[发明专利]桥联双脒基钴锂杂金属催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及乙烯聚合过渡金属催化剂，具体而言涉及一种具有N-C-N-Si-N-C-N骨架的桥联双脒基配体钴锂杂金属配合物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚烯烃工业的发展和创新往往和催化剂的创新密不可分。自上世纪五十年代开始，近半个世纪的时间里，环戊二烯基配体配位的金属化合物一直是金属有机化学的研究热点，其中Ziegler和Natta分别采用TiCl₄/AlEt₃和TiCl₃/AlEt₂Cl组成的催化剂体系在常压条件下成功地制备了线型高密度聚乙烯和全同立构聚丙烯，开创了聚烯烃工业的新纪元。20世纪80年代初，Kaminsky和Sinn等报道了甲基铝氧烷(MAO)，以其为助催化剂，推动了茂金属催化剂以及其后的非茂催化剂的蓬勃发展。近年来报道的非茂金属催化剂有以下几种配体典型：二亚胺配体、吡咯亚胺及类似的五元配体和脒基配体。其中新型苯氧亚胺为配位的非茂前过渡金属催化剂不仅具有非常高的催化烯烃聚合活性，而且对烯烃与极性单体共聚也表现出极高的催化活性。另外，在一定的条件下，该类催化剂能催化烯烃进行活性配位聚合。但这种苯氧亚胺为配位的非茂前过渡金属催化剂催化烯烃聚合的活性在温度达到60℃之后就会出现大幅度的衰减，甚至失活，催化剂的耐温性较差，限制了其进一步应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥联双脒基钴锂杂金属催化剂，该催化剂合成方法简单，反应条件温和，原料易得，用于乙烯聚合具有好的催化活性。

本发明提供的一种桥联双脒基钴锂杂金属催化剂，其结构式为：

本发明还提供的一种桥联双脒基钴锂杂金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）桥联双脒基配体锂盐的制备：在氮气的保护和冰水浴下，将2,6-二异丙基苯胺与正丁基锂按照1∶1摩尔比混合反应，溶剂为乙醚，搅拌，自然升至室温，保持搅拌反应4小时，得到锂化产物溶液，将所得溶液置于冰水浴下，然后向上述溶液中加入相当于锂化产物一半摩尔比的二氯二甲基硅烷，搅拌，自然升至室温，保持搅拌反应4-5小时，静置，过滤，保留滤液，得到桥联产物；桥联产物再置于冰水浴下，加入相当于2,6-异丙基苯胺一倍摩尔比的丁基锂，自然升至室温，保持搅拌反应4-5小时，得到桥联双氨基锂盐；桥联双氨基锂盐再至于冰水浴中，加入相当于上一步产物2倍摩尔比的苯腈，保持搅拌反应4-5小时，最后得到桥联双脒基配体锂盐1a。

（2）桥联双脒基钴锂杂金属催化剂的制备：在氮气保护下，将桥联双脒基配体锂盐置于冰水浴中，加入相当于配体锂盐一半摩尔比的二氯化钴，自然升至室温，保持搅拌反应12小时，静置，过滤，滤液浓缩得到桥联双脒基钴锂杂金属催化剂2a。

催化剂用于乙烯聚合，在70℃，Al/Co=3000时，表现出较好的聚合活性，达到2.416×10⁴g·mol(Co)^-1·h^-1。

与现有技术相比本发明的优点和效果：

本发明利用桥联双脒基配体，得到一种新型的非茂钴锂杂金属催化剂，其结构构型上类似桥联茂，但其优势在于脒基是π⁴共轭体系，相比较茂环的π⁶共轭体系电荷密度较小，催化剂用于乙烯聚合有较好的催化活性。

本发明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。

附图说明

图1本发明桥联双脒基钴锂杂金属催化剂的单晶X射线结构图

具体实施方式

以下仅仅为详细说明本发明而给出的具体实施例，这些实施例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1催化剂2a的制备及表征

（1）桥联双脒基配体锂盐的制备