啶希夫堿金屬配合物的合成與表征開(kāi)題報(bào)告

　　1. 選題的目的﹑依據(jù)及意義

　　本論文研究工作是以Brookhart型后過(guò)渡金屬二亞胺吡啶催化劑模型為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)新的具有更好催化性能的后過(guò)渡金屬聚烯烴催化劑。催化劑的結(jié)構(gòu)是催化劑活性的關(guān)鍵，因此，催化劑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是配體的設(shè)計(jì)，所以，為了開(kāi)發(fā)新型二亞胺吡啶類(lèi)催化劑，我們對(duì)Brookhart型二亞胺吡啶類(lèi)催化劑配體進(jìn)行改變和修飾，進(jìn)而提高聚合物催化劑的性能，減少聚合過(guò)程的物耗和能耗，制取人們所要求的聚合物產(chǎn)品。聚烯烴作為通用塑料的大宗品種，因其力學(xué)性能優(yōu)良﹑加工性能好﹑電氣絕緣性強(qiáng)﹑化學(xué)性能穩(wěn)定以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)﹑醫(yī)療衛(wèi)生﹑建筑﹑軍事﹑科研以及日常生活等諸多領(lǐng)域，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們生活密切相關(guān)。設(shè)計(jì)合成優(yōu)良的催化劑是提高聚烯烴產(chǎn)量和質(zhì)量的核心,而鑒于我國(guó)聚烯烴工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位及我國(guó)聚烯烴工業(yè)比較落后的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)高活性﹑高質(zhì)量﹑低成本﹑具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的催化劑是其關(guān)鍵之所在。就世界范圍而言，聚烯烴的產(chǎn)量和質(zhì)量已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)化程度的重要標(biāo)志。聚烯烴是合成樹(shù)脂中產(chǎn)量最大﹑用途最廣的高分子材料，催化劑則是生成聚烯烴的核心，伴隨著聚烯烴工業(yè)的發(fā)展，聚烯烴催化劑也經(jīng)歷了一次次成功改進(jìn)，到目前已形成齊格勒-納塔催化劑（Z-N催化劑）﹑茂金屬催化劑﹑后過(guò)渡金屬催化劑等多種催化劑共同發(fā)展的格局，不斷推動(dòng)著聚烯烴工業(yè)高速發(fā)展。后過(guò)渡金屬聚烯烴催化劑，具有Z-N催化劑體系和茂金屬催化劑所不具備的優(yōu)點(diǎn)，因此，加緊對(duì)后過(guò)渡金屬鐵﹑鈷﹑鎳﹑銅﹑錳﹑鋅等聚烯烴催化劑的研究，成為我國(guó)對(duì)聚烯烴基礎(chǔ)研究和工業(yè)生存的重點(diǎn)。由于對(duì)催化劑在合成過(guò)程中的`微觀反應(yīng)和反應(yīng)機(jī)理以及對(duì)催化劑的影響因素到底對(duì)催化劑是怎樣影響的，還沒(méi)有真正的認(rèn)識(shí)和明確的理解，因此，如何來(lái)解決這一系列的問(wèn)題﹑開(kāi)發(fā)出自己的高效工業(yè)催化劑﹑為聚烯烴催化劑的發(fā)展做出貢獻(xiàn)是我國(guó)科技工作者目前的主要任務(wù)。

　　我們從文獻(xiàn)和對(duì)已有的理論知識(shí)的歸納分析，合成新型聚烯烴催化劑，并進(jìn)一步研究它們的催化機(jī)理和催化活性，有望獲得優(yōu)良的催化劑，另外，催化劑的合成﹑結(jié)構(gòu)和性能等方面的基礎(chǔ)研究對(duì)開(kāi)發(fā)新型高效催化劑具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義，可加速聚烯烴工業(yè)的發(fā)展，因此，致力于后過(guò)渡金屬聚聚烯烴催化體系的研究具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

　　2.國(guó)內(nèi)外研究概況

　　在聚烯烴工業(yè)發(fā)展歷史的五十多年里，聚烯烴催化劑一直是世界各國(guó)研究的熱門(mén)課題，經(jīng)過(guò)各國(guó)科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)部門(mén)研究機(jī)構(gòu)的不斷﹑廣泛而深入的研究，其制備技術(shù)迅速發(fā)展，催化性能不斷得到改善，從而使催化劑的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了Z-N催化劑﹑茂金屬催化劑和后過(guò)渡金屬催化劑的三次飛躍。

　　二十世紀(jì)五十年代出現(xiàn)了Z-N催化劑并成功應(yīng)用于工業(yè)上，大大提高了聚烯烴特

　　別是聚乙烯（PE）的產(chǎn)量。

　　二十世紀(jì)八十年代，均相茂金屬催化劑的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化引起了人們的廣泛關(guān)注。

　　茂金屬催化劑具有單一的活性中心﹑極高的催化活性﹑高度的立體選擇性，因此，茂金屬催化劑在聚合物品種的開(kāi)發(fā)上顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)，國(guó)外部分企業(yè)對(duì)茂金屬催化劑進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)，部分取代了Z-N催化體系。

　　1995年，Brookhart等合成了一組新的Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的二亞胺基聚烯烴催化劑，

　　這種類(lèi)型的催化劑是可以催化乙烯和ɑ-聚烯烴的后過(guò)渡金屬催化劑的第一例,這為聚烯烴催化劑的研究開(kāi)拓了一個(gè)新的領(lǐng)域.

　　目前,已研究的后過(guò)渡金屬Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等二亞胺基配合物作為聚烯

　　烴催化劑，其催化活性在總體上還不如茂金屬催化劑，但其比較穩(wěn)定，并且可以實(shí)現(xiàn)分子設(shè)計(jì)，改變催化劑上的取代基，以得到具有高活性的催化劑。

　　3.研究主要內(nèi)容

　　本論文研究工作的目的在于以Brookhart型后過(guò)渡金屬雙亞胺吡啶催化劑為模型，開(kāi)發(fā)新型耐熱性﹑低成本﹑高活性的過(guò)渡金屬催化劑。主要包括以下三個(gè)階段工作：a)分析已有的高效乙烯聚合/齊聚催化體系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；b)以Brookhart型吡啶雙亞胺配體為模型，從共軛效應(yīng)﹑位阻效應(yīng)及電子效應(yīng)等方面對(duì)配體進(jìn)行修飾和改變，合成新配體；c)合成相應(yīng)的后過(guò)渡金屬Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的配合物。按照以下思路開(kāi)展工作：

　　以2,6-吡啶二甲醛為起始物，與苯胺反應(yīng)得到二亞胺吡啶類(lèi)配體L1、L2（二亞胺

　　吡啶類(lèi)配體Schiff堿配體）

　　L1 R=CH3L2 R=Br

　　在溶劑熱發(fā)條件下，分別以配體L1、L2與后過(guò)渡金屬Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)等反應(yīng)得到結(jié)構(gòu)新穎的配合物，并對(duì)這些配合物進(jìn)行固體熒光光譜、紅外光譜等測(cè)試。