[发明专利]一种手性双噁唑啉胺基金属催化剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种手性双噁唑啉胺基(NNN)金属催化剂、制备方法及应用，特别涉及手性双噁唑啉胺基(NNN)金属催化剂、制备方法及其在有机小分子和高分子方面的应用，属于催化剂技术领域。

背景技术

Pincer配体是指含有三齿配位的对称性螯合配体，广泛应用在金属有机化学研究领域中。1976年，Moulton和Shaw首次合成了第一例Pincer配体，即负一价PCP配体。其中，碳负离子位于中间，两个磷原子位于两侧。然而，它新颖的双磷结构在当时并未引起人们的注意。直到80年代，人们对其性质进行重新测定，发现其对金属有机化合物具有良好的热稳定性，使得其在均相催化中得到广泛应用。随着对PCP配体的深入研究，其应用逐渐延伸至化学传感器和化学转化器的纳米科学领域。随后，人们将硫醚中的硫原子，叔胺引入到磷原子的位置或者吡啶中的氮原子引入到中心碳原子的位置，形成SCS，NCN，SNS，PNP，PCN等构型的Pincer配体。这些Pincer配体能够和稀土或者过渡金属配位，得到不同结构的金属有机化合物。事实表明含有Pincer配体的金属有机化合物可以作为烯烃聚合催化剂促进高分子合成。例如以主族、稀土和过渡金属为中心的金属有机化合物在多种烯烃如乙烯、α-烯烃，1,3-丁二烯，异戊二烯等聚合配位反应中表现出很好催化活性和立体选择性。这样的金属有机化合物还在有机小分子反应如：henry反应，heck反应，Suzuki-Miyaura耦合，烷烃的脱氢反应，氢转移反应，羟醛缩合反应，不对称烯丙基的烷基化，Friedel-Crafts烷基化和C-H键活化反应中表现出很好的催化活性。在这些传统的有机反应中，Pincer配体尤其是含有手性基团的Pincer配体可以显著增加金属中心的稳定性，改善底物的官能团耐受性，提高反应的选择性。

目前报道的手性Pincer配体只有NON，NSN，NNN型，而且这些手性Pincer配体并未与所有过渡金属或稀土金属形成金属有机化合物，尽管这些以手性Pincer配体为支撑的金属有机化合物都能表现出一定的选择性，但是却达不到定向选择的效果，无法应用于传统的有机反应。尤其是目前的催化剂对异戊二烯聚合得到trans-1,4聚异戊二烯的选择性不够高、活性也较低。

发明内容

针对现有技术存在的选择性不够高，应用范围不够广，尤其是目前的催化剂对异戊二烯聚合得到trans-1,4聚异戊二烯的选择性不够高、活性也较低的缺陷，本发明的目的在于提供一种手性双噁唑啉胺基(NNN)金属催化剂、制备方法及应用，本发明所述的催化剂制备方法简单，价格低廉；得到的聚合物选择性都是99.9%，活性高，应用范围广。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种手性双噁唑啉胺基(NNN)金属催化剂，所述催化剂结构式如下：

其中，n代表与中心金属M相连的R₂的数量，R₁为CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃、CH(CH₃)₂、C(CH₃)₃、CH₂CH(CH₃)₂、CH₂Ph或Ph；R₂为CH₂SiMe₃、CH(SiMe₃)₂、CH₂-(2,6-ⁱPr₂-C₆H₃)、CH₂CHCH₂、MeCHCHCH₂、CH₂CPhCH₂、CH₂CMeCH₂、CH₂C₆H₄NMe₂-o、CH₂C₆H₄OMe-o或Cl；Ph为苯基，Me为甲基，ⁱPr为异丙基，o表示邻位；

（1）当M=Sc、Y、Lu、Yb、Tm、Er、Ho、Dy、Tb、Gd、Eu、Sm、Pm、Nd、Pr、Ce或La，且M为正三价时；n=2；