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氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:3927924 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂,涉及乙烯聚合IVB过渡金属催化剂,具体是一种具有N-C-C-Si-N骨架的氮杂烯丙基配体锆配合物催化剂。其制备方法:在氮气的保护下,用二异丙基胺基锂(LDA)将有取代基的酮亚胺去氢,之后加入等摩尔的溴化镁,得到镁盐A后再加入等摩尔的硅烷化合物制备出化合物B,再次用LDA去氢制备出氨基硅桥氮杂烯丙基锂C,最后与ZrCl4反应得到氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂。该制备方法简单,用料简单易得、价格低廉,且产率较高;催化剂用于乙烯聚合显示出非常高的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乙烯聚合IVB过渡金属催化剂,具体而言涉及一种具有N-C-C-Si-N骨 架的氮杂烯丙基配体锆配合物催化剂,更具体地说是一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂及 其制备方法和应用。 目前,工业化的烯烃聚合催化剂有Ziegler-Natta型催化剂、Phillips型催化剂 和茂金属型等催化剂,这些催化剂可以通过调节配体的结构来达到对催化活性以及聚合物 性能的控制。其中氮杂烯丙基金属化合物类催化剂的报道非常稀少,而且存在制备原料工 艺复杂,价格昂贵,产率很低,催化活性低等缺点,限制了此类氮杂烯丙基金属化合物类催 化剂的应用推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂及其制备方法,以及该催 化剂在乙烯聚合中的应用。 本专利技术提供的一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂,具有如下a或b的结构式 <formula>formula see original document page 3</formula> 其中 R1、 R2各自独立地选自l-10个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和烷氧基中的 一种;W、I^各自独立地优选自氢,甲基,异丙基和苯基中的一种; X为卤素,优选氯或溴。 本专利技术还提供了一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂的制备方法,包括如下步骤 (1)锂盐的制备在氮气的保护下,丙酮浴下,将有取代基的酮亚胺化合物和二异丙基胺基锂按照等摩尔反应,溶剂为四氢呋喃,反应l-3小时后,再次冷却至-78t:加入等摩尔的溴化镁,当溶液自然升温到室温以后,保持搅拌反应8-10小时,得到镁盐A的四氢呋 喃溶液,在氮气的保护下,冰水浴下,将等摩尔的硅烷化合物缓慢加入其中,当溶液自然升 温到室温以后,保持搅拌反应10-12小时,用甲苯萃取得到油状的中性化合物B ;然后在氮 气的保护下,冰水浴下,用等摩尔的丁基锂再次锂化,保持搅拌反应8-10小时,在四氢呋喃 中结晶得到无色氨基硅桥氮杂烯丙基锂C ;
技术介绍
Me2N NMe2 Me2Si SiMe2 (2)催化剂的制备在氮气的保护下,在丙酮浴下,把ZrCl4加入到氨基硅桥氮杂烯丙基锂c的四氢呋喃溶液中,ZrCL与c的摩尔比为o.5 : i或i : i,当溶液自然升温到室温以后,保持搅拌反应20-24小时,真空抽干,加入二氯甲烷,过滤,将滤液浓縮得到氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂a或b。具体合成路线如下c b 氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂可以在乙烯聚合中的应用。在乙烯聚合的实验中催化剂聚合活性最高可达3. 65X 106g*mol(Zr)—1 *h—、聚乙烯分子量可达6. 58X 106g mo1—1。 与现有技术相比本专利技术的优点和效果合成催化剂所用原料简单易得、价格低廉,制备方法简单,且产率较高;催化剂用于乙烯聚合有非常高的催化活性,可得到具有超高分子量的聚乙烯。附图说明 图1为催化剂al的晶体结构; 图2为催化剂bl的晶体结构; 在图1和图2的晶体结构图中,配位结构为扭曲的八面体结构。具体实施例方式下面仅仅为说明而给出的实施例,这些实施例并非用于限制本专利技术的保护范围。 