[发明专利]一种高热稳定性铁催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种高热稳定性铁催化剂及其制备方法；该高热稳定性铁催化剂由α‑二亚胺配体与FeClsubgt;2/subgt;发生配位反应制得，α‑二亚胺配体的对位上含有苯氧基、邻位含有甲氧基，苯氧基和甲氧基均与苯环具有共轭效应，使铁金属中心的电子云密度进一步上升，催化苯乙烯和降冰片烯共聚时，使铁催化剂的稳定性进一步上升，使铁催化剂聚合的温度可达到90℃，有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于烯烃催化聚合领域，具体涉及一种高热稳定性铁催化剂及其制备方法。

背景技术

聚降冰片烯是一种特殊的聚合物，具有优良的力学性能、耐热性、在有机溶剂中的可溶性及透明性，但聚降冰片烯脆性、粘性差和分子量低等，聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质，如透明度高、刚度大、玻璃化温度高，性脆等。

目前降冰片烯与苯乙烯的共聚物主要通过自由基聚合的方法制得，如A.E.Feiring和Q.Feng等将降冰片烯与四氟乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯用自由基方法进行四元共聚。

但自由聚合方法反应速度快，分子量不可控、共聚物收率低、共聚物分子量小、均聚物分子量高等缺点，基于此，本发明提供高热稳定性铁催化剂，并应用于降冰片烯和苯乙烯共聚反应中。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高热稳定性铁催化剂及其制备方法，该催化剂能够催化降冰片烯和苯乙烯共聚。

为实现上述目的，本发明提供一种高热稳定性铁催化剂，所述高热稳定性铁催化剂的结构式为：

一种高热稳定性铁催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：α-二亚胺配体的制备：

将2,6-二甲氧基-4-苯氧基苯胺、二酮、无水甲醇、甲酸依次加入支口烧瓶中，回流反应12～24h，反应结束后，过滤，将得到的粗产品在CH₃OH/CH₂Cl₂的混合溶剂中重结晶，过滤并用冷乙醇洗涤，真空干燥，得α-二亚胺配体；

S2：高热稳定性铁催化剂的制备：

在N₂保护下，将α-二亚胺配体与FeCl₂、CH₂Cl₂依次加入支口烧瓶中，在室温下搅拌12～24h，过滤混合液，所得液体在旋蒸下除去溶剂，得到的固体用乙醚洗涤，最后真空干燥，得高热稳定性铁催化剂。

上述反应具体合成步骤反应路线如下：

进一步的，步骤S1中，所述二酮的结构式如下所示：

进一步的，步骤S1中，所述甲酸的用量为2,6-二甲氧基-4-苯氧基苯胺质量的1％～10％。

进一步的，步骤S1中，所述2,6-二甲氧基-4-苯氧基苯胺与二酮的摩尔比为2:1～2.5:1。

进一步的，步骤S1中，所述回流反应的温度为25～60℃。

进一步的，步骤S2中，所述α-二亚胺配体与FeCl₂的摩尔比为1:1～1:2。

进一步的，所述高热稳定性铁催化剂用于催化降冰片烯和苯乙烯共聚反应，具体的流程为：将带有磁搅拌子的250mL聚合瓶真空-氮气循环置换三次，在N₂气氛下，加入甲苯溶液，加入降冰片烯、苯乙烯和MAO，然后用注射器加入催化剂的二氯甲烷溶液，在快速搅拌下反应，反应结束后，蒸发溶剂，得到聚合物。