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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子领域,具体涉及一种配体化合物、铁/镍配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、通过配位插入机制合成聚烯烃材料是聚合物科学领域中的一个重要课题,常用催化剂为异相催化剂,具有能够控制聚合物的形貌并防止反应器结垢等优势。但后过渡金属催化剂能够直接将烯烃与极性单体共聚以获得功能化聚烯烃,后过渡金属催化剂包括均相钯和镍催化剂。因此,为了将两者优势共同发挥,将均相催化剂负载于固体载体上使其非均相化是连接这两个领域的一种重要的策略。
2、在后过渡金属异相催化剂中将金属络合物锚定到载体上主要有三种方法。方法一:将金属络合物(或由助催化剂活化的金属络合物)直接负载在固体载体上以制备负载型催化剂,例如用粘土或二氧化硅负载的膦磺酸盐-钯体系,具有适度的活性(142kg mol-1h-1)、较高的丙烯酸酯共聚单体插入(4.3%)和低共聚物分子量(mn=4700g/mol),但此方法得到的催化剂不利于具有敏感活性物质的聚合。方法二:将金属络合物引入经助催化剂预处理的载体中,以形成离子对从而制备负载型催化剂,此方法广泛应用于改性载体的α-二亚胺镍催化体系,例如二氧化硅、氯化镁和硫酸化氧化锆等。方法三:设计具有特殊反应位点的金属配合物,通过铝助催化剂与载体反应,在金属配合物和载体之间形成共价键从而制备负载型催化剂,这类金属配合物上通常有羟基、氨基、氰基或羰基等反应官能团。以上方法中,大多数都需要用大量烷基铝或其他试剂对载体进行预处理,这些预处理试剂在聚合过程中会导致链转移等其它副反应,使聚合过程复杂。
3、现有一种
4、为了扩大设计新型异相催化剂的离子锚定策略的研究,目前还是需要寻找其他具有能与固体载体形成更强的非共价键相互作用的锚定官能团,以便更好地抑制烯烃聚合过程中催化剂的浸出、提高负载效率以制备高性能非均相聚烯烃催化剂。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种配体化合物、铁/镍配合物、催化剂及其制备方法和应用,基于新的负载策略,能与固体载体形成更强的非共价键相互作用的锚定官能团,以负载形成性能更好的催化剂,提高烯烃聚合效率。
2、为达上述目的,本专利技术提供了一种配体化合物,其结构式如式ⅰ、式ⅱ或式ⅲ所示:
3、
4、其中,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10分别独立地选择h、c1~c20烷基、c6~c20芳基取代的甲基中的一种。
5、根据本专利技术的实施例,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10分别独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、异丙基、基团a、基团b、基团c、基团d、基团e中的一种。
6、
7、根据本专利技术的实施例,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10分别为异丙基。
8、本专利技术还提供了一种如上述配体化合物的制备方法,包括:
9、将化合物f和化合物g反应生成如式ⅰ所示的配体化合物;
10、
11、将化合物h、化合物j和化合物k反应生成如式ⅱ所示的配体化合物;
12、
13、将化合物l、化合物o和化合物p反应生成如式ⅲ所示的配体化合物。
14、
15、本专利技术还提供了一种如上述配体化合物形成的铁/镍配合物,其结构式如式ⅳ、式ⅴ或式ⅵ所示:
16、
17、根据本专利技术的实施例,m为镍或铁,x为氯或溴。
18、本专利技术还提供了一种如上述铁/镍配合物的制备方法,包括:
19、在氮气条件下,将配体化合物、mx化合物加入有机溶剂中搅拌11-13小时,过滤后进行重结晶,得到铁/镍配合物。
20、根据本专利技术的实施例,mx化合物包括:dmenibr2或fecl2。
21、本专利技术还提供了一种负载铁/镍催化剂,包括载体以及负载在载体上的如上述的铁/镍配合物。
22、根据本专利技术的实施例,载体包括:二氧化硅、氯化镁、三氧化二铝中的一种或几种。
23、本专利技术还提供了一种如上述负载铁/镍催化剂的制备方法,包括:
24、将铁/镍配合物、载体和有机溶剂在氮气条件下搅拌11-13小时;
25、过滤干燥后即可得到负载铁/镍催化剂。
26、本专利技术还提供了一种如上述的负载铁/镍催化剂在催化烯烃进行聚合反应中的应用,其中,烯烃选自c2~c20烯烃中的至少一种。
27、根据本专利技术提供的配体化合物、铁镍配合物及其制备方法和应用,通过将磺酸钠取代基引入胺类配体化合物中,得到含磺酸钠取代基的胺类镍/铁配合物,含磺酸钠取代基的胺类镍/铁配合物负载形成催化剂后,由于磺酸钠基团上的氧原子能够与载体上的氢原子形成较强的氢键作用,使得镍/铁配合物能够更加紧密地与载体接触,达到更好的负载效果,进而使催化剂在聚合反应过程中表现出较高的极性单体耐受性,从而表现出更高的稳定性和活性,提高了聚合效率,提高了聚合后产物的分子量并能对产物形貌进行良好的控制。
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1.一种配体化合物,其结构式如式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ所示:
2.如权利要求1所述的配体化合物,其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10分别独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、异丙基、基团A、基团B、基团C、基团D、基团E中的一种。
3.如权利要求1所述的配体化合物,其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10分别为异丙基。
4.一种如权利要求1所述的配体化合物的制备方法,包括:
5.一种如权利要求1所述的配体化合物形成的铁/镍配合物,其结构式如式Ⅳ、式Ⅴ或式Ⅵ所示:
6.一种如权利要求5所述的铁/镍配合物的制备方法,包括:
7.如权利要求6所述的制备方法,其中,所述MX化合物包括:DMENiBr2或FeCl2。
8.一种负载铁/镍催化剂,包括载体以及负载在所述载体上的如权利要求5所述的铁/镍配合物;其中,所述载体包括:二氧化硅、氯化镁、三氧化二铝中的一种或几种。
9.一种如权利要求8所述的负载铁/镍催化剂的制备方法,包括:<
...【技术特征摘要】
1.一种配体化合物,其结构式如式ⅰ、式ⅱ或式ⅲ所示:
2.如权利要求1所述的配体化合物,其中,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10分别独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、异丙基、基团a、基团b、基团c、基团d、基团e中的一种。
3.如权利要求1所述的配体化合物,其中,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10分别为异丙基。
4.一种如权利要求1所述的配体化合物的制备方法,包括:
5.一种如权利要求1所述的配体化合物形成的铁/镍配合物,其结构式如式ⅳ、式...
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