工业上已广泛应用的多活性中心Ziegler-Natta催化剂对乙烯和其他单体聚合具有很高活性，单活性中心催化剂由于其明确的活性位及对聚合产物分子量、分子量分布、共聚单体组分的含量、聚合物立构规整性的准确控制方面所具有的优势成为研发的前沿课题。然而，单活性中心催化剂的主要缺陷是所得聚烯烃分子量分布过窄，从而给聚合物的后续加工造成障碍。研究表明，双核金属催化剂由于分子内存在两个金属原子，在一定条件下能够生产分子量呈双峰或宽峰分布的聚合物，从而改善聚合物的性能。因此，对于双核金属烯烃催化剂的研究，已经成为一个热点。论文瞄准这一前沿领域，进行了以下几个方面的研究：（1）合成了7个双核茂金属催化剂C₆H₂[[（CH₂C₅H₄）₂MCl₂]₂（Cat1，M=Ti；Cat2，M=Zr）；（C₅H₅TiCl₂）₂{[（RC₅H₃）CH₂]（p-C₆H₄）O（C₆H₄-p）[CH₂（C₅H₃R）]}（Cat3，R=H；Cat4，R=Me）；（RC₅H₄TiCl₂）₂{[（C₅H₄）CH₂]（p-C₆H₄）S（C₆H₄-p）[CH₂（C₅H₄）]}（Cat5，R=H；Cat6，R=Me）；（C₅H₅ZrCl₂）₂{[（C₅H₄）CH₂]（p-C₆H₄）S（C₆H₄-p）[CH₂（C₅H₄）]}（Cat7）；4个非茂金属催化剂{[3，5-di-^tBu-2-（O）C₆H₂CHN（Ph）][（Ph）NC（Me）C（H）C（Me）O]}TiCl₂（Cat8）；{[3，5-di-^tBu-2-（O）C₆H₂CHN（Ph）]₂[OC（Me）C（H）（Me）CN（C₆H₄）-（C₆H₄）NC（Me）C（H）C（Me）O]Ti₂Cl₄)（Cat9）；{3，5-di-Br-2-（O）C₆H₂CHN[2（O）C₆H₄])TiCl₂（Cat10）；{3，5-di-Br-2-（O）C₆H₂CHN[2（O）C₆H₄]}[TiCl（C₅H₅）]（Cat11）。所合成的配体和配合物通过¹H-NMR、元素分析等方法进行表征。（2）对其中9个（Cat1-Cat9）配合物都做了系统的乙烯聚合反应，找到了聚合反应的最佳条件。（3）探讨了茂金属结构与乙烯聚合性能的关系以及非茂金属催化剂结构对乙烯聚合的影响。（4）对非茂金属（Cat10，Cat11）催化甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体聚合也做了探索。结果表明：双核桥联茂金属Cat1，Cat2，发现茂钛的催化活性比茂锆低，然而所得聚乙烯的分子量要比茂锆高。这类茂金属催化剂催化聚合所得的聚乙烯分子量分布呈双峰分布。且温度升高，所得聚乙烯低分子量部分增加，分子量分布加宽。DSC和¹³C NMR的测试结果表明，催化乙烯均相聚合所得的聚乙烯是线性、高结晶度的。桥链中含杂原子的双核茂金属Cat3-Cat7，在相同条件下，发现钛配合物催化剂的催化活性Cat3＜Cat5，可能是由于硫的给电子能力要高于氧所致。而且有甲基取代的化合物催化活性要高于没有甲基取代的化合物（Cat6＞Cat5，Cat4＞Cat3），这可能是催化聚合时甲基的供电性起到可稳定活性中心的作用，同时分子量分布也以相同顺序增加（含硫化合物大于含氧化合物，甲基取代大于无甲基取代）。锆配合物Cat7的催化活性远高于钛配合物，但所得聚乙烯的分子量分布较低。这是由于不同金属的差异导致的。所有聚乙烯的熔点均高于130℃，表明所得聚乙烯为高线性高结晶性聚乙烯。杂原子的引入不仅增加了桥的长度，而且杂原子的存在使金属原子周围的电子云密度增加，这将有利于单体的插入，所以催化活性增加。杂配非茂钛配合物Cat8，Cat9，经MAO活化催化乙烯聚合表现为中等活性，均在10⁵gPE／（mol·Ti·h）左右。由于双核配合物中引入了刚性的联苯二胺桥，使得双核配合物的催化性能要优于单核配合物。在[Cat]=0.4×10^-4mol.1^-1，[MAO]／[Cat]=2000，T=25℃，t=0.5hr，P=1bar条件下，Cat8所得聚乙烯分子量可达3.2×10⁵，分子量分布为2.95。Cat9所得聚乙烯分子量可达4.6×105，分子量分布为3.12，略高于单核配合物催化所的聚乙烯。两个配合物催化所得聚乙烯的熔点均较高，分别为138.1℃和137.1℃，表明所得聚乙烯为高线性高结晶性聚乙烯。希夫碱钛配合物Cat10，Cat11，经Al（i-Bu）₃活化，在0～60℃的温度范围可催化甲基丙烯酸甲酯本体聚合。在相同条件下，Cat11由于含有茂环，使得其稳定性要高于Car10，所以Cat11的催化性能要高于Cat10。在聚合条件[MMA]／[Cat]=2000，[Al]／[Cat]=20，T=60℃，t=15hr时，Cat10体系M_η可以达到3.6×10⁵，分子量分布为2.14；Cat11体系M_η可以达到4.3×10⁵，分子量分布为2.44。由红外光谱分析，Cat10和Cat11聚合体系PMMA的间同含量分别为85％和86％左右。