[发明专利]一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明是关于一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂，制备方法及应用。属于催化技术领域。

背景技术

聚烯烃是全球消费量最大的合成树脂种类，世界各国特别是发展中国家对聚烯烃的需求在持续增加。由于聚烯烃材料具有非常优异的性能，如良好的机械性能，热性能，加工性能，抗腐蚀性能，医用性能等。因此，日常生活中聚烯烃材料无处不在。特别是含有极性功能基团的聚合物材料，与不含极性功能基团同类型聚合物相比，由于其在制备功能材料中的应用及独特的表面性质，正在引起人们极大的兴趣。但由于含有的极性功能基团通常会与金属中心配位而使催化剂中毒，目前能用于催化此类单体，例如极性乙烯基单体的催化剂还较少。虽然在合成含有可调控功能基团的高分子量的聚合物方面已经取得一些进展，但往往得到的聚合物选择性不好，或分子量不高。使该类聚合物的应用受到很大限制。因此开发能催化合成高分子量，高选择性的含有极性功能基团的聚合物的催化剂正在引起人们的日益关注。

在不对称催化中，为了提高产物的选择性，人们将手性配体引入催化剂体系中，使金属中心获得手性配位空间，从而获得高的选择性。但目前通过将手性引入到催化剂中用于烯烃聚合，获得高选择性的聚合物还很少见。在这些手性配体当中，手型双噁唑啉苯基配体(Phebox-)是一种通用的手性配体。Phebox由两个恶唑啉环和中心苯环构成。中心苯环能形成碳负离子从而与金属形成强烈的C-M共价键稳定配合物，同时为反应试剂和底物提供手性配位空间。双噁唑啉苯基配体容易制备，通过间苯二甲酰氯与相应的手性胺醇反应即可将手性引入配体。而且可以通过对苯环和杂环进行修饰得到不同的空间位阻和电子环境的手性配体。到目前为止，它的过渡金属化合物在不对称烷基化，迈克加成，Diels–Alder反应，烯烃的硅氢化，不对称共轭加成等有机小分子反应中有着广泛的应用，可以得到高选择性，高ee值的产物。

本文通过结合手性双噁唑啉配体在不对称催化中的良好选择性以及稀土在催化烯烃聚合中的高的活性，催化获得高分子量，高选择性的聚合物。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂；本发明的目的之二在于提供一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂，其特征在于：所述的手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂结构如下：

其中，R₁、R₂、R₃是苯环上的取代基；R₄、R₅是恶唑啉杂环上与氧原子相邻的碳上的取代基；R₆是恶唑啉杂环上与氮相邻的碳上的取代基；R₇、R₈是与稀土金属相连的引发基团；Ln是稀土金属；

R₁、R₂、R₃为相同或不同的基团，均为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正丁基、烷氧基、氨基、碘原子、溴原子、硝基、苯基、苄基和腈基中的一种；

R₄、R₅为相同或不同的基团，为氢原子，甲基，乙基，苯基，苄基正戊基、苯基、苄基、2,6-二异丙基苯基；

R₆为氢原子、甲基、乙基、异丙基、丁基、叔丁基、苯基、苄基；

R₇、R₈为相同或不同的基团，均优选烷基、三甲基硅甲基、烷氧基、苄基、环戊二烯基、茚基、芴基和卤素F、Cl、Br、I中的一种；

X为氧或硫中的一种；

Ln为钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nb)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)或镥(Lu)中的一种；

一种手性NCN型双噁唑啉苯基稀土金属催化剂的制备方法，所述合成方法步骤如下：

(1)制备手性NCN型双噁唑啉苯基配体；