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新型N,N双齿铬配合物的合成及催化乙烯齐聚性能研究

刘锦义  
【摘要】:本论文以超支化大分子、苯氧基为桥连基,通过对其氨基进行催化功能改性,合成了系列不同取代基团的超支化桥连吡啶亚胺、苯氧基桥连吡啶亚胺铬配合物;采用了紫外光谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱及碳谱、电喷雾电离质谱、元素分析等表征手法证明了合成的超支化桥连吡啶亚胺、苯氧基桥连吡啶亚胺配体及配合物的结构与其设计的理论结构相符。在合成和表征的基础上,研究了系列不同取代基团及催化活性中心的超支化桥连吡啶亚胺、苯氧基桥连吡啶亚胺铬配合物催化乙烯齐聚的性能,详细考察了聚合反应体系和操作工艺对乙烯齐聚活性及产物分布的影响。实验结果表明:采用MAO为助催化剂,甲苯为溶剂时,系列不同取代基团及催化活性中心的超支化桥连吡啶亚胺、苯氧基桥连吡啶亚胺铬配合物催化乙烯齐聚均具有良好的性能。其中,以超支化大分子为桥连基的催化剂C1的催化活性高于催化剂C2,催化乙烯齐聚的最佳反应条件为:反应温度为65°C、反应压力为4 MPa、Al/Cr摩尔比为300、反应时间为30 min。以苯氧基为桥连基的催化剂Cr1的催化活性高于催化剂Cr2-Cr4,催化乙烯齐聚的最佳反应条件为:反应温度为50°C、反应压力为1 MPa、Al/Cr摩尔比为300、反应时间为30 min。催化剂C1和Cr1的催化活性分别为1.26×10~5g/(mol(Cr)·h)和2.93×10~5g/(mol(Cr)·h),齐聚产物中C_8的选择性分别为57.13%和55.34%。不同取代基团及催化活性中心的超支化桥连吡啶亚胺、苯氧基桥连吡啶亚胺铬配合物催化乙烯齐聚性能结果表明:铬系催化剂的催化性能明显优于镍、钴系催化剂;随着以超支化大分子及苯氧基为桥连基的催化剂空间位阻的增大,乙烯齐聚催化活性及齐聚产物中对C_8的选择性逐渐减小,其中催化剂C1和Cr1的催化活性分别最高,齐聚产物中C_8的选择性也最高。


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