3.根据权利要求2所述的催化剂配体，其特征在于，所述烷基为甲基、乙基、异丙基或异丁基；所述环烷基为环戊基或环己基；所述芳基为苯基。4.根据权利要求1所述的催化剂配体，其特征在于，所述R1选择异丙基或环戊基。5.一种催化剂配体的制备方法，包括以下步骤：将式(i)结构化合物和式(ii)结构化合物混合反应，得到式(I)结构催化剂配体；其中，R1为烷基、环烷基或芳基，X为卤素。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合反应的具体过程包括：先将式(i)结构化合物和式(ii)结构化合物分别在有机溶剂中溶解，然后在
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40～
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20℃条件下将式(i)结构化合物溶液和式(ii)结构化合物溶液混合反应，之后升温至15～35℃继续反应。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述式(i)结构化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕希林，刘鹏，冯其龙，张蒙，仝保田，杨洪业，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：