[发明专利]苯胺-噁唑啉稀土金属催化剂、制备方法及应用

说明书

本发明属于催化技术领域，涉及一种苯胺‑噁唑啉稀土金属催化剂、制备方法及应用。本发明制备的苯胺‑噁唑啉稀土金属催化剂，以氨基醇和邻溴苯甲酸为原料，原料价廉易得且易于修饰；苯胺‑噁唑啉稀土金属催化剂的制备方法，含有不同取代基的苯胺‑噁唑啉配体可直接与稀土金属反应，催化剂易分离提纯，产率高；苯胺‑噁唑啉稀土金属催化剂与烷基铝试剂和有机硼盐组成的催化体系，可用于催化共轭二烯的聚合反应。

技术领域

本发明属于催化技术领域，涉及一种苯胺-噁唑啉稀土金属催化剂、制备方法及应用。

背景技术

聚烯烃是世界上产量最大、应用最广泛的高分子材料。因其具有优异的力学强度和加工性能、卓越的耐腐蚀性和良好的电气绝缘性能、低廉的价格和可循环再利用的优点，聚烯烃在交通、建筑和人们的日常生活等各个领域有着广泛的应用。聚烯烃的性能主要与其微观结构相关，不同微观结构的聚烯烃表现出不同的物理和化学性质，从而决定了它的应用领域。因此，设计开发能够获得不同聚合物微观结构的烯烃催化体系，对聚烯烃材料的开发具有重要的理论指导和实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯胺-噁唑啉稀土金属催化剂、制备方法及其在催化共轭二烯聚合领域的应用。

本发明的技术方案：

一种苯胺-噁唑啉稀土金属催化剂，结构式如下：

其中，Ln是稀土金属，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)；

R¹是噁唑啉杂环上与氮相邻碳上的取代基，为氢、甲基、乙基、异丙基、丁基、叔丁基、正丁基、烷氧基、苯基或苄基；优选氢、甲基或苯基；

R²是苯胺苯环上的取代基，为氢、甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、烷氧基、苯基、苄基、氨基、硝基或腈基；优选氢、甲基或异丙基；

R³是与稀土金属直接相连的基团，为甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苯基、苄基、三甲基硅亚甲基、烷氧基、环戊二烯基、茚基、芴基或卤素离子，卤素离子为氟(F^-)、氯(Cl^-)、溴(Br^-)和碘(I^-)离子、Cl、Br或I；优选苄基、三甲基硅亚甲基或氯离子；

R⁴是与稀土金属直接相连的辅助配体，为四氢呋喃、苯甲醚、二甲醚、乙醚、四氢吡喃、吗啉或三乙胺；优选四氢呋喃；

一种苯胺-噁唑啉稀土金属催化剂的制备方法，步骤如下：

(1)制备邻溴苯-噁唑啉

将邻溴苯甲酸溶于0.1M～0.5M二氯甲烷溶液中，加入二氯亚砜形成混合液，邻溴苯甲酸与二氯亚砜的摩尔比为1:1～2，混合液加热回流1～6h；反应完成后，除去多余的溶剂和二氯亚砜，得到产物A，用0.1M～0.5M二氯甲烷溶解产物A；在冰水浴中将产物A添加到2-氨基-2-甲基-1-丙醇的0.01M-0.1M二氯甲烷溶液中，产物A与2-氨基-2-甲基-1-丙醇的摩尔比为10～20:1，加料完成后，逐渐加热升至室温并搅拌1～6h，过滤；滤液用1M～3M稀盐酸洗涤，干燥，过滤，旋去溶剂，得到产物B；在冰水浴中用二氯亚砜溶解产物B，产物B与二氯亚砜的摩尔比为1:10～20，逐渐加热升至室温并搅拌12～36h，过滤；再用0.1M～0.5M二氯甲烷溶解，干燥，过滤，除去溶剂后，得到邻溴苯-噁唑啉；

(2)制备苯胺-噁唑啉配体