啶希夫堿金屬配合物的合成與表征開題報告

　　1. 選題的目的﹑依據(jù)及意義

　　本論文研究工作是以Brookhart型后過渡金屬二亞胺吡啶催化劑模型為基礎，開發(fā)新的具有更好催化性能的后過渡金屬聚烯烴催化劑。催化劑的結構是催化劑活性的關鍵，因此，催化劑設計的關鍵就是配體的設計，所以，為了開發(fā)新型二亞胺吡啶類催化劑，我們對Brookhart型二亞胺吡啶類催化劑配體進行改變和修飾，進而提高聚合物催化劑的性能，減少聚合過程的物耗和能耗，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，因其力學性能優(yōu)良﹑加工性能好﹑電氣絕緣性強﹑化學性能穩(wěn)定以及價格低廉等優(yōu)點而被廣泛應用于農(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域，與國民經(jīng)濟和人們生活密切相關。設計合成優(yōu)良的催化劑是提高聚烯烴產(chǎn)量和質(zhì)量的核心,而鑒于我國聚烯烴工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位及我國聚烯烴工業(yè)比較落后的現(xiàn)狀，開發(fā)高活性﹑高質(zhì)量﹑低成本﹑具有獨立知識產(chǎn)權的催化劑是其關鍵之所在。就世界范圍而言，聚烯烴的產(chǎn)量和質(zhì)量已成為一個國家工業(yè)化程度的重要標志。聚烯烴是合成樹脂中產(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，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﹑后過渡金屬催化劑等多種催化劑共同發(fā)展的格局，不斷推動著聚烯烴工業(yè)高速發(fā)展。后過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，因此，加緊對后過渡金屬鐵﹑鈷﹑鎳﹑銅﹑錳﹑鋅等聚烯烴催化劑的研究，成為我國對聚烯烴基礎研究和工業(yè)生存的重點。由于對催化劑在合成過程中的`微觀反應和反應機理以及對催化劑的影響因素到底對催化劑是怎樣影響的，還沒有真正的認識和明確的理解，因此，如何來解決這一系列的問題﹑開發(fā)出自己的高效工業(yè)催化劑﹑為聚烯烴催化劑的發(fā)展做出貢獻是我國科技工作者目前的主要任務。

　　我們從文獻和對已有的理論知識的歸納分析，合成新型聚烯烴催化劑，并進一步研究它們的催化機理和催化活性，有望獲得優(yōu)良的催化劑，另外，催化劑的合成﹑結構和性能等方面的基礎研究對開發(fā)新型高效催化劑具有一定的參考價值和指導意義，可加速聚烯烴工業(yè)的發(fā)展，因此，致力于后過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)實意義。

　　2.國內(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研究的熱門課題，經(jīng)過各國科學研究實驗室和工業(yè)部門研究機構的不斷﹑廣泛而深入的研究，其制備技術迅速發(fā)展，催化性能不斷得到改善，從而使催化劑的設計出現(xiàn)了Z-N催化劑﹑茂金屬催化劑和后過渡金屬催化劑的三次飛躍。

　　二十世紀五十年代出現(xiàn)了Z-N催化劑并成功應用于工業(yè)上，大大提高了聚烯烴特

　　別是聚乙烯（PE）的產(chǎn)量。

　　二十世紀八十年代，均相茂金屬催化劑的開發(fā)和工業(yè)化引起了人們的廣泛關注。

　　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發(fā)上顯示出明顯的優(yōu)勢，國外部分企業(yè)對茂金屬催化劑進入了工業(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，

　　這種類型的催化劑是可以催化乙烯和ɑ-聚烯烴的后過渡金屬催化劑的第一例,這為聚烯烴催化劑的研究開拓了一個新的領域.

　　目前,已研究的后過渡金屬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，并且可以實現(xiàn)分子設計，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型后過渡金屬雙亞胺吡啶催化劑為模型，開發(fā)新型耐熱性﹑低成本﹑高活性的過渡金屬催化劑。主要包括以下三個階段工作：a)分析已有的高效乙烯聚合/齊聚催化體系的結構特點；b)以Brookhart型吡啶雙亞胺配體為模型，從共軛效應﹑位阻效應及電子效應等方面對配體進行修飾和改變，合成新配體；c)合成相應的后過渡金屬Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的配合物。按照以下思路開展工作：

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

　　吡啶類配體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與后過渡金屬Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)等反應得到結構新穎的配合物，并對這些配合物進行固體熒光光譜、紅外光譜等測試。