实施例1 (1)锂盐的制备 在氮气的保护下,丙酮浴下,将二异丙基胺基锂(0.21g,2mmo1)加入到N-苯乙基-2,6-二异丙基苯亚胺(0.56g,2mmo1)的四氢呋喃溶液中,反应3小时后,再次冷却至-78"加入溴化镁(0. 37g, 2mmo1),当溶液自然升温到室温后,保持搅拌反应8小时,真空抽干,正己烷洗涤,重结晶得到2,6-二异丙基-N-苯乙烯基苯胺基溴化镁的四氢呋喃配合物A1。在氮气的保护下,冰水浴下,将二甲基氨基二甲基硅基氯化物(0.3ml,2mmo1)缓慢加入A1的四氢呋喃溶液中,当溶液自然升温到室温以后,保持搅拌反应6小时,用甲苯4萃取得到油状的N_(2- 二甲基氨基二甲基硅基-1-苯乙烯基)_2,6- 二异丙基苯胺中性化 合物B1。然后在氮气的保护下,丙酮浴下,用二异丙基胺基锂(0.21g,2mmo1)再次锂化,保 持搅拌反应6小时,在四氢呋喃中结晶得到无色N-(2- 二甲基氨基二甲基硅基-1-苯乙烯 基)-2,6-二异丙基苯胺基锂的四氢呋喃配合物Cl ; 中间体A1, Bl和CI的产率及其表征的数据如下 Al :无色晶状物,产率98 %。 'H NMR(300MHz C6D6) : S 1. 11 (d, 12H, CH(CH3)2), 2. 60-2. 64 (m, 2H, CH (CH3) 2) , 4. 08—4. 10 (d, 2H, CH2) , 7. 23—7. 30 (m, 5H, Ph) , 7. 38—7. 41 (m, 3H, Aryl). 13C NMR(75MHz C6D6) : S 24. 44, 26. 57 (CH(CH3)2) ,31. 33 (CH(CH3)2), 96. 45 (CH2) , 126. 12 (p-Ar) , 130. 29 (m—Ar) , 131. 45 (o_Ph) , 133. 76 (p-Ph) , 134. 05 (m—Ph), 138. 66 (ipso-CPh) , 139. 12 (ipso-CAr) , 141. 77 (ipso-CAr-N) , 168. 39 (N = C) 元素分析理 论值:C,63. 83 ;H,7. 65 ;N,2. 66% 实测值C,63. 81 ;H, 7. 68 ;N,2. 70. Bl :浅黄色油状物,产率97%。 NMR(300MHz CDC13) : S0.01(d,6H, Si(CH3)2), 1. 08(s,2H, CH2) , 1. 31-1. 43(d, 12H, CH(CH3)2) ,2. 33-2. 47(d,6H, N(CH3)2) ,2. 99 (m, 2H, CH(CH3)2) ,7. 22-7. 30 (m, 5H, Ph) , 7. 59(s,2H, m—Ar) ,8. 03 (d, 1H, p-Ar). CI :无色晶状物,产率98 %。 NMR(300MHz C6D6) S 0. 05(d,6H, Si (CH3)2), 0. 67-0. 71 (m, 12H, CH (CH3) 2) , 0. 76—0. 83 (q, 12H, 3THF) , 2. 25—2. 26 (d, 6H, N (CH3) 2) , 2. 80 (q, 12H,3THF) ,3. 31—3. 35(m,2H, CH(CH3)2) ,3. 13—3. 14 (d, 1H, CH) , 6. 44—6. 48(q,2H, o_Ph), 6. 53-6. 61 (m, 3H, m, p-Ph) , 6. 68 (d, 1H, p-Ar) , 7. 10-7. 13 (d, 2H, m_Ar). 13C NMR (75MHzC6D6) S _3. 96 (Si (CH3) 2) , 23. 85_24. 58 (CH3, iPr) , 26. 03 (CH2, THF) , 28. 38_29. 45 (CH, iPr) ,38. 86(N(CH3)2) ,68. 43(0_CH2, THF) , 73. 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氨基硅桥氮杂烯丙基锆催化剂,其特征在于,具有如下a或b的结构式:***其中:R↑[1]、R↑[2]各自独立地选自1-10个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和烷氧基中的一种;X为卤素,优选氯或溴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁世芳白生弟刘滇生童红波张文娟孙文华
申请(专利权)人:山西大学
类型:发明
国别省市:14[中国|山西]

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