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本论文分为四章: 第一章:综述 聚烯烃是高分子材料中非常重要的一类,广泛应用在各个行业,其制备技术在很大程度上代表一个国家的石化工业发展水平。聚烯烃材料的发展核心是新型烯烃聚合催化剂的研发,因此,设计与合成新型烯烃聚合催化剂始终是高分子学科关注的热点。 本章系统地阐述了一系列新型α-二亚胺型后过渡金属催化剂在烯烃聚合、极性单体共聚、烯烃齐聚和烯烃活性聚合等方面的最新进展,以及不同的中心过渡金属离子、α-二亚胺骨架、骨架上的取代基和不同的聚合条件如温度、压力分别对催化剂的聚合活性、聚烯烃支化度、聚合物分子量和分子量分布以及聚合产物的性质等影响。 第二章:新型邻位含仲苯乙基取代的手性α-二亚胺镍(II)催化剂催化乙烯聚合 合成并表征了一系列新型邻位含有大位阻的仲苯乙基取代的α-二亚胺镍(II)催化剂。代表性手性配体的分子结构,[4-CH3-2,6-sec-(C6H5CHCH3)-C6H2-N=C(CH3)-(CH3)C=N-C6H2-2,6-sec-(C6H5CHCH3)-4-CH3](S,R,S,R)-1c和配合物[4-CH3-2-sec-(C6H5CHCH3)-C6H2-N=C(CH3)-(CH3)C=N-C6H2-2-sec-(C6H5CHCH3)-4-CH3]NiBr2(S,R)-2a,[4-Cl-2-sec-(C6H5CHCH3)-C6H2-N=C(CH3)-(CH3)C=N-C6H2-2-sec-(C6H5CHCH3)-4-Cl]NiBr2(S,S,S,S/R,R,R,R)-2b的分子结构已通过X-射线晶体学数据分析证实。以氯化二乙基铝(DEAC)为助催化剂,低乙烯的聚合反应中,芳基邻位含有两个手性仲-苯乙基组和对位含有甲基组的配合物(S,R,S,R)-2c表现出高的催化活性[4.12×106gPE/(molNi·h·bar)],并产生高度支化的聚乙烯(在温度为20,40和60°C下,支化度分别为:104,118和126个支链/1000C)。乙烯的聚合反应中,20个电子的手性双α-二亚胺镍(II)配合物(S,S,S,S/R,R,R,R)-2b具有较高的催化活性[1.71×106gPE/(molNi·h·bar)]。聚乙烯的支链类型和数量由1HNMR和13CNMR进行表征。 第三章:新型含萘基α-二亚胺镍(II)配合物的制备及其应用于间同立构聚合甲基丙烯酸甲酯(MMA) 合成并表征了五种新型萘α-二亚胺镍(II)配合物,[1-C10H7-N=C(CH3)-(CH3)C=N-1-C10H7]NiBr22a,[2-CH3-1-C10H6-N=C(CH3)-(CH3)C=N-1-C10H6-2-CH3]NiBr22b,[2-sec-(C6H5CHCH3)-1-C10H6-N=C(CH3)-(CH3)C=N-1-C10H6-2-sec-(C6H5CHCH3)]NiBr22c,[2-C10H7-N=C(CH3)-(CH3)C=N-2-C10H7]NiBr22e和[2-CH3-1-C10H6-N=C(Nap)C=N-1-C10H6-2-CH3]NiBr2(Nap=1,8-naphthdiyl)2d。配合物2c,2d和配体1b-e的分子结构已通过X-射线晶体学数据证实,配合物2c,2d的分子结构为一个镍原子伪四面体几何构型。在温和的条件下,用助催化剂氯化二乙基铝(DEAC)的活化,将这些配合物用于烯烃聚合。在相同的实验条件下,含萘α-二亚胺手性镍催化剂2c聚合甲基丙烯酸甲酯,得到间同立构规整度较高的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。 第四章:三联苯基取代的α-二亚胺镍(II)和钯(II)烯烃聚合催化剂的制备及其应用 合成并表征了一系列配体芳基2,6-位含有苯基的α-二亚胺镍(II)和钯(II)烯烃聚合催化剂,[ArN=C(Nap)C=NAr]NiBr2(Nap=1,8-naphthdiyl,Ar=4-F-2,6-Ph2C6H3,4a;Ar=4-Cl-2,6-Ph2C6H3,4b;Ar=4-Me-2,6-Ph2C6H3,4c;Ar=4-n-Bu-2,6-Ph2C6H3,4d),[ArN=C(Nap)C=NAr]PdCl2(Nap=1,8-naphthdiyl,Ar=4-F-2,6-Ph2C6H3,5a;Ar=4-Cl-2,6-Ph2C6H3,5b;Ar=4-Me-2,6-Ph2C6H3,5c)。配合物4a,4b和5a的分子结构已通过X-射线晶体学数据证实。一个几何模型的设计开发是为了描述围绕金属镍(II)和Pd(II)中心周围配位体片段影响聚合物的微观结构取向。以氯化二乙基铝(DEAC)为助催化剂,在温和的条件下,将这些配合物用于烯烃聚合。含有2,6-位苯基和强吸电子基团的配合物4a,4b和5a,在助催化剂DEAC活化下,聚合的乙烯表现出高的催化活性并得到树突状的聚乙烯。聚合结果显示,配体特定基团的取代影响催化剂对聚合物精密微观结构的控制。