8-羟基喹啉衍生物的金属配合物的合成、表征及其烯烃催化性能研究

摘要

本论文主要致力于新型8-羟基喹啉类单茂钛金属配合物以及其钒金属配合物的设计和合成，并将其应用到烯烃聚合反应。在一定的烷基铝试剂作为助催化剂的条件下，对这些配合物进行了烯烃催化的性能研究。从配体上的不同取代基考察电子效应和空间位阻效应等对催化活性的影响；从各种聚合反应条件如助催化剂的使用量，聚合反应温度，聚合反应时间，聚合反应压力等方面出发，系统的考察了他们对催化剂催化性能以及对聚合产物性质的影响，从相关的数据中，总结出相关的规律。本论文主要包括以下三大部分：
　　第一部分，对聚乙烯的发展概况进行了一定的总结，对聚烯烃催化剂的发展历程做了一定的叙述，介绍了几大类经典催化剂体系的发展情况，陈述了一些催化剂的发展优势与存在的问题。
　　第二部分，设计并合成了一系列的5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体，以及相应的单茂钛配合物，并对他们进行了系统的表征。在MMAO或者是MAO作为助催化剂的情况下，考察了该体系的单茂钛配合物的烯烃催化性能。该体系催化剂表现出很好的乙烯聚合活性，所得到的聚乙烯分子量分布很窄，重均分子量可达到118万。该体系催化剂同样表现出了良好的乙烯/1-己烯、乙烯/1-辛烯共聚合性能，对所得到的的共聚物的微观结构进行了表征。
　　第三部分，利用上述配体，合成了一系列的含有两个5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的氧化钒金属配合物，并对其进行了相关的表征。当使用Et2AlCl作为助催化剂，同时有三氯乙酸乙酯（ETA）存在的情况下，该体系催化剂表现出相当高的催化活性。与之前的单茂钛金属配合物相比，该类催化剂不仅在活性方面有大幅度提高，在热稳定性方面也存在优势，所得到的聚合物同样具有超高的分子量以及窄的分子量分布。在乙烯/降冰片烯、乙烯/1-己烯共聚时，同样表现出很好的共聚活性性能。

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第1章 绪论

1.1 聚乙烯概况

1.2 烯烃聚合催化剂

1.2.1 Ziegler-Natta 催化剂

1.2.2 茂金属催化剂

1.2.3 非茂金属烯烃催化剂

1.3 本课题的研究意义与目的

1.3.1 研究意义

1.3.2 研究目的

第2章 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉单茂钛配合物合成、表征及其烯烃催化性能的研究

2.1 引言

2.2 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉单茂钛配合物合成与表征

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的合成及表征

2.2.3 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉单茂钛催化剂（C1-C5）的合成及表征

2.2.4 结果与讨论

2.3 单茂钛配合物的烯烃催化性能研究

2.3.1 试剂与仪器

2.3.2 乙烯均聚和乙烯/α-烯烃共聚的操作步骤

2.3.3 聚合结果

2.4 本章小结

第3章 含有两个5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的氧化钒配合物的合成、表征及其烯烃催化性能研究

3.1 引言

3.2 含有两个 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的氧化钒配合物的合成与表征

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 含两个5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的氧化钒催化剂（C1-C5）的合成及表征

3.2.3 结果与讨论

3.3 含有两个 5-叔丁基-2-(1-(芳胺)甲基)-8-羟基喹啉配体的氧化钒配合物的烯烃催化性能研究

3.3.1 试剂与仪器

3.3.2 乙烯均聚和乙烯/α-烯烃共聚的操作步骤

3.3.3 配合物C1-C5催化乙烯聚合结果

3.3.4 乙烯/降冰片烯或者乙烯/1-己烯的共聚合结果

3.4 本章小结

第4章 总结与展望

参考文献

致谢

附录A: 个人简历及硕士期间发表的论文

附录B: 部分化合物的核磁图谱

附录C: 文章中主要化合物一览